[미래를 사는 지혜, 목조주택 거듭나기] BIM으로 탄생한 원형 회랑 - 전통한옥 기법 곡선 건축물 완공 눈앞

현대 건축물 최초로 전통 한옥 기법을 적용한 원형 회랑이 선보인다. 건축정보모델링 전문 업체 에스티에서 시공을 맡은 충남 부여 롯데리조트 원형 회랑이 조만간 완공될 예정이다. 지금까지 곡선부재를 이용한 건축물은 창덕궁 관람정이 유일할 정도로 전통 한옥 기법으로 원형을 구현하기란 불가능한 것으로 알려졌다. 그러나 에스티는 BIM이라는 첨단 IT 기술을 접목해 원형 회랑을 짓는데 성공함으로써 관련 업계의 적잖은 이목을 받고 있다.

글 홍정기 기자 자료협조 에스티 042-636-3914

현재 한국 전통 목조건물에서 평면상 곡선재를 사용한 건물로는 창덕궁 관람정이 유일하다.
근래 관람정을 보수하는 과정에서 하중이 부재에 작용할 때 직선 부재는 단순히 수직 처짐만 발생하나 곡선 부재는 비틀림에 의한 처짐도 나타나는 것으로 밝혀졌다. 특히 단면적이 감소된 종도리 연결부에서 회전에 대한 구속력이 약해짐에 따라 비틀리면서 아래로 처지는 현상이 발생했는데 당시 보수에 참여했던 한 전문가는 목재의 물성이 노후됨에 따라 장기간에 걸쳐 서서히 진행된 것으로 보인다고 전했다. 처마도리 역시 비틀려 건물 지붕 전체가 종도리와 처마도리가 휘어진 방향으로 수평 이동과 처짐이 일어나면서 기울어지기도 했다.
이렇듯 그나마 유일하게 남은 곡선 부재를 활용한 건축물도 여러 문제점을 노출해 몇몇 한옥관련 전문가들은 전통 방식으로 원형 건물을 짓는 게 불가능한 것이 아니냐는 의견을 제시하기도 했다.

'획기적 건축물 원형 회랑' 어떻게 가능했나

그러나 조만간 한옥 기법의 원형 건축물을 만날 것으로 보인다. 우리나라 최초 한옥 호텔 '라궁'을 설계한 구가도시건축 조정구 대표가 설계를, 건축정보모델링(BIM) 전문 업체 에스티에서 시공을 맡은 롯데부여리조트 원형 회랑이 6월 완공을 앞두고 있는데 에스티 김상훈 대표는 전통 한옥기법에 첨단 IT 기술 BIM을 적용해 가능했다고 설명했다.
BIM 설계를 통해 완성될 원형 회랑을 미리 그린 후 면밀한 검토를 거쳐 하자가 발생할 부분에 대한 전문가 조언을 구했다. 문화재실측설계기술자 윤대길 씨, 서울대 홍성목 명예교수 등이 참여했으며 여기서 나온 의견을 다시 설계에 반영해 시공에 들어갔다.
먼저 축부(기둥, 창방)와 공포부 연결부인 주두 부재와의 긴결 문제를 한옥 양식에 맞는 익공 부재를 개발해 해결하고 원형 횡열 기둥 경간(Span)을 잡아주는 부재가 배제돼 있던 부분은 창방 부재를 사용해 보강했다. 또 원형 기둥에 맞는 대안 대들보를 제작 적용했으며 기존 설계에 수평 부재(창방, 장여, 도리)에 해당되는 모든 부재가 선형으로 돼 있던 것을 곡형으로 수평 부재를 잡아 하중 분포 및 결구 오류를 방지했다. 에스티 김상훈 대표는 "원형 회랑은 우리나라 전통 건축물에서 유례를 찾아 볼 수 없는 작품이 될 것"이라며 "이를 계기로 BIM을 통한 획기적인 건축물이 많이 등장하길 바란다"고 밝혔다.

건축 미래를 주도하는 BIM

BIM(Building Information Modeling)이란 CAD를 이용 3차원으로 건축물을 설계하는 것이다. 2차원설계에서 불가능했던 설계부터 시공, 유지, 관리, 폐기에 이르는 건물의 전체 라이프사이클을 시뮬레이션해 볼 수 있는 것이 가장 큰 장점이다. BIM을 이용하면 설계이후 완공까지 시공, 설계 상 오류를 최소화해 시간과 비용을 크게 줄일 수 있으며 모니터상에서 철제 빔이 얼마나 많은 하중을 견디는지 등 실제 건축 시 각 설계 요소의 특성까지 그대로 표현 가능하다. 또 그간 쓰였던 평면 도면은 완성된 건축물을 정확히 떠올릴 수 없었으나 BIM은 그렇지 않다.
3D 도면을 기본으로 하는 BIM을 적용하면 겉모습은 물론 내부 설비 및 엔지니어링 구조와 소요 자재의 종류 및 물량, 필요한 장비 등도 언제든 확인할 수 있어 건축주, 설계자, 시공자, 감리자 등의 불협화음을 예방할 수 있다. 따라서 건축 관련 종사자들은 머지않아 BIM이 대세를 이룰 것으로 전망한다.

편집부 기자 이 기자의 다른 기사 보기