텐트 구조
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<국제 정원 전시회, 1963 : 독일, 함부르크>
tent는 인간이 만든 가장 오래된 구조물 중 하나이다. tent는 천년 동안 여러 문화 가운데 숙소로 쓰여져 왔다. tent의 여러 가지 모양, 구조, 시설들은 가용한 재료, 기후조건, 사회 구조를 따랐다. 역사를 통해 계속된 개발은 베두인 천막, 아시아 yurt, 북미의 tepee, 유럽의 서커스 tent 등에서 볼 수 있는 바와 같이 이 구조를 활용하게끔 했다. 전통적인 형태는 장인적이고 경험적으로 능숙해진 천막쟁이의 작품들로 발전되어 왔다. tent는 천과, 그물을 재료로 응력을 가지도록 잡아당긴 면 구조물이다. 이 구조는 하나 또는 그 이상의 압축력을 받는 지지대와 인장이 실린 막으로 구성되어 있다. 1950년 이후 tent 구조에 대한 연구는(Frei Otto의 연구와 개발품) 이 구조형태에 대한 전면적인 새 시각을 열어주었다. Frei Otto는 처음으로 형태와 구조의 결합을 실험하였고 tent의 디자인과 모양에 있어 자체 형성된 최소표면의 중요성을 발견하였다. 최소표면은 닫힌 형태의 경계에서 가능한 가장 적은 면적을 가진 말안장 모양의 곡면이다. 최소면적에 따라 만들어진 tent막은 모든 방향으로 똑같이 당겨진다. 그 형태들은 디자이너의 임의대로 설계하는 것이 아니라 그 자체적으로 만들어지는 것이다. 이 형태와 구조는 오차가 없는, 뗄 수 없는 통합체가 된다. Frei Otto는 자체 형성에 의한 올바른 tent 형태를 탐구하는 방법과 모델들을 고안해내고 발전시켰다. 최소면적은 비누용액을 이용한 간단한 실험을 통해 얻는다. 규정된 경계 내에서 모양이 만들어지고 확대되었을 때의 건물에 쓸 수 있는 막과 그물의 모양을 보여 준다. 다음 tent의 형식은 기본요소에 따라 구분한 것이다. the simple sail(6)은 가장자리가 지지된 tent이다. 힘은 가장자리 rope를 통해 위와 아래의 지점으로 전달된다. the pointed tent는 한 지점에 지지되고 힘은 rope나 끈으로 보강된 groove 그리고 rib, eye(고리쇠, 또는 여러 개의 eye로 된 쨣줄 고리)로 분산된다. the arched tent는 압축력을 받는 arch로부터 선형으로 지지된다. 막이 arch를 잡고 넘어가지 않도록 붙든다. the humped tent는 2차원적으로 지지되고 힘은 동일하게 분산되거나(lamella나 버섯모양의지지대를 통해) 단일점(가지형 지지대, individual bracing)을 통해 분산된다. the wave tent는 막 모양이 평행하게 또는 성(星)형으로 가장자리가 물결치듯 하는 것으로 막의 가장자리 경계로 지지된다. 이런 표준적인 형식과 더불어 혼합된 형태도 있다. 형태를 만드는 요소들도 자가형성의 형태 찾기 과정을 통해 연구될 수 있고 비누막 실험의 최소면적 형성과정에 통합될 수 있다. Frei Otto와 Bodo Rasch가 개발한 tent 구조의 모든 형태는 비누 필름 모델을 통해 만들어졌다. 아주 얇은 고무 필름이나 직조된 섬유천, 면실, 철사 그물 등으로도 모델을 만든다. 동일 인장력의 물리적 모델은 컴퓨터를 사용해 모의 실험할 수 있다. 이 경우는 유한 요소법이 주로 쓰인다. 이 방법은 최종 단계 이전에 컴퓨터로 처리할 수 있는 이상적인 형태를 낳는다. Frei Otto와 Bodo Rasch의 1970년 이후 모든 작품들은 물리적 모델과 더불어 컴퓨터가 만들고 재단했다. 컴퓨터에 의한 모의 실험은 1966년 Otto의 제안으로 Klaus Linkwitz에 의해 처음 소개되었다. Otto의 연구와 개발품들은 1954년 그의 논문인 "Das hangende Dach"(현수지붕)에서 대중에게 더 널리 알려졌다. 기본적인 원칙들이 Peter Stromeyer와 함께 작업한 Kassel(1955), Cologne(1957), Hamburg(1963)에서의 Garden 전시회를 위한 tent 구조물에서 현실화되었다. 전시공간과 pavillion으로 쓰여진 이 tent는 classical tent에 속한다. 형태 면에서나 하중을 지지하는 능력에서나 거의 완벽한 수준이다. 1957년 Cologne에서 열린 Federal Garden 전시회의 입구가 'Entrance Arch'라고 부르는 arch-supported 막으로 세워졌는데 이 전시회로 통하는 입구로서 아주 먼 거리에서도 눈에 잘 띤다. 기인장된 막에 의한 안정성은 압축부재인 arch가 매우 얇아도 됨을 의미한다. 이 입구 아치는 길이 34m, 폭 24m이고 두께 1.4Cm, 직경 17Cm의 튜브로 되어 있다. tent의 막 재료로 빛이 투과하는 유리 섬유 천을 처음으로 적용했다. humped tent와 pointed tent로 된 두 개의 작은 pavillion은 비를 피할 수 있도록 Rhine강 둑에 설치되었다. 두 개의 기둥 위에 두 개의 버섯 모양 지지대로 된 이 막구조 tent는 180m2를 덮는다. 19개의 rib로 된 가지형 지지대는 자체 형성의 형태 찾기 과정에서 개발되어 tent에 똑같은 인장력을 제공한다. 별 모양의 tent는 'Dance fountain'이라는 684m2의 무희 공간을 둘러싸고 있다. 기둥 위의 높은 지지점과 줄로 당겨진 아래 쪽 지지점의 반복으로 확 트인 시야를 제공한다. 가장자리의 물결치는 운동감과 지붕을 만드는 구조의 가벼움이 마치 분수 위를 떠다니는 것 같은 인상을 준다. 물결치는 별 모양은 이 장소에 흥겨운 마음을 끌기에 알맞고 춤추는 운동감을 상징해 준다. 물결치는 별 모양은 비누 필름 실험을 통한 최소면적을 따랐다. 이 형태와 6개의 격자 기둥의 배열은 힘의 전달을 위해 필요한 최소한의 것이다. 여름철을 위해 계획된 것이지만 이 tent는 아직도 있다. 폴리에스테르 섬유를 대신해 돛에 쓰는 목화 천을 사용했다. Tanzbrunnen은 유명한 시설이 되었고 이 tent 없는 Cologne는 생각할 수 없을 정도다. 1991년 Bodo와 그의 팀은 사우디 아라비아의 어느 해변 궁전에서 Otto의 구형 tent 중 하나를 더 나은 기술로 접하게 되는 계기를 맞게 되었다. Otto의 도움으로 이 왕궁을 위한 tent 구조는 계획, 생산, 운반, 설치에 이르기까지 고작 3개월밖에 걸리지 않았다. 상세 설계의 세심한 배려가 기술적으로 최상의 조건을 가능하게 하였다. 형태와 재단을 결정하는데 있어 컴퓨터를 사용하였고 여러 섬유 모델을 이용해 검증하였다. 해변가의 독립성이 요구되는 주택에 별 모양 tent가 직계 가족을 위한 가든 테라스를 덮는다. 이 구조물은 150m2를 덮는 소규모이기 때문에 모든 것이 섬유 재료로 지어질 수 있었다. Rib, Groove, Edge에 쓰는 철재 rope 대신에 고성능 폴리에스테르 섬유를 썼다. 이 구조물들은 주변 가두리에 설치되어 UV광선을 차단해준다. 벨트와 막은 구조물의 모든 구성재가 탄성적으로 비슷한 거동을 하도록 상호 조절되는 신축작용을 한다. 이것은 상세들이 서로 잘 조립될 수 있고 작게 디자인될 수 있음을 말한다. 이뿐 아니라 과하중에 대한 구조의 거동, 팽창, 설치에 있어 순 섬유 구조가 괄목할 만한 이점을 준다는 것을 알 수 있다. Otto는 1963년 Hamburg에서 열린 Garden 전시회를 위해 면 섬유로 된 물결 모양의 tent를 만들었다. 이 작품의 형태의 순수성은 경량성과 우아함의 균형에 있어 조각적인 성격을 갖는다. 각각 125m2의 전시 공간을 덮는 4개의 cross-wave tent들의 구조 시스템은 4개의 상부 지점과 4개의 하부 지점을 갖는 Star wave 형식을 따랐다. 상부 지점은 격자 기둥으로 지지되고 하부 지점은 끈으로 당겨져서 고정된다. 면 섬유 막은 집중되는 인장력을 받을 수 있도록 기둥의 끝 부분에서 보강하였다. Thowal의 해변가 궁전에 있는 조합 tent는 700m2의 공간을 덮어 방문객을 위한 연회장으로 쓴다. 좌우대칭인 명쾌하고 간결한 5개의 축을 갖는 형태는 기존 질서를 헤치지 않고 고급스런 연회를 하기에 적합하다. 모서리 점들은 지면에 지지되어 내부 공간을 한정하며 위로 치솟은 모서리점들은 접근을 용이하게 하고 외관을 형성한다. 기둥 끝에 뚫린 구멍은 공기의 순환과 빛을 제공한다. 모든 부분들은 해변가를 고려해서 스테인리스 스틸로 만들어 졌다. 막천은 방수가공 처리되고 PVC가 입혀진 폴리에스테르로 재단되었다. 5개의 상부와 하부 지점으로 된 이 천막은 해변 스포츠 경기를 관람하는 관중석을 덮는다. 넓은 좌석을 덮는 문제임에도 비교적 작은(180m2) 지붕으로 연구되어졌다. 관람자들의 시야확보를 위해 막의 전면에 넓은 span의 rope 원호를 돌렸다. 막은 후면의 반복하는 상하지점을 통해 곡선을 만들고 안정된 형태를 찾는다. 이 순섬유 구조는 PVC가 코팅된 폴리에스테르 천으로 만들어지고 모서리부에서 폴리에스테르 벨트로 보강되었다. 끈 고리는 원호 rope와의 접합을 제공한다. Otto는 Elizabeth 2세 여왕를 위한 특별행사를 위해 스코틀랜드 Aberdeen 근처 Dyce의 축제 tent와 Sullom Voe의 Shetland 섬의 축제 tent 2개를 비슷한 크기로 디자인했으나 후자는 실현되지 않았다. 두 구조물 모두 서커스 tent 처럼 빠른 설치와 해체가 가능하도록 설계되었다. 후에 London Hyde 공원에 설치된 Aberdeen tent는 3,300m2를 덮고 hump 지지대와 하부 지점에 의해 안정화될 수 있도록 만곡되었다. 반면 Sullom Voe tent는 기둥과 연결된 당김줄로 40m * 80m의 공간을 덮도록 tent 천을 늘린 것이다. 이것은 간단한 해결책이며 특히 바람의 영향을 덜 받는다. 두 구조물의 재료는 같다. 천은 폴리에스테르 강화 면섬유를 사용했으며 기둥과 당김줄은 아연도금이 되었다. Otto는 주문자인 인도인 Gautham & Gira Sarabhai의 이름을 따 Sarabhai tent라는 이동성 있는 frame tent를 개발했다. 알미늄 관과 범포(帆布: 질긴 삼베의 일종)를 이용한 4m * 4m 짜리 tent이다. 이 tent는 tent끼리 연결해 어떤 규모든 덮을 수 있도록 고안된 하나의 모듈이다. 색색으로 그림이 그려지고 장식이 된 tent는 역사적이고 원시적인 예로 알고 있다. 미국에서 인도 작가들을 초청해 수공품을 디자인하고 전시하고 판매하려는 목적으로 'Golden eye'라고 이름 붙인 미-인도 간 합작사업에 출품하기 위해 1985년 Warmbronn 작업실에서 계획한 채색된 tent의 연구 모델이다. 결과물은 1985년 뉴욕의 Cooper-Hewitt 전시관에서 전시되었다. 이 막구조는 나무 지지대로 중앙부가 지지되어 tent 윗부분이 둥글게 튀어나옴으로서 천을 재단하지 않아도 된다. Riyadh Diplomatic Club의 정원 중심에 Heart tent라 부르는 채색된 pointed tent가 세워졌다. 이 구조물은 rope 망으로 지지되고 8mm의 두꺼운 안전유리를 수공 채색해 덮었다. 각각 200 조각으로 된 10개의 부분이 기초색으로 칠해지고 정교한 색감각으로 다시 보완되었다. Bettina Otto의 디자인은 다양한 모델을 통해 발전되었고 예술가인 그녀의 제의로 UV차단 페인트를 칠했다. 이국적 식생과 야자 숲, 분수대, 풀장들로 이루어진 정원은 황폐한 사막과 산새 사이에서 신선한 오아시스로 자리잡는다. 이 궁전같은 건물의 공간들이 이어주는 자연산 석재로 된 곡면 벽들에 의해 둘러 싸여져있다. 바깥 벽 쪽에 붙은 3개의 대규모 막구조물은 회의공간, 연회장, 축연장으로 쓰인다. 무게감 있는 조적벽의 선형적 요소와 가볍고 밝게 빛나는 막구조 홀의 완전한 대조가 매혹적인 공간 변화를 창출한다. |
