[논문]윤증고택의 BIM 부재모델링과 꺾음부의 구축적 특성

박수훈

doi:10.7315/cadcam.2013.10

윤증고택의 BIM 부재모델링과 꺾음부의 구축적 특성
BIM Modeling and Architectonic Characteristics of Bended-Joint Components of the Yoon Jeung Residence 원문보기

한국CAD/CAM학회논문집 = Transactions of the Society of CAD/CAM Engineers, v.18 no.1, 2013년, pp.10 - 20

Abstract ▼ AI-Helper

The Yoon Jeung residence is a well-known and prototypical aristocratic house example showing typical and interesting characteristics of the traditional houses in the middle region of Korea. When it comes to understanding the architectonic characteristics of a Korean traditional house, it was not easy to actually capture the compositional and/or constructional knowledge of the building even though it is a wooden building with many wooden members showing their compositional relations. Now with the help of the BIM tool, the Building Information Modeling tool, we could actually be able to compare and analyze each member and their compositional relations. In this paper we examine the unique traditional composition method used in extending the building's structural sections utilizing the bended-joint characteristics of traditional buildings with exemplar case of the Yoon Jeung residence. Thereby we examine those relationships among three major compositional parts namely the plan based spatial compositions, the upper wooden compositions and the roof forms so as to specify the building's typical characteristics with reasonably acceptable causes. The inner and outer block of the residence are handled with their bended-joints with more detailed knowledge of categorization by way of joint relationships among members.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 논문에서 우리는 윤증선생고택을 주 대상으로 동북아시아 전통건축 중에서 한옥에 주로 나타나는 개체적인 구축적 특성을 이해하는 방편으로의 꺾음부 특성에 대한 이해를 통해 전통가옥 축 조에 적용된 선인들의 지혜를 이해하려 한 것이 다. 이를 위해 해당 건물에 대한 유형학적 분류방식을 검증하고, 보완의 필요성을 살펴보았다.
본 논문은 동북아시아 전통가옥의 구성특성 중에서 한국의 전통가옥에만 특징적으로 나타나는 꺾음부 특성의 이해를 통해 중부지역의 대표적인 양반가옥인 윤증고택의 구축적 지식을 그 유형적 특성으로부터 살펴보고자 한 것이다. 한국 전통건 축의 특징인 꺾음부는 도리방향의 확장성 위에 상 호 직교하는 두 단면 간의 구축적 결합에서 나타나는 특성으로서, 구조부위의 구축방법이 복잡화하게 된다.

제안 방법

사랑채는 1고주 5량의 구조로 2중 기단위에 세워졌으며, 화강석 사각뿔주초 등 위에 각기둥이 사용되었다. 도리는 처마도리(주심도리), 중도리, 종 도리의 구분이 있고, 4분변작하였고, 종도리는 키 대공으로 세웠다. 측면 목가구조로 충량을 설치했다(Fig.
본 논문은 전통가옥인 한옥의 구축적 특성을 이해하는 방식으로 꺾음부의 특성을 주목하면서 한옥의 개체적 특성을 이해하는 개념의 체계로 첫째 도리방향으로 확장되어지는 (두개의) 구조단면들 이 꺾음부에서 조합되는 목가구조 방식을 이해하는데, 도리의 개수로서 조합방식을 유형화하고, 중도리의 수평적 수직적 위치관계를 통해 특성을 파악한다. 둘째 두 번째 한옥의 특성을 살펴보는 개념의 체계로 지붕의 형상을 살펴서 상부 목가구조 구성과의 대응관계를 찾아본다. 셋째 평면의 공간구성체계로서 기둥의 배치와 내부공간 구성 및 벽체의 간살이를 살펴보고 평면의 공간구성체계와 상부 목가구조 구축방식과의 대응방식을 통해 특정 한옥의 개체적 특성을 살펴본다.
따라서 익랑의 구성은 3평주 2칸으로 구성하지 않고 2고주 5량으로 구성하여 가운데 안방공간 1칸을 대들보로 구성하고 좌우퇴를 두어 툇마루에 퇴량을 사용하여 구축하였다. 전청의 정면3칸 측 면2칸의 대청은 중앙 2칸에 장보로 잇고 연장되면 서 대들보는 두 개로 나뉘어 겹집형태로서 홑집구 성인 익랑을 만나게 된다.
본 논문은 전통가옥인 한옥의 구축적 특성을 이해하는 방식으로 꺾음부의 특성을 주목하면서 한옥의 개체적 특성을 이해하는 개념의 체계로 첫째 도리방향으로 확장되어지는 (두개의) 구조단면들 이 꺾음부에서 조합되는 목가구조 방식을 이해하는데, 도리의 개수로서 조합방식을 유형화하고, 중도리의 수평적 수직적 위치관계를 통해 특성을 파악한다. 둘째 두 번째 한옥의 특성을 살펴보는 개념의 체계로 지붕의 형상을 살펴서 상부 목가구조 구성과의 대응관계를 찾아본다.
둘째 두 번째 한옥의 특성을 살펴보는 개념의 체계로 지붕의 형상을 살펴서 상부 목가구조 구성과의 대응관계를 찾아본다. 셋째 평면의 공간구성체계로서 기둥의 배치와 내부공간 구성 및 벽체의 간살이를 살펴보고 평면의 공간구성체계와 상부 목가구조 구축방식과의 대응방식을 통해 특정 한옥의 개체적 특성을 살펴본다.
수평 수직의 기본 참조위치를 기반으로 각 부재들은 기단부, 몸체부, 지붕부의 구성요소별로 구축되는데, 이때 부재들 사이의 결구관계에 따라서 Boolean 연산으로 Addition, Subtraction 및 Intersection 방식으로 결구와 이음 및 맞춤부를 구 성한다. 부재들은 수직부재와 수평부재, 사선부재 등으로 구분되는데, 수직부재의 경우 세우기 방식의 구축적 지식이 필요하며, 기둥을 예로 들면 주춧돌에 맞춰 기둥에 그레질하여 깎고 수직으로 세워지며, 보아지와 장여를 짜고 보를 걸고 도리를 짜는 일련의 구성이 이루어진다.
연구의 방법론으로 전통가옥의 꺾음부에 대한 일반적 유형분류체계를 바탕으로 대상 한옥의 구 축술에 대한 분류를 하고, BIM 모델링 도구로서 Autodesk Revit Architecture 도구 등을 사용하여 부재에 대한 BIM 모델링을 기반으로 전체 통합모 델에 대해 Section box 도구를 사용하여 부재들간 의 상호 상관성을 살핀다.
본 논문에서 우리는 윤증선생고택을 주 대상으로 동북아시아 전통건축 중에서 한옥에 주로 나타나는 개체적인 구축적 특성을 이해하는 방편으로의 꺾음부 특성에 대한 이해를 통해 전통가옥 축 조에 적용된 선인들의 지혜를 이해하려 한 것이 다. 이를 위해 해당 건물에 대한 유형학적 분류방식을 검증하고, 보완의 필요성을 살펴보았다. 주 대상건축물은 윤증선생고택으로 삼차원 통합모델 링의 도구로 Autodesk사의 AutoCAD 및 SketchUp 등의 기본 모델링 도구를 사용하여 전통가옥의 주요 부재를 3D 형상화하여 부재 패밀리를 생성하고, 이를 Autodesk사의 Revit Architecture 프로그 램을 통해 통합하고, 분석하며 목가구 구성을 세 부적, 부분적으로 section box의 기능을 사용하여 가상건물 구축을 통해 살피는 모델링 및 분석 도구로 사용하였다.
이를 위해 해당 건물에 대한 유형학적 분류방식을 검증하고, 보완의 필요성을 살펴보았다. 주 대상건축물은 윤증선생고택으로 삼차원 통합모델 링의 도구로 Autodesk사의 AutoCAD 및 SketchUp 등의 기본 모델링 도구를 사용하여 전통가옥의 주요 부재를 3D 형상화하여 부재 패밀리를 생성하고, 이를 Autodesk사의 Revit Architecture 프로그 램을 통해 통합하고, 분석하며 목가구 구성을 세 부적, 부분적으로 section box의 기능을 사용하여 가상건물 구축을 통해 살피는 모델링 및 분석 도구로 사용하였다.
안채의 ㄷ자 꺾음집이 전체적인 시선에서 대칭적인 가옥으로 보이도록 시도하였지만, 좌 우측 날개채의 수평으로 대비되는 공간배치에 신분적 위계가 공간상, 구 조상 또한 구축적 문법상으로 차이를 보이도록 하 는 것이 그 특징으로 나타난다. 즉 중앙 몸채의 3 평주 5량에 각각 좌우 날개채가 2고주 5량의 2 칸, 1고주 5량의 1.5칸으로 만나면서 좌측 날개채 의 시어머니와 손주의 방에 너비의 위계를 주고, 우측의 안주인과 며느리의 방이 있는 건물에 0.5 칸 차이로 협소한 규모의 간살이를 하였다. 또한 꺾음부에서는 각각 좌우채로 중도리를 중심으로 비대칭과 대칭의 목가구구성의 특징을 보인다.

대상 데이터

윤증고택의 BIM 모델링은 가옥을 구성하는 구성요소를 기단부, 축부(몸체부), 지붕부로 나누고, 각 구성요소를 이루는 부재, 개체들에 대한 개별적 모델링으로 시작한다. 한옥부재는 Revit을 주 플랫폼으로 하여 부재모델링은 AutoCAD와 SketchUp 등 3차원 모델링이 쉬운 일반 모델러를 병용하였고, Revit에서는 주로 Generic Model의 템플릿을 사용하여 Family로 읽어 들였다. Fig.

성능/효과

논문에서 살펴본 윤증선생고택의 바깥채(사랑채 + 대문채)와 안채는 각각 3개와 2개의 꺾음 부 구성을 통해 개체특성을 살펴볼 수 있는데, 바깥채의 꺾음부 특성의 유형분류체계는 각각 [5+3- I], [3+3-II] 및 [3+3-II] 이며 바깥채의 꺾음부는 연결되는 동일한 부재들 사이의 수직적 레벨차이의 조정에서 그 구축적 특징이 있는데, 처마도리와 처마의 높이를 일치시키고 기단, 기둥높이, 종도리 와 중도리의 연결, 용마루-내림마루-용마루의 연결 등의 수직레벨통합의 수법에서 주목된다. 반면 안채의 꺾음부는 각각 [5+5-I] 및 [5+5-I]의 유형분류로서 동일한 분류체계를 보여준다.
제1 꺾음부의 수직레벨 해결안으로서 서로 다른 기단높이(433 mm), 서로 다른 용마루높이(915 mm), 서로 다른 구조단면의 유형을 연결하는데, 첫째 처마의 높이와 처마도리의 높이를 일정하게 유지하고, 5량가의 중도리에 3량가의 종도리를 연결하고 그 위로 합각을 구성하여 사랑채의 위계를 보이는 방식으로 해결하고, 사랑채 바깥쪽의 귀처마는 추녀와 선자연으로 구성하고, 접히는 안쪽은 회첨골로서 추녀가 생략되고 5량가의 1120 mm와 3량가 의 1030 mm 상이한 처마길이가 빗선으로 모이며, 지붕마루는 5량가의 용마루를 잇는 내림마루가 자연스럽게 3량가의 용마루로 연결되도록 솜씨를 보였다. 5량가의 지붕높이가 더 높아 두 공간단위에 대한 위계가 확실하고 꺾음부 박공 사용에서 미관이 수려하다.

후속연구

BIM모델링 방식은 꺾음 부 고찰과 분석에서 의미가 있는데, 부재의 3차원 형상구현을 넘어서 목가구부재의 속성정보를 다각적인 시점에서 활용할 수 있다는 점에서이다. 본 논문에서는 형상과 위치, 이음과 결구, 구조단면 투상과 확장, 부재의 간섭오류체크 등 기본적인 영역에서 BIM 툴이 활용되었지만, 차후에는 부 재 성능지표를 응용한 더 심화된 속성정보를 활용한 분석이 이어질 것이다.
또 한 좌우 날개채의 중도리 위치가 사분변작과 삼분변작의 위치로 나타나는데, 구조적으로는 삼분변작이 더 유리하지만, 중앙에 세로로 안방의 공간을 만들어야 했던 좌측 날개채는 중도리의 위치를 바깥쪽으로 빼내는 식으로 중앙폭을 넓힌 목가구 구성이 특성화된다. 본 연구는 추후에 전통가옥의 BIM 모델링과 라이브러리 구축의 심화된 방향으로 발전될 것이며, 가상건물의 BIM 모델링에서 한발 더 나아가 그 모델링 콘텐츠의 응용부분으로 확대되어질 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	꺾음부는 무엇인가?	즉, 이러한 방식의 확장방식은 같은 면적의 확장을 결과하더라도 일체화된 형상으로 구조적 안정성에 기여함과 동시에 사용되어지는 부재를 상당히 절약하게 하는 등의 여러 가지를 복합적으로 해결하는 지혜를 찾아 낼 수 있는 방식이다. 꺾음부는 두 개의 구조단면이 직각으로 만 나는 두가지 일방향 확장의 일체화 부분으로 주로 지붕 목가구조에서 그 특징이 나타난다. 하지만 지붕의 목가구조의 결합방식은 위로는 지붕(기와)형 상에 영향을 미치고 아래로는 평면 공간구성의 방식과도 관계가 지워진다.
	꺾음부는 주로 어떠한 구조에서 특징이 나타나는가?	즉, 이러한 방식의 확장방식은 같은 면적의 확장을 결과하더라도 일체화된 형상으로 구조적 안정성에 기여함과 동시에 사용되어지는 부재를 상당히 절약하게 하는 등의 여러 가지를 복합적으로 해결하는 지혜를 찾아 낼 수 있는 방식이다. 꺾음부는 두 개의 구조단면이 직각으로 만 나는 두가지 일방향 확장의 일체화 부분으로 주로 지붕 목가구조에서 그 특징이 나타난다. 하지만 지붕의 목가구조의 결합방식은 위로는 지붕(기와)형 상에 영향을 미치고 아래로는 평면 공간구성의 방식과도 관계가 지워진다.
	윤증고택의 안채는 어떻게 구성되어 있는가?	안채는 Fig. 1에서 보는바와 같이 크게 방, 대청, 부엌공간으로 구성되며, 방은 안방(2칸 × 1칸, 시 어머니), 웃방(1.5칸 × 1칸, 손자손녀, 접객공간), 고 방(웃방의 전실, 곡식집기보관), 작은건너방(1.

참고문헌 (8)

Cultural Heritage Administration, Traditional houses in Korea 17 Major Folklore Data Number 190 YoonJeung GoTaek Documentaional Report, 2007.
Jeong, Y. S., 2007, Survey Measurement Report & Drawing, Yuseong Architectural Firm.
Kim, J. H., Kim, H. N. and Jeon, B. H., 2009, A Study on the Typology of the Bended Joint Components of the Residences in Chosun dynasty, Architectural Institute of Korea, Planning Division, 25(6), pp. 177-186.
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Park, S.-H., Lee, H. and Ahn, E. Y., Implementation of the Traditional Bracket-set Design Modules for BIM Tools and Understanding of the Sung-Rye-Moon Roof Structure, MITA Conference, 2011, pp. 73-78.
Jang, K. I., 1993, World of Korean Buildings V, Wooden Buildings, Bosung-gak.
Park, J. D., 2011, A Study on the BIM Design Process of the Wooden Structural Members in the Korean Traditional Houses Using Parametric Design Methodology, Architectural Institute of Korea, 16(2), pp. 104-113.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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