활성표피를 통한 빛의 유입에 관한 연구 - 헤르조그 & 드 뫼롱의 작품을 중심으로 - A Study on the inflow of Sunlight through the Active Building Skin - Focusing on Works of Herzog & de Meuron -원문보기
Sunlight is perceived by human beings first through the epidermis to space, and is a non - material medium that provides physical awareness of space, diversified expression of spaces, and plenty experience. The purpose of this study is to investigate the characteristics of active building skin based...
Sunlight is perceived by human beings first through the epidermis to space, and is a non - material medium that provides physical awareness of space, diversified expression of spaces, and plenty experience. The purpose of this study is to investigate the characteristics of active building skin based on the inflow of natural light required by humans, looked through among the works of Jacques Herzog & Pierre de Meuron, which show the characteristics of active building skin, TEA(Tenerife Espacio de las Artes, 2008), Messe Basel New Hall (2013) and Elbphilharmonie (2016). First, the interaction between Sunlight and space is divided into spatial characteristics and sensitivities according to their concepts, properties, and characteristics. The characteristics of active skin by light are classified into a physical approach and a constructive approach. Second, (El Croquis 152/153) and analyzed the images, detail drawings, and elevations, and simulated them in 3D to express the relationship between light and active building skin. Third, the changes of light intensity, light color, and distribution of light according to the time of light entering and the skin are determined from 6:00 am to 6:00 pm. Fourth, the images taken from January 30th to February 7th, 2017 on the site were compared with the computer simulated images, and the relationship between active skin and light was compared. This study is to recognize the existence and necessity of light required for human being through the activated epidermis differentiated from the limited or closed epidermis focused on information transmission, I would like to emphasize that I would like to take a step closer to the necessity and possibility of new attempts and developments so that I can feel the various experiential spaces by.
Sunlight is perceived by human beings first through the epidermis to space, and is a non - material medium that provides physical awareness of space, diversified expression of spaces, and plenty experience. The purpose of this study is to investigate the characteristics of active building skin based on the inflow of natural light required by humans, looked through among the works of Jacques Herzog & Pierre de Meuron, which show the characteristics of active building skin, TEA(Tenerife Espacio de las Artes, 2008), Messe Basel New Hall (2013) and Elbphilharmonie (2016). First, the interaction between Sunlight and space is divided into spatial characteristics and sensitivities according to their concepts, properties, and characteristics. The characteristics of active skin by light are classified into a physical approach and a constructive approach. Second, (El Croquis 152/153) and analyzed the images, detail drawings, and elevations, and simulated them in 3D to express the relationship between light and active building skin. Third, the changes of light intensity, light color, and distribution of light according to the time of light entering and the skin are determined from 6:00 am to 6:00 pm. Fourth, the images taken from January 30th to February 7th, 2017 on the site were compared with the computer simulated images, and the relationship between active skin and light was compared. This study is to recognize the existence and necessity of light required for human being through the activated epidermis differentiated from the limited or closed epidermis focused on information transmission, I would like to emphasize that I would like to take a step closer to the necessity and possibility of new attempts and developments so that I can feel the various experiential spaces by.
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문제 정의
이를 위하여 표피에 있어서 디자인적 표현 및 구조의 물성에 따른 자연광 유입방법과 관계성을 중심으로 시간과 시점에 따라 변화하는 사차원적 활성표피를 주 대상으로 한다. 그리고 실험적인 표피의 새로운 시공기법이나 재료표현의 기술을 적용시킨 건축가의 작품을 통한 건축공간과 빛의 진정한 관계를 회복하고 다양한 빛의 연출을 분석하는데 의의를 두고자 한다.
그리고 빛은 양적으로 풍부해졌으나 기본적으로 필요한 자연광의 유입보다는 미디어를 활용한 시각적인 경향으로 치우치고 있다. 따라서 제한되거나 폐쇄적인 빛의 유입과 인공광에 의한 정보전달 위주의 표피 디자인 연구 방향과 차별화된 연구의 방향을 모색하고자 한다. 이를 위하여 표피에 있어서 디자인적 표현 및 구조의 물성에 따른 자연광 유입방법과 관계성을 중심으로 시간과 시점에 따라 변화하는 사차원적 활성표피를 주 대상으로 한다.
빛은 공간에 이르기 까지 가장 먼저 표피를 통하여 인간에게 지각되며, 공간에 대한 물리적 인식과 다양한 공간의 표정과 풍부한 경험을 제공하는 비물성적인 매체로서 주요한 공간적 경험을 제공하는 요소이다. 본 연구는 다른 연구와의 차별화를 위하여 빛의 유입을 차단하거나 제한시키는 인공적인 빛을 활용한 활성표피가 아닌, 인간에게 필요한 자연 빛의 유입을 기반으로 하는 활성표피의 특성을 헤르조그 드 뫼롱의 작품을 통하여 알아보았다.
본 연구의 범위는 건축 표피의 시대적 흐름과 최근 활성표피에 대한 개념적 특성과 유형별 특성을 빛과의 관계를 중심으로 알아보고자 한다. 연구대상으로는 자크헤르조그 & 피에르 드 뫼롱 (Jacques Herzog & Pierrede Meuron)의 작품 중에서 2005년 이후에 설계된 건축물 가운데 완공되어 촬영이 가능한 대상으로 한정하되 활성표피의 특성을 보여주는 작품들로서 TEA(2008), Messe Basel(2013), 그리고 Elbphilharmonie(2016)를 선정하였다.
외부에서 본 전시장은 실제로 겹쳐있는 큰 상자더미에 지나지 않지만 채광을 위한 창문을 필요로 한다. 이러한 큰 외관이 가진 반복되는 단조로움을 방지하기 위해서 새로운 파사드와 홀에 대해 연구하였다.
마지막으로, 빛의 유입에 관한 시뮬레이션에 있어서, 활성표피의 재료나 두께 그리고 주변 환경을 고려한 실제적인 환경과 동일한 조건을 표현하는데 어려움이 따랐으며, 다양한 빛의 특성을 분석할 수 있는 적용프로그램의 제한 등은 본 연구의 한계점이라 할 수 있었다. 하지만 인간에게 가장 필요한 채광을 도외시하고 정보전달 위주의 제한적이거나 폐쇄적인 표피와는 차별화되는 자연광에 의한 활성화된 표피의 중요성을 통해 빛의 존재와 필요성을 다시 한 번 인식시키고, 자연광의 유입에 의한 다양한 경험적 공간을 시뮬레이션을 통하여 선험하고 느낄 수 있도록 하여, 새로운 시도와 발전의 가능성에 한 걸음 다가가고자 하는데 의의를 두고자 한다.
가설 설정
1) 라는 말에서 공간의 완성은 건축물을 지각하고 공간 본질을 인식함에 있어서의 시작점이자 건축공간과 인간과의 상호작용을 위한 표피에 의해 시작된다.
제안 방법
① 선정된 사이트의 위치와 이미지, 컨셉, 도면, 그리고 활성표피의 구조 및 재료에 대한 분석과 시공 과정에 대하여 알아보았으며, 이를 토대로 시각적 구현을 위하여 AutoCAD, 3dsMax, Autodesk Maya 프로그램을 적용하여 3D모델링을 하였다.
② 시뮬레이션1- 건축물 3곳의 방향을 와 동일한 방향으로 정하였고 빛의 변화를 알아 볼 수 있는 시간대는 해와 지면의 각도와 방향이 상이한 오전6시, 오전9시, 오후12시, 오후3시, 오후6시 등의 12시간의 빛의 이동시간대를 3시간 간격으로 5시간대로 정하여 적용하였다.
③ 시뮬레이션2- 유입된 빛의 입자를 포톤(Photon, 光子)으로 나타내어 전체적인 빛의 분포도를 표현하였으며, 점(dot)의 형태로 표현된 포톤을 잘 식별하기 위하여 포톤의 입자를 임의로 일정한 크기의 원(circle)의 형태로 확장시켜 겹쳐 보이는 진하기에 따른 빛의 분포도를 비교하였다.
④ 시뮬레이션3- 활성표피 부분의 디테일 컷을 확대하여 시간대에 따른 유입된 빛의 성질에 따른 특성과 변화를 비교하고 분석하였다.
빛의 유입에 의한 공간 특성에 관한 선행연구들로는 석나래(2014), 이지연(2013), 손명환(2012), 임재령(2010), 김지현(2008), 그리고 이은미(2003) 등이 있었으며, 중심성(구심성), 상징성, 위계성, 방향성, 한정성, 그리고 확장성(투명성)이 공간적 특성에 공통적으로 적용되었다. 그중에서 연구방향인 표피중심의 공간적 특성에 방향성, 한정성, 확장성 세 가지를 적용하였다.
넷째, 선정된 TEA(도서관), Messe Basel(다목적 홀), 그리고 Elbphilharmonie(음악당) 3곳의 Site에는 2017년 1월 30일에서 2월 7일에 걸쳐 방문하여 활성화 표피 이미지를 원경과 근경의 외부와 실내에서 촬영하여 정리한 이미지들은 기존의 컴퓨터 시뮬레이션 이미지와 비교하여 활성표피와 빛의 관계성을 비교하였다.
빛은 우주 생명의 근원이며 인간이라는 존재에게는 같은 조건의 빛이 공간에 형성되어도 개개인의 느낌이나 조건에 따라 그 감응의 차이가 달라진다. 다른 논문에서는 언급되지 않은 빛에 유입에 의한 감응적 특성에 대하여 석나래는 인지성(지각성), 시간성, 장소성, 경험성을 적용하였으나, 인지성은 공간적으로나 감응적으로 기본특성으로 판단되어 시간성, 장소성, 경험성 세 가지를 적용하였다.
둘째, 선정된 헤르조그 & 드 뫼롱의 3곳의 건축물과 활성표피에 대한 연구는 엘 크로키(El Croquis 152/153)를 중심으로 작품의 설명 및 이미지들과 디테일 도면, 입면을 분석하고, 이를 바탕으로 빛과 활성표피의 관계를 표현하기 위하여 3D로 시뮬레이션화 하였다.
많은 횟수를 요구하는 연속적인 지역 전시회의 필요조건을 충족시키기 위해 새로운 홀은 기존의 홀1과 홀3을 연결하고 홀1을 3층으로 증축하였다.<그림 11> 모든 전시회 홀과 실내를 연결하기 위하여 새로운 건물 Messe platz를 통하여 다리를 놓았고, 공공의 공간을 만들었다.
많은 횟수를 요구하는 연속적인 지역 전시회의 필요조건을 충족시키기 위해 새로운 홀은 기존의 홀1과 홀3을 연결하고 홀1을 3층으로 증축하였다.<그림 11> 모든 전시회 홀과 실내를 연결하기 위하여 새로운 건물 Messe platz를 통하여 다리를 놓았고, 공공의 공간을 만들었다. 전시회 동안이나 사이에 일어날 많은 용도와 이벤트를 위해 계획되었고, 개성 있는 야외 홀의 역할을 하는 City Lounge는 항상 개방되는 박람회 공간으로의 입구로 정의될 뿐만 아니라 Messeplatz주변의 거리 문화를 활성화시킨다.
셋째, 활성표피의 물성적 특성과 구축적 특성을 중심으로 빛이 유입되는 시간대와 표피와의 관계에 따른 빛의 광량, 광색, 그리고 분포도의 변화를 오전6시에서 오후6시까지 정하고 3시간 간격으로 5시간대별 특성을 여러 가지 프로그램을 적용하여 구현화하였다.
촬영시간과 각도는 3차원으로 구현되어 있는 가상적 이미지와 최대한 일치시켰으며, TEA를 제외한 나머지 사이트는 비가 오고 흐린 날씨로 촬영환경이 양호하지 않았다. 짧은 시간대의 촬영결과 중에서 양호하고 비교 가능한 이미지를 중심으로 시간의 흐름에 따른 활성표피의 특성을 제시하였다.
첫째, 빛과 공간의 상호작용은 각각의 개념, 성질, 특성에 의한 공간적 특성과 감응적 특성으로 나누고, 빛에 의한 활성표피에 대한 특성은 물성적 접근과 구축적 접근으로 분류하였다.
대상 데이터
대상지는 독일 함부르크 하펜시티의 중심에 있는 Kaispeicher A위의 건물이다. Kaispeicher A는 지난세기말까지 코코아 창고로 사용되었다.
대상지는 스위스 바젤슈타트주의 주도인 바젤에 위치해 있으며, 프랑스, 독일, 스위스 국경이 모두 맞닿아 있다는 입지적 특성이 있다. 각 도시의 특성이 집단적으로 모여서 만들어 낸 시설로써, 이는 바젤을 흐름의 중심에 있게 한다.
바다에 비쳐 반사된 태양의 모습을 조형적 컨셉으로 패턴화하여 뚫어놓은 도서관의 벽면을 주 분석대상으로 하며 도서관이란 특성상 북쪽으로 면하고 있다.
선정된 TEA(도서관), Messe Basel(다목적 홀), 그리고 Elbphilharmonie(음악당) 3곳의 Site에 대한 촬영은 2타입의 디지털 카메라를 사용하였다. 촬영시간과 각도는 3차원으로 구현되어 있는 가상적 이미지와 최대한 일치시켰으며, TEA를 제외한 나머지 사이트는 비가 오고 흐린 날씨로 촬영환경이 양호하지 않았다.
연구대상으로는 자크헤르조그 & 피에르 드 뫼롱 (Jacques Herzog & Pierrede Meuron)의 작품 중에서 2005년 이후에 설계된 건축물 가운데 완공되어 촬영이 가능한 대상으로 한정하되 활성표피의 특성을 보여주는 작품들로서 TEA(2008), Messe Basel(2013), 그리고 Elbphilharmonie(2016)를 선정하였다.
따라서 제한되거나 폐쇄적인 빛의 유입과 인공광에 의한 정보전달 위주의 표피 디자인 연구 방향과 차별화된 연구의 방향을 모색하고자 한다. 이를 위하여 표피에 있어서 디자인적 표현 및 구조의 물성에 따른 자연광 유입방법과 관계성을 중심으로 시간과 시점에 따라 변화하는 사차원적 활성표피를 주 대상으로 한다. 그리고 실험적인 표피의 새로운 시공기법이나 재료표현의 기술을 적용시킨 건축가의 작품을 통한 건축공간과 빛의 진정한 관계를 회복하고 다양한 빛의 연출을 분석하는데 의의를 두고자 한다.
성능/효과
넷째, 세 작품에서 공통적으로 보여주는 빛의 특성은 태양의 고도에 따라 직진되는 빛의 유형이 오전6시와 오후6시, 오전9시와 오후3시, 오후12시에 가까워짐에 따라 점점 완만하다가 가팔라졌으며, 그에 따라 빛의 유입이 길다가 짧아지면서 실내에 떨어지는 그림자의 톤 역시 깊고 부드러웠다가 점점 짧고 뚜렷해지는 특성을 나타내었다. 포톤 뷰에 의한 실내 빛의 유입량은 그림자의 분포도와 함께 명확한 차이를 보여주었고, 공통적으로 빛의 유입에 의한 감응적 특성인 시간성, 장소성, 경험성은각 작품별로 보여주는 물성과 구축적인 방법의 차이에 의해 다양한 패턴과 색의 변화를 알 수 있게 하였다.
다섯째, 3D시뮬레이션과 현지촬영결과에 대한 분석은 전체적인 빛의 유입에 대한 변화는 현지촬영의 결과가 비록 촬영상황이 좋지 않았던 점을 감안해도 시뮬레이션 상의 빛의 변화보다 더욱 극적이면서 자연스러운 변화를 볼 수 있어서, 자연광에 의한 활성화 표피의 시각적인 효과와 자극은 더욱 극적이라 할 수 있었다.
둘째, 빛의 특성에 의하면 TEA는 80cm 콘크리트벽을 통과하는 동안의 반사와 난반사를 통한 부드럽고 안정적인 빛의 유입을 공간에서 경험하게 하였고, 빛에 유입에 의한 공간적 특성으로 방향성, 한정성을 나타낸다. Messe Basel은 알루미늄 트위스트 밴드의 구부러진 방향과 재료의 반사도에 의하여 화려하면서도 극적인 변화가 지속적으로 유도되게 하여 전시장으로서의 시각적 구심점을 살렸으며, 빛의 유입에 의한 공간적 특성으로는 방향성, 한정성을 나타낸다.
셋째, 활성표피의 표현방식으로는 TEA는 현장에서 타설되고 양생시킨 콘크리트로 이루어진 표피로 이루어져 물성적 접근으로는 투과적이고 구축적인 접근으로는 구조적으로 판단된다. Messe Basel은 물성적 접근으로는 알루미늄 밴드의 꼬임에 따라 변형적이고 구축적인 접근으로는 유리로 이루어진 벽면에 알루미늄 매쉬를 적용시켜 다중적으로 판단된다.
첫째, 빛의 특성인 공간적 특성과, 감응적 특성 그리고 활성화표피의 표현방식에 의한 물성적 접근과 구조적 접근에 영향을 주는 요인들은 활성화표피를 구성하는 재료나 구축방법, 그리고 건물의 방향과 시간대에 따라 상호관계가 있었다.
넷째, 세 작품에서 공통적으로 보여주는 빛의 특성은 태양의 고도에 따라 직진되는 빛의 유형이 오전6시와 오후6시, 오전9시와 오후3시, 오후12시에 가까워짐에 따라 점점 완만하다가 가팔라졌으며, 그에 따라 빛의 유입이 길다가 짧아지면서 실내에 떨어지는 그림자의 톤 역시 깊고 부드러웠다가 점점 짧고 뚜렷해지는 특성을 나타내었다. 포톤 뷰에 의한 실내 빛의 유입량은 그림자의 분포도와 함께 명확한 차이를 보여주었고, 공통적으로 빛의 유입에 의한 감응적 특성인 시간성, 장소성, 경험성은각 작품별로 보여주는 물성과 구축적인 방법의 차이에 의해 다양한 패턴과 색의 변화를 알 수 있게 하였다.
후속연구
마지막으로, 빛의 유입에 관한 시뮬레이션에 있어서, 활성표피의 재료나 두께 그리고 주변 환경을 고려한 실제적인 환경과 동일한 조건을 표현하는데 어려움이 따랐으며, 다양한 빛의 특성을 분석할 수 있는 적용프로그램의 제한 등은 본 연구의 한계점이라 할 수 있었다. 하지만 인간에게 가장 필요한 채광을 도외시하고 정보전달 위주의 제한적이거나 폐쇄적인 표피와는 차별화되는 자연광에 의한 활성화된 표피의 중요성을 통해 빛의 존재와 필요성을 다시 한 번 인식시키고, 자연광의 유입에 의한 다양한 경험적 공간을 시뮬레이션을 통하여 선험하고 느낄 수 있도록 하여, 새로운 시도와 발전의 가능성에 한 걸음 다가가고자 하는데 의의를 두고자 한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
빛의 사전적 정의는 ?
빛의 사전적 정의로는 ‘빛은 빛을 내는 에너지나 물체를 보이게 하는 것들, 즉 조명이자 광학 같은 것, 그리고 물체를 감지할 수 있는 것이다’로 되어 있다.2) 이와 같이 빛은 태양광이 갖는 에너지로 생명을 유지하거나, 채광이나 조명의 역할로서 외부 표면효과를 좌우한다.
호르헤 루이스 보르헤스는 공간의 완성을 어떻게 정의했는가 ?
호르헤 루이스 보르헤스(Jorge Luis borges, 1899-1986)의 ‘사과의 맛은 과일 자체에 있는 것이 아니라 미각과 과일의 접촉(Contract)에 놓여 있다.1) 라는 말에서 공간의 완성은 건축물을 지각하고 공간 본질을 인식함에 있어서의 시작점이자 건축공간과 인간과의 상호작용을 위한 표피에 의해 시작된다.
시각적인 주체로 빛은 어떤 요소로 간주되는가 ?
인간은 시각적인 주체로서 빛에 의해 모든 사물을 지각하게 되며, 물리적인 인식과 빛과의 상호작용으로 공간도 인지할 수 있게 된다. 이와 같이 인간의 이성과 감성을 이어주는 비물성적인 매체인 빛은 실내공간에 유입되는 과정에서 표피를 거쳐야 하며, 건축적 표피에 풍부한 실내 환경 제공을 위한 인지적 디자인 요소로 본다.
참고문헌 (12)
J. Pallasmaa, Jorge Luis borges, Obra Poetica 서문, 1996
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