2018 세운짓기학교

re:SEWOON ultra:CONCRETE

Within the realm of architectural education in the university, we target for students to acquire knowledge of not only design but also society and technology. Also, we desire to carry out the social mission to educate the general public on senses of design and places. To successfully accomplish such educational ambitions, we, educators as designers, need to teach ourselves on emergent technology and social issues. re:SEWOON ultra:CONCRETE was initiated with the aforementioned education objectives.

However, SEWOON BUILDING is a site with the historical value as the 1970’s concrete megastructure and the socio-cultural value as the leading heart of manufacturing business but facing the crisis of demolition and disappearance. How would the design education communicate both the technological and social messages with students as well as the public? re:SEWOON ultra:CONCRETE aims to tackle this question by combining the multilateral educational objectives into persistent programs, including design and installation workshops, design and manufacturing processes, seminars, publications and exhibitions under the thematic umbrella of UHPC, with wide collaborations with engineers, manufacturers and municipality.

Material as the medium

In architecture, a material may play a critical role to drive the main concept and embody the imaginary designs into the real built structure. The material can become a medium to bring the relevant interests together, spread out activities and attract public attention. In the initial planning of the program, we selected “Concrete” as the central medium to educate ourselves, students, engineers, manufacturers and the public in the interests of extending our knowledge and skills toward the novel innovative technology of concrete.

After all the researches and brainstorming discussions, we selected UHPC as the main material and technology to explore prototype designs and hands-on productions. Through steady four-month discussions among faculty, students, and collaborators, two different prototypes were designed: 1) street benches, and 2) translucent block walls.

Heuristic Learning

To amplify the lessons from design-build learning processes, a hybrid of the regular curricular course of the university and extra-curricular activities was provided, in addition to lecture series. To allow entire students of the department to participate in the design-decision process, design alternatives were shared and voted to determine the final design. Furthermore, among professional designers, engineers and manufacturers, the collaborative process from prototype design to manufacturing and installation provided the heuristic and mutual learning to expand the horizon of each discipline.

Public Installations as Civic Learning Tools

The final products of UHPC street benches and block walls were installed on the deck of Sewoon Building as a result of one-day building workshop on December 21, 2019 in commemoration of the 100th anniversary of the University of Seoul, with the support and approval by Seoul Metropolitan Government. The installation site is the public passage which great many Seoulites pass by every day. The benches and walls as the tangible creations would stimulate public curiosity and motivate learning of novel materials and design intentions behind extensive processes, finally to expand the inspiration for technology and the sustainable society and manufacturing culture.

위의 글과 이미지는 2020년 1월 재작성된 것임

1. 세운짓기학교의 주제 선정 과정

 

서울시립대학교 건축학부의 “세운짓기학교”는 서울시립대학교 100주년 행사의 일환으로 기획되었다. 세운짓기 학교는 서울시립대 건축학부 황지은 교수의 주도 하에 도심창의제조업의 메카 세운상가에 위치한 서울시립대 세운캠퍼스가 새로운 교육 실험장으로 발돋움하는 과정의 일부를 시민들에게 소개하기 위한 목적으로 계획되었다. 세운짓기학교에서는 일반 시민들에게 가장 잘 알려져 있으며, 친숙하지만 동시에 평소 직접 그 시공 과정에 노출될 일이 드문 건축자재인 “콘크리트”를 중심으로 신기술을 적용한 조형물을 실제 크기로 설계, 제작 그리고 전시까지의 일련의 기획-실행 과정을 비교과과정 교육을 통해 학생들의 자율적 의지에 의해 참여하는 방식으로 진행되었다.

또한 도시재생사업의 대표적 장소로서 세운상가가 갖는 장소성과 세운상가 일대의 다양한 인적, 기술자원 활용가능성을 모색하고, 세운상가 일대의 시간을 담거나, 사람들의 행위를 유발할 수 있는 장치로서의 설치물을 기획하고자 하였다.

2018년 4월 ‘세운상가’, ‘콘크리트’, ‘신기술’, ‘1:1 짓기’라는 네 가지 이슈에 대한 공감대가 형성된 후, 콘크리트와 관련된 다양한 기술들에 대한 정보가 공유되었다. 신기술을 접목한 콘크리트를 접근하는 목적에 있어, ‘실험’, ‘연구’, ‘교육’ 등의 방향성에 따라 그 세부 주제가 천차만별일 수 있다.

‘실험’적 목적에서는 세운 캠퍼스가 보유하고 있는 로봇을 활용한 디지털 패브리케이션이 가능한 주제로 논의되었다. ETH Zurich의 F. Gramazio와 M. Kohler는 2005년부터 로봇을 활용한 다양한 재료 시공 및 구축방식의 변화를 시도하며, 건축 기술의 변혁에 큰 영향을 주고 있다. 특히 2014년에 출판된 『The Robotic Touch: How Robots Change Architecture』에서는 목재, 벽돌, 금속, 콘크리트 등을 활용한 30개의 리서치 프로젝트를 소개하며, 건축에서 로봇을 활용할 수 있는 방법과 개념들을 정리하고 있다. 그 중 콘크리트와 관련된 프로젝트로는 “TailorCrete”와 “Perforation”이 대표적인데, “TailorCrete”는 왁스를 사용하여 자유로운 형태의 콘크리트를 타설할 수 있는 거푸집을 제작하고, 콘크리트 탈형 시, 왁스를 부수고 수거한 후 가열, 용해하여 새로운 거푸집 제작에 다시 활용하는 프로젝트이다. 로봇을 활용하여 3차원 곡면 상의 점들을 조정하여 왁스 형태를 변화시킨다는 개념이 포함되어 있다. 반면, “Perforation”은 MDF나 EPS와 같은 다른 재료에 3차원 밀링 천공을 실험하여 표면과의 접각을 다양하게 설정하는 것에 따른 패턴 변화와 효과에 대한 디자인 스터디를 한층 발전시켜, 합판을 활용하여 거푸집을 제작하여 섬유강화 콘크리트 벽을 제작하는 결과까지 발전시킨 프로젝트이다. “Perforation”이라는 제조 개념을 두께와 물성이 다른 판재들에 적용하고 그로부터 발견된 효과를 판재를 활용하는 재료의 제작으로 응용한 개념의 발전 과정과 흐름에 주목해볼만한 가치가 있다.

‘연구’적 목적에서는 독일에서 최근 산학협력 연구로 발표되고 있는 DysCrete, TouchCrete, BlingCrete 등과 같이 인터랙티브 디자인, 시각예술, 산업 디자인, 물리학, IT 등의 다분야 지식과 기술이 융합되어 개발된 콘크리트 재료 리서치가 기술 혹은 제품개발을 목적으로 이루어질 수 있다. 특히 세운캠퍼스의 경우, 다양한 기술 장인들이 그곳을 무대로 활발한 활동들을 벌이고 있기 때문에, 발광콘크리트, 전기회로삽입 콘크리트 등 여러 실험들이 가능할 것으로 생각된다. 그러나 한편 세운짓기학교의 취지가 교수들이 중심이 된 연구 프로젝트라기보다는, 학부생들의 참여를 전제로 기획되었고 단시간의 기획과 디자인, 리서치, 그리고 제작 과정을 전제로 하기 때문에 연구중심형의 주제는 매우 흥미로운 과제로서의 기대가 있지만, 본 사업에는 적합하지 않을 것이다.

 

‘교육적’ 목적에서는 학생들을 대상으로 한 교육뿐만 아니라 교수들 역시 새로운 환경 및 재료, 기술에 노출되고 그 정보와 기술에 대한 교육 대상이 되어야 한다. 그리고 프로젝트 결과물의 공유와 경험을 통해 대중 역시 배움의 과정을 겪는다. 따라서 우리가 잘 알고 있거나, 최근 그 사용이 확산되고 있는 신기술이 있다면 그러한 기술을 사람들에게 친화적인 방식이지만, 새로운 방법으로 적용할 수 있다면, 이는 그 기술과 방법을 터득하는 사람과, 그것에 친밀하면서도 새롭게 접하는 사람들 모두 배움을 얻게 될 것이다. 그렇다면, 그러한 기술과 그러한 프로그램이나 용도에는 어떠한 것들이 있을까? USC에서는 설계 수업 중 단기 프로젝트로 콘크리트 블록에 대한 디자인을 진행하며, 결과물은 선정을 통해 교내 공모전으로, 그리고 산학 협력 프로젝트로, 콘크리트 조적 협회 (National Concrete Masonry Association)에서 주최하는 공모전으로 확장 연계된다. 콘크리트 블록의 디자인 프로세스에는 골재와 같은 재료 배합뿐만 아니라, 건식 혹은 습식 시공에 따른 블록의 시스템도 고려해야 하며, 신속한 실험을 위하여 모형을 직접 만들어가며 아이디어들을 생산해낼 수 있는 방식을 취하고 있다. 재료나 제작, 시공에 대한 고려뿐만 아니라, 프로그램을 가진 요소로서, 주변 맥락에 대한 관계, 접근, 통제, 입구, 위계, 유지 관리 등에 대한 생각, 그리고 용도를 지닌 창고, 무대, 소형 오피스, 화장실 등에 적용되는 방식들에 대한 고려도 요구하고 있다.

이렇게 다양한 목적과 방식에 따라 콘크리트를 큰 주제로 한 참여형 워스숍의 목적과 방식이 무수히 많은 가능성을 지니기에 논의가 구체적으로 진행되기가 어려웠다. 그러나 협력 기업 및 엔지니어가 섭외된 이후 세운짓기학교의 주제는 본격적으로 ‘UHPC(초고성능 콘크리트)’를 중심으로 논의되기 시작하였고, 이는 2018년 여름을 기점으로 설치물의 프로그램, 장소, 크기, 방식 등에 대한 여러 가지 생각들이 제시되고 논의되었다.

2. UHPC의 도전과 실험

 

UHPC란 소재를 접하게 된 것은 ‘건축재료와응용’이라는 수업을 맡으면서, 콘크리트와 관련된 최신기술을 강의 내용에 포함시키면서부터이다. 해외 실무 경험을 통해서는 노출콘크리트, GFRC(유리섬유강화콘크리트), 광섬유를 사용한 빛이 투과하는 콘크리트 등은 프로젝트에 적용시켜 본 바는 있지만, 제조사의 샘플과 제품 정보를 확인하고 이를 프로젝트에 적용시켜 시공과정에는 전적으로 시공사에 의존하여 결과물을 확인하는 방식으로만 이러한 재료를 접해본 터이다. 그런데 콘크리트 수업을 준비하며 일반 콘크리트에 비해 강도 및 성능이 증대된 “HPC”와 “UHPC” 개념을 접하게 되었고, 프랑스에 적용된 사례들을 보면서 이러한 기술이 과연 한국에 들어올까 하는 의구심을 가졌던 것이 2014년이다. 그리고 당시 GFRC 패널을 외장재로 사용하는 것조차도 고가의 고급 건축자재로 인지되었다. 그런데 불과 3년 이내에 UHPC가 KIST의 파빌리온에 적용되더니, 하나은행 리모델링에 괴이한 3차원적 형태의 외피 패널로 적용되는 것을 목격하였다. 기술 이전 속도에 대한 희망적인 충격을 받은 시기이기도 하다. 이러한 정보들을 서울도시건축비엔날레의 토크를 통해 접할 수 있었고, 그 와중 UHPC를 연구하고 있는 기업과 공학자를 만나게 되었다.

‘아주산업’은 그간 토목공사용 콘크리트 사업을 주력으로 하고 있었으나, 그룹 계열사인 라이스 호텔의 실내 콘크리트 마감 방식을 접하게 되면서 UHPC의 가능성을 몸소 부딪히며 실험하고 그 시장을 개척하려는 의지가 강한 상태였다. 반면, 서울과학기술대학교의 김병일 교수는 해외의 광섬유를 이용한, 빛을 투과하는 콘크리트의 제작상 어려움과 높은 제작비의 문제를 해결하고자, 아크릴로 대체한 UHPC 콘크리트 블록을 자체 연구하였고, 그것들이 실제 프로젝트에 적용, 실현되는 것을 희망하고 있었다. 이러한 두 협력 주체의 필요와 우리의 새로운 콘크리트에 대한 탐구 욕망이 시기적으로 잘 맞아 우리는 이렇게 두 가지 다른 주제의 UHPC를 우선 워크숍 주제로 결정하고 그 두 가지의 다른 협력주체와 소재를 어떻게 한 개의 대상지와 프로그램을 통해 기획할 것인지에 대한 고민과 논의가 필요해졌다.

건축가의 다양한 요소들을 하나의 우산 아래 두어 일관적인 개념으로 모든 것을 설명하고자 하는 개인적 욕구와 신념에서, 어떻게든 그 두 가지를 하나의 개념으로 관통시키고 싶었다. 한 개의 개념이 적용되는 방식은 크게 두 가지로 달라질 수 있다고 생각하였다. 한 개의 큰 설치물이 있고, 그것을 구성하는 개별적인 요소로 두 협력 작품이 포함되는 방식과, 두 가지의 작품이 독립적으로 진행되지만 가장 근본적인 아이디어나 개념을 공유하여 계통을 같이 하는 방식이 있을 것이라 생각하였다. 예를 들면, “Light”라는 개념을 기본 개념으로 하였을 때, “빛”, 그리고 “가벼움”이라는 주제로 세분화되어, “빛”이라는 주제는 빛 투과 콘크리트로, “가벼움”의 주제는 UHPC 패널로 발전시킬 수 있을 것이다. 혹은 하나의 형태를 초기 모티브로 공유하지만 각기 블록, 판의 형태로 발전되면서 달라지는 차이점을 확인할 수 있는 폴리 구조물을 두 점을 디자인, 설치할 수도 있을 것이다.

 

이와 동시에, UHPC를 활용한 세운짓기학교를 통해 우리가 무엇을 얻고자 하는지를 분명히 할 필요가 있다. UHPC의 물성을 최대한 발취하여 극단적인 재료, 구축적 특징을 추출해낼 것인가, 그렇지 않으면 세운상가의 장소성을 좀 더 고려하여 설치물이 사람들의 반응, 참여, 행위를 유발할 수 있는 인자가 되어주어야 하는가? 이러한 두 가지 질문이 첨예하게 대립하였다. 건축가로서 재료를 통한 실험을 한다면, 첫 번째가 훨씬 매력적인 작업이지만, 설치 장소가 외부라는 점과 일반 시민들이 기능성이 없는 건축 재료를 접할 때 과연 감흥이나 동감을 이끌어낼 수 있는가라는 문제가 있었다. 아주산업의 입장에서도 새로운 건축 자재 생산의 가능성을 타진하기 위한 과정으로 보자면, 전자에 보다 관심을 가졌을법하지만, 서울시나 세운상가 재생을 고려하는 입장에서는 적어도 앉을 수 있는 장치를 제공하는 것이 공공성을 실현하는 의미가 있을 터다. 이러한 고민과 논의를 통해 결과적으로는 UHPC 자체의 물성적 실험보다는 앉을 수 있는 장소이자, 본 행사의 기획자인 황지은 교수의 디지털미디어 수업에 담긴 개념과도 연계되는 3차원 테셀레이션 벤치가 기본 방향으로 결정되었다.

 

[아이디어 브레인스토밍 과정]

3. 건축적 개념의 생성: Tessellation

 

디지털 미디어 수업 과제로 만들어진 3d 프린팅 테셀레이션 결과물들을 받아 과연 이러한 형태들이 의자로서 기능할 수 있는가부터 살펴보았다. 학생들의 과제물은 3차원적으로 서로 무한한 조합이 가능하도록 볼록한 면과 오목한 면이 맞닿도록 만들어져 있었다. 그러한 형태는 의자의 앉는 면을 형성하지 못한다는 기본 문제가 있었다. 그래서 M.C.Escher의 그림들이나 테셀레이션 패턴들을 들여다보면서, 형태적 방향을 잡아나갔다. 예를 들어, 가장 기본적으로는 대칭을 이루는 선들로 구성되는 것이 쉬운 방향이라면, 각도를 조금 틀더라도 그러한 미묘한 차이로 인해, 확장되는 패턴의 조합들이 좀 더 역동적이거나, 개인적인 기준에서의 아름다움을 보다 더 표현할 수 있었다. 6개의 모듈이 방사형으로 조합되고 그러한 조합들이 다시 방사형으로 조합되어 확장될 수 있고, 그 조합들이 변형되면 선형으로 확장될 수 있는 방식을 구성하였다. 이렇게 아주산업과의 UHPC 스트리트 퍼니처의 기본 모듈이 선정되었고, 3d 프린팅을 통해 디자인을 협의하고 제작에 대한 본격적인 논의 단계로 들어섰다.

[3차원 벤치 디자인 스터디 과정: 3d 프린팅 활용]

[UHPC 벤치 제작 결과물]

한편, 한 작업이 “테셀레이션”이라는 개념으로 접근되고 있다면, 나머지 작업 역시 다른 방식을 통해서라도 “테셀레이션”의 개념을 공유할 수 있는 디자인 접근이 필요하다고 생각하였다. 그래서 처음에는 단순히 스트리트 퍼니처 디자인의 도안을 2차원으로 변형하고 그러한 테셀레이션 패턴을 2차원으로 구현하는 방식으로 접근하였다. 3d 프린팅으로 기본 모듈 블록을 제작해본 결과 그 패턴이 초기 의도대로 읽히지 않음을 확인하고 다른 방식으로 접근할 필요를 느끼게 되었다. 그리고 이 단계에서 학생들로 이루어진 디자인 팀이 결성되었다. 디자인 팀과의 협의를 진행하면서, 타일 디자인 개념 예시를 통해 두 가지 혹은 세 가지 모듈 타일을 디자인하여 그것들이 보이는 방식에 따라 연속적인 패턴들을 형성할 수 있는 2차원 테셀레이션 아이디어를 발전시켰다. 그리고 이 단계에서의 디자인 스터디는 학생들이 참여하는 방식으로 진행되었으며, 그래스호퍼를 사용하여 패턴의 방식, 삽입되는 아크릴 봉의 크기, 종류 등을 다양하게 대입하면서 여러 가능한 디자인 안들을 생산해냈다.

 

[블록 패턴 디자인 과정]

이렇게 2가지의 서로 다른 형태와 개념이 각기 2차원, 3차원적으로 동일한 개념을 공유할 수 있도록 디자인 생산 과정이 이루어졌다.

[패턴결정을 위한 학과 내 투표]

4. 교육과 체험의 맞닿음: Tessellation

 

위에서 테셀레이션의 형태적 개념이 두가지 다른 형태의 결과물로 적용된 과정과 배경이 소개되었다면, 우리가 세운짓기학교의 과정에 걸친 테셀레이션 개념을 이야기하지 않을 수 없다. 테셀레이션의 정의는 어떠한 형태가 사이 공간이나 겹침 없이 반복되며 서로 딱 잘 맞아떨어지는 조합 방식을 의미한다. 세운짓기학교의 과정에 있어서도 여러 가지 교과활동, 비교과활동, 수업, 연구 등이 동시다발적으로 이루어지면서 한 개의 얼개를 형성하도록 조직되었다.

빛 투과 콘크리트 블록의 디자인은 4학년, 5학년 학생들로 구성된 소그룹이 주도하였는데, 이들은 이미 지난 수년간 건축재료와응용, 디지털미디어 등의 수업을 통해 본 디자인 활동에 필요한 기본적인 지식, 기술을 습득한 상태였다. 그리고 3차원 테셀레이션은 2학년 학생들이 디지털 미디어 수업을 통해 그 디자인과 제작을 한 경험이 있는 상태로, 건축재료와응용에서는 테셀레이션 형태를 제공하고 그것의 역상인 거푸집과 거푸집을 구성하는 표면에 주목할 수 있도록 과제를 제시하였다. “거푸집대작전”이라는 행사로 진행되었는데, 학생들은 주어진 3차원 모형을 숙지하고 거푸집 제작에 필요한 도안을 사전 준비하고, 타설될 콘크리트 결과물의 표면적 특징을 부여할 수 있는 재료 역시 준비하도록 안내되었다. 그리고 수업 중 거푸집 제작을 진행하고, 차주 수업시간에는 구조 실험동에서 몰탈을 혼합하여 타설하는 과정을 직접 체험하였다.

[거푸집대작전]

동시에 자원자들에 한하여, 아주산업과 서울과학기술대학교의 제작 현장을 방문하여 실제 콘크리트 타설 과정을 보거나 참여할 수 있는 기회가 마련되었다.

[서울과학기술대학교 블록 제작 현장 체험]

마지막으로 세운상가에 제작된 UHPC 모듈, 콘크리트 블록들이 운반되고, 설치 장소로 다시 운반하고, 조립하거나 블록들을 쌓는 시공에 참여함으로서 디자인부터 최종 설치 완료까지 모든 과정들에 학생들이 참여할 수 있는 기회들을 열어놓음으로서 교육과 체험이 끊이지 않고 서로 지속적으로 연결되어 ‘세운짓기학교’를 구성할 수 있도록 진행되었다.

 

맺음말

2018년 여름 본격적으로 가동되어 2학기 내내 디자인, 제작, 설치, 강연, 전시 등의 일정으로 매워졌던 ‘세운짓기학교’는 이제 막이 내렸지만, 오늘도 세운상가 데크에는 교수진, 학생들 그리고 아주산업, 서울과학기술대학교 김병일 교수의 참여로 탄생한 의자와 빛 투과 블록벽이 햇빛이 받아 반짝이며 자리 잡고 있다. 이러한 다학제, 산학, 교과-비교과 등의 경계를 넘나드는 융합 협력 작업들이 지속적으로 이루어질 수 있는 초석을 ‘세운짓기학교’가 다졌길 바란다.

 

[세운상가 데크 설치 모습]

[투명콘크리트블록]

*** 본 글은 서울시립대학교 100주년 행사의 일환인 건축학부 세운짓기학교 보고서용으로 작성되었음 ***