현대 하이테크 건축의 선두주자, 노먼 포스터

마이다스캐드

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전 세계에서 재생 가능한 에너지와 하이테크 건축 기술을 제일 잘 사용하는 건축가를 말하라고 하면 모두가 '노먼 포스터'를 떠올리지 않을까 싶습니다. 하이테크란 하이 테크놀로지의 축약어로 기계적 설비뿐만 아니라 친환경 건축을 위한 최첨단 기술까지 활용한 기술 형태를 통틀어 이루는 말입니다.

 


노먼포스터

*출처: https://namu.wiki

 

영국 출신 건축가인 노먼 포스터가 추구하였던 하이테크 건축물은 유리 및 철, 알루미늄과 같은 금속 재료를 사용해 구조와 설비를 노출하는 기계 미학을 드러내었고 건축 설계에 건축적 디자인뿐만 아니라 첨단 기술을 이용한 구조와 설비, 전자 시스템까지 포함시켰습니다.

 

건축물의 설비를 통제하기도 하지만 자연적인 환기와 통풍 시스템을 함께 두기도 하며 에너지 소비를 줄이고 쾌적함을 높이는 친환경 건축을 추구하는 모습을 보여줍니다. 오늘은 마이다스캐드와 함께 노먼 포스터의 대표적인 건축물을 살펴보려고 합니다.

 

01. 애플캠퍼스2 - 신사옥

 

아이폰과 맥, 에어팟 등 전 세계에서 IT의 역사를 써왔던 기업 애플 이 기업의 신사옥 애플 캠퍼스2를 보면 떠오르는 한 형체가 있죠. 바로 우주선이 떠오를 법 한데요. 우주선의 형태를 하고 있는 원형 외관과 사옥 전반에 담긴 혁신적인 아이디어와 첨단 기술을 보면 이들이 자사의 제품뿐만 아니라 사옥에도 혁신에 대한 의지가 있다는 것이 보입니다.

 

▶ 'Pod'를 연속적으로 배치

 

애플캠버스2

<애플캠퍼스2 신사옥의 본관>

*출처: https://appleinsider.com

 

애플 신사옥 외관

<곡선형 유리 형태의 외관>

 

애플사옥 내부 투시도

<내부 투시도>

한 칸 공간을 연속적으로 배치한 모습

<한 칸 공간을 연속적으로 배치한 모습>
*출처: https://www.fosterandpartners.com

 

 

 

애플의 전 CEO인 스티브 잡스가 주도했던 마지막 대형 프로젝트였던 이 사옥은 임직원들이 혁신에 대한 새로운 영감을 받을 수 있는 환경을 제공하는 세계 최고의 사무용 건물로 만들겠다는 목표를 가지고 계획하였다고 하는데요.

 

스티브 잡스는 노먼 포스터에게 픽사의 사옥을 보여주면서 새로운 애플 사옥은 모든 것이 한 지붕 아래에 있어야 한다고 말했다 합니다. 디자인 문제를 완벽하게 해결하기 위해 건물의 모든 부분을 실물 크기의 모형으로 만드는 등 스티브 잡스가 계획한 대로 건물 자체가 하나의 큰 원인 덕에 벽의 모든 면이 굽어 있는데요.

 

메인 건물에 들어가면 모든 유리가 곡선형 유리로 이루어져 있는 모습을 볼 수 있습니다. 이 거대한 건물은 4층 구조의 모든 부분을 연결하는 둥근 유리 패널 800가 특징으로 이 패널 중 일부분은 대형 슬라이딩 도형 역할을 해 날씨가 좋을 때 내부가 실외에 노출될 수 있도록 해줍니다.

개별 업무와 협업을 수시로 오가야 하는 IT업계의 성격에 맞게 개방적인 단위 모듈인 Pod를 연속적으로 배치하는 방식으로 공간을 구성하였으며, 콩의 꼬투리를 의미하는 'Pod'는 한 칸 한 칸의 공간이 연속적으로 배치되어 애플 캠퍼스2 전체를 이루는 건축 모듈입니다.

 

모든 Pod는 CEO라고 할지라도 모두 동일한 크기로 이루어져 있으며 외부 자연 및 다른 Pod들과 서로 개방적으로 연결되도록 설계되었습니다. 수시로 변화하는 업무 한경에 유연하게 대처하도록 개별 업무, 협업, 부서 간 교류 등을 위한 Pod가 연속적으로 연결되었던 것이죠.

 

총 9천여 그루의 나무들이 심어진 애플캠퍼스2

<총 9천여 그루의 나무들이 심어진 애플캠퍼스2>
*출처: https://www.sedaily.com

 

옥상 태양열 전지판

<옥상 태양열 전지판>

*출처: https://www.koenergy.co.kr

 

내부와 외부 사이를 자유롭게 통과하는 공기

<내부와 외부 사이를 자유롭게 통과하는 공기>
*출처: https://appleinsider.com

 

애플 캠퍼스2를 구상할 때 가장 크게 중심을 둔 부분은 바로 개방성과 쾌적성, 혁신 그리고 친환경성이라고 알려진 만큼 구내식당을 포함한 사업 부지의 80%의 면적에 총 9천여 그루의 나무들이 심어져 있으며, 이 나무들은 모두 해당 지역에 사는 자생식물과 내건성 식물로서 자연 강수만으로도 생존 이 가능해 조경수 소비량을 감소시킨다고 하는데요!

 

원형 건물의 안쪽 부분은 캘리포니아의 과일 과수원에서 아이디어를 얻은 공원과 연못이 있어 지친 직원들에게 쉼터가 되게도 해주며 9천 개에 달하는 모든 주차 공간과 도로는 지하에만 배치하여 지상을 자연에게 내어주었습니다.

 

한 가지 놀라운 것으로 애플 캠퍼스2는 100퍼센트 재생에너지로 운영되는 것을 목표로 65,000m2의 태양전지판이 사옥의 옥상을 덮도록 하였는데 17일 메가 와트의 전력을 생산할 수 있어 낮 시간 동안 75 %의 전력을 공급할 수 있으며, 세계에서 가장 큰 태양 지붕 중 하나입니다.

 

다른 4메가 와트는 바이오 연료 또는 천연가스로 구동되는 연료 전지를 사용하여 현장에서 생성되고 건물의 내부와 외부 사이를 자유롭게 통과하는 공기는 자연적으로 환기를 시켜 일년 중 9개월 동안 에어컨의 필요성을 없도록 설계하였습니다.

 

 

 

02. 홍콩 HSBC빌딩

 

SF 영화에 등장할 것만 같은 외관의 모습을 하고 있는 홍콩 HSBC 빌딩은 자칫 우리에게 차갑게 느껴질 수 있지만 굳이 감추지 않고 개방해 둔 구조방식과 설비라인에서 하이테크 건축 기술의 거장 노먼 포스터의 모습을 엿볼 수 있습니다.

 

▶ 건물의 시스템과 개념을 드러내다.

 

HSBC빌딩

<HSBC빌딩>

 

유리로 된 바닥을 통과하면 아트리움에 도착할 수 있다

<유리로 된 바닥을 통과하면 아트리움에 도착할 수 있다>

 

자연광을 반사시키게 해주는 천장의 거울

<자연광을 반사시키게 해주는 천장의 거울>
*출처: https://www.dezeen.com

 

 

 

HSBC 홍콩 본점 빌딩을 보면 내부에 하중 지지용 구조물이 없는 것이 특징인데요! 바라보고 있자면 마치 정교한 기계 장치를 보는 것 같기도 하죠.

 

건물의 시스템과 개념을 드러낸 것을 볼 수 있는데 내부 기능인 구조 방식과 설비라인이 외부에서 훤히 다 보이고 있습니다. 이러하다 보니 자연스럽게 햇빛이 들어오는데 그것들은 주요 조명원으로 사용하고 있으며 아트리움 꼭대기에는 거대한 거울들을 쌓아 올려 아트리움과 플라자 밑바닥까지 자연광을 반사시키게 해 두었습니다.

 

바닥재 아래에는 포괄적인 전원 공급선, 통신 회선, 공조 시스템 등이 들어가 있어 가볍고 이동 가능한 패널들을 사용하였고 HSBC 홍콩 본점 빌딩을 빠른 시일 내에 완공시켜야 한다는 이슈가 있어 강철 구조물은 영국에서, 유리, 알루미늄 피복재(cladding)과 바닥재는 미국에서, 서비스 모듈들은 일본에서 공급되는 식으로 건축 컴포넌트들이 전 세계 각지에서 제조되었습니다.

 

 

▶ 뒤집힌 건물

 

다리를 만드는 원리를 통해 시원하게 개방된 공간

<다리를 만드는 원리를 통해 시원하게 개방된 공간>
*출처: https://www.fosterandpartners.com

 

 

또 다른 매력을 발산하는 밤의 홍콩 HSBC빌딩

<또 다른 매력을 발산하는 밤의 홍콩 HSBC빌딩>
*출처: https://biz.chosun.com

 

 

 

 

서스펜션 트러스의 뒤집힌 "va" 세그먼트는 건물 기초에서 건물 중심 구조 쪽으로 올라가는 8개 그룹의 알루미늄-클래드 강철 기둥 4개씩과 기둥에 부착된 5개 레벨의 삼각형 서스펜션 트러스들로 이루어졌는데요.

 

다리를 만드는 구조적 원리와 동일한 원리로 현수교에서 다리 상판이 두 개의 포스트에 매달려져 있듯이 이 건축물의 플로어들은 다수의 층씩 묶여 다수의 포스트에 매달려있습니다. 이 디자인을 통해 각 층에는 촘촘히 서야 할 기둥이 사라지고 시원하게 개방된 공간이 되었습니다.

한편 홍콩에서는 심포니 오브 라이츠라는 홍콩의 대규모 멀티미디어 쇼라는 홍콩의 관광 중 꼭 봐야 할 것으로 꼽히는 것이 있습니다. 어느 날은 레이저와 함께, 어느날은 음악, 불꽃놀이와 함께 하기도 하는데요 홍콩 HSBC 빌딩도 심포니 오브 라이츠에 참가하는 빌딩 중 하나로 716개의 지능형 조명 기구가 부착되어 있습니다. 밤이 되면 또 다른 모습의 매력을 발산하는 홍콩 HSBC 빌딩은 홍콩에 가면 꼭 방문해 봐야 하는 명소이기도 합니다.

 

 

 

 

03. 런던시청

 

영국 런던 템스 강 옆에 자리 잡은 런던 시청의 별명은 '유리 달걀'로 불리고 있는데요. 기울어진 달걀 형태의 유리 건물을 하고 있는 외관을 보면 이 별명이 참 잘 어울린다고 생각이 드는 만큼 현재 특이한 외형 덕분에 런던의 랜드마크로 자리를 잡았을 뿐만 아니라 에너지 절약을 몸소 보여주는 친환경적인 시스템이 적용되어 있는 건축물입니다.

 

▶ 유리 자재를 적극적으로 활용

 

런던시청

<마치 달걀의 모습 같은 기울어진 외관>

 

유리 자재를 활용해 자연광이 들어오는 내부

<유리 자재를 활용해 자연광이 들어오는 내부>

 

 

내부의 나선형 계단

<내부의 나선형 계단>
출처: https://www.fosterandpartners.com

 

 

런던 시청은 1998년~2002년까지 기간 동안 완성하였는데 유리 자재를 적극적으로 활용하여 자연광을 통해 건물 에너지 소비율을 줄이고 관공서라는 곳에 투명성을 더해 신뢰감까지 주는 투명 행정을 하겠다는 의미를 담고 있기도 합니다.

 

런던 시청의 한쪽으로 기울어진 구체로 건축된 이유는 유리 외벽의 특성상 영향을 미칠 수 있는 직사광선을 피하기 위함이며 남쪽 방향을 바라보는 외관 덕에 자연적인 그늘이 생겨 실내 온도를 낮출 수 있는 효과도 볼 수 있게 되었습니다.

 

내부에 들어서면 조형 예술품 같은 나선형 계단이 시선을 사로잡고 있는데요. 많은 시민들이 찾아와 쉬고 갈 수 있는 공간을 만들기 위해 건물 내부에는 카페, 전시실 등을 배치해 두었습니다.

 

▶ HVAC(공조 시스템) 친환경 기술

 

HVAC(공조 시스템)의 원리

< HVAC(공조 시스템)의 원리>

 

 

지붕에 설치한 태양 전지 패널

<지붕에 설치한 태양 전지 패널>
출처: https://sites.google.com

 

 

런던 시청의 친환경 시스템에는 특별한 시스템이 하나 있죠! 바로 내부에 HVAC(공조 시스템)라는 친환경 기술이 도입되어 있습니다. 이 시스템은 Heating, Ventilation, Air Conditioning 난방, 통풍, 공기 조화의 약자로 뜨겁거나 차가운 공기를 천장 배관을 통해 작업장 등 실내에 유입시켜 온도를 조절하거나 환기를 통해 먼지를 제거하는 설비 기술로 알려져 있는데요!

 

평소에는 건물에 달려있는 창문을 통해 내부의 열기를 자연적으로 식히고 있지만, 별도로 건물의 냉장이 필요할 때 건물 아래의 지하수를 분산시켜 내부 공기를 냉각 시키고 있습니다.

 

이렇게 순환되었던 지하수는 버려지는 것이 아니라 화장실의 물로 재활용되며 난방 같은 경우 외부에 있는 열을 흡수하여 히트 펌프로 가열을 시키고 벽에 장치된 난방 시스템으로 열기를 분산시키고 있습니다.

 

또한 런던 시청의 경우 처음 완공되었을 당시에는 태양광 시스템을 갖추고 있지 않았지만 완공한 이후 2007년, 건물 지붕에 태양 전지 패널을 설치하여 에너지 효율성을 높이면서 탄소 배출을 낮추도록 하였습니다.

 

 

 

 

04. 뉴욕 허스트타워

 

미국 뉴욕 맨해튼에 자리 잡은 허스트타워는 삼각형 형태의 구조를 입면에 반영시킨 고층의 현대적인 상층부와 낡은 디자인의 구층의 묘한 대비를 이루고 있는데요. 실제로 낡아 보이는 저층부의 모습은 1928년에 건축된 기존 허스트그룹의 사옥으로 그룹의 미래가치를 신축 건물에 담고자 초고층 건물로 새로운 시작을 알린 건축물입니다.

 

▶ 과거와 현재의 조화

 

뉴욕 허스트타워

과거와 현재의 조화로 이루어진 모습

<과거와 현재의 조화로 이루어진 모습>

 

규칙적이고 입면적인 모습의 삼각형 구조

<규칙적이고 입면적인 모습의 삼각형 구조>

 

개방감을 주는 기존 건물의 천장

<개방감을 주는 기존 건물의 천장>
출처: https://www.archdaily.com

 

외벽에 보이는 삼각형 형태의 스테인리스 재료는 4개 층을 한 단위로 하는 구조재로 건물을 지지하는 특성을 입면에 그대로 반영하여 규칙적이고 입면적인 모습의 디자인을 하고 있지만 아름다운 디자인뿐만 아니라 전체 철골 물량을 감소시켜 공사비 절감 효과를 주기도 하였습니다.

 

4개 층에 걸쳐 반복된 삼각형의 구조는 건축물의 안쪽과 바깥쪽으로 경사져 있는데 그 경사를 통해 들어오는 자연광은 노먼 포스터 건축물의 특징으로 수직의 외벽보다 더 다양한 빛이 들어오게 하였습니다.

 

신축 건축물에 비해 적은 숫자의 창문으로 이루어져 있는 기존 층의 채광과 층고의 문제를 해결하기 위해 주 출입구는 주 기단 부인 2개층을 이용하였고 4개 층의 부 기단 부는 1개 층으로 합쳐 개방감을 가지는 플라자로 구성하였으며 기존 건물의 외벽과 신축 건물의 외벽 틈새에 생성된 지붕 전체를 천장으로 바꾸어 용도에 적합한 높이와 빛을 가질 수 있게 설계하였습니다,

 

▶ 친환경 요소를 적용

 

허스트타워 단면도

<허스트타워 단면도>

 

4면이 유리 건축물인 내부

<4면이 유리 건축물인 내부>
출처: https://www.archdaily.com

 

지붕의 우수를 정수하여 사용한 계단식 폭포

<지붕의 우수를 정수하여 사용한 계단식 폭포>
출처: https://www.turnerconstruction.com

 

 

사계절이 뚜렷한 뉴욕의 날씨에 4면이 유리인 건축물로 이루어진 허스트타워는 외기 온도 변화에 적절히 냉난방을 유지하기 어려울 수 있음에도 불구하고 몇 가지의 친환경 요소를 적용하여 해결하였는데요.

 

10개 층 높이에 이르는 아트리움은 높은 천정고로 온도 제어가 쉽지 않다는 점을 고려해 라임스톤 바닥재 하부에 코일을 설치하고 계절에 따라 냉수와 온수를 공급하는 냉•난방을 계획하였습니다.

 

냉•난방 패널은 대공간의 공조 부하를 낮춰주고 효율성을 높여 쾌적함을 제공하며 ‘Icefall’이라 불리는 아트리움 내의 계단식 폭포를 지붕의 우수를 정수하여 재활용하였고 그 결과 1년에 6.4톤의 수돗물을 절약할 수 있게 되었습니다.

 

계단식 폭포는 여름에는 냉방효과, 겨울에는 습도조절 효과까지 더해져 공조 부하를 낮춰주고 있으며 내부 벽체 마감과 가구, 카펫들은 친환경 페인트와 무독성 마감의 재료들을 사용하고 콘크리트 마감용 실란트조차 무독성을 사용해서 환경과 사람을 고려해 설계하였답니다.

 

 

 

 

 

지금까지 재생 가능한 에너지와 하이테크 건축 기술이라는 키워드를 다루는 건축가 노먼 포스터의 건축물을 알아보았습니다.

 

콩의 꼬투리를 의미하는 'Pod'는 한 칸 한 칸의 공간이 연속적으로 배치되어있는 애플 캠퍼스2 – 신사옥부터 고층의 현대적인 상층부와 낡은 디자인의 구층의 묘한 대비를 이루고 있는 뉴욕 허스트타워까지 공통적으로 노먼 포스터가 추구하는 친환경 기술과 하이테크 건축 기술을 볼 수 있는 건축물들이었는데요!

 

첨단 기술을 이용해 건축물의 설비를 통제하는 것뿐만 아니라 에너지 소비를 줄이고 지속 가능한 모습을 건축으로 표현하는 것. 이런 노먼포스터의 작품의 공통점을 이해해 봐도 좋을 것 같습니다.

 

 

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