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「SPACE(공간)」 2025년 4월호 (통권 689호)
지붕 구조와 채광창
LLDS(공동대표 데이비드 레겟, 폴 로)는 디지털 제작 기술과 수공예적 감각을 결합하여 건축의 지속가능성을 탐구하는 스튜디오다. 흔히 패시브 하우스가 지루한 외관을 가지게 되는 것과 대조적으로, LLDS가 설계한 노스코트 하우스는 극단적으로 형태적 즐거움을 추구한다. 노스코트 하우스의 강렬한 시각적 이미지를 만들어내는 구성 요소들은 모두 사무소의 자체 기술을 바탕으로 제작 및 시공됐다. 이들에게 제작은 설계의 연장선이며, 프로토타입 실험을 통해 구축해온 노하우를 바탕으로 표준 생산 규격을 벗어난 자유로운 형태를 타협 없이 구현한다. 노스코트 하우스를 중심으로, 건축의 지속가능성과 기술적 혁신에 대한 LLDS의 포부를 들어봤다.
노스코트 하우스 전면
입으로 불어 만든 유리
이소운(이): LLDS는 건축가와 디자이너, 연구자, 제작자로 이루어진 독특한 팀이다. 그리고 자체 제조시설도 갖고 있다. 이런 조직 구성을 택하게 된 이유가 무엇인가?
폴 로(로): 현재 건설업계에서 건축 실무가 대부분 도면 작업에 국한되며, 첨단 제조 지식과 연구를 설계 과정에 포함시키지 않는다. 이런 현실에 대한 반작용으로 지금의 사무실 구성을 생각했다. 나와 데이비드는 사무실을 설립하면서 스튜디오와 함께 CNC 라우터와 산업용 로봇암을 갖춘 작업장을 설치했고, 설계를 하면서 정교한 건축 구성 요소 프로토타입을 제작할 수 있는 환경을 마련했다. 우리는 이 프로토타입 제작 과정을 이용해 시공 과정을 시뮬레이션하고, 각 단계에 대한 이해도를 높이고, 시공이 설계에 잘 맞게 진행되도록 조정한다. 이러한 필요에 따라 우리는 디지털 제작 기술, 재료, 실험에 대한 이해와 지식을 폭넓게 갖춘 팀을 구성했다.
이: LLDS는 디지털 제작 기술을 이용해 입면과 계단 등 건물의 구성 요소와 가구, 조명까지 직접 디자인하고 제작한다. 새로운 시공 기술을 자체적으로 개발하기도 한다. 작업 범위를 어떻게 규정하고 있나?
데이비드 레겟(레겟): 우리는 어떤 특정 설계 범위에 국한되지 않는데, 이는 첨단 제작 시스템이 제공하는 이점이기도 하다. 로봇과 CNC 제작 도구를 활용하면 특정한 작업 방식에 얽매이지 않고 다양한 구성 요소를 만들 수 있다.
로: 연구로 얻은 재료에 대한 지식은 우리의 설계 과정에 반영되며, 때로는 커브크리트라는 스타트업에 등록된 PAM 기술▼1처럼 독립적으로 성장하기도 한다. PAM 기술은 원래 합판을 구부리는 실험에서 시작됐는데, 이후 노스코트 하우스(2024)의 이중 곡면 천장을 설계하는 데 사용됐다. 연구와 실제 건축 프로젝트 이면의 아이디어들은 서로 밀접하게 연결돼 있다.
이: 노스코트 하우스는 다양한 유희적 형상의 구성요소들을 포함한다. 거대한 목조 지붕 구조가 입면을 결정하는 핵심적인 디자인 요소로 사용됐는데, 내부 환경과 공간 경험에서는 어떤 역할을 하나?
레겟: 노스코트 하우스는 빅토리아 시대 테라스 주택▼2의 전형을 재구성한 콤팩트한 도심 주택으로 계획됐다. 강한 병렬 배치의 경계벽이 이 유형을 규정한다. 이는 북쪽과 남쪽에서 들어오는 빛이 제한된다는 의미이다. 이러한 유형적 특성에 대해 고민하면서, 우리는 정원을 품은 지붕을 세 번째 입면으로 사용해 실내 깊숙이 자연광을 끌어들이기로 했다.
로: 이 프로젝트는 ‘지붕 프로젝트’다. 지붕이 어떻게 자연광을 집 안으로 들여보내는지에 따라 극적이고 분위기 있는 인테리어가 연출된다. 지붕은 평평하지 않으며, 200mm에서 중심으로 갈수록 3m로 두꺼워지는 조각적인 형태로 만들어졌다. 이 두께는 호주의 강렬한 태양광을 차단하고, 빛을 13개의 채광창으로 분산시킨다. 각 채광창 내부는 황동으로 마감되어 있어, 빛이 닿을 때 반사되어 공간 속에 떠 있는 듯한 효과를 자아낸다. 다른 부분들도 지붕의 극적인 형태를 강조해주는데, 예를 들어 계단은 위에서 자연광을 받아 아래층의 아늑한 생활공간으로 내려보낸다. 또한 지붕의 조각적인 형태는 명암 대비를 통해 깊이감 있는 그림자를 만들어낸다. 실내 공간 전반에 걸쳐 이런 식의 그림자 놀이가 적용됐다. 주름진 콘크리트 벽은 소리를 분산시켜 내부의 반향을 줄이는 효과를 가지며, 동시에 집의 중심부로 갈수록 미묘한 그림자의 그러데이션을 형성한다.
주름진 벽면과 볼트형 지붕
자유형 곡면 난간
이: 도시환경과 지역 생태계에 기여하는 주택을 목표로 삼았는데, 어떤 부분에 적용됐나?
레겟: 입면을 트렐리스▼3 처럼 구성해 주변의 식물이 자연스럽게 위로 타고 올라갈 수 있도록 유도했고, 마치 집이 항상 그 자리에 있었던 것처럼 느껴지게 했다. 물론, 도시에 가장 크게 기여한 곳은 옥상정원이다.
로: 지붕은 원래 ‘그린 루프’로 설계되었고 조밀하게 식재될 예정이었다. 하지만 프로젝트가 끝날 무렵에, 자연에 대한 우리의 입장이 바뀌면서 지붕을 ‘브라운 루프’로 남겨두기로 했다. 그린 루프가 거주자를 위한 정원이라면, 브라운 루프는 야생동물과 곤충을 위한 정원이다. 주택의 입면에서 이미 덩굴식물의 성장을 위한 인프라를 조성함으로써 자연을 인공적으로 만들어가는 방식을 취하고 있었다. 따라서 브라운 루프가 대지를 다시 생태계에 환원할 기회라고 생각했다. 브라운 루프는 연 1회만 유지 관리하면 된다. 다만 처음에는 특정 종이 지붕을 점령하는 것을 막고, 다양한 토착식물이 자랄 수 있도록 하기 위해 조금 더 자주 관리했다. 하지만 결국 자연은 스스로 조절하는 능력을 가지고 있으며, 우리가 할 일은 그 과정을 약간 도와주는 것뿐이다.
이: 노스코트 하우스는 구축적 표현을 통한 지속 가능한 설계를 표방한다. 앞서 언급한 지붕과 입면 녹화를 통한 생태적 효과를 비롯해 어떤 환경적 이점이 있나?
레겟: 핵심을 말하자면, 우선 재료 재활용이다. 재사용 가능한 거푸집인 페리 시스템을 사용해 콘크리트 타설 시 일반적인 합판이나 목재 거푸집 대신 활용했다. 거푸집 내부에 PIR 단열재 보드를 폼라이너로 사용한 뒤 세척해서 지붕 단열재로 재사용했다. 그리고 자연스러운 마감이 가능한 재료만 사용했다. 매년 관리가 필요한 페인트칠은 일절 사용하지 않았다. 기밀 설계를 적용해 열 손실을 방지하며, 공조 시스템이 아닌 주택의 콘크리트 열용량을 이용한 패시브 쿨링에 의존한다.
이: 콘크리트 경계벽을 제외한 내부 벽체, 강철 외벽, 지붕 구조는 해체 및 변경이 가능하도록 설계됐다.
레겟: 우리는 건물이 단순히 10년 혹은 20년을 넘기는 것 이상으로 지속되는 방법을 모색해야 한다고 생각한다. 콘크리트를 기본 구조로 선택한 이유는 견고한 구조를 원했기 때문이고, 그 외의 모든 요소들은 향후 해체가 가능하도록 설계됐다. 생활 방식은 변화하기 마련이므로, 예를 들어 난간 일부를 제거하고 승강기를 설치할 수도 있다. 증축이 필요하다면 지붕 구조 역시 해체해 위로 확장할 수 있다.
2층 내부
이: 건축 구성 요소의 대부분이 현장에서 5km 이내에서 제작됐다. 지역 건축 산업과 긴밀하게 연계해 작업하는 편인가?
레겟: 지역 건축 산업은 매우 중요한 맥락이다. 멜버른에는 중소 규모의 제조업이 활성화돼 있다. 이는 부분적으로는 호주가 다른 국가들과 멀리 떨어져 있기 때문인데, 덕분에 다양한 기술이 여전히 이 도시에 남아 있다.
로: 또 멜버른에는 공예 산업이 매우 활성화되어 있다. 우리는 작가 루스 앨런에게 의뢰해 입으로 불어 만든 유리를 창문 중 하나에 사용했다. 이 프로젝트에서 유일하게 기계나 컴퓨터의 손길이 닿지 않은 순수 공예품이다.
이: 복잡한 내부 형상까지 직접 시공했다. 내부의 질감 있는 콘크리트 마감과 침실의 볼트형 지붕은 어떻게 구현했나?
레겟: 거푸집 내부에 PIR시트를 CNC로 밀링(milling)해서 만든 폼라이너를 추가해 콘크리트 벽의 주름진 질감을 구현했다. 이 질감은 라우터 절삭 공구의 단면 형상(tool profile)을 디자인 생성 도구로 활용해 약 20개 프로토타입을 만든 후 채택됐다. 반복해 디자인을 수정하는 과정(iteration)에서 우리는 무엇이 실현 가능한지 검토했는데, 일부 프로파일은 너무 미세하거나 언더컷▼4 이 있어 마감이 좋지 않은 경우도 있었다. 언더컷이 발생하면 폼라이너를 거푸집에서 제거할 수 없기 때문에, 이를 피하는 것이 중요했다. 최종 패턴은 V자형 커터를 사용하여 형성되었으며, 라우터 절삭 공구의 이동 경로(tool path)는 단순한 평행선으로 설정하되 Z축을 가변적으로 조정했다. 이를 통해 직물처럼 보이는 주름진 패턴을 완성했다. 동쪽 침실의 볼트형 천장은 MDF 거푸집을 사용해 제작됐다. 이 거푸집은 3차원적인 형상을 구현하기 위해 로봇 밀링을 통해 가공되어야 했다. 거푸집은 층층이 조립되었고, 콘크리트 양생이 끝난 뒤에 아래에서부터 안전하게 해체 가능하게 했다.
로: 모든 작업이 기술로 가속화된다는 점만 제외하면 사실 우리의 방식은 전통적인 장인과 비슷하다.
이: 첨단 기술을 적극적으로 활용해 시공 과정의 정밀성을 높였다. 포인트 클라우드 스캔▼5 과 증강현실(AR) 기술이 어떤 역할을 했나?
로: 4년 동안 25회 이상의 포인트 클라우드 스캔을 수행했다. 이 스캔 과정은 두 가지 주요한 역할을 했다. 첫째, 현장 조건에 맞춰 각 부재를 정밀하게 조정하는 것이다. 복잡한 접합부가 있는 경우, 포인트 클라우드를 활용하면 실제 건축물의 형태를 정밀하게 측정하고 그 데이터를 바탕으로 디지털 모델을 조정해서 완벽하게 들어맞게 할 수 있다. 계단이 좋은 예시다. 둘째, 시공 과정에서 디자인 피드백을 제공하는 것이다. 건축된(as-built) 데이터를 활용해 디자인에 영향을 주거나 수정하는 것을 말한다. 콘크리트 벽을 시공할 때, 두 번째 타설 후 스캔을 해 거푸집에서 변형이 발생한 위치를 측정했다. 이를 통해 시공된 주름진 표면을 가져와 디지털 모델과 맞출 수 있었다. 디지털 모델을 조정한 후 다음 폼라이너를 제작했다. 이렇게 함으로써 첫 번째 타설과 두 번째 타설의 패턴이 자연스럽게 이어지도록 했다.
레겟: 외부 트렐리스 구조를 제작하기 위해 홀로렌즈▼6와 폴로그램▼7을 사용했다. 표준 유압 파이프 벤더를 사용해 각 파이프를 수작업으로 구부려야 했는데, AR 기술을 적용한 정밀한 시각적 피드백을 통해 파이프가 디지털 모델과 일치하도록 정교하게 구부릴 수 있었다. 우리에게 있어 이런 첨단 기술에 대한 탐구는 예산 문제와 기술 인력 부족 문제를 극복하는 데 도움을 준다.
AR을 이용한 제작 과정. QR코드는 홀로렌즈 내에서 투영된 모델을 정렬해, 모델과 실제 파이프가 정확히 겹쳐 보이도록 보정한다. ©LLDS
자체 제조 시설인 파워 투 메이크에서 사전 제작한 부품을 운송하는 모습 ©LLDS
포인트 클라우드 스캔한 데이터를 3D 모델링 소프트웨어로 가져와 모델링의 툴패스 라인을 조정 ©LLDS
이: 노스코트 하우스에 있는 구성 요소들이 대규모 공간에는 어떻게 적용될 수 있나?
레겟: 우리가 설계한 주택들은 공간적 개념, 시공 과정, 그리고 미학적 개념의 프로토타입이다. 우리는 지붕, 파사드 디테일, 계단을 단순히 구성 요소가 아닌 과정으로 인식하고 있다. 과정으로서 그것들은 확장될 수 있고, 더 큰 프로젝트에 적용될 수도 있으며, 따라서 공간적 효과도 증폭될 수 있다. 혹은 다른 것으로 변주될 수도 있다. 설계와 컴퓨테이셔널 워크플로는 하나로 통합되어 있으며, 프로젝트에 따라 수정하거나 확장하는 것이 가능하다. 실제로 기존 지붕의 3배 크기인 새로운 버전의 지붕 구조를 설계하고 있다.
이: 이제 건축에서 지속가능성은 콘셉트가 아닌 필요조건으로 이해되는 듯하다. 건축가의 직능적 덕목으로 자리 잡은 한편, 전면에 내세우기에는 클리셰적인 이야기로 느껴지기도 한다. 반면 노스코트 하우스는 대단히 조각적인 외양을 갖고 있는 동시에 그러한 형태 요소들이 실제로 단열, 하중 지지, 음향 개선 효과를 갖도록 계획되었고, 친환경적 방식으로 자체 제작됐다는 점에서 흥미롭다고 생각한다.
레겟: 우리는 지속가능성을 디자인에 대한 총체적 접근 방식으로 보고 있다. 건물 요소가 어떻게 조달되고, 제작되고, 조립되는지를 건물 설계의 일부로 고려하지 않는 것은 건축가의 책임을 제대로 완수하지 않는 것이라고 생각한다. 우리의 접근 방식은 재료와 시공의 관점에서 출발하는데 이는 건축가가 가장 잘하는 일이기도 하고, 더 근본적으로는 우리가 다루는 매체이기 때문이다. 지속가능성을 단순히 아이디어로만 실천하는 것은 건축에 그것을 단순히 덧붙이는 것에 불과하며, 최악의 경우 부자연스럽게 추가된 것으로 보일 것이다. 우리는 지속가능성을 개념적, 공간적, 재료적 관점에서 재고해야 한다. 노스코트 하우스는 이를 실현하기 위한 우리의 시도이다.
로: 또 우리는 설계와 시공 과정에 ‘세심함’을 향상시키는 것에 관심을 가지고 있다. 세심함이란, ‘한정된 자원으로 건물을 지을 수 있는가?’에 대한 고민과 관련된다. 건설 과정과 절차를 첨단 기술과의 관계 속에서 재고함으로써 건축가라는 직업이 다시금 통제권, 즉 재료적 차원과 정보적 차원에서의 제어권을 회복하는 데에 관심이 있다.
다음 단계로 무엇을 생각하나?
로: 올해 노스코트 하우스에 대한 책을 출간해 설계 과정과 기술, 공간 개념에 대한 자세한 내용을 공유할 예정이다. 누구든 기술을 사용하고 접근할 수 있도록 도움을 주는 매뉴얼이다. 많은 사람들, 특히 학생들은 디지털 제작과 파라메트릭 디자인을 그저 ‘형태를 위한 형태’, 즉 영혼이 없는 과도한 기술이라 생각하며, 이런 도구는 거주, 폐기물, 생산과 같은 동시대적 문제와 무관하다고 생각한다. 그러나 우리는 정반대로 생각한다. 만약 건축가들이 AI의 부상과 함께 자신들의 전문성과 능력을 잘 활용할 경우, 오늘날 우리 모두에게 가장 우려가 되고 있는 환경문제에 대응할 수 있다고 믿는다.
1 Parametric Adjustable Mould (PAM). LLDS의 자체 연구소에서 2018년 특허 출원한 기술로, 이중 곡률 표면의 패널을 단일 CNC형 몰드로 제작하는 시스템이다.
2 길을 따라 연속적으로 지어진 도심형 고밀도 주택 유형. 노스코트 하우스는 세로로 긴 대지 조건에 맞춰 협소 대지의 활용 방식은 유지하되 합벽이 없는 독립된 구조로 지어졌다.
3 덩굴식물이 타고 올라갈 수 있도록 설계된 격자형 프레임
4 CNC 밀링이나 라우터 가공에서 공구가 접근할 수 없는 부분이 생기는 현상
5 3D 공간의 형상을 수백만 개의 점으로 기록하여 디지털 데이터로 변환하는 기술
6 마이크로소프트에서 개발한 혼합 현실(MR) 헤드셋
7 홀로렌즈와 같은 MR 장비 및 스마트폰을 활용해 디지털 모델을 시각화하는 소프트웨어
노스코트 하우스 배면
노스코트 하우스 전경
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