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국립도시건축박물관은 도시건축 유산의 아카이브, 전시, 교육, 연구를 아우르는 국내 최초, 최대 박물관으로, 세종시 국립박물관단지 내에 위치한다. 2020년 2단계 국제설계공모를 거쳐 AZPML과 UKST의 ‘재활용집합체’가 당선작으로 선정됐다. 현재 UKST와 심플렉스가 건축 프로젝트를 담당하여 진행중이다. 건축, 전시기획, 소장품 구입이 동시에 이뤄지는 전례없는 모델의 프로젝트로, 전시감독 김성홍, 전시부감독 전진홍, 최윤희가 전시 기획 연구 단계부터 참여하여 개관전까지 준비하고 있다. 2025년 개관 예정이다.

• 설계자 발표: 김유경(UKST 대표), 박정환(심플렉스 대표)
• 개관전 기획자 발표: 김성홍(감독, 서울시립대학교 건축학과 교수), 전진홍·최윤희(부감독, BARE 공동대표)

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세종시 박물관 단지

김성홍 건립 배경은 2005년으로 거슬러 올라간다. 행정중심복합도시 도시 개념 국제 공모전이 선행됐고, 당선작을 하나가 아닌 다섯 개를 뽑았다. 그중 안드레스 페레아 오르테가(Andres Perea Ortega)의 ‘1000개의 도시로 이루어진 도시(The City of the Thousand Cities)’ 안이 당선에 가까운 안으로 간주됐다. 이후 국토연구원이 다섯 개 안을 중심으로 건설 기본계획, 건설 개발 계획으로 마스터플랜을 내놓았다. 기존의 한국 도시와 달리 중심부를 비우고 주변을 에워싸는 형태다. 2007년, 행정중심복합도시 중심행정타운 조성 국제공모전에서 당선된 안을 중심으로 나선형의 불규칙한 행정 도시 콤플렉스가 만들어졌다. 그 원류를 따진다면 오르테가의 안이 어느 정도 반영된 듯하다.

2016년 세종시 박물관 단지 국제설계공모에서 캐나다의 Office OU와 정림건축의 협업 안이 당선했다. 이 안은 행정중심복합도시 전체 개념과는 상반되는 격자형 도시를 만드는 개념을 기본으로 한다. 8.1m 모듈이며, 도시건축박물관의 구조 스팬이 16.2m, 8.1m가 나온 것도 결국 도시 밑 그림인 그리드에서 출발했다. 박물관단지 내 다섯 개 박물관 중 국립도시건축박물관이 있다. 국립도시건축박물관은 생소한 단어일 것이다. 이름에서 보여주듯 절충적 의미를 담고 있으며, 영어 명칭에서 보여주듯 우리나라의 건축과 도시, 혹은 더 나아가 건축과 토목 간, 행정부터 각 영역의 학계, 업계 간 일종의 파워게임의 산물이다.

재사용 구조체와 1:1 전시

박정환 국립도시건축박물관은 많은 사람의 협업으로 이뤄졌다. 공모전 당시 AZPML의 알레한드로 자에라 폴로의 아이디어로 출발했고, 이후 함께 할 상황이 되지 못해 심플렉스가 UKST의 김유경 소장과 함께하고 있다. 

알레한드로 자에라 폴로는 ‘2020년대 한국에 국립도시건축박물관을 새롭게 짓는데, 과연 어떠해야 하는가’ 하는 질문으로 시작했다. 깨끗한 건물에 건축 모형과 도면이 전시품으로 들어가는, 우리에게 익숙한 일반적인 박물관이 아닌, 현시대의 현상과 우리가 당면한 과제에 직면하는 박물관을 모색했다. 그중 화석연료의 사용으로 인한 탄소 에너지 증가에 주목했다. 건물을 짓고 부수며 발생하는 탄소 에너지를 다루는 방법과, 한국은 재활용 비율이 높은 국가에 속하지만, 역설적이게도 서울의 탄소 에너지 소비량이 매우 크다는 사실에 주목했다. 

1950년대 전쟁 이후 척박한 땅이 된 서울에서 건물 건설, 교량 등과 같은 인프라스트럭처의 건설은 도시 개발의 주요한 역할을 했다. 현재 서울로7017이 된 서울역 고가도로와 같이 교량이 개발 시대의 상징적 역할이자 도시의 주요 요소로 자리매김하는 경우도 있으나, 지어지고 철거되는 일이 반복됨에 따라 기존의 역할을 하지 못하는 경우도 많다. 보통 철거 예정인 교량을 이용할 때는 녹여서 재활용하는 방법을 택한다. 반면, 부재 자체를  재사용하여 건물을 짓는 방법도 있다. 이 경우, 교량의 상징성과 탄소 발생 최소화라는 두 가지 장점이 있다. 부재를 적재했다가 다시 사용해 건축물을 만드는 아이디어는 고대 석재를 재활용해 쌓는 방식이나 ‘어반 마이닝(urban mining)’¹의 개념과도 닮았다. 

박정환 교량 재사용 아이디어는 건축을 보여주는 가장 좋은 방법인 1:1 스케일의 건물 자체를 실제로 전시하는 방향으로 이어진다. 축소 모형과 도면을 전시하는 방식이 아닌, 외부 테라스에 1:1 목업 전시품을 전시하고 그 모습이 파사드의 일부가 됨으로써 전시품에 따라 건축물이 계속해서 변화하는 방식을 택했다. 테라스는 재활용 교량의 적층 구조물이 캔틸레버에서 다시 캔틸레버로 이어지는 방식으로 한옥 처마가 앞으로 내밀어지는 개념적인 의미를 담는다. 지하는 상설 전시와 기획 전시, 지상층은 적층된 교량이 만들어 낸 덩어리로 이뤄진다. 지상 1층의 외부공간은 선큰 공간과 연계되고, 보이드로 뚫린 부분에 기획 전시실과 상부 철골 부재가 지나가며 관계를 맺는다. 기존의 화이트 큐브처럼 깨끗한 박물관이 아닌 건축물 자체를 보여주며 건축의 요소가 전시품이 되는 개념이다. 철골 부재의 접합과 설비 구성을 마감재로 숨기기보다 드러내어 그 자체를 관람할 수 있도록 하는 것이 공모 당시 계획이었다. 프리캐스트 리테이닝 월(precast retaining wall)과 프리캐스트 슬라브(precast slab), 빔의 볼트 접합 구성 요소를 보여줌과 동시에 건식 시공법으로 재활용 재료를 있는 그대로 사용하고, 해당 프로젝트 이후에도 다시 분해하여 또 다른 곳에서 사용할 수 있게 한다는 점에서 ‘해부학적 시공’이라고 표현했다. 

불가능한 시스템

박정환 공모전 당선 당시 흥미로운 개념으로 주목을 많이 받았고, 곧이어 그 개념이 과연 얼마만큼 실현될지에 대해서도 이목이 집중됐다. 가장 핵심적인 두 가지 문제점은, 교량의 철골을 재사용하는 것이 우리나라 공공 건축 시스템에서 실제로 가능한지, 절차적으로 가능하더라도 구조적으로 문제가 없는지를 누가 검증하고 보증할 것인가였다. 교량을 재활용하기 위해 많은 리서치를 진행했고, 특히 철거된 교량의 구조적 안정성 연구에 관해서는 명지대학교 하이브리드구조실험센터² 연구단의 자문을 받았다. 결과적으로 적합한 크기와 위치의 부재를 선별한다면 충분히 사용 가능하다는 결론을 도출했다. 

더 핵심 사항은 어떻게 가져오고 어디에 보관했다가 어떻게 사용할 것인지였다. 보통 철거, 시공, 절단 업체가 별개이기에 업체들을 순차적으로 선정하여 진행할지 정해야 했다. 우선 필요한 철골 수량을 철거 직전에 이른 교량의 물량으로 충당할 수 있는지 조사했다. 당시 철거 예정인 상일 IC 교량에서 20%의 물량을 확보할 수 있었다. 박물관 전체에 재사용 부재를 적용하기란 실질적으로 불가능했고 예를 들어 건물의 일부인 1층 부재를 재사용하는 것은 가능했다. 대안으로 한시적 목적으로 설치하는 가설 교량을 이용하는 방법도 고민했다. 제품이 규격화되어 있으며 다량의 취급 업체를 통해 자재를 조달하기 쉬웠으나, 가설물이다 보니 장기적으로 이용되는 교량에 비해 구조 부재로 사용하기가 적합하지 않았다. 또한 재사용 부재의 적용 범위를 계단, 전시, 인테리어 요소처럼 비구조부재의 일부로 전환하는 것도 하나의 옵션이었다. 

박정환 추후 철거 예정인 교량 조사, 물량 확보, 절단, 운송, 시공에 이르는 일련의 과정에 있어서 발주처가 걱정한 보증의 문제는 포스코의 전문 구조 설계사와 협업한다는 확답을 근거로 하여 프로젝트를 충분히 실현할 수 있다는 것을 입증했다. 그러나 결론적으로 우리나라 공공 건축에서 재활용된 부재를 사용하는 것은 불가능한 시스템이었다. 공공 건축은 설계를 끝마치고 납품한 실시 설계 도서로 시공사를 선정한다. 하지만 이번 프로젝트의 경우 사전에 완벽하게 공사 방식을 계획할 수 없었고, 어느 정도의 유동성이 있어야 했다. 시공사가 선정되기 전, 시공사가 철골 부재만이라도 미리 관여해서 관리할 수 있길 바랐지만 불가능했다. 이 과정을 긍정적으로 본 담당자도 있었지만 결국 통과되지 못했다. 건물 구조 부재를 재사용하는 개념을 끝까지 지키지 못했지만, 여전히 국립도시건축박물관의 주요 컨셉과 구조, 설비 등에 알레한드로 자에라 폴로의 아이디어를 다른 측면으로 지키기 위해 노력 중이다.

당선안 모사, 대형 철골빔 적층

김유경 재사용 부재로 건물을 짓는 것은 다음 과제로 남겨두고, 교량을 확보했다는 가정하에 교량 부재 대신 신재로 건물을 구현해 보는 단계로 넘어갔다. 공모안의 적층 개념에 신재를 적용했을 때 구조 계산을 하여 나온 부재 시스템은 다음과 같다. 800×800×60mm(SC1) 기둥을 16.2m의 간격으로 배치하고, 위에 1,600×1,500×50mm(SG1)의 대형 철골빔을 보로 얹으며 마찬가지로 16.2m의 간격으로 배치한다. 그 위로 1,200×800×50mm(SG2)를 8.1m의 간격으로 배치하고, 마지막으로 H빔인 400×200×8×13mm(SG3)를 2.7m 간격으로 적층한다.

공모전 당선 이후 구조적으로 가장 먼저 재검증한 것이 ‘당선안의 모습인 적층 구조를 유지하는 것이 옳은가’였다. 교량 부재를 확보했다는 가정하에 설계했지만, 합리적인 구조 방식을 찾는 걸 우선시했다. 네 가지 방식을 고려했는데 적층형 구조, 일반 RC 라멘조처럼 그리드 형식, 혼합형, 템플형이다. 변이, 경제성, 철골량, 시공성을 모두 검토했다. 적층형, 그리드형을 비교했을 때 적층형이 그리드형보다 물량이 30% 더 들지만, 시공성 측면에서 현장 핀 접합을 해야 하는 개수가 훨씬 더 적었기에 경제적이라 판단했다. 이처럼 시공성, 경제성을 모두 고려하면서도 당선안에 보이는 한옥의 처마를 유지하기 위해 적층형을 유지하기로 하고 설계를 이어 나갔다. 각 층별로 7.2m, 7.2m, 7.6m의 높은 층고를 확보했고, 실제 내부에는 구조 부재가 적층되어 다양한 천장 높이(보의 높이)가 가능하게 됐다.

김유경 기존의 교량 부재를 이용해 적층형 철골빔을 시공한 실제 건물 사례를 찾아봤다. SPS(Strut as a Permanent System) 구조물 공법³ 등 가설 구조에만 적용되는 공법이었고 주 구조에서 적용된 사례는 없었다. 적층형 구조의 의문이 (다시) 커졌다. 발주처가 적층형 구조의 안정성을 확보할 수 있을지에 검증을 요구했기에 여러 구조 전문가와 시공사, 철골 제작 업체들과 함께 두 차례 구조 자문을 거쳐 설계를 보완⋅수정했다. 주요 논의 사항의 첫 번째는 구조의 이론적 자문, 두 번째는 실제 시공 시 부재를 절단해 운반, 양중했다가 하나로 접합하는 것이 시공 가능한지에 대한 자문이었다. 단순히 정형화된 철골 구조가 아니므로 시공 시 불가능한 상황을 마주하면 안 되기에 설계 단계에 많은 검증을 이루었다. 고속도로로 운반할 수 있는 부재 사이즈와 무게를 고려하고, 각 부재의 응력(모멘트)이 적게 걸리도록, 캔틸레버를 피해 분절되도록 부재들을 설계했다.

시공은 기둥부와 캔틸레버 접합 부분을 먼저 설치하고, 가장 큰 하단의 보(SG1)를 설치한 후, 두 번째 보 레이어(SG2)를 적층하는 순서를 따른다. 이때 횡력을 잡아주는 코어 벽체의 구조적 이슈를 해결해야 했다. 코어 벽체가 횡력을 95% 이상 잡을 수 있도록 수직적으로 연속해야 했는데, 벽체가 보로 인해 끊기지 않고 보를 관통하는 방법을 건축사와 구조기술사가 머리를 맞대어 구현했다. 철골빔에 벽체의 철근을 배근하고, 타설할 수 있도록 철근 패싱홀(passing hall)과 지름 150mm 크기의 타설홀을 만들었다. 기존 구조 형식이 아니라 새로운 아이디어를 제시하고 발전한 것이다. 콘크리트 타설 시 철골빔 사이로 콘크리트가 빠져나가지 않도록 빔의 중간중간에 거푸집 역할과 구조 보강을 동시에 할 수 있는 플레이트들을 설치했다. 이런 방식으로 전 층에 걸쳐서 코어 벽체의 연속성을 유지할 수 있게 된다.

부재의 연결도 기존 방식과는 달라야 했다. 부재의 끝인 연결 부분을 모두 용접하려 했지만, 현장 시공의 품질 확보가 어렵기에 볼팅 접합을 검토하라는 의견이 있었다. 빔의 크기가 크고 연결 부재가 많아 기존 건축 분야에서는 자료를 찾기 어려워 교량 시공 방식을 참고했다. 플레이트 하나당 100~200kg 무게로 사람이 들고 조립하기 어렵기 때문에 가볼팅으로 미리 조립한 상태에서 1500~1600mm 사이 공간에 사람이 들어가 나머지를 조립하는 방식을 선택했다. 철골빔의 양중은 부지 내에 설치한 대형 크롤러 크레인⁴이 담당한다.

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김유경 열교 현상⁵도 해결해야 했다. 구조체가 내외부를 관통하는 방식이고 네 면이 캔틸레버로 이루어진 발코니였기 때문이다. 철골조 건물의 경우 열교 차단 부재를 통해 열교 문제를 해결하는데, 이 프로젝트 또한 초기에 열교 차단 부재를 적용하여 여러 검토를 거쳤다. 하지만 발코니에 목업 전시품 설치를 위해 캔틸레버가 제곱미터당 1톤의 하중을 실어서 설계한 데다 캔틸레버의 길이도 8.6m에 이르러서 구조적인 부담으로 인해 열교 차단 부재를 적용할 수 없었다. 결국 일일이 단열재로 감싸는 방식을 택했다. 

전시 파사드를 실현하기 위한 장치도 고민이 필요했다. 알레한드로 자에라 폴로가 처음 제안했던 대로 큐레이션에 의해 지속적인 변화와 성장이 가능한 전시를 구현하기 위함이다. 테라스가 2, 3층에 걸쳐 만들어지는데 공모 당시 더 넓은 테라스였지만 공사비와 면적 등의 문제로 최소한으로 줄어 전시물을 두고 교행할 수 있는 정도의 약 4m 폭이 되었다. 발코니 하단에는 앵커볼트를 규칙적으로 설치하고, 상단에는 미리 시공한 앵커볼트에 클램프나 케이블 등이 목업 전시품을 수직으로 잡아주어 고정한다. 상시로 목업 전시품을 테라스로 올릴 것을 염두에 두어 테라스 슬래브의 하중 값을 계산해 카고 크레인이 움직일 수 있도록 바닥 페이빙까지 디자인하고, 전시품을 발코니에 들일 수 있도록 난간은 탈부착이 가능하도록 했다.

변화하고 생동하는 박물관

김유경 국립도시건축박물관은 서울이 아닌 세종시에 들어선다. 세종 국립박물관단지 조성사업으로 통합운영지원센터, 통합 수장고, 어린이 박물관은 2022년 말까지 시공을 완료하고, 국립도시건축박물관은 2025년 개관을 목표로 하고 있다. 국가기록박물관을 제외한 디자인박물관, 디지털문화유산센터는 현재 설계 중으로 안다. 유관 기관과 비교했을 때, 다른 기관은 아카이브 전시, 연구, 담론, 대중 교육과 소통 분야 중 한두 개의 부분적 전문성을 가지지만, 도시건축박물관은 모두를 포괄하는 박물관을 목표로 한다. 공모 지침에 ‘생동하는 박물관’이라는 단어가 있었다. 전형적으로 유물을 보여주는 박물관이 아닌 지속적인 교육과 연구, 아카이브 전시가 연계하며 변화하는 플랫폼의 박물관을 만들라는 지침이었다.

국립도시건축박물관의 프로그램은 다음과 같이 구성된다. 지하 2층에는 기계⋅전기실, 지하 주차장이 위치하고, 지하 1층의 남측 선큰 쪽에서는 워크숍, 교육, 다목적 프로그램을 수용하며, 북측 선큰을 중심으로 지하 1~2층 두 개 층에 걸쳐 상설 전시실이 마련되었다. 선큰 상단에 위치하는 팹랩은 다양한 이벤트를 수용하는 가변 공간이다. 지역 주민에게 상시로 열린 공간으로, 예를 들어 국립아시아문화전당의 ACT 페스티벌, 피어 나인 리소스(Pier 9 Resource)과 유사한 형태로 사용될 수 있다. 또한 특정 주제를 가진 레지던시나 한 달에서 석 달 커리큘럼의 수업 운영에도 이용할 수 있다. 나아가 팹랩과 창작 스튜디오, 선큰을 하나로 연결하여 큰 이벤트를 열 수 있는 가능성도 충분하다. 디자이너, 엔지니어, 건축가를 주축으로 매년 열리는 건축 설계 워크숍 및 컨퍼런스 ‘스마트지오메트리(Smartgeometry)’와 같은 국제 규모의 이벤트도 개최될 수 있다. 이런 다양한 활동을 통해 만든 결과물을 다시 발코니와 선큰 등에 전시할 수 있다. 이러한 예처럼 자체적으로 다양한 규모의 전시, 교육, 연구 활동이 이루어지고, 그렇게 생산된 콘텐츠가 다시 전시되고 기록되면서 지속적으로 진화하고 성장하는 박물관이 되기를 기대한다.

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원고화 및 편집 박세미