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오늘날의 건축에서 일반적으로 받아들여지는 커튼월구조는 건축물의 외피(外皮)를 이루는 유리창이 구조물을 지탱하는 내력벽(耐力壁)이 아닌 유형이라는 특징을 가진다. 즉, 건축물의 외피는 건물 외부의 기후 조건과 실내 거주자를 나누는 용도로만 존재하는 기능을 하며, 이에 따라 건축물의 외관은 주로 유리로 덮여 있는 모습으로 기둥과 같은 구조물은 강조되지 않는 형태를 가지는 것이 일반적이다.²⁾

커튼월구조의 시초는 1952년에 건립된 유엔 사무국 건물이라는 견해가 있으나, 그보다 앞서서 1925년에 뎃사우(Dessau)에 지어진 제2기 바우하우스(Bauhaus)의 신축 건물이 최초의 커튼월구조의 건축물이라는 견해³⁾도 볼 수 있다.

바우하우스의 설립 이전의 1908년부터 독일공작연맹을 실무적으로 이끌었던 피터 베렌스(Peter Behrens)는 기업의 대량생산제품 디자인 작업을 수행하면서 그 당시에 20대 초반의 청년이었던 미스 반데 로에(Ludwig Mies van der Rohe), 발터 그로피우스(Walter Gropius), 샤를 에두아르 잔느레(Charles Edouard Jeanneret, 르코르뷔지에; Le Corbusier의 본명), 알바 알토(Hugo Alvar Henrik Aalto) 등의 문하생을 거느리고 1912년까지 운영⁴⁾하게 된다.

Fig. 3 
UN Headquarter building, 1952

Fig. 4 
Bauhaus, Dessau, 1925

이들 중 르코르뷔지에의 건축 활동이 바우하우스의 커튼월구조 건축에 영향을 준 것으로 보이는데, 그는 1905년에서 1914년 사이에 건물 기초에 콘크리트 슬래브(Slab)를 만들어 기둥을 세우고, 다시 그 위에 다른 층의 기둥과 슬래브를 얹는 구조의 ｢돔 이노 시스템(Dom Ino System)｣을 고안³⁾하는데, 이 구조는 벽체가 내력 구조를 가지지 않는 것으로, 뎃사우 바우하우스 건물의 회랑에서 사용되고 외부를 유리로 마감하여 커튼월구조의 초기 형태를 보여주고 있다.

이후 커튼월구조를 적극적으로 적용한 인물은 미스 반데 로에 이다. 그 역시 1908년에 피터 베렌스의 독일공작연맹에 합류한 인물 중 한 사람이며, 베를린에 세워진 3기 바우하우스의 학장(1932-1933)을 지냈다. 본명은 마리아 루트비히 미하엘 미스(Maria Ludwig Michael Mies)로 독일 아헨 태생이며, 2차 세계대전을 기해 미국에 귀화했다. 보통 그의 성으로만 언급되어 ｢미스(Mies)｣라고 불린다.

그는 단순성으로 나타나는 건축양식을 만들어냈다고 평가되며, 미국에서 건축가로 활동하면서 커튼월구조를 적극적으로 적용했다. 대표적 커튼월구조 건축물로 언급되는 ｢크라운 홀(Crown Hall)｣과 ｢시그램 타워(Seagram Tower)｣ 등은 최소한의 구조와 골격에 판유리로 구성된 양식을 제시하여 1950년대를 대표하는 건축물로서, 그의 커튼월구조 설계 완숙기의 건축물로 평가되기도 한다.

그는 자신의 건축물을 “피부와 뼈”(Skin and bones)의 건축으로 칭했으며, 이와 관련된 그의 주장 “Less is more”(적을수록 많다)와 “God is in the details”(신은 세부 속에 있다)⁵⁾ 등이 알려져 있다.

Fig. 5 
Dom Ino System Structure by Le Corbusier, 1914

Fig. 6 
Crown Hall by Maria Ludwig Michael Mies, 1956

Fig. 7 
Seagram Tower by Maria Ludwig Michael Mies, 1956

커튼월구조는 서구의 전통적 석조 건축에서 석재를 절삭 하는 과정에서 장식을 조각해 제작하던 것과 달리 거푸집에 콘크리트를 부어 양생시키는 공법, 또는 철골 조립구조로의 전환으로 인해 전반적으로 단순한 조형의 기둥과 벽체로 유리창 면적이 증대된 외관을 가진다. 이러한 구조에서 유리창은 상하 슬라브 사이에 세워진 벽체⁶⁾이다.

커튼월구조와 유사한 외형으로서 전면에 유리 벽이 설치된 ｢스토어 프론트(Storefront)｣구조가 있는데, 이는 대체로 재래식 건축물에서 벽체를 제거하고 창을 넓혀 설치한 유형이다.

Table 1에서는 커튼월구조와 스토어 프론트 구조의 특징을 주된 구조와 전체 층고(層高), 그리고 유리 벽체를 지지하는 구조물(Mullion)의 간격 등으로 비교하였다. 스토어 프론트 구조 역시 내력 벽체가 아닌 유리로 만들어진 벽체구조물에 의한 전면 파사드(Faςade)를 가진다는 점에서는 커튼월구조와 외관상 유사하나, 전통적 구조의 건축물을 개수해 전면에 비내력 유리창 벽체를 적용한 사례도 존재한다. 스토어 프론트 구조에서는 커튼월구조와 달리 유리창과 유리창을 지지 구조물인 뮬리온(Mullion)이 요구되며, 유리 벽체의 적용 높이도 3층 이하의 규모에 그친다. 이를 바탕으로 보면, 스토어 프론트 구조는 주된 건축물에서의 구조체 적용 높이, 뮬리온 요구 등에 의해 커튼월구조와는 다른 것⁷⁾으로 정의되고 있다.

Fig. 8 
Typical Storefront structure faςade

커튼월구조의 외벽은 건물의 비구조적 외피로서, 실내 거주자를 외부 기후 조건으로부터 분리하는 커튼(Curtain)의 용도로만 사용된다. 커튼월 벽체 자체는 자체의 고정하중 외에는 건물의 구조적 하중을 받지 않는다. 즉 벽체는 건물의 바닥이나 기둥의 연결부를 통해 벽체에 가해지는 횡 방향 풍하중을 주요 건물 구조로 전달하는 역할만을 하게 된다.²⁾

이처럼 커튼월 자체는 내력 구조가 아니므로 콘크리트나 석재 대신 유리, 또는 금속 샌드위치 패널(Metal sandwich panel) 등 경량 소재가 사용되므로 건축물 자체의 중량을 줄일 수 있으며, 벽체를 공장에서 대량생산 후 운반해 현장에서 골조공사와 동시에 조립할 수 있다.⁸⁾

커튼월의 벽체 시공은 조립 방법에 따라 녹다운(Knock down) 방식과 유닛 월(Unit wall) 방식이 있다. 녹다운 방식은 각각의 재료를 현장에서 조립하여 설치하는 방식이며, 유닛 월은 각 구성 재료를 공장에서 미리 조립하여 현장으로 운반해 현장에서 이들 유닛을 설치하는 방식이다. 두 방식 모두 벽체는 규격화된 부재로 조립할 수 있어서 공사 기간 단축이 가능하다⁹⁾는 사실을 확인할 수 있다.

대부분의 커튼월구조 유리창은 고정되어있어 문을 제외한 건물 외부에서는 직접 접근할 수 없다. 그러나 개폐 창문이나 통풍구는 커튼월구조에서 별도의 틀(Sash)을 설치해 환기 또는 작동 가능한 창문을 설치할 수 있다. 또한, 유리 사용의 장점은 자연광이 건물 내부로 침투할 수 있다는 것이지만 대부분의 유리 외벽의 커튼월구조는 열전도율이 높아 하절기에 실내 온도가 높아진다는 단점이 특히 크다. 이는 냉난방 비용에 영향을 미치며, 반대로 동절기에는 벽을 통한 열 손실 발생의 가능성이 크다. 따라서 단열성능이 좋지 않은 부재로 제작된 커튼월구조에서는 칸막이 안쪽이나 구조물 내부에 수분 응결이 발생할 수 있으며, 이로 인해 내부 마감재나 벽체가 부식되거나 손상될 수 있다¹⁰⁾는 것이 단점으로 제기된다.

이를 극복하기 위해 최근의 거의 모든 커튼월구조에서는 유리창의 단열을 위해 복층 유리(複層琉璃; Pair glasses)가 채택(Fig. 9)되거나, 태양광에 의해 발생하는 열 차단을 위해 건물 벽체 외부에 별도의 태양광선 반사용 유리 루버(Reflective glass louver)를 설치한 구조의 건축물(Fig. 10)도 등장하고 있다.

Fig. 9 
Pair glasses and wall assembly of curtain wall structure

Fig. 10 
Curtain wall Structure with outer reflective glass louvers, Kia Vision Square Yongin, 2021

Table 2에서 커튼월구조의 장단점을 정리하였다. 구조적 측면이나 외관에서의 장점은 유리 벽체로 인해 초현대적 파사드를 가질 수 있다는 장점이 있으나, 단점으로는 정기적으로 외부 유리창을 닦아야 한다는 점에서 전통적 건축물 대비 청결성 유지비용이 소요된다는 점과 동절기 및 하절기 실내의 광선과 온도의 관리 비용이 발생한다는 점을 들 수 있다.

한편, Fig. 10의 건축물과 같이 외부에 태양광선 반사용 유리 루버를 설치한 때는 실내 온도 및 광선 관리 비용은 줄일 수 있으나, 외부의 유리창 관리에서 난점이 생긴다는 점을 들 수 있다.

3장에서 고찰한 여섯 종류의 모빌리티에서 보이는 공통적 특징은 평평한 형태의 전기동력 스케이트보드 플랫폼을 기반으로 차체 구조는 강성 확보가 요구되지 않는 유형이라는 점을 볼 수 있다. 이에 따라 기존의 차량에서와 같은 엔진룸과 객실, 화물실 등으로 나누어지는 구조에서 벗어나 차체 전체가 플랫폼 위에 하나의 공간으로 구성된 특징¹⁶⁾을 볼 수 있다.

이들 모빌리티의 특징을 정리하면 Table 4와 같다. 기본적으로 모든 차량이 플랫폼 위에 차체를 올려놓은 구조임을 볼 수 있으며, 이미 완성된 솔리드 플랫폼(Solid flat form) 위에 제작된 차체는 강성 확보를 위한 요구가 적으므로 용도 별로 다양한 형태로 변화된다는 점이 특징적이다. 이는 커튼월구조에서 벽체는 내력벽의 역할을 하지 않는다는 것과의 유사성을 볼 수 있다.

4장 1절의 분석을 바탕으로 한다면 고찰 대상 모빌리티 대부분은 기본 구조에서 스케이트보드 플랫폼 위에 차체가 제작되는 구조로 되어 있으며, 이는 건축물의 관점에서 본다면 커튼월구조의 바탕이 되었던 르코르뷔제의 ｢돔 이노 시스템｣에서 채택한 기둥과 슬래브 구조, 그리고 여기에 비 내력벽이 결합된 커튼월구조의 벽체와 유사한 개념임을 볼 수 있다.

2장에서 논의했던 바와 같이 유리로 만들어진 커튼월은 벽체가 내력 구조를 가지지 않는다는 점이 특징이며, 그로 인해 건축물의 파사드가 개방성을 가진다는 것이었다. 이를 바탕으로 Table 5는 모빌리티 차체 조형에 이러한 개념을 적용하기 위한 구체적 콘셉트로서 내용을 비교한 것이다. 이들을 각각 파사드, 차체 구조, 그리고 재료의 관점에서 구분하면, 넓은 유리창 면적과 사각형 조형, 슬라브 개념의 플랫폼 구조, 그리고 글라스 패널이 주류를 이루는 마감재 등에서 공통점을 발견할 수 있다.

2장 3절과 4절에서 살펴본 건축물의 사례에서 커튼월구조의 특징 중 실내의 광선과 온도 관리의 난점을 볼 수 있었다. 이는 커튼월구조의 고안과 적용이 서유럽과 북미 지역 중 대체로 태양광에 대한 욕구가 높은 비교적 고위도 지역에서부터 시작되었으며, 대체로 공조장치를 갖춘 근대 건축물에서 사용되었다는 점을 발견할 수 있다.

이러한 이유 등으로 우리나라에서 커튼월구조의 직접 적용에는 하절기 고온다습한 기후에서 실용성의 측면에서 논란이 되는 부분이 있었으며, 그 대안으로 단열 구조에 대한 고안의 적용을 살펴보았다.

Table 6은 각 개념과 그의 조합에 의한 조형적 시사점을 보여준다. 여기에서는 가장 주요한 커튼월구조의 시사점은 확대된 유리창 면적으로 인한 실내의 광선과 온도 관리에서 디자인 콘셉트와 구조의 설정에서 단열(斷熱) 기능을 가진 복층 유리의 적용과 차체 외부의 광선 반사 루버(Light reflecting louver)의 적용이 핵심이 될 것으로 보인다.

4장 2절과 3절에서 도출한 커튼월구조의 건축물의 특징으로부터 모빌리티 차체 디자인의 시사점을 바탕으로 디자인 콘셉트와 구조, 재료 등의 관점에서의 시도가 가능하다.

Fig. 28은 복층 유리와 디스플레이 패널이 적용된 차체 형태를 보여준다. 복층 유리의 사용은 현재 건축물에서는 보편적이나, 1990년대에 고급승용차에서 시도되었고, 현재는 PVC 필름 라미네이팅(Film laminating) 구조의 접합유리로 변화되었다. 따라서 여기에서 한 단계 더 나아가, 현재의 건축용 복층 유리 구조와 유사한 유리 사이의 공간에 습도를 낮춘 공기(Dehumidified air)를 주입하는 등의 적극적 공조 기능을 도입하는 구조의 검토도 필요할 것으로 보인다.

Fig. 28 
Wider glass area cabin shape with pair glass and display panel structure concept

Fig. 29는 차체 형상에서 좌우 비대칭, 혹은 전후 비대칭 구조의 형태의 도출로, 이는 30/50으로 대표되는 도심지 속도제한의 환경에서 공기역학적 특성이 요구되지 않는다는 점 역시 함의를 가진다. 또한, 단열 구조에 대한 요구를 위해 복층 유리의 채택과 아울러 광선 반사용 루버의 적용을 검토할 수 있다. 차체 외부의 반사용 루버의 적용 범위, 그 기능과 구조 등은 차체 규모 등에 따라 추가의 검토가 필요할 것으로 보인다.

Fig. 29 
Wider glass area cabin shape with outer reflective glass louvers in asymmetry structure

대체로 넓은 면적의 유리가 적용될 개연성이 크다는 점에서 실제의 양산 차량에서 넓은 면적의 글라스 파손 등에 의한 리콜 사례가 있었던 점 등은 커튼월구조의 실제 차량 적용에는 현실적인 사용 조건에서의 내구성과 파손 등의 가능성 역시 고려되어야 할 것으로 보인다. 또한, 커튼월 소재로 기존의 유리 이외에 고분자합성수지 박막 액정(Polymer Dispersed Liquid Crystal, PDLC) 등과 같은 신소재의 적용 등은 각각의 모빌리티의 개발 콘셉트에 따른 적용에 추가적 연구가 필요할 것으로 보인다.