02. Digital Architecture_04

신유형성

건축적 표현의 새로운 형태와 재료과학의 진보는 건축가들 사이에서 재료와 원하는 미적, 공간적 효과를 만들어내기 위한 그들의 특징과 능력에 대한 새로운 흥미를 이끌었다. 종종 과거의 경우처럼, 기초적인 표준 기하학으로부터의 형태적 이탈은 새로운 재료의 개발과 일치한다. 콘크리트나 플라스틱 같이 자유롭게 조형 가능한 재료는 예를 들어 1장에서 논의한 것처럼 1950년대와 1960년대에 “blobby” 형태에 대한 흥미를 새롭게 했다.

분할에 대한 현대의 중요성은 의도된 재료의 혼합에 의해 제공된 가능성과 저항에 근본적으로 연관되어 있다. 건축적 외피를 위한 새로운 재료는 전례가 없는 얇기, 다이나믹하게 변하는 특성, 기능적으로 기울어진 구성과 새로운 효과의 놀라운 레파토리를 제공하고 있다. 예를 들어, Gehry Guggenheim Musem in Bilbao 외관을 덮는 티타늄 판은 두께가 겨우 0.38mm이다. 그러나 새로운 재료에 대해 증가하는 관심을 끄는 것은 얇기가 아니다. 건물 외피는 새로운 디지털과 기계적 네트워크가 그들의 합성 켜에 끼워짐에 따라 새로운 복합성을 얻고 있다. 다이나믹한 양식의 구조적 외피는 재료의 내구성과 구조에 대한 일반적인 가정들을 의심하고 있다.

벽돌과 같이 오래되고 친근한 재료는 오늘날 Erick Van Egeraat Architects 디자인한 Craword Municipal Art Gallery (2000) in Cork(Ireland) 구불구불한 석조 벽에서 보여지는 것처럼 지역 특유의 것을 고수하면서 새로운 추가 사항을 강조함으로써 기발한 방법으로 사용되고 있다. Van Egeraat 디자인은 벽돌부터 모르타르로 지어진 Eladio Dieste 건물들의 매끄럽고 유동적인 형태의 현대적 버전이다. 유체 형태를 콘크리트로 표현한 Erich Mendelsohn Einsteinturm (1921) in Potsdam(Germany) 훨씬 앞서, CNC 재단된 철재에 벽돌로 채워진 구조 공사로 Frank Gehry Dusseldorf(Germany) 디자인한 오피스 타워 하나의 모르타르를 바른 만곡한 외벽의 역시 벽돌과 회반죽으로 실현되었다. 전통적인 재료들은 새로운 방법들로 재해석되고 있다. 예를 들어, 철근 콘크리트 안의 전형적인 보강용 강철봉은 철근 콘크리트보다 가볍고 상당히 강한 콘크리트 구조를 생산하는 부식하지 않는 탄소 섬유 망으로 대체될 있다. 탄소 섬유는 건축물의 골격 시스템을 위해 선택하는 건축 재료가 수도 있었던 탄소 나노튜브로 만들어졌다. 탄소 원자는 작은 구를 생성할 있다. 그것은 적절한 촉매로 고강도에 철보다 강한 작은 나노 단위의 모서리가 없는 튜브-나노튜브- 형성하는 것이다: 나노튜브는 자중의 10억배 이상을 지지할 있다! 나노튜브를 제조하는 대부분은 10 정도 안에 현실이 것이고 우리는 아마도 믿을 없을 정도로 얇지만 예외적으로 강한 빔과 벽을 보게 것이다. “나노 단위 구조는 구름과 같아 “blob 비교하기에 서투른 하다 말한 Antoine Predock 따르면, 나노튜브는 우리가 상상할 있는 어느 것도 넘어서 공간적 범위를 넓히는 섬세한 구조 형성할 있다.

탄소 나노튜브로 만들어진 새로운 구조 재료는 여전히 아직도달하지 못한 미래의 영역이지만 섬유유리, 중합체와 발포체 같이 일반적으로 사용가능한 재료들은 현재의 건축 실무에서 일반적으로 사용되는 재료들보다 여러 이점을 제공한다. 그것은 가볍고, 고강도에, 다양한 형태로 쉽게 형성될 있다. 예를 들어, 섬유유리의 물리적 성격은 복잡한 형태의 제작에 특히 적당하다. 그것은 액체 상태에서 주조되고, 따라서 어느 모양의 거푸집에도 따를 있고 매우 매끄러운(Ost/Kuttner Apartments in New York에서의 Kolatan Mac Donald 디자인이 표명하듯이 액체의, 유체의 공간성을 생성하는 액체의, 유체의 유형성) 면도 생성할 있다.

오늘날 건축가들 사이에서 특정 관심을 일으켜 액상재료는 예를 들어 지역 하중 조건과 요구 조건과 관련된 다른 구조적 용적을 성취하기 위해 단면에 따라 성격이 다양해질 수도 있고 혼합이 특정 효율 기준에 정확하게 부합되도록 계획될 수도 있는 합성물이다. 자동차 산업, 항공 우주 산업, 조선 산업과 다른 산업들에서 널리 사용되는 이러한 켜로 재료는 가능한 건축적 응용이 실험되었고 재료의 생산 자체를 디지털로 제어함으로써 재료의 효과를 디자인하기 위한 새로운 능력을 제공한다.

합성물은 사실 이름이 의미하는 대로 종종 매우 다른 성질을 가진 또는 이상의 다른 성분의 재료를 결합시켜서 만들어지는 고형 재료이다. 결과는 본래의 구성요소의 성능보다 우수한 성질을 가진, 성능에 있어 현저한 질적 향상을 제공하는 새로운 재료이다. 혼합 재료는 주된 성분-다른 충전재와 첨가제가 첨가될 있는 보강과 주형- 결합시킴으로써 생산된다. 일반적으로 주형은 유리, 탄소, 폴리에틸렌, 또는 다른 재료들로 만들어진 강화 섬유의 여러 켜들로 끼워 넣어진 금속, 세라믹 또는 중합체 재질이다. 가벼운 충전재는 종종 혼합물에 최소한의 무게를 더함으로써 부피를 늘리는데 사용되고 다양한 화학첨가제들은 일반적으로 원하는 색깔을 얻거나 열적 성능을 개선하는데 사용된다.

혼합 재료로 만들어진 실제 부품들은 보통 조선업에서 선체나 인테리어 부품을 생산하는 것처럼 CNC-milled 주형으로나, 자동차 산업에서 작은 크기의 부품을 만드는 것처럼 압력 안이나 부분적 진공 상태에서 닫힌 주형으로 주형 재료를 주입함으로써 형태가 만들어진다. 건축 산업에서, 합성 패널은 지속적인 적층이나 수지 유동 성형을 통해 생산된다.

합성물들 사이에서, 고분자 복합체 재료, 또는 간단히 플라스틱 높은 조형성, 상대적으로 낮은 가격, 최소한의 보수, 그리고 상대적으로 높은 무게 대비 강도의 효율 때문에 건축가들의 새로운 관심과 함께 재평가되고 있다. 플라스틱은 재료로서의 신기로움과 어느 형태든 취하는 능력 때문에 1960년대와 1970년대에 엄청난 열의와 함께 사용되었지만, 낮은 날씨 적응력과 1970년대 후반과 1980년대 초반의 미적 기준의 이동과 플라스틱 제품의 편재는 이후 이들을 2 상태로 이끌었다.

기능적으로 기운 중합 혼합물은 구조와 유리를 둘러싸고 기계적, 전기적 시스템은 단일 재료로 종합된다. 국부적인 성능 기준을 위해 합성물 재료의 변수를 최적화함으로써 전체적으로 새로운 재료와 구조적 가능성들이 건축에서 가능하다. 예를 들어, 투명성은 단일 면에서 조정될 있고 구조적 수행 능력은 강화 섬유 등의 양과 패턴을 다양하게 함으로써 조정될 있다.

, 그리고 기계적 하중 같은 외부적 자극에 바로 다이나믹하게 반응하여 특성이 변하는 재료들로 인해 다른 가능성들이 열려있다. Kolatan Mac Donald 그들의 투기적인 프로젝트들에서 하중을 받으면 분자적으로 재구성되는 플라스틱”, “빛과 기후에 반응하는 스마트 유리”, “박테리아를 방지하는 직조유리섬유 도장재 합성된 섬유유리 강화 중합 구조 부품들 같은 재료를 탐구하고 있다. 새로운 외피는 투명도와 색뿐만 아니라, Mark Goulthorpe Aegis Hyposurface 보여주듯이 다양한 주변 환경에 따라 형태도 변하기 시작한다. 프로젝트는 초기에 Birmingham Hippodrome Theater 전실에 전시될 상호작용하는 예술(인터렉티브 아트) 작품 공모전 참가작으로 만들어졌다. 개발된 구조는 주변 환경 소리와 빛의 이동이나 변화 또는 매개변수적으로 생성된 패턴에 의한 전기적 자극에 반응하여 형태가 변하는 수만개의 삼각 금속 슁글로 뒤덮인 변형 가능하고 유연한 고무 막으로 , 고도로 작게 깍인 금속 면이다. 이것은 실시간으로 반응하는 디지털로 제어되는 수천개의 피스톤으로 구성된 기초적인 기계 장치에 의해 운영된다. Goulthorpe 따르면, 프로젝트는 자가조직 이식적(한정된) 공간에서 이물사용 형성적(상호작용하는, 불확정한) 공간으로의 변화에 주목한다;” 그것은 다이나믹한 형태의 가능성을 알림으로써 건축을 완전히 개혁한다.”

Goulthorpe Aegis Hyposurface 다이나믹한 외피, 고도로 복합적이고, 감지기들, 기압 장치, 그리고 컴퓨터 언어와 제어 시스템은 지능적작용이라 불릴 있는 것들을 제공하는 전기 기계적인 혼성 구조는 켜에 전적으로 통합되는 신경계를 가진 상당히 얇은 단일 지능적혼합 재료가 있는 재료의 미래를 암시한다.

지능적인”, “컴퓨터화한”, “적응성의그리고 다른 용어들은 오늘날 감지, 발동, 제어와 지능 능력을 지닌 혼합 재료의 고등 형태를 묘사하는데 사용된다. 혼합물들은 자체적으로 감지기, 감압 장치와 컴퓨터 언어로 제어 펌웨어가 삽입되어 있다. 다른 정의에 따르면, 지능적 재료들은 내장된 지능으로 외부 자극에 적응할 있는 능력을 지니고 있다. 이러한 재료의 지능 조합이나 미세구조를 통해 다른 정도의 자극에 특정 방식으로 적응하도록 조절함으로써 프로그램될 있다. 재료의 지능 감지하거나 발동하는 한정될 수도 있다. 예를 들어, 지각 재료는 특정 재료의 상태나 특징을 판단하고 적절한 신호를 보낼 있다; 적응성의 재료는 외부 자극에 반응하여 부피, 불투명도, , 내성 등과 같은 특성을 바꿀 있다. 그러나 활성 재료는 사이의 반응 파복으로 감지기와 기압 장치 포함하고, 복합적인 작용이 가능하다 그것은 새로운 환경을 감지할 뿐만 아니라 그것에 반응할 수도 있다.

예를 들어, 초기의 지능적재료들 일부는 삽입된 감지기를 통해 하중과 온도 변화를 감지할 있었다. 그러나, “지능적재료의 복합성, 수용력과 효용은 대부분 우주 과학의 응용에 집중된 연구 결과로 지난 년간 극적으로 증가해왔다. 예를 들어, 압전기와 가시 감지기는 고성능 비행기의 외피로 사용되는 혼합 재료에 삽입되었다. 물질적으로 통합된 감지기는 비행기의 회피에서 지속적으로 하중과 화학 변화를 측정하여 손상을 탐색하고 적절한 신호를 보낸다. 비슷한 감지 장치는 예로 작은 광학 섬유를 통해 스마트콘크리트에 삽입되어 하중을 감시하고 잠재적 손실을 탐색한다. 첨가제 제작처럼 디지털 기반의 겹겹의 방식으로 재료를 생산함으로써, 다양한 기능적 요소들을 삼입하여 단일의 복합적인 혼합 재료의 일부로 통합시킬 있다.

21세기의 발전하는 재료와 기술은 건축과 재료적 현실 사이의 관계를 근본적으로 재정의할 것이다. 그러한 개념과 이해 속에서, 미래의 디지털 건축은 내적 논리와 주변 환경의 외부 영향에 다이나믹하게 반응할 것이다. 디자인은 이미 살아있다.” – 건축물도 그렇게 것이다.

 

 

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