2025 오사카 간사이 엑스포 일본관 / 니켄 세케이

ⓒ Courtesy of Ministry of Economy

 

생명의 순환을 구현하는 파빌리온 (A Pavilion That Embodies the Cycle of Life)

2025년 일본 국제 박람회(오사카 간사이 엑스포)의 일본 정부관. “생명과 생명 그 사이에”라는 전시 콘셉트 하에, CLT(직교 집성판)의 비스듬한 배열을 통해 무수한 원형상을 반복시킴으로써, “생명의 릴레이”, “생명의 순환”을 건물로 구현하였다.

  

숲을 표현한 파빌리온 

목재는 생명의 순환과 서큘러 이코노미(Circular Economy)를 상징하는 재료이다. 그 중에서도 CLT는 소경목을 박판의 라미나로 잘라서 쌓아 올려 큰 패널을 만들어 내는, 목재 활용의 가능성을 향상시킨 새로운 활로이다. 또한 본 프로젝트에 사용된 CLT의 일부는 일반사단법인 일본 CLT 협회에서 대여하여, 전시 기간 종료 후에 해체 및 반납함으로써 향후 새로운 건축물의 건립때 재사용되도록 하였다. 이와 같이 전시관 전체의 콘셉트인 ‘순환’을 표현하는 건물에 꼭 맞는 재료인 CLT 을 건물의 원주 방향을 따라 반복적으로 배열하여, 네모난 패널로 원형의 건물을 구성하였다. CLT 판과 판 사이에는 시선이 통과할 수 있는 틈을 두어, ‘외부와 내부’, ‘전시와 건축’이 연속적으로 이어지면서 순환과는 별개로 존재하는 또 하나의 틈을 상기시키도록 기획하였다.

 

ⓒ Courtesy of Ministry of Economy

재사용시의 제약을 최소화하기 위하여, 일본산 CLT의 최대 제작 가능 크기인 약 3 mX12m의 직사각형 패널을 그대로 이용하였다.  CLT가 그대로 세워져 있는 심플한 구성을 강조하는 수법으로 CLT 이외에는 모두 철골 구조를 취했고, 벽 프레임은 2장의 CLT로 양쪽에서 샌드위치처럼 포개는 방식을 채택함으로써 내외부를 통틀어 CLT를 상징적으로 표현하였다. 사용하는 CLT는 전시 기간 종료 후 해체하여 반납하고 재이용할 계획이다. 따라서 가공을 최소화하고 부분적으로만 슬릿, 루터, 타공 등의 과정을 거쳐 사용하였다. CLT 해체의 용이성과 해체 후의 재이용을 고려하여, 접착제 등의 사용을 일절 배제하고 건식 접합만으로 철골 프레임에 연결하였다. 또한 구조용 나사와 원사이드 볼트를 활용하여 막힌 부분도 접합이 가능하도록 계획했다. 나아가 구조 성능 확인 시험을 실시하여 접합부의 내력과 강성을 검증하였고, 시공성과 해체성을 확인했다. 패널은 내벽측을 3층 3중, 외벽측은 보호층을 추가하여 3층 4중으로 구성했으며, 또 이 보호층 부분에 슬릿 가공을 하여 유리를 직접 끼워 넣음으로써 CLT를 돋보이게 하는 심플한 외장 계획을 채택하였다. 건물 전체적으로 약 1200㎥의 CLT를 활용한 계획이다.

 

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원환상 형상의 건물 구조

유연성과 융통성을 갖춘 전시 공간의 구현과 CLT의 상징적 표현을 동시에 만족하기 위하여 주요 구조를 철골조로 하고, 내진 요소로 CLT를 드러내어 이용한 골조를 형성하였다. 중소 단면 철골로 구성된 방사 방향의 원 프레임 라멘 구조를 평균 피치로 배치하고, 원주 방향은 각 프레임 사이를 작은 보로만 접합하는 단순한 구성을 취하여 합리적인 원형 플랜을 이루었다. 또한 반복적으로 비스듬히 배열한 CLT 내진벽을 평면 계획의 외주와 중간, 내주 부분에 반대 방향으로 배치함으로써, 원형 플랜의 각 존마다 적절한 비틀림 강성을 자연스럽게 확보하게 하여 균형잡힌 내진 구조를 실현하였다.

 

ⓒ Courtesy of Ministry of Economy

 

 

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CLT를 돋보이게 하는 심플한 디테일 - CLT 다이렉트 글레이징(CLT Direct-Glazing)

 

커다란 CLT가 원환상의 형상을 이루며 배열된 구성을 최대한 심플하게 표현하기 위하여, CLT에 유리를 섀시 없이 끼워 넣는 공법을 시도하였다. 먼저 유리틀의 역할을 하는 벽 유닛이 바람에 의한 복잡한 변형에 대응하려면, 유리가 어떤 식으로 슬라이드하고 로킹해야 하는지에 대하여 정교하고 치밀하게 도면화하여 검증함으로써 변형 추종이 가능함을 확인하였다. 또한 CLT는 목재의 특성상 휨과 수축 등의 변형을 피할 수 없으므로, CLT 유리가 접했을 때의 유리의 응력 집중에 대해서도 FEM 해석을 실시하여 유리가 깨지지 않는다는 점, 도리어 유리가 CLT의 변형을 억제하는 역할을 한다는 점을 확인하였다. 그리고 CLT에 직접 유리를 끼워 넣는다는 유례가 없었기 때문에, 접착력 시험과 오염 시험을 거쳐 실릴화 아크릴레이트계 실링을 글레이징 재료로 채택하였다. 이는 목재와 유리의 조화 가능성을 확장시켰을 뿐만 아니라, 가설 건축물의 외장재가 갖추어야 할 유리한 특성이라 할 수 있는 적은 구성 요소와 비용 절감 등을 통하여 해답을 제시한 사례로 볼 수 있다. 

 

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쓰레기를 먹는 파빌리온

생명의 순환을 상징적으로 표현하는 전시 중 하나로, 바이오 가스 플랜트 장치가 설치되어 있다. 엑스포 행사장에서 발생하는 음식물 쓰레기를 회수하여 미생물의 움직임으로 발효 분해하고, 이 과정에서 발생하는 바이오 가스를 이용하여 파빌리온 부지 내에서 전기 발전을 한다. 전시 감상 공간을 2개층 레벨로 높여 1층을 설비와 플랜트 야드로 계획하였다. 단면적으로 명확하게 분리하면서도 가동 중인 설비 기기들을 오픈형 아트리움과 함께 전시의 일환으로 삼아 감상할 수 있도록 한 입체적인 전시 공간이다.

 

 

ⓒ Courtesy of Ministry of Economy

 

누구나 같은 체험을 공유할 수 있는 입체적인 감상 공간

2층 전시실 주변에는 지면에서부터 완만하게 연속되는 옥외 회랑을 계획하였다. 장애인과 비장애인이 같은 경로로 입장하여 같은 체험을 공유할 수 있는 유니버설 감상 공간이다. 옥외 회장은 세개의 존으로 나뉘는데, 모두가 출입구이기도 하고 유사시 장애인도 안전하게 피난할 수 있는 루트이기도 하다. 해당 전문가들과의 워크숍을 통하여 구배와 재료의 질감과 색감 등을 설계에 반영하였다. 회랑의 일사는 파고라로 인해 가려지며, 길게 늘어선 나무 판자 사이의 틈으로 실내와 외부가 살짝 보이는 디자인을 취하고 있다. 기분 좋은 바닷바람이 실내와 외부의 경계를 허무는 툇마루와 같은 역할을 한다. 전시 공간은 마치 지형이 융기하듯 다양한 레벨에 마련되어 있고, 여러 사이즈의 보이드 공간과 경사로를 따라 서로 다른 시점에서 전시를 입체적으로 체험할 수 있도록 구성했다.

 

 

가설 건축물의 시한성을 고려한 도전

본 계획에서는 가설 건축물이 갖는 기간 한정이라는 특수성을 고려하여, CLT를 내외부에 노출시키는 특징적 건축 표현을 구현하였다. 이때 구조 내력 상의 안정성과 야외 환경에 대응 가능한 설비 등을 감안하여, CLT는 3층 3중(내벽측)과 3층 4중(외벽측) 구성을 기본으로 했다. 본 건축물이 들어서는 지역은 매립지로서 지반이 취약하므로, 건물 중량의 경량화와 시공에 소요되는 기간의 단축, 해체의 용이성을 갖추어야 했다. 전시 공간 바닥에 콘크리트를 사용하지 않고, 구조용 합판과 데크 플레이트를 나사로 연결한 건식 합성 바닥을 깔았다. 데크 플레이트와 철골보를 접합할 때에도, 해체의 용이성을 고려하여 용접을 하지 않고 탭핑 드릴 나사를 이용하여 건식 접합하였다. 데크 플레이트와 구조용 합판을 일체화하였고, 실제 크기의 모델을 제작해 시험을 실시하여 보행감과 진동 성질을 사전 확인하는 절차를 거쳤다. 또한 데크와 합판의 사이에 발생하는 공간을 공조용 덕트로 활용하여, 바닥 토출을 거주역 공조에 활용하고 있다.

 

 

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지반 침하에 유연하게 대응하는 기초 계획 (기초 트래스+배토 밸런스)

본 부지는 광대한 매립지에 위치하여, 점성 토층의 압밀 침하에 대비해야 하는 과제를 안고 있었다. 이에 지반면에서 약 2.5m를 굴착하고 배토 중량과 건물 중량과의 밸런스를 확보한 직접 기초(배토 밸런스 기초)를 도입했다. 또한 기둥의 축력이 균일하지 않은 경우의 국소 침하에도 대비하기 위하여, 탁월한 강도와 변형 추구 성능을 갖춘 철골 트래스 기초보를 이용하여 축력을 분산시킴으로써 침하차의 평준화를 도모하도록 계획하였다. 나아가 부지 동쪽과 서쪽의 매립 시기가 각각 다르기 때문에, 양측에 침하차가 생길 우려가 있었다. 때문에 시공시에 발생할 수 있는 부동 침하를 방지하기 위해, 기초 부분에 잭을 설치해 레벨 조정을 할 수 있는 공간을 마련하였다. 시공 중에도 침하 계측에 따른 해석을 실시하면서 공사를 진행하였다.

 

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가설 건축에 걸맞은 심플한 디자인

일체의 장식을 배제하고 일본 국내산과 오사카 지역산의 자연 소재를 중심으로 그의 가짓수를 최소화하였고, 해체가 쉬운 공법을 이용하여 건물 기능에 입각한 구성미를 나타냈다. 동양적인 형상과 간소한 구성 속에서 일본적인 표현을 추구하고자 하였다.

 

ⓒ Courtesy of Ministry of Economy

 

전시와 건축의 융합

과거의 엑스포에서 출전되던 파빌리온은 주로 전시 내용과는 관련이 없는 하얀 큐브 모양의 건축물이 대부분이었다. 이번에는 전시 계획과 건축 설계를 일체적으로 진행하여 전시와 건축의 융합을 도모하였다. 전시 내용에 따라 자연광이 통과할 수 있는 막으로 된 지붕을 계획하여 밝고 개방적인 아트리움 공간을 꾸몄고, 톱라이트에서 CLT를 부드럽게 내리쬐는 빛이 있는 공간, 전시에 집중할 수 있도록 어둡고 낮은 천장고를 갖춘 공간, 외부 모습을 볼 수 있는 공간, 시간의 흐름에 따라 달라지는 CLT의 표정을 담아내는 중앙 수경 등 상징성 있는 외부 공간, 또 건물을 지탱하는 플랜트를 비롯하여 가시화된 설비 시설 등 전시 기간 동안 이 곳에 오지 않으면 결코 만날 수 없는 다양한 전시 환경이 이토록 단순한 건물 구성 속에 마련되어 있다. 전시의 스토리를 단순한 정보로 얻는 것이 아니라, 전시 공간을 오감으로 느끼면서 체험할 수 있는 파빌리온을 완성한 것이다. 건축과 전시와의 융합을 위하여 건물 설계의 담당자가 전체 전시 계획의 조정을 맡아 이끌었으며, 실시설계에서는 전체 BIM화를 통하여 건축설계 담당자 뿐만 아니라 전시 설계자와 시공 현장 담당자 등 많은 관계자들과 시각적으로 의사 소통이 가능한 설계 체계를 마련하였다.

 

배치도

2층 평면도

 

단면도

 

 

건축가 니켄세케이 (NIKKEN SEKKEI)

위치 일본, 오사카, 유메시

용도 파빌리온

준공 2025. 02.

규모 지상2층

대지면적 12,950㎡

연면적 11,000㎡

대표건축가 Atsushi Omatsu

디자인팀 Hidemichi Takahashi, Keita Takahashi, Takeaki Yokoi, Ayumi Konno

시공  Shimizu Corporation

발주처 Ministry of Economy, Trade and Industry (Exhibition and biogas plant construction), Kinki Regional Development Bureau, Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism (building construction)

사진 Courtesy of Ministry of Economy, Trade and Industry

 

 

[CLT 패널 구조 상세] 2025 오사카 간사이 엑스포 일본관 / 니켄 세케이

 

[데크플레이트] 2025 오사카 간사이 엑스포 일본관 / 니켄 세케이