동대문디자인플라자, 세계 최대 ‘3차원 비정형 외장패널’ 설치

국내 최초·최대 규모인 33,228㎡ 면적

큰 규모의 건축물이 곡선과 사선으로 디자인 돼 시작부터 관심을 모았던 동대문디자인플라자(DDP) 외관에 세계 최대 규모의 ‘3차원 비정형 외장패널’ 이 설치된다.

서울시는 오는 3월 동대문디자인플라자(DDP) 외관에 각기 다른 모양의 알루미늄 패널 4만5천여개를 붙이는 작업에 들어간다고 9일(일) 밝혔다.

영국의 건축가 자하 하디드가 디자인한 동대문디자인플라자(DDP)는 직선과 평면보다는 곡선, 사선과 곡면, 직각보다는 예각, 둔각 그리고 비대칭과 비정형의 외계적 건축미를 가진 독특한 디자인의 건축물로 국내는 물론 세계 건축가들의 주목을 받아왔다.

국내최초·최대 규모인 33,228㎡면적에 평판 1만4천장·곡면판 3만1천장 설치

3차원 비정형 형태의 동대문디자인플라자(DDP) 외관 전체 면적은 33,228㎡로 서울시는 국내 최초이자 최대 규모로 평판 1만3,841장과 1차 곡면판 9천554장, 2차 곡면판 2만1,738장을 설치한다.

동대문디자인플라자 외관 면적은 일반 축구장(90m×120m)의 3.1배, 미 핵 항공모함 조지워싱턴(78m×330m)의 1.3배나 된다. 외장패널의 재료는 두께 4㎜의 알루미늄이며, 전체 면적 중 평판 9,492㎡, 1차 곡면판 7,455㎡, 2차 곡면판 16,281㎡로 구성된다. 1차 곡면판은 곡면이 1개만 있는 패널이고, 2차 곡면판은 1개의 패널에 2개 이상의 곡면이 있는 것을 말한다.

각기 다른 모양의 알루미늄 패널, 처음 시도되는 특수공법과 첨단설비 적용

DDP 외관은 각기 다른 모양 4만5천여개의 알루미늄 패널을 DDP 철골구조 표면에 덧붙이는 등 국내에서 처음 시도되는 다양한 특수공법과 첨단설비가 적용된다. 비정형 건물의 특성상 동일한 크기의 패널은 없으며 패널의 기준 크기는 1.6m×1.2m이다.

① 일반적인 설계 및 CAD 작업으로는 외장패널의 전체 외관 및 패널 모양을 표현할 수 없어, 공공건축물로서는 국내 최초로 3차원 입체설계 기법인 BIM(Building Information Modeling)기법을 도입해 설계했다. BIM이란 2차원의 평면적 도면 정보를 3차원의 입체설게로 전환하고, 건축의 모든 정보를 데이터 베이스화해 설계, 시공 등에 활용하는 3차원 건물설계를 위한 차세대 기법이다.

② 또, 외장패널에 일반적으로 적용되는 맞댐(Butt 　　Joint)이나 오버랩트(Overlapped) 방식이 아닌, 비정형건물에서 세계 최초로 적용하는 오픈 조인트(Open 　　Joint) 방식으로 설계했다. 오픈 조인트(Open 　　　Joint) 방식은 코킹이 전혀 없이 줄눈을 오픈해 공기가 통하도록 한 시공방법이다. 줄눈이 확실히 보여 정확하고, 구조체와 외장재 사이에 15mm~25mm의 공간이 확보돼 공기순환이 가능해 결로가 거의 없고 곰팡이 서식이 불가능하며, 오염이 방지돼 깨끗하다. 특히 공기순환으로 인해 에너지 절감 효과까지 얻을 수 있다.

③ 외장패널의 절단 및 성형 등은 컴퓨터 자동제작 시스템에 의해 제작되며 평판 및 1차 곡면판은 ‘컴퓨터 수치제어 장비(CNC)’를 이용하고, 2차 곡면판은 3차원의 비정형 형태라 일반적인 컴퓨터 장비로는 제작이 불가능해 2차 곡면판 제작을 위한 특수 장비 MPSF(Multi Point Strectch Forming Machine)를 도입해 제작한다. MPSF는 곡률이 불규칙한 3차원의 패널도 컴퓨터가 자동으로 생산하게 되며, 2차 곡면판의 절단도 3D-Scanner를 결합한 Vision방식의 절단장비가 도입된다.

외장패널과 연결되는 스페이스 프레임의 지지점(기준점)은 BIM설계에 의한 기준점 좌표를 3차원 광파기(측량기)로 관리하여 기본적으로 오차가 거의 발생하지 않는다. 오차가 발생하더라도 50mm이내에서는 조정이 가능하도록 설계되어 조정이 가능하며, 외장패널 하부는 방수층, 단열층, 방습층, Space Frame으로 구성된다.

현재 동대문디자인플라자는 기본 뼈대가 되는 철골구조물 작업을 마치고 그 위에 철물을 붙이는 작업이 한창 진행 중이다. 이는 비정형 외장패널을 붙이기 위한 사전작업으로 외장패널 설치 작업은 오는 3월부터 내년 5월까지 진행할 예정이다.

한규상 동대문디자인파크부장은 “내년 7월 말 동대문디자인플라자가 완공되면 세계 디자인 트랜드를 선도하는 디자인 명소가 됨은 물론 서울을 상징하는 세계적 랜드마크로 자리매김할 것으로 기대된다”고 말했다.

□ 사업개요
○ 사 업 명 : 동대문역사문화공원 건설공사
○ 위 치 : 중구 을지로7가 2-1번지 일대, 65,232㎡ (舊 동대문운동장)
○ 규 모
- 동대문디자인플라자(DDP) : 85,320㎡ (지하3층/지상4층)
주요시설 : 컨벤션홀, 전시시설, 디자인정보센터, 디자인박물관 등
※ 지하연결광장 포함 : 5,988㎡
- 공원부분 : 37,398㎡ (성곽동측 19,597㎡ 부분개장)
○ 공사기간 : 2009. 4. ~ 2012. 7.
○ 총사업비 : 4,228억원

< BIM(Building Information Modeling) >
2차원의 평면적 도면 정보를 3차원의 입체설계로 전환하고, 건축의 모든 정보를 Data Base화하여 설계, 시공 등에 활용하는 3차원 건물설계를 위한 차세대 기법

< Space Frame(입체구조) >
선형부재를 입체적으로 배치하여 응력을 균등하게 분담하는 구조

□ 오픈 조인트(Open 　　Joint) 공법 장점
1. 완벽한 방수효과
- 내벽과 자재내부의 공기순환으로 인한 결로 Zero로 인한 방수효과 탁월
- 내부 공기층으로 인한 빗물 차단효과

2. 유지보수비용 제로
- 외장재 설치 및 해체용이 하며 개별 교체가능
- 내, 외부의 동일 환경으로 인한 외장재 수명향상
- 코킹으로 인한 오염 없음
- 결로방지로 인한 구조체 및 인테리어 수명향상

3. 에너지 절감효과 : 5~10%
- 여름철 외부온도가 높을 경우 내부 공기 층으로 인한 더운 열기를 밖으로 배출시켜 줌으로써 적은 양의 온도를 내부로 전달함.

4. 결로방지 및 건물수명 상승효과
- 내부 공기순환으로 인한 결로가 발생하지 않음
- 내부구조물에 수분함수 없음
- 결로방지로 인한 인테리어 및 구조체 수명향상
- 코킹으로 인한 오염이 없음

5. 탁월한 소음방지 효과
- Open 된 줄눈으로 소음이 감소되어 도시소음 감소효과