한국 전통 목가구조 건축의 구조계통에 관한 해석적 접근 = The Interpretative Approach to the Structural System of Korean Traditional Wooden Architecture

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The objective of this paper is to explore the differentiation of the system in traditional Korean wooden architecture specifically focusing on the overall structure. The reason for planning this study was the question of why the order of construction is always explained in the order of stylobate, foundation stone, plane, column, beam, king post, girder, and rafter when studying traditional wooden architecture. You might think “you can’t build a beam without a column.” but the reason for setting up a column is to lift the beam and girder. If there is no rafter, there is no need for a girder, and if there is no girder, there is no need for a beam and column. The order of construction and the order of structural inevitability are not the same. Although the detailed type classification of partial structures or decorations is also important, I was curious about the system that is divided and branched out logically from the most essential member and structure of framework from the perspective of the overall structure.
To establish the system, I traced the beginning of architecture. In the case of Korea, it is estimated to be in the Neolithic period, and the structural member that supports the thatch that block the rain by weaving linear members of wood, that is, the rafter, is the starting point of the architectural structure system. The occurrence of the ridge girder, which was made by making a one-dimensional line from a dimensionless point at the top of the rafters, revolutionized the architectural space. The column that lifted the rafters separated the roof structure from the wall structure. This is the differentiation of the structural system of the formation period of traditional Korean wooden architecture from the perspective of the overall structure.
Afterwards, Korea, along with China and Japan, shared the genetic factors of East Asian wooden architecture and developed the formal framework of architecture. Shared genetic factors include wooden structure, tiled roofs, deep eaves, high stylobate, and the development of Gongpo(栱包). Korea, China, and Japan have deeply influenced each other and have reached a technical peak. This is the establishment period of traditional Korean wooden architecture. However, it is not easy to trace the system because there are not many buildings left in Korea during this period.
Afterwards, Korea, China, and Japan evolved the structural system according to their respective circumstances while incorporating shared genetic factors of accumulated technical skills. This is the establishment period of traditional Korean wooden architecture. Many buildings from this period still remain in Korea, and I would like to trace the structural system through them. This will include the structural system of the establishment period.

From the original Rafter Structure, the structural system of the roof structure and wall structure that evolved separately was established.
The structural branching point in the roof structure is the topmost member of the roof. The structural system was differentiated into the Ridge Girder Structure, which made the top of the roof a one-dimensional line, and the Oksimju(a column that support the rafters at the center of plane, 屋心柱) Structure, which maintained the tradition of a dimensionless point. The Ridge Girder Structure has a grid-shaped plane, and the Oksimju Structure has a radial plane. Each has a different structural system for composing members due to the characteristics of load flow.
The arrangement of the rafters determines the shape of the roof, and the framework for constructing the shape of the roof becomes the structural branching point of the structural system. The arrangement of the rafters can be classified into three types: unfolded, joined, and overlapped. The unfolded rafters are the most fundamental arrangement that forms the roof plane, and each rafters is made in a Closed State or Open State. To make the width of the Major Two-dimentional Load-bearing Areas even wider, the rafters are joined, and the joint of the rafters requires a middle-purlin. The overlapping of the rafters makes the roof structure more abundant in various parts.
In the Ridge Girder Structure, the Open Eaves make an Open Roof called “matbaejibung” in Korean. If an Open State is formed above the Closed Eaves, it is called “paljakjibung” in Korean. If a Closed State is formed above the Closed Eaves, it is called “ujingakjibung” in Korean. The Oksimju Structure must have a Closed Eaves and a Closed Roof, and is called “moimjibung” in Korean.
The Ridge Girder Structure branched out into the Open Eaves and Closed Eaves to form a structural system. The Open Eaves have a relatively simple structural system, but the Closed Eaves form independent structural systems from the perspective of the side room framework and the roof-shaped framework, respectively, and are combined to form one structure.
The Oksimju Structure can only have a Closed Eaves and a Closed Roof, so the arrangement of the rafters cannot be a structural branching point, and the Busangju(an Oksimju that is over the ground, 浮上柱) Structure and Simju(an Oksimju that is on the ground, 心柱) Structure form a structural system depending on the state of the Oksimju. However, the structural system of the Oksimju Structure is entangled because the beams, middle-purlin frameworks, rafters, and floor state of the Oksimju do not have a strong dependency.

The wall structure evolved from a single-story structure that erected columns of appropriate height at the intersection of the beam and the girder to a multistory structure that overlapped storys by raising the wall.
The structural branching point in the multistory structure is the degree of the structural cohesion between storys. The structural system of the multistory structure is differentiated into a Respective Storys Structure that combines the stacked storys structure in which each story has an independent structural system and an Integrated Story Structure that adds structures that distinguishes story in the structure that surrounds the entire story.
There are structures morphologically with and without a horizontal reduction between the lower story and the upper story in the multistory structure. The structure without a horizontal reduction is a building with one roof externally and uses a “numaru(樓)” which overlapping the floor inside. The structure with a horizontal reduction forms a roof between storys externally, but internally, it can be used as a single floor without overlapping the floor or multi floor with overlapping the floor.
The Respective Storys Structure with a horizontal reduction stacks the floors that are structurally reduced. And the weak structural cohesion between upper and lower storys allows for subtle reduction. However, the Integrated Story Structure with a horizontal reduction does not have a structure that is structurally reduced, but the lower part of the integral structure forms a surrounding space and expands horizontally. For this reason, the Integrated Story Structure is reduced in units of one or half a unit(a distance between inner column and outer column, 間).

A case analysis on the structural system of 233 major buildings of traditional Korean wooden architecture was conducted to interpret the trends.

The structural system of architecture is dynamis. Energeia arises from the dynamis, but the dynamis cannot completely confine energeia within its boundaries. This is because there are mutations in energeia. Therefore, it is necessary to establish a structural system to avoid losing coordinates by jumping into the sea of energeia without holding a map of the dynamis.

Keywords: matbaejibung, paljakjibung, ujingakjibung, moimjibung, multistory

국문 초록 (Abstract)

본 논문은 한국 전통 목가구조 건축에 관하여 전체 구조의 관점에서 계통의 분화를 추적하는 것이 목적이다. 이 연구를 기획한 계기는, 전통 목조건축을 공부할 때 왜 항상 시공의 순서인 기단, 초석, 평면, 기둥, 보, 대공, 도리, 서까래의 순서로 설명할까, 라는 의문이었다. ‘기둥이 없으면 보를 세울 수 없으니까’라고 생각할 수 있지만, 기둥을 세우는 이유는 보·도리를 들어올리기 위함이다. 서까래가 없으면 도리가 필요 없고, 도리가 없으면 보와 기둥이 필요 없다. 시공의 순서와 구조적 필연성의 순서는 같지 않다. 부분적인 구조나 의장의 세부적인 유형분류(classification)도 중요하지만, 전체 구조의 관점에서 가장 본질적인 부재와 구조로부터 논리적 분기점을 따라 구분(division)되어 뻗어나가는 계통이 궁금했다.

계통을 수립하기 위하여 건축의 시작을 추적하였다. 우리나라의 경우 시기적으로 신석기로 추정하며, 선형부재인 나무를 엮어 비를 막아줄 이엉 등을 지탱하는 구조부재, 즉 서까래로부터 건축의 구조계통이 시작되었다. 서까래의 최상단을 무차원 점으로부터 1차원 선으로 만든 종도리의 발생은 건축공간을 획기적으로 진화시켰다. 서까래를 들어 올린 기둥은 지붕구조과 벽구조를 분리하였다. 한국 전통 목가구조 건축 형성기의 구조계통의 분화이다.
이후 우리나라는 중국·일본 등과 함께 동아시아 목조건축의 유전인자를 공유하며 건축의 형식적 틀을 다져나갔다. 공유 유전인자는 목가구조, 기와지붕, 깊은 처마, 높은 기단, 공포의 발달 등을 들 수 있다. 한·중·일은 서로 깊은 영향을 주고받으며 기술적인 정점에 다다랐다. 한국 전통 목가구조 건축의 확립기이다. 다만 우리나라의 경우 이 시기의 건축물이 많이 남아 있지 않아 계통적인 추적이 쉽지 않다.
이후 한·중·일은 축적된 기술력의 공유 유전인자를 내포하면서 각자 사정에 따라 구조계통의 진화를 이뤘다. 한국 전통 목가구조 건축의 정착기이다. 우리나라에도 이 시기의 건축물이 많이 남아 있으며, 이를 통하여 구조계통을 추적하고자 한다. 이는 확립기의 구조계통을 내포할 것이다.

원래 하나였던 서까래구조로부터 진화한 지붕구조와 벽구조에 관하여 각각 구조계통을 수립하였다.
지붕구조에서 구조적 분기점은 지붕 최상단의 부재이다. 지붕 최상단을 1차원 선으로 만든 종도리구조와 무차원 점의 전통을 유지한 옥심주구조로 구조계통이 분화하였다. 종도리구조는 격자형 평면을 가지며, 옥심주구조는 방사형 평면을 가진다. 각각은 하중흐름의 특성이 달라 가구부재를 구성하는 구조계통이 다르다.
서까래의 배열은 지붕의 형태를 결정하며, 지붕의 형태를 구성하기 위한 가구구조는 구조계통의 구조적 분기점이 된다. 서까래의 배열은 펼침, 이음, 겹침으로 분류할 수 있다. 서까래의 펼침은 지붕 평면을 형성하는 가장 근본적인 배열로서, 각각의 서까래를 닫힌상태와 열린상태로 만든다. 주요하중흐름면의 폭을 더욱 크게 만들기 위해 서까래를 이으며, 서까래의 이음은 중도리를 필요로 한다. 서까래의 겹침은 다양한 부위에서 지붕구조를 더욱 풍성하게 만든다.
종도리구조에서 열린처마는 열린지붕을 형성하며, 소위 맞배지붕이다. 닫힌처마 위로 열린상태를 구성하면, 소위 팔작지붕이다. 닫힌처마 위로도 닫힌상태를 구성하여 닫힌지붕이 되면, 소위 우진각지붕이다. 옥심주구조는 닫힌처마 닫힌지붕이어야만 하며, 소위 모임지붕이다.
종도리구조는 열린처마와 닫힌처마를 시작으로 구조계통이 분화하였다. 열린처마는 비교적 단순한 구조계통을 가지지만, 닫힌처마는 측면 퇴칸 가구구조의 관점과 지붕 형식 가구구조의 관점에서 각각 독립적인 구조계통을 형성하여 조합을 이루면서 하나의 구조체로 완성된다.
옥심주구조는 닫힌처마 닫힌지붕일 수밖에 없어 서까래의 배열은 구조적 분기점이 될 수 없으며, 옥심주의 상태에 따라 부상주구조와 심주구조가 구조계통을 형성한다. 그러나 옥심주구조는 보, 중도리틀, 서까래, 옥심주의 바닥 상태가 강한 종속성을 가지지 않아 구조계통이 얽혀 있다.

벽구조는 도리와 보의 교차점에 적절한 높이의 기둥을 세우는 단층구조에서 벽을 높여 층을 중첩하는 중층구조가 분화하였다.
중층구조에서 구조적 분기점은 층간의 구조적 결속력이다. 각층이 독립적인 구조체계를 가지면서 적층되는 각층구조와 전 층에 걸친 하나의 구조체에 층을 구분하는 구조를 더하는 일체구조가 1차적인 구조계통의 분화이다.
중층구조는 형태적으로 수평 체감이 있는 구조와 없는 구조가 있다. 수평 체감이 없는 구조는 외적으로는 하나의 지붕을 가지는 건축물로, 내부에 층바닥을 중첩하여 누마루를 사용하는 구조이다. 수평 체감이 있는 구조는 외적으로 층간 지붕을 형성하지만, 내적으로는 층바닥을 중첩하기도 하고 중첩하지 않고 하나의 층으로 사용하기도 한다.
수평 체감이 있는 각층구조는 구조적으로도 체감된 각층을 적층한다. 그리고 상하층 간의 구조적인 결속력이 작아 미세한 체감이 가능하다. 그러나 수평 체감이 있는 일체구조는 구조적으로 체감되는 것이 아니라 일체구조의 하부 구조가 겹칸을 형성하며 수평으로 확장되는 것이다. 이러한 이유로 일체구조는 한 칸 또는 반 칸 단위로 체감된다.

한국 전통 목가구조 건축의 주요 건축물 233동에 대하여 구조계통에 관한 사례분석을 실시하여, 그 경향성을 해석하였다.

구조적 관점의 계통은 건축의 가능태이다. 현실태는 가능태로부터 발아하지만, 가능태는 현실태를 테두리 안에 완벽하게 가둘 수 없다. 현실태는 돌연변이가 존재하기 때문이다. 그렇기에 가능태라는 지도를 손에 쥐지 않고 현실태의 바다에 뛰어들면 좌표를 놓치기 십상이다. 구조계통을 수립해야 하는 이유이다.

주제어: 맞배지붕, 팔작지붕, 우진각지붕, 모임지붕, 중층

목차 (Table of Contents)

• 국문초록 Ⅸ
• I. 서 론 1
• 1. 연구의 배경 및 목적 1
• 2. 연구의 방법 및 대상 3
• 1) 연구의 방법 4
• 2) 연구의 대상 6
• Ⅱ. 한국 전통 목가구조 건축의 확립 14
• 1. 한국 전통 목가구조 건축 형성기의 구조계통 14
• 1) 뿔형에서 용마루형으로의 진화 14
• 2) 지붕벽통합구조에서 지붕벽분리구조로의 진화 17
• 2. 한국 전통 목가구조 건축 확립기의 특성 21
• 1) 목가구조 22
• 2) 기와지붕 23
• 3) 깊은 처마 24
• 4) 높은 기단 26
• 5) 공포의 발달 27
• 3. 한국 전통 목가구조 건축 관련 개념들의 해석적 접근 28
• 1) 용어로서의 건축과 건축물 28
• 2) 공간 32
• 3) 면 36
• (1) 면의 성격 36
• (2) 막힌 면의 구축 38
• 4) 가구식 구조의 접합 44
• (1) 가구식 구조의 개념 44
• (2) 가구부재의 설치 방향에 따른 분류 46
• (3) 가구부재의 접합 47
• 5) 종도리구조와 옥심주구조 52
• 6) 서까래와 추녀 57
• (1) 서까래의 배열 58
• (2) 지붕평면의 조합 60
• (3) 추녀 62
• 7) 도리 62
• 8) 기둥 65
• 9) 보 68
• 10) 대공 74
• 11) 칸 78
• 12) 감주와 이주 81
• 13) 가구부재의 구조적 의미 86
• 14) 공포의 유형 분류에 관하여 89
• Ⅲ. 한국 전통 목가구조 건축 정착기의 구조계통 92
• 1. 종도리구조 열린처마 93
• 1) 원형열린지붕구조 97
• 2) 영지붕구조 100
• 3) 가적지붕구조 102
• 4) 변형열린지붕구조 104
• 5) 사례분포 106
• 2. 종도리구조 닫힌처마 109
• 1) 대량설치 이음서까래구조 112
• (1) 외기형성구조 115
• (2) 외기부재구조 127
• (3) 사례분포 134
• 2) 대량설치 단층서까래구조 138
• (1) 외기형성구조 139
• (2) 외기부재구조 141
• (3) 사례분포 142
• 3) 정면단칸 이음서까래구조 143
• (1) 주요 건축물 143
• (2) 사례분포 146
• 4) 정면단칸 단층서까래구조 146
• (1) 주요 건축물 147
• (2) 사례분포 150
• 3. 종도리구조 닫힌처마의 지붕형식 150
• 1) 팔작설치구조 151
• (1) 서까래적가구조 152
• (2) 공포대적가구조 154
• 2) 측면모임구조 156
• (1) 용마루정척구조 163
• (2) 용마루연장구조 165
• 3) 사례분포 168
• 4. 옥심주구조 닫힌지붕 168
• 1) 옥심주구조에서 평면과 부재의 특성 170
• 2) 단칸구조 175
• (1) 단칸구조 – 보부재 – 중도리틀부재 – 단층서까래 - 뜬바닥옥심주 176
• (2) 단칸구조 – 보설치 – 중도리틀부재 – 단층서까래 - 선바닥옥심주 176
• (3) 단칸구조 – 보설치 – 중도리틀설치 – 단층서까래 - 뜬바닥옥심주 177
• (4) 단칸구조 – 보설치 – 중도리틀설치 – 단층서까래 - 선바닥옥심주 178
• (5) 단칸구조 – 보설치 – 중도리틀설치 – 이음서까래 - 선바닥옥심주 179
• 3) 겹칸구조 181
• 4) 심주구조 182
• 5) 사례분포 183
• 5. 층의 중첩 185
• 1) 각층구조 190
• (1) 체감적층구조 190
• ① 공포대적층구조 191
• ② 서까래적층구조 192
• (2) 일치적층구조 192
• 2) 일체구조 194
• (1) 수평확장구조 194
• ① 온칸확장구조 195
• ② 반칸적층구조 195
• ③ 반칸적층구조의 구축법 197
• (2) 바닥중첩구조 199
• 3) 부가구조 200
• 4) 중층의 심리적 높이 200
• 5) 사례분포 202
• Ⅳ. 통합적 사례분석 204
• 1. 지붕구조 204
• 2. 벽구조 211
• V. 결 론 215
• 참고문헌 229
• 부록 235
• Abstract 240