가변식 벽돌 조적 도구 디자인 개발에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

주택형태의 건축물들은 외벽을 만들 때 벽돌의 조적법을 시공하여 마감처리를 하는 경우가 대부분이다. 외벽의 기능들은 미관상의 기능을 할 수 있고 벽자체의 역할을 할 수 있다. 여러 가지 조적법에 따라 외관 벽의 모양이 결정된다.
벽돌쌓기를 위한 조적도구들은 건축에서 사용하는 도구들이면서 대부분 수작업으로 이루어지는 작은형태의 도구들이다. 지적 도구들을 사용하여 벽돌 쌓기를 하는 경우 벽돌과 벽돌사이의 접착역할을 하는 메지를 만들 때 매우 숙련된 기술이 필요하며 오랜 건축 경험들이 요구된다. 벽돌 접착을 위해 벽돌을 쌓이는 단면에 줄눈을 만들기 위해서는 일정한 높이의 줄눈을 만들어 주어야 한다. 2013년에 개정된 건축공사 표준시방서에서 조적공상의 벽돌 공사나 블록공사를 살펴보면 줄눈나비 10mm로 표준화 되어 있다. 줄눈을 위해 시멘트를 바르고 벽돌을 얹혀 누르게 되면 내려지는 부분이 있기 때문에 13mm로 정도가 적합하다. 이러한 일련의 과정을 지적도구들 사용하여 진행하게 되는데 일정한 줄눈의 너비를 만들기 위해서는 오랜 경험과 숙련된 기술이 필요한 전문성이 요구된다.
이에 본 연구는 일반인들도 쉽게 일정한 줄눈너비를 만들 수 있는 가변식 지적 도구를 실험과 개선을 통해 기능성이 강화된 디자인을 실증적 제작품 연구로 진행하였다. 가변식 지적도구들은 해외에서 만들어져 공급되기 시작하였으며 국내에서는 잘 알려지지 않아 현재도 수작업으로 진행되고 있어 일반인이 벽돌 쌓을 때 줄눈 작업에 대한 접근은 여전히 어려운 것으로 판단된다.
본 연구는 해외에서 만들어진 조적 도구중 국내에서 사용하기 적합한 ‘플란티아(Plantilla)’ 벽돌 조적도구를 선정하여 그 기능성 실험을 통해 연구결과를 도출하고자 하였다.
플란티아의 유용성에 대한 실험을 위하여 먼저 이 도구와 비슷한 형태로 디자인하여 재현 실험을 적용하였으며 재현실험을 하기 전 우선 영상으로 공개된 플란티아 도구의 형태를 파악하여 실측을 통해 설계도를 제작한 후 3D프로그램을 활용하여 모델링을 하고 시각화 한 후 실 제작을 통하여 조적도구의 시작품을 제작해 보았다.
이후 재현실험에서는 국내에서 가장 많이 사용하는 속빈 시멘트블록(크기 390mm × 190mm × 190mm)과, 보통벽돌(크기 190mm × 90mm × 570mm)을 사용하여 쌓기 실험을 하고 실험을 위해 1평 길이의 벽돌을 배열한 후 줄눈과 접착용으로 사용하는 미장용 몰탈 시멘트 재료를 제작하여 조적도구에 넣고 벽돌의 표면에 고르게 분출되는지, 재료의 양이 일정하게 매끄럽고 밀도 있게 나오지는 실험을 진행하였다.
기존에 존재하는 도구를 실험한 결과 사용하기에는 일부분 편리성 있으나 여러 가지 많은 문제점들이 도출되어 다양한 실험 결과를 바탕으로 문제점들을 보안하고 개선하여 개량형 가변식 조적도구를 디자인하고 개발하였다.
이를 일반인과 숙련공에게 사용성 실험을 통해서 그 유용성을 도출해본 결과 일반인과 숙련공 모두가 사용하기에는 적합한 것으로 나타났다. 벽돌쌓기를 하기 전 초기에 수평 맞추기를 위한 가장 기본단위로 1평 기준으로 4단쌓기를 진행하고 여러 단을 쌓아올리기 실험도 수행해본 결과 그 사용성이 매우 유용한 결과로 판단된다. 또한 도구의 이동시 편리하게하기 위하여 양쪽 옆면에 손잡이를 장착하여 좋은 호응을 이끌어 내었다. 이러한 손잡이 장착을 비롯한 개량형 가변식 조적도구는 벽돌 조적 작업시 비전문가들도 쉽게 사용할 수 있을 것으로 전망된다.
본 연구에서 기존의 플란티아(Plantilla) 조적도구의 시멘트 분출 재현 실험과 개선된 조적도구의 비교실험을 통해 개량하고 개발 디자인한 조적도구는 벽돌 길이쌓기에 적합하나, 벽돌의 한 줄에만 사용할 수 있는 제약이 있다. 벽돌의 두 줄이 한꺼번에 되어 있는 경우 반복적으로 사용한다고 판단된다. 향후 두 줄이나 세 줄 이상의 넓이에 적용할 수 있는 도구들은 지속적인 연구를 통해 벽돌이 쌓여진 폭에 따라 줄눈너비를 한 번에 수용할 수 있는 도구가 개발되어야 할 것으로 보인다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Most of housing type buildings have finishing touch through masonry method construction when building exterior wall. Such an exterior wall can function aesthetically and can play a role of a wall itself. The shape of exterior wall is determined depending on many methods of masonry.
The masonry tools for bricks building are normally used in construction, mostly small shaped tools made by hand. When building bricks by using land register tools, very skillful techniques are required to make a masonry joint that acts as an adhesive between the bricks, and long construction experiences are required. In order to make joints on the cross-section of bricks for brick bonding, joints of a certain height should be made. In the standard specifications of the building construction revised in 2013, the brickwork or block construction for masonry work standardized 10mm joints for the width of joint. Because there is a part to be lowered when putting the cement up and pressing the brick on the joint, 13mm is suitable. A series of courses are performed by using land register tools. The expertise which requires long experience and skilled technique is needed in order to make the uniformed width of the joint.
Accordingly this study proceeded empirical Production Research for the design of which functionality is strengthened through experiment and improvement for a variable type land register tool with which common people can easily make a uniformed joint width. Variable type land register tools have been produced overseas but are not well known in Korea and are still being made by hand, so it is judged to be still difficult for common people to access to the joint work when building bricks.
This study intended to draw the result through the functionality test after selecting ‘Plantilla' brick land register tool which is the most suitable form for use in Korea, among brick land register tool made in oversea, In order to test the usability of Plantilla, we tried a reappearance experiment with design similar to this product for usability. Before reappearance experiment, we figured out the shape of Plantilla tool, manufactured the design drawing through actual measurement, utilized 3D program, did modeling work, visualized and manufactured the prototype of masonry tool actually.
Afterward, in the reappearance test, we tried a stacking test by using hollow cement block (size 390mm × 190mm × 190mm) and, normal block (size 190mm × 90mm × 570mm) which are the most used in Korea. The test was performed by arraying the bricks with 1 pyeong length, manufacturing plaster mortar cement material used for jointing and bonding, putting them into the land register tool to check whether they are sprayed evenly to the surface of brick, whether the amount of material comes out evenly, smoothly and densely.
As a result of existing tool experiment showed that some conveniences but many problems were derived so we supplemented problems and improved them based on various test results to design and develop improved and variable type masonry tools. The usability was derived through usability test performed to experts and non – experts. The result showed they were suitable for both experts and non – experts to use. For the leveling before brick building, 4 layers building was carried out on the basis of 1 pyeong, which is a basic unit for leveling, the experiment for this was also useful for stacking several layers on one line. For the convenience during the movement of tool, a handle was attached on both sides, which drew good response. In the future, it is expected that improved variable type masonry tool will be able to be easily used by non-experts during the masonry work.
The study showed the masonry brick tool, which was improved, developed and designed through the comparison test of improved masonry tool and cement jet reappearance test of existing Plantilla masonry tool, is suitable to brick length stacking but has a restriction that it can be used only for one line of brick. In case of two lines of bricks at a time, it should be used repeatedly. It is considered the tool which can accommodate the joint width at one time according to the width of the brick should be developed so that they can be applied for two lines or over three lines.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서 론 1
• 제1절 연구배경 1
• 제2절 연구목적 3
• 제3절 연구방법 및 범위 5
• 1. 연구방법 5
• 2. 연구범위 5
• 제2장 이론적 배경 7
• 제1절 벽돌의 역사 및 현황 7
• 1. 벽돌의 역사 7
• 2. 벽돌의 현황 10
• 제2절 벽돌의 분류 11
• 1. 색상에 따른 분류 11
• 2. 형태에 따른 분류 12
• 3. 기능에 따른 분류 13
• 제3절 벽돌의 치수 규격 및 조적법 14
• 1. 벽돌의 치수 규격 14
• 2. 벽돌의 조적법 17
• 제4절 벽돌 조적도구의 종류 23
• 제3장 가변식 벽돌 조적 도구 개발 및 개선방안 25
• 제1절 재현 벽돌 조적 도구 재현 및 실험 25
• 1. 재현 벽돌 조적 도구의 디자인 계획 25
• 2. 재현 벽돌 조적 도구 3D 모델링 제작 과정 26
• 3. 재현 제품 실험 29
• 제2절 개량 가변식 벽돌 조적 도구 시제품 디자인 및 제작과정 31
• 1. 개량 가변식 벽돌 조적 도구 시제품의 디자인 계획 31
• 2. 개량 가변식 벽돌 조적 도구 (Ⅰ) 3D 모델링 32
• 3. 개량 가변식 벽돌 조적 도구 (Ⅱ) 3D 모델링 33
• 제3절 개량 가변식 벽돌 조적 도구 시제품 제작 및 실험 38
• 1. 개량 가변식 벽돌 조적 도구 시제품의 제작 과정 38
• 2. 개량 가변식 벽돌 조적 도구 시제품의 실험 40
• 제4장 실험결과 48
• 제1절 재현 조적도구와 개량 가변식 벽돌 조적도구 실험결과 비교 48
• 제2절 조적도구 사용 비교 실험 49
• 제5장 결론 50
• 참고문헌 52
• Abstract 54