궁륭
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1. 개요
궁륭은 건축에서 천장이나 지붕을 덮기 위해 아치 형태로 만든 구조물을 의미한다. 고대 메소포타미아에서 시작되어 고대 로마 시대에 발전했으며, 중세 시대에는 성 소피아 대성당과 같은 건축물에서 돔 형태의 궁륭이 중요한 발전을 이루었다. 이후 고딕 건축에서 리브 볼트, 팬 볼트 등 다양한 형태로 발전했으며, 근세 이후에는 바로크 건축과 고딕 리바이벌 건축에도 사용되었다. 20세기에는 철근 콘크리트 기술의 발전으로 얇고 강한 궁륭 건설이 가능해졌다. 궁륭의 종류로는 가짜 궁륭, 통형 볼트, 교차 볼트, 리브 볼트, 팬 볼트, 무카르나스 등이 있으며, 이슬람 건축과 현대 건축에서도 다양한 형태로 활용된다.
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아치는 개구부 상부를 가로지르며 하중을 지지하는 곡선 형태의 건축 구조물로, 수직 하중을 압축력으로 변환하여 전달하며 다양한 재료와 형태로 제작된다.
| 궁륭 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 정의 | 아치형 천장 |
| 영어 | vault |
| 라틴어 | camera |
| 아랍어 | qabu |
2. 역사
볼트(궁륭)는 아치 단면을 수평으로 밀어낸 것이다. 넓은 공간을 기둥의 수를 적게 하여 지탱할 수 있는데, 이는 아치와 마찬가지로 작은 부재끼리의 압축축력으로 구조가 성립되기 때문이다. 따라서 인장 강도가 작은 석재 등으로 구성하는 데 적합한 구조 중 하나이다. 로마 제국에서 볼트의 형태가 발전했으며, 중세부터 근세까지 기본적인 건축 양식에 큰 영향을 미쳤다. 특히 중세의 기독교 교회 건축에 많이 사용되었다. 이슬람 건축에서도 모스크 등에 사용되는 이완에 터널 형태의 볼트가 채용되었다.
고대에는 미케네 시대에 캔틸레버 궁륭(가짜 궁륭)이 나타났고,[3] 고대 이집트와 아시리아에서는 방사형으로 연결된 돌로 만든 진짜 궁륭이 사용되었다.[3] 고대 로마는 궁륭 구조를 더욱 발전시켜 통 궁륭, 교차 궁륭, 돔 궁륭을 건설했다. (예: 판테온, 막센티우스 바실리카)
로마네스크 건축에서는 반원통형 또는 뾰족한 배럴 볼트가 사용되었고 (예: 런던 타워의 성 요한 예배당)[13], 고딕 건축에서는 리브 볼트가 발전하여 천장 부분의 경량화가 가능해졌다. (예: 생 드니 대성당, 캉의 오 베이 오 옴므, 수아송 대성당)[16] 영국에서는 팬 볼트가 발전하여 독특한 형태를 보여주었다. (예: 글로스터 대성당, 케임브리지 킹스 칼리지 채플)[15]
고딕 리바이벌 건축에서도 궁륭이 사용되었으며 (예: 핀란드 요엔수 교회)[17], 르네상스 시대에는 이탈리아 문화의 영향으로 궁륭 구조가 로마의 기하학적 표면으로 돌아갔다. 바로크 시대에는 나무 틀로 지지되는 가벼운 석고 볼트가 사용되었으며, 발타자르 노이만의 교회가 대표적인 예시이다.[17]
2. 1. 고대
돌을 수평으로 쌓아 만든 캔틸레버 궁륭(가짜 궁륭)은 선사 시대부터 존재했으며, 기원전 14세기 미케네 시대에도 나타난다.[3] 방사형으로 연결된 돌로 만든 진짜 궁륭은 고대 이집트와 아시리아에서 사용되었고, 에트루리아인을 통해 서양 건축에 도입되었다.[3] 고대 이집트에서는 기원전 3천 년 초부터 벽돌 궁륭이 사용되었으며, 기원전 8세기 말부터 키스톤 궁륭이 널리 사용되었다.[3] 그러나 나일 계곡의 파라오 문화의 기념비적인 사원 건물에서는 궁륭을 사용하지 않고, 잘린 석재 빔으로 덮었다.[3]키프로스의 신석기 시대 마을인 키로키티아에서는 기원전 6000년경 흙벽돌을 사용한 벌집 모양의 캔틸레버 돔 아치가 발견되었다. 크레타와 북부 이라크에도 이와 유사한 벌집 무덤인 ''톨로이''가 존재한다.
메소포타미아에서는 기원전 2천 년대와 3천 년대에 석고 모르타르를 사용한 경사진 벽돌 아치가 발견되었다.[4] 수메르인들은 구운 벽돌과 점토 모르타르를 사용하여 통형 볼트를 건설했다. (예: 바빌로니아 니푸르의 지구라트)[6]
고대 로마는 궁륭 구조를 더욱 발전시켜 통 궁륭, 교차 궁륭, 돔 궁륭을 건설했다. (예: 판테온, 막센티우스 바실리카)
아시리아 궁전은 햇볕에 말린 진흙 벽돌로 만든 경사 벽돌 볼트를 게이트, 지하 무덤, 배수구 등에 사용했다. 사산 왕조는 잡석과 모르타르를 사용한 돔을 건설했다. (예: 사르베스탄과 피루자바드 궁전)
2. 2. 중세
볼트 형태는 로마 제국에서 발전했으며, 중세 기독교 교회 건축에 많이 사용되었다.[10] 비잔틴 건축에서는 돔 궁륭이 발전했으며, 성 소피아 대성당에서 그 정점을 보여준다. 콘스탄티누스 대제에 의해 완공된 막센티우스 바실리카의 궁륭은 로마 멸망 전 로마에서 시행된 마지막 훌륭한 건축물이었으며, 그 후 2세기 동안 성 소피아 대성당(하기아 소피아)의 다음 중요한 발전이 콘스탄티노폴리스에서 발견되기까지 시간이 흘렀다. 이 교회에서 보여지는 궁륭 과학의 위대한 발전은 아시리아 돔에서 볼 수 있는 동방의 돔 궁륭 전통의 영향을 받았을 가능성이 있다.[11] 유스티니아누스 1세에 의해 건설된 작은 성 소피아 (성 세르기우스와 바쿠스 교회)는 주목할 만한 또 다른 궁륭이다. 이 교회의 중앙 공간은 평면에서 팔각형이었고, 돔은 16개의 구획으로 나뉘어져 있다.[12]
로마네스크 건축에서는 반원통형 또는 뾰족한 배럴 볼트가 사용되었다. (예: 런던 타워의 성 요한 예배당)[13] 페리고르와 라 샤랑트 지역에서는 펜던티브에 의해 지지되는 일련의 돔이 본당을 덮는 구조가 나타났다.[14] 초기 기독교 교회에서는 교차 및 궁륭 볼트가 사용되었지만, 작은 스팬의 복도에만 사용되었다.[15]
고딕 건축에서는 리브 볼트가 발전하여 천장 부분의 경량화가 가능해졌다. (예: 생 드니 대성당, 캉의 오 베이 오 옴므, 수아송 대성당)[16] 첨두 아치 리브가 처음 도입된 것은 체팔루 대성당이었으며, 생 드니 대성당보다 앞섰다. 첨두 리브 아치는 종종 고딕 건축의 식별자로 간주되지만, 체팔루는 로마네스크 양식의 대성당으로, 서양 교회 건축에서 널리 채택되기 전에 고딕 리브 아치의 가능성을 실험한 석공들이 있었다.[13] 6분 볼트, 4분 볼트 등 다양한 형태의 리브 볼트가 개발되었다.
영국에서는 팬 볼트가 발전하여 독특한 형태를 보여주었다. (예: 글로스터 대성당, 케임브리지 킹스 칼리지 채플)[15] 가장 초기의 예는 아마도 글로스터 대성당의 동쪽 산책로일 것이며, 표면은 볼트의 스프링거에서 솟아오르는 원뿔형 구조를 형성하는 복잡하게 장식된 석조 패널로 구성되어 있다.[15][16]
2. 3. 근세 이후
고딕 리바이벌 건축에서도 궁륭이 사용되었는데, 핀란드 요엔수 교회가 그 예시이다.[17] 르네상스 시대에는 이탈리아 문화의 영향으로 궁륭 구조가 로마의 기하학적 표면으로 돌아갔다. 15세기 프랑스, 독일, 스페인에서는 다양한 장식적인 궁륭이 만들어졌다.[17]
바로크 시대에는 나무 틀로 지지되는 가벼운 석고 볼트가 사용되었다. 발타자르 노이만의 교회가 대표적인 예시이다. 이러한 볼트는 측압을 가하지 않아 정교한 천장 프레스코화에 적합했다.[17] 세인트 폴 대성당에는 복잡한 볼트 및 가짜 볼트 시스템이 있다.[18] 외부에서 보이는 돔은 볼트가 아니라, 보이지 않는 현수 아치 벽돌 볼트 위에 놓인 비교적 가벼운 목재 틀 구조물이며, 그 아래에는 또 다른 돔(내부에서 보이는 돔)이 있는데, 나무 틀로 지지되는 석고로 만들어졌다.
3. 종류
궁륭(볼트)은 아치 단면을 수평으로 밀어낸 것으로, 넓은 공간을 기둥 수를 적게 하여 지탱할 수 있다. 아치처럼 작은 부재끼리의 압축축력으로 구조가 성립되므로, 인장 강도가 작은 석재 등으로 구성하기에 적합하다. 아치 단면을 회전시킨 것은 돔이라고 부른다.
볼트 형태는 로마 제국에서 발전하여 중세부터 근세까지 기본적인 건축 양식, 특히 중세 기독교 교회 건축에 큰 영향을 미쳤다. 이슬람 건축에서도 모스크 등에 채용되는 이완이라는 공간에 터널 형태의 볼트가 사용된다.
볼트의 종류는 다음과 같다:
- '''통형 볼트''': 반원 또는 뾰족 아치를 수평 방향으로 연속시킨 가장 단순한 형태이다.
- '''교차 볼트''': 동일한 형태의 아치형 천장을 2개 직교시킨 형태이다.
- '''리브 볼트''': 횡단 아치와 그 대각선 아치를 리브로 하고, 그 틈새를 셀로 덮는 볼트이다. 고딕 건축에서 주로 사용되었다.
- '''팬 볼트''': 영국의 수직 양식 고딕 건축과 고딕 리바이벌 건축의 특징으로, 리브가 주두에서 방사선상(부채꼴)으로 펼쳐진다.
리브 볼트는 모든 궁륭이 분절 아치 형태의 리브 또는 대각선 리브로 덮여 있는 볼트이다.[12] 횡단 아치와 대각선 아치를 리브로 하고 틈새를 셀로 덮으며, 맞물린 아치의 능선을 리브로 보강하여 천장 경량화가 가능하다.[12] 후기 로마네스크 건축에서 사용되었고, 고딕 건축에서 공간적 특징 중 하나가 되었다.
무카르나스는 이슬람 건축에서 흔히 사용되는 아치 형식이다.
3. 1. 통형 볼트 (Barrel vault, Tunnel vault, Wagon vault)
통형 볼트(Barrel vault, Tunnel vault, Wagon vault)는 반원형이나 뾰족한 아치를 수평 방향으로 연속시킨 가장 단순한 형태의 볼트이다.[5]
통형 볼트의 가장 초기 사례는 수메르인들이 바빌로니아의 니푸르에 있는 지구라트 아래에 지은 것으로 추정된다.[6] 이 구조물은 구운 벽돌로 지어졌으며 점토 모르타르로 접합되었다.
고대 이집트에서 가장 초기의 통형 볼트는 람세스 2세 파라오가 건설한 곡물 창고에서 발견되었으며, 그 유적은 테베에 있는 라메세움 뒤에 있다.[7][8][9] 경간(span)은 약 3.66m였으며, 아치의 하부는 수평으로 약 1/3 높이까지 건설되었고, 그 위의 링은 약간의 각도로 기울어져 각 링의 벽돌이 평평하게 놓일 때까지 접착되었으며, 센터링(거푸집)은 필요하지 않았다. 이렇게 만들어진 볼트는 타원형 단면을 가지게 되었다.
크테시폰의 대형 홀 위의 볼트에도 비슷한 건설 방식이 사용되었는데, 사용된 재료는 거대한 크기의 구운 벽돌 또는 타일이었고 모르타르로 접합되었다. 경간은 거의 약 25.30m에 달했고, 볼트의 두께는 상단에서 거의 약 1.52m였으며, 벽돌공사 링이 4개 있었다.
아시리아 궁전은 햇볕에 말린 진흙 벽돌로 만든 경사 벽돌 볼트를 게이트, 지하 무덤 및 배수구에 사용했다. 센나케리브 왕 통치 기간 동안 제르완과 같은 수로를 건설하는 데 사용되었다. 지방 도시 두르-카트리무에서는 볼트형 플랫폼을 만드는 데 사용되었다.
로마 제국에서는 통형 볼트 구조가 더욱 발전되었다.
3. 2. 교차 볼트 (Cross vault, Groin vault)
교차 볼트(Cross vault 또는 Groin vault)는 동일한 형태의 아치형 천장을 2개 직교시킨 형태이다. 역학적으로 볼트의 응력과 하중을 네 모서리의 점에서 지탱할 수 있기 때문에 원통형 볼트에 비해 넓은 천장 아래 공간을 구현할 수 있다.[3]
섬네일
맞물린 아치는 두 개 이상의 통 아치가 교차하여 웹 사이의 전환 선을 따라 각도 또는 궁륭이 형성되면서 만들어진다.[10] 더 긴 가로 아치와 짧은 세로 아치 모두 반원형이며, 이러한 경계 아치의 곡률은 각 웹이 3차원에서 수평으로 투영된 아치인 것처럼 두 개의 교차하는 터널 형태로 만들어진 웹 센터링의 기초로 사용된 것으로 보인다.[10]
소아시아의 페르가뭄에서 작은 홀 위에 만들어진 것이 초기 예시로 추정되지만, 큰 홀에 처음 사용된 것은 고대 로마 시대였다. 동일한 직경의 두 개의 반원형 통 아치가 서로 교차하면, 그 교차점(실제 타원)을 맞물린 아치라고 하며, 이 아치 아래로 아치의 추력이 가로벽으로 전달된다. 일련의 두 개 이상의 통 아치가 서로 교차하면 무게는 교차점의 교각으로 전달되고 추력은 외부 가로벽으로 전달된다. 바이아의 로마 저수지인 ''피스치나 미라빌리스''에는 반원형 통 아치가 있는 5개의 복도가 12개의 교차 복도와 교차하며, 아치는 48개의 교각과 두꺼운 외부 벽으로 지탱된다.
섬네일
섬네일
3. 3. 리브 볼트 (Rib vault)
리브 볼트는 모든 궁륭이 분절 아치 형태의 리브 또는 대각선 리브로 덮여 있는 볼트이다.[12] 횡단 아치와 그 대각선 아치를 리브로 하고, 그 틈새를 셀로 덮는다. 교차 볼트의 능선을 리브로 보강한 형태로, 천장 경량화가 가능하다.[12] 후기 로마네스크 건축에서 사용되었고, 고딕 건축에서 공간적 특징 중 하나가 되었다.
리브에 의해 나뉘는 셀의 수에 따라 다음과 같은 형태가 있다.
- 4분 볼트(Quadripartite vault): 리브에 의해 4개의 셀로 나뉜다. 수아송 대성당(1205)에서는 4분 볼트가 도입되었는데, 각 베이의 너비는 본당 경간의 절반이며, 복도 기둥과 일치한다. 슈파이어, 마인츠, 보름스 대성당에서는 4분 볼트가 거의 정사각형이며 복도의 중간 기둥이 훨씬 더 작은 치수를 가진다.
- 6분 볼트(Sexpartite vault): 리브에 의해 6개의 셀로 나뉜다. 캉의 ''오 베이 오 옴므''에서 발견된다. 윌리엄 정복왕이 건설한 이 교회는 원래 목재 지붕만 덮도록 건설되었지만, 한 세기 후 본당 벽의 윗부분이 부분적으로 재건되어 볼트로 덮였다. 본당 위의 정사각형 볼트의 거대한 크기는 추가적인 지지가 필요했고, 교회를 가로질러 중간 리브가 뻗어 정사각형 구획을 6개의 셀로 나누었다. 그러나 중간 리브는 채광창 창문의 한쪽을 부분적으로 가리는 단점이 있었고, 교차하는 기둥에 불균등한 무게를 가했다.[12] 잉글랜드에서는 캔터베리(1175), 로체스터(1200), 링컨(1215), 더럼(동쪽 익랑), ''성 바오로 예배당'', 웨스트민스터 사원에서 6분 볼트가 존재한다.
리브를 별 모양으로 배치하거나, 마름모꼴 그물 형태로 구성하는 볼트도 있다.
- 성형 볼트(Stellar vault): 리브를 별 모양으로 배치한다.
- 망상 볼트(Net vault): 마름모꼴 그물 형태로 리브를 구성한다.
리브 볼트가 주두에서 방사선상(부채꼴)으로 펼쳐지는 천장 장식을 "팬 볼트"라고 한다.
3. 4. 팬 볼트 (Fan vault)
팬 볼트(Fan vault)는 영국의 수직 양식 고딕 건축과 고딕 리바이벌 건축의 특징이다. 리브가 주두에서 방사선상(부채꼴)으로 펼쳐지는 형태를 띤다.이 형태의 볼트는 잉글랜드 후기 고딕 양식에서 발견되며, 다듬어진 돌의 단일 표면으로 구성되어 있다. 결과적으로 원뿔은 장식적인 맹목적인 트레이서리 네트워크를 형성한다.[10]
팬 볼트는 모든 리브에 대해 하나의 곡선 중심을 사용하는 데서 유래한 것으로 보인다. 횡단, 대각선 벽 및 중간 리브에 대해 별도의 중심을 사용하는 대신에, 네 개의 중심 아치의 도입으로 촉진되었다. 아치의 하단 부분은 팬 또는 원뿔의 일부를 형성하고 상단 부분은 볼트 전체에 걸쳐 더 큰 반경으로 원하는 대로 확장할 수 있었기 때문이다. 이 리브는 종종 웹과 동일한 돌에서 잘려졌으며, 전체 볼트는 맞물린 트레이서리로 덮인 단일 조인트 표면으로 처리되었다.[15]
가장 초기의 예는 아마도 글로스터 대성당의 동쪽 산책로일 것이며, 표면은 볼트의 스프링거에서 솟아오르는 원뿔형 구조를 형성하는 복잡하게 장식된 석조 패널로 구성되어 있다.[15][16] 나중의 예에서, 케임브리지 킹스 칼리지 채플과 같이 볼트의 큰 치수 때문에 더 큰 강성을 제공하기 위해 가로 리브를 도입하는 것이 필요했다. 유사한 가로 리브는 헨리 7세의 채플과 옥스퍼드 신학 학교에서 발견되며, 새로운 발전이 나타났다. 글루스터의 팬 볼트의 결점 중 하나는 벽에 반쯤 잠긴 것처럼 보인다는 것이다. 이를 해결하기 위해, 방금 언급한 두 건물에서는 완전한 원뿔이 분리되어 펜던트로 처리된다.
부채꼴 궁륭의 좋은 예시 중 하나는 옥스퍼드 크라이스트 처치의 홀로 이어지는 계단 위에 있으며, 중앙 기둥 위에 놓인 완전한 원뿔형 궁륭이 중앙에 놓여 있다. 1640년에 지어진 이 궁륭은 전통적인 기술의 한 예로, 아마도 대학 입구 정문의 늦은 궁륭 때문에 옥스퍼드에서 전해진 것으로 보인다. 부채꼴 궁륭은 영국 고유의 특징이며, 프랑스에서는 노르망디 코베크엉코의 레이디 채플의 펜던트가 이에 근접한 유일한 예이다.
케임브리지 대학교에 있는 킹스 칼리지 채플은 세계 최대 규모의 선상 볼트이다. 채플의 선상 볼트는 1512년부터 1515년까지 불과 3년 만에 존 와스텔에 의해 만들어졌다. 글로스터 대성당의 회랑도 그 사례이다.
3. 5. 기타 리브 볼트
인도에는 유럽의 볼트 발달과는 관련이 없지만 몇 가지 특이한 특징을 가진 두 개의 독특한 "기타 리브 볼트"(페르시아어로 "카르반디")가 있다. 하나는 비자푸르의 점마 마스지드(1559년)의 중앙 돔을 지탱하고, 다른 하나는 같은 마을에 있는 무함마드 아딜 샤 2세(1626–1660)의 무덤인 골 굼바즈이다.[3]
골 굼바즈의 볼트는 약 41.15m 정방형 홀 위에 건설되어 반구형 돔을 지탱했다. 리브는 각도에만 걸쳐지지 않고 팔각형의 더 먼 기둥까지 이어져 서로 교차하여 중앙 개구부를 지름 약 29.57m로 줄였으며, 이들이 지탱하는 석조물의 무게로 인해 내부에 약 약 3.66m 너비의 통로를 남겨두도록 뒤로 물러선 돔의 추력에 대한 균형추 역할을 한다. 돔의 내부 지름은 약 37.80m이고 높이는 약 53.34m이며, 네 개의 중심에서 뻗어나온 리브는 홀 바닥에서 약 17.37m 높이에 시작된다. 점마 마스지드 돔은 크기가 더 작았으며, 약 21.34m 정방형에 지름 약 17.37m였으며 무덤처럼 엄청나게 두꺼운 벽 대신 기둥만으로 지탱되었다. 그러나 존재할 수 있는 모든 추력은 통로를 통해 바깥쪽 벽으로 전달되어 상쇄되었다.
3. 6. 무카르나스 (Muqarnas)
무카르나스는 이슬람 건축에서 흔히 사용되는 아치 형식이다.4. 이슬람 건축에서의 볼트
이슬람 건축에서는 모스크 등의 건축에 채용되는 이완이라고 불리는 공간에 터널 형태의 볼트가 채용되고 있다.[1]
5. 현대 건축에서의 응용
현대 건축에서는 콘크리트, 철골 등 다양한 재료와 기술을 활용하여 전통적인 볼트 구조를 재해석하거나 새로운 형태의 볼트를 구현하고 있다. 특히 셸 구조 기술과 쌍곡 포물면 형태에 대한 수학적 이해가 발전하면서 얇고 강한 궁륭을 건설할 수 있게 되었다.
성 사바 성당의 궁륭은 좋은 예시인데, 조립식 콘크리트 상자로 만들어졌다. 이들은 지상에서 건설되어 체인을 사용하여 40m 높이로 들어 올려졌다.
참조
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웹사이트
Vault
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Niederschlag in Ägypten
http://dx.doi.org/10[...]
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Basic architectural history course
http://www.ikonosher[...]
[14]
문서
Transverse ribs under the vaulting surfaces had been employed from very early times by the Romans, and utilized as permanent stone centerings for their vaults; perhaps the earliest examples are those in the corridor of the [[Tabularium]] in Rome, which is divided into square bays, each vaulted with a cloister dome. Transverse ribs are also found in the Roman Piscinae and in the [[Nymphaeum]] at Nimes; they were not introduced by the Romanesque masons till the 11th century.
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Studien zu Balthasar Neumanns Wölbformen
Mäander
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建築物・様式ビジュアルハンドブック
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2007-07-18
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