아치
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1. 개요
아치는 건축에서 중요한 요소로, 고대부터 사용되어 온 구조이다. 수직 하중을 압축력으로 양쪽 지점으로 전달하는 역할을 하며, 교량, 출입구, 창문 등에 활용된다. 아치는 석재나 벽돌과 같은 압축에 강한 재료로 만들어지며, 볼트와 돔은 아치를 3차원으로 확장한 형태이다.
아치는 압축력을 이용하여 하중을 지지하는 곡선 형태의 구조물이다. 건축에서 매우 중요한 요소이며, 고대부터 교량, 수도교, 건물 벽의 출입구나 창문 등에 사용되었다. 퐁 뒤 가르는 고대 로마인들이 아치를 이용하여 건설한 대표적인 수도교이며, 콜로세움은 아치와 오더를 조합하여 장식적인 외벽을 만든 사례이다.
아치는 다양한 기준에 따라 분류할 수 있다.
아치는 형태에 따라 원형 아치, 뾰족 아치, 포물선 아치 등으로 분류되며, 구조적으로는 고정 아치, 2힌지 아치, 3힌지 아치로 나뉜다. 여러 개의 아치가 모여 아케이드를 이루기도 하며, 맹아치, 횡 아치, 스트레이너 아치 등 다양한 방식으로 배열될 수 있다.
아치는 메소포타미아, 로마, 이슬람 문명 등에서 널리 사용되었으며, 각 시대와 지역에 따라 다양한 형태로 발전했다. 고대 로마인들은 반원 아치를, 이슬람 건축가들은 뾰족 아치, 말굽 아치 등을 활용했다. 서유럽에서는 로마네스크 양식과 고딕 양식에서 아치가 중요한 역할을 했으며, 현대에는 강철과 콘크리트의 등장으로 아치의 역할이 변화했다. 한국에서도 다양한 아치 구조가 건축에 사용되었다.
아치는 건축 양식의 중요한 특징 중 하나이며, 문화적으로도 다양한 비유와 상징으로 사용된다.
2. 기본 개념
아치 형태의 구조물은 수직 방향 하중의 대부분을 압축력으로 변환하여 양쪽 끝 지점으로 전달한다. 이러한 특성 덕분에 아치는 석재나 소성 벽돌과 같이 압축에 강한 건축 재료로 만들 수 있다.
아치는 2차원적인 구조이지만, 이를 3차원으로 확장하면 볼트와 돔이 된다.[62] 볼트는 아치를 평면에 수직인 방향으로 이동시킨 형태이고, 돔은 아치를 대칭축을 중심으로 회전시킨 형태이다. 이들은 넓은 공간을 조적조로 만드는 데 필수적인 기술이다. 가마를 만들 때에도 아치 형태가 사용되는 경우가 있다.
2. 1. 용어
'''정 아치'''는 압축력에 의해 요소들이 함께 유지되는 하중 지지 호이다.[1] 세계 대부분 지역에서 정 아치의 도입은 유럽의 영향의 결과였다.[2] '''가짜 아치'''라는 용어는 몇 가지 의미를 가지고 있다. 이것은 일반적으로 프로시니엄 아치처럼 구조적 목적이 없는 아치를 지칭하는 데 사용되지만, 압축을 기반으로 하지 않는 내쌓기 아치 및 삼각 아치에도 적용된다.[3][4]
전형적인 정 석조 아치는 다음과 같은 요소로 구성된다.[5][6][7]
아치의 (왼쪽 또는 오른쪽) 반쪽 세그먼트를 ''아크''라고 하고, 아치의 전체 선을 ''아케이처''라고 한다[13] (이 용어는 아케이드에도 사용된다).[2] 아키볼트는 아치의 노출된(정면을 향한) 부분이며 때로는 장식되어 있다(때로는 내갑을 지정하는 데에도 사용된다).[14] 쐐기돌 블록의 측면이 직선이 아니고, 맞물림을 위한 각도와 곡선을 포함하는 경우 아치를 "조글"이라고 한다.[15]
2. 2. 아치 작용
아치는 솟아오름으로 인해 수직 하중을 양 끝단의 수평 및 수직 반력으로 분해하는데, 이를 '''아치 작용'''이라고 한다. 수직 하중은 아치에 긍정적인 굽힘 모멘트를 발생시키고, 덧대기/받침대에서 작용하는 안쪽 방향의 수평 반력은 균형을 이루는 부정적 모멘트를 제공한다. 결과적으로, 아치의 모든 세그먼트에서의 굽힘 모멘트는 등가 하중 및 경간을 가진 보보다 훨씬 작다.[3] 오른쪽 그림은 하중을 받는 아치와 보의 차이점을 보여준다. 아치의 요소는 주로 압축을 받지만(A), 보에는 굽힘 모멘트가 존재하며, 상단에는 압축, 하단에는 인장이 발생한다(B).
아치 형태의 구조물 내에서 수직 방향 하중의 대부분은 '''압축력'''이며, 그 힘은 양쪽 끝 지점까지 전달된다. 아치는 석재나 소성 벽돌 등 압축에 강한 건축 재료로 조립할 수 있다.
2. 3. Funicular shapes (현수선 형태)
주어진 하중을 지지하는 데 필요한 재료의 양을 기준으로 평가할 때, 가장 적합한 견고한 구조물은 압축만 받는 형태이며, 유연한 재료의 경우에는 인장만 받는 설계에도 동일하게 적용된다. 1676년 로버트 훅이 발견한 것처럼, 견고한 압축 전용 배열과 유연한 인장 전용 배열 사이에는 자연스럽고 근본적인 대칭성이 있다. "유연한 선이 매달린 것처럼, 거꾸로 하면 견고한 아치가 될 것이다"라는 점에서 아치 모양에 대한 연구(및 용어)는 매달린 체인에 대한 연구와 불가분의 관계가 있으며, 해당 곡선 또는 다각형을 ''funicular''라고 한다. 매달린 체인의 모양이 부착된 무게에 따라 달라지는 것처럼, 이상적인 (압축 전용) 아치의 모양도 하중의 분포에 따라 달라진다.[1]
3. 분류
여러 개의 아치가 모여 아케이드를 형성하기도 한다. 로마 건축에서는 퐁 뒤 가르와 같이 아케이드를 활용한 건축물이 발달했다. 홀 교회 내부에서는 아케이드를 통해 중앙 통로와 측면 통로를 분리하기도 한다.[5]
이슬람 건축에서는 겹쳐진 두 개의 아치로 이루어진 '''2단 아치'''가 장식 목적으로 사용되기도 했다.[4]
아치의 개구부를 막아 만든 맹아치는 장식적인 역할을 하며, 초기 기독교 건축, 로마네스크 건축, 이슬람 건축에서 널리 사용되었다. 개구부를 더 작은 아치로 채운 포함 아치는 고딕 건축과 로마네스크 건축에서 흔히 볼 수 있다. 여러 개의 아치를 겹쳐 만든 상호 연결 아케이드는 이슬람에서 유래하여 로마네스크 건축과 고딕 건축에서 인기를 얻었다. '''후면 아치'''는 외부 벽 개구부 안쪽을 둘러싸는 아치이다.[4]
3. 1. 형태에 따른 분류
아치는 그 형태에 따라 다음과 같이 분류할 수 있다.
| 종류 | 설명 | 특징 | 예시 |
|---|---|---|---|
| 둥근 아치 (rounded arch) | 반원 형태의 아치 | 건설이 용이, 측면 팽창 경향으로 추가 보강 필요[63] | 콜로세움, 로마 건축 |
| 세그멘탈 아치 (segmental arch) | 원호의 일부를 사용하는 아치 | ||
| 바스켓 핸들 아치 (basket handle arch) | 여러 개의 중심을 가진 완만한 곡선의 아치 | ||
| 말굽 아치 (horseshoe arch) | 반원보다 더 벌어진 후 좁아지는 형태의 아치 | 이슬람 건축에서 주로 장식 목적으로 사용[64] | 코르도바 대성당 |
| 뾰족 아치 (pointed arch) | 끝이 뾰족한 아치 | 반원 아치보다 강함, 고딕 건축에서 널리 사용 | |
| 란셋 아치 (lancet arch) | 좁고 뾰족한 형태의 아치 | ||
| 정삼각형 아치 (equilateral arch) | 정삼각형을 이루는 아치 | ||
| 오지 아치 (ogee arch) | S자형 곡선을 가진 아치 | ||
| 4심 아치 (four-centered arch) | 4개의 중심을 가진 아치 | ||
| 키 아치 (keel arch) | 배의 용골과 비슷한 형태의 아치 | ||
| 커튼 아치 (curtain arch) | 아치 윗부분이 커튼처럼 늘어진 형태의 아치 | ||
| 포물선 아치 (parabolic arch) | 포물선 형태의 아치 | 안토니 가우디가 카테너리 곡선을 활용한 아치를 사용 | |
| 기타 | 평 아치(flat arch): 평평한 형태, 삼각 아치(triangular arch): 삼각형 형태, 캔틸레버 아치(cantilever arch): 한쪽 끝만 고정된 캔틸레버 이용 | ||
| 의사 아치 (내밀기 아치, 내밀어 쌓기 아치) | 아치 부분의 돌을 수평으로 조금씩 밀어내면서 공간을 얻는 구조 | 힘의 역학적인 측면에서 아치와는 다름, 크메르 양식의 앙코르 유적에서 많이 사용 | |
| 맹아치(블라인드 아치) | 개구부가 없고 벽으로 막혀 있는 아치 | 주로 장식적인 역할[65] |
3. 2. 구조에 따른 분류
다양한 아치 형태(왼쪽)는 원형 아치, 뾰족 아치, 포물선 아치의 세 가지 범주로 분류할 수 있다.[9]
4. 배열
여러 개의 아치를 함께 묶어 아케이드를 형성할 수 있다. 로마 건축은 이러한 형태를 완성했으며, 퐁 뒤 가르의 아치 구조물에서 그 예를 볼 수 있다.[5] 홀 교회 내부에서 아치로 이루어진 아케이드는 교회의 중앙 통로와 측면 통로를 분리하거나, 인접한 두 개의 측면 통로를 분리하는 데 사용되었다.[6]
이슬람 건축에서는 겹쳐진 두 개의 아치로 이루어진 '''2단 아치'''가 때때로 장식 목적으로 사용되었다.
아치의 개구부를 채워 맹아치를 만들 수 있다. 맹아치는 자주 장식적인 역할을 하며, 초기 기독교 건축, 로마네스크 건축, 이슬람 건축에서 광범위하게 사용되었다. 개구부를 더 작은 아치로 채워 포함 아치를 만들 수도 있는데, 이는 고딕 건축과 로마네스크 건축에서 흔히 볼 수 있다. 여러 개의 아치를 오프셋하여 겹쳐서, 일반적으로 맹아치와 장식 아치로 이루어진 상호 연결된 일련의 아치를 만들 수 있다. 이슬람에서 유래된 것으로 보이는 상호 연결된 아케이드는 로마네스크 건축과 고딕 건축에서 인기가 있었다. '''후면 아치'''는 외부 벽의 개구부 내부 측면을 обрам하는 아치이다.
4. 1. 구조적 배열
로마 건축은 여러 개의 아치를 묶어 아케이드를 형성하는 방식을 완성했으며, 퐁 뒤 가르와 같은 건축물에서 그 예를 볼 수 있다.[5] 홀 교회 내부에서는 아치로 구성된 아케이드를 통해 중앙 통로와 측면 통로를 분리하거나,[6] 인접한 두 개의 측면 통로를 구분했다.이슬람 건축에서는 겹쳐진 두 개의 아치로 구성된 '''2단 아치'''가 장식적인 목적으로 사용되기도 했다.
아치의 개구부를 막아 만든 맹아치는 장식적인 용도로 자주 사용되었으며, 초기 기독교 건축, 로마네스크 건축, 이슬람 건축에서 널리 사용되었다. 개구부를 더 작은 아치들로 채운 포함 아치는 고딕 건축과 로마네스크 건축에서 흔히 볼 수 있다. 여러 개의 아치를 엇갈리게 겹쳐서 만든 상호 연결된 아치열은 이슬람에서 유래하여 로마네스크 건축과 고딕 건축에서 인기를 얻었다. '''후면 아치'''는 외부 벽 개구부의 안쪽 면을 обрам하는 아치이다.
뾰족 아치는 위쪽에서 한 점으로 모이는 두 개 이상의 원호로 구성된다.[11] 이슬람 건축에서 시작되어 11세기 후반 유럽에 전해졌으며 (클뤼니 수도원) 이후 고딕 건축에서 중요한 요소가 되었다. 둥근 아치와 비교했을 때 뾰족 아치는 경간과 상승의 비율이 유연하고[12][13] 기저부에서 수평 반력이 낮다는 장점이 있다. 이러한 특징 덕분에 고딕 건축에서는 더 높고 간격이 좁은 개구부를 만들 수 있었다. 정삼각형 아치는 뾰족 아치의 가장 일반적인 형태로, 내곡선을 이루는 두 원의 중심이 반대쪽 세그먼트의 시작점과 일치한다. 정점과 함께 이 점들은 정삼각형을 이룬다. 원의 중심이 더 멀리 떨어져 있으면 란셋 아치가 되는데, 이는 프랑스 초기 고딕 건축(생 드니 대성당)에서 나타났고 12세기 후반과 13세기 초 영국에서 널리 사용되었다 (솔즈베리 대성당). 중심이 서로 더 가까우면 더 넓은 둔중 아치가 된다.
첨두 아치(다엽 아치, 다중 엽 아치, 다엽형 아치, 가리비형 아치라고도 함)의 내곡선은 가리비 모양으로 배열된 여러 개의 독립적인 원호로 구성된다. 이러한 장식적인 아치는 이슬람 건축과 북유럽 후기 고딕에서 주로 사용되었으며, 로마네스크 건축에서도 볼 수 있다. 유사한 세잎 아치는 세 개의 세그먼트만 포함하며, 때로는 뾰족하지 않고 둥근 상단을 갖기도 한다. 이슬람 건축과 그 영향을 받은 로마네스크 건물에서 흔히 볼 수 있으며, 이후 북유럽 후기 고딕 디자인의 장식 모티프로 인기를 얻었다.
오지 아치의 각 호는 최소 두 개의 원호(총 최소 네 개)로 구성되며, 위쪽 원의 중심은 외곡선 밖에 위치한다. 13세기에 성 마르코 대성당 외관에 등장한 이후, 영국 장식 양식, 프랑스 플람보이앙 양식, 베네치아 고딕 등 후기 고딕 양식의 특징이 되었다. 오지 아치는 '반전 곡선 아치'라고도 불리며, 때로는 '역 아치'라고도 한다. 오지 아치의 상단이 벽 밖으로 돌출된 형태는 14세기 영국에서 유행한 '노딩 오지' (사우스웰 민스터의 설교단)이다.
4심 아치의 각 호는 서로 다른 중심을 가진 두 개의 원호로 만들어지며, 일반적으로 시작점에 가까운 반경이 더 작고 곡률이 더 크다. 이슬람 건축(페르시아 아치)에서 흔히 볼 수 있으며, 상부가 거의 직선으로 평평해진 형태(튜더 아치)는 영국 수직 고딕에서 나타난다. 키 아치는 배가 전복된 모양과 유사하며 하단부가 거의 직선인 4심 아치의 변형이다. 이슬람 건축에서 많이 사용되었으며, 때로는 상단에 작은 오지 요소를 갖춘 형태로 유럽에서도 발견되어 오지 아치의 변형으로 여겨지기도 한다.
'''커튼 아치''' ('''내굽음 아치'''라고도 하며, 키 아치와 마찬가지로 주로 장식적임)[4]는 정점에서 만나는 두 개 이상의 늘어진 곡선을 사용한다. 주로 작센의 후기 고딕 및 초기 르네상스 건물의 창문과 문 장식에 사용되었다. 내곡선에 여러 개의 오목한 세그먼트가 있으면 '''드레이프 아치''' 또는 '''텐트 아치'''라고 한다. 곡선과 직선 세그먼트가 혼합되거나 세그먼트 사이에 날카로운 턴이 있는 유사한 아치는 혼합선 아치이다.
5. 역사
아치는 고대 이집트, 바빌로니아, 그리스, 아시리아 등에서 오래전부터 사용되었지만, 대부분 지하 구조물에 한정되었다.[62] 고대 로마인들은 아치를 적극적으로 활용하여 퐁 뒤 가르와 같은 수도교나 콜로세움과 같은 건축물을 건설했다.[62]
아치는 아래에 개구부를 만들 수 있어, 강물을 통과시키는 교량이나 건물의 출입구, 창문을 만드는 데 사용된다. 아치 구조물 내에서는 수직 하중의 대부분이 압축력으로 양 끝 지점에 전달되므로, 석재나 벽돌과 같이 압축에 강한 재료로 조립할 수 있다.[62] 아치를 3차원으로 발전시킨 것이 볼트와 돔이다. 볼트는 아치를 수직 방향으로 이동시킨 형태이며, 돔은 아치를 대칭축 주위로 회전시킨 형태이다. 이러한 기술은 넓은 공간을 조적조로 만드는 데 필수적이었다.[62]
아치는 메소포타미아의 우라르투, 페르시아, 하라파 문명 등에서도 알려져 있었으나, 주로 배수로와 같은 지하 구조물에 사용되었다.[63] 고대 로마인은 에트루리아인에게서 아치를 배워 지상 건축물에 널리 활용했다.[63] 로마의 아치는 주로 반원 형태였으며, 건설이 용이하지만 측면으로 팽창하는 경향이 있었다. 이를 보완하기 위해 추가적인 돌이 필요했다.[63]
유럽에서는 고딕 아치 또는 첨두 아치가 등장했는데, 이는 반원 아치보다 강한 구조였다. 안토니 가우디는 카테너리 곡선을 뒤집은 "카테너리 아치"를 사용했는데, 이는 오늘날 역학적으로 안정된 형태로 인정받고 있다.[63] 말굽형 아치는 반원을 기반으로 양쪽이 벌어진 후 좁아지는 형태로, 이슬람 건축 등에서 장식적인 목적으로 사용되었다.[64]
메소아메리카 문명에서는 마야 문명의 촐룰라 대피라미드 등에서 내밀기 아치가 사용되었고, 잉카 제국에서는 사다리꼴 아치가 사용되었다. 아치를 이용한 다리는 아치교라고 불리며, 고대 메소포타미아에서 발상한 기술이 세계로 전파되어 발전했다는 연구가 있다.[63]
아치는 일본에도 전래되어 류큐 왕국에서는 15세기부터, 일본 본토에서는 에도 시대 초부터 건설되기 시작했다. 나하시의 텐뇨 다리, 나가사키시의 안경교, 이와쿠니시의 킨타이쿄 등이 대표적인 예이다.
5. 1. 청동기 시대: 고대 근동
진정한 아치는 내쌓기 아치와 달리 고대 근동의 여러 문명에서 알려졌지만, 그 사용은 드물었고 측면 추력 문제가 크게 줄어드는 배수관과 같은 지하 구조물에 주로 국한되었다.[22]후자의 예로는 기원전 3800년 전에 지어진 니푸르 아치가 있으며,[23] 헤르만 볼라트 힐프레히트(1859–1925)는 기원전 4000년 이전으로 추정했다.[24] 드문 예외로는 이라크의 텔 타야에서 기원전 2000년경으로 거슬러 올라가는 아치형 진흙 벽돌 집 출입구와[25] 두 개의 청동기 시대 아치형 가나안 도시 문이 있는데, 하나는 아스켈론에 있으며(기원전 1850년경으로 추정),[26] 다른 하나는 텔 단에 있으며(기원전 1750년경으로 추정),[27][28] 둘 다 오늘날 이스라엘에 있다. 하프트 테페의 기원전 1500년으로 추정되는 엘람 무덤에는 포물선형 볼트가 있는데, 이는 이란에서 아치의 가장 초기 증거 중 하나로 간주된다.
5. 2. 고전 페르시아와 그리스
아시리아는 이집트의 영향을 받아 기원전 8세기 초에 진정한 아치(약간 뾰족한 윤곽)를 채택했다. 고대 페르시아의 아케메네스 제국(기원전 550년~기원전 330년)은 작은 통곡 아치(본질적으로 홀을 형성하기 위해 함께 건설된 일련의 아치)를 건설했는데, 이것은 ''이완''으로 알려졌다. 이는 후기 파르티아 제국(기원전 247년~서기 224년) 시대에 거대하고 기념비적인 구조물이 되었다.[29][30][31] 유럽의 초기 ''쐐기돌'' 아치의 예는 기원전 4세기의 고대 그리스 로도스 보행자 다리에서 나타난다.[32] 초기 진정한 아치는 디디마의 아폴론 신전과 올림피아 스타디움의 계단 아래에서도 찾을 수 있다.5. 3. 고대 로마
로마인들은 에트루리아인에게서 반원 아치를 배우고, 이를 정교하게 다듬어 지상 건물에 널리 활용했다.[33] 로마인들은 아치, 볼트, 돔의 장점을 최대한 활용한 최초의 건축가들이었다.[33]로마 제국 전역에서 기술자들은 아치 구조물을 세웠다. 처음에는 배수 시설과 도시 성문과 같은 공공 구조물에 사용되었고, 이후에는 주요 공공 건물인 다리와 수도교에 사용되었다. 콜로세움, 퐁 뒤 가르, 세고비아 수도교가 그 대표적인 예이다.[63] 개선문은 로마 공화국 시대부터 있었지만, 가장 좋은 예는 제정 시대의 수사의 아우구스투스 개선문, 티투스 개선문 등이다.[63]
로마인들은 처음에는 종교 건축물에 아치를 사용하지 않았고, 판테온과 "미네르바 메디카 신전"과 같이 아치형 신전은 매우 드물었다. 그러나 수도를 벗어나면 에페소스의 하드리아누스 신전, 스베이틀라의 유피테르 신전, 제밀라의 세베루스 신전과 같이 아치형 신전이 더 흔했다.[63] 기독교 바실리카는 이교 전통과 단절을 이루었으며, 아치는 노출된 벽돌 벽과 함께 디자인의 주요 요소 중 하나였다. 로마의 산타 사비나, 클라세의 산타폴리나레가 대표적이다. 5세기 말부터 20세기까지 오랫동안 아케이드는 서양 기독교 건축의 표준 요소였다.[63]
볼트는 넓은 내부 공간의 지붕을 덮는 데 사용되기 시작했으며, 기원전 1세기부터는 돔 구조물도 그 기능을 수행했다.
로마인들은 분절 아치를 처음으로 만들었으며, 다리의 아치가 반원일 필요가 없다는 것을 깨달았다.[34][35] 알코네타르 다리나 폰테 산 로렌초와 같은 다리가 그 예시이다. 오스티아 안티카와 폼페이에서 발견되는 대규모 주거(인술라) 건물은 대부분 벽돌로 만든 낮은 분절 아치와 나무로 만든 아치트레이브를 사용했고, 콘크리트 인방 아치는 빌라와 궁전에서 발견할 수 있다.
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5. 4. 고대 중국
고대 중국 건축 (및 일본)은 주로 목구조 건축과 가구식 구조를 사용했다. 아치는 거의 사용되지 않았지만, 문헌에 따르면 몇 개의 아치교가 알려져 있으며, 부조로 조각된 예술적 묘사가 하나 있다.[36][37][38] 한나라 (기원전 202년 – 서기 220년) 시대의 건축 유물로 남아있는 것은 흙다짐 방어벽과 탑, 더 이상 존재하지 않는 목조 건물에서 나온 도자기 지붕 타일,[39][40][41] 석조 문탑,[42][43] 지하 벽돌 무덤뿐이므로, 알려진 아치형 구조물, 돔, 아치길은 흙의 지지대에 의존하여 지어졌으며 독립형 구조는 아니었다.[44][45]중국에서 현존하는 가장 오래된 석조 아치교는 안제교이다. 수나라 시대인 서기 595년에서 605년 사이에 건설되었으며, 여전히 사용되고 있다.[46][47] --
5. 5. 이슬람
이슬람 건축가들은 로마 아치를 차용했지만, 곧 다양한 형태의 아치를 발전시켰다. 8세기 무렵에는 단순한 반원 아치 대신 더 화려한 형태가 나타났다. 우마이야 건축의 다마스쿠스 대사원(706–715 CE)과 같이 이전 형태의 예도 남아있지만, 최초의 뾰족 아치는 이미 7세기 말에 알 아크사 사원, 우카이디르 궁전, 람라의 백색 사원의 저수지에서 나타났다. 그 변형은 빠르게 퍼져나가 이븐 툴룬 사원(카이로, 876-879 AD), Khar Gerd의 니자미야 마드라사(현재 이란, 11세기), 디아니 비치(케냐, 16세기)의 콩고 사원에서 볼 수 있다.이슬람 건축은 말굽 아치, 키 아치, 첨두 아치, 혼합선 아치 등 다양한 아치 형태를 탄생시켰다. 코르도바 대사원에는 거의 직선인 아치, 세잎 아치, 교차 아치, 조그 아치도 있다. 이븐 툴룬 사원은 4중심 아치와 뾰족 아치의 스틸티드 아치 변형을 추가했다.
고딕 양식의 뾰족 아치는 유럽(몬테 카시노, 1066–1071 AD, 5년 후의 클뤼니 수도원)과 베네치아의 오지 아치(1250)에 나타났는데, 이는 이슬람의 영향, 아마도 시칠리아를 거쳐서일 가능성이 높다. 가로 아치의 확산도 이슬람 건축가들의 공으로 여겨진다. 혼합선 아치는 무데하르 양식에서 인기를 얻었고, 그 후 스페인어를 사용하는 전 세계로 퍼져나갔다.
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5. 6. 서유럽
서로마 제국 붕괴 이후, 교회는 건축의 주요 의뢰인이 되었고, 모든 로마네스크 이전 건축 양식은 반원 아치를 가진 로마 건축에서 차용되었다. 건축 품질 저하로 벽이 두꺼워져 아치는 로마 원형보다 무거워졌다. 건축가들은 아치의 깊이를 장식에 사용하여 깊은 개구부를 아치 오더(리베이트 아치, 점차 작아지는 동심원 아치의 시퀀스로, 리베이트로 삽입됨)로 만들었다.로마네스크 양식은 11세기 후반 뾰족 아치에 대한 실험을 시작했다(클뤼니 수도원). 수십 년 안에 이 관행이 확산되었다(더럼 대성당, 생 드니 대성당). 초기 고딕은 다양한 경간의 아치를 같은 높이로 묶어 뾰족 아치의 유연성을 활용했다.
중세 유럽에서 사용된 아치는 로마 및 이슬람 건축에서 차용되었지만, 리브 볼트를 형성하기 위해 뾰족 아치를 사용하는 것은 새로운 것이었고 고딕 건축의 특징이 되었다. 1400년경, 뾰족 아치가 별다른 인기를 얻지 못했던 이탈리아 도시 국가들은 둥근 아치가 있는 로마 양식을 부활시키기 시작했는데, 이를 르네상스라고 한다. 16세기에는 새로운 양식이 유럽 전역으로 확산되었고, 제국의 영향력을 통해 세계 다른 지역으로 확산되었다. 아치는 강철과 콘크리트와 같은 새로운 건축 자재가 도입될 때까지 지배적인 건축 형태였다.
5. 7. 인도
인도에서 아치의 역사는 매우 길다. 코삼비 발굴에서 발견된 일부 아치는 기원전 2천년기로 거슬러 올라간다. 그러나 연속적인 역사는 로마스 리시 동굴의 암석 절단 아치에서 시작된다 (기원전 3세기).[48] 초기 하라파 건축의 묘실 천장도 라키가르히에서 발견되었다. S.R. 라오는 로탈의 한 가옥에서 작은 방의 아치형 천장을 보고했다.[49] 배럴 볼트 또한 기원전 1900년에서 1300년 사이의 후기 하라파 묘지 H 문화에서 금속 가공 용광로의 지붕을 형성하는 데 사용되었으며, 이 발견은 1940년 바츠가 하라파에서 발굴하는 동안 이루어졌다.[50][51][52]12세기 서기의 인도의 이슬람 정복 이전까지 아치의 사용은 산발적이었으며, 암석 절단 사원(카를라 동굴, 기원전 1세기)에서 오지 아치와 배럴 볼트, 장식용 뾰족한 가박샤 아치가 사용되었다. 서기 5세기까지는 아치형 볼트가 벽돌 구조에 구조적으로 사용되었다. 현존하는 예로는 비타르가온 사원(서기 5세기)과 마하보디 사원(서기 7세기)이 있으며, 후자에는 뾰족 아치와 반원 아치가 모두 있다.[53] 이 굽타 시대의 아치 볼트 시스템은 나중에 11세기와 12세기에 퓨 도시 국가와 바간의 버마 불교 사원에서 광범위하게 사용되었다.[54]
이슬람과 기타 서아시아의 영향이 도래하면서, 아치는 인도 건축에서 두드러지게 되었지만, 여전히 기둥과 인방 구조가 선호되었다. 다양한 뾰족한 아치와 로브 아치는 인도-이슬람 건축의 특징이었으며, 작은 첨두 아치로 장식된 뾰족 아치가 있는 기념비적인 예는 불란다르와자이다.
5. 8. 콜럼버스 이전 아메리카
마야 건축은 캔틸레버 아치를 활용했다. 다른 메소아메리카 문화는 아치가 전혀 없는 평평한 지붕만을 사용했는데, 일부 연구자들은 마야와 아즈텍 건축가 모두 진정한 아치의 개념을 이해하고 있다고 주장했다.[55][56] 메소아메리카 문명에서는 촐룰라 대피라미드의 내부 통로 등 마야 문명에서 다양한 유사 아치(내밀기 아치)가 많이 사용되었다. 페루에서는 잉카 제국 건축물에 사다리꼴 아치가 많이 사용되었다.5. 9. 현대
19세기에 단강(이후 강철)이 건축에 도입되면서 아치의 역할이 변화했다. 새로운 재료의 높은 인장 강도 덕분에 비교적 긴 수평 부재가 가능해졌으며, 이는 튜브 브리타니아교(로버트 스티븐슨, 1846~1850)로 입증되었다. 가구식 구조의 열렬한 지지자였던 알렉산더 "그릭" 톰슨은 미적 기준에 따라 원래 수평 부재를 선호했는데, 이 다리의 경간이 지금까지 건설된 어떤 아치보다도 길다는 점을 관찰하고, "단순하고 소박한 석재 수평 부재는 그 구조 안에 거대한 튜브교에 사용된 모든 과학적 장치를 포함하고 있다. [...] 스톤헨지는 요크 민스터보다 더 과학적으로 건설되었다."라고 하였다.[57] 다리 건설에서 아치의 사용은 계속되었지만(브리타니아교는 1972년에 트러스 아치교로 재건축되었다), 강철 프레임과 철근 콘크리트 프레임이 건물의 하중 지지 요소로서 아치를 대체하는 경우가 많았다.6. 건축 양식
아치의 유형은 건축 양식에서 가장 두드러진 특징 중 하나이다. 19세기에 하인리히 휫쉬는 건축 양식을 트라베이트 양식(아치 없음)과 아치형 양식(아치 기반)으로 분류했다. 아치형 양식은 둥근 아치와 뾰족한 아치 모양으로 구분된다.
아치는 건축사에서 매우 중요한 요소이다. 고대 이집트, 바빌로니아, 그리스, 아시리아 등에서 오래전부터 사용되었지만, 대부분 지하 구조물에 쓰였다. 고대 로마인들은 아치를 이용하여 퐁 뒤 가르와 같은 수도교를 건설하고, 콜로세움의 외벽을 장식했다.
아치는 아래에 개구부를 만들어 교량이나 건물의 출입구, 창문을 만드는 데 사용된다. 아치 구조물 내에서는 수직 방향 하중의 대부분이 '''압축력'''으로 양쪽 끝 지점까지 전달된다. 따라서 석재나 소성 벽돌 등 압축에 강한 건축 재료로 조립할 수 있다.
아치는 2차원이지만, 3차원으로 전개하면 볼트와 돔이 된다.[62] 볼트는 아치를 수직 방향으로 이동시킨 형태이고, 돔은 아치를 대칭축 주위로 회전시킨 형태이다. 이들은 큰 공간을 조적조로 만드는 데 필수적인 기술이다.
가마를 조립할 때도 아치 구조를 사용하는 경우가 있다.
개구부가 없고 벽으로 막혀 통과할 수 없는 아치는 '''블라인드 아치'''라고 불린다.[65]
아치 구조를 사용한 다리는 아치교라고 하며, 여러 종류가 있다. 19세기 이후 강철재가 사용되면서 강재 아치를 상부에 설치하고 길을 매다는 구조도 등장했다.
아치형으로 만든 문은 '''홍문'''(archway), 상록수 잎으로 감싼 활 모양 문은 '''녹문'''(green arch)이라고 불린다.
아치 구조를 이용한 댐은 아치 댐이라고 하며, 횡방향 수압에 견디기 위해 사용된다.
7. 문화적 참조
"아치는 잠들지 않는다"는 속담은 아치가 구조에 가하는 꾸준한 수평 밀어내기를 강조한다.[4] 이 속담은 힌두교에서 아랍인에 이르기까지 다양한 출처에서 유래되었다.[4] 이 격언은 아치가 자체와 그것을 포함하는 구조에 대해 "죽음의 씨앗"을 가지고 있다는 것을 강조하며, 이는 로마 유적을 관찰하면 알 수 있는 진술이다.[4] J. 미드 폴크너의 더 네뷸리 코트의 줄거리는 치체스터 대성당의 탑 붕괴에서 영감을 받아 교회의 점진적인 붕괴를 다루면서 이 아이디어를 가지고 논다. 사우드는 아치 내의 수평 및 수직 힘의 사슬과 같은 자기 균형과 그 "보편적인 적응성"으로 이 속담을 설명한다.
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