Ⅱ. 본론
2. 물리력과 판재의 구조
1) 응력
a. 인장 : 어떤 부재의 형상을 따라서(축 방향으로) 잡아당기는 힘
b. 압축력 : 인장력과 같은 현상이나 인장력과 반대 방향으로 부재를 미는 힘.
단, 변형이 되는 물체에는 압축력이 가해지지 않음 c. 전단력 : 부재의 두께, 즉 축의 직각으로 작용하는 힘 d. 휨력 (휨 모멘트) : 부재의 축을 휘는 힘
e. 비틀림력 (비틀림 모멘트) : 부재를 비트는 힘
2) 하중 : 중력과 자신의 무게 이외에 바람, 지진, 물 등의 외부조건 방향에 따라 수직하중과 수평하중으로 나누고 시간에 따라 하중의 크기와 방향의 변화에 따라 정 하중과 동 하중으로 나누는데 일반적으로 수직하중이 정 하중이고, 수평하중이 동 하중인 경우가 많다.
a. 정 하중 : 고정하중, 적재하중 b. 동 하중 : 피로하중, 변형하중
3) 소라(shell)구조
4) 절판구조
3차원적인 곡면의 유리함을 이용하여 곡 률을 연속적으로 변화시켜 평면끼리 접합 되는 부분에서 상호 변형을 구속하는 형 태를 이용한 것이 절판구조이다.
소라(shell)구조와 연관성이 있으며 역시 많은 하중을 지지할 수 있다.
소라(shell)구조와 절판구조는 건물의 지 붕구성에서 나아가 건물자체로의 구조로 도 이용되며 다양한 자연물의 유추된 디 자인으로 객관적 심미성을 확보하게 된 다.
(그림19) 미국 공군사관학교 교회 (그림18) 절판구조
3. 금속판재와 가공
(표1) 금속의 성질
은(Ag) 10.49 960.5 0.056 19.7 1.0 1.5(0℃) 7.8 12-16 48-54 알루미늄(Al) 2.699 660.2 0.215 23.9 0.53 2.50(0℃) 7.05 9-28 40-95 금(Au) 19.32 10630. 0.031 14.2 0.71 2.04(0℃) 8.5 12 68-73
베릴륨(Be) 1.82 1280.0 0.52 12.4 0.38 2.78(0℃) 26 -
-비스무스(Bi) 9.80 271.3 0.034 13.3 0.020 107(0℃) 32.4 -
-카드뮴(Cd) 8.65 320.9 0.055 29.8 0.22 6.73(0℃) 5.65 -
-코발트(Co) 8.9 1495 0.099 12.3 0.165 5.2(0℃) 21.2 -
-크롬(Cr) 7.19 1890 1.11 6.2 0.16 13(28℃) 25.4 62-95 0
구리(Cu) 8.96 1083 0.092 16.5 0.94 1.55(0℃) 11.3 24-26 15-35
철(Fe) 7.87 1539 0.11 11.7 0.18 8.71(0℃) - -
-수은(Hg) 13.55 -38.87 0.033 - 0.0201 94.1(0℃) - -
-마그네슘(Mg) 1.74 650 0.25 26 0.38 3.94(0℃) 4.6 8-18 4-7
망간(Mg) 7.43 1245 0.115 22 - 185(20℃) 16.4 -
-몰리브덴(Mo) 10.2 2625 0.061 4.9 0.35 5.03(0℃) 35.3 70-100 10-20
니켈(Ni) 8.20 1455 0.15 13.3 0.22 6.58(0℃) 21.2 50 40
납(Pb) 11.34 327.4 0.031 29.3 0.083 19.3(0℃) 1.84 1.8 22-30 안티몬(Sb) 6.62 630.5 0.049 6.8-10.8 0.045 32.1(0℃) 7.95 7.95 96-55 주석(Sn) 7.298 231.9 0.054 23 0.16 10.1(0℃) 4.25 4.25 -티탄(Ti) 4.54 1820 0.126 8.5 - 4.2(0℃) 11.9 11.9 12-30
바나듐(V) 6.0 1735 0.120 7.8 - - - -
-텅스텐(W) 19.3 3410 0.032 4.3 0.48 4.89(0℃) 35.2 35.2 0 백금(Pt) 21.45 1773.5 0.032 8.9 0.17 0.81(0℃) 14.8 14.8 45-50
아연(Zn) 7.133 419.46 0.0915 39.7 0.27 5.45(0℃) - -
2) 금속판재와 가공
론 아라드의 특색 있는 의자는 선과 운동 안에서 그의 관심을 힘 있게 전달하고 있다.
그는 금속의 재질감을 그대로 살려 튀거나 움직이는 면과, 심하게 과장된 면의 반사로 만들어지는 그래픽이 시각을 강하게 이끌어 물리적으로 운동감 있는 효과를 제공한다.
(그림23) 론 아라드(Ron Arad),
After Spring / Before Summer, 1992 (그림24) 론 아라드(Ron Arad),
더블테이크(Doubletake), 1992
Ⅲ. 연구 작품
[작품1] 마늘 형 차 거르기
공간확보를 위한 안티클라스틱 싱킹(anticlastic sinking)기법과 얇은 판의 강도를 높이 기 위한 V자 구조, 더 나아가 3개 조각의 조합을 통해 찻잎을 담아 가둘 수 있는 공간 을 만들었다.
마늘형태를 빌린 디자인으로, 마늘이 몸체에서 분리되어 나가는 구조를 응용했다.
인체에 무해한 정은을 사용했고 3개의 조각이 벌어지는 구조로 내부 청소에 불편함이 없도록 했다. 세 조각을 밑에서 붙잡는 삼각형부분은 경첩을 통해 움직임 제한으로 형 태고정 문제를 해결했고, 작은 구멍을 뚫어 그 구멍사이로 차를 우려낸 물의 소통이 가능하도록 하였다.
세조각의 고정은 약봉지를 싸는 끈처럼 자연스럽고 단순한 느낌을 주도록 링을 얹는 고정형식을 선택했다.
[작품2] 마늘 형 차 숟가락
마늘 형 차 거르개 의 구조인 안티클라스틱 싱킹(anticlastic sinking)기법에 의한 공간 확보의 연장이다.
금태칠기법13)을 이용하여 안과 밖 공간 차별화를 통해 형태의 완성도를 높였다.
옻의 사용은 열전도의 약화를 고려하였으며, 숟가락마다 옻칠 색깔을 다르게 하여 같 은 형태의 통일감 속에서 색에서 느껴지는 차별성을 주려고 했다.
정밀주조에 의한 제작으로 똑같은 형태의 수저의 제작이 가능했다.
13) 옻칠은 나무, 도자, 금속 등 모든 재료에 사용이 가능한데 그 중 ‘금속’을 기본소재로 사용 하여 옻칠을 한 것을 ‘금태칠(金胎漆)’ 이라고 하며 예로부터 금속의 부식을 막고 견고함을 주기위해 갑옷, 무기 등에 사용되어왔으나 현재에는 많이 사용되지 않고 있다.
유수혜, "금태칠 기법을 이용한 은 공예품 제작", 석사학위논문, 서울, 국민대학교, 1999
[작품3] 빛의 흐름1
조명 중에서 탁상용 조명을 선택하여 제작했다.
서있는 조명의 구조의 요소 중 '무게를 지탱하는 능력'과 전구의 빛을 모을 수 있는 ' 갓'의 기능을 나뭇잎 맥의 형태를 응용한 금속판 하나의 성형으로 해결했다.
황동의 얇은 판재의 V형 꺾임 구조로 금속조명이 갖는 하중을 해결했으며 갓 부분은 안티클라스틱 싱킹(anticlastic sinking)기법으로 자연스러운 잎맥의 흐름과 공간감을 강 조했다. 이 조명은 넓은 공간을 가진 테이블 위에 놓여질 수 있는 장식적 오브제로서 의 성격이 강해졌다.
공간감에 치중한 탓에 갓의 형태가 낮아져서 전구가 노출. 직접 보아도 눈에 부담이 적은 40와트 장식전구를 사용하였다.
[작품4] 빛의 흐름2
일부분을 밝히는 탁상용 조명.
고깔형태 아래로 빛이 모여 그 부분을 밝힌다.
‘빛의 흐름1’의 연작으로 나뭇잎과 V자형 꺾임 구조의 이용과 연장선상에 있는 작업이 다.
국부조명의 기능을 위해 고깔형태가 전구를 감싸도록 했으며 안티클라스틱 싱킹 (anticlastic sinking)기법으로 갓 부위의 곡선의 다듬어 빛의 흐름을 감싸는 공간의 시 각표현 유도에 중점을 두었다.
적동을 사용했으며 황화칼륨 표면착색을 했다.
[작품5] 삼각조명
[작품6] 음악을 듣기 위한 시각 공간 확보하기 (조명)
이 작업은 심리적인 자연물형태의 차용이다.
어둠 속에서 음악을 듣기 위한 심리 공간을 확보하기를 기능으로 하는 테이블용 조명 이다.
새의 이미지를 이용 뒷날개 부분에서 발산하는 빛이 그 주위 일정부분 빛을 차단, 모아서 어둠 속에서의 심리적 불안감을 작은 공간의 구획으로 안정시켜 준다.
이것은 새의 둥지와 연관되어 지며 어둠 속에서 그리 넓지 않은 공간이 빛으로 확보되 었을 때의 심리적 둥지라 볼 수 도 있다.
황동의 판금작업으로 자연스러운 형태를 제작하였으며, 외부형태 만큼이나 조명의 내부형태가 즐겁게 느껴지도록 이중형태로 제작하였다.
조명을 지탱하는 바닥과 기둥부분은 적동을 사용하였고 블랙-C 착색을 했다.
[작품7] Tea table1
[작품8] 의자1
V자 꺾임 구조를 이용한 다리가 셋인 의자이다.
3mm의 얇은 연철판의 강한 인장력과 연성을 이용하여 단지 두 개의 얇은 판의 조합 으로 세 개의 다리와 등받이가 있는 의자를 디자인하였다.
등받이부분은 3단 로울러에 의한 밴딩이고 나머지 부분은 수작업이다.
얇고 자연스러운 두개의 철판이 조립되어 공간감과 구조적인 느낌을 갖도록 하는데 주 안점을 두었다.
1/10 황동 모델링 후 실 제작 하였는데 모델링작업은 작업 실수를 상당부분 방지하는 역할을 해 주었다.
재료는 철 두께 3mm를 사용했다. 단단하며 탄성이 좋고 가격이 저렴해 구조를 해결 하는데 많은 도움이 되었다.
표면은 유광 소부도장을 했다. 도장의 두꺼운 칠은 신체 접촉 시 철의 차가움을 방지 하는데 약간의 효과가 있다.
[작품9] 의자2
금속판재의 물성이 갖는 공간감과 운동감을 강조한 작품이다.
의자 중간을 나누는 꺾임은 형태의 지지역할과 인체의 곡선에 따른 안락함을 고려하였 으며, 시각적으로 흐름을 강조한다.
연철판재의 성질인 얇더라도 강한 인장력 덕분에 자연스럽고 경쾌한 단면부의 곡선 표 현이 가능했다. 의자가 갖는 비정형적 곡선을 표현하기 위해 연철판을 조금씩 꺾음으 로서 전체적인 곡선을 표현했고 이 꺾은 자취는 독특한 질감의 지니게 되었다.
앉을 때 생기는 의자의 다리부분에 집중되는 하중은 지지대를 통해 해결했는데 전체적 인 곡선 흐름에 맞추어 제작했다.
의자의 높이는 동양사람 평균체형에 맞추어 안락하게 앉을 수 있는 400mm 내외를 선 택했고 등받이 각도는 105°내외의 각도를 선택했다.
페인트 - 부성양행, Crystal coat, CR0160
[작품10] 의자3
Tea tabel1 의 구조를 응용한 의자로 구조 변경한 것이다.
이 구조의 재조합은 건축의 판구조인 소라(shell)구조와 절판구조의 연관성에서부터 생 각하기 시작했다. 소라(shell)구조 에서 절판구조로 변화 시키면서 둥근 곡면이 평면으 로 바뀌어, 앉고 기댈 수 있는 기능을 갖게 되었다.
구조의 기본 골격을 유지한 상태에서 각도조절을 통해 등받이는 106°의 각도를 유지하 였고 130° 내외의 등받이 면의 각도를 통해 안락함을 유지할 수 있도록 고려하였다.
페인트 - ① 부성양행, Crystal coat, CR0221, ② KCC, B/C 3G
[작품11] Tea table2
‘tea tabel1’ 의 구조를 응용 절판구조로 표현했다.
V자형 각도가 깊어짐으로 수평하중에 대한 구조의 안정성이 강화 되었으며, 유리 안착 부위에 공간을 두어 공간감을 주었으며 볼륨감 표현을 위해 브론즈 유리를 사용 색깔 의 연관을 지었다.
페인트 - KCC, B/C 57U
[작품12] 의자4
나뭇잎의 꺾임구조를 이용한 기본 구조의 안으로 굽어 생긴 공간에 앉음판을 대어 만 든 의자이다.
두개의 엇물리는 곡선을 이루는 판재 아래로 앉음판을 붙여서 등받이 부분을 조금 앞 으로 당기는 역할을 했다.
비정형의 타원은 절곡으로 표현했다.
페인트 - KCC, B/C IO
[작품1] 마늘 형 차 거르기, 75.8×35×35mm, 117×35×35mm, 정은, 2000
[작품2] 마늘 형 차 숟가락, 30.8×17.5×137mm, 정은. 옻칠, 2002
[작품3] 빛의 흐름1, 461×280×220mm, 황동. 전기재료, 2000
[작품4] 빛의 흐름2, 403×184×154mm, 적동. 전기재료, 2001
[작품5] 삼각조명, 402×175×160mm, 철. 전기재료, 2000
[작품6] 음악을 듣기 위한 시각 공간 확보하기(조명), 581×420×380mm, 황동. 적동. 전기재료, 2001
[작품7] tea table1, 710×600×600mm, 철. 유리, 2001
[작품8] 의자1, 730×512×480mm, 철, 2002
[작품9] 의자2, 720×440×678mm, 철, 2002
[작품10] 의자3, 751×575×580mm, 철, 2002
[작품11] tea table2, 658×602×602mm, 철. 유리, 2002
[작품12] 의자4, 792×612×618mm, 철, 2002
Ⅳ. 맺음글
연구 작품 목록
[작품1] 마늘 형 차 거르기, 117×34×35mm, 정은, 2000 [작품2] 마늘 형 차 숟가락, 30×12×130mm, 정은. 옻칠, 2002 [작품3] 빛의 흐름1, 460×300×240mm, 황동. 전기재료, 2000 [작품4] 빛의 흐름2, 400×180×170mm, 적동. 전기재료, 2001 [작품5] 삼각조명, 400×175×160mm, 철. 전기재료, 2000
[작품6] 음악을 듣기 위한 시각 공간 확보하기(조명), 580×400×450mm, 황동. 적동. 전기재료, 2001
[작품7] tea table1, 720×530×530mm, 철. 유리, 2001 [작품8] 의자1, 900×550×550mm, 철, 2002
[작품9] 의자2, 700×500×560mm, 철, 2002 [작품10] 의자3, 700×500×500mm, 철, 2002
[작품11] tea table2, 650×600×600mm, 철. 유리, 2002 [작품12] 의자4, 700×600×600mm, 철, 2002
참고그림 목록
참고문헌
Heikki Seppa, Form Emphasis for Metalsmith, Kent State University Press, 1978
정기간행물
김승현, “제품디자인에 나타난 유기적 형태에 관한 연구”,석사학위논문, 서울, 숙명여자대학교, 2002
유수혜, “금태칠 기법을 이용한 은 공예품 제작”,석사학위논문, 서울, 국민대학교, 1999
전용일, “Sigurd Presson의 작품세계”, 조형논총16, 서울, 국민대학교 환경디자인
전용일, “Sigurd Presson의 작품세계”, 조형논총16, 서울, 국민대학교 환경디자인