팀버 프레임 Timber Frame 이란?
비주택 팀버프레임의 역사와 적용 가능성
글.사진제공_박용성 대표
팀버 프레임(Timber Frame)은 굵고 튼튼한 목재 기둥과 보를 사용하여 구조를 만드는 전통적인 건축 방식이다. 이 방식은 철물(못이나 나사) 대신 텐온 & 모르티스(Tenon & Mortise) 같은 맞춤 가공을 통해 구조를 결합하는 것이 특징이다. 중세 유럽에서 널리 사용되었으며, 이후 북미로 전파되었다.
출처 https://www.barrondesigns.com/blog
출처 https://www.familyhandyman.com/article
북미에서의 활용
북미에서는 팀버 프레임이 오래된 전통 건축 방식 중 하나로 자리 잡았으며, 최근에는 지속 가능성과 미적 가치 때문에 다시 인기를 얻고 있다. 활용 분야는 다음과 같다.
출처 https://www.southlandloghomes.com
주택 Homes & Cabins
팀버 프레임 방식은 고급 주택, 전원주택, 산장(Cabin) 등에 많이 사용되는데, 구조적으로 강하고 내구성이 뛰어나며, 자연스러운 미관을 강조할 수 있다. 또한 내부에서 보이는 나무의 질감과 디테일이 고급스러운 느낌을 준다. 패시브 하우스(Passive House) 개념과 결합하여 단열 성능을 높이는 경우도 많다.
출처 https://www.pinterest.es/pin/2049842
출처 https://www.pinterest.com.au/pin/42910
농장 및 헛간 Barns & Farm Buildings
우리는 많지 않지만 북미지역에서는 전통적으로 헛간(Barn) 건축에서 많이 사용 되었다. 이는 강한 내구성을 바탕으로 가축을 보호하고 넓은 개방형 내부 공간을 만들기 용이하기 때문이다. 최근에는 오래된 팀버 프레임 헛간을 개조하여 고급 주거 공간(Barn Homes) 으로 활용하는 경우도 증가하고 있다.
출처 https://www.dcbuilding.com/commercial/
출처 https://www.tbsaus.com.au/commercial/
상업 건축 Commercial Buildings
팀버 프레임 구조는 호텔, 레스토랑, 리조트 등에서 활용되는데, 특히 스키 리조트, 자연 친화적인 호텔, 친환경 카페 등에적용되며, 웅장한 목재 구조가 특징이다. 내부가 개방적이고 자연광이 잘 들어오는 디자인이 가능하여 고객들에게 따뜻하고 고급스러운 분위기를 제공한다.
출처 https://www.architectmagazine.com/
공공시설 Public Buildings
미국과 캐나다의 공공 도서관, 커뮤니티 센터, 방문자 센터 등에서 팀버 프레임을 적용한 건축물이 많은데. 환경 친화적인 건축을 강조하는 지역에서는 탄소 발자국이 적고 재생 가능한 자원인 목재를 활용하는 점이 중요한 요소다.
출처 https://www.vermonttimberworks.com
출처 https://lancastercountybackyard.net
다리 및 기타 구조물 Bridges & Pavilions
공원 내 보행자용 다리, 정자, 파빌리온(Pavilion) 등에 팀버 프레임이 사용된다. 전통적인 방식으로 시공하면서도, 현대적인 설계와 결합하여 아름다운 디자인이 가능하다.
팀버 프레임 건축의 장점
내구성 & 장수명
굵은 목재를 사용하여 강한 구조적 안정성을 가지며, 100년 이상 유지되는 경우가 많다. 미국과 캐나다에는 18~19세기에 지어진 팀버 프레임 건축물이 여전히 사용 중이다.
친환경적 Sustainable
재생 가능한 목재를 사용하며, 철골 구조나 콘크리트보다 탄소 배출량이 적고 목재는 이산화탄소의 저장고이다. 또한 에너지 효율적인 건축이 가능하여 패시브 하우스 및 제로 에너지 하우스와도 결합된다.
미적 가치 Visual Appeal
노출된 목재가 따뜻하고 자연 친화적인 느낌을 주고, 현대적인 유리, 금속, 석재와 결합하여 세련된 인테리어를 만들 수 있다.
개방감 Open Concept Design
기둥과 보만으로 구조를 지지하기 때문에, 내부에 벽을 적게 두어도 되며, 대형 창문 및 높은 천장을 적용하여 밝고 넓은 공간을 조성할 수 있다.
북미에서 팀버 프레임 건축이 인기를 끄는 이유
전통적인 매력과 현대적 감각의 조화
팀버 프레임은 전통적인 공법이지만, 현대 건축과 조화를 이루면서도 개방적이고 세련된 공간을 제공한다. 특히 전원생활을 꿈꾸는 사람들에게 큰 인기를 끌고 있다.
지속 가능성 & 친환경 트렌드
북미에서는 친환경 건축(Sustainable Architecture) 이 중요한 키워드인데 팀버 프레임은 지속 가능한 목재를 사용하고, 단열 성능을 높이면 에너지 효율까지 개선할 수 있어 친환경적이다.
맞춤형(Custom Design) 가능
제작 과정에서 맞춤형 설계가 가능하여 고객의 요구에 따라 다양한 디자인이 가능하다. 목재를 직접 선택하고, 디테일한 요소를 추가하여 자신만의 독창적인 건물을 만들 수 있다.
팀버 프레임과 포스트 & 빔 Post & Beam 차이점
팀버 프레임과 비슷한 개념으로 포스트 & 빔(Post & Beam) 구조가 있다. 차이점을 살펴보면 다음과 같다.
팀버프레임은 전통적인 방식을 선호하는 사람들에게 인기가 많고, 포스트&빔은 현대적이고 빠른 시공을 원하는 사람들에게 적합하다.
팀버 프레임 건축은 북미에서 여전히 중요한 역할을 하며, 특히 고급 주택, 농장, 리조트, 공공건물 등에 널리사용된다.
환경 친화적인 건축 방식으로 재조명되고 있으며, 전통적인 매력과 현대적 감각을 동시에 살릴 수 있는 장점 덕분에 많은 사람들이 선호한다. 팀버 프레임을 고려한다면, 예산, 맞춤 설계 여부, 시공 방식 등을 잘 따져보는 것이 중요하다.
Cruck 16ft x 24ft (4.9m x 7.3m)
King Post 24ft x 36ft (7.3m x 11m)
* 텐온 & 모르티스 Tenon & Mortise
텐온(Tenon) & 모르티스(Mortise)는 목재를 연결하는 전통적인 맞춤 가공 방식으로, 못이나 나사 같은 금속 부속품 없이 나무끼리 강하게 결합하는 기술이다. 이 방식은 수천년 동안 사용된 목공 기법으로, 고대 이집트, 중국, 일본, 유럽 등 전 세계에서 다양한 형태로 발전해 왔다.
텐온 & 모르티스의 기본 구조를 살펴보면, 모르티스(Mortise)는 홈(구멍, Slot) 을 의미하며, 나무에 일정한 크기로 파낸 부분이다.
텐온(Tenon)은 돌출된 부분(Tongue, Projection) 으로, 모르티스에 꼭 맞게 가공된 나무 조각이다. 텐온을 모르티스 안에 끼워 맞추면 강한 결합이 이루어지며, 추가적인 접착제나 쐐기(Wedge)를 사용하여 더욱 단단하게 고정할 수 있다. 이 방식은 강한 결합력을 제공하면서도, 시간이 지나도 헐거워지지 않는다는 장점이 있다.
텐온 & 모르티스의 역사적 활용을 살펴보면 우선 고대 이집트를 들 수 있다. 기원전 2500년경, 이집트 피라미드 내부의 가구 및 배 제작에서 사용되었고, 투탕카멘의 무덤에서 발견된 의자와 침대에도 텐온 & 모르티스 방식이 적용된 것을 볼 수 있다.
중국 및 일본 전통 건축으로 사찰, 궁전, 목탑 등에서 필수적인 구조로 사용되었고,. 일본의 사찰 호류지(法隆寺, Horyu-ji) (7세기 건축)에서도 텐온 & 모르티스 기술이 적용되었다.
중세 유럽의 대성당과 성(Castle) 에서 팀버 프레임과 함께 사용되었으며 영국, 프랑스, 독일 등지에서 1000년 이상 전해 내려오는 기법이다.
18~19세기 미국 개척자들이 헛간(Barns)을 지을 때 사용하였고, 대형 구조물에서 못을 쓰지 않고 나무만으로 튼튼한 건축물을 만들 수 있었다.
출처 https://www.greece-is.com/ancient-egyptian
출처 https://www.metmuseum.org/art
가장 일반적인 형태로 기본 모르티스 & 텐온 (Stub Tenon & Mortise)가 있다. 텐온이 모르티스 안으로 완전히 들어가며, 본드나 핀으로 고정할 수 있다. 사용 예시로는 문짝, 가구 제작을 들 수 있다.
통과형 텐온 (Through Tenon)은 텐온이 모르티스를 완전히 관통하여 반대쪽까지 나오는 형태이다. 팀버 프레임, 전통 건축에 사용되며 추가적인 쐐기(Wedge)나 핀을 삽입하여 더욱 견고하게 고정할 수 있다.
텐온이 통과형으로 모르티스를 뚫고 나오며, 끝부분에 쐐기를 박아 더욱 강력한 결합을 형성하는 것을 쐐기형 텐온 (Wedged Mortise & Tenon)라고 한다. 시간이 지나도 헐거워지지 않으며, 헛간(Barn), 다리(Bridge), 전통 목조건축등의 대형 구조물에서 많이 사용된다.
텐온이 기울어진 형태로 가공되는 각도 텐온 (Haunched Tenon)은 문짝이나 창틀 같은 직각 구조물을 더욱 단단하게 고정할 때 사용된다.
이중 텐온 (Double Tenon)은 하나의 텐온이 아닌, 두 개의 텐온을 사용하여 더욱 강한 결합을 만들어서 두꺼운 기둥과 보(Beam) 연결하는 데 사용한다. 텐온이 비둘기 꼬리 모양(Dovetail)으로 되어 있어 미끄러지지 않도록 설계된 것을 나비 텐온 (Dovetail Mortise & Tenon)이라고 하며 일본 사찰, 전통 목조건축에서 주로 사용된다.
텐온 & 모르티스의 장점 우선 높은 내구성을 들 수 있다.
금속 부속 없이도 강한 결합력을 가지며 시간이 지나면서 오히려 나무가 더 단단하게 맞물린다. 못이나 접착제를 최소화하여 친환경 건축에 적합하고 오래된 건물을 해체할 때 재활용 가능하다.
팀버 프레임 건축에서 노출된 텐온 & 모르티스 구조는 전통적 & 미적 가치가 있고, 장인 정신이 깃든 디테일을 강조할 수 있다. 목재가 시간이 지나면서 변형 & 뒤틀림등 습도에 따라 변형될 수 있는데, 텐온 & 모르티스 방식은 이런변형을 효과적으로 억제한다.
텐온 & 모르티스는 전통적인 목공 방식이지만, 여전히 강한 결합력을 유지할 수 있는 가장 효과적인 방법 중 하나로 특히 북미에서는 팀버 프레임 건축, 전통 헛간, 고급 가구 제작 등에 널리 활용되며, 현대 건축에서도 친환경적인 방식으로 각광받고 있다.
이 방식은 단순히 구조적 역할을 하는 것이 아니라, 장인의 기술과 전통적 미학을 반영하는 요소이기도 하다.
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