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열대의 케나프 섬유로 만든 바이오 건축 소재

싱가포르에서는 ‘케나프Kenaf(양삼)’를 활용하여 건물의 지붕 캐노피를 만들어보는 실험이 첫 번째로 진행됐다.  스튜디오SKLIM의 ‘케노피Kenopy’ 프로젝트는 환경, 일자리, 에너지 문제를 디자인으로 풀어보려는 실험이다.

 

 

 


케나프 지붕 외부 처마
Exterior Roof Eave Shingles.  ‘케나프Kenaf’로 만든 ‘캐노피Canopy’라서 ‘케노피Kenopy’라는 이름이 붙었다. 가볍고 물에 강한 케나프의 성질은 처마를 만들기에 적합하다.@StudioSKLIM

 

 

 

참고로, 아시아에서 방대하게 자라는 열대 풀 케나프Kenaf(양삼)는 5개월 안에 6M까지 자라고, 일반적인 목재보다 탄소 배출이 적어 일반적인 건축용 목재의 대체제로 주목받고 있다. 

 

 

 



수확 전의 케나프(위)와 추출한 케나프 섬유(아래) @StudioSKLIM

 

1200여 평의 농지에서 케나프를 수확하면, 활용 가능한 섬유질을 일 년에 1.5에서 3.5톤까지 추출할 수 있다.

 

 

 

 


공정 도식도. 1) 케나프 재배 및 섬유질 추출, 2) 성형 도구 제작, 3) 성형 @StudioSKLIM
 

 

 

이번 프로젝트를 주도한 스튜디오SKLIM은 어포더블 어도비Affordable Abodes와의 협업으로, 9단계의 공정을 거쳐, 케나프 섬유에서 생물 복합체Biocomposites를 추출한 후, 인테리어용 타일부터, 빛이 투영되는 패널과 실외 지붕 마감재까지 직접 소량 제작해보며, 소재 개발 범위와 활용법을 실험했다.

 

 

 


실내용 마감 타일
Interior Surface Tiles을 제작하기 위해 염색한 케나프 섬유 @StudioSKLIM

 

동남아시아에서 쉽게 구할 수 있는 터메릭, 비트루트, 블루 피 꽃잎에서 추출한 천연염료 가루로 염색한 케나프 섬유를 진공 성형해서 제작했다.

 

 

 



실내용 형태 변형 타일
Interior Transformative Tiles(위)과 사용한 거푸집(아래) @StudioSKLIM

 

거푸집 안에서 다양한 형태로 성형할 수 있는 케나프 섬유의 성질을 활용하여 조립 가능한 유닛을 만들면, 타일을 자유롭게 배열할 수 있다.

 

케나프 섬유는 높은 난연성과 방수성 및 부력을 가지고 있다. 불에 닿으면 불투명해지는 경향이 있기는 하지만, 쉽게 연소하지는 않고, 물에 강하며, 부력을 가지고 있는 케나프의 성질을 활용할 방안은 앞으로도 탐구해 볼 가치가 있다.

 

 

 

 


실내용 조명 패널
Interior Light Panels @StudioSKLIM

 

케나프 섬유의 빛을 은은하게 투과하는 성질을 활용하면 안온한 분위기를 자아내는 인테리어 마감재를 제조할 수 있다.

 

 

 


실외용 케나프 칩 샌드위치 타일
Exterior Sandwiched Kenaf Chips Tiles을 제작하는 과정 @StudioSKLIM

 

건조된 케나프 줄기를 칩으로 분해해서, 2개의 섬유 매트 사이를 채우면, 단열성이 높아진다.

 

 

 


외부 천정 매쉬 중앙 조명
Exterior Mesh Reinforced Central Skylights @StudioSKLIM

 

현재의 기술로 최대 크기 1275 x 880(mm)까지 케나프 패널을 성형할 수 있는데, 형태가 변형되는 것을 방지하면서 내구성을 높이기 위해, 철제 보강한 뒤, 중앙 조명을 제작했다.

 

 

 


케나프 실내, 실외 마감재를 활용해서 지은 임시 파빌리온은 실험 과정을 소개하는 전시장이자, 하나의 프로토타입 결과물로 사용됐다. 
@StudioSKLIM 

 

 

비목재 리그노셀룰로오스Non-wood lignocellulosic 소재 케나프는 사용 , 열화학 또는 생화학적 공정을 거치면 액체, 기체 연료 전력으로 변환시킬 있다. 생장이 빠른 열대 풀을 산업에 활용하면서, 농촌 지역의 실업률을 낮추고, 에너지 공급안보에도 도움이 되며, 온실가스 배출량을 낮춰 환경에 도움이 된다. 건축 디자인계의 입장에서 바라보면, 원자재 확보를 해외 수입에만 의존하지 않고, 자체적으로 생산 가공할 있다면, 팬데믹과 같은 예상치 못한 상황으로 수급이 원활하지 못할 때에도 비즈니스에 영향을 받지 않고, 운송비와 원가 절감 효과로 경쟁력을 갖게 것이다. 샌드위치형 가변 계란 상자 구조(SVES: Sandwiched Variable Eggcrate Structure)’ 관한 이전 에서 소개한 것과 마찬가지로, 싱가포르에서는 재생목재를 활용한 효과적이고 지속 가능한 건축을 위한 디자인 주도 기술 연구가 활발히 일어나고 있다. 동남아 열대 우림에서 빠른 속도로 생장하는 식물을 자체 기술로 가공하고 사용 후에도 재생시켜 다시 활용할 있다면, 화학 연료 사용과 벌목이 얼마나 줄어들까? 프로토타입 단계의 프로젝트들이 시장 경쟁력을 갖게 만큼 발전할 있을지 주목해보자.
 

 

 

차민정(싱가포르)
Konstfack, Experience Design Interdisciplinary Studies 석사 졸업
홍익대학교 산업디자인과 졸업
(현)PLUS Collaboratives
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#바이오소재 #지속가능성
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