특별기획 INTRO - 연구시설 디자인에 있어서 효과와 효율
Management는 최근 이슈가 되는 기술혁신 주제를 해당분야 전문가들이 심도있게 다루는 섹션입니다.
최근 국가와 개별기업의 경쟁력을 높이기 위한 선진수준의 연구소 건물 신축, 단지조성 등이 활발히 이뤄지고 있다.
최근 연구시설의 경향을 살펴보면 연구의 내용이 점차 특성화·복합화되고 내용과 형식이 빠르게 변화하면서 기존 일반건물에 수용하기는 어렵고 상황에 맞춰 변화가 용이한 시설로의 구성을 요구하는 추세이다.
세계적으로도 연구원들의 교류와 창의력을 중요시하면서 새로운 형태의 연구소가 다양하게 시도하고 있는 것이다.
이번호 특별기획에서는 최근의 연구소건축 흐름을 살펴보고 다양한 시도와 건축기술들을 소개함으로써 바람직한 연구소 건축의 방향을 제시하고자 한다.
세계를 선도하던 모토롤라의 몰락은 새로운 시대를 읽는 눈과 이를 준비하는 연구와 개발이 바탕이 되지 않을 경우 우리에게도 같은 어려움이 도래할 수 있음을 시사하고 있다.
특히 세계시장에서 중국이 기술격차를 줄이며 우리를 추격하고 있는 상황에서 정부와 각 기업들은 새로운 동력을 얻기 위한 다양한 노력과 관심을 기울이고 있으며, 선진수준의 연구소 건물의 신축, 새로운 국가적 경쟁력을 확보하기 위한 첨단단지의 조성, 장기적 관점에서의 기초과학 연구단지의 신설 등 그 어느 때보다 연구시설에 대한 많은 투자가 이루어지고 있다.
불과 얼마 전까지만 해도 연구소를 연상할 때 기계나 화학 중심의 획일적 이미지만 떠올랐다. 그러나 21세기라는 용어가 친숙하게 된 현 시점에 이르러서는 어떤 것이라 규정할 수 없을 만큼 다양한 이미지를 떠올리게 된다.
그만큼 연구의 내용이 점차 특성화·복합화되고 내용과 형식이 빠르게 변화하면서 기존의 건물에 수용하기는 점차 어려운 요구들이 늘어나고 있다.
그렇기 때문에 각각의 연구시설은 특수한 연구분야를 위한 맞춤설계가 이루어지기도 하지만 장기적 관점에서 상황에 맞춰 변화가 용이한 방법을 요구하는 추세로 변모하고 있다.
아울러, 기술의 발전은 물리적 영역의 한계를 변화시키고 있으며, 현대의 연구소는 연구원들의 교류와 창의력을 중요시하면서 애플과 구글의 사례에서 보는 바와 같이 초기기획부터 창의적인 새로운 형태의 연구소가 다양하게 시도되고 있다.
마치 호텔같은 연구소, 교류와 놀이, 변화, 집중 등이 또 다른 키워드로 제시되고 있다.
매년 연구소 관련자로 구성된 평가위원의 논의를 통해 선진적인 연구시설을 선발하는 미국의 ‘Laboratory of the Year’ 선정기준을 보면, 현대의 연구소는 경제적인 방법으로 본연의 연구목적에 부합되어야 함은 물론, 좋은 연구원을 확보하기 위한 요건, 연구환경, 아이디어 교류와 연구원간의 협업을 위한 배려, 효율적인 에너지 사용 등 다양한 요소가 추가로 중요하게 고려되고 있음을 알 수 있다.
이는 연구소가 그 특성상 미래의 결과에 대한 투자의 성격을 가지고 있을 수밖에 없으므로, 예전의 연구소가 효율(Efficiency)을 중시하였다면 현대의 연구소는 이러한 가치를 고려한 효과(Effectiveness)를 중시하는 방향으로 변화하고 있음을 보여주고 있다.
물론 효과와 효율을 따로 생각할 수는 없으나 어느 부분에 비중을 두느냐에 따라 달라지기도 한다.
연구시설은 매우 다양한 분야의 다양한 성격으로 각 시설마다 다른 형태와 구성, 조건 등을 가지고 구축되기 때문에 초반에 가장 먼저 고려되어야 할 사항은 연구의 목적과 성격을 분명히 하는 일이다.
연구소 디자인 프로세스는 이러한 요구와 목표를 공유하고 각각의 성격에 따라 세부적인 프로그램과 필요요건들을 확인해 나가는 작업으로 구체화된다.
각 연구실험실의 세부적인 구성은 각 연구원들의 연구방법을 파악하여 적용하게 되기 때문에 다소 예측이 가능하다.
그러나 서두에서 언급했듯이 연구의 성격이나 내용이 빠르게 변화하고 있기 때문에 각 분야 안에서도 ‘어떻게 다양한 변화를 소화하는 Flexibility를 확보할 것인가’는 연구소 설계에 있어 가장 기본적인 요소로 고려되어야 한다.
구축비용이 다른 시설에 비해 많이 소요되는 점을 고려할 때 사회적 요구의 변화에 빠르게 적응해가야 하는 특성이 미리 반영이 되어 있어야 지속가능한 연구소로 그 본연의 기능을 발휘하게 된다. 아울러 그 효과를 극대화하기 위한 다양한 방법들이 고려되어야 함은 물론이다.
흔히 융통성을 극대화하기 위해 모듈, 시스템의 구성 등은 연구의 성격에 따라 다르기는 하지만 일반적인 연구실험실의 경우 국제적으로 3.3M의 모듈에 기초하여 변형되며, 물리적으로 고정적인 요소와 변화가능한 요소를 분리하여 가장 효율적으로 구현할 수 있는 시스템으로 모색하게 된다.
이에 연구의 ColLaboration 또는 독립성, 보안, 시스템의 변화가능성, 대지조건 등의 여건과 목표에 따라 기본 Unit이 다르게 조합되고 구성된다(그림 3 참조).
아울러 ‘변화와 대응’은 ‘융통성’과 다소 같은 개념으로 보이기는 하나 어느 실에 특수한 실험설비 또는 구성을 변경하기 위해 다른 실에 영향을 미치지 않으면서도 변화할 수 있는 방법 등을 미리 준비하는 것을 의미한다.
구조물 수명은 60년 이상을 예상하지만 일반설비의 수명은 15~25년밖에는 되지 않으므로, 이러한 물리적 환경을 개선하는 시점에서 어떻게 시설을 사용하면서 이를 보완해 나갈 수 있는가 하는 준비가 필요하게 된다.
현재 기술적으로는 설비발코니, 설비트렌치, Ghost Shaft 등 효율적인 연구소를 디자인하기 위한 여러가지 방법이 적용되고 있다.
건축적 연구시설의 유형은 그 목적에 따른 분류, 실험유형에 따른 분류, 이용자에 의한 분류 등 다양한 방법으로 구분된다. 이에 따라 시설요건이 달라지기도 하고 효율적인 구성을 위해 유사한 시설군이 공통으로 적용되기도 한다.
이 유형에 따라 기본적으로 필요한 연구시설의 층고가 달라지고 바닥과 천장 속, 설비의 공급방법이 다르게 구성된다. 또한 이로 인해 연구소의 형태나 외관도 달라지게 된다.
연구소의 계획에 있어 이러한 사용성의 요인, 기술적 요인뿐만 아니라 지속가능성은 중요한 요소로 고려되어야 한다. 초기비용뿐만 아니라 연구시설의 운용을 위해 많은 인원과 비용을 들이지 않도록 고려되어야 한다.
연구자의 동선, 관리자의 흐름, 보안, 물류와 폐기물의 흐름, 공동사용 가능한 인프라의 시스템화 등 많은 부분의 고려가 필요하다.
서비스의 체계를 단순화하고 공동기자재나 물품, 공용시설에 대한 통합관리센터를 운영하는 등의 기획을 통해 보안과 경제성을 함께 도모하고 있다.
특히, 안전의 경우는 연구원의 안전뿐만 아니라 연구물 및 Data의 안전도 매우 중요하게 다뤄져야 한다.
최근 환경에 대한 관심과 현실적으로는 탄소배출권의 시행을 앞두고 새로 지어지는 건물에 대해 정부차원에서 저탄소, 에너지 절감형으로 시설기준을 매년 단계적으로 강화시킴에 따라 친환경적 기술들을 연구소 건물에 적용시키고 있다.
이러한 요소들은 유지관리를 위한 비용을 절감하는 결과를 넘어서 이용자의 연구환경을 보다 쾌적하고 편리하게 만들어 줌으로써 그 이상의 효과를 얻고 있다.
최근의 많은 연구들은 좋은 건축물은 단순히 좋은 물리적 환경을 구축을 넘어서, 이용자의 본연의 목적을 보다 효율적이고 효과적으로 수행하도록 만든다는 증거들을 제시하고 있다.
이번 특별기획에서는 특수한 연구를 위한 특수조건보다는 연구소 건축에 있어서 일반적으로 고려하여야 할 주요요소들을 항목별로 고찰해보고, 효율적 그리고 효과적인 연구소 구축을 위하여 최근에 적용되고 있는 실제사례들을 소개하고자 한다.