KR101150714B1 - 한옥의 맞배지붕 - Google Patents

Abstract

본 발명은 한옥의 맞배지붕을 이용한 일주문에 있어서, 하방석 위에 세워지는 기둥, 상기 기둥 위에 기둥과 기둥 사이를 건너지르도록 결합되는 종도리, 상기 종도리에 위에 받쳐지도록 결합되고 일단이 맞대어져 횡방향으로 걸쳐지르는 서까래, 상기 맞대어진 부분의 서까래 심공이 형성되고, 심공 사이에 양단이 삽입되어 맞대어진 서까래를 하나로 일체화 시키는 꺽쇠를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 한옥의 맞배지붕에 관한 것이다.

Description

한옥의 맞배지붕{Barge board of korean style house}

본 발명은 한옥의 맞배지붕에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종도리 위에 설치되는 서까래의 설치구조를 단순화시킨 한옥의 맞배지붕에 관한 것이다.

한옥은 서양식 주택, 즉 양옥에 대비한 말로서, 가장 큰 특징은 난방을 위한 온돌과 냉방을 위한 마루가 균형있게 결합된 구조를 갖추고 있는 점이다. 대륙성 기후와 해양성 기후가 공존하는 한반도의 더위와 추위를 동시에 해결하기 위한 한국의 독특한 주거 형식이다.

한옥은 재료나 형태 지붕에 따라 종류가 다양하다. 지붕형태에 맞배지붕, 팔작지붕, 우진각지붕, 다각집, 육모정 등 여러가지가 있는데, 맞배지붕은 가장 간단한 지붕형식이며, 지붕면이 양면으로 경사를 지어 책을 반쯤 펴놓은 八자형으로 되었다. 정면에서 보면 장방형의 지붕면이 보이며, 측면에서는 지붕면 테두리(내림마루)가 보일 뿐이다. 맞배지붕은 측면 가구(架構)가 노출되므로 측면관(側面觀)이 중요하게 여겨졌다.

그 동안 양옥에 비해 건축비가 많이 들고 화재에 취약한 점 등 한옥의 단점 때문에 생활주택으로서 활성화되지 못하고 일부 지역에서만 건축되었지만, 최근에는 한옥의 장점인 친환경적인 특징과 독특한 미감을 일으키는 건축물로 인식되어 생활주택 뿐만 아니라 박물관, 대형식당, 공공건물에도 활용되고 있다.

이와 같이 맞배지붕은 상대적으로 구조가 단순화고 미감도 독특하므로 한옥이라는 완전한 건축물로서 뿐만 아니라 건물의 입구 등에 맞배지붕 형태만 사용하여 출입구로 이용하기도 하고, 양측에 기둥이 하나씩 있고 지붕은 맞배지붕 구조인 일주문에서도 많이 활용되고 있다. 이와 같이 활용되는 한옥의 맞배지붕은 결합방법 등에서 전통적인 방법에 비해 변형되어 사용된다. 이는 구조를 단순화시키고 시공기간을 단축시켜 궁극적으로 생산성을 높이기 위한 것이다.

그렇지만 한옥의 맞배지붕을 활용할 때 끼워맞춤 할곳을 못질하고 재료의 가공을 수작업에서 기계작업으로 바꿀 수는 있지만 한옥의 주재료인 목재를 금속판재, 강파이프나 강봉 등 금속으로 대체할 수는 없다.

도 1 과 도 2는 한옥의 맞배지붕을 이용한 일반적인 일주문의 구조이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 하방석(10) 위에 기둥(12)이 설치되고, 기둥 위에 기둥을 건너지르는 종도리(14)가 설치되며, 종도리 위에는 종도리의 횡방향으로 걸쳐지르는 서까래(16)가 연속되어 다수 결합된다.

서까래(16) 위에는 적십도리(18), 적심목(20), 연복개판(22), 평고대(24), 암키와(26), 와구토(28), 강화다짐(30), 기와(32), 머거불기와(34), 암마루장(36), 용마루기와(38) 등 다수의 구조물이 설치되고, 서까래(16)의 양측면 밑에는 서까래를 받치는 외기도리(40)가 설치된다.

여기서, 서까래(16) 위의 모든 하중은 서까래가 지지하고 있고, 그 서까래의 하중은 서까래 밑의 중심에 있는 종도리(14)와 서까래의 양측 밑에 받쳐 결합된 외기도리(40)에 작용하고 있음을 알 수 있다.

서까래(16)는 중력방향 하중과 전단하중(서까래의 중심에 가장 큰 전단하중이 작용)이 작용하고 있으므로, 서까래의 양측을 받치고 있는 외기도리(40)가 없다면 서까래의 중심은 못질이나 형맞춤(끼움결합)으로 아무리 단단하게 결합하더라도 결국에는 하중을 이기지 못하고 파손되어 붕괴되고 된다.

이는 못질이나 형맞춤은 전단하중이 결합된 부분에 집중되므로 국소적인 집중하중에 목재의 강도만으로 버티지 못하기 때문이다.

따라서, 서까래(16)에 걸리는 전단하중으로 인한 서까래의 파손이나 맞배지붕의 붕괴를 막기 위해서 서까래를 양측에서 받치는 외기도리(40)는 반드시 필요하다.

외기도리(40) 설치구조는 기둥의 상부에 수평보(50)를 결합하고, 수평보의 양단에 서까래가 받쳐질 수 있도록 외기도리(40)를 결합하여 서까래의 하중을 기둥(12)으로 전이시킴을 알 수 있다.

서까래(16)는 곧은 목재를 종도리(14) 중심을 기준으로 좌우 양측에 결합하고, 맞대어진 양단을 못질하여 종도리에 결합하거나 끼워맞춤으로 결합하여 단단히 고정한 것이다. 또한 양측으로 가면서 점점 낮아지도록 하여 맞배지붕 고유 특성인 일정한 경사각을 이루는 멍에 형태를 갖도록 하였다.

서까래(16)를 양측에서 받치는 외기도리(40)는 서까래와 완전히 밀착되어야만 서까래의 하중을 지지할 수 있는데, 외기도리(40)를 설치한 후 그 위에 올려서 자연스럽게 지지되도록 서까래를 결합하는 것이 아니고, 서까래(16)를 결합한 후 거기에 맞춰 외기도리(40)를 설치하기 때문에, 수평보(50)와 서까래(16) 사이의 간격을 계산하고, 외기도리(40)의 높이(두께)를 정확히 계산해야 한다. 또한 수평보(50)를 수평하게 설치하더라도 양측 수평이 미세하게라도 달라져 수평을 맞출 수 없으므로 시공 현장에서 미세하게 조정하는 과정을 거쳐야 한다.

게다가 시공 현장에서는 수평보(50) 양단을 보조기둥(60)으로 받쳐 놓고 서까래(16) 위에 다른 구조물을 설치하고, 나중에 보조기둥(60)을 제거하는데, 보조기둥이 수평보를 지지하고 있을 때에는 수평보(50)의 처짐이 발생하지 않지만 제거하면 처짐이 발생하여 서까래(16)를 제대로 지지할 수 없게 된다.

이와 같이 한옥의 맞배지붕을 이용한 일주문을 시공할 때 서까래(16)의 전단하중을 지지하는 외기도리(40)는 숙련된 사람이라 하더라도 시공하기 까다롭고 복잡하여 하자가 많이 발생하고 시공기간이 늘어나는 원인이 되고 있으며, 결국에는 시공비가 많이 들어가며 생산성 저하의 원인이 된다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 설치가 까다롭고 하자가 많은 외기도리를 설치하지 않고도 간단하게 시공할 수 있는 한옥의 맞배지붕을 제공하고자 한다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 한옥의 맞배지붕을 이용한 일주문에 있어서, 하방석 위에 세워지는 기둥, 상기 기둥 위에 기둥과 기둥 사이를 건너지르도록 결합되는 종도리, 상기 종도리에 위에 받쳐지도록 결합되고 일단이 맞대어져 횡방향으로 걸쳐지르는 서까래, 상기 맞대어진 부분의 서까래 심공이 형성되고, 심공 사이에 양단이 삽입되어 맞대어진 서까래를 하나로 일체화 시키는 꺽쇠를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 한옥의 맞배지붕을 제공한다.

또한, 상기 서까래는 두개와 세개의 심공이 형성된것을 특징으로 하고, 상기 심공에는 보강관을 끼우고 꺽쇠가 끼워지는 것을 특징으로 한다.

일반적인 한옥의 맞배지붕은 전단 하중 때문에 붕괴를 막기 위해 서까래를 받치는 외기도리가 반드시 필요하지만, 본 발명에 따르면 서까래에 가해지는 전단하중을 적절히 분산시킬 수 있는 꺽쇠가 구비되어 있으므로, 외기도리 없이도 맞배지붕을 시공할 수 있고, 외기도리가 없어도 되므로 외기도리를 설치하는 과정이 시공과정중에 생략되므로 맞배지붕 시공기간을 단축시킬 뿐만 아니라 시공비도 크게 낮출 수 있다.

또한, 꺽쇠의 형태를 각형으로 함으로써 풍압 등에 의해 일주문에 외력이 가해져도 뒤틀림을 방지함으로써 일주문의 구조가 튼튼해져 일주문의 수명을 연장시킬수 있고, 두개 또는 세개의 꺽쇠를 사용함으로써 제작 과정중에 발생할 수도 있는 꺽쇠이 결함을 보완할 수 있고, 꺽쇠 대용으로 절곡파이나 연결판을 사용함으로써 시공의 다양성도 확보할 수 있다.

도 1은 일반적인 맞배지붕을 이용한 일주문의 정면도이다.
도 2는 일반적인 맞배지붕을 이용한 일주문의 측단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 맞배지붕을 이용한 일주문의 측단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 맞배지붕을 이용한 일주문의 주요부 저면 사시도이다.
도 5은 본 발명에 따른 맞배지붕을 이용한 일주문의 주요부 분리 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 서까래와 꺽쇠로서 심공과 꺽쇠가 하나인 것을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 서까래와 꺽쇠로서 심공과 꺽쇠가 두개인 것을 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 서까래와 꺽쇠로서 심공과 꺽쇠가 세개인 것을 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 서까래와 절곡파이프를 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명에 따른 서까래와 연결판을 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명에 따른 서까래와 꺽쇠로서 심공에 보강관이 삽입되는 것을 나타낸 것이다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명은 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3 내지 도 6에에 도시된 바와 같이, 지면의 상호 일정거리 이격된 지점에 하방석(110)을 설치한다. 하방석(110)은 지면에 설치되는 주춧돌로서 자연석을 사용하기도 하고, 콘크리트 블럭을 사용할 수도 있지만, 한옥의 특성을 살리기 위해 자연석이 주로 사용된다.

하방석(110) 위에는 홈을 내어 기둥(120)을 박아 세운다. 기둥(120)은 일주문을 구성하는 모든 부재를 지탱하게 되므로 다른 부재에 비해 상대적으로 굵고, 일주문에 가해지는 풍압이나 기둥에 가해지는 외력에 의해 조금이라도 위치 변화가 생기면 안되므로 하방석에 바로 올려 세우지 않고 홈을 내어 박아 세우는 것이다.

기둥(120)의 높이는 일주문의 목적이나 기능에 따라 달라질 수 있는데 사람만이 지나다닐 수 있도록 설계하면 일주문의 높이는 대략 3m 이내이면 충분하나, 차량이 통과할 수 있도록 설계하면 일주문의 높이는 5m 이상 될 수 있다.

기둥(120)의 두께는 기둥 위에 설치되는 모든 부재로 인한 하중을 지탱해야 하기 때문에 일주문의 크기에 맞게 결정되고, 원형이나 각형 등 사용자의 의도에 따라 선택하면 된다.

기둥(120) 위에는 기둥과 기둥 사이를 건너지르도록 종도리(130)가 설치된다. 종도리(130)의 두께는 기둥 보다는 상대적으로 얇아서 기둥에 홈을 내고 끼워 조립하는 것이 바람직하다.

종도리(130) 위에는 종도리를 기준으로 양측으로 뻗쳐지는 서까래(140)가 고정되는데, 도 5에 도시된 바와 같이, 두개의 서까래(140) 끝부분이 맞대어지게 한후 양쪽으로 일정각도를 이루면서 뻗쳐지게 해야 한다. 따라서 두개의 서까래(140)가 틈이 없이 맞대어지도록 하기 위해 끝부분을 상호 대향되는 경사도로 가공한다.

또한, 맞대어지는 서까래(140)의 끝부분에는 중심에 심공(142)을 각각 형성하고, 심공의 내경과 대략 일치하는 직경를 갖는 절곡된 꺽쇠(150)를 끼워 넣어 두개의 서까래(140)를 일체화 시킨다. 꺽쇠(150)는 서까래의 경사도에 맞게 미리 제작한다.

심공(142)의 깊이는 20 ~ 40cm 정도이고, 내경은 1 ~ 3cm 정도이며, 여기에 끼워지는 꺽쇠(150)는 양쪽이 심공에 끼워지므로 심공 깊이의 대략 2배 이내이고, 직경은 내경과 대략 일치시켜 끼워질 때 압입되도록 한다.

꺽쇠(150)는 서까래 위에 설치되는 다른 부재들로 인한 전단하중이 서까래에 작용할 때, 전달되므로 강도가 높은 금속재 봉을 사용하는 것이 바람직하지만 강도만 유지할 수 있다면 플라스틱과 같은 합성수지재 봉을 사용하여도 된다.

꺽쇠(150)의 중심을 기준으로 한쪽 길이가 20 ~ 40cm 설정하였는데, 이는 서까래에 전단하중이 작용하면 서까래의 중심부분에서 가장 큰 전단하중이 작용하고, 중심에서 멀어질수록 작아지므로, 중심 부분에 있는 꺽쇠(150)의 길이가 짧으면 하중을 분산시키지 못하고 일부분에만 하중이 집중된다. 꺽쇠(150)는 강도가 높은 금속재 이므로 집중하중에도 충분히 견딜 수 있지만, 꺽쇠를 감싸고 있는 부분이 목재인 서까래 이므로 하중을 견디지 못하고 파손될 수 있다. 따라서 꺽쇠(150)의 한쪽 길이를 20 ~ 40cm로 함으로써 하중을 충분히 분산시킬 수 있도록 한 것이다. 꺽쇠(150)의 길이는 서까래의 길이에 따라 조정할 수 있는데, 서까래(150)의 길이가 길어질수도록 서까래에 가해지는 전단하중이 커지므로 서까래가 길 때는 꺽쇠의 길이를 길게하고, 서까래가 짧을때에는 꺽쇠의 길이를 짧게 한다.

심공(142)과 꺽쇠(150)의 단면은 원형으로 이루어져 있는데, 이는 꺽쇠(150)를 조립할 때 간섭이 없도록 하여 용이하게 조립될 수 있도록 한 것이고, 꺽쇠(150)가 끼워지면 원주방향으로는 잡아주는 부분이 없으므로, 서까래(140)와 꺽쇠(150)가 이루는 중심선이 중력방향과 일치하지 않더라도 종도리(130) 위에 완전히 고정하기 전에 외력을 가하면 서까래가 회전되어 중심이 맞게 되도록 한 것이다. 하지만 외력에 의한 뒤틀림에는 약하므로 일주문의 구조적 강도를 높이기 위해서 심공(142)의 단면을 반원형, 삼각형, 사각형, 오각형 등으로 하여 꺽쇠가 한번 끼워지면 재료의 파손이 일어나지 않는 한 뒤틀림이 없도록 할 수도 있다. 이는 일주문의 설치장소나 목적 등에 따라 구조적 강도가 특히 중요할 때에 선택할 수 있다.

꺽쇠(150)를 끼워 일체화된 멍에 형태의 서까래(140)를 올려 서까래의 중심부분이 종도리(130)의 중심에 위치되도록 한 후 못을 박아 고정시킨다. 이와 같은 방식으로 서까래는 일정 간격으로 종도리 위에 다수 설치된다.

서까래(140) 위에는 서까래들을 하나로 결합시켜 단단히 고정되도록 하는 널판지 형태의 연복개판(160)과 적십도리(165), 적십목(170)이 결합된다.

적십목(170) 위에는 기와(190)를 고정시키기 위한 강화다짐(180)이 설치되고, 강화다짐 위에는 기와가 설치된다.

설치된 기와(190)의 중심에는 머거불기와(210), 암마루장(220), 용마루기와(230)가 순차적으로 형성된다.

도 7 내지 도 11은 본 발명에 따른 일주문의 다른 실시예로서, 도 7은 서까래(140)에 두개의 심공(142)을 형성한 것이다. 두개의 심공이 형성되면 여기에 맞게 두개의 꺽쇠(150)가 심공에 끼워지므로 하나의 심공만 형성되었을 때 보다 작업성은 떨어지지만 종도리(130) 위에 설치되었을 때는 하중이 두개의 꺽쇠(150)로 분산되고 하나의 꺽쇠(150)가 파손되더라도 서까래의 기능을 유지할 수 있다. 꺽쇠(150)는 금속재나 합성수지재를 사용한다고 했으므로 제조과정중의 결함으로 가능성은 낮지만 하중을 견디지 못하는 파손되는 경우가 발생할 수 있는데, 두개의 꺽쇠(150)를 사용함으로써 서까래의 신뢰성을 높이는 것이다.

도 8은 서까래(150)에 3개의 심공(142)을 형성한 것이다. 3개의 심공(142)은 연결하면 삼각형을 이루면서 형성되는데, 꺽쇠(150)를 심공에 끼우고 종도리(150) 위에 결합했을 때, 서까래(150)에 하중이 가해지면 하중을 분산하면서도 서까래(150)의 뒤틀림도 방지할 수 있고, 꺽쇠 중 하나에 재료 파손 등 문제가 발생하더라도 서까래의 기능을 유지할 수 있도록 한 것이다.

도 9는 양측에 서까래를 끼울 수 있는 절곡파이프(250)를 구비하고, 양측에 서까래(150)를 끼운 후 절곡파이프의 일측에 통공(미도시)을 형성하여 그 통공에 못을 박아 서까래가 빠지지 않도록 한 다음 종도리(130) 위에 설치한 것이다. 절곡파이프(250)는 금속관을 사용함으로써 서까래(150) 외주를 단단히 잡아주어 설치된 서까래의 구조적 강도를 더욱 높일 수 있도록 한 것이다.

도 10은 서까래(150)를 맞댄후 연결판(260)을 상하부에 대고 연결판(260)에 형성된 통공에 못을 박아 서까래가 빠지지 않도록 한 다음 종도리 위에 설치할 수도 있다. 이는 절곡파이프(260) 형태 보다는 구조적 강도면에서 약하지면 서까래의 두께 차이에 관계없이 적용할 수 있으므로 작업성이 우수하다.

도 11은, 서까래(150)에 심공(142)을 형성한 후 심공에 꺽쇠(150)를 직접 끼우지 않고, 먼저 심공에 보강관(145)을 끼운 후 꺽쇠를 끼울 수 있는데, 이는 서까래(150)에 하중이 작용할 때 보강관(145)을 통해 하중을 분산시키는데 유리하고 풍압 등으로 일주문에 진동이 발생하더라도 심공이 확대되거나 미세한 파손을 방지함으로써 유격으로 인한 삐걱되는 소리를 미연에 방지할 수 있고 일주문의 수명도 연장시킬 수 있도록 한 것이다.

이와 같이 본 발명에 따른 한옥의 맞배지붕은 파고라, 정자, 대문, 회랑, 협문, 버스승강장, 주차장 등에 적용할 수 있다.

110 : 하방석 120 : 기둥
130 : 종도리 140 : 서까래
145 : 보강관
142 : 심공 150 : 꺽쇠
250 : 절곡파이프 260 : 연결판

Claims (6)

1. 한옥의 맞배지붕에 있어서,
   하방석 위에 세워지는 기둥(120);
   상기 기둥 위에 기둥과 기둥 사이를 건너지르도록 결합되는 종도리(130);
   상기 종도리에 위에 받쳐지도록 결합되고 일단이 맞대어져 횡방향으로 걸쳐지르는 서까래(140);
   상기 맞대어진 부분의 서까래 심공(142)이 형성되고, 심공 사이에 양단이 삽입되어 맞대어진 서까래를 하나로 일체화 시키는 꺽쇠(150);
   를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 한옥의 맞배지붕.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 서까래(140)는 두개의 심공(142)이 형성된 것을 특징으로 하는 한옥의 맞배지붕.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 서까래(140)는 세개의 심공(142)이 형성된 것을 특징으로 하는 한옥의 맞배지붕.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 심공(142)에 보강관(145)을 끼우고 꺽쇠(150)가 끼워지는 것을 특징으로 하는 한옥의 맞배지붕.
   
   
   
5. 삭제
6. 삭제

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