Ashen Cabin
3D 프린팅 기술을 이용한 콘크리트 구조와 폐목재로 지은 오두막집

HANNAH

 

 

Ashen Cabin is a small building, 3D printed from concrete and clothed in a robotically fabricated envelope made of irregular ash wood logs by HANNAH, the design firm established by Leslie Lok and Sasa Zivkovic of Cornell AAP faculty. From the ground up, experimental digital design and fabrication technologies are intrinsic to the making of this architectural prototype, facilitating fundamentally new material methods, tectonic articulations, forms of construction, and architectural design languages.

3D 프린팅 기술과 로봇 기술이 만났다. 한나 건축사무소를 운영하는 두 코넬대 건축학과 교수들이 선보인 애션 캐빈은 실험적 형태의 디지털 디자인과 첨단 제작 기술을 접목해 새로운 건축술을 보여주는 프로젝트로, 바닥부터 굴뚝까지 한 몸으로 이어진 콘크리트 구조물에 폐목재를 얇게 잘라 이어붙인 소형 자가발전 오두막집이다.

 

 

Project: Ashen Cabin / Location: Ithaca, NY, USA / Architect: HANNAH / Principal architects: Leslie Lok and Sasa Zivkovic / Project team: concrete – Christopher Battaglia, Jeremy Bilotti, Elie Boutros, Reuben Chen, Justin Hazelwood, Mitchie Qiao; wood fabrication and design – Byungchan Ahn, Alexander Terry / Assembly and documentation team: concrete – Alexandre Mecattaf, Ethan Davis, Russell Southard, Dax Simitch Warke, Ramses Gonzales, Wangda Zhu; wood – Freddo Daneshvaran, Ramses Gonzalez, Jiaying Wei, Jiayi Xing, Xiaohang Yan, Sarah Elizabeth Bujnowski, Eleanor Jane Krause, Todd Petrie, Isabel Lucia Branas Jarque, Xiaoxue Ma / Wood studies: Xiaoxue Ma, Alexandre Mecattaf / Representation team: Byungchan Ahn, Kun Bi, Brian Havener, Lingzhe Lu / Cornell Arnot Teaching and Research Forest: Peter Smallidge (Arnot Forest Director) / Project realized with scientific support from the Cornell Robotic Construction Laboratory (RCL) / Sponsors: AAP College of Architecture, Art, and Planning; AAP Department of Architecture; HY-Flex Corporation; Cornell Atkinson Center for a Sustainable Future, Cornell Arnot Teaching and Research Forest / Special thanks to: Andrea Simitch and Val Warke / Complettion: 2019 / Photograph: Andy Chen, Reuben Chen, HANNAH

 

 

 

The cabin has a footprint of 9m2 and lifts off the ground on 3D printed, legs which adjust to the sloped terrain. All concrete components were fabricated on a self-built large-scale 3D printer. The concrete structure is characterized by three programmatic areas, a table, a storage seat element, and a 6.5m tall working fireplace. The project aims to reveal 3D printing’s idiosyncratic tectonic language by exploring how the layering of concrete, the relentless three-dimensional deposition of extruded lines of material, and the act of corbelling can suggest new strategies for building and form-making. Corbelling becomes an expressive and functional motif to highlight moments of programmatic significance throughout the concrete structure.

 

 

 

 

 

Ashen Cabin challenges preconceived notions about material standards in wood. The cabin utilizes wood infested by the Emerald Ash Borer for its envelope which, unfortunately, is widely considered as ‘waste’ by traditional sawmills and is unsuitable for construction due to its challenging geometries. By implementing high precision 3D scanning and robotic based fabrication technology, HANNAH upcycle this ‘waste wood’ into an abundantly available, affordable, and sustainable building material.

 

 

 

 

 

 

 

고작 9m2에 불과한 작은 몸체는 3D 프린트로 만든 콘크리트 다리에 의지한 채 언덕진 땅에 거뜬히 섰다. 다리에서 바닥 슬래브로, 그 다음 세면대와 의자, 6.5m 높이 굴뚝까지 한 몸을 이룬 콘크리트 제작물로 구조는 물론 공간 구성까지 해결한 모양새다. 이번 프로젝트에서 사용한 3D 프린팅 기술은 색다른 건축적 표현 수단이다. 콘크리트를 여러 층으로 쌓으면서 돌출한 선이 모여 3차원 적층 구조물을 형성하는 방식, 다시 말해 내밀어 쌓는 코벨링 기술로 만든 건축물은 또 다른 설계 방식을 제안한다. 애션 캐빈의 콘크리트 구조물에 적용한 코벨링은 프로그램을 공간적으로 보여줌으로써 표현적, 기능적 역할을 모두 수행한다.

 

 

 

목재 쓰임새도 일반 활용법과 다르다. 에메랄드 애쉬 보어라고 하는 딱정벌레 일종에 피해를 입은 물푸레나무를 외피로 사용한 것. 물푸레나무는 형태가 고르지 않아 가공 과정에서 버리는 부분이 많기 때문에 주택을 지을 때 잘 사용하지 않는다. 벌레 먹은 물푸레 나무는 그대로 부패하거나 에너지 연료로 태워버리는데, 그 과정에서 이산화탄소가 발생한다. 애션 캐빈에서는 고도의 기술을 적용해 활용 가능한, 지속 가능한 건축 재료로 바꾼 덕분에 환경 측면에서도 의미가 있다. 게다가 집을 짓기 위해 멀쩡한 나무를 베야 하는 상황도 막은 셈이다.

 

 

 

 

 

 

Infested ash trees often either decompose or are burned for energy. Unfortunately, both scenarios release CO2 into the atmosphere, and so the advantage to using compromised ash for construction is that is that it both binds the carbon to the earth and offsets the harvesting of more commonly used wood species.
In response to the use of concrete, the researchers developed a sustainable new full-scale 3D printing system. Concrete is responsible for 8% of total CO2 emissions. By using 3D printing, they eliminate the use of wasteful formwork and can deposit concrete smartly and only where structurally necessary, reducing its use considerably while also maintaining a building’s integrity.”

 

 

 

 

3D 프린팅 기술은 친환경 건축물을 짓는 데에도 한몫했다. 콘크리트 제조 과정에서 나오는 이산화탄소량은 이산화탄소 총배출량의 8%나 차지한다. 3D 프린트를 이용한 덕분에 이산화탄소를 배출하지 않고도, 거푸집을 낭비하지 않고도 튼튼한 구조물을 만들 수 있었다. 재료 사용을 최대한 줄이면서 구조체를 한 번에 해결한 방법이 영리하고 경제적이다.

 

 

 

Architecturally, Ashen Cabin walks the line between familiar and unfamiliar, between technologically advanced and formally elemental. The curvature of the wood is strategically deployed to highlight moments of architectural importance such as windows, entrances, roofs, canopies, or provide additional programmatic opportunities such as integrated shelving, desk space, or storage. By addressing the complex realities of building and construction, the project explores the architectural opportunities inherent in the use of new construction techniques. Informed by making, Ashen Cabin tests new forms of construction and develops unfamiliar architectural languages, while responding to the environmental crisis.

익숙함과 낯섦의 사이. 애션 캐빈은 발달된 기술로 완성한 결과물이지만 오히려 기본에 충실한 건축물이다. 잘린 곡면을 잘 맞춰 배치해 창문과 현관문을 내고, 지붕을 얹고 캐노피를 만들었다. 자그마한 공간에 선반과 의자, 책상도 갖췄다. 지난 몇십 년간 적은 원료를 가지고 생산물을 효율적으로 만드는 데 박차를 가한 다른 산업과 달리 건축 산업만큼은 유독 부진한 모습을 보였다. 현재 지구가 직면한 환경 문제를 생각해서라도 내일을 위한 비판적 사고와 실험적 시도가 필요한 시점이다.