건축은 무엇보다도 물질적 실재이다. 우리를 둘러싼 재료들은 건설적, 경제적, 미적 특징은 물론 현대의 사례들에서 더욱 환경적 고려의 결과물이다. 결정은 이용 가능한 기술, 관리 가능한 기법, 시간과 관련된 기대치, 규제 체계에 의해 형성된다. 우리의 건축 환경에 대한 압박에 맞서려면 이러한 다차원적 조건이 우리가 부르는 혁신으로 변해야 한다. 즉 문제 해결 능력을 갖춘 새로운 제품과 전략의 구체적 창조다. 물질은 질량을 가지며 공간을 차지하는 물리적 실체를 가리키는 일반 용어다. 물질에 특정한 유형이나 형태, 유용한 활용이 부여되면 그것은 재료(material)가 된다. 따라서 재료의 변형은 재활용과 재사용을 넘어서는 것을 요구한다: 기존의 물질을 결합해 건설에 새로운 가능성을 여는 새로운 재료를 만들어 내는 일이다. 아래에 제시된 연구들은 혁신의 역량이 존재하는 한 기존 재료를 낭비하거나 비난하는 것이 불필요하다고 시사한다.
기존 물질의 변형
재료는 더 이상 conventional한 방법으로 usable하지 못하게 되면 구식이 되어 폐기물로 전락할 수 있다. 이 점은 석면이 보여주는 사례다. 석면은 주로 마감재, 시멘트 및 단열재 등에 사용되던 광물이었으며, 독성 때문에 1970년대 이후 전 세계적으로 점진적으로 금지되어 왔다. 그 낭비를 보상하려는 야심찬 목표로 호주 건축 스튜디오 Besley & Spresser가 Asbeter 및 Benedetta Pompili Studio와 협력해 석면을 무해하고 탄소 네거티브한 부산물로 재해석했고, 건축적 가능성을 지닌 재료로 바라봤다. 스튜디오에 따르면 석면은 재결정화되어 사람 안전에 문제가 없는 신제품을 형성할 수 있으며, 이를 함유한 폐건축 자재도 안전하지 않은 재료로 재활용될 수 있다. 이 스튜디오는 2025년 리스본 건축 트리엔날레에서 “급진적 수리”의 사례이자 도시 재료의 재발견을 선보이는 테스트 설치를 제시했다.
재사용의 또 다른 예로 키예프 국립 건설건축대학교(KNUBA) 연구진들은 전쟁으로 손상된 건물의 잔해를 다루고 있다. 연구 중인 해결책은 이 잔해를 산업 및 농업 폐기물과 결합해 적층 제조(additive manufacturing)에 적합한 프린터블 콘크리트를 만들어 낸다. 이 프로젝트는 미국과 국제 기구의 자금 지원을 받아 국가 내 대규모 주택 재건에 새로운 옵션을 추가하는 것을 목표로 한다. 한편 ETH 취리히와 Empa 연구진은 톱밥으로 만든 새로운 난연 재료를 개발 중이다. 톱밥은 목재를 가공하는 과정에서 생기는 가루와 작은 입자, 아주 작은 목재 조각들로, 에너지를 생산하기 위해 대개 연소되면서 대기에 이산화탄소를 다시 방출한다. 톱밥을 스트루바이트(Struvite)라는 광물과 결합하고, 스트루바이트의 결정화를 수박씨에서 추출한 효소로 제어함으로써 가능해진다. 이로써 재활용이 용이한 새로운 난연 복합재가 탄생하게 된다.
콘크리트의 대안으로 개발된 새로운 재료
스펙트럼의 반대편 끝에서 시멘트로 결합된 재료인 콘크리트는 재활용을 위해 분해하기가 더 어렵다. 시멘트는 전 세계 이산화탄소 배출의 약 8%를 차지하며 콘크리트의 필수 구성 요소이자 환경 영향에 대한 비판의 중심에 서 있다. 따라서 이 널리 사용되는 재료의 대안을 찾으려는 다수의 연구가 주목받는 것은 당연하다. 사탕수수의 생물 부산물 재활용에서부터 균류의 지하 뿌리 시스템을 활용하는 실험에 이르기까지, 연구자들은 콘크리트의 성형성, 강도 및 대량 생산 능력을 모방하기 위한 성분들을 시험하고 있다. Matter at Hand의 재료 연구 스튜디오와 도자기 제조사 Darwen Terracotta는 재활용 골재, 모래, 천연 섬유를 결합해 점토를 유동적이면서 시멘트처럼 흐르는 재료로 바꾼다. 그 결과인 Poured Earth는 물 추가 없이 유동성을 높이기 위해 실리케이트 나트륨이나 타닌을 활용하는 주형 가능 재료다.
효과 중심의 재료 연구
연구는 때로는 마법과 같은 효과에 의해 움직이기도 한다. 하나의 새로운 요소가 전체 시스템의 경험을 바꿔놓을 수 있다는 야심이다. 싱가포르 난양공과대학교(NTU) 연구진은 생태계 및 바이오미미크리 디자인 기업인 bioSEA와 협력해 건물을 에너지 소비 없이 시원하게 하는 새로운 타일을 개발하고 있다. 이 타일은 균사체와 대나무 가루로 만들어져 재료의 보온성을 결합하면서 코끼리 피부를 모방한 질감을 특징으로 한다. 주름과 틈새가 온도 조절에 도움을 주는 방식이다. 한층 더 마법 같은 소식으로 일본의 이化 과학계 연구소인 RIKEN의 Emergent Matter Science(CEMS) 센터는 바닷물에서 녹는 플라스틱을 개발 중이다. 미세 플라스틱이 바다 생태계에 더 이상 해를 끼치지 않도록 의도된 이 신소재는 두 가지 이온 모노머로 구성된 초분자 플라스틱으로, 박테리아에 의해 분해될 수 있으며 바닷물의 염분에 의해 빠르게 불안정해진다.
다른 재료 및 지속 가능성 관련 이니셔티브는 전 세계적으로 개발 중이다. 뉴욕, 런던, 브뤼셀의 도시 정부는 과거의 산업 인프라를 순환 건설 허브로 바꾸고 있다. 이러한 허브는 건축 자재와 해체 폐기물을 수집·저장·재분배해 매립지로 보내지지 않고 재사용되거나 재목적화되도록 한다. 건축회사 HENN은 최근 건물의 프로젝트별 CO2 예산을 계산하는 디지털 도구인 CarbonBudget을 선보였다. 이 도구는 위치와 건물 면적 같은 구체적 입력에 따라 유럽에 위치한 건축 프로젝트의 배출량이 파리 협정의 1.5°C 목표에 부합하는지 여부를 계산하도록 설계되었다. 또한 지속 가능한 생활과 첨단 건축 3D 프린팅에 전념하는 새로운 노천 연구소와 연구 현장이 이탈리아에서 최근 개장했다. 이 현장의 이름은 샴발라(Shamballa)로, 생체건축과 지속 가능한 생활의 새로운 아이디어를 개발하기 위한 실험적 ‘생태계’를 형성하는 연구개발 센터를 housed한다.
