[ 용도별 컨퍼런스 ]

 

연구소

 

최적의 연구소 계획을 위한 연구소 분석 및 디자인 이해

 

일시 2016년 9월 28일 / 장소 간삼 아트센터(지하2층) / 발표 신명선 이사, 남영호 팀장, 서지명 팀장

 

 

 

 

목차

 

1. 연구소 건축의 시장 전망

2. 연구소 건축이란?

3. 연구소 건축의 발생과 변화

4. 연구소 디자인 키워드

5. 간삼 수행 연구소 프로젝트

 

 

 

 

1. 연구소 건축의 시장 전망

 

 

 

l 정부 정책

 

 

국내외 R&D 투자 동향

 

 

 

 

국가별 총 연구개발비 추이 (백만달러)

 

 

 

정부 R&D 예산 규모 및 예산 증가율

출처: 정부정책 2017년도 정부연구개발 투자방향 및 기준(안)

 

 

 

기술분야별 투자전략

 

출처: 정부정책 2017년도 정부연구개발 투자방향 및 기준(안)

 

 

 

l 동남아시아 연구소 시장 현황

 

 

동남아시아 국가연합(아세안, ASEAN)+동티모르

 

4개국 중점 과학기술 분야

출처: 아시아 국가간 과학기술 R&D 국제협력 강화방안 연구(2012,11)

 

 

 

l 시장전망 및 추진전략

 

- 과학의 기본이 되는 기초과학의 중요성 증대 및 IT와 바이오 산업의 융복합 연구시설 확대 예상

- 3D 프린터, 로봇, 바이오, 줄기세포 및 IT응용 제조기반시설의 혁신 및 지향을 위한 연구시설 수요 증가

- 경제위기 극복을 위해 국가 및 기업의 R&D투자가 확대되고 있고, 선진국 도약을 위한 동남아시아 연구소 시장의

  활성화로 연구소 건축 전망은 희망적

 

 

인공지능을 포함한 로봇산업

- 국내 2020년 2조 → 2025년 10조

 

바이오 산업

- OECD는 '30년, 바이오 경제시대'가 도래할 것이라고 전망

  ※바이오 경제시대: 바이오기술이 타기술들과 지속적으로 융합하여 IT에 버금가는 글로벌경제에 대규모 변화를 가져오는 시대

- 의약, 그린, 산업 및 융합 바이오 추세

- IT기술+의료기술=의료기기 산업 확대

  ※ 세계 글로벌 시장 3,571억 달러(2015년 기준): 한국, 미국, 일본 등

 

 

 

 

 

2. 연구소 건축이란?

 

 

 

l 연구소 유형적 분류

 

연구소 설립주체에 의한 분류	전문분야에 의한 분류
1. 국제적 협력체제에 의한 연구소  2. 학·협회 산하의 연구소  3. 국공립의 연구소  4. 대학 산하의 연구소  5. 병원 산하의 연구소  6. 공공 기업체 산하의 연구소  7. 민간 기업체 산하의 연구소	1. BT(생명공학기술): Biology Technology  2. ET(환경기술): Environment Technology  3. IT(정보기술): Information Technology  4. NT(나노기술): Nano Technology  5. ST(우주항공기술): Space Technology  6. GT(그린기술): Green Technology

 

 

 

l 연구소 공간구성

 

1. Lab(실험실): 실험을 하기 위하여 필요한 장비나 설비를 갖춘 방(Wet zone/Dry zone)으로 구분

2. Lab Support(실험보조시설): 공동장비실, Lab Utility등 보조 기능을 위한 공간

3. Research Office(연구실): Write-up이라고도 하며 연구자의 사무공간 겸 실험 관련 기록작성 등의 업무공간

4. 특수실험실: Pilot실, 동물실험실 등 충격, 진동, 폭발위험성, 클린설비와 같은 고도의 설비 또는 구조체로 구성된 실험실

 

 

 

l 연구소 건축설계 프로세스

 

일반 건축물 설계가 사용자를 위한 공간과 환경을 디자인하는 과정이라면, 연구소 설계는 효율적 실험을 위한 가구 및 장비 배치, 실험장비의 안정성 유지, 실험실의 공기오염 방지, 실험동물의 안전한 사육 등을 구현하는 세밀한 엔지니어링적인 설계과정이 추가로 요구된다.

 

조직구성    1) Architect  2) User  3) Lab consultant  4) Lab equipment planning Associates
국외 설계 프로세스 관계도	국내 설계 프로세스 관계도
기능과 안전을 다루는 연구소 건축은 크게 네개의 조직이 상호 　협력하여 공간과 기능을 설계해야 한다. 건축가는 그런 관계에 　서 상호 조율하는 역할을 한다.	국내에는 Lab 관련 전문가가 별도로 존재하지 않기 때문에 연구소 건축에서 건축가에게 의존하는 범위가 넓다. 따라서 연구소 건축가는 현안에 대한 분석과 조사, 예측과 수요, 올바른 계획 방향에 맞는 정책 조정 등의 총괄적인 계획수행능력을 갖춰야 하고, 그것이 연구소 건축의 성공여부를 결정한다.

 

 

 

 

 

 

 

"여러분이 살고 있는 집보다 더 비싼 몸값을 가진 마우스가 살고 있습니다." -동물실험실

"폭염이 기승을 부리는 삼복더위에 여러분이 지쳐갈 때 이 컴퓨터 서버들은 냉방병에 걸릴지도 모릅니다." -데이터센터

"3만톤의 거대한 물을 채우기 위한 집을 만드는 일입니다." -해양조선연구소

 

 

"연구소 건축은 이러한 행위들을 가능하게 하는 공간과 시스템을 갖춘 집을 만드는 일입니다."

 

 

 

 

 

3. 연구소 건축의 발생과 변화

 

 

 

연구소의 시초가 되는 중세 연금술사의 공방

산업발전, 과학기술발달과 함께 성장해온 오늘날의 연구소

 

 

"오늘날의 연구소는 과학과 기술을 검증하고 설명하는 프로세스를 위한 공간기획으로 고도화, 장비화되는 시스템에 맞춰 발전하고 있다." 

 

 

 

l 트렌드의 변화

 

 

종래 연구소
트렌드	연구소 타입
단일 분야의 연구 　PI(Principal Investigator: 주임연구원) 단위 실구분 　커스터마이즈 랩(Customized Lab)	고전형- 플렉시빌리티(Flexibility)가 부족 　진화형- 각 실은 플렉시빌리티를 가지지만 건물 전체    에너지 절약적으로는 유효하지 않음

 

 

최신 연구소
최신/미래트렌드	연구소 타입
라이프 사이언스, 나노테크 등의 21세기 신 과학의 번창 　특징은 분야융합형, 경계영역형으로 새로운 연구 접근방식 　위의 연구스타일에 적합한 새로운 개념의 연구실 모색중	커뮤니케이션과 인터렉션을 발생시키는 오픈 랩(Open Lab) 　플렉시빌리티가 풍부한 유니버셜 랩(Universal Lab) 　연구와 공간의 효율성을 높여주는 랩 서포트(Lab Support) 　연구자의 안전과 안심을 부여하는 EHS 시스템
	도처에 배치된 커뮤니케이션 공간은 인터렉션을 만들어낸다.

 

 

 

l 타입별 트렌드 변화

 

 

 

 

 

4. 연구소 디자인 키워드

 

 

 

l Lab Concept

 

유니버셜 랩(Universal Lab), 오픈 랩(Open Lab), 랩 서포트(Lab Support) 채용으로, Communication&Interaction, Efficiency, Flexibility가 높은 랩을 실현

 

 

유니버셜 랩 (Universal Lab)   　- 모듈화에 의해 연구설비를 자유롭게 교체 가능 　- 방이 아닌 공간(벤치 등)으로 구획 　- 다양한 용도로 사용 가능한 구조	오픈 랩 (Open Lab)   　- 연속되는 대형 연구실에서 연구자들간 커뮤니케이션에 유효 　- 연구실 팀내 인원 수 변경에도 자유롭게 대응 가능 　- 오픈 랩을 지원하는 매니폴드 환기시스템
랩 서포트 (분산)   　- 공동 이용하는 기기를 배치하거나 특화가 필요한       특수실험실을 이곳에 배치, 따라서 연구실 본체 오픈 가능 　- 설비 유틸리티를 집약하여 합리적 구성 가능 　- 위험한 실험을 하는 실험실을 단독실로 계획하여 안정성을       높임	랩 서포트 (집중)   　- 시설 전체를 이용하는 대형 설비와 특수실험시설 　- 동물실험실, RI실험시설, 전자현미경, NMR(Nuclear       Magnetic Resonance), BSL3시설(Bio Safety Level3),       Clean Room

 

 

 

Compartmentalized Lab with lab-exclusive equipments (종래형)	Open Lab with share equipments (최신형)

 

 

Flexibility

 

1) 주용도부(Dry Zone-연구실, Wet Zone-실험실)은 넓은 스팬의 기둥이 없는 큰 공간으로 장기간에 걸처 유용성을 유지

2) 이 공간을 오픈 랩, 제너릭 랩으로 사용하고 이용자를 고정화 하지 않음.

3) Customize가 필수적인 실은 랩 서포트에 배치하여 오픈 랩을 유지

 

 

High Performance

 

공간 낭비가 없는 사용하기 편한 연구소를 만드는 것. 차후 변하지 않을 보편적 요구를 기본으로 한 모듈을 생각하고 층고 설정

 

① 평균 모듈 설정

 

Wet Zone	Dry Zone
화학 실험대를 기초로 한 합리적 모듈 설정 　실험대가 필요 없는 실험을 위해 개별 목적에 맞는 방을 제공 　큰 공간이지만 자유로운 설정이 가능	인간공학에 기초한 작업공간을 기초로 한 모듈 설정

 

 

② 층고 설정

 

- 규제가 엄격한 부지에 필요 이상의 층고를 설정하면 용적 확보가 어려워, 구조설비계획을 통합하여 효율적 층고 설정

- 특수실험 및 장래대응을 위해 1, 2층은 높은 층고를 확보

- 기준층은 현재 필요한 층고에 조금 여유를 갖도록 설정

 

 

Safety & Security

 

Safety	Security
EHS(Environmental Health and Safety)   　정비의 동기 　- 1990년대의 EPA(Environmental Protection Agency)에 　  의한 법제화 　- 사고나 화재에 의한 연구 성과의 상실과 비용 고려   　주의사항과 해결방법 　- 유해물질의 흡인 방지를 위해 전외기 24시간 운전 　- 에너지 절약을 위해 VAV 방식과 동시 작업률에 의한 에너지 　  절약운전	고도의 보안을 요하는 최첨단 연구시설에 대응 　단계적 보안을 설정하여 사용하기 쉬우며 기밀유지 도모   　Level1. 목적·예약이 있는 일반적 외래자(현관, 카페테리아) 　Level2. 시설방문이 허용된 외래자, 그룹 사원 　Level3. 시설이용이 허용된 자 　Level4. 사원(특히 보안을 요하는 중요실, 옵션)

 

 

 

l Communication & Interaction Concept

 

- 융합·복합 연구에서 가장 중요한 사항으로 공간을 어떻게 구성할 지가 설계자의 목표

- 오픈 랩의 채용으로 실험실, 연구실, 랩 서포트에서의 커뮤니케이션을 기대할 수 있음.

- 다양한 형태의 회의 공간을 마련하고 커뮤니케이션의 발생을 촉진 (EX. 아트리움)

- 커뮤니케이션과 기분 전환을 위해서 식음이나 운동, 카페나 다이닝룸, 운동시설 등을 적극적으로 채용

 

 

 

 

 

 

 

5. 간삼 수행 연구소 프로젝트

 

 

 

l 데이터센터(Data Center)란?

 

데이터센터(IDC, Internet Data Center)란 기업 및 개인 고객에게 전산 설비나 네트워크 설비를 임대하거나 고객의 설비를 유치하여 유지·보수 등의 서비스를 제공하는 곳으로 컴퓨터 시스템과 통신장비 저장장치인 스토리지(storage)등이 설치된 시설. 단순하게 서버들의 집합소이며, 혹자들은 서버들이 모여있기 때문에 서버 아파트 또는 한군데에 모두 모여있기 때문에 서버 호텔이라고 부르기도 한다.

 

 

Facebook Datacenter Sever Room

 

 

 

l 데이터센터의 시장동향

 

 

데이터센터 투자금액 및 증가율 Datacenter Dynamics, 2012 / 데이터센터 분포 현황 Talent Neuron Research and Analysis, 2013 

 

 

2013년 세계 데이터센터 시장규모는 약 1,200억 달러이고 전세계적으로 509,200개의 데이터센터가 운영 중이며, 향후 클라우드 트래픽의 증가 등으로 지속적인 성장 예상

 

* 클라우드 트래픽: 서버당 전송량

* Cisco: 통신사업자를 위한 네트워크 솔루션을 제공하는 네트워킹 전문기업

 

 

 

국내 데이터센터 시장규모 ITSA, 2013 / 국내 데이터센터 분포 현황 ITSA, 2013

 

 

2013년 국내 데이터센터 시장규모는 약 1.6조원이고 약 113개 이상의 데이터센터 운영 중이며, 2018년에는 38조원의 시장 규모가 될 것이라고 예측

 

 

 

l 데이터센터 키워드

 

 

 

 

 

 

 

l 데이터센터 디자인 가이드라인

 

Safety   구조적 안정성(면진/내진) 테러 및 침입에 대응 가능 철저한 보안 계획         Risk-Zero   24시간 365일 무중단 시스템 구축 Tier 기준 준수 및 인증 전력 및 설비 계통의 이중화 시스템 구축         Green Datacenter   최적의 공조시스템 구축 PUE 1.5이하 실현 경제성을 고려한 공조 운전 시나리오 구축

 

l 데이터센터 Cooling System

 

 

Facebook Datacenter Cooling System

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          

 

 

 

 

 

l 간삼 수행 데이터센터 프로젝트

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[문의] 설계2부문 PMO 김향기 02-3407-1276