본 과제는 오리가미 구조를 활용하여 전쟁 및 재난 상황에서 쉘터의 기능을 하는 주거 구조물을 개발하는 것을 목표로 한다.
현대 사회의 가자지구 분쟁, 우크라이나 전쟁, 경남 산불 등과 같은 다양한 재난 상황 속에서 건설 노동자, 난민, 이주자 등 취약 계층은 제대로 보호받지 못하고 있다. 기존 쉘터는 단기용일 경우 열악한 임시시설에 그치며, 장기 주거 시설은 건설 기간이 오래 걸린다는 한계가 있다.
이러한 문제의 대안으로, 본 과제에서는 신속한 시공과 동시에 장기간 사용이 가능한 주거 구조물을 제시한다. 그리고 이를 실현하기 위한 구조적 해법으로 ‘오리가미 구조’를 제안한다. 오리가미, 소위 종이접기 구조는 부재의 접힘에 의해 전체적 형상이 가변적인 구조이다. 이 특성을 활용하면, 구조물이 접혔을 때는 부피를 최소화하여 시공현장까지의 간편하고 신속한 운반을 가능하게 하고, 펼쳐졌을 때는 부피를 확장해 내부에 건축 공간을 형성할 수 있다. 추가로 시공현장에서 복잡한 건설 과정 없이 오리가미 구조의 전개와 모듈 조립만으로 설치가 가능하다는 점에서 실질적 이점을 제공한다.
본 과제에서는 Miura fold 기반의 T-hedra case rigid origami에서 착안한 오리가미 구조물을 설계하였다. 먼저 단단하고 두께가 있는 부재를 활용한 Rigid Origami 구조의 형성 방법을 고안했다. 각 부재 사이의 접힘을 가능하게 하기 위한 조인트를 설계했고, 각 부재와 조인트 주변의 응력을 분석함으로써 구조적 안정성을 검토하였다.
또한, 구조물 내부 거주자의 쾌적성을 위해 최적화된 창문 배치를 설계하고 특수 상황의 냉난방 부하를 줄여 자급률을 확보했으며, 최종적으로 사업의 타당성을 검토하고자 사업성 분석과 각 모듈의 설치를 위한 시공 및 물류 계획을 수립하였다. 이 일련의 과정을 통해 재난 상황에서 실질적으로 활용 가능한 주거 구조물의 가능성을 탐색하였다. 최종적으로 구조적 안정성과 컨테이너 크기가 고려된 실제 모듈의 축소 모형을 제작했다.