건축 구조 이해하기: 보, 아치, 트러스, 케이블, 라멘 구조까지 한눈에 정리

건축을 공부하다 보면 보(Beam), 아치(Arch), 트러스(Truss), 케이블(Cable), 라멘(Rahmen) 등 다양한 구조 용어를 접하게 됩니다. 이 용어들은 단순한 정의 이상의 의미를 갖습니다. 각각의 구조는 하중을 전달하고 건축물의 안정성을 유지하는 데 핵심적인 역할을 하며, 실제 건축물의 외관과 기능에도 큰 영향을 미칩니다. 이번 글에서는 **옥외광고사 시험 기출문제(61번, 63번, 64번 관련)**에서 자주 다루는 구조 개념을 중심으로 쉽고 이해하기 쉽게 정리해 보겠습니다.

1. 보(Beam) 구조 – 가장 기본적인 하중 지지 방식

보 구조는 건축의 가장 기초적인 개념입니다. 크게 단순보, 캔틸레버보, 내민보, 겔버보로 나눌 수 있습니다.

① 단순보 (Simple Beam)

• 정의: 양쪽 끝이 단순히 지지대 위에 올려져 있는 보
• 특징: 구조가 단순하고 시공이 쉽지만, 중앙부가 휘어지기 쉬움
• 활용 예시: 작은 교량, 창문 위의 보

② 캔틸레버보 (Cantilever Beam)

• 정의: 한쪽 끝은 고정되고, 다른 쪽은 자유롭게 돌출된 보
• 특징: 끝부분에 큰 휨 모멘트가 작용하므로 강도가 중요
• 활용 예시: 현수교의 받침대, 발코니

③ 내민보 (Overhanging Beam)

• 정의: 지지대를 넘어 일부가 돌출된 보
• 특징: 단순보와 캔틸레버의 성격을 동시에 가짐
• 활용 예시: 처마 구조, 일부 보행교

④ 겔버보 (Gerber Beam)

• 정의: 중간에 힌지를 넣어 연속보의 단점을 보완한 구조
• 특징: 모멘트를 줄여 효율적이며, 대규모 교량에 활용
• 활용 예시: 장대교량, 고가도로

 요약하면, 보 구조는 하중을 어떻게 분산할지에 따라 다양한 형태로 발전해 왔습니다.

 

2. 아치(Arch), 쉘(Shell), 트러스(Truss), 케이블(Cable) 구조

 

① 아치(Arch) 구조

• 정의: 곡선을 이용해 하중을 양쪽 지점으로 전달하는 구조
• 특징: 압축에 강함, 장대한 공간을 지탱 가능
• 활용 예시: 로마시대 수로교, 현대의 아치교

② 쉘(Shell) 구조

• 정의: 얇고 곡면을 가진 판 구조
• 특징: 하중을 표면 전체로 분산시켜 가볍지만 튼튼함
• 활용 예시: 체육관 지붕, 전시장 돔

③ 트러스(Truss) 구조

• 정의: 삼각형 단위를 반복 연결하여 하중을 분산시키는 구조
• 특징: 가볍고 경제적이며, 장스팬(긴 거리) 구조에 적합
• 활용 예시: 철교, 경기장 지붕, 전시장 구조

④ 케이블(Cable) 구조

• 정의: 강철 케이블이 인장력을 받아 구조물을 지지하는 방식
• 특징: 큰 장력을 버티며 장대한 구조물에 적합
• 활용 예시: 현수교(예: 금문교), 대형 천막 구조물

⑤ 라멘(Rahmen) 구조

• 정의: 기둥과 보가 강하게 연결된 강체 구조
• 특징: 강한 휨 모멘트 저항, 내진 설계에 유리
• 활용 예시: 고층 건물, 철골 구조물

 특히 라멘 구조는 현대 건축물의 주력 시스템으로, 내진성능이 중요한 고층건물에 주로 사용됩니다.

 

3. 건축 구조의 비교 요약

구조  유형                          힘의 전달                                             방식                                        장점활용 예시

단순보	양쪽 지점 지지	단순, 시공 용이	작은 교량, 건축 보
캔틸레버보	한쪽 고정, 한쪽 자유	돌출 구조 가능	발코니, 교량
내민보	지지대 밖 돌출	다양한 활용	처마, 보행교
겔버보	힌지 삽입	모멘트 감소	장대교량
아치	압축 분산	큰 공간 지지	아치교, 수로
쉘	표면 전체 지지	얇고 가볍다	체육관 지붕
트러스	삼각형 연결	가볍고 경제적	철교, 경기장
케이블	인장력 지지	장대한 구조	현수교
라멘	기둥-보 강체 연결	내진성 뛰어남	고층 건물

 

4. 마무리

이번 글에서는 옥외광고사 시험에도 자주 등장하는 **보 구조, 아치·쉘·트러스·케이블 구조, 라멘 구조를 중심으로 설명했습니다.

핵심은 다음과 같습니다.

• 보 구조: 기본적인 힘의 분산 방식 (단순보, 캔틸레버, 내민보, 겔버보)
• 아치·쉘·트러스·케이블 구조: 대형 공간 및 장스팬을 위한 발전된 구조
• 라멘 구조: 현대 고층 건물의 핵심, 내진 설계에 최적화

 건축 구조를 이해하면, 단순히 시험 대비를 넘어서 도시의 건축물과 교량을 보는 눈이 달라집니다.