목수의 나무 계단만들기
보통 고급 주택에서 우아한 실내 공간을 창출하기 위해 실내의 아래 윗층을 아름답고 부드러운 목재를 이용해 나무 계단으로 인테리어 하는 경우가 많습니다.
위의 그림은 제가 코렐드로우를 이용해 그려 본 계단의 모양 입니다.
자 그럼 우선 나무 계단을 만들기 위해서는 가장 중요한 목재를 선택 해야 겠죠
나무 계단에 사용 되는 원목에는 여러 가지 종류의 목재가 이용 되고 있는데요
티크목이나 오크목 같은 아주 값비싼 원목부터 저렴한 나왕재 까지 선택의 폭은 넓습니다.
다양한 목재 종류 알아보기
경제적 여건을 고려해 선택 할수 있으며 주로 이용되는 목재로는 붉은 자색이 강한 랭가스 원목이 주로 사용 되며 홍송이나 미송도 많이 사용 하는 목재라고 할수 있습니다.
위의 그림 에서 볼수 있는것 처럼 모든 하중을 지탱해주는 계단의 주 골격부인 계꾸미가 있습니다.
계꾸미는 계단의 골격이 되는 주지지대로 대칭되는 한쌍의 뼈대로 이루어 지며 계단의 우아함과 높은 격조를 살려주는 주요 부 인 만큼 계꾸미를 제작하는 일은 나무계단 만들기의 백미라고 할수 있읍니다.
계꾸미의 상하 끝 부분의 각도에 따라 계단의 경사도를 결정 해주기 때문에 계단이 설치되는 주위의 공간을 고려해 각도를 설정 해야 합니다.
보통 무난한 각도는 45도의 각도 이지만 공간이 충분하여 완만한 경사도를 구현 하고 싶은 경우 상부쪽의 각도를 60도 하부쪽 30도 까지 맟 추기도 합니다.
공간을 최대한 활용 하면서 더 우아한 인테리어 연출을 위해서는 중간에 계단참을 만들고 꺾어서 이중 계단을 만들기도 합니다.
자 그럼 공간에 따른 수직 벽면의 높이와 하부 바닥의 공간에 따른 거리를 확보 하였다면 이 높이와 바닥의 거리로 계꾸미의 각도와 길이를 측량 해주어야 하는데요 만약 높이와 바닥 거리가 같다면 계꾸미의 각도는 45도 가 될것입니다.
이것은 피타코라스의 정리에 의해 구해지는 것으로 직각 이등변 삼각형 에서의 다른 두각은
45도가 되기 때문이죠
삼각형의 내각의 합은 180도 이며 한각이 직각인 90도 이므로 나머지 두각의 합은 90도 가 되겠죠 이때 직각을 끼고 있는 두변의 길이가 같을 경우 정사각형을 대각으로 쪼갠 것과 같으며 정사각형의 한각은 90도 이므로 반을 나누 었을땐 45도 되는 것과 같은 이치 이죠
만약 위의 그림과 같은 높이와 바닥 거리가 나왔다고 가정 했을때 계꾸미의 길이는
피타코라스의 정리에 의한 공식으로 ?의 길이를 구할수가 있을 것입니다.
빗변의 길이 제곱은 두변의길이의 제곱을 더한것과 같으므로 200*200+200*200=루트80000이 되며 제곱근을 구해 보면 200루터2가 되겠죠 루터2는 1.414의 근사값을 가지므로
200*1.414=282.8mm가 됩니다.
이렇게 높이와 바닥 거리가 같을 경우엔 쉽게 해결 할수가 있지만 그렇지 않은 경우도 허다 합니다.
높이와 바닥 거리는 쉽게 줄자를 이용해 측량이 가능 하기 때문에 서로의 길이가 달라도 직각 삼각형의 빗변 구하는 공식은 같으므로 이것을 이용해 계꾸미의 길이는 쉽게 구할수가 있을 것입니다.
그러나 보통의 경우 계단의 완만 한경사도를 위해 바닥 거리를 높이보다 더 주게 되므로 높이와 바닥 거리가 다를 경우의 각도를 구하는 것이 문제가 되는 것입니다.
그러나 어렵게 생각 할 필요는 없죠 간단하게 아래 처럼 하면 되는 것입니다.
예를 들어 위와 같은 치수를 측정 하였다고 했을때 ? 각을 구하기 위해 100분비로 축소한 도형을 종이위에 그려서 각도기로 측정하면 되겠죠
만약 위처럼 나왔다면 근사값36도로 잡으면 되겠죠 그럼 나머지 각은 54도 가 자동 계산 되는 것이고요
높이와 바닥거리 그리고 각도 까지 알게 되었다면 계꾸미의 길이는 피타코라스정리에 의해
_/25제곱+_/20제곱=_/1025=32라는 값을 구할수가 있습니다.
그래서 계꾸미의 길이는 32*100=3200mm가 되는 것이죠
계꾸미에 계단판이 들어가는 홈의 각도를 서미선으로 그려 주어야 하는데
이때 위의 그림 처럼 계단판이 들어갈 깊이를 먼저 먹줄로 길게 튕겨 준후 직각자를 이용 하여 끝쪽의 각에 일치 시킨다음 위의 그림 처럼 서미선을 그려 주면 되겠죠
직각자를 사용 하기 때문에 계꾸미가 세워 졌을때 바닥과는 수평을 이루는 각도가 그려 지게 되는 것입니다.
이런 여러 여건들을 고려 해 계꾸미와 계단판에 사용할 목재와 계꾸미의 길이와 각도가 확정 되었 다면 이것들을 토대로 조립도를 그리고 조립도에 따라 실제 계꾸미와 계단판을 다듬는 작업에 착수 합니다.
보통의 경우 계꾸미 원목의 크기는 두께 54mm에 넓이210mm원목을 자동 대패로 쇼바한후 마지막 마무리한 두께가 48mm에 넓이는 200mm 정도로 맞추어 줍니다.
계단판은 마무리 했을때 뚜께35mm 넓이 280mm정도로 맞추어 주며 길이는 800mm~1000mm가 일반적이지만 공간의 구조에 맞도록 더 넓거나 좁게 제작 하도록 합니다.
계꾸미의 길이에 따라 계단판의 갯수는 유동적이며 계단판과 판 사이가 쏘물 수록 안전하기 때문에180~200mm정도가 적당 할 것 같습니다.
만약 아래그림과 같은 치수의 계단판과 계꾸미의 치수가 가공 되었다고 가정 했을때 계단판의 갯수와 간격의 치수를 구하는 방법은 아래 처럼 이렇게 하시면 정확히 같은 치수로 등분 할수가 있습니다.
이렇게 등분 하는 것을 목공에서는 와리라고 합니다.
이것은 뒤에 전통문살에서 다루게 되는 공식 이기도 합니다.
먼저 계단판과 판 사이의 간격을 정해야 하겠죠
보통 180mm부터 200mm정도에서 맞추도록 합니다.
계단판의 두께가 35mm이며 계꾸미의 총길이가 2500mm라고 했을때 두께를 포함한 간격이냐 아니냐에 따라 갯수가 달라질수 있겠습니다.
만약 두께를 포함 한 200mm 정도의 간격을 두고자 할때의 계단판의 갯수는 2500/200=12.5 라는 값이 나오게 되며 실제 계단판 갯수는 1을 뺀11.5개가 됩니다.
아래의 그림을 보면서 정리 해보도록 하겠습니다.
이렇게 대략적으로 200mm 간격을 두었을때 12.5개 라는 갯수가 계산상으로 나오게 되지만 실제 계단의 갯수는 12개 또는 11개 이렇게 정해 져야 합니다.
그렇기 때문에 위의 2500mm에서 정확히 200mm의 간격을 주었을때 정확한 등분이 이루어 지지 않게 되죠
200mm에 근접한 치수의 계단판 갯수는 간격치수에서 1을 뺀 11개 또는 12개가 되며 좀더 편안한 걸음을 원한다면 12개로 맞추고 그렇지 않을경우 11개로 맞추어 줍니다.
12개의 계단판을 넣게 될때의 와리치수는 192.3mm가 되며 11개의 계단판을 넣게 될때의 와리치수는 208.3mm가 되겠죠 이 간격으로 와리를 해주게 되면 거의 정확한 등분값을 얻을수가 있습니다.
간격의 칸수에서 1을 빼야 하는 이유는 아래의 그림에서 처럼 실제 계단판은 1부터 12까지만 들어 가기 때문 입니다.
또 다른 공식으로는 계단판의 두께인 35mm*13개=455mm 2500mm-455mm=2045mm
2045mm/13칸=157.3mm 이렇게 와리를 한후에 먼저 157.3mm에 기억자를 대고 계단 판 나무를 댄후 연필로 그려 주고 하나씩 첨가 해가면서 끝까지 서미를 놓는 방법도 있습니다.
이방법으로 서미를 놓을 경우 계꾸미의 홈과 계단판의 여유 치수를 얻을수 있기 때문에
조립시 스무스하게 할수가 있습니다.
또 다른 한가지 방법이 있습니다만 추후 전통문살 만들기포스팅에서 다루 도록 하겠습니다.
계단판의 갯수와 계꾸미와리 작업이 끝나게 되면 본격적인 실제 가공 작업을 해야 겠죠
아래의 그림 처럼 계꾸미에 계단판 뚜께만큼 홈을 낸후 계단 판의 삼분의 2 정도가 들어가도록 하고 계단판에도 홈을 내어 지지판을 조립 할수 있도록 해 줍니다.
계꾸미 다듬는 작업은 장중하고 단단한 목재를 사용 하기 때문에 신중 해야 하므로
연장손질을 아주 철저하게 해주어야 합니다.
특히 끌질 할때 서미선이 다치지 않도록 조심 해야 합니다.
계단판 다듬기를 하면서 계꾸미에 끼운후 튼튼하게 고정이 되도록 계단판의 아래 위에 지지판을 설치 할수 있도록 미리 홈을 파 주도록 합니다.
그리고 마지막 계단 대스리에 쓰일 원목 펜스와 지지대를 면치기와 로구로 작업으로 만들어야 합니다.
대스리 와 지지대는 계단의 아름 다움을 완전하게 꾸며 주는 요소 이므로 고급 목재를 이용 하도록 합니다.
지지대는 대스리바를 고정하며 마감 해주는 역할을 하므로 튼튼하게 고정 시켜야 합니다.
로구로 작업시 하단부에 미리 철심이나 나무로 돌출부를 만들어 주도록 합니다.
대스리바는 면치기 컷트날로 상부와 측면부를 예쁘게 만들어 주며 바가 장중 하기 때문에 하단에 홈을 내어 조립 할수 있도록 해주어야 합니다.
그림) 미리 선작업된 대스리 바의 정면과 측면 모습
대스리 바의 홈에 맞도록 제작한 보조목재를 이용 하여 지지대를 먼저 튼튼 하게 고정 하도록 합니다.
위 그림은 로구로 작업으로 다듬어진 주지지대와 중간 지지대의 모습입니다.
이제 아래 윗층을 이어 주는 나무 계단을 아름 다운 원목으로 만들고 고급 락커도장 까지 마쳤다면
설치한 나무 계단을 따라 우아한 드레스의 끝자락을 스치우며 사푼히 걸어 가시면 됩니다.
오늘은 원목 나무 계단 만들기 작업에 대한 포스팅을 해보았습니다.
감사 합니다.