2019년부터 2021년까지 안전화 작업이 완료된 노트르담 대성당의 복원은 대단한 사업이었습니다. 그 중 대부분은 지상 50m 이상에서 진행되었으며, 첨탑은 96m에 달했습니다. 또한, 화재로 손상된 예술 작품을 복원하는 기술의 정수였습니다. 마지막으로, 500명 이상의 장인들이 협소한 공간에서 동시에 작업하는 대규모 현장을 체계적으로 운영한 것도 특징이었습니다. 공급업체는 프랑스 전역에 분포해 있었습니다.
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노트르담 복원 작업의 부지연 문제
대형 고딕 교회에서는 부지연이 천장과 지붕 구조가 벽에 미치는 수평 압력을 상쇄하기 위해 반대 방향으로 동일한 힘을 생성함으로써 균형을 잡는 역할을 합니다.
노트르담의 부지연은 중세에 건설된 것 중 가장 큰 규모입니다. 이 부지연은 대성당에 독특한 역동성을 부여합니다. 그러나 지붕이 사라진 이후로 부지연이 측벽에 큰 부담을 주고 있습니다.
공학자들은 부지연의 무게를 줄이기 위해 아래에 무거운 목재 구조물을 설치하기로 결정했습니다. 이 구조물은 대성당의 천장과 대형 지붕이 재건될 때까지 그대로 유지될 것입니다.
밀리미터 단위로 설계된 거대 구조물
측량사는 28개의 아치 중 각 아치의 3D 측정을 수행했습니다. 모든 아치는 서로 다릅니다. 이 측정 결과에 따라 설계사무소는 각 아치를 개별적으로 설계하여, 해당 아치에 맞출 뿐만 아니라 향후 설치될 위치의 지원점을 고려할 수 있도록 합니다. 정말 정밀한 작업입니다!
이 거대한 라치목 구조물은 각각 8톤 이상의 무게이며, 로렌 지방에서 제조됩니다. 사전 조립된 후, 이 구조물은 두 부분으로 나뉘어 노트르담 현장으로 운반됩니다.
경이로운 설치 작업
각 아치 지지대의 설치는 새로운 도전 과제입니다. 땅에서 최종 조립된 후, 수직으로 유지하면서 들어올릴 수 있도록 설계된 스프레더 바에 고정됩니다. 실제로, 완벽하게 수직으로 들어올려야 하며 부드럽게 설치해야 합니다. 각 아치 사이에는 6미터의 간격만 있으므로, 들어올릴 때 망설이거나 즉흥적인 행동은 허용되지 않습니다!
구조물은 대성당의 테라스에 콘크리트 기반을 부어 세우고 무게를 분산시키기 위해 설치된 아치 위에 설치됩니다. 그 후, 비행 부조에 연결된 로프 액세서리 작업자들은 아치와 비행 부조 사이에 쿠슈(긴 나무 쐐기)를 설치합니다. 이제 비행 부조는 지지되어 천장 붕괴의 위험에서 벗어났습니다.
2019년 7월 2일부터 2020년 2월 28일까지 노트르담 대성당의 부조 아래에 28개의 현수 장치가 설치됩니다.
합창단 벽과 천장의 복원
2021년, 구조 보강 작업이 완료되자, 천장과 손상된 부분의 복원 작업이 시작되었습니다. 그 후, 화재 전의 모습으로 대성당을 복원하기로 결정했습니다.
노트르담 재건을 위한 호환 가능한 돌의 탐색
대성당이 건설된 이후, 그 돌들은 가능한 한 원석의 특성을 존중하면서 자주 교체되어 왔습니다. 파리 "bancs francs parisiens"에서 채굴된 석회석이지만, 점차 수도에서 더 먼 채석장에서 채굴되었습니다.
붕괴된 천장과 화재로 약화된 돌을 교체하고, 정면과 창문 주위의 일부 조각상을 완전히 새롭게 조각하기 위해 총 1,300m³의 돌이 필요했습니다.
돌 공급은 두 가지 연구의 대상이 되었습니다. 먼저, 역사적 기념물 연구소(LRMH)는 대성당에서 제거된 돌과 여전히 남아 있는 돌을 분석하여 그 특성을 정의했습니다.
호환 가능한 채석장의 탐색
공공기관의 위탁을 받은 지질 및 광업 연구국(BRGM – 지질 및 광업 연구국)은 원석과 미적·물리화학적 특성이 호환되는 돌을 공급할 수 있는 채석장을 식별했습니다. 이 연구 프로그램은 루테티안 지질 분지의 일부 채석장이 대성당 복원 작업에 필요한 모든 돌을 공급할 수 있음을 입증했습니다.
오아즈주 보뇌유앙발루아의 라 크루아이아르 석회암 채석장은 붕괴된 아치의 복원과 벽의 보수에 필요한 단단한 석재를 공급할 수 있는 유일한 채석장이었습니다. 평소와 달리 공공기관은 공급을 확보하기 위해 직접 석재를 구매하기로 결정했습니다.
오아즈주 생막시망과 에나주 소아송 지역 내 8개의 다른 채석장에서 붕괴되거나 손상된 아치의 복원과 내부 석재 보수에 필요한 부드러운 석재를 공급할 예정입니다.
석재 채취
지하 또는 개방식 채석장은 "계단식"이라고 불리는 광물층의 쌓인 구조입니다. 원하는 석재를 채취하려면 먼저 그 위에 있는 층을 파내야 합니다.
그 후 채석공은 3.5미터에 달하는 기계팔에 장착된 대형 체인소인 커터로 석재를 자르고, 수압식 쇼벨로 자연 균열에 수직으로 석재를 분리한 후 단단한 석재와 반단단한 석재를 구분합니다. 그런 다음 석재를 공장으로 보내 "세척"합니다. 즉, 작은 두께로 자르는 작업을 통해 이전에 보이지 않았을 수 있는 균열을 확인합니다.
노트르담 재건축: 품질 관리 및 채석 준비
노트르담은 최고 품질을 요구하기 때문에, 공공 기관의 요청에 따라 BRGM은 라 크루아유아르 채석장에서 석재 추출 및 공장에서의 첫 번째 석재 가공 단계에서 품질 검사를 수행합니다.
6면이 잘린 석재 블록은 작업장으로 운반되거나, 기둥 돌이나 조각상과 같은 형상 요소로 사용될 경우 대성당 앞마당에 설치된 조각 작업장에 운반됩니다. 이미 그곳에서 조각 작업이 시작되었습니다.
노트르담 재건축: 천장 보강
화재 이후, 극심한 열로 인한 균열로 인해 일부 천장이 붕괴 위기에 처했습니다. 원본 구조에 추가 피해를 주지 않도록 극심한 주의로 보강 작업이 수행되었습니다:
합창석 복원
화재로 일부 손상된 합창석은 철저히 청소되었으며, 일부는 손상된 돌을 교체해야 했습니다.
합창석 및 천장 부조 요소 재현
손상된 조각상, 장식품 및 합창석과 천장 부조 요소는 전통적인 기법으로 복원하거나 재현되었습니다.
구조 감시 센서 설치
천장과 합창석에 센서가 설치되어 구조의 안정성을 실시간으로 모니터링하고 있습니다. 이 센서는 미세한 움직임이나 진동을 감지하여 작업이 진행되는 동안 구조를 지속적으로 감시합니다.
천장과 합창석 보강 완료
2022년, 천장과 합창석의 보강 작업이 완료되어, 교차보와 첨탑 재건축을 위한 중요한 단계가 마무리되었습니다. 보존 전문가들은 건물의 가장 취약한 부분이 프로젝트의 다른 단계에 대비할 수 있도록 준비되었음을 보장할 수 있었습니다.
노트르담 첨탑 재건축 (2022 – 2023)
노트르담 대성당의 지붕 구조와 첨탑 재건축은 2022년부터 2023년까지 진행되었으며, 이는 대성당 복원 작업의 상징적인 단계였습니다. 재료, 전통 기술, 원본 설계에 대한 충실성에 대한 세심한 주의를 기울였습니다. 이 단계에서는 장인들과 엔지니어들이 고대 기술과 현대 기술을 결합하여 19세기 건축가 오귀스트 에티엔 유베르가 설계한 대로 대성당의 독특한 실루엣을 복원했습니다.
프레임워크의 재료 및 오크 선택
밀집성과 양이 필요한 재목으로 "숲"이라는 별명을 가진 노트르담의 프레임워크는 화재로 거의 완전히 파괴되었습니다. 재건의 첫 단계는 재료 선택이었습니다:
프레임워크 요소의 제조
복잡한 프레임워크는 중세 기술을 사용한 정밀한 조립이 필요했습니다:
노트르담 재건 : 첨탑
대성당의 상징적인 부분인 첨탑은 비올레르뒤크의 원본 설계에 따라 재건되었지만, 안전성과 내구성을 위해 개선되었습니다:
예방적 토지 발굴:
국립예방고고학연구소(Inrap)가 십자형 교차점에서 실시한 예방 발굴 작업에 따라, 2022년 가을에는 첨탑이 설치될 위치 바로 위에 임시 구조물이 세워질 예정입니다. 높이가 26m인 곳에서 목수들은 아치형 천장을 재건하기 위해 네 개의 나무 반원형 구조물을 설치했습니다.
참나무 구조물과 납 코팅:
첨탑은 원본과 마찬가지로 참나무로 재건되었으며, 납 코팅을 통해 전통적인 외관을 복원하면서도 기후에 대한 내구성을 강화했습니다.
기본적인 임시 구조물이 설치된 후, 첨탑의 골조가 완성될 때까지 높이 약 100m까지 다시 올려졌습니다. 이를 위해 목수들은 첨탑의 구조와 수집된 목재를 고려하여 적합한 조립 방법을 식별, 계산하고 실행했습니다.
목공 작업
목공 작업은 공방에서 이루어지며, 이는 엔지니어들이 제공한 설계 도면에 따라 진행됩니다. 목수들은 구조 부재의 설계도를 작성합니다. 그들은 1:1 스케일로 지면에 그린 청사진부터 시작합니다. 이 설계 단계는 매우 오래된 기술로, 2009년 '프랑스 목조 구조의 전통적인 설계 기술'이라는 제목으로 유네스코 무형문화유산에 등재되었습니다. 동시에, 참나무 원목을 가공하여 프레임 부품에 맞게 크기를 조정합니다. 이 단계는 '리냐주(lignage)'라고 불립니다.
그 다음, 프레임 부품들이 개요에 배치되고 최종 위치에 맞춰 방향을 조정하여 조립 절단 위치를 결정합니다. 이 단계는 매우 중요하며, 전체 구조에서 각 부품의 최종 위치를 결정하기 때문입니다.
공방에서 빈 조립을 수행하여 크기가 정확히 제작되었는지 확인하고, 조립이 호환되는지 확인합니다. 이는 대성당 높이에서 최종 조립 시 발생할 수 있는 문제를 사전에 방지하기 위한 것입니다.
스파이어의 기반: 받침대
스파이어의 받침대가 되는 구조 요소, 즉 교차점 벽 모서리에 설치되는 기반이 2023년 봄 노트르담에 도착했습니다.
스파이어의 운반과 조립은 극도의 정밀도가 필요했습니다
스파이어의 완공
스파이어가 설치되면, 스캐폴딩을 해체하고, 궁륭을 완성한 후, 파리 교구는 성직용품의 설치를 최종적으로 마무리할 수 있습니다.
장식과 조각상
마지막으로, 화재 직전에 복원 작업으로 인해 구출된 16개의 청동 조각상들이 다시 첨탑의 기단에 설치되었습니다. 이 조각상들은 사도와 복음서 저자들을 형상화한 것입니다. 첨탑 꼭대기에 위치한 유명한 대천사 미카엘 조각상도 재현되었습니다.
노트르담 재건 : 중앙 통로와 합창단 지붕 및 구조물
첨탑 재건과 병행하여 진행되는 이 두 프로젝트는 파리 하늘을 장식할 것입니다. 이 프로젝트들은 재건 기간 동안 전체 유적의 부활을 상징하는 상징적인 요소들이 될 것입니다.
선정된 목재 가공소에 도착한 첫 번째 원목들은 일반 전기 톱으로 사각형으로 잘려졌습니다. 그런 다음, 13세기 초에 시행되던 방법에 따라, 사용 가능한 빔의 심목을 얻기 위해, "도와르"라는 목공용 도끼로 수작업으로 마무리되었습니다.
중세 프레임은 "라프터-포머-프레임" 시스템을 기반으로 합니다. 트러스는 삼각형 구조의 하중 지지 구조물입니다. 이 시스템은 복잡한 주요 트러스가 프레임에서 간단한 라프터와 교차하는 방식으로 구성됩니다. 각 트러스는 독특하며, 절단 및 조립 과정은 첨탑의 건설 과정과 동일합니다. 설계에서 현장까지의 모든 단계가 같습니다.
트러스가 설치되면 모래 주조법으로 만든 납판으로 덮습니다. 이 납판은 대성당을 외부 환경으로부터 보호합니다. 그 위에 납으로 된 지붕 끝을 덮습니다.