글 | 권혁찬(위드웍스 A&E, 대표이사)
1. 서론
서울 창동의 평범한 도시 풍경 속, 마치 시공간을 초월해 불시착한 듯한 거대한 백색 구조물. SF 영화 속 우주선을 연상케 하는 이 기묘한 곡선은 도대체 어떻게 만들어진 걸까요? 바로 국내 최초의 로봇인공지능과학관, 'RAIM (Seoul Robot & AI Museum)'의 이야기입니다. 단순한 상상을 넘어 현실이 된 미래, 그 매끄러운 표면 아래 숨겨진 위드웍스의 치열하고 정밀한 엔지니어링 비밀을 지금부터 공개합니다.
[그림1]서울로봇 인공지능과학관 외부 전경_ ⓒ 이남선 /2024.
RAIM은 터키 이스탄불의 멜리케 알트니 식 아키텍츠(MAA)와 대한민국의 위드웍스 A&E가 함께 일궈낸 글로벌 협업의 결정체입니다. 하지만 시작부터 큰 난관이 있었습니다. 2020년 바로 전 세계를 덮친 코로나 팬데믹이었죠.
대면 회의조차 불가능했던 상황에서 7,944km의 물리적 한계를 극복하게 해준 것은 다름 아닌 클라우드 기반의 3차원 BIM(Building Information Modeling) 설계 도구였습니다. 양국의 건축가들은 가상공간에서 실시간으로 소통하며, 비방향성 구 형태가 가진 난제들과 복잡한 법규적 요구사항들을 하나씩 해결해 나갔습니다.
"물리적 거리는 멀었지만, BIM이라는 공통 언어를 통해 우리는 마치 한 공간에 있는 것처럼 정교한 설계를 완성할 수 있었습니다."
2. 본론
OSC 공법: 레고처럼 조립하여 오차를 제로로
로봇이 첫 삽을 뜨고 시작한 프로젝트이지만.실제로 피지컬 로봇이 현장에서 사람을 대신하는 일은 너무 먼 미래의 이야기 이기도 하고, 합리적인 방법인지 생각해볼 문제입니다. 게다가 비정형형상의 건축물의 경우 현장에서 직접 시공할 경우 품질을 일정하게 유지하기가 매우 어렵습니다.
그래서 위드웍스는 '공장 제작-현장 조립' 방식인 OSC(Off-Site Construction) 공법을 적용했습니다.
[그림2]곡면 외피의 구현을 위한 하지시스템(T-bar)의 공장제작/검수
먼저 완성된 철골구조체에 대해 3차원 레이저 스캐닝을 실시하여 실제 현장의 시공 데이터를 추출했습니다. 이후 이 데이터를 원 설계 3D 모델에 대입하여 시공오차가 반영된 역설계(Reverse Engineering) 과정을 거쳐, 제작될 부재들이 현장에 완벽하게 맞물리도록 보정했습니다. 레이저 CNC 가공과 로봇 자동 용접으로 제작된 정밀한 부재들은 현장에서 마치 레고 조립하듯 오차 없이 결합되었습니다.
[그림3]T-Bar 제작 정합도 검토(3D Scan data + 3D Rhino modeling data
[그림4] 하지시스템(T-bar) 시공
RAIM의 외관은 포물선의 집합체이지만, 외장 패널의 패턴은 바둑판 모양으로 흐릅니다. 이 때문에 패널을 지지하는 하지재의 곡률과 축이 단면에 따라 계속해서 변해야만 했죠. 일반적인 직선 자재로는 구현이 불가능한 영역이었습니다.
위드웍스는 패널 패턴을 따라 유연하게 비틀리는 'CNC Twisted T-bar 시스템'을 적용하여 외벽 두께를 일정하게 유지하면서도 복잡한 패널형상을 완벽하게 구현하였습니다.
3,300여 장의 서로 다른 패널: 각각의 독특한 곡률을 완벽하게 제어
두께의 슬림화: 단열을 포함한 외벽 두께를 450mm 이하로 유지하여 공간 효율 증대
미지의 세계로 가는 관문, GFRC 게이트와 에스컬레이터 터널
과학관 내부로 빨려 들어가는 듯한 에스컬레이터 터널은 항공기나 선박의 형상(뼈대) 제작 기술을 응용했습니다. 500mm 간격의 스틸 폼플레이트 리브를 CNC로 정밀 가공하여 매끄러운 터널 형상을 완성했습니다. 특히 좁은 공간에서의 효율적인 작업을 위해 증강현실(AR) 기술을 활용, 가상의 도면을 현장에 투영하며 시공성을 극대화했습니다.
[그림5]에스컬레이트 터널과 AR
3.결론
기술이 빚어낸 미래의 조각
RAIM은 단순히 로봇을 전시하는 공간을 넘어, 건축 자체가 로봇과 인공지능 기술로 지어진 '살아있는 전시물'입니다. 위드웍스는 이번 프로젝트를 통해 복잡한 비정형 디자인이 정밀한 엔지니어링을 만났을 때 어떤 가치를 만들어내는지 다시 한번 증명했습니다.
기술적 난제를 피하지 않고 정면으로 돌파하며 디자인의 한계를 넓혀가는 위드웍스의 여정은 멈추지 않을 것입니다. RAIM은 단순한 건축물을 넘어, 한국 건설 엔지니어링의 기술적 도약을 알리는 상징적인 이정표로 남을 것입니다.
[건축개요]
•프로젝트명: 서울로봇인공지능과 학관 (RAIM)
• 위치: 서울특별시 도봉구 마들로 13길 56
• 과업기간: 2019 ~ 2024
• 규모: 7,300m²
• 발주처: 서울도시기반시설본부
• 건축설계: Melike Altinisik Architects (MAA) +WITHWORKS A&E
• 파사드 엔지니어링: WITHWORKS A&E
• 건설사 : 엘씨종합건설
• 비정형 외장 시공: 동양GTS
• GFRC/터널 시공: 파사드텍
• 주요 공법: 3D Reverse Engineering, CNC Twisted T-bar, CNC Rib Form Plate.
위드웍스 A & E (http://withworks.kr) | 위드웍스 인사이트 (https://insite.withworks.kr)
ⓒ 월간익스테리어 | FACADE
글 | 권혁찬(위드웍스 A&E, 대표이사)
1. 서론
서울 창동의 평범한 도시 풍경 속, 마치 시공간을 초월해 불시착한 듯한 거대한 백색 구조물. SF 영화 속 우주선을 연상케 하는 이 기묘한 곡선은 도대체 어떻게 만들어진 걸까요? 바로 국내 최초의 로봇인공지능과학관, 'RAIM (Seoul Robot & AI Museum)'의 이야기입니다. 단순한 상상을 넘어 현실이 된 미래, 그 매끄러운 표면 아래 숨겨진 위드웍스의 치열하고 정밀한 엔지니어링 비밀을 지금부터 공개합니다.
[그림1]서울로봇 인공지능과학관 외부 전경_ ⓒ 이남선 /2024.
RAIM은 터키 이스탄불의 멜리케 알트니 식 아키텍츠(MAA)와 대한민국의 위드웍스 A&E가 함께 일궈낸 글로벌 협업의 결정체입니다. 하지만 시작부터 큰 난관이 있었습니다. 2020년 바로 전 세계를 덮친 코로나 팬데믹이었죠.
대면 회의조차 불가능했던 상황에서 7,944km의 물리적 한계를 극복하게 해준 것은 다름 아닌 클라우드 기반의 3차원 BIM(Building Information Modeling) 설계 도구였습니다. 양국의 건축가들은 가상공간에서 실시간으로 소통하며, 비방향성 구 형태가 가진 난제들과 복잡한 법규적 요구사항들을 하나씩 해결해 나갔습니다.
"물리적 거리는 멀었지만, BIM이라는 공통 언어를 통해 우리는 마치 한 공간에 있는 것처럼 정교한 설계를 완성할 수 있었습니다."
2. 본론
OSC 공법: 레고처럼 조립하여 오차를 제로로
로봇이 첫 삽을 뜨고 시작한 프로젝트이지만.실제로 피지컬 로봇이 현장에서 사람을 대신하는 일은 너무 먼 미래의 이야기 이기도 하고, 합리적인 방법인지 생각해볼 문제입니다. 게다가 비정형형상의 건축물의 경우 현장에서 직접 시공할 경우 품질을 일정하게 유지하기가 매우 어렵습니다.
그래서 위드웍스는 '공장 제작-현장 조립' 방식인 OSC(Off-Site Construction) 공법을 적용했습니다.
[그림2]곡면 외피의 구현을 위한 하지시스템(T-bar)의 공장제작/검수
먼저 완성된 철골구조체에 대해 3차원 레이저 스캐닝을 실시하여 실제 현장의 시공 데이터를 추출했습니다. 이후 이 데이터를 원 설계 3D 모델에 대입하여 시공오차가 반영된 역설계(Reverse Engineering) 과정을 거쳐, 제작될 부재들이 현장에 완벽하게 맞물리도록 보정했습니다. 레이저 CNC 가공과 로봇 자동 용접으로 제작된 정밀한 부재들은 현장에서 마치 레고 조립하듯 오차 없이 결합되었습니다.
[그림3]T-Bar 제작 정합도 검토(3D Scan data + 3D Rhino modeling data
[그림4] 하지시스템(T-bar) 시공
RAIM의 외관은 포물선의 집합체이지만, 외장 패널의 패턴은 바둑판 모양으로 흐릅니다. 이 때문에 패널을 지지하는 하지재의 곡률과 축이 단면에 따라 계속해서 변해야만 했죠. 일반적인 직선 자재로는 구현이 불가능한 영역이었습니다.
위드웍스는 패널 패턴을 따라 유연하게 비틀리는 'CNC Twisted T-bar 시스템'을 적용하여 외벽 두께를 일정하게 유지하면서도 복잡한 패널형상을 완벽하게 구현하였습니다.
3,300여 장의 서로 다른 패널: 각각의 독특한 곡률을 완벽하게 제어
두께의 슬림화: 단열을 포함한 외벽 두께를 450mm 이하로 유지하여 공간 효율 증대
미지의 세계로 가는 관문, GFRC 게이트와 에스컬레이터 터널
과학관 내부로 빨려 들어가는 듯한 에스컬레이터 터널은 항공기나 선박의 형상(뼈대) 제작 기술을 응용했습니다. 500mm 간격의 스틸 폼플레이트 리브를 CNC로 정밀 가공하여 매끄러운 터널 형상을 완성했습니다. 특히 좁은 공간에서의 효율적인 작업을 위해 증강현실(AR) 기술을 활용, 가상의 도면을 현장에 투영하며 시공성을 극대화했습니다.
[그림5]에스컬레이트 터널과 AR
3.결론
기술이 빚어낸 미래의 조각
RAIM은 단순히 로봇을 전시하는 공간을 넘어, 건축 자체가 로봇과 인공지능 기술로 지어진 '살아있는 전시물'입니다. 위드웍스는 이번 프로젝트를 통해 복잡한 비정형 디자인이 정밀한 엔지니어링을 만났을 때 어떤 가치를 만들어내는지 다시 한번 증명했습니다.
기술적 난제를 피하지 않고 정면으로 돌파하며 디자인의 한계를 넓혀가는 위드웍스의 여정은 멈추지 않을 것입니다. RAIM은 단순한 건축물을 넘어, 한국 건설 엔지니어링의 기술적 도약을 알리는 상징적인 이정표로 남을 것입니다.
[건축개요]
•프로젝트명: 서울로봇인공지능과 학관 (RAIM)
• 위치: 서울특별시 도봉구 마들로 13길 56
• 과업기간: 2019 ~ 2024
• 규모: 7,300m²
• 발주처: 서울도시기반시설본부
• 건축설계: Melike Altinisik Architects (MAA) +WITHWORKS A&E
• 파사드 엔지니어링: WITHWORKS A&E
• 건설사 : 엘씨종합건설
• 비정형 외장 시공: 동양GTS
• GFRC/터널 시공: 파사드텍
• 주요 공법: 3D Reverse Engineering, CNC Twisted T-bar, CNC Rib Form Plate.
위드웍스 A & E (http://withworks.kr) | 위드웍스 인사이트 (https://insite.withworks.kr)
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