Gilbert-Ash, Leica BLK360로 영국 외무부 Mayhew 극장을 시공하다

길버트-애쉬는 수상 경력이 있는 영국 건설 회사로, 30년 동안 40개국에서 호텔, 사무실, 외국 대사관 및 영사관에 이르기까지 유명하고 권위 있는 건설 프로젝트를 완료했습니다. 런던과 벨파스트에 사무소를 둔 이 회사는 전문성과 높은 시공 품질을 인정받아 영국 외무부 공사를 자주 수주합니다. 최근에는 런던 외무부 청사에 외교 교육 아카데미를 건설했으며, 윌리엄 왕자가 직접 개관식을 열었습니다. 

영국 최초의 여성 외교관인 세실리 메이휴(Cecily Mayhew)의 이름을 따 메이휴 극장(Mayhew Theatre)으로 정식 명명된 외교 교육 아카데미는 포물선형 유리·강철·목재 구조물로, 런던 영국 외무부 청사의 안뜰에 지어야 했습니다. 그래서 철골 상부 구조물을 크레인으로 들어 올려, 차량 진입로에서 90m 떨어져 있고 사방 여유 공간이 5m에 불과한 안뜰에 내려놓아야 했습니다. 매우 섬세한 작업이었습니다.  

이 프로젝트에서 Gilbert-Ash는 비좁고 민감한 공간에서 작업해야 했습니다. 또한 기하학적 설계 사양이 매우 엄격한, 복잡하고 현대적인 건물을 완성해야 했습니다. 다행히 이들은 Leica BLK360 이미징 레이저 스캐너를 도입했고, 이 핵심 기술 덕분에 2019년 건설우수상을 받은 메이휴 극장 프로젝트를 성공적으로 완수할 수 있었습니다.  

복잡하고 주목도 높은 건설 프로젝트에 필요한 첨단 기술 

성공적인 기록에서 알 수 있듯이 Gilbert-Ash는 세간의 이목을 끄는 건설 작업의 과제를 늘 훌륭히 감당해 왔습니다. 그러나 메이휴 극장의 설계 및 건설 과정에는 위에서 언급한 복잡한 문제로 인해 첨단 기술이 필요했습니다. 

“건물의 상부 구조는 아연 지붕을 얹은 캔틸레버식 쌍곡 포물면 상단 링 빔으로, 그 모양 때문에 프링글이라 불렸고, 건물 내부에는 타원 포물면 형태의 삼나무 슬랫 천장이 있었습니다."라고 Gilbert-Ash의 디자인 관리자인 Paul McGeachy는 말했습니다. 건축 전문가가 아니라도 이런 기하학 용어만 봐도 짓기 까다로운 구조라는 걸 짐작할 수 있습니다.

그리고 네, 프링글스는 쌍곡선 포물면 모양의 감자칩입니다. "쌍곡선 포물면"이 얼마나 복잡한지는 New York Times가 슈퍼컴퓨터를 다룬 기사에서 프링글스의 설계 방식을 언급한 대목만 봐도 알 수 있습니다. "Procter & Gamble은 심지어 프링글스가 깨지지 않고 캔에 들어갈 수 있도록 슈퍼컴퓨터를 사용하기도 합니다." 

이처럼 메이휴 극장은 설계와 시공 모든 단계에서 흠잡을 데 없는 정밀도가 필요한 복잡한 구조물이었습니다. 쌍곡선 포물면 아연 지붕은 프링글스가 캔에 들어가듯, 1등급 문화유산 건물인 외무부 청사에 손상을 주지 않고 안뜰에 들어맞아야 했습니다. 프링글스를 캔에 담는 데 슈퍼컴퓨터가 필요하다면, Gilbert-Ash가 메이휴 극장을 성공적으로 짓는 데는 BLK360가 꼭 필요했던 셈입니다. 

극장의 시공 과정에 대한 자세한 설명과 도해는 Construction Manager Magazine 기사에서도 볼 수 있습니다. 

Gilbert-Ash, 3D 모델 제작을 위해 Leica BLK360 도입 

프로젝트 초기에 McGeachy와 수석 견적 담당 Graeme Gourley는 극장 시공 계획에 극도로 정밀한 측정값이 필요하다는 것을 깨달았습니다. 이들은 이미 디지털 건설과 리얼리티 캡처 도구를 어느 정도 써 본 경험이 있었는데, McGeachy가 BLK360를 접하고 자사 기술 포트폴리오에 잘 맞겠다고 판단했습니다. 

McGeachy는 "디지털 건설 박람회에 참석하여 다양한 부스를 살펴보다가 Leica 부스를 발견했습니다. 담당자가 제품을 설명하고 시연해 주었습니다."라고 말했습니다. "그 자리에서 이 장비가 우리 디지털 건설 도구에 좋은 보탬이 되겠다는 걸 바로 알 수 있었습니다." 

하지만 현장 공간이 협소하고 설계가 복잡한 데다 여러 하청업체와 함께 일해야 해서, 일단 현장에서 공사를 시작해 진행하면서 설계를 조정하는 방식은 쓸 수 없었습니다. 그래서 Gilbert-Ash는 현장 치수를 확정하기 위해 철골 상부 구조를 현장 밖에서 먼저 세워 보기로 했습니다. 

Gourley는 "디지털 건축 방법을 사용하여 모든 것을 현장 밖에서 꼼꼼하게 검토해야 했습니다."라고 말했습니다. "유리를 제작해 현장으로 보내기 전에 크기를 확정하려고 극장 구조를 미리 세워 봤습니다."  

McGeachy는 "현장에서 치수를 잡으려면 3D로 캡처하는 것 말고는 방법이 없었습니다."라고 말했습니다. 이어서 BLK360를 사용해 상부 구조를 스캔하고 정확한 치수를 확인했고, 이 치수로 유리, 목재 부재 같은 다른 자재를 주문할 수 있었습니다. BLK360로 캡처한 정확한 포인트 클라우드 데이터 덕분에 Gourley 팀은 설계 첫 단계부터 정밀하게 작업을 시작할 수 있었고, 이는 모든 시공 단계의 정확도를 지키는 바탕이 되었습니다. 

McGeachy는 "저희는 북아일랜드에서 가장 먼저 Leica BLK360에 투자한 회사 중 하나입니다. 이 장비로 3D 포인트 클라우드 데이터를 캡처하고 있습니다."라고 말했습니다. "저희가 만든 3D 모델로 세 공종 간의 간섭을 쉽게 찾아낼 수 있었고, 하청업체와 워크숍을 열어 설계 변경 방안을 마련할 수 있었습니다." 

쌍곡선 포물면의 설계 및 시공 워크플로 

상부 구조를 캡처한 뒤 McGeachy는 Autodesk Revit, ReCap Pro & Mobile, Navisworks를 활용한 여러 워크플로로 데이터를 처리하고 3D 모델을 만들었습니다. 이를 바탕으로 기존 Revit 모델과 치수가 기입된 Autocad 도면을 발전시킬 수 있었고, 철골 하청업체는 Tekla Structures 소프트웨어로 철골 구조, 프레임, 접합부를 성공적으로 설계했습니다. 

McGeachy는 "형태 자체가 매우 복잡한 기하학 도형인데, 이 설계에서는 그 형태들이 서로 맞물려 영향을 주고받으니 훨씬 더 복잡해집니다."라고 말했습니다. 극장 설계에 쓰인 재료와 형태가 다양했기 때문에, Gilbert-Ash는 메이휴 극장을 성공적으로 완공하는 데 필요한 모든 3D 모델링의 근거 자료로 BLK360 데이터를 활용했습니다. 

Leica BLK360는 저희가 프로젝트를 수행하는 방식을 사실상 바꿔 놓았고, 특히 하청업체와의 조율에서 큰 차이를 만들었습니다.

Gourley는 이렇게 말했습니다. "설계 간섭을 더 일찍 찾아낼 수 있고, 고객도 프로젝트 초기부터 결과물이 어떻게 나올지 더 잘 파악할 수 있습니다."  

이처럼 상징적인 장소와 목적, 고객을 위해 복잡한 구조물을 짓는 과정에서 BLK360는 Gilbert-Ash가 영국 외무부와 성공적인 관계를 이어 가고 수상작다운 성과를 계속 낼 수 있도록 도왔습니다. Gilbert-Ash가 향후 프로젝트에 3D 레이저 스캐닝을 어떻게 통합할지 기대됩니다. 

면책조항: 이 기사에서는 Leica BLK360 G1을 사용한 데이터 캡처를 다루고 있습니다. 최신 BLK360 모델의 확장된 기능은 여기에서 살펴보세요.