Artec Leo를 사용하여 독특한 반향 방지 음향 패널로 개조된 콘서트홀

Artec Leo를 사용하여 음향 패널의 표면을 캡처하는 엔지니어

이름에서 알 수 있듯이 콘서트홀은 사람들이 가서 라이브 음악 공연을 즐길 수 있는 곳입니다. 이들 중 상당수는 정교한 건축물과 독특한 스타일을 갖추고 있어 그 자체로 하나의 예술 작품입니다. 또한 콘서트홀은 위치한 도시에 깊이 뿌리내려 음악으로 문화 공간에 활력을 불어넣고 중요한 문화적 랜드마크가 되는 경향이 있습니다.

콘서트홀에 가본 적이 있다면 콘서트홀의 벽면이 일반 건물과 매우 다르다는 것을 발견했을 것입니다. 콘서트홀 내부는 표면이 고르지 않고 벌집 모양의 구멍이 빽빽하게 뚫려 있는 경우가 많습니다.

여러 가지 엄격한 음향 기준을 충족하도록 이와 같은 모양으로 설계된 것입니다. 그중에서도 반향 간섭 없이 균일한 음장 분포를 달성하는 것이 무엇보다 중요합니다. 이를 염두에 두고 콘서트홀의 오목하고 볼록한 벽면은 실내 음향 반사와 흡수를 조절하는 데 사용되는 특수 장식 장치인 음향 패널로 장식되어 있습니다.

각 패널에는 소리를 흡수하는 구멍이 촘촘하게 분포되어 있습니다. 이런 작은 구멍은 음파의 반사를 줄이고, 울퉁불퉁한 패널 표면은 산란 효과를 일으켜 음파가 교차하고 소멸하게 합니다. 이러한 모든 간섭은 음파가 반향에 필요한 에너지 수준에 도달하지 못함을 의미합니다.

음향 패널은 반향 간섭을 제어함으로써 본질적으로 청중에게 향상된 청취 환경을 제공합니다. 하지만 이제는 음향 패널은 홀과 극장에서 흔히 볼 수 있긴 하지만, 비표준 치수와 광범위한 음향 효과 범위로 인해 정확한 측정값을 얻고 기성 유지보수 예비품을 찾는 것이 매우 까다롭습니다.

닝보 청년회관 개조

닝보 청년회관은 최근 새로운 콘서트홀로 탈바꿈했습니다. 그러나 완공 후 이 회관의 경영진은 개선의 여지가 있다고 판단하고 벽면 시공에 대한 우려를 표명했습니다.

콘서트홀 사전 점검(개조할 벽면이 빨간색으로 표시됨)

홀의 음향 패널 표면과 벽면 사이의 영역은 처음에는 반투명 직물로 덮여 있었습니다. 각 패널에는 플라스틱으로 안을 받친 조명 스트립이 채워져 청중을 좌석으로 안내했습니다. 그러나 직물은 전반적인 설계 요건을 충족하지 못하는 것으로 나타났습니다.

또한 반투명 천은 관리가 쉽지 않고 조명 스트립은 모기나 파리 같은 곤충을 쉽게 유인하는 것으로 밝혀졌습니다. 따라서 많은 고민 끝에 이 피복재를 LED 조명이 장착된 알루미늄 대체재로 교체하기로 했습니다.

Artec Leo를 사용한 패널 크기 조정

콘서트홀의 벽면을 측정할 때, 개조 공사를 맡은 엔지니어들에게 문제가 생겼습니다. 총 길이가 100m가 넘는 벽면을 측정했을 뿐만 아니라 각 부분이 울퉁불퉁하고 모양이 불규칙하여 기존 방법으로는 정확하게 측정하는 것이 거의 불가능했습니다.

개조 전에 사용된 콘서트홀 벽면 사이에 반투명 천 피복재와 플라스틱 외장재(사진)

이 문제를 해결하기 위해 닝보 청년회관은 시장 최고의 치수 측정 및 리버스 엔지니어링 솔루션을 도입하기로 했습니다. 얼마 지나지 않아 청년회관은 Artec 3D 골드 인증 파트너인 Ningbo FLD-TECH Co., Ltd에 연락했고, 경험이 풍부한 이 회사의 엔지니어 팀은 Artec Leo 3D 스캐너 구매를 권유했습니다.

0.1mm 정확도로 초당 최대 3,500만 포인트의 데이터를 캡처할 수 있는 Artec Leo는 놀랍도록 정밀한 3D 모델을 빠른 속도로 생성합니다. HD 터치 스크린으로 실시간 피드백이 가능하며, 무선 '클릭 투 스캔(click-to-scan)' 기능을 통해 스마트폰처럼 '포인트 앤 슛' 방식으로 캡처할 수 있습니다.

현장에 비계를 설치한 후, Leo를 사용해 단 4시간 만에 홀 전체의 음향 패널을 캡처할 수 있었습니다. Leo의 내장 디스플레이는 이러한 작업을 수행하는 데 중추적인 역할을 하여 엔지니어들은 이를 통해 이동 중에도 누락된 데이터를 확인할 수 있었고, 일체형으로 설계되어 번거로운 케이블도 필요 없었습니다.

Ningbo FLD-TECH 사장 Guodong Xiao는 “3D 스캐닝을 위한 참고 목적으로 벽면에 파란색 테이프를 붙였습니다. Artec Leo의 넓은 시야와 결합하여 스캐닝 과정 전반에 걸쳐 추적이 매우 안정적이었습니다. 최종 3D 데이터 정합도 아주 훌륭했습니다.”라고 말했습니다.

3D 스캔에서 맞춤형 CAD까지

Leo로 100GB가 넘는 원시 데이터를 캡처했음에도 불구하고 Artec Studio에서는 이를 완전한 3D 메시로 정렬, 등록 및 융합하는 작업을 신속하게 수행할 수 있었습니다.

매우 세밀한 결과물을 업계 최고의 리버스 엔지니어링 소프트웨어인 Geomagic Design X로 옮기는 작업도 원활하게 이루어졌습니다. Ningbo FLD-TECH 엔지니어들은 한 번의 클릭으로 Artec Studio에서 데이터를 가져온 후, 스캔 데이터를 편집 가능한 솔리드 CAD 모델로 변환하는 데 필요한 모든 도구를 갖추게 되었다는 것을 알게 되었습니다.

엔지니어들이 Geomagic Design X에서 작업한 파라메트릭 모델

맞춤형 알루미늄 패널을 제작하는 데 필요한 2D 도면의 완벽한 기반이 된 것은 바로 이 파라메트릭 설계였습니다. 리버스 엔지니어링 프로젝트의 실행 가능성을 확인하기 위해 FLD-TECH 팀은 처음에 2D 도면을 레이저 절단기로 가져왔습니다.

그리고 나무로 샘플 패널을 만들어 프로젝트 현장으로 가져와 테스트했습니다. 궁극적으로 3D 스캐닝과 리버스 엔지니어링의 조합은 고객의 정확한 요구 사항을 충족하는 정밀하게 장착된 패널 표면을 성공적으로 만들어내는 강력한 조합임이 입증되었습니다.

고급 실내를 위한 3D 스캐닝

실내 장식부터 전체 건물 개조까지, 실내 설계는 전 세계 주택 소유주들 사이에서 계속해서 인기를 얻고 있습니다. 동시에 3D 스캐닝은 실내를 디지털화하는 데 점점 더 많이 사용되고 있으므로 예비 장식가는 자신의 아이디어가 실제 생활에서 어떻게 구현될지 확인할 수 있습니다.

결과물은 설계자의 기술 수준에 따라 크게 달라지지만, 첨단 기술이 강력한 아이디어 시각화 도구가 되고 있다는 것은 의심의 여지가 없습니다. Xiao는 강력한 성능과 무선 사용성의 균형을 갖춘 Leo가 이 역할에 최적이며, 실내 설계에 있어서도 미래가 밝다고 보고 있습니다.

맞춤형 알루미늄 패널이 설치된 새로운 콘서트홀

Xiao는 “Leo는 넓은 실내 공간에서 높은 효율로 데이터를 수집할 때 정확도와 속도의 균형을 맞출 수 있는 독보적인 기능을 갖추고 있으며, 실내 장식에 폭넓게 응용할 수 있습니다. 빌라의 계단을 설계할 때도 Leo를 사용했습니다. 아주 훌륭합니다!”라고 덧붙였습니다.

실내 설계를 위한 3D 스캐닝에 대해 더 자세히 알고 싶다면 여기에서 실내를 3D 스캔하는 방법에 대한 전체 안내를 확인할 수 있습니다.