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건물 설계와 건설을 위한 리얼타임 BIM 앱

By Ken Pimentel |
2021년 3월 1일
집이나 주방을 맞춤형으로 설계한 뒤 주문해서 조립할 수 있다면 어떨까요? 한 혁신적인 회사는 앞으로 집이 이렇게 지어질 것으로 내다보고 있습니다. 

주루 테크(Zuru Tech)는 세계 최초의 디지털 건물 건설 시스템을 만들었습니다. 3개 대륙에 걸친 이 국제적 팀은 건축 설계용 BIM 소프트웨어와 공장 일정 조절 및 시뮬레이션용 MOM 소프트웨어 개발에 주력합니다.

주루 테크는 이 전문성을 바탕으로 주루 홈(Zuru Home) 앱을 개발했습니다. 이 앱의 서비스는 간단합니다. 현장으로 배송되어 조립할 수 있는 맞춤형 건물을 주문하는 것입니다.
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아이디어는 간단하지만 이게 전부가 아닙니다. 이 아이디어는 건물을 완전히 다른 방식으로 접근합니다. 주루 테크의 CTO인 마틴 카리아니(Martin Carianni)가 말합니다. “주루 홈은 건설을 디지털화합니다. 건설 업계의 아날로그 장벽을 무너뜨리는 겁니다. 우리 목표는 여러분이 생각하는 어떤 건물이든 로봇 공장에서 만든 다음, 엄청나게 빨리 조립할 수 있도록 현장으로 배송하는 것입니다.”

카리아니는 주루 홈이 주택 설계와 건설의 판도를 뒤집을 것으로 생각합니다. 그는 말합니다. “패러다임이 바뀔 겁니다. 건물의 디지털 제조는 완전히 새로운 개념이니까요. 지금까지의 건설 방식을 완전히 바꿀 계획입니다. 소프트웨어를 활용해서 아주 유연한 설계 방식으로 건물을 만들고, 전 세계 어디서든 단순한 크레인만으로 건물의 모든 부분을 조립하는 거죠.”
 

 
건물을 설계 및 건설하는 새로운 방법

고객은 주루 홈 CAD 애플리케이션으로 건물의 계획을 세웁니다. 이 앱은 건설가부터 엔지니어, 집을 직접 설계하는 데 관심이 있는 일반인까지 누구나 사용할 수 있도록 특별히 만들어졌습니다. 카리아니는 설명합니다. “토지 소유자, 건축가, 엔지니어, 주택 인테리어 업체가 멀티 유저 클라우드 앱으로 설계 협업을 하여 처음부터 함께 건물을 만들어 나가도록 돕는 게 우리 플랫폼의 목표입니다.” 

누구나 앱을 다운로드해서 그릴 수 있다는 게 주루 홈의 특징입니다. 사용자는 설계 중에 건설의 비용이 추가되는 걸 실시간으로 확인하고, 언제든 원할 때 구매할 수 있습니다. 

주루 홈은 건축 시각화 전문가만을 위한 앱이 아니므로, 사용하기 쉽도록 설계하는 게 핵심이었습니다. 카리아니는 말합니다. “오랫동안 CAD와 BIM 소프트웨어를 분석한 결과, 사용자가 쉽게 쓸 수 없다는 결론에 도달했습니다. 미래의 집 주인과 건축가가 꿈꾸는 건물과 동일한(WYSIWYG, what you see is what you get) 그래픽 경험을 만들 수도 없죠. 우리는 이 점을 고려해서 C++ CAD 소프트웨어 개발의 정수와 언리얼 엔진의 아름다운 그래픽을 하나로 합쳤습니다.”
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고객이 건물 설계를 마치면 제조 공장으로 설계를 보내 건물이 조립식 형태로 제작된 후 고객이 조립할 수 있도록 현장으로 배송됩니다. 

조립형 형태 제작에 사용되는 공장 로봇과 기계 또한 주루 테크가 직접 만들었습니다. 카리아니가 설명합니다. “우리는 수직 통합을 좋아합니다. 이동식 로봇과 완전 자동화 기계를 직접 만들어서 건물을 제작하고 있습니다. 이 접근법 덕분에 혁신의 속도를 유연하게 유지할 수 있었습니다. 따라서 건설에 적용한 첫 하드웨어와 소프트웨어 시스템의 경계를 끊임없이 확장할 수 있습니다.”
 

뛰어난 비주얼을 구현하는 리얼타임 레이 트레이싱

고객은 주루 홈 앱을 통해 새로운 건물을 쉽게 설계할 수 있을 뿐 아니라 설계에 리얼타임 렌더링 역량도 활용할 수 있습니다. 카리아니는 말합니다. “우리는 맞춤화된 주문형 건물을 제작하여 판매합니다. 고객이 우리 BIM 앱으로 집을 주문할 테니, 그래픽에 있어서는 완벽한 프로시저럴 런타임 생성 콘텐츠에서 라이트를 완벽하게 시뮬레이션하는 게 최종 목표입니다.”
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이 앱은 언리얼 엔진의 레이 트레이싱과 다른 기술을 활용하여 고객을 위해 퀄리티 높은 건축, 라이트, 머티리얼 시뮬레이션을 생성합니다. 주루 테크는 언리얼 엔진의 퍼포먼스가 뛰어난 피직스 및 디스트럭션 시스템, 슬레이트 유저 인터페이스 프레임워크, 언리얼 모션 그래픽(UMB) UI 디자이너와 같은 주요 컴포넌트를 활용하여 C++로 백엔드 및 프론트엔드를 만들었습니다.

앱에서 생성된 데이터는 주루의 공장으로 전송되어 실제 건물 제작에 활용되고, 조립을 거쳐 마침내 집이 됩니다. 주루는 언리얼 엔진을 조립 단계에 사용하고 스마트 주택용 주택 자동화 앱도 만들 계획입니다.

카리아니는 모든 게 리얼타임으로 이뤄지는 WYSIWYG 플로에서 설계하고 렌더링하는 역량이야 말로 좋은 설계와 그 구현의 핵심이라고 합니다. 그는 설명합니다. “우리는 무결성, 단순성, 즉시성을 중요하게 여깁니다.” “현재로서는 최신 3D 애플리케이션을 만들려면 리얼타임이 유일한 선택지입니다. 우리는 프로젝트에 최고만을 도입합니다.”


성공을 위한 에픽과의 협력

주루는 2017년부터 언리얼 엔터프라이즈 프로그램의 일원으로서 에픽게임즈의 AEC팀과 직접 관계를 맺었으며, 주루의 개발자들은 언리얼 개발자 네트워크(UDN)를 활용하여 에픽 직원에게 직접 질문하고 답변을 받을 수 있었습니다. 카리아니는 말합니다. “우리는 AEC 부문에서 언리얼 엔진의 다양한 활용법을 다루기 위해서는 높은 수준의 전문성과 풍부한 경험이 필요하다는 걸 바로 깨달았죠.” 

“프로시저럴 지오메트리 생성, 건설 시각화 렌더링, CAD I/O 등 언리얼 엔진의 특정 영역에서 작업할 때, 에픽 AEC팀이 해당 주제에 관련된 훌륭한 세션을 소개하고 제품을 올바른 방향으로 이끌고 나갈 방법을 알려줬습니다.”

주루 팀은 AEC팀과 격월 회의를 갖습니다. 이를 통해 개발자들은 엔진의 미래에 맞춰 개발 로드맵을 조절하고 있습니다. “우리 팀으로서는 아주 감사한 일입니다.”라고 카리아니가 말했습니다. “엔진 설계를 이해하거나 앞으로 개발될 기술을 미리 알아야 할 때가 종종 있어서 에픽과의 관계는 우리 개발자와 아티스트들에게 정말 큰 도움이 됩니다.”

카리아니는 주루와 에픽의 첫 교류가 엔진 코드에서 시작됐다는 점을 언급했습니다. 특히 에픽 엔지니어와 직접 교류할 수 있는 UDN이 카리아니의 팀에 유용했습니다. 그는 말합니다. “우리는 언리얼 엔진 코드의 퀄리티, 아키텍처, 역량을 정말 중요하게 생각합니다.” “엔진 코드의 중요성을 생각하면, 뭐가 됐건 엔진을 조금이라도 더 이해할 수 있다면 그 가치는 엄청납니다. 따라서 UDN을 통해 에픽 AEC팀과 엔지니어링팀으로부터 직접 지원을 받을 수 있다는 점은 우리 성공의 정말 중요한 요소입니다.”


전통적인 워크플로의 변화

4차 산업혁명으로 기술이 빠르게 발전하는 가운데, 주루 홈 같은 애플리케이션이 전통적이고 거대한 워크플로를 파괴하는 게 놀랄 일은 아닙니다. 카리아니는 말합니다. “지구는 계속 돌지만, 건설은 늘 똑같았습니다.” 
 
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“우리는 드디어 완전 디지털, 완전 수직 통합 건설 공장을 만들 수 있는 로봇, 소프트웨어, AI 능력을 갖췄다고 생각합니다. 하드웨어와 소프트웨어를 건설에서 결합하는 겁니다. 정말 간단하죠?”

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