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[WW 프로젝트] 청라 하나드림타운 헤드쿼터 #2: 투시도를 뛰어넘는 현실, '우드 파사드'의 3D 설계 엔지니어링

WITHWORKS Tech Team — Thu, 6 Aug 2026 06:00:05 +0900

지난 시간에 이어, 오늘은 청라 하나드림타운 헤드쿼터 프로젝트의 두 번째 이야기인 우드 파사드(Wood Facade)의 설계의도 구현을 위해 시공단계에서 진행했던 3D 설계엔지니어링 내용들을 소개하려고 합니다.

시공 단계에서는 샘플 제작, 비주얼 목업, 구조 실험 등을 통해 설계에 반영된 디테일의 시공 품질, 구조 성능, 시공성 등을 철저히 검토하였습니다. 뿐만 아니라, 실시설계에서 충분히 다뤄지지 않았던 MEP와 우드 파사드 간의 간섭으로 인해 발생할 수 있는 시각적 문제들을 3D 설계 과정을 거쳐 사전에 파악했습니다. 이를 바탕으로 디자인 재검토 및 디테일 추가 등 부분적인 설계 변경을 진행하여, 최종적으로 설계 의도가 완벽하게 구현될 수 있도록 3D 설계 엔지니어링 및 LOD400 제작 설계를 완수하였습니다

청라 하나드림타운 헤더쿼터 내부 투시도(설계: NBBJ+간삼, 시공: 현대건설)

1. CNC T- BAR 시스템 적용

우드 파사드의 3D 형상 및 좌표 제어에는 롯데월드타워 포디움에 적용된 CNC T-BAR 시스템과 같은 솔루션이 적용되었습니다. CNC T-BAR 시스템의 가장 큰 장점은 다음과 같습니다.

1) 시공 속도 및 품질 향상 일반적인 벤딩 가공으로는 다양한 곡률을 가진 비정형 곡률을 정밀하게 구현하기 힘들지만 CNC T-BAR는 비정형 곡률을 전개하여 Built-up으로 제작하기 때문에 다양한 비정형 곡률을 완벽하게 구현할 수 있습니다. 또한, T-BAR를 제작할 때 패널의 시공 위치점까지 포함하여 홀을 가공합니다. 따라서 현장에서 T-BAR만 조립 및 설치하고 나면 비정형 패널 조립이 매우 빠르게 진행되며, 시공 품질 또한 매우 높습니다.

2) 비정형 마감 패널의 실측 없는 정밀 제작 CNC T-BAR를 제작 및 설계하기 위해서는 메인 철골 및 콘크리트 현황을 3D 스캐닝 및 측량하기만 하면 됩니다. CNC T-BAR는 레이저 가공 및 용접을 거쳐 정밀하게 제작되며, 현장에서는 용접 없이 볼팅만으로 정밀 조립됩니다. 이를 통해 비정형 패널은 현장 실측 없이 LOD400 모델링을 기준으로 제작할 수 있습니다.

3) 공기 지연 방지 정밀 제작 및 정밀 시공이 이루어지므로 재시공의 리스크가 전혀 없으며, 이로 인한 공기 지연이 발생하지 않습니다.

롯데월드타워 포디움

목재 파사드 3D 설계 기준면

목재 파사드 2방향 곡면 구간의 3D 설계기준

목재 파사드, CNC T-BAR 시스템 적용(2방향 곡면 구간 원설계 디테일)

2. 스텐레스 몰딩 구현의 문제점 및 CNC 밀링 우드 블럭 적용

1) 2방향 곡면 구간, 엣지 마감을 위한 스텐레스 스틸 몰딩 구현
원설계에서 2방향 곡면구간와 나머지 곡면 벽체 구간이 만나면서 엣지가 발생하게 되고 구간별 패널링이 연속되지 않아서 스텐레스로 제작한 3D 몰딩을 넣어서 엣지를 처리해야 해야 하는데 두 곡면의 만나는 각도가 위치별로 다르게 제작하여 정밀하게 조립되도록 설계가 되어 있었습니다. 그런데 스텐레스 몰드 샘프을 제작하여 검토한 결과 1.2mm 스텐레스 3D 몰드를 폴리싱 폴리싱 마감으로 정밀 제작하는데 많은 시간이 소요되었고 정밀하게 조립하는데 어려움이 많을 것으로 예상이 되었습니다.

2방향 곡면 구간 패널링 및 엣지 디테일 (원설계)

2방향 곡면 구간의 엣지 스텐레스 몰딩 샘플 제작

두 곡면의 서로 다른 줄눈이 만나것을 해결하기 위해 스텐레스 스틸 3D 몰드가 들어갔는데, 다른 방법으로 엣지에 들어간 몰드를 없앨 수 있다면 시공성을 확보하면서 다지인의도구현도 가능할 수 있다고 판단되었기 때문에 디테일 대안을 검토하였습니다.

2) 2방향 곡면구간 패널링 및 패널 제조 공법 변경
다른 두 곡면의 줄눈을 하나로 통일 시키고, 패널제조 방법을 CNC 밀링을 아용하여 엣지를 포함하여 하나의 우드 블럭으로 제작하게 되면 엣지 몰딩없이 자연스럽게 연속적인 곡면을 구현할 수 있고. 또한 기존 설계는 2방향 곡면구간의 목재 패널을 합판위에서 고 일일이 고정하는 방법에서 우드블럭을 부재 단위로 조립할수 있게 되어 품질 및 시공성이 훨씬 좋아질 수 있을 것으로 판단 했습니다. 변경대안에 대한 LOD400 설계와 비주얼 목업을 통해 품질검토와 승인 절차를 마친 후 변경대안으로 본 공사를 진행하였습니다.

변경대안: 줄눈 통합

변경대안: CNC 밀링 및 줄눈 통합 디테일

변경대안 : LOD 400 제조설계 모델링 완성(CNC T-BAR & 원목 블럭 밀링)

비주얼 목업

우드 블럭 조립

우드 블럭 설치 완료

3. MEP와 건축마감의 상호 검토 및 변경, 디테일 추가

시공단계에서는 예기치 않는 부분이 늘 일어나게 되는데, 그중 하나가 MEP와 건축마감에 대한 검토일 것입니다. 설계단계에서는 MEP에 대한 검토가 여러가지 사유로 제대로 검토하지 못하고 납품 되는 경우가 많은데, 시공단계에서 디자인의도를 구현하기 위해서는 반드시 건축마감과 MEP에 대한 입체적인 상호 검토가 필요합니다.

실시설게 도면을 기준으로 다운라이트, 스프링쿨러 헤드, 라인 디퓨져을 3D 공간에 배치하여 실제 문제가 되는부분을 찾아서 수정 및 변경 검토를 진행했으며 외관상 미치는 영향이 최소화 될 수 있도록 MEP를 위한 디테일을 추가하는 작업이 진행 되었습니다. 라인 디퓨저를 평면천장구간과 곡면천장구간 각각에 적용할 수 있는 디테일로 작업하여 적용할 수 있도로 하였고 배기를 위한 디퓨저는 삭제하고 6mm 오픈 조인트를 활용한 천장 배기 방식으로 변경하여 천장에 노출되는 디퓨저 취출구가 최소화 될수 있도록 하였습니다.

2방향 곡면구간에 디퓨저 배치(원설계)

디퓨저 처리방안 _평면천장

디퓨저 처리방안 _곡면 천장

점검구 디테일 추가

4. 3D 스캐닝 & 역설계

LOD400 제작 설계용 3D 모델링을 위해서는 3D 스캐닝과 역설계를 통해 시공 현황 데이터를 제작 모델링에 반영하는 것이 매우 중요합니다. 마감 공사 전 메인 구조체와 MEP 공사가 먼저 진행되는데, 이때 시공이 허용 오차 범위를 벗어나면 간섭이 발생하여 공장에서 미리 제작한 패널이나 마감재 지지용 부재를 현장에 설치할 수 없게 됩니다.

따라서 사전에 3D 스캐닝 데이터를 LOD400 모델링에 반영하여 시공 현황을 반드시 체크해야 합니다. 검토 결과 허용 오차를 벗어난 경우, 메인 구조체는 이미 시공되어 수정이 불가하므로 마감재 쪽의 형상이나 디테일을 변경하여 맞추어야 합니다. 반면, 설비 덕트나 배관이 잘못 시공되어 천장면에 간섭이 발생한 경우에는 해당 설비를 수정하여 재시공하여야 합니다.

청라 하나드림타운 헤드쿼터에서도 3D스캐닝 & 역설계를 활용하여 시공현황을 LOD400 설계에 반영하여 이러한 문제들을 해결하면서 최종 제작 발주용 3D 모델링을 완성하였습니다.

철골 구조체 처짐 확인( 약 50~80mm)

설비배관의 마감재 관통

5. Insight

청라 하나드림타운의 우드 파사드 사례는 "왜 비정형 건축에 고도화된 파사드 엔지니어링과 3D 설계가 필수적인가?"에 대한 명확한 해답을 제시합니다.

2D 평면 도면상으로는 완벽해 보이는 디자인도, 실제 3D 공간에서 설비(MEP) 및 타 공종과 만나는 지점에서는 반드시 예기치 못한 충돌이 발생합니다. 위드웍스는 단순히 도면을 현실로 옮기는 시공에 그치지 않습니다. 건축가의 설계 의도가 시공 과정에서 타협되거나 훼손되지 않고 오히려 극대화될 수 있도록, 보이지 않는 곳까지 3D로 검토하고 엔지니어링합니다.

'가장 복잡한 도면을 가장 명쾌한 현실로 완벽하게 만드는 것', 그것이 바로 위드웍스 DfMA 솔루션과 함께 만들어가는 진정한 가치입니다.

우드 파사드 시공완료 후 전경

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[WW 프로젝트] 청라 하나드림타운 헤드쿼터 #1 : 불가능을 가능으로 만든 '파사드 모듈러'

WITHWORKS Tech Team — Thu, 30 Jul 2026 06:00:01 +0900

압도적인 스케일과 유려한 곡선 디자인으로 완성 전부터 많은 기대를 모으고 있는 프로젝트가 있습니다. 바로 '청라 하나드림타운 헤드쿼터(2026년 완공 예정)'입니다. 위드웍스는 이 기념비적인 프로젝트에서 핵심적인 설계 및 시공단계에 참여하여 파사드 3D 설계 엔지니어링을 진행하였습니다. 3D 설계엔지니어링( LOD400)을 위해 시공단계에 투입된 위드웍스의 총 인원은 13인, 28,038시간(1인 투입 시 하루 8시간씩 하루도 쉬지않고 9.6년을 일해야 완성되는 설계분량)으로 총 설계면적: 34,569.11m2를 수행하였습니다. 이번주부터 총 4회에 걸쳐 청라 하나드림타운 헤드쿼터에 숨겨진 DfMA 기술을 시리즈로 풀어보고자 합니다.

[1편] 메탈 파사드 (오늘의 이야기)
[2편] 우드 파사드
[3편] 브랜치 컬럼
[4편] 아트리움

그 첫 번째 시간, 도저히 구현 불가능해 보였던 복잡한 외장 파사드를 어떻게 현실로 만들어냈는지, 그 놀라운 여정을 시작합니다.

청라하나드림타운 헤드쿼터 전경 (설계: NBBJ+간삼, 시공:현대건설)

난제(Challenge) : 도면은 아름답지만, 현장은 막막하다

청라 하나드림타운 헤드쿼터의 메탈 파사드는 그야말로 비정형 디자인의 극치입니다. 건물을 감싸는 파사드 디테일의 타입이 너무나도 많고 복잡하여, 도면을 처음 마주했을 때 "과연 이것을 현장에서 시공할 수 있을까?"라는 의문이 들 정도였습니다.

"현장에서 각파이프를 일일이 자르고 용접해서 하지틀을 만든다? 이 프로젝트에서는 절대 불가능한 방식이었습니다."

일반적인 건축 현장처럼 작업자들이 각파이프를 현장에서 절단하고 용접하여 하지틀을 만들 경우, 수많은 문제에 직면하게 됩니다.

오차 발생: 수천, 수만 개의 비정형 외장 알루미늄(AL) 패널을 현장에서 수작업으로 짠 뼈대에 정확히 맞추는 것은 불가능합니다. 비정형 패널은 현장에서 일일이 실측해서 패널을 제작하게 되면 공기지연 및 시공품질이 불량하게 되는
공기 지연 및 품질 저하: 복잡한 형상을 현장에서 맞추다 보면 시간이 지연되고, 이는 필연적으로 시공 품질 불량으로 이어집니다.

VMU

PMU

해법(Solution) : 오픈 조인트와 파사드 모듈러의 완벽한 결합

이 거대한 난제를 해결하기 위해 위드웍스는 DfMA(Design for Manufacture and Assembly, 공장 제작 및 현장 조립) 기반의 '파사드 모듈러' 공법을 적용했습니다.

설계 단계에서부터 모듈러 개념을 선제적으로 적용하여 설계에 반영했고, 시공 단계로 넘어오면서는 설계에서 미처 다루지 못한 수많은 디테일을 해결하기 위해 많은 시간을 추가로 투입했습니다.

특히 이번 프로젝트 메탈 파사드의 핵심 기술은 다음 3가지로 요약됩니다.

1. 레인 스크린 월(Rain Screen Wall)을 포함한 입체 하지틀 모듈러 공법
건물 외벽에 빗물이 스며들지 않게 하는 차수판을 포함하여, 복잡한 형상의 수많은 타입의 외장 하지틀을 3D로 완벽하게 제작 설계했습니다. 현장에서는 위험하고 부정확한 용접 대신, 레고 블록을 맞추듯 볼팅(Bolting)만으로 조립할 수 있도록 하지틀 모듈러 공법을 적용하여 정밀 제작 및 시공이 이루어 지도록 했습니다. .

파사드 입체 모듈러 현장 반입

파사드 입체 모듈러 현장설치 (무용접, 볼팅 조립)

2. 오픈 조인트 패널(Open Joint Panel) 시스템 구현
외장 패널 사이에 실리콘을 쏘지 않아 깔끔한 외관을 유지하고 오염을 방지하는 오픈 조인트와 조인트 간격을 10mm이하로 하기 위해 인터록킹 디테을 적용했습니다. 이를 위해서는 모듈러로 제작한 입체트러스가 정밀하게 공장에서 제작되어 현장에 정확한 위치에 설치되어야 하며 공장에서 CNC로 공장 제작하는 외장 패널 또한 3D 설계 DATA를 기반으로 한치의 오차도 없이 매우 정밀하게 제작되어야 합니다. 이를 위해 3D 스캐닝 및 역설계 기술을 이용하여 메인 구조체 시공현황을 하지 트러스 입체 모듈러 및 외장패널에 반영 될 수 있도록 했습니다.

오프조인트 패널 설치

비정형 패널의 제작

3. PDA 브래킷을 활용한 시스템화
전체 알루미늄 외장 패널이 입체 하지틀에 오차 없이 고정될 수 있도록, PDA 브라켓(위치 조절 및 누수 2중 차단)을 활용했습니다. 이를 통해 비정형 패널들이 정해진 위치에 완벽하게 조립될 수 있었습니다.

입체 파사드 모듈러에 PDA 브라켓 어저스트 선 조립

비정형 외장패널 조립용 PDA 브라켓

Result & Insight : DfMA가 만드는 현장의 혁신

서측 보행자 브릿지 VIEW

청라 하나드림타운 헤드쿼터 프로젝트가 우리에게 주는 인사이트는 명확합니다. 디자인이 복잡할수록, 현장이 아닌 컴퓨터 앞(3D 제작 설계)과 공장(제작)에 엄청난 시간과 노력을 쏟아야 한다는 것입니다.

위드웍스의 꼼꼼한 사전 엔지니어링 덕분에 수만 개의 부재들은 공장에서 정밀하게 제작되었고, 현장에서는 도면대로 '단순 조립'만 하면 되는 환경이 만들어졌습니다. 그 결과, 공사는 훨씬 쉬워졌고 안전사고의 위험은 줄었으며, 시공 품질은 최상으로 끌어올릴 수 있었습니다.'

다음 편에서는 차가운 메탈을 넘어, 따뜻한 감성과 고도의 기술력이 만난 '[2편] 청라 하나드림타운 목재 파사드' 이야기로 찾아오겠습니다. 많은 기대 부탁드립니다!

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[WW 프로젝트] 카스카디아 CC 클럽하우스 천창 조형물

WITHWORKS Tech Team — Thu, 23 Jul 2026 06:00:48 +0900

1. 머리 위로 쏟아지는 빛의 숲: 자연을 닮은 공간의 탄생

건축에서 빛을 다루는 방식은 공간의 분위기를 좌우하는 가장 강력한 언어입니다. 마치 깊은 숲 속 나뭇잎 사이로 쏟아지는 햇살처럼, 자연의 불규칙한 아름다움을 실내 공간에 구현할 수 있다면 어떨까요? 오늘 소개해 드릴 위드웍스 DfMA 프로젝트는 바로 이러한 상상을 현실로 만들어낸 카스카디아 CC 클럽하우스 천창 조형물입니다.

카스카디아 CC, 천장조형물

위 사진을 보면 웅장한 계단실 위로 끝없이 펼쳐진 기하학적인 천창 패턴이 눈길을 사로잡습니다. 벽면에 드리워진 빛과 그림자의 향연은 방문객들에게 압도적인 시각적 경험을 선사하죠. 하지만 이토록 유려하고 아름다운 비정형의 이면에는, 건축 구조적 한계를 넘어서기 위한 치열한 고민이 숨어 있습니다.

2. 디자인을 어떻게 구현할 것인가?

카스카디아 C.C 천창의 디자인은 6각의 정해진 모듈 내에서 복잡한 패턴은 디자인적 으로는 매우 훌륭하지만, 이를 시공하는 엔지니어의 입장에서는 그야말로 '고난도 퍼즐'과 같습니다. 따라서 3개의 Layer(구조 레이어: 1개, 마감 레이어: 2개)가 제조와 시공의 용이하게 하면서 디자인 의도롤 최대한 따를 수 있는 최적화 설계(패턴, 재료, 구조) 및 엔지니어링이 요구되었습니다.

주단면도

디자인 개념에 따른 시스템 검토

3개의 레이어(구조 레이어: 1개, 마감 레이어: 2개)

1)구조계획

마감 레이어 2개를 지지하는 구조 레이어는 마감 레이어 사이에 위치하여 마감 하중을 지지하고 마감재를 고정하는 역할을 합니다. 따라서 6각 패턴을 그대로 유지해야 했으며, 각 구조 모듈의 내측 코너가 곡률을 가지면서 마감 레이어 곡률과 조화되도록 설계되어야 했습니다.

이러한 조건 속에서 구조 시스템은 다음 두 가지 대안을 검토했습니다.

1안: 8.4m 지점 지지 (중간 행어 없음)
- 장점: 구조체 상부 모듈이 행어와 간섭이 없어 시공이 용이합니다.
- 단점: 처짐을 고려할 경우 부재의 단면 높이가 250mm 이상 필요하여, 인양 등 시공성과 경제성 측면에서 문제가 있었습니다.
2안: 행어 고정 방식
- 단점: 행어 디테일과 상부 천창과의 관계성을 고려해야 하므로 설계가 다소 복잡할 수 있습니다.
- 장점: 상부 천창 프레임이 천장 조형물을 매달 수 있는 하중을 견딜 수 있다면, 육각 모듈의 구조 부재 크기를 훨씬 줄일 수 있어 제작 및 시공이 경제적이고 빠릅니다.

결과적으로 1안의 시공성 문제와 2안이 가져다주는 이점을 종합적으로 비교한 결과, 경제성과 시공 속도에서 훨씬 유리한 행어 고정 방식(2안)으로 구조 시스템을 최종 결정하고 세부적인 설계를 진행했습니다.

구조레이어의 행어 지점

곡률구간 지오메트리상 단차발생

구조 모듈간 조립 상세도

구조모듈 및 행어 조립 상세도

2) 상부, 하부 마감 레이어의 설계 및 샘플 제작

상부와 하부 마감 레이어의 패턴은 각각 3가지로 정했습니다. 이 3가지 기본 패턴을 여러 방향으로 회전 조합하여, 총 18가지의 다채로운 형태가 연출되도록 설계했습니다. 또한, 현장에서 혼선 없이 정확하게 조립할 수 있도록 타입별 기호를 명기하여 도면화 작업을 완료했습니다.

이러한 패턴은 상·하부 마감 레이어의 재질 특성에 맞춰 다음과 같이 다르게 제작되었습니다.

상부 마감 레이어: AL 복합 패널 형태 가공이 쉬우면서도 무게가 가벼운 알루미늄(AL) 복합 패널을 선택하여 시공성과 효율성을 높였습니다.
하부 마감 레이어: 목재 재료 특유의 두께감을 살리고, 자유곡선과 코너의 곡률(R 값)을 가장 자연스럽게 구현할 수 있는 목재를 선택했습니다. 소재의 특성을 고려하여 실제 구현 시의 품질을 확인하고자 사전 샘플 제작을 진행했습니다.

상부 마감 레이어와 하부 마감 레이어의 Typical 패턴

상하부 마감 레이어의 배치 형태별 타입지정

목재 및 AL.복합패널 샘플 제작

3) 도서 납품 및 공사 완료

상하부 마감 레이어의 배치형태별 타입 적용

공사 완료

3. Insight: 기술이 디자인의 자유를 허락할 때

카스카디아 CC 클럽하우스의 천창 조형물은 단순한 장식물이 아닙니다. 고도화된 엔지니어링 기술이 뒷받침될 때, 건축가의 대담하고 유기적인 상상력이 어떻게 현실에서 완벽하게 구현될 수 있는지를 보여주는 훌륭한 사례입니다.

시공의 완성도는 결국 설계 단계에서 제조와 시공 과정을 얼마나 철저히 고려하느냐에 달려 있습니다. DfMA 프로세스는 3D 설계를 통해 문제를 사전에 검토하고 해결합니다. 이를 통해 현장 리스크를 없애고 건축가의 디자인 의도를 완벽하게 구현할 수 있습니다.

또한, DfMA는 비정형 건축이 가진 '비용'과 '시공성'이라는 두 가지 딜레마를 동시에 해결합니다. 공장 사전 제작을 통해 균일한 품질을 확보하고, 현장 조립을 최소화하여 안전사고를 예방하며 공기를 단축합니다. 이것이 바로 위드웍스가 바라보는 스마트 건설의 미래이자 지향점입니다.

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[비정형 건축 기술 #6] 'AL. 복합패널 파사드 모듈러 공법'으로 파라메트릭 디자인을 해결하다.

WITHWORKS Tech Team — Thu, 16 Jul 2026 06:00:03 +0900

기존 방식으로 구현하기 어려운 새로운 파사드 디자인을 마주할 때, 우리는 혁신적인 기술과 재료를 고민하게 됩니다. 이번에 소개할 'AL 복합패널 (폴딩 &) 파사드 모듈러 공법'은 이러한 고민의 결과물입니다.

이 공법은 세종정부종합청사 3-1구역(법제처)의 와플 형태 파라메트릭 파사드 디자인을 완벽하게 구현하기 위해 개발되었습니다. 6개월 이상 재료와 가공 방법, 시공 디테일을 심도 있게 연구했으며, 수차례의 목업(VMU, PMU) 검증 과정을 거쳐 현장에 성공적으로 적용할 수 있었습니다. 이후 조치원 커뮤니티, 세종시 시립도서관 프로젝트에도 이 공법을 적용하여 성공적으로 완료할수 있었습니다. .

세종정부종합청사 3-1구역, 파라메트릭 파사드

난제(Challenge): 기존 공법의 한계

AL 시트 패널과 AL 복합 패널은 보편적인 건축 외장재로 널리 쓰이지만, 비정형 파사드를 구현할 때는 3D 디자인 형상에 맞춰 최적의 재료를 선택해야 합니다. 특성상 AL 시트 패널은 유려한 비정형 3D 곡면에 유리하며, AL 복합 패널은 폴딩 기법이 적용된 3D 입체 파라메트릭 패턴에 더욱 적합합니다.

특히 가공 공정에서 두 자재의 차이가 명확하게 드러납니다. AL 시트 패널의 모서리를 복합 패널처럼 날렵하게 구현하려면 별도의 V-컷팅 작업이 필요해 추가적인 가공 시간과 비용이 발생합니다. 반면, AL 복합 패널은 라우터로 패널을 절단함과 동시에 폴딩될 엣지 부분까지 한 번에 가공할 수 있어 불필요한 추가 공정을 줄이고 경제성을 높일 수 있습니다.

AL. 시트패널과 AL. 복합패널의 모서리 품질 비교

AL. 복합패널의 CNC 라우터 가공

해법(Solution): 재료를 이해한 '폴딩(Folding)'과 'DfMA 프로세스'

알루미늄 복합패널은 보통 [0.5mm 알루미늄 시트 + 3mm 심재(Core) + 0.5mm 알루미늄 시트]의 샌드위치 구조로 이루어져 있습니다. 패널의 뒷면(0.5mm Al + 3mm 심재)을 V자 형태로 파내는 그루빙(Grooving) 작업을 거치면, 전면의 0.5mm 알루미늄 시트만 남게 됩니다. 이 얇게 남은 0.5mm의 시트는 놀라울 정도로 유연하여, 끊어짐 없이 마치 종이학을 접듯 날카롭고 완벽한 각도로 꺾이게(Folding) 됩니다.

AL. 복합패널의 그루빙과 절곡

실제 공장에서 폴딩 패널이 가공되는 프로세스는 다음과 같습니다.

AL. 복합패널 제조 과정

입체 모듈을 공장에서 만들어서 가는것이 유리한지 아니면 현장에서 2차 조립하는 것이 운반비등 원가를 줄일 수 있는지를 현장여건과 함께 종합적으로 판단하여 결정하여야 합니다. 대형 모듈러의 수량이 많을 경우 조립장을 현장에서 마련할 수 있다면 2차 조립을 현장에서 하는 것이 경제적으로 유리합니다.

현장에서 입체 모듈러 패널 완성( 세종정부종합청사 3-1 구역)

폴딩과 맞댐으로 제작된 AL. 복합패널 파사드 모듈러의 장점은 일정영역까지는 보강 없이도 인양이나 설치 후 풍하중을 견딜 수 있어서 모듈러 패널의 제조 및 시공디테일이 단순해 질 수 있습니다. 뿐만 아니라 패널 사이를 실리콘으로 마감하는 기존 방식과 달리, 오픈조인트과 레인스크린월을 적용하게 되면 빗물이 자연스럽게 배출될 수 있어서 실리콘 코킹으로 인한 외장 오염(눈물자국)을 원천적으로 방지하여 깔끔한 외관을 유지할 수 있으며, 온도 변화에 따른 금속의 수축 및 팽창에도 유연하게 대응할 수 있습니다.

위드웍스의 기술력이 돋보이는 'AL. 복합 패널 파사드 모듈러' 공법 적용 사례

AL. 복합패널 파사드 모듈러 공법이 적용된 위드웍스의 대표적인 3개 현장 사례를 살펴보겠습니다.

세종시 정부종합청사 3-1구역: 세종시 정부종합청사 3-1 구역은 원설계에서 3mm AL. 시트 패널로 설계되어 있었지만, 위치마다 각도가 다른 AL. 몰드를 제작하여 비정형 패널을 제작하는 것은 현실적을 불가능하였습니다. 비주얼 목업과정을 통해 원설계 파사드 디테일의 시공품질, 구조적인 문제들 확인하였습니다.

세종정부종합청사 3-1구역(설계:토문건축, 시공:일성건설+남양건설)

원설계 목업(트위스트가 가장 심한 구간): 실런트에 의한 오염과 하지트러스의 불연속으로 인한 구조결함이 발견 됨

꼭지점 시공불량으로 누수에 취약 함 (세종정부종합청사 3-1 구역)

따라서 원설계에 반영되었던 AL 시트 패널의 문제점을 해결하는 것이 가장 시급한 과제였습니다. 이 문제를 개선하기 위해 'AL 복합패널 파사드 모듈러 공법'을 고안해 내었고, 비주얼 목업(VMU), 랩목업(PMU)을 꼼꼼하게 진행했습니다. 발주처를 포함한 여러 공사 관계자분들이 이 시스템을 세심하게 평가해 주신 결과, 마침내 최종 파사드 공법으로 확정되어 현장에 적용할 수 있었습니다.

AL. 복합패널 입체 모듈러 공법, 비주얼 목업

파사드 모듈러 공법의 시공

시공완료

세종시립도서관: 책장 혹은 책이 층층이 쌓인 듯한 기하학적이고 지적인 입면 패턴이 특징입니다. 마름모꼴 모양으로 정밀하게 절곡된 AL. 복합패널 모듈을 오픈 조인트 시스템으로 연결하여, 도서관 특유의 리듬감 있는 파사드를 완성했습니다.

세종시립도서관 전경

세종시립도서관: AL. 복합패널 파사드 모듈러 적용

조치원 복합커뮤니티센터: 파도가 치는 듯한 유선형의 매스(Mass) 흐름을 끊기지 않게 연결하기 위해, 다양한 각도로 계산되어 접힌 폴딩 모듈러 패널들을 연속적으로 배치했습니다. 부드러우면서도 미래지향적인 커뮤니티의 외관을 성공적으로 구현해 냈습니다.

조치원 복합 커뮤니티 센터 전경

조치원 복합 커뮤니티센터: AL. 복합패널 파사드 모듈러 적용

Insight: 파라메트릭 파사드 구현을 위한 금속 재료는 폴딩이 쉬운 AL. 복합패널이 최적

모든 위대한 비정형 건축물 이면에는 '재료에 대한 깊은 이해'가 자리 잡고 있습니다. 복잡한 파라메트릭 디자인을 마주했을 때, 다루기 힘든 고가의 공법만이 정답은 아닙니다. 그보다 중요한 것은 'AL 복합패널 파사드 모듈러 공법'으로 세종정부종합청사 3-1구역 프로젝트에서 증명했듯, 오차를 줄이고 공기를 단축하면서도 완성도를 한껏 끌어올리는 '최적의 엔지니어링 해법'을 찾아내는 일입니다.

위드웍스(WITHWORKS)는 이러한 철학을 바탕으로 비정형 파사드에 가장 알맞은 구조시스템, 재료와 CNC 가공법, 그리고 오픈 조인트와 같은 스마트한 시공 디테일을 융합합니다. 난해하게만 보이던 디자인은 위드웍스의 DfMA 기술을 만나 한 치의 오차도 없는 정밀한 제조 데이터로 다시 태어납니다. 공장에서 완벽하게 가공된 파사드 모듈이 현장에서 퍼즐처럼 안전하고 빠르게 맞춰지는 경이로운 과정, 이것이 바로 위드웍스가 DfMA 솔루션과 함께 만들어가는 현대 건축의 미래입니다.

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[비정형 건축 기술 #5] 비정형 곡면에 금속 평이음 적용 및 설계 구현

WITHWORKS Tech Team — Thu, 9 Jul 2026 06:00:29 +0900

유려한 곡선을 자랑하는 비정형 건축물들이 세계 주요 도시들의 랜드마크로 자리 잡고 있습니다. 마치 물결이 치는 듯한 지붕, 비행선 모양의 둥근 체육관을 보면 감탄이 절로 나오죠. 하지만 도면 위의 화려한 3D 곡면을 실제 물리적인 건축물로 구현하는 일은 '외장재를 어떻게 입힐 것인가'라는 거대한 난제와 마주하게 됩니다.

전통적으로 평이음(Flat Lock)은 지붕이나 평면 외벽을 금속판으로 덮어 방수와 마감을 해결하는 고전적인 방식이었습니다. 하지만 건축의 형태가 3차원 비정형 곡면으로 진화하면서, 평면을 위한 기술이었던 평이음은 가장 다루기 까다로운 디테일 중 하나가 되었습니다. 이번 [비정형 건축 기술 #5]에서는 비정형 곡면을 덮는 대표적인 방식 중 금속 평이음(Flat Seam)에 대한 내용들을 살펴보려고 합니다. 현장에서 발생했던 문제와 이를 극복하기 위한 솔루션을 공유하려고 합니다.

Guggenheim Museum, Bilbao : 0.38mm 티타늄 평이음 적용

1. 평이음의 딜레마: 2방향 곡면에서의 시공 품질과 누수

곡면을 구현할 때 가장 많이 고려되는 경제적인 방법 중 하나가 금속 평이음(Flat Seam)입니다. 얇은 금속판의 테두리를 접어서 서로 맞물리게 시공하는 방식으로, 유연성이 좋아 어느 정도의 곡면을 따라가는 데 유리합니다.

문제는 단순히 휘어지는 '1방향 곡면(전개 가능한 곡면, Developable Surface )'이 아니라, 가로세로 모두 휘어지는 '2방향 3D 곡면(전개 불가능 한 곡면, Double curvature )'일 때 발생합니다.

평이음을 2방향 곡면에 적용하려면, 패널의 적용 크기에 대비해 건축물의 곡률이 일정 수준 이상(완만한 곡선)이어야 합니다. 평면인 종이를 공에 감싸려고 하면 억지로 구겨지듯, 금속 패널도 허용 범위를 넘어서는 급격한 곡률(작은 곡률 반경)에 억지로 시공하게 되면 다음과 같은 치명적인 문제가 발생합니다.

우글거림(Oil Canning) 발생: 금속이 응력을 견디지 못해 표면이 찌그러지고 울퉁불퉁해지며 시공 품질이 현저히 떨어집니다.
누수 위험 증가: 억지로 형태를 맞추다 보면 이음매(Seam)가 벌어지거나 손상되어, 모세관 현상 및 강풍을 동반한 우천 시 누수에 무방비로 노출됩니다.

2방향 곡면구간의 시공품질이 현저히 떨어짐(이유: 재료, 곡률 ,공법의 한계를 넘어섬)

2방향 곡률 구현시 벌어짐 현상으로 피스로 고정된 상태(벌어진 틈으로 누수 될 수 있음)

천장구간 처짐 현상발생: 평이음은 재료의 두께가 얇아서 역경사 벽체나 천장재로 사용할 때 처짐으로 인한 변형(우글거림)이 발생 함

2. 문제 해결을 위한 솔루션: '비정형 곡면 최적화' 및 '형상에 맞는 최적의 재료 및 공법 적용 '

이러한 문제를 완벽하게 해결하기 위해서는 AL. 오픈 조인트 패널과 같이 공장에서부터 3D 곡면으로 정밀하게 가공된 AL. 스티픈드 패널을 사용하는 것이 좋습니다. 하지만 예산과 디자인 의도에 따라 금속 평이음을 꼭 사용해야만 한다면 어떻게 해야 할까요?

비정형 곡면을 구현할 수 있는 형상제어 시스템 없이 각파이프 벤딩이나 세그먼트 구조체 위에 현장에서 임의로 하지 트러스를 임의로 만든 후 평이음 마감을 하게 되면 비정형 곡면의 시공 품질 확보가 불가능합니다.

3D 형상을 구현할 수 있는 하지 시스템이 없음: 시공 품질 불량의 원인

철골구조(세그먼트)

형상 제어시스템이 없음(마감 품질이 불량함)

디자인 변경 및 재시공 (2방향 곡률구간), 인천남동구민회관

재료의 한계를 극복하지 못할 경우는 형상을 변경할지, 또는 재료 및 공법을 변경하여 디자인을 유지할지를 결정해야 합니다. 설계단계에서 금속 평이음의 한계를 알고 형상 및 구현을 위한 공법을 적용하게 되면 시공단계에서 시공품질 불량이나 누수로 인한 재시공하는 일은 발생하지 않을 것입니다. 인천남동구민회관의 문제가 된 곡률이 심한 2방향 곡률 구간은 기존 형상을 놔두고 문제를 해결할 수 있는 방법이 없어서 결국 문제가 된 부분의 설계를 변경한 후 재시공하여 공사를 마무리하였습니다.

서울대학교 풍산마당, 2015

서울대학교 풍산 마당은 공사비 절감을 위해 무대 쪽은 평이음을 적용했고, 곡률이 다양한 메인 건물 쪽은 AL. 스티픈드 패널(오픈조인트)을 적용하여 비정형 공법을 최적화하여 설계의도가 구현될 수 있도록 하였습니다.

서울대하교 풍산마당: 무대마감-평이음적용(공사비 절감)

서울대하교 풍산마당: 곡률이 심한 구간- 3D 스티픈드 패널 적용 (형상에 맞는 재료 및 공법 적용)

평이음은 정확한 외장줄눈을 설계에서 통제하는 방식이 아니고 0.6mm 내외의 금속 시트를 절곡해서 이어 나가는 방식이기 때문에 한 장의 크기가 제한적입니다. 반면 3mm AL. 스티픈드 시트 패널은 줄눈간격을 크게 할 수 있는 장점과 줄눈을 디자인적으로 통제할 수 있고, 특히 3D 비정형 곡면을 정밀하게 구현할 수 있는 장점이 있습니다. 평이음은 가공 및 시공 디테일이 단순하여 공사비가 덜 들기 때문에 예산이 제한적이거나 곡면이 완만한 대형 외벽 & 지붕에 적합합니다.

서수원 칠보체육관, 2015

서수원 칠보체육관은 공사 중 설계변경을 통해 비정형 형상을 평이음으로 완벽하게 구현한 사례입니다. 스페이스 프레임과 데크가 부재 및 재료의 성격상 직선 세그먼트로 설치되고 난 뒤 일반적인 각파이프 벤딩으로 공사하게 되면 다양한 곡률을 갖는 비정형 형상을 구현하는 것은 불가능합니다. 따라서 곡면이 심한 외벽구간은 CNC T-BAR 시스템을 통해 위치마다 다른 곡률이 적용되도록 했으며, 지붕구간은 폼플레이트 공법을 데크 시공한 레이어 위에 설치하여 완만한 곡률을 완성하고 그 위에 합판 및 방수층을 시공한 다음 평이음으로 시공하도록 시공 공법을 변경하였습니다.

스페이스 프레임 및 데크공사(By others): 직선 세그먼트로 시공 됨

CNC T-BAR 형상제어 시스템 적용(곡률이 심한 벽체 구간)

폼플레이트 공법 적용(지붕구간)

평이음 마감 공사

바탕면이 3D 비정형 곡률을 완벽하게 잡아주지 못하면 평이음 만으로 비정형 곡률을 구현하는 것은 한계가 있습니다. 완만한 곡률은 세그먼트로 시공된 구조체 위에 3D Point 곡률로 디자인과 비슷하게 구현할 수 있지만, 곡률이 심한 구간은 현장에서 임의로 시공하는 할 경우 비정형 곡률의 품질확보는 불가능합니다.

칠보체육관은 스페이스 프레임등 메인 구조체의 간섭이나 시공오차를 검토하기 위해 3D 스캐닝과 역설계를 진행하였고, 역설계다한 현황 3D 스페이스 프레임 모델링위에 CNC T-BAR와 폼플레이트가 설치될수 있도록 엔지니어링을 진행한 후 최종 3D 제작설에 반영하였습니다. 3D 제작설계(LOD400)를 통해 완성된 CNC T-BAR와 폼플레이트는 공장에서 제조해서 현장에서 조립하였기 때문에 지역의 중소규모 건설사였음에도 불구하고 우수한 시공품질로 완성할 수 있었습니다.

서천 국립생태원 생태체험관, 2012

국립생태원 생태체험관은 비정형 곡면 형상을 구현하기 위한 공법으로 각파이프 벤딩으로 원설계에 적용되어 있었는데 벤딩방식으로는 위치마다 다른 비정형 곡면을 구현이 불가능했기 때문에 CNC T-BAR를 활용하여 비정형 곡면을 구현할 수 있도록 설계변경을 진행하였습니다. 정확한 비정형 곡면 형상이 완성된 후 합판 및 방수층 마감 후 원래 설계된 평이음과 파사드 모듈러 시스템을 적용하여 비정형 곡면을 완벽하게 구현할 수 있었습니다.

서천국립생태원 생태체험관

평이음 마감(비정형 파사드 모듈러 제작)

CNC T-BAR : 파사드 모듈러 조립

3. Insight: 재료의 한계를 뛰어넘는 엔지니어링의 힘

경제성과 유연성을 갖춘 금속 평이음 공법은 비정형 건축에서 매력적인 선택지입니다. 하지만 2방향 3D 곡면에서는 억지로 패널을 휘어야 하는 한계 때문에 곡면이 심한 구간에서는 우글거림과 이음매의 벌어짐으로 인한 누수라는 치명적인 약점을 노출하게 됩니다. 이 문제를 해결하는 열쇠는 겉으로 보이는 '외장재' 자체보다 그것을 지탱하는 '3D 곡면 설계 최적화'와 이를 구현하기 위한 'DfMA 형상제어 공법'에 있습니다

평이음은 재료 및 가공 두께의 한계로 3mm AL. 오픈조인트 패널과 같이 대형크기로는 제작할 수는 없지만 공사비 측면에서는 비정형 곡면 마감재로 충분히 고려할 수 있으며, 3D 설계 엔지니어링을 통해 비정형 곡면을 정확하게 제어할 수 있는 공법(CNC T-BAR, 폼플레이트)을 적용한다면 평이음의 마감 품질은 훨씬 좋아질 수 있습니다.

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[비정형 건축 기술 #4] 완벽한 파사드를 완성하는 숨은 주역, '가이드 플레이트(빔), 가설 벤트'의 역할과 중요성

WITHWORKS Tech Team — Thu, 2 Jul 2026 06:00:25 +0900

화려하고 유려한 곡선을 자랑하는 비정형 건축물을 볼 때면, 문득 '저 복잡한 형태를 현장에서 어떻게 한 치의 오차도 없이 조립했을까?' 하는 궁금증이 들지 않으신가요? 영화를 빛내는 것은 주연 배우지만, 그 주연이 완벽한 연기를 할 수 있도록 무대를 세팅하는 훌륭한 조연들이 있습니다. 비정형 건축에서도 마찬가지입니다.

오늘은 완성된 건물에서는 보이지 않지만, 완벽한 비정형 파사드를 구현하기 위해 절대 없어서는 안 될 숨은 주역, '가이드 플레이트(Guide Plate), 가이드 빔(Guide Beam)'에 대한 이야기를 해보려고 합니다.

1. 현장의 난제: "도면과 똑같이 시공해 주세요!"의 함정

위드웍스가 추구하는 핵심 기술 중 하나인 DfMA(Design for Manufacture and Assembly)는 부재를 공장에서 정밀하게 제작하여 현장에서는 블록을 맞추듯 조립만 하는 방식을 말합니다. 이 방식은 공기와 비용을 줄이고 품질을 극대화하는 최고의 솔루션입니다.

아무리 공장에서 비정형 패널과 구조체를 오차 없이(0mm에 가깝게) 제작해 와도, 막상 조립해야 할 현장의 기준점이 수 센티미터(cm)씩 틀어져 있다면 현장 시공 공차를 넘어서게 되어 조립이 불가능해집니다. 결국 값비싼 패널을 버리고 재제작을 해야 하는 최악의 상황, 즉 공기 지연과 막대한 비용 손실이라는 리스크가 발생하게 됩니다.

이러한 3D 비정형 구조체나 하지의 기준 시공점을 현장에서 일일이 측량 장비만으로 잡아내는 것은 시간과 비용이 너무 오래 걸릴수 있어서 다른 방법의 해법이 필요합니다. 측량을 최소화하면서 현장조립을 정밀하고 빠르게 하기 위해서는 보조적인 공법의 활용이 필요합니다.

2. 해법: 정밀도를 지배하는 보조 공법, '가이드 플레이트(빔)', '가설벤트'

이를 위해 위드웍스가 도입하는 것이 바로 가이드 플레이트(또는 가이드 빔), 설치를 위한 가설벤트 입니다. 가이드 플레이트는 복잡한 3D 각도로 뻗어 나가는 구조체의 정확한 시작점(스타트 지점)과 방향을 물리적으로 통제해 주는 기준틀 역할을 합니다.

제작 비용이 추가로 발생하지만, 가이드 플레이트 설치와 3D 측량을 병행하게 되면 전체 공사 리스크 관리 차원에서 공기 단축, 비용 절감, 압도적인 품질 향상이라는 세 마리 토끼를 잡을 수 있습니다.

일반 철골 공사에서 가설벤트의 역할은 스팬이 긴 부재나 캔틸레버 부재를 연결할 때 임시적으로 설치해서 부재연결을 용이하게 하기 위해 사용되고 있지만, 비정형 파사드에서는 경사부재의 수직 위치점을 조정하면서 수평재를 정밀하게 조립하기 위해 필요한 가설 공법입니다. 만약 경사부재가 설계도면과 달리 각도 차이 등으로 인한 시공오차가 많이 발생하여 특정구간의 부재들이 조립되지 않을 경우 외장 마감재와의 간섭도 발생할 수도 있기 때문에 가설벤트를 통해 전체 형상을 가조립하고 3D 형상을 정밀하게 조정하기 위해서 필요합니다.

3. 가이드 플레이트(빔), 가설벤트 적용 프로젝트 사례

디아크 (The ARC) : 일체화 타설을 통한 근본적인 오차 제어

시공오차가 발생할 수 있는 콘크리트 보 위에 베이스 플레이트를 고정하는 일반적인 시공 방식으로는 비정형 그리드쉘 트위스트 기둥을 정확한 위치(시공오차 5mm이내)에 시공하는 것은 불가능해 보였습니다.

따라서 콘크리트 보 내부에 파사드 그리드쉘 구조체의 스타트 지점을 정밀하게 제어하기 위한 가이드 빔을 선조립하여 설치하고 일체화 타설을 진행하도록 가이드 빔 공법을 제안하고 적용 하였습니다. 가이드 빔 설치로 인해 공사비는 추가될 수 있지만, 이 공법 덕분에 파사드 비정형 철골 구조체의 시작점을 정밀하게 제어할 수 있었고 매우 빠르게 비정형 파사드 공사를 진행할 수 있었습니다. .

가이드빔 설치: 정밀한 파사드 시공 기준점 제어

가이드 빔: 파사드 그리드 쉘구조 기둥 위치 제어

가이드빔과 콘크리트보의 일체화

가설벤트 역할: 파사드 그리드 쉘 철골 기둥부재의 임시 지지

완공 후 전경

세종 정부 종합 청사 3-1구역(법제처) : 경사부재의 3D 각도를 통제하는 각 층별 시공 기준점

정부세종청사 3-1구역의 입체적인 와플 형상의 파사드를 구현하기 정밀하게 구현하기 위해서는 파사드 지지 구조재의 위치를 매우 정밀하게 통제해야 했습니다. 특히 수직 부재들을 단순한 2D 수직이 아닌 3D 각도로 설치해야 하는 고난도 작업이었습니다. 이를 위해 각 층별로 슬래브 끝단에 가이드 플레이트를 정밀 측량하여 선설치하도록 했고, 이 가이드 플레이트에 수직 부재가 꽂히는 정확한 3D 방향(Vector)을 통제하여 오차 없는 정밀한 시공을 유도했습니다. 가이드 플레이트 공법을 잘 활용한다면 공사 속도는 몇배가 빨라지고 현장의 리스크들은 급격하게 줄어 들 수 있습니다.

가이드 플레이트 설치: 3D 하지트러스 수직부재 설치용

가이드 플레이트를 활용한 하지트러스 설치

완공 후 전경

청라하나드림헤드쿼터 : 우드 파사드 CNC T-BAR 시공 기준점 제어

청라하나드림의 곡면 우드파사드는 CNC T-BAR 시스템을 적용하여 비정형 곡면 형상을 정밀하게 통제하도록 설계되어 있습니다.

CNC T-BAR의 시공 위치점을 정밀하게 통제하여 오차 없이 조립하는 것이 결국 내부 마감 품질을 결정하기 때문에 가이드 플레이트를 활용하여 CNC T-BAR의 정확한 시공을 유도하였고 이를 통해 최고의 시공 품질을 확보할 수 있었습니다.

가이드 플에이트 : 수직 CNC T-BAR 설치 기준점 제공

가이드 플레이트 : 수직 CNC-BAR 설치 기준점

가이드 플레이트를 활용한 우드 파사드

완공 후 전경

[해외 사례 분석] 샤넬 모바일 아트 파빌리온 (Chanel Mobile Art Pavilion, designed by Zaha Hadid)

세계적인 건축가 자하 하디드(Zaha Hadid)가 설계한 샤넬 모바일 아트 파빌리온은 외관뿐만 아니라 내부 인테리어 역시 비정형 곡면으로 이루어져 있습니다. 이 프로젝트에서는 내부 마감의 기준을 정확하게 잡기 위해 목재로 정밀하게 가공된 가이드 플레이트를 활용했습니다. 목재 가이드 플레이트를 설치하여 비정형 곡면 내부 마감재가 부착될 정확한 위치와 곡률을 사전에 제어함으로써, 시공 오차를 줄이고 복잡한 3D 곡면 마감을 정밀하게 완성할 수 있었습니다.

철골 지지용 가설 틀을 활용하여 철골 조립이 정밀하게 이루어지도록 하여 마감재인 GFRP 패널이 시공오차가 없이 정밀하게 설치될 수 있도록 하였습니다. 구조 지지용 가설틀은 철골 기둥의 정밀한 조립을 유도하는 단순한 역할이었고 철골부재들이 설치된 후 철거됐지만 전체 외장 마감의 품질을 결정짓는 중요한 역할을 했음을 알 수 있습니다.

가이드 플레이트: 내부마감 시공 기준점 제어

가설 지지 틀: 철골 본 조립 전까지 정미한 조립을 보조하는 가설재 역할

GFRP 패널 조립 디데일

전경

4. Insight : 보이지 않는 곳에서 결정되는 비정형 건축의 가치

위드웍스 프로젝트와 해외 프로젝트에서 살펴 봤듯이 가이드 플레이트(빔), 가설벤트(틀)은 시공 후에는 마감재에 가려져 보이지 않거나 철거 되지만, 공기를 단축하고, 불필요한 재시공 비용을 막아주며, 최종적으로 건물의 완성도를 결정짓는 매우 중요한 '조연'입니다.

위드웍스가 참여한 비정형 프로젝트들이 세계적인 수준으로 잘 마무리 될 수 있는 이유는 DfMA 프로세스 따르고 있기 때문일 뿐만 아니라 이를 위해 시공단계에서 가이드 플레이트(빔), 가설벤트등 보조적인 가설공법들을 활용하여 공장에서 정밀하게 제작된 구조부재 및 CNC T-BAR를 정확한 시공 위치점에 설치하여 비정형 마감재를 조립하기 때문입니다.

위드웍스는 단순히 눈에 보이는 비정형 구조체와 마감재를 엔지니어링하는 것을 넘어, 보이지 않는 곳까지 세심하게 엔지니어링 하면서 건축물의 진정한 가치를 높입니다. 복잡한 도면이 완벽한 현실이 되기 위한 해답은,.... 위드웍스의 경험과 기술력 안에 있습니다.

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[비정형 건축 기술 #3] DfMA의 꽃, 비정형 파사드 모듈러

WITHWORKS Tech Team — Thu, 25 Jun 2026 06:00:44 +0900

Intro : 건설 현장, 불확실성과의 싸움에서 해답을 찾다

건설 현장은 늘 날씨, 작업자의 숙련도, 안전사고 등 수많은 불확실성과 싸워야 하는 공간입니다. 특히나 곡선과 다면체로 이루어진 비정형 건축물이라면 그 난이도는 기하급수적으로 상승합니다. 최근 건설업계의 메가 트렌드로 자리 잡은 DfMA(Design for Manufacturing and Assembly, 제조 및 조립을 고려한 설계)의 진정한 '꽃'은 바로 이 복잡한 비정형 파사드를 모듈화 하는 데 있습니다. 현장에서 땀 흘려 용접하고 맞추는 대신, 공장에서 정밀하게 제작된 비정형 유닛을 입체적으로 조립하는 방식이죠.

Louis-Vuitton-Foundation, Paris: 비정형 외벽을 모듈러로 공자 제작하여 현장 조립한 후 UHPC 패널로 마감 함

Louis-Vuitton-Foundation : 완공된 모습

Challenge : 왜 비정형 파사드에 모듈러 공법이 필요할까 ?

직각으로 이루어진 일반적인 박스형 건물과 달리, 비정형 건축물은 부재 하나하나의 곡률과 각도가 다릅니다. 이를 현장에서 직접 시공하게 되면, 높은 곳에서 위험한 고소작업을 해야 할 뿐만 아니라 약간의 오차만 발생해도 전체적인 디자인이 틀어지게 됩니다.

"비정형 패널 수백, 수천 장을 현장에서 직접 맞춘다? 이는 품질 저하와 공기 지연, 그리고 안전사고로 직결되는 가장 큰 위험 요소입니다."

또한 비정형 하지 구조체의 용접 품질은 매우 중요한 부분인데, 현장에서는 용접 조건이 좋지 않아서 용접품질을 확보하는 것이 용이하지 않고, 가설비계 등이 추가되어야 하므로 공사비 상승, 공기지연으로 이어질 수 있습니다. 특히 현장 용접하면서 시공오차가 발생할 경우 선제작된 유리, 패널등이 맞지 않기 때문에 다시 제작해야 하기 때문에 공기와 품질에 영향을 주는 더 큰 리스크들이 존재합니다.

결국, 비정형 파사드의 품질을 높이기 위해서는 현장 작업을 최소화하고, 공장 제작 비율을 극대화하는 '모듈러(Unitized) 공법'이 그 해답일 수 있습니다. 그런데 이를 위해서는 제조, 운반, 설치를 고려한 파사드 엔지니어링(Facade Engineering)과 시공 현황을 반영하기 위한 3D 스캐닝 측량과 역설계 기술들이 반드시 선행되어야만 합니다.

갤러리아 광교: 비정형 유리를 지지하기 위한 스마트노드 시스템을 Pre Fab으로 제작하여 설치

Solution : DfMA의 핵심은 비정형 파사드 모듈러

비정형 파사드 모듈러에 대한 위드웍스의 고민과 실행은 이미 20년 전부터 시작되었습니다. 현장의 난제를 비정형 파사드 모듈러 기술를 적용하여 기술적 난제들을 해결하였습니다. 비정형 파사드 모듈러를 구현하기 위해서는 공장제작의 정밀도가 중요합니다. 철골구조체는 제조, 시공 중 오차가 발생하더라도 3D 스캐닝과 역설계를 통해 파사드 모듈러에 반영하면 되지만 (하지구조체와 간섭이 일어날 경우 형상 변경 필요), 파사드 모듈러는 정해진 공차 이내에서 제작되지 않게 되면 현장조립이 되지 않기 때문에 정밀하게 제작하는 것이 매우 중요합니다. 정밀한 제작을 위해 하지 구조체의 레이저 절단 및 용접은 필수적이며, 때로는 지그를 활용하여 3차원적으로 정밀하게 조립될 수 있도록 공법화 해야 합니다. 위드웍스가 참여하여 성공적으로 완성한 비정형 파사드 모듈러 사례들을 살펴보겠습니다.

1. 금강대학교 원각도서관 옥상 조형물, 2005년

1)8개의 거대한 연꽃 모양을 똑같이 만들기 2) 옥상 현장 용접을 최소화,라는 목표를 이루어 내기 위해 각파이프 벤딩의 현장제작하는 원설계에서 지상에서 거대한 연꽃 형상의 구조틀을 조립한 뒤 대형 크레인으로 한 번에 인양하는 방식으로 시공하도록 (파사드 모듈러를 적용) 다시 엔지니어링 했습니다. 모듈러 공법 적용을 위해 연꽃잎을 구성하는 구조부재부터. 제조 방법까지 전부 변경하여 Pre fab으로 조립하여 설치하는 디테일로 적용했고 이를 통해 성공적으로 프로젝트가 완성될 수 있었습니다.
다만 철골에서 제조 및 시공오차가 설계 예상치 보다 더 컸기 때문에 접합부 부분을 완벽하게 맞추지는 못했지만 그 당시로는 건축에서 거의 사용되지 않은 CNC 레이저 가공기술을 적용하여 3D 형상을 가진 모듈러의 정밀도를 최대한 높일 수 있었습니다.

모듈러 인양

모듈러 설치 후

2. 대구 디아크, 2012년

디아크 프로젝트는 매우 짧은 공기내에 공사를 마무리해야 했던 프로젝트입니다. 이러한 요구조건을 만족시키기 위해서는 하지트러스 부재를 하나씩 설치하는 녹다운 방식으로 현장에서 공기 내 준공은 불가능해 보였습니다. 따라서 비정형 AL. 패널을 설치하기 위한 하지 시스템과 지붕에서 가설재 없이 합판, 방수 공사가 이루어지기 위해 데크까지 일체화한 대형 유닛을 하부에서 제작하여 인앙하는 파사드 모듈러 공법을 적용했습니다. 데크가 포함된 하지틀 모듈을 설치된 후 후속 공사였던 단열, 방수 및 마감 패널공사는 크게 어려움 없이 짧은 기간 내에 잘 완성되었습니다.

지붕 모듈러 공법 적용: CNC T-BAR 모듈러 시스템

지붕 모듈러 설치

유닛 설치후 방수 및 AL. 시트패널 설치

3. 서천 국립생태원 생태체험관, 2012년

국립생태태원 생태체험관은 지상에서 최상단부까지 약 30m 이상으로 지붕공사 및 지붕하단 천장공사를 일반적인 건축공사 방법으로는 안전 및 시공품질 확보(현장 벤딩)가 용이하지 않아서 모듈러 방법 제안하였고 이 공법으로 변경하여 공사가 진행되었습니다. 내외부 마감재 뿐만아니라 방수, 단열을 포함하여 일체화시킨 모듈러를 제작하여 설치하도록 하였는데, 스틸 커튼월의 시공오차로 인해 선제작된 모듈러의 일부는 현황에 맞춰 다시 제작 설치하는 일도 있었습니다. 국내 시공현장에서는 선행공정의 시공오류가 발생했을 때 형상을 다시 수정하여 공사를 진행하는 것이 아니라 통상 다음 공정에서 시공오류를 반영하여 공사하는 것이 현실입니다. 따라서 선행공정의 오류를 확인하고 지오메트리를 재 수정 하여 발주하는데 까지 재료에 따라 다를 수는 있지만 최소 몇 개월의 시간이 소요될 수 있습니다. 그런데 이러한 부분을 간과할 경우 내부공사 일정까지 지체될 수 있으므로 업체 간 현장 분쟁의 소지도 충분히 발생할 수 있습니다. 커튼월 시공사와 유리 시공사 둘 다 공사 중 부도가 나는 최악의 상황이었지만 다행히 위드웍스가 엔지니어링을 맡은 지붕공사 부분은 DfMA방식으로 공사가 진행되었기 때문에 일부 커튼월 시공오류로 제재작 하는 것을 제외하고는 큰 문제없이 공사가 잘 마무리되었습니다.

지붕 모듈러 제작

파사드 모듈러 설치

서천 국립생태원 생태체험관 파사드 모듈러 공사

5. MBC 상암 신사옥 판매시설, 2013

모듈러 시공의 가장 큰 장점은 선조립을 해서 현장에 들어오거나 현장의 빈공간에서 일차 제작 후 인양하여 조립하기 때문에 공기 단축을 이루어 낼 수 있습니다. 이 현장 역시 공기가 매우 촉박한 상태에서 위드웍스가 참여하여 가장 어려운 구간인 커튼월과 만나는 전면부를 모듈러 방식으로 제안하여 공법을 변경했습니다. 커튼월 시공현황을 외장패널 및 파사드 모듈러에 반영하기 위해 3D 스캐닝 및 역설계를 진행하였고, 이를 통해 짧은 공기 내에서 외장패널 공사가 문제없이 잘 완료될 수 있었습니다.

CNC T-BAR, 파사드 모듈러 시스쳄

전면부 파사드 모듈러 설치

방수 및 외장패널 공사

7. 세종정부종합청사 3-1 구역, 2015

세종정부종합청사 3-1 구역의 외장패널의 원 설계 디테일은 알루미늄 시트 패널 클로즈 조인트였습니다. 그런데 비정형 파사들 구간을 클로즈 조인트 디테일로 구현이 불가능했기 때문에 알미늄 복합패널로 변경하여 파사드 모듈러 공법으로 비정형 구간뿐만 아니라 정형구간의 까지도 파사드 모듈러 공법을 적용하여 절대 공기 내에서 성공적으로 잘 완성할 수 있었습니다.

세종정부종합청사 3-1 구역, 파사드 모듈러(하지트러스 & 외장패널)

10. 해운대 엘씨티 캐노피, 2019

해운대 엘씨티 비정형 캐노피는 CNC T-BAR 하지 시스템을 모듈러 공법으로 적용하여 현장용접을 최소화하였으며, 이를 통해 최고의 시공 품질을 확보할 수 있도록 하였습니다. DfMA의 가장 큰 장점은 아무리 형상이 복잡하더라도 모듈러를 설치한 후 실측 없이 비정형 패널을 제작, 조립하기 때문에 공기단축 및 시공품질 확보에 매우 유리합니다.

CNC T-BAR 모듈 조립

CNC T-BAR 모듈 설치

해운대 엘씨티 케노피 공사 완료

9. 가좌동 오피스텔 옥탑 파사드, 2020

가좌동 오피스텔 옥탑 파사드구간에 파사드 모듈러를 적용한 이유는 다른 프로젝트와 마찬가지로 짧은 공기내에서 공사를 완료하기 위해서였습니다. 설계, 제조, 시공 포함하여 3개월내에 완성해야 하는 목표를 가지고 진행하였고 모듈러 공법을 적용하여 목표했던 기간내에 완성할 수 있었습니다. 타워 크레인 철거 일정때문에 파라펫 콘크리트의 타설 이전에 파사드 모듈러의 제작설계 및 모듈제작을 선 진행했는데, 콘크리트 파라펫의 시공오차가 예상했던 설계 공차를 벗어나서 현장에서 대응하면서 문제를 해결하였습니다. 시공 현황을 정확하게 실측하여 반영하지 않고 선행해서 설계기준대로 제작설계 및 제작을 진행할 경우 선공정의 시공오차로 인한 리스크는 매우 큽니다. 아무리 현장이 급해도 도면이나 BIM 모델링 기준으로 선제작하는 것은 매우 신중하게 판단하여 결정해야 할 사항입니다.

파사드 모듈 인양

옥탑 파사드 모듈러 시공 후

10. 갤러리아 광교, 2020

원설계 비정형 글라스 파사드에 적용된 볼 노드 공법으로는 유리중심선과 구조프레임 중심축이 평행하지 않는 문제점으로 인한 시공불량의 문제가 예상되어 위드웍스에서 제안한 스마트노드 공법으로 변경하여 공사가 진행되었습니다.. 그런데 부재와 노드를 하나씩 연결하여 현장조립하는 녹다운 방식은 용접 품질 확보에 어려움이 있고 공기지연될 수 있는 상황이었으므로, 인근 야드에서 Pre fab으로 제작하여 현장으로 옮겨서 설치하는 파사드 모듈러 방법을 적용했습니다.

각각의 형상이 다른 모듈들이 양시 발생하는 집중하중으로 인해 구조체의 변형이 오지 않도록 하기 위해서 인양 엔지니어링을 진행하여 인양 위치까지 지정하여 안전하게 인양이 되도록 유도했습니다. 스마트노드공법으로의 설계 변경, 파사드 모듈러 공법 적용, 각 모듈러별 인양엔지니링 덕분에 짧은 공사기간과 협소한 시공여건 불구하고 성공적으로 공사를 마무리할 수 있었습니다.

스마트노드+ 파사드 모듈러 제작

파사드 모듈러 설치

11. 평택 아트센터, 2025

파사드 모듈러 중 가장 어려운 설계 부분이 입체 파사드 모듈러입니다. 평택아터센터는 외관 디자인의 특성상 외벽을 지지하는 메인 구조체가 별도로 없이 와플 형상을 하지 구조체와 외장패널을 일체화하면서 완성되어야 하는 매우 고난도의 파사드 모듈러 프로젝트였습니다. 정확하게 공장에서 제작된 평면 모듈러 하지틀들이 현장에서 입체적으로 조립하여 파사드 구조틀과 모듈러 제작한 입체 폴딩 패널을 적용하여 구현하기 가장 어려운 비정형 파사드임에도 불구하고 시공 완성도를 최대한 높일 수 있었습니다.

입체 하지트러스의 모듈러 설치

완성후 전경

12. 청라 하나드림타운헤드쿼터, 2026

이 프로젝트는 파사드 디테일의 타입이 너무 많고 복잡하여 일반적인 현장시공 방법으로는 도저히 구현이 불가능하였습니다. 그래서 설계단계에서부터 파사드 모듈러 개념을 적용하 설계를 완료했고, 시공단계에서는 설계에서 다 챙기지 못한 부분까지 다 포함하여 추가로 몇 배의 엔지니어링을 더 해서 완성한 건축물입니다. 시공 단계에서는 복잡한 형상의 외장 하지틀을 차수판을 포함하여 입체적으로 제작하여 현장에서 볼팅으로 조립할 수 있도록 파사드 모듈러를 설계 및 발주를 진행했고, 전체 AL. 외장패널의 고정지점도 입체 하지틀에서 PDA 브래킷을 활용하여 조립될 수 있도록 시스템화시켰습니다. 복잡한 디자인을 현장에서 각파이프로 절단해서 일일이 시공한다는 것은 공기지연, 시공품질불량등의 요인이 됩니다. 특히 수많은 비정형 외장 패널들을 현장제작된 하지틀에 맞춰서 제작하는 것은 도저히 불가능하기 때문에 파사드 모듈러 공법을 적용하여 비정형 설계가 완벽하게 구현될 수 있도록 하였습니다. 복잡한 디자인일수록 3D 제작설계와 제작에 엄청 시간과 노력이 들어감으로써 현장에서는 단순조립만 하면 되기 때문에 공사가 쉬워지고 품질은 최대한 올라가게 됩니다.

파사드 모듈러 제작 및 현장반입

파사드 모듈러 설치

외장재 공사 후 전경

Result & Insight : 파사드 모듈러가 가져온 가치, 그리고 위드웍스의 DfMA기술력

위드웍스 프로젝트 사례에서 살펴봤듯이 비정형 파사드 모듈러 공법은 ① 공기 단축, ② 균일한 고품질 확보, ③ 현장 안전사고 예방이라는 강력한 세 가지 장점을 제공합니다. 일반 커튼월에서는 유닛공법을 적용하여 유리와 프레임을 일체화시켜서 시공하고 있지만, 비정형 파사드에서 3D 제조설계 와 경험들이 많지 않기 때문에 국내 비정형 모듈러 사례들이 많지 않습니다. 위드웍스의 비정형 파사드 모듈러 프로젝트들은 일반적이지는 않지만 앞으로 건축물의 디자인이 AI로 인해 더 복잡해질 수 있으므로 파사드 모듈러 공법들을 잘 활용하게 되면 공기, 품질, 안전등 여러 가지 시공현장의 문제들을 해결하는데 매우 용이할 것입니다.

"비정형 프로젝트를 성공적으로 하려면 어떻게 해야 하느냐? "라고 질문을 위드웍스에 한다면, "DfMA로 하세요"가 정답일 것입니다. 앞으로는 건축물을 공장에서 각 파트들을 제조해서 현장에서는 단순 조립만 해야 하는 시대가 올 것입니다.

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[비정형 건축 기술 #2] AL. 스티픈드 패널과 PDA 브라켓

WITHWORKS Tech Team — Thu, 18 Jun 2026 06:00:06 +0900

인천 송도의 명물인 트라이볼(Tri-Bowl)부터 독특한 외관으로 눈길을 사로잡는 서울로봇인공지능과학관, 그리고 최근 진행 중인 프로젝트인 한울본부 복합커뮤니티센터까지, 이처럼 압도적이고 아름다운 비정형 금속 곡면을 완성하는 그 이면에는 특별한 기술력이 숨어 있습니다.

오늘은 곡률이 각기 다른 수많은 금속 패널을 완벽하게 구현하고 고정하는 핵심 기술, 'AL. 스티픈드 패널(AL. Stiffened Panel)'과 패널 고정을 위한 'PDA 브라켓(PDA Bracket)'에 대해 이야기해 보려 합니다.

1. AL. 스티픈드 패널: 완벽한 비정형 곡률의 제어

AL. 스티픈드 곡면패널의 시작은 트라이볼이었습니다. 전체적인 형상이 콘형태로 패널의 상, 하부 곡률이 다르기 때문에 일반적인 벤딩방식으로는 패널의 상하부 곡률을 정밀하게 제어하면서 제작하는 것은 현실적이지 못했고, 특히 원설계 디테일처럼 AL. 프레임을 3D 벤딩해서 상하부 곡률을 다르게 제작하는 것은 불가능해 보였습니다.

그래서 원설계에 적용된 하부 AL. 프레임 대신 상하부 다른 곡률값으로 CNC 컷팅된 날개를 고정하여 콘 형태의 곡률 패널을 제작하는 제작 디테일 컨셉을 완성하였습니다. 그런데 비주얼 목업에서 패널의 곡률이 유지되지 않고 갈매기지는 현상이 발생하였는데 원인을 검토해 보니 평면 곡률을 적용하여 실제 법선 벡터로 적용해야 하는 곡률 보다 작았기 때문에 발생한 문제였습니다. 패널 제작도를 법선 벡터 곡률을 적용하여 다시 전체 재 작업을 진행하여 비주얼 목업시 발생한 문제를 완전히 해결했습니다.

따라서 비정형 스티픈드 곡면 패널 제작 시는 반드시 법선 벡터 곡률을 적용하여야 전체적인 패널이 자연스러운 비정형 곡률을 유지할 수 있습니다.

비주얼 목업, 트라이볼: 평면 곡률이 적용되어 패널이 제작되어 갈매기 지는 현상이 발생 함

트라이볼, 외장패널의 완성된 모습(비정형 AL. 시트패널: 법선벡터곡률 적용)

이 스티픈드 패널을 제조하는 방식은 디자인과 구조적 요구 성능에 따라 크게 두 가지로 나뉘며, 위드웍스는 이를 자유롭게 병행할 수 있는 기술력을 갖추고 있습니다.

1)용접형 (Welded Type)
패널 뒷면에 보강재(Stiffener)를 직접 용접하여 강력한 일체형 구조를 만드는 방식입니다. 구조적 강성이 뛰어나 강풍이나 높은 하중을 견뎌야 하는 부위에 주로 적용됩니다. 최근에는 레이저용접 기술이 보편화되고 있어서 훨씬 강도 높은 패널을 제작할 수 있습니다.

AL. 스티픈드 패널제작, 트라이볼

2)스터드 타입형 (Stud Type)
스터드 타입형은 전면 시트판과 CNC로 제작된 날개판을 고정할 때 직접 용접하는 방식이 아닌 스터드 용접으로 볼트를 전면 시트판에 고정 위치한 후 L-앵글과 날개판을 고정하는 패널 제작방법입니다. 앵글 날개판 비정형 패널을 제작하는 방식. 패널 표면에 용접 열로 인한 변형(우는 현상)이 발생하지 않기 때문에, 거울처럼 매끄러운 평활도와 미려한 외관이 필수적인 구간에 최적화되어 있습니다.

AL. 스티픈드 패널(MBC 상암 신사옥 판매시설)

곡률이 작을 경우는 AL. 3T는 용접이나 스터드 타입으로 제작 시 도장하면서 가해는 열 때문에 AL. 시트가 복원하려는 현상이 발생하여 곡률의 평활도가 나오지 않을 수 있습니다. 이때는 패널에 응력이 없도록 벤딩이나 프레스로 패널에 응력이 존재하지 않도록 형상을 1차 가공한 후 PVDF 도장 작업이 이루어져야 합니다. 그리고 스텐레스 스틸 미러패널일 경우 1.5mm 두께는 스터드 자국이 패널 전면에 남기 때문에 최소 두께 2mm 이상으로 제작하여야 하며 패널의 크기와 곡률, 패널 간 접합 디테일 따라 샘플을 제작하면서 품질을 체크하여 최종 두께를 정해야 합니니다.

2. PDA 브라켓: 극한의 난제를 해결하는 디테일

비정형 금속 파사드(Facade) 프로젝트의 가장 큰 골칫거리는 모든 외장 패널의 형태와 곡률이 제각각이라는 점입니다. 하지만 대부분 진짜 '건축적 악몽'은 현장 시공 단계에서 시작됩니다. 그러나 법선 벡터방향으로 정확하게 설치되는 PDA 브라켓은 이러한 시공의 악몽에서 벗어나게 해주는 치트키와 같은 매우 중요한 역할을 합니다. 패널을 고정하는 역할뿐만 아니라 레인 스크린 월(차수 및 방수층)을 뚫고 나오기 때문에 누수가 전혀 발생하면 안 됩니다. 방수층과 만나는 부분이 실리콘 패드로 이루어진 이중 차수 시스템으로 만들어져 있어서 어떠한 충격과 변형이 와도 틈이 벌어지지 않토록 하여 물이 들어가는 것을 원천적으로 차단하도록 되어있습니다.

PDA 브라켓: XYZ 방향으로 공차 흡수 가능

PDA 브라켓 시공 후 사진: 실리콘 패드와 EPDM 방수시트가 압착되어 누수를 완벽 차단 함

1) 치명적인 누수 위험
금속 패널을 구조체에 고정하려면 지지대 역할을 하는 브라켓이 건물 밖으로 돌출되어야 합니다. 이때 건물의 차수 및 방수층을 어쩔 수 없이 관통하게 되는데, 이 부분을 완벽하게 처리하지 않으면 빗물이 스며들어 심각한 누수로 이어집니다.

2) 3차원(X, Y, Z) 공차 제어의 한계
비정형 건축물은 평면이 아닌 3차원 공간에서 시공됩니다. 콘크리트 골조의 오차와 금속 패널의 미세한 곡률 차이가 만나면 현장 조립 시 단차가 발생합니다. 이 오차를 제어하지 못하면 매끄러운 곡면은 불가능해집니다

즉, 완벽한 외관을 위해서는 '방수층 훼손 방지'와 '3차원 오차 제어'라는 두 마리 토끼를 동시에 잡아야만 하는 극한의 난제가 주어지는 셈입니다.

위드웍스는 이 극한의 난제를 PDA 브라켓으로 명쾌하게 해결합니다. 방수층 관통부의 누수 문제를 해결하기 위해 외부의 물을 원천적으로 차단하는 특수 디테일을 적용했습니다. 또한 이 브라켓은 단순히 패널을 고정하는 역할을 넘어, 시공 과정에서 발생하는 X, Y, Z축의 3차원 공차를 브라켓 자체에서 미세하게 제어할 수 있도록 설계되었습니다. 이 영리한 브라켓 덕분에 비정형 패널들이 구조체에 한 치의 흔들림이나 단차 없이 완벽한 품질로 안착할 수 있는 것입니다.

3)구조성능실험 및 설계적용

PDA 브라켓 구조실험 결과 평균 10.12 kN까지 하중을 버텨냈습니다. 설계하중은 최대하중 1/2~1/3(약 300kg~500kg)의 무게를 지탱할 수 있으며, 만약 풍하중 조건에 따라 PDA 1개가 받는 하중이 설계하중 범위를 벗어 날 경우 4개의 지점에서 6개의 지점으로 지점수량을 추가하면 됩니다.

3. 스티픈드 패널과 PDA 브라켓 적용 프로젝트

스티픈드 패널은 2010년 트라이볼의 외장패널에 처음 적용하였고 그 이후 대구 디아크에서는 스티픈드패널과 PDA 브라켓을 같이 사용하여 최근 한울본부 복합문화센터에 적용하여 시공 중입니다. 부산엘씨티 케노피는 해운대 앞에 바로 면하고 있어서 태풍으로부터 직접적인 영향을 받지만 구조성능 실험 DATA를 기반으로 PDA 브라켓의 지점을 설계하였기 때문에 현재까지 안전하게 유지되고 있습니다.

디아크, 2012

MBC 상암 신사옥, 2013

서울대학교 풍산마당, 2015

해운대 엘시티 케노피, 2018

화성 어린이 커뮤니티, 2019

세종 클로버, 2021

원불료 소태산 기념관, 2020

일산 CJ ENM, 2022

서울로봇인공지능과학관, 2024

청라하나드림타운헤더쿼터, 2026

한울본부 복합문화센터, 2026

Result & Insight

다양한 곡률을 지닌 비정형 곡면 파사드를 정밀하게 구현하기 위해서는, 일정한 마감 품질과 핵심적인 건축 성능(방수, 구조 등)을 보장하는 검증된 디테일의 적용이 무엇보다 중요합니다. 특히 최종 마감재인 비정형 패널의 제조 및 고정 방식은 품질과 공사비에 직결됩니다. 따라서 설계 최적화를 통해 2-Way 금속 패널의 사용을 최소화하고, 시공 품질 향상과 공기 단축을 동시에 이끌어낼 수 있는 정교한 시공 디테일이 반드시 뒷받침되어야 합니다.

위드웍스가 2010년 트라이볼 프로젝트부터 현재까지 지속적으로 발전시켜 온 '스티픈드 패널(Stiffened Panel)'과 'PDA 브라켓'은 비정형 건축물을 최고의 품질과 성능으로 완성하게 하는 우리의 핵심 기술입니다. 구조나 방수 성능이 검증되지 않은 공법은 발주처의 피해를 넘어, 태풍이나 피로하중 누적에 따른 외장재 탈락 등 치명적인 인명피해로 이어질 위험이 있습니다. 그러므로 기존에 없던 새로운 디자인을 현실화할 때는 연결부 및 고정 지점에 대한 철저한 구조 실험과 검증이 필수적입니다.

지난 20년간 위드웍스는 수많은 비정형 프로젝트를 성공적으로 이끌어왔습니다. 그 과정에서 축적한 구조실험, VMU, PMU 등의 방대한 실증 데이터를 바탕으로, 위드웍스는 설계부터 완공까지 단 하나의 빈틈도 허락하지 않습니다. 앞으로도 위드웍스는 철저하게 검증된 기술력을 통해, 어떠한 비정형 프로젝트라도 가장 안전하고 완벽하게 완성될 수 있도록 최선의 솔루션을 제공할 것입니다.

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[비정형 건축 기술 #1] 비정형 파사드를 위한 DfMA 필수 공식, "레인 스크린 월"

WITHWORKS Tech Team — Thu, 11 Jun 2026 06:00:16 +0900

안녕하세요. 비정형 건축 및 파사드 엔지니어링 전문 기업 위드웍스(WITHWORKS)입니다.

유럽에서는 레인스크린월과 오픈조인트를 보편적으로 적용하고 있는데 유독 우리나라에서는 줄눈을 실런트로 막는 클로즈 조인트가 일반적일까요. 대부분의 이유는 공사비 때문일 것입니다. 그런데 박스 형상의 건축물에서는 레인 스크린 월의 중요도가 높지 않아서 생략할 수 있지만 비정형 파사드를 구현하기 위해서는 거의 필수 요소라고 해도 과언이 아닙니다. 오늘은 비정형 건축의 필수 공식이자, 공기 단축의 핵심인 '레인 스크린 월'에 대해 이야기해 보려 합니다.

BMW WELT, Germany: 레인 스크린 월 + 외장패널 공사

BMW WELT, Germany : 레인 스크린 월 +외장패널(오픈조인트)

Louis Vuitton Foundation: 레인 스크린 월 + UHPC 패널

레인 스크린 월의 중요성

일반적인 건축물은 외장재를 시공할 때 레인 스크린 월 없이 코킹으로 외장재의 틈새를 막아 마감재 자체에서 물을 차단합니다. 그런데 비정형 건축물에서는 경우 벽, 지붕, 천장, 바닥에 대한 구분이 없이 디자인 되기 때문에 벽체에 적용하는 클로즈 조인트 디테일을 전체 적용하는 것은 건축물 누수등 하자의 원인이 되기 때문에 레인 스크린 월(차수 or 방수) + 오픈조인트 시스템을 적용하는 것이 합리적입니다. 그런데 레인 스크린 월의 역할이 외부에서 우수를 차단하는 기능적인 역할 뿐만 아니라 비정형 건축물의 공기 지연을 막는 역할도 하기 때문에 레인 스크린 월의 역할이 단순히 물을 막는 기능적인데 국한되는 것으로 생각해서는 안됩니다.

비정형 건축물의 외장재 시공을 위해서는 골조 완성 후 3D 스캐닝을 통해 역설계를 진행하고, As-built(준공) 모델링을 생성한 뒤에야 비로소 정밀한 3D 제작 설계(LOD400)가 가능한데, 이럴 경우 하지틀 완성 후 외장재를 제작하여 현장 반입까지 최소 2개월 이상이 소요됩니다. 그런데 외장재 제작 및 시공 일정이 늦어질 경우 후속 공정인 내부 마감 공사도 같이 늦어질 수 있기 때문에, 이러한 공기 지연을 차단하고 외부공사와 내부공사를 분리하여 각각 공사가 진행되도록 하기 위해서는 레인 스크린 월이 반드시 필요합니다.

청라하나드림 헤드쿼터는 레인스크린월과 유리공사가 선행으로 진행되었고 비정형 외장패널 공사는 3D 스캐닝으로 시공 현황을 반영하여 제작해야 하였으므로 제작설계 및 제작 기간이 많이 필요로 하였습니다. 만약 외장패널(클로즈 조인트) 공사가 완료된 후 유리 및 내부 마감 공사가 진행되었다면 공사기간은 예측 하기 힘들 정도로 길어졌을 것입니다. 따라서 레인 스크린 월은 단순히 오픈조인트 패널 시스템을 구현할 수 있어서 시공품질을 높이는 역할 뿐만아니라 레인스크린월 설치 후 외장패널공정과 내부마감공사가 동시에 진행이 가능하기 때문에 공정관리에 있어서 매우 중요한 역할을 하게 됩니다.

청라하나드림타운 헤드쿼터: 레인 스크린 월(유리공사 동시 진행) + 오프조인트 패널 시스템

청라하나드림타운 헤드쿼터 : 레인 스크린 월 및 유리공사 선행, 패널공사 후행

한울본부 복합커뮤니티와 같이 벽, 지붕이 구분이 없는 형상에서는 레인 스크린 월의 역할이 차수 뿐만 아니라 방수의 역할도 같이 해야 하기 때문에 누수 하자를 방지하기 위해서는 '레인 스크린 월'은 필수 입니다. 만약 레인 스크린 시스템 없이 가장 시공이 어려운 창문위에 있는 눈썹형태의 디자인을 클로즈 조인트로 완성한 후 내장 공사를 진행하게 된다면 공기지연은 당연히 일어 날 것입니다. 레인 스크린 월과 유리공사, 패널공사가 동시에 진행하고, 일부 어려운 눈썹구간 패널구간은 정밀한 시공을 위해서는 현장 설치 시간이 많이 필요한데 레인 스크린 월을 통해 내장공사와 상관없이 공사를 진행할 수 있으므로 품질과 공기를 확보가 가능하게 되었습니다.

한울본부 복합커뮤니티: 레인 스크린 월(유리공사 동시진행)+오픈조인트 패널 시스템

세종정부종사 3-1구역의 파사드는 와플모양이면서 창문위치와 크기가 각각 다르기 때문에 시공의 복잡도는 최고의 수준입니다. 원설계인 클로즈 조인트 디테일로는 형상구현 및 품질완성이 불가능했기 때문에 레인 '스크린 월 + 오픈 조인트 패널 시스템' 으로 공법을 변경하였고 이를 통해 구현하기 어려운 디자인임에도 불구하고 시공품질 및 공기내 시공완료라는 두마리 토끼를 다 잡을 수 있었습니다. 만약 원설계대로 클로즈 조인트를 계속 유지 했다면 시공품질은 낮았을 것이고 내부마감공사는 외장패널 실런트 공사 후 가능하기 때문에 반년이상 늦어졌을 것입니다.

세종정부종합청사 3-1 레인스크린월 공사(유리공사 동시진행)

세종정부종합청사 3-1: 외장공사의 완료와 상관없이 내장공사 진행

세종정부종합청사3-1 구역, 레인 스크린 월 +오픈조인트 패널 상세도

레인 스크린 월의 역할

공기 단축(외장, 내장 동시 공사): 차수벽 공사 후 유리만 설치하면 건물이 밀폐됩니다. 즉, 복잡한 비정형 외부 패널 공사와 상관없이 내부 마감 공사를 즉시 진행할 수 있습니다. 레인 스크린 월 공법의 완벽한 구현을 위해서는 무용접 하지시스템과 볼팅 조립디테일을 통해 선시공된 유리가 깨지지 않토록 보호해야 합니다. 이러한 무용접이나 볼팅조립을 위해서는 3D 설계엔지니어링 및 제작 설계(LOD400)는 필수적입니다.
고품질 시공 확보: 레인 스크린 월 시공 후에는 외장패널 공사가 더 이상 크리티컬 패스가 아니므로, 시공현황을 반영하여 정밀하게 비정형 패널 제작과 설치가 이루어 질 수 있으므로 우수한 시공 품질 확보가 가능합니다.
외장재 오염 방지 및 유지보수 비용 절감 : 레인 스크린 월을 적용하게 되면 외장패널 시공시 패널간 줄눈을 코킹으로 막을 필요가 없으므로 실리콘 오염(눈물 자국)으로 부터 외벽을 원천적으로 보호할 있습니다. 따라서 준공 후 유지관리 비용을 절감 뿐만 아니라 오랜기간이 지나도 신축 건축물과 같은 외관을 유지할 수 있습니다.

Result & Insight: 레인 스크린 월은 DfMA를 향한 필수 조건

이러한 레인 스크린 월 시스템은 단순한 방수 공법을 넘어, 건축의 제조업화라 불리는 DfMA(Design for Manufacture and Assembly)를 극대화하기 위한 필수 전제 조건입니다. 위드웍스의 비정형 프로젝트들은 레인 스크린 월을 통해서 완성되고 있으며 레인 스크린 월은 외부에서 보이지는 않지만 외장마감재 만큼 중요한 역할을 수행하고 있습니다. 우수의 유입을 막아내는 역할 뿐만 아니라 이를 통해 외부 패널공사와 내부 마감공사의 동시 진행이 가능하게 하기 때문에 DfMA를 위해서는 반드시 필요한 핵심적인 공법입니다.

결국, 차수벽 적용으로 인한 1차적인 공사비 증가는 '공기 지연 방지'와 '우수한 시공 품질 확보'라는 훨씬 더 큰 경제적 가치로 돌아옵니다. 눈앞의 공사비가 아닌, 전체 프로젝트의 성공과 건축물의 생애 주기를 바라보는 것이 진정한 파사드 엔지니어링입니다.

'복잡한 도면이 쉬워지는 곳', 위드웍스는 앞으로도 혁신적인 기술을 통해 비정형 건축의 새로운 해답을 제시하겠습니다.

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[WW 프로젝트] 금강대학교 원각도서관 연꽃 조형물 & 글라스 루버

WITHWORKS Tech Team — Tue, 9 Jun 2026 06:00:13 +0900

안녕하세요. 위드웍스(WITHWORKS)입니다.

요즘 건설 업계에서는 DfMA(Design for Manufacturing and Assembly, 제조 및 조립을 고려한 설계)나 BIM이 필수적인 혁신 기술로 꼽히고 있습니다. 공기 단축과 품질 향상의 핵심 열쇠이기 때문이죠. 하지만 시간을 2006년으로 되돌려 볼까요? '스마트 건설'이라는 단어조차 생소했던 그 시절, 위드웍스는 이미 DfMA의 철학을 현장에 적용하며 비정형 건축의 새로운 길을 개척의 시발점이었던 프로젝트가 있습니다.

오늘은 완공 후 20년이 훨씬 지났지만, 여전히 위드웍스의 선구자적인 기술력을 증명하고 있는 '금강대학교 원각도서관' 프로젝트의 설계 엔지니어링 이야기를 들려드리고자 합니다.

Challenge. 도면 속 거대한 연꽃과 3개 층의 수 백개의 루버

2006년 당시, 위드웍스에게 주어진 과제는 크게 두 가지였습니다. 하나는 지붕 위에 8개의 대형 3D 곡면 연꽃 형상 조형물을 정밀하게 제작, 시공할 수 있도록 하는 것이었고, 다른 하나는 3개 층에 있는 수백개의 파사드 글라스 루버를 정밀하게 시공할 수 있도록 솔루션을 만드는 것이었습니다.

난제 1. 각파이프 벤딩으로는 불가능한 '정확도'
초기 설계 도면상 지붕의 연꽃 조형물은 단순한 각파이프 벤딩으로 계획되어 있었습니다. 하지만 8개의 거대한 꽃잎을 벤딩만으로 똑같은 크기와 곡률로 만들어내는 것은 불가능에 가까웠습니다. CNC 가공 기술을 활용한 시공법도 대중화되지 않았던 때였습니다.

난제 2. 허공에서의 위험하고 부정확한 조립
파사드의 글라스 루버는 3개 층에 설치되어 있고, 321개의 글라스 루버를 설치하기 위해서는 철골 지지 구조체가 반드시 정밀하게 시공 되어야 했습니다. 파사드루버 지지용 철골구조체가 정밀하게 제작되지 않으면 품질, 안전, 공기지연등 여러가지 문제들이 발생 할 수 있었습니다.

️ Solution. 위드웍스의 해법: 3D 엔지니어링과 DfMA의 결합

위드웍스는 '어떻게 하면 공장에서 만들듯 정확하고 안전하게 현장에서 조립할 수 있을까?'를 고민했습니다. 이 질문이 바로 현재 위드웍스가 자랑하는 DfMA 기술의 시발점이었습니다.

1. 지붕 조형물: 현장을 조립 공장으로 만들다

정확한 곡면 구현을 위해 위드웍스는 각파이프를 플레이트(Plate)로 과감히 변경했습니다. 그리고 당시로써는 획기적이었던 Rhino 2.0을 활용해 연꽃과 연꽂 지지 구조체의 3D 모델링을 진행했습니다. 이를 통해 철골 구조체와의 간섭, 높이 등 디자인 변경 검토 및 구조설계 변경을 하였으며, 발주처의 승인을 받은 후 연꽃 조형물을 CNC 레이저 컷팅으로 가공할 수 있는 2D 전개도 및 조립 및 시공을 위한 도면을 완성하였습니다.

시공 방식도 완전히 바꿨습니다. 현장에 대형 연꽃을 조립할 전용 공간을 만들고 '가설용 지그(Jig)'를 설치하도록 하여 이 지그 위에서 연꽃 유닛을 하나씩 정밀하게 제작한 뒤, 크레인으로 인양하여 철골 구조체 위에 조립하는 방식을 택했습니다. 현재의 모듈러 공법과 궤를 같이하는 선구적인 시도였고 8개의 연잎 형상이 똑 같은 크기와 형태로 제작될 수 있도록 한 혁신적인 방법이었습니다.

CNC 제작용 3D 모델링

연꽂 조형물 제작용 지그 및 스틸 플레이트(CNC 가공)

연꽃 1차 조립

설치를 위한 인양

연쪽 조형물 지지용 철골 구조체

SUS 유공 패널 설치

연꽃 조형물 설치완료

2. 파사드 글라스 루버: 유닛화(Unitization)로 안전과 품질을 동시에

위드웍스는 현장에서의 고소 용접 작업을 최소화하기 위해 루버 지지용 철골 구조체의 '평면 모듈러' 공법과 글라스 루버의 시공품질 확보를 위해 구조 ' 일체형 글라스 루버 공법'을 제안하여 변경했습니다.

테두리에 돌아가는 루버 지지용 철골을 공장에서 글라스 루버 지지용 지점 플레이트를 포함하여 하나의 유닛으로 사전 제작(Pre-fab)하도록 하여 현장 용접을 최소화 하였고 평면 모듈간 수축팽창을 고려하여 10mm의 이격을 두어 설치되도록 하였습니다. '

또한, 321개의 글라스 루버는 유리와 지지파이프를 별도로 시공하지 않고 일체화하여 제작한 뒤, 층별 글라스 루버 지지를 위한 철골 지점에 단순히 볼팅만으로 결합할 수 있도록 디테일을 완성하여으며, 이를 통해 현장 작업 시간을 획기적으로 줄이면서도 한 치의 오차 없는 완벽한 시공 품질을 확보할 수 있도록 하였습니다.

글라스 루버 지지 구조체 조립 상세도 (평면 모듈러)

글라스 루버 조립 및 설치 (일체형 글라스 루버 공법)

글라스 루버 지지 구조체 조립( 모듈러 공법 & 볼팅 조립)

글라스 루버 설치 완료

연꽃 조형물 & 글라스루버 공사 완료

✨ Result & Insight

도면에 머물러 있던 복잡한 디자인을 현실의 건축물로 안전하고 정확하게 구현해 내는 위드웍스의 '파사드 엔지니어링 DNA'는 그때부터 이미 완성되어 있었습니다. 3D 모델링을 통한 사전 검토, 공장 제작을 극대화한 DfMA 기반의 시공은 단지 트렌드가 아니라, 비정형 건축의 난제를 해결하기 위한 위드웍스의 본질적인 접근법입니다.

어떤 복잡한 비정형 디자인이라도, 위드웍스를 만나면 가장 합리적이고 안전한 현실의 건축물이 됩니다. 도면 속의 한계를 돌파하는 위드웍스의 엔지니어링 솔루션은 단순한 시공을 넘어, 건축물의 본질적인 가치를 높이는 새로운 기준을 제시합니다. 변하지 않는 본질과 끊임없는 기술 혁신으로, 비정형 건축의 새로운 패러다임을 제시하는 위드웍스의 혁신은 앞으로도 계속될 것입니다.

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