WITHWORKS Insight

[WW Project] 세종시 정부종합청사 3단계 1구역: 파사드 입체 모듈러 공법

WITHWORKS Tech Team — Thu, 9 Apr 2026 06:00:41 +0900

건축 마감재 중 가장 대중적인 것을 꼽으라면 단연 '알루미늄 시트'와 '알루미늄 복합패널'입니다. 평평하고 반듯한 정형 건축물에서는 두 재료 중 무엇을 써도 큰 문제가 없습니다.

하지만 건물이 춤을 추듯 휘어지는 비정형 건축(Free-form Architecture)이라면 이야기가 달라집니다. 재료의 물성, 두께, 그리고 접합 디테일 하나가 건물의 수명을 결정짓기 때문입니다. 오늘은 세종시 정부종합청사 3단계 1구역의 상징인 '와플 파사드(Waffle Facade)' 의 6개월 이상 걸린 솔루션 개발과정 ( 형상, 재료, 공법), 대형 파사드 유닛 제작 및 시공에 대한 인사이트를 공유하려고 합니다.

세종정부청사 3단계 1구역 (설계: 토문건축)

Challenge: 비틀린 면 위의 와플, "이대로는 시공 불가합니다"

이 프로젝트의 비정형 구간 면적은 약 17,700㎡. 1방향으로 꼬인 곡면(Twist Surface) 위에 와플 모양의 입체 패턴을 입혀야 했습니다. 당초 설계안은 3T 알루미늄 시트를 사용하여 가스켓(Gasket)으로 시공하는 방식이었는데, 위드웍스가 BIM 시뮬레이션과 비주얼 목업(Mock-up)을 통해 검토한 결과, 심각한 문제들이 발견되었습니다.

형상의 불일치: 건물의 면은 비틀려(Twist) 있는데, 창호와 유리를 평평하게 설치하려니 프레임이 맞지 않음.
누수 위험: 수직, 수평, 사선이 만나는 복잡한 꼭짓점에 가스켓 시공이 불가능했고, 실제로 1차 목업 결과, 28곳 중 19곳에서 5mm 이상의 오차가 발생함.
하지 구조체의 불연속 및 구조성능 부족: 트위스트 면을 맞추기 위해서 외벽 패널 지지용 각파이프가 중간에 잘림(구조 성능 부족)

원설계 Geometry와 설계 디테일의 문제점: 3D Twist 형상에 부적합

원설계 외벽 디테일의 문제점 검토

원설계공법 목업: 클로즈 조인트

원설게 목업: 트위스트 면을 맞추기 위해서 각파이프를 중간에 잘라서 회전 시켜 지지 구조체가 불연속 됨

"형상, 제작, 시공을 고려하지 않은 디테일은 재앙이 됩니다."
위드웍스는 부분 수정이 아닌, 형태(Geometry)부터 재료, 공법까지 원점 재검토를 진행했고, 파사드 디자인에 맞는 공법을 개발하는데 약 6개월의 시간이 소요되었습니다.

Solution: 형상 최적화와 마감 재료의 변경

1. Geometry Optimization (형상 최적화)

제작 및 시공성을 확보할 수 있는 방법을 찾기 위해 축소 모형을 제작하여 검토하여, 제작 비용이 천문학적으로 드는 '곡면 Twist 와플' 대신, 디자인 의도를 해치지 않는 범위에서 '폴딩(Folding)' 방식의 대안을 검토하였습니다. 수평패널은 트위스트가 심하지 않아서 평면으로 패널화 하였으며, 수직 패널의 트위스트가 심한 구간에 폴딩을 적용하여 입체 와플 파사드의 솔루션을 완성할 수 있었습니다.

파사드 구현 방법 검토를 위한 모형 스터디

2. 알루미늄 시트 → 복합패널

당초 설계된 3T 알루미늄 시트는 폴딩을 위해 적합한 소재가 아니었습니다. 알루미늄 시트는 폴딩을 하려면 절곡을 해야 하는데 절곡시 두께에 의해 발생하는 곡률로 인해 틈이 발생하였고 이로 인해 제작 정밀도가 떨어졌습니다. 이에 반해 복합패널은 CNC 라우터를 통해 정확한 위치에서 그루빙으로 절곡 부분을 가공해 낼 수 있기 때문에 절곡면에 틈이 없이 만날 수 있고 입체적인 와플형상의 제작이 매우 용이 했습니다. 따라서 알루미늄 복합패널로 외장 재료를 변경하여 파사드 입체 모듈러 공법을 완성하였습니다.

Folding 품질 비교

Folding Panel 조립도

복합패널 CNC Router 가공

비정형 구간의 Sub Structure System

비정형 하지 트러스의 정밀시공용 가이드 플레이트 설치

비정형 구간 차수벽(Rainscreen Wall) 및 입체 파사드 모듈러 하지 시스템 시공사진

입체 파사드 모듈러 고정용 AL.브라켓

입체 유닛 패널을 설치하기 위한 하지 시스템은 정형과 비정형을 다르게 적용하여 공사비 증가가 최소화되도록 하였습니다. 비정형 구간은 원파이프를 활용하여 파사드 입체 모듈이 다양한 각도로 원파이프가 만나더라도 취부용 AL. 브라켓을 돌려서 다양한 각도를 받아 줄 수 있도록 디테일을 개발하였습니다. Zahner사의 ZEPPS와 비슷한 원리라고 할 수 있습니다.

3. 3D 스캐닝 역설계, & 공장제작, 현장조립

비정형 건축물은 구조체를 아무리 정밀하게 시공하더라도 현장에서 오차가 발생할 수 밖에 없습니다. 비정형 입체 패널이 창문위치와 정확하게 맞게 고정하기 위해서는 현장에서 정확하게 실측이 필요한데 토털스테이션 측량으로는 수많은 좌표점을 현장에서 검측하는 것은 현실적으로 불가능하여 3D 스캐닝을 활용하여 창문의 시공현황에 대한 DATA를 제작용 3D 모델링(LOD400)에 반영하여 비정형 구간의 입체 모듈패널의 CNC 제작용 도면을 완성하였습니다.

비정형 파사드의 우수한 시공품질은 정밀한 3D 설계를 통해서 가능한 것이지 현장 기술자의 능력으로 완성되는 것이 아닙니다. 비록 설계와 제작과정은 길고 어렵지만 현장에서 진행하는 설치과정은 쉽고 빠르게 할 수 있는 것이 DfMA의 가장 큰 장점이라고 할 수 있습니다.

3D 스캐닝 및 역설계

대형 입체 파사드 모듈러 조립

비정형구간 차수벽(Rainscreen Wall) 및 입체 파사드 모듈러 시공

제작 및 시공 과정 동영상

Result & Insight: 혁신적인 디자인을 위해서는 혁신적인 기술과 공법이 필수

세종 정부청사 프로젝트는 단순한 건축물을 넘어 '디자인의 자유'와 '시공의 정밀성' 사이의 간극을 기술로 메운 도전이었습니다. 약 6개월 간의 공법 개발을 통해 설계의도를 완벽하게 구현할 수 있는 공법을 찾았을 뿐만 아니라 기존 공법의 문제였던 누수 위험을 ' 파사드 입체 모듈러공법(차수벽+오픈 조인트)' 으로 완벽히 해결할 수 있었습니다.

세종정부청사 3단계 1구역 완공사진

이번 사례를 통해 우리가 얻을 수 있는 인사이트는 명확합니다. "불가능해 보이는 비정형 디자인을 현실로 만드는 힘은 타협이 아닌 진보된 기술을 활용한 혁신적인 공법에 있다"는 점입니다. 현장에서의 임의시공을 없애고 공장 생산 중심의 DfMA(Design for Manufacturing and Assembly)를 실천함으로써, 시공 속도는 빨라졌고 최고의 시공 품질을 확보할 수 있었습니다.

우리는 이번 사례를 통해 혁신적인 디자인이 단순히 도면 위의 선으로 완성되는 것이 아님을 확인할 수 있습니다. 그 선이 실제 건축물이 되기까지, 혁신적인 기술을 도구 삼아 한계를 돌파하려는 엔지니어들의 끊임없는 도전과 치열한 노력이 뒷받침되어야 합니다. 결국 디자인이 하나의 '작품(Masterpiece)'으로 승화되는 지점은 바로 이 엔지니어링과 디자인 본질과 완벽하게 결합될 때 가능해집니다.

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[해외 건축 Insight] 바드 칼리지 피셔 센터와 Zahner사의 외피-구조 일체화 시스템

WITHWORKS Tech Team — Tue, 7 Apr 2026 06:00:14 +0900

위드웍스의 미국 지사장인 Simon Shim 님이 쓴 세번째 "해외건축 Insight" 글과 건축물을 방문하여 촬영하고 편집한 영상을 공유합니다.

Bard College Fisher Center (바드 칼리지 피셔 센터)는 뉴욕 Annandale-on-Hudson의 Hudson Valley 햄릿에 위치한 공연장으로 이 센터는 오케스트라, 실내 및 재즈 음악, 연극, 무용 및 오페라에서 공연과 프로그램을 제공합니다. 건축가 프랑크 게리 (Frank Gehry)가 설계 한 10,000m2 규모의 센터에는 2 개의 극장, 댄스, 연극 및 음악을 위한 4 개의 리허설 스튜디오, 전문 지원 시설이 있습니다. 건물의 열 및 공기 조절 시스템은 전적으로 지열을 이용하여 운영 중이며 화석 연료를 사용하지 않습니다. 이 프로젝트의 총 비용은 6 천 6 백만 달러가 소요되었고, 3 년이 걸려, 2003 년 4월에 문을 열었습니다.

공연 예술을위한 Richard B. Fisher 센터는 Bard College 캠퍼스에 가장 최근에 추가되었습니다. Zahner사 가 제조 한 곡선 지붕과 구조물을 특징으로 하는이 건물은 캐츠 킬 산맥 (Catskill Mountains) 산기슭에 자리 잡고 있습니다. 오늘은 이 프로젝트에 적용된 Zaher사의 외피-구조 일체화 시스템( ZEPPS)에 대해 알아 보고 인사이트를 얻으려고 합니다.

The Richard B. Fisher Center for the Performing Arts at Bard College(designed by Frank Gehry Partners)

CATIA와 ZEPPS

시공사와 감리단 입장에서 가장 큰 고민은 "이 복잡한 곡선을 현장에서 어떻게 완벽하게 구현하느냐"일 것입니다. 프랑크 게리는 이를 위해 항공기나 자동차 설계에 쓰이는 3D 정밀 설계 툴인 CATIA를 도입했습니다.

이 프로젝트에 적용된 가장 핵심적인 기술은 'ZEPPS(젭스, Zahner Engineered Profiled Panel Systems)'라 불리는 프리패브(Prefab) 비정형 외피-구조 일체화 시스템입니다. CATIA 기반으로 3D 제작 설계가 이루어지며, 복잡한 이중 곡선 패널을 현장에서 직접 구부려 만드는 것이 아니라, 공장에서 정밀하게 사전 제작한 뒤 현장에서는 조립 하는 방식입니다.

ZEPPS(Zahner Engineered Profiled Panel Systems) 생산 by Zahner

ZEPPS(Zahner Engineered Profiled Panel Systems) : 가운데 Al. 플랜지를 CNC 가공하여 정확한 비정형 곡률을 완성

ZEPPS(Zahner Engineered Profiled Panel Systems) : 반원형 파이프를 플렌지 위에 두어 내외부면을 법선 방향으로 만날수 있도록 시스템화 됨

ZEPPS 기술을 활용한 비정형 패널 시스템의 제작 및 설치

ZEPPS에 의해 가능한 이중 곡선 패널을 사용하면 독점적으로 구조적인 알루미늄 구성 요소로 인해 추가지지 또는 마무리가 필요하지 않기 때문에 몇 가지 시공 단계가 필요 없습니다. 710 개의 고유 한 ZEPPS 어셈블리 위에 3,200 개 이상의 스테인리스 시트가 설치되었습니다. 각 패널은 다음 패널과 연동되어 지붕과 측면의 역동적이지만 균일 한 표면을 형성합니다.

ZEPPS 어셈블리를 사용하여 전체 EIFS (Exterior Insulation Finishing Systems) 벽과 글레이징을 이중 커브 형태로 임베드 할 수 있었습니다. 이것은 건물의 내부 벽면이 건물의 외부를 밀접하게 반영 할 수있는 옵션을 제공했으며, Zahner사의 ZEPPS 시스템으로 공연 예술 센터를위한 전체 지붕, 벽 및 건물 외피의 대부분을 형성했습니다.

ZEPPS는 건축가가 디자인한 비정형 설계면에 따라 모양을 형성하도록 프로파일 된 고강도 알루미늄 프레임으로 구조체가 형성되며, 건축가의 요청에 따라 패널의 내부면이 노출되어 복잡한 프레임 부재가 노출될 수도 있습니다.

ZEPPS는 평이음 같이 비정형 외장패널의 좌표제어가 필요없는 형상제어에는 문제가 없지만 비정형 오픈조인패널의 외장재 브라켓 고정을 위한 좌표를 동시에 해야 하는 곳에서는 한계가 있습니다.

The Richard B. Fisher Center for the Performing Arts at Bard College

ZEPPS(Zahner Engineered Profiled Panel Systems) 적용

Richard B. Fisher Center for the Performing Arts at Bard College

Result & Insight: 검증된 솔루션 적용의 중요성

피셔 센터에 적용된 ZEPPS 시스템은 2004년에 완공한 시카고 밀레니엄 파크의 랜드마크인 '제이 프리츠커 파빌리온(Jay Pritzker Pavilion)'에도 적용되어 그 기술력을 세계적으로 입증받은 솔루션이고, 현재까지도 비정형 건축물에 적용되고 있는 외피-구조 일체화 시스템입니다.

비정형 건축물의 화려한 파사드를 성공적으로 완성하기 위해서는 단순히 아름다운 디자인을 넘어, 이를 오차 없이 현실화할 수 있는 검증된 공학적 솔루션이 반드시 동반되어야 합니다. 그렇지 않으면 공기 지연이나 품질 저하 뿐만아니라 구조적인 문제까지 발생할 수 있습니다. 따라서 DfMA(Design for Manufacturing and Assembly)를 위해서는 검증된 솔루션을 적용하는 것이 무엇보다 중요한 부분이며, 만약 디자인에 맞는 솔루션이 없다면 새로운 건축 공법을 개발(구조, VMU, PMU...)하는데 많은 시간과 비용이 들어가야 완벽한 설계의도 구현이 가능 할 것입니다. (글, 사진, 영상: Simon Shim)

바드 칼리지 피셔 센터

바드 칼리지 피셔센터(영상 촬영 및 편집: Simon Shim )

위드웍스 DfMA 솔루션

DfMA SOLUTIONS | WITHWORKS

CNC T-BAR, TWISTED TUBE, SMART NODE, UHPC FACADE SYSTEM

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[WW Project] 롯데월드타워 포디움: 곡선의 미학을 완성한 CNC 정밀제조의 힘

WITHWORKS Tech Team — Thu, 2 Apr 2026 06:00:23 +0900

서울의 랜드마크 롯데월드타워. 하늘을 찌를 듯 솟은 타워도 웅장하지만, 그 아래를 감싸고 있는 저층부 포디움(Podium)의 유려한 곡선을 자세히 보신 적 있나요?

높이 38m, 면적 약 8,000㎡에 달하는 이 거대한 곡면은 국내 최초로 모든 마감재를 CNC 머신으로 정밀 가공하여 조립한 사례입니다. 인테리어 목수들이 현장에서 자르고 붙이는 기존 방식으로는 절대 구현할 수 없었던 디자인, 위드웍스는 CNC 기반의 정밀 제조업 기술을 건축에 도입하여 해답을 찾았습니다.

▲ 롯데월드타워 포디움

▲제자BIM, 제작, 시공 동시 진행

기존 목업: 현장기반의 시공의 문제점을 여실히 들어 냄 (틈새 벌어짐, 세그먼트 시공으로 곡률의 품질이 낮음)

Challenge: CNC 제조와 건축

시공사인 롯데건설에서는 기존 목업의 품질 불량을 해결하기 위해 엔지니어사 선정을 위한 기술제안 입찰을 진행하였습니다. 곡률이 위치마다 다른 비정형 디자인을 일반적인 방식대로 파이프를 휘고 현장에서 용접으로 만들었기 때문에 기존 목업에서 품질이 나오지 않았으며 형상이 제대로 제어되지 않는 상태에서 마감재가 맞지 않아 억지로 끼워 맞추다 보니 틈이 벌어지고 품질이 나오지 않았으므로, 위드웍스는 CNC기반의 정밀제조 방법을 활용하여 현장에서는 공장에서 제조된 모든 다른 형상의 부재들을 단순 조립하여 자동차 조립하듯이 현장에서는 조립만 하도록 DfMA 프로세스와 솔루션을 제안했습니다.

▲ 재료별 각각 다른 디지털 제조 기술 적용

"건축도 자동차처럼 정밀하게 '조립'할 수 없을까?"
위드웍스는 건설 현장을 '거대한 조립 공장'으로 바꾸기로 했습니다.

Solution: 설계부터 시공까지, 완벽한 디지털화

1. 뼈대부터 다르다: CNC T-BAR 시스템

곡면을 구현하는 핵심은 뼈대(Sub-structure)입니다. 위드웍스는 CNC T-BAR 시스템을 도입했습니다. BIM 데이터에서 추출한 도면대로 강철판을 레이저로 자르고, 로봇 레이저 용접으로 오차 없이 접합합니다. CNC T-BAR를 통해 정밀하게 시공 좌표를 제어함으로써 허용오차 내에서 CNC로 가공 제작된 모든 마감 부재들은 현장에서 정밀하게 조립이 가능합니다.

형상 제어: 모든 위치에서 정확한 3D 좌표값을 가집니다.
생산성: 로봇 레이저 용접을 통해 하루 3~5톤을 생산하며 열변형을 최소화했습니다.

▲ CNC T-BAR 시스템 및 마감 패널 조립도

▲ CNC T-BAR 시스템(CATIA 설계)

2. 설계 최적화 (Optimization): 비용과 품질을 잡다

무조건 비싸게 만드는 것이 정답은 아닙니다. 위드웍스는 전체 곡면을 분석하여 '반드시 곡면으로 제작해야 할 곳'과 '평면으로 제작해도 곡면처럼 보이는 곳'을 구분했습니다.

곡면 구간에는 CNC 가공 스티프너를 부착해 곡률을 잡고, 평면 구간은 단순화하여 제작 기간과 비용을 획기적으로 줄였습니다. 이것이 바로 3D 엔지니어링 최적화의 역할입니다.

▲ 설계최적화(Red:곡면패널적용, Blue: 평면패널적용)

▲ 설계최적화에 따른 구간별 패널 상세도

▲ 비주얼 목업

▲ CNC T-BAR 구조성능실험

▲ CNC T-BAR 제작도 (Twist)

▲ CNC T-BAR , 로봇 레이저 용접

▲ NT패널 제작(CNC 라우터)

3. 3D 스캐닝 & 역설계: 제작, 시공 오차 3mm

철골 구조체가 세워진 후, 위드웍스는 3D 레이저 스캐닝을 수행했습니다. 실제 시공된 철골구조체의 미세한 오차까지 잡아내어 2차 구조 부재 설계에 반영하고 토탈스테이션으로 측량이 불가능한 곳의 시공현황 데이터를 3D 설계에 반영하였습니다. 덕분에 공장에서 만들어온 수만 장의 각각 다른 패널들이 현장에서 한 치의 오차도 없이 정밀하게 조립될 수 있었습니다.

▲ 현장조립(2차구조부재, CNC T-BAR, SUS 리빌, NT패널)

공사완료: 롯데월드타워 포디움 by DfMA

Result & Insight: 7개월 만에 완성한 미래 건축

롯데월드타워 포디움 프로젝트는 7개월이라는 짧은 공사 기간에도 불구하고, 실제 투시도(Render)보다 뛰어난 마감 품질을 완성해냈습니다. 이는 형상이 복잡하고 고도의 품질이 요구될수록 DfMA(Design for Manufacturing and Assembly) 방식이 가장 효과적인 해답임을 여실히 증명합니다.

위드웍스는 3D 엔지니어링 기반의 설계 최적화를 통해 공사비와 공사 기간을 동시에 고려한 최적의 설계 기준을 마련하였습니다. 모든 부재를 공장에서 정밀 제작하여 현장에서 볼트 조립만으로 완성하는 시스템은, 건설 현장의 고질적인 문제였던 용접 불꽃과 소음 공해를 사라지게 했습니다.

앞으로 디자인이 더욱 다양화되고 복잡해질 AI 시대, 제조를 활용한 시공은 선택이 아닌 필수입니다. 이것이야말로 공사 기간, 품질, 안전이라는 현장 리스크를 최소화하고, 가장 복잡한 상상을 가장 효율적인 현실로 바꾸는 미래 건축의 열쇠가 될 것입니다.

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[해외 건축 Insight] 레든홀 빌딩의 DfMA 혁신

WITHWORKS Tech Team — Tue, 31 Mar 2026 06:00:36 +0900

현대 건설 기술의 화두인 DfMA(Design for Manufacturing and Assembly)를 이야기할 때, 빠지지 않고 언급되는 건축물이 있습니다. 바로 런던의 스카이라인을 바꾼 레든홀 빌딩입니다. 단순히 독특한 외관을 넘어, 이 건축물이 왜 전 세계 엔지니어들에게 '혁신의 정점'으로 추앙받는지, 그 시공 과정에서 보여준 정교한 공학적 해답과 우리가 얻어야 할 핵심 인사이트를 깊이 있게 분석해 보고자 합니다

레든홀 빌딩이 들어서기 전, 이 부지(122 Leadenhall Street)에는 1969년에 완공된 14층 높이의 'P&O Building'이 자리 잡고 있었습니다. 당시 세계적인 해운 회사인 P&O 사의 본사(Headquarters)로 사용되었던 이 건물을 철거하고 그 자리에 신축된 레든홀 빌딩은, 과거의 흔적을 지우는 것을 넘어 도시 재생의 새로운 이정표를 세웠습니다

P&OHeadquaters,London (왼쪽), Leadenhall Building의 세인트 폴 대성당 조망권

이 건물의 독특한 사선 형태는 단순한 디자인적 유희가 아닌, '세인트 폴 대성당 조망권(St. Paul’s Heights)'이라는 절대적인 도시 계획 규제를 준수하기 위해 도출된 공학적 해답이었습니다. 건축가 리처드 로저스(Richard Rogers)와 엔지니어링 팀은 이러한 공간적 제약을 오히려 구조적 혁신의 기회로 삼았습니다.

▲ 세인트 폴 대성당의 조망을 방해하지 않기 위해 설계된 독특한 사선 형태

"제약은 혁신을 낳는다."
레든홀 빌딩은 디자인의 제약을 공학적 혁신으로 돌파한 대표적인 사례입니다.

하지만 오늘 주목해야 할 진짜 혁신은 '모양'이 아닙니다. 이 복잡하고 거대한 철골 구조물을, 발 디딜 틈 없는 런던 도심에서 어떻게 그토록 빠르고 정밀하게 세웠는가에 대한 이야기입니다.

건축 개요

공식 명칭	The Leadenhall Building
위치	City of London, United Kingdom
건축가	Rogers Stirk Harbour + Partners (RSHP)
구조 엔지니어	Arup
시공사	Laing O'Rourke
준공일	2014년
높이 / 층수	225미터 / 47층

건설의 패러다임을 바꾸다: 1년 이내의 기적

레든홀 빌딩의 가장 경이로운 점은 바로 '시공 속도'에 있습니다. 일반적인 초고층 빌딩이 지상 구조체를 올리는 데 수년이 걸리는 것과 달리, 레든홀 빌딩은 단 11개월 만에 225미터 높이의 철골 구조체 조립을 마쳤습니다.

11개월 주요 철골 구조체(Mega-frame) 조립 소요 기간 85% 공장에서 사전 제작된 탈현장 건설(OSC) 요소 비율 이러한 속도가 가능했던 이유는 건축물의 하중을 지탱하는 콘크리트 코어(Core)가 없는 전체 철골 외골격(Exoskeleton) 구조를 채택했기 때문입니다. 코어가 굳기를 기다릴 필요 없이, 공장에서 제작된 거대한 철골 부재를 현장에서 레고처럼 볼트로 체결하기만 하면 되는 시스템이었습니다.

▲ 좁은 도로 현황과 야적공간 없음

▲ 북쪽 스틸 코어(모듈러)

▲ 건물가운데 코어 없어 6개의 컬럼이 지지하는 구조 시스템

혁신 기술의 구체적 사례: 공장에서 온 건축물

① 구조 시스템 혁신: 메가프레임

레든홀 빌딩은 중앙 코어가 아닌 외부로 노출된 거대한 메가프레임(Mega-frame)이 하중을 지탱합니다.

▲ 내부 기둥을 최소화하여 유연한 공간을 확보한 메가프레임 구조

▲ Precast Slab

이 구조는 DfMA 공법과 완벽하게 맞아떨어졌습니다. 주 구조체를 표준화된 외부 부재로 분리함으로써 공장 제작과 현장 조립의 효율성을 극대화할 수 있었기 때문입니다.

② MEP 시스템의 모듈화

기계, 전기, 배관(MEP) 시스템 또한 모듈화의 정점을 보여주었습니다.

서비스 라이저(Riser): 12미터 길이의 거대한 모듈로 사전 제작되어 현장 직송
층별 플랜트룸: 배관, 배선, 조명 테스트까지 공장에서 마친 후 현장에서는 '플러그 앤 플레이' 방식으로 연결

▲ Prefabricated MEP & Steel Core

디지털 기술의 승리: RFID와 BIM의 결합

협소한 현장에서 '적시 생산 및 시공(Just-in-Time)'을 구현한 비결은 RFID(무선 주파수 식별) 기술과 BIM의 결합이었습니다.

전 공급망 추적

제조부터 설치까지 부재의 위치를 실시간 추적하여 좁은 현장의 한계를 극복

️ 디지털 트윈 (BIM)

실시간 데이터를 BIM에 연동하여 가상 환경에서 시공 오차를 사전에 차단

Result & Insight

From London to Seoul: 도시재생의 새로운 패러다임.
레든홀 빌딩의 사례는 서울 도심지와 같이 부지가 협소하고 민원 및 교통 규제가 까다로운 환경에서 도시재생을 진행할 때 중대한 시사점을 던져줍니다. 인구 밀도가 높고 유동 인구가 많은 서울의 중심가에서 전통적인 현장 타설 위주의 건설 방식은 소음, 분진, 공기 지연 등의 한계가 명확합니다. 이제는 DfMA에 기반한 혁신적인 건설 방법론으로의 전환이 필수적입니다.

핵심 인사이트: 모든 혁신은 '설계'에서 시작된다 결국 이 모든 공기 단축과 품질 확보는 시공 단계의 노력만으로는 불가능합니다. 기획 및 설계 초기 단계부터 제조(Manufacturing)와 조립(Assembly)을 전제로 한 DfMA 프로세스가 선행되어야 합니다. 건축가가 긋는 선 하나에 이미 공장에서의 제작 효율과 현장에서의 조립 용이성이 녹아있어야 한다는 것, 그것이 진정한 건설 생산성 혁신의 본질입니다.

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"복잡한 비정형 건축, 위드웍스의 기술로 해답을 찾으세요."

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[WW Project] 설계 2개월, 시공 8개월... 이 불가능한 미션을 성공시킨 '디지털의 힘'

WITHWORKS Tech Team — Thu, 26 Mar 2026 06:00:11 +0900

안녕하세요. 위드웍스(WITHWORKS)입니다.

건축 엔지니어링에서 2014년은 위드웍스에게 잊지 못할 해입니다. "과연 이 그림이 정해진 시간 안에 현실이 될 수 있을까?"라는 물음에 대해, 우리는 기술과 협업으로 "가능하다"는 답을 내놓았기 때문입니다.

오늘은 2014년 위드웍스의 대표 프로젝트이자, 서울대학교 관악캠퍼스의 풍경을 바꾼 '버들골 풍산마당'의 치열했던 기록을 꺼내보려 합니다.

서울대학교 풍산마당(설계:보이드아키텍트)

Challenge: 바람처럼 흐르는 디자인, 턱없이 부족한 시간

서울대학교 야외공연장 리모델링 프로젝트는 시작부터 난관이었습니다. 보이드 아키텍트(VOID Architects)의 설계는 '바람의 흐름'을 형상화한 역동적인 3D 비정형 곡면이었습니다. 하지만 우리에게 주어진 조건은 가혹했습니다.

초단기 일정: 설계 2개월, 시공 8개월 (2014년 4월 착공 ~ 12월 완공 목표)
복잡한 형상: 3차원 곡면 알루미늄 패널과 금속 시트의 정밀한 결합 필요
예산의 한계: 일반적인 공공 건축 예산 범위 내 해결

기존의 '설계 후 시공(Design-Bid-Build)' 방식으로는 도면을 검토하다가 공기가 끝날 상황이었습니다. 현장에서 맞지 않아 뜯어내고 다시 짓는 시행착오를 겪을 시간적 여유가 0(Zero)에 가까웠습니다.

Solution: 3D 최적화와 IPD 방식의 선제적 도입

위드웍스는 이 프로젝트를 단순한 시공 지원이 아닌, 엔지니어링 주도의 통합 관리로 접근했습니다. 2014년 당시로는 획기적이었던 설계단계에서부터 Pre-fabrication(공장 사전 제작) 프로세스를 전면 도입했습니다.

"현장에서 자르고 용접하면 늦습니다. 컴퓨터 속에서 이미 지어보고, 공장에서 완제품을 만들어 현장에서는 조립만 해야 합니다."

1. 비정형 최적화 설계 (Optimization)
보이드 아키텍트의 디자인 의도를 해치지 않으면서도 시공 가능한 곡면으로 변환했습니다. 설계단계에서부터 CNC 공법을 통한 공장제작, 현장조립을 통해 공기지연 및 품질저하 요인이 되는 현장 제작 작업을 최소화 하도록 3D 설계 엔지니어링을 진행하였습니다. 현장에서 구현이 불가능할 경우 설계변경이 되어야 하는데, 이는 공사기간연장 및 시공비 증액의 결정적인 요인이 되는데 이러한 부분을 설계단계에서부터 면밀하게 검토하고 이러한 시공 중 변수들이 발생하지 않도록 비정형 외장재 및 하지 시스템의 최적화 설계를 하였습니다.

제작 및 시공을 위한 형상 최적화 설계(DfMA)

2. IPD: 설계단계에서 부터 검증된 시공공법 적용
설계 단계에서부터 금속 외장 전문 업체가 참여했습니다. IPD(Integrated Project Delivery) 개념을 적용하였으며, 착공과 동시에 비정형 마감공사를 위한 제작용 3D 제작설계 모델링을 진행할 수 있었습니다. 캔틸러버 구간의 철골 처짐은 3D 스캐닝을 통해 확인한 후 역설계를 통해 3D 제작모델링에 반영하여 전체 디자인에 영향을 주지 않도록 업데이트를 하였습니다. CNC T-BAR 시스템은 디아크(2012), MBC 상암 신사옥(2013)에 적용한 사례가 있었기 때문에 메인철골 이외에는 현장 실측 없이 3D 제작 모델링 기준으로 비정형 외장패널을 정밀하게 생산가능했습니다.

그리고 비정형 내부마감공사는 각파이프 벤딩으로 비정형 곡면형상을 만들수 없는 형상이었기 때문에 폼플레이트 공법을 적용하여 3D 모델링이 정밀하게 구현될 수 있도록 하였습니다. 내부 비정형 곡면 마감 품질도 결국은 정밀하게 곡률을 제어하는 것에서부터 시작되는데, 기존 각파이프 벤딩이나 직선 세그먼트 연결 방법으로는 시공오차가 많이 발생하기 때문에 설계의도 구현이 어렵습니다. CNC 가공비용은 올라가겠지만 현장 작업보다는 공장제작-현장 조립용 공법을 적용 하는 것이 시공 품질을 높일 수 있는 최선의 방법입니다.

3D 스캐닝 및 역설계

CNC T-BAR 설치

비정형 AL. 패널 및 천창 설치(W/ PDA 브라켓)

2-way 곡면패널 시공

내부 비정형 곡면 마감공사: 폼플레이트공법 적용

전면 커튼월 및 내부 비정형 곡면 마감 공사

공사완료 전경-1

공사완료 전경-2

공사완료 전경-3

Result: 2014년 12월, 바람이 머무는 곳이 되다

결과는 성공적이었습니다. 4월에 첫 삽을 뜬 현장은 정확히 그해 12월, 겨울바람 속에서도 따뜻한 곡선을 품은 건축물로 완성되었습니다.

알루미늄 곡면 패널은 마치 하나의 천을 두른 듯 매끄럽게 이어졌고, 재시공이나 자재 폐기율은 최소화되었습니다. 이 프로젝트는 "비정형 건축은 비싸고 오래 걸린다"는 편견을 깨고, 기술적 최적화가 어떻게 공기와 비용을 절감하는지 보여준 2014년의 대표적인 모범 사례가 되었습니다.

Beyond 2014, Toward Future

2014년 버들골 풍산마당 프로젝트를 통해 위드웍스는 DfMA(Design for Manufacture and Assembly)의 확실한 노하우를 축적했습니다. 2014년 당시는 DfMA라는 용어는 없었지만 짧은 시공기간 내에 복잡한 비정형 디자인의 시공품질을 높이고, 공사비를 최적화할 수 있는 방법을 설계단계에서부터 적용했던 것이 이 프로젝트를 성공적으로 마칠 수 있었던 결정적인 요인이었으며, 이는 곧 공기단축과 비용절감이라는 실질적인 엔지니어링 성과로 직결되었습니다.

시간이 흘러도 변하지 않는 가치는 '정확한 기술이 만드는 아름다움'입니다. 10년이 지난 지금도 위드웍스는 그때의 열정으로 더 복잡하고 더 난해한 건축적 도전에 명쾌한 해답을 제시하고 있습니다.

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[해외 건축 Insight]밀레니엄 파크: 건축과 엔지니어링이 빚어낸 도시의 기적

WITHWORKS Tech Team — Tue, 24 Mar 2026 06:00:39 +0900

안녕하세요. 위드웍스(WITHWORKS)입니다.

오늘 공유할 인사이트는 건축의 도시 시카고의 심장부, 밀레니엄 파크(Millennium Park)에 대한 이야기입니다. 위드웍스의 미국 지사장인 Simon Shim 님이 지난번 뉴욕 인사이트에 이어 1999년 SOM 구조 엔지니어로 참여했던 생생한 경험을 바탕으로 쓴 시카고 밀레니엄 파크에 대한 글을 공유합니다.

1. 나의 첫 프로젝트: 시카고 밀레니엄 파크의 탄생

1999년 세계적인 건축 설계사무소 Skidmore, Owings & Merrill(SOM)에 구조 엔지니어로 입사하며 맡게 된 첫 프로젝트는 시카고 다운타운의 미시간 애비뉴(Michigan Avenue)와 콜럼버스 드라이브(Columbus Dr) 사이에 위치한 밀레니엄 파크(Millennium Park)였습니다.

시카고의 건축은 1800년대 말 대화재 이후 새롭게 정비되며 발전해 왔습니다. 1900년대부터 콘크리트와 철골 같은 건설 자재가 발달함에 따라 중반부터 고층 건물이 본격적으로 지어지기 시작했고, 오늘날 고층 빌딩(High-rise) 하면 곧바로 떠오르는 윌리스 타워(Willis Tower)나 존 핸콕 타워(John Hancock Tower) 같은 철골 구조물들이 탄생하게 되었습니다.

1990년대에는 소형 컴퓨터의 보급으로 CAD가 설계 사무소에 널리 도입되면서 건축 설계와 엔지니어링 기술이 비약적으로 발전했습니다. 바로 이 시기에 시카고 다운타운 중심가에 자리 잡고 있던 철도 기지(Railroad Yard)의 도시 계획(Urban Planning)을 토대로 밀레니엄 파크 개발이 시작되었습니다.

시카고 다운타운을 자세히 살펴보면 특이한 점이 있습니다. 모든 도로가 상하 두 개의 층(Levels)으로 나뉘어 있다는 것입니다. 아래층은 기차나 트럭 같은 물류 교통수단이 이용하고, 위층은 보행자와 일반 차량이 이용하도록 분리하여 서로 간의 혼잡과 간섭을 피하는 체계로 만들어졌습니다.

밀레니엄 파크가 위치한 곳도 원래는 도시 철도의 정착역인 철도 기지로 쓰이던 장소였습니다. 이곳의 상부를 덮어 건물을 짓고 그 위에 공원을 조성한 것입니다. 마스터 플랜을 맡은 SOM은 건축 및 엔지니어링 총괄 서비스를 제공하며 프로젝트를 이끌었습니다. 그러던 중 여러 기부자의 후원에 힘입어, 거장 프랭크 게리(Frank O. Gehry)가 제이 프리츠커 파빌리온(Jay Pritzker Pavilion)과 트렐리스(Trellis)의 건축 설계를 맡게 되었습니다.

밀레니엄 파크 Site Plan

2. 기술로 구현한 예술: Pritzker Pavilion & Trellis

프랭크 게리는 스페인 빌바오(Bilbao)에 위치한 구겐하임 박물관 설계로 전 세계적인 명성을 얻은 거장입니다. SOM의 구조팀은 구겐하임 프로젝트를 진행하며 그와 이미 인연을 맺은 바 있었습니다. 당시 빌 베이커(Bill Baker) SOM 구조 파트너, 아마드 압델라자크(Ahmad Abdelrazaq, ), 그리고 저 사이몬 심(Simon Shim) 등이 한 팀이 되어 엔지니어링 서비스를 제공했습니다.

프랭크 게리 특유의 건축 철학은 밀레니엄 파크에도 강력하게 반영되었습니다. 그의 기하학적이고 복잡한 디자인은 건축 설계와 엔지니어링, 그리고 실제 시공 과정 모두에 큰 도전이었지만, 이를 극복하는 과정에서 기술적인 발전을 이뤄낼 수 있었습니다.

게리가 설계한 프리츠커 파빌리온(Pritzker Pavilion) 야외 음악당은 철골과 콘크리트를 조합하여 시공되었습니다. 음악당 지붕과 전면부에는 나무 형상을 닮은 밴드 쉘(Band Shell) 구조체를 세워 사람들의 시선을 사로잡는 중심점(Focal point)을 만들어냈습니다. 마치 깊은 나무 숲속에서 음악을 즐기는 듯한 공간이라 할 수 있습니다.

또한, 잔디 광장(Great Lawn) 위로는 300x600 피트 규모의 대형 트렐리스(Trellis) 구조물이 가로지르고 있습니다. 직경 12~20인치의 거대한 아치 형태 철골 파이프로 이루어진 이 구조체에 조명과 스피커를 매달아, 광장 어디서든 파빌리온을 향해 탁 트인 시야와 생생한 음향을 즐길 수 있도록 조성했습니다.

Trellis 구조 설계 개요

Trellis structure on Concrete parking Garage over Railroad Yard

Jay Pritzker Pavilion 정면

파빌리온의 밴드 쉘을 이루는 총 14개의 구조체 역시 철골로 정교하게 제작되었습니다. 수직재는 W12, 수평재는 HSS8x8, 그리고 뼈대를 지탱하는 가새(Bracing)는 WT6 규격의 철골을 사용하여 볼트 접합 방식으로 튼튼하게 시공되었습니다. 구조체를 덮는 외피(Clad)는 스테인리스 스틸을 부착하여 완성했는데, 이 과정에서 Zahner사의 ZEPPS 시스템이 적용되었습니다.

Bandshell Structure

3. 시카고의 아이콘: 클라우드 게이트와 외피 기술

공원을 방문하는 관광객 대부분이 즐겨 찾는 또 다른 명소는 클라우드 게이트(Cloud Gate)입니다. 이음새(Seam)가 전혀 없는 스테인리스 재질의 이 조형물은 인도 태생의 영국 조각가 애니쉬 카푸어(Sir Anish Kapoor)의 작품입니다. 독특한 형태 때문에 보통 '더 빈(The Bean)'이라고 불리기도 합니다. 168개의 스테인리스 철판을 용접해 만들었지만, 최고 수준의 외장 처리를 거쳐 절취선이 하나도 보이지 않습니다. 크기는 33x66x42 피트이며, 무게만 110톤에 달합니다.

더 빈(The Bean) 전경

Simon's Insight & 미래 건축을 향한 비전

시카고를 다시 방문하여 밀레니엄 파크를 둘러보며, 스케치북을 펼쳐 놓고 치열했던 옛 SOM 시절을 회상해 보았습니다. 하지만 이 회상은 단순한 과거의 기록에 머물지 않습니다. 밀레니엄 파크 프로젝트가 우리에게 던지는 진정한 메시지는 '미래 건축의 방향성'에 있기 때문입니다.

시카고를 방문하여 밀레니엄 파크를 둘러보며 그린 스케치 by Simon Shim

당시 초기 3D CAD와 엔지니어들의 집요한 수작업 계산에 의존해 풀어나갔던 기하학적 복잡성은, 오늘날 생성형 AI, BIM, DfMA(사전 제작 및 조립 공법), 파라메트릭 디자인 등 첨단 스마트 건설 기술로 진화해 가고 있으며, 앞으로 미래 건축은 형태의 파격을 넘어, 시공의 정밀성, 탄소 저감, 그리고 공간의 효율성까지 완벽하게 통제하는 초고도화된 엔지니어링의 시대가 될 것입니다. (글: Simon Shim)

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[WW Project]"하나의 지붕, 두 가지 해법: 서수원칠보체육관의 '하이브리드' 비정형 전략"

WITHWORKS Tech Team — Thu, 19 Mar 2026 06:00:04 +0900

안녕하세요, 위드웍스(WITHWORKS)입니다.

아무리 아름다운 비정형 건축물이라도, 모든 부위의 곡률(Curvature)이 똑같지는 않습니다. 어떤 곳은 급격하게 휘어지고, 어떤 곳은 완만하게 흐릅니다.

수원의 랜드마크 서수원칠보체육관이 기술적으로 훌륭한 이유는, 부위별 특성에 맞춰 가장 적합한 두 가지 공법을 교차 적용(Hybrid Application)했기 때문입니다. 오늘은 곡면이 심한 구간과 넓은 지붕 구간을 각기 다른 기술로 풀어낸 위드웍스의 디테일을 소개합니다.

수원칠보체육관(설계:무영건축)

⭐️ Challenge: 곡선의 성격이 다른데, 같은 방법을 쓸 수 있을까?

이 프로젝트의 기본 골조는 직선 파이프로 이루어진 스페이스 프레임(Space Frame)입니다. 문제는 이 위에 구현해야 할 3차원 형상이 위치마다 달랐다는 점입니다.

난제 1 (테두리): 벽체에서 지붕으로 넘어가는 모서리 구간은 곡률 반경이 작아 급격하게 휘어집니다. 정밀한 라인 제어가 필요합니다.
난제 2 (중앙): 지붕의 중앙부는 곡면이 넓고 완만합니다. 광활한 면적의 완만한 비정형 곡률 및 평활도(Flatness)를 확보하는 것이 관건입니다.

"하나의 공법을 고집하는 대신, 각 구간에 가장 효율적인 최적의 기술을 섞어 쓰자."

⭐️ Solution: 적재적소의 기술, CNC T-bar & 폼플레이트

위드웍스는 3D 시뮬레이션을 통해 곡률 데이터를 분석한 후, 두 가지 솔루션을 적용했습니다.

① 급격한 곡면(Wall to Roof) → CNC T-BAR 시스템

벽체와 지붕이 만나는 구간은 곡선의 변화가 매우 심합니다. 이곳에는 CNC T-BAR를 적용했습니다.

공장에서 정밀하게 CNC로 가공 제작된 위치마다 곡률이 다른 T-bar가 직선 스페이스 프레임 위에서 '정확한 비정형 곡면의 형상제어제' 역할을 합니다. 덕분에 급격히 꺾이는 구간에서도 찌그러짐 없이 설계 도면 그대로의 날렵한 비정형 곡면을 구현할 수 있었습니다.

CNC T-BAR 시스템(곡면이 심한 구간)

② 완만한 지붕(Roof Area) → 폼플레이트(Form Plate)

반면, 면적이 넓은 지붕 구간에는 폼플레이트 공법을 적용했습니다.

스페이스 프레임은 직선을 세그먼트로 연결되고 그 위에 데크를 시공해도 직선 세그먼트로 되기 때문에 지붕의 비정형 곡면 형상도 구현하고 공사비도 절감하는 방법으로 CNC 레이저로 커팅된 폼플레이트를 적용하였다. 이는 복잡한 하지 철물 공사 없이도 직선 골조를 부드러운 곡면으로 변신시켜 주었으므로 매우 스마트한 공법의 적용이었습니다.

폼플레이트 시공(곡면이 완만한 지붕구간)

⭐️ Result: 품질은 높이고, 시공성은 살리다

모든 구간에 고비용 공법을 일괄 적용했다면 경제성이 무너졌을 것이고, 단순 공법만을 고집했다면 설계의 정교한 비정형 곡선미를 살리지 못했을 것입니다.

위드웍스는 전 구간의 곡률 데이터를 분석하여 1mm의 오차도 허용하지 않는 CNCT-BAR 공법과 대면적 시공의 합리성을 극대화한 폼플레이트 공법을 최적의 비율로 설계했습니다. 이러한 기술적 유연함이야말로 시공 난이도를 획기적으로 낮추면서도, 디자인 품질을 극대화하는 위드웍스만의 핵심 경쟁력입니다.

불가능해 보이는 복잡한 곡선도 위드웍스의 스마트 엔지니어링을 거치면 가장 견고하고 경제적인 현실이 됩니다.

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[해외 사례 분석] 콘크리트의 한계를 넘다: 세계를 놀라게 한 UHPC 건축 TOP 3

WITHWORKS Tech Team — Tue, 17 Mar 2026 06:00:27 +0900

안녕하세요. 위드웍스(WITHWORKS)입니다.

지난주 포스팅에서 위드웍스가 국토부 과제로 연구중인 '마감재 겸용 UHPC(초고성능 콘크리트) 영구거푸집'과 UHPC와 스마트노드를 활용해서 완성한 '월계사슴 2단지 파고라' 대해 이야기했습니다. UHPC의 "얇고, 강하며, 자유롭다"는 이론적인 장점들이 실제 해외 건축물에서는 어떻게 구현되었을까요?

오늘은 전 세계 건축가들에게 영감을 준, 비정형 콘크리트의 미학을 완벽하게 보여주는 해외 UHPC 건축 3선을 소개합니다.

비정형 콘크리트 기술의 핵심 키워드
1. 섬세함 (Delicacy): 철근 없이 얇은 두께와 패턴
2. 자유로움 (Freedom): 끊김 없는 2방향 곡면 성형
3. 정밀함 (Precision): DfMA 기반의 조립 기술

1. 프랑스 마르세유, 뮤셈(MuCEM) 뮤지엄

첫 번째 사례는 프랑스 남부의 강렬한 태양과 바다를 마주하고 있는 MuCEM Mueum( Museum of European and Mediterranean Civilisations)입니다. 지중해의 빛과 바람을 투과시키는 '수평적 수직성'을 테마로 설계되었습니다. 해안가에 위치한 지리적 특성을 살려 건물 전체를 감싸는 복잡한 격자 무늬의 UHPC 파사드를 통해 내부 공간에 자연스러운 명암효과를 구현했으며, 요새와 도심을 연결하는 공중 보행교를 통해 물리적 경계를 허물었습니다.

세계 최초로 마감재 뿐만아니라 구조 전체에 초고성능 콘크리트(Ductal®)를 전면 도입된 사례입니다. 일반 콘크리트보다 압축 강도가 6~8배 높은 특성을 활용하였고, 384개의 UHPC 패널이 정밀하게 조립되었으며, 이는 단순한 장식이 아닌 건물 내부로 들어오는 염분 섞인 해풍과 직사광선을 제어하는 기능적 차양 역할을 수행합니다

준공연도: 2013년
위치: 프랑스 마르세유(J4 부두)
규모: 지상 4층
연면적: 약 15,510 ㎡
건물높이: 약 19m

MUCEM MUSEUM, France

위드웍스의 시선 (Engineering Point)

Rebar-less의 미학: 일반 콘크리트였다면 철근 피복 두께 때문에 둔탁한 격자가 되었을 겁니다. UHPC의 고강도 특성을 이용하여 멀리서 보면 콘크리트 같지 않은 파사드를 구현했습니다.
내염해성: 바닷가 바로 옆임에도 불구하고, UHPC의 치밀한 조직은 염분의 침투를 막아 부식 없는 내구성을 자랑합니다.

2. 프랑스 파리, 루이비통 재단(The Fondation Louis Vuitton)

프랭크 게리(Frank Gehry)가 설계한 루이비통 재단 미술관은 '빙산(The Iceberg)'이라 불리는 화이트 블록 위로 12개의 거대한 유리 돛(Sails)이 겹쳐진 형태입니다. 19세기 온실 건축의 전통을 현대적으로 재해석했으며, 비정형의 역동적인 곡선을 통해 빛과 반사, 투명성을 극대화한 공간적 경험을 제공합니다.

Ductal® UHPC 패널: '빙산' 외벽을 구성하는 19,000개의 화이트 패널은 초고성능 콘크리트인 Ductal을 사용했습니다. 압축 강도가 일반 콘크리트의 6~8배에 달해 두께를 최소화( 25mm)하면서도 시공이 용이하도록 UHPC 패널 한개당 중량을 최대 35kg 이하로 최적화 하여 복잡한 곡면을 정교하게 구현했습니다.
진공 성형 공법(Vacuum Packed Mold): 각기 다른 곡률을 가진 패널을 제작하기 위해 유연한 금형 위에서 진공 압착 방식으로 성형하는 특수 공법이 적용되었습니다.
하이브리드 구조 시스템: 돛을 지지하기 위해 강재(Steel)와 목재(Glulam)를 결합한 하이브리드 구조를 채택하여 유연성과 강성을 동시에 확보했습니다.

준공연도: 2014년
위치: 프랑스 파리 불로뉴 숲 (Bois de Boulogne)
규모: 지상 2층, 지하 2층
연면적: 약 11,700 ㎡
건물높이: 약 46m

파사드 모듈러 패널공법 적용

파사드 모듈러 패널 조립

UHPC 패널 시공

Fondation Louis Vuitton, designed by Frank Gehry

위드웍스의 시선 (Engineering Point)

DfMA와 2방향 곡면: '아이스버그'라 불리는 벽면을 구성하는 19,000개의 패널은 모두 모양이 다릅니다. 이를 현장에서 타설하는 것은 불가능합니다. 공장에서 정밀하게 제작(Precast)하여 현장에서 조립하는 DfMA 방식의 정수를 보여줍니다.
정밀 시공: 오차 없는 조립을 위해 BIM 설계와 3D 스캐닝 기술이 필수적으로 적용되었습니다.

3. 네덜란드 아른헴, 중앙역(Arnhem Central Station)

유엔스튜디오(UNStudio)가 설계한 아른헴 중앙역은 기둥과 벽, 바닥과 천장의 경계가 사라진 공간입니다. 뫼비우스의 띠처럼 뒤틀린(Twist) 구조체는 공간을 압도하며 여행객들의 동선을 자연스럽게 유도합니다.

아른헴 중앙역은 UHPC(Ultra-High Performance Concrete)를 통해 비정형 디자인의 내구성과 미학을 완성했습니다.

외장 및 내장 패널: 루이 비통 재단 미술관과 유사하게, 복잡한 3차원 곡면을 구현하기 위해 고강도 및 고연성을 가진 UHPC 패널이 사용되었습니다.
박막 시공: 일반 콘크리트로는 불가능한 얇은 두께(약 20~40mm)로 제작되어 구조적 자중을 획기적으로 줄였으며, 조밀한 조직 덕분에 별도의 유지보수 없이도 네덜란드의 습한 기후에 강한 저항성을 가집니다.
정밀 금형 기술: 각기 다른 형상의 패널을 생산하기 위해 CNC 가공된 정밀 몰드를 활용하여 패널 간 오차를 최소화했습니다.

준공연도: 2015년
위치: 네덜란드 아른헴(Arnhem)
규모: 지상 4층, 지하 2층
연면적: 약 21,700 ㎡
건물높이: 약 23m

스틸 구조체로 곡면 형상제어

방수공사(건식 시스템)

UHPC 오픈조인트 패널

Arnhem Central Transfer Terminal, designed by UNS

위드웍스의 시선 (Engineering Point)

비정형 2방향 곡면 구현: 복잡한 3차원 곡면을 구현하기 위해 고성능 콘크리트 기술이 적용되었습니다. 금속 패널로는 해결하기 힘든 3D 곡면부위를 이음매 UHPC로 매끄럽게 풀어냈습니다.
구조와 마감의 일체화: 별도의 마감재를 덧붙이는 것이 아니라, 구조체 자체가 마감이 되는 노출 콘크리트 공법을 통해 재료의 물성을 극대화했습니다. 이는 CNC를 활용한 거푸집 제작 기술(Mold Technology)이 뒷받침되어야만 가능한 결과입니다.

Insight: UHPC 기술로 완성하는 비정형 건축의 무한한 가능성

이 세 프로젝트의 공통점은 "재료의 물성을 엔지니어링 기술로 극복하여, 물리적 한계 너머의 디자인을 현실화했다"는 점입니다.

해외의 혁신적인 사례들은 이제 더 이상 먼 나라의 이야기가 아닙니다. 삼성동 플레이스원(Place 1)과 성수동 젠틀몬스터 플래그십 스토어 등 국내 UHPC 적용 사례가 증명하듯, 콘크리트는 이제 무겁고 투박한 구조재를 넘어 섬세한 조형미를 구현하는 외장재로 진화했습니다.

위드웍스(WITHWORKS)는 이러한 기술적 전환점의 중심에서 국내 비정형 프로젝트의 실질적인 솔루션을 제공합니다. 복잡한 곡면을 제작 가능한 단위로 정교하게 분할하는 BIM 최적화 기술과, 현장 오차를 최소화하고 공기를 단축하는 DfMA(제조 기반 설계/조립) 프로세스의 결합은 상상 속의 디자인을 가장 경제적이고 효율적인 방식으로 구현해냅니다.

탄소 배출을 줄이는 친환경적 공법과 유려한 곡선의 미학, 위드웍스의 지난 10년간 연구하고 프로젝트에 적용하고 있는 UHPC 엔지니어링 기술과 공법이 있다면 국내에서도 세계적 수준의 비정형 건축물 구현이 충분히 가능합니다.

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[WW Project] "비구조재 목재 루버, 태풍에도 안전할까? 위드웍스가 굳이 '구조실험'까지 감행한 이유"

WITHWORKS Tech Team — Thu, 12 Mar 2026 06:00:12 +0900

안녕하세요. 위드웍스(WITHWORKS)입니다.

흔히 아파트 단지 내 '파고라(Pergola)'라고 하면, 잠시 쉬어가는 단순한 쉼터 정도로 생각하기 쉽습니다. 하지만 그 작은 공간이 입주민에게는 가장 가깝고 친밀한 건축물이 되기도 합니다.

오늘 소개해 드릴 프로젝트는 '월계사슴2단지 파고라'(설계: 고려대학교 원정연교수)입니다. 규모는 작지만, 그 안에 들어간 기술과 고민의 깊이는 거대 빌딩 못지않았던, 위드웍스의 DfMA(Design for Manufacture and Assembly) 철학이 응집된 현장을 소개합니다.

월계사슴2단지 파고라(설계: 고려대 원정연교수)

Challenge: "디자인은 아름답지만, 안전할까?"

이번 프로젝트의 디자인 핵심은 유려한 곡선의 UHPC(초고성능 콘크리트)와 따뜻한 감성의 목재 루버(Wood Louver)의 조화였습니다.

하지만 엔지니어로서 마주한 첫 번째 난제는 바로 '안전'이었습니다. 목재 루버는 건축적으로 '비구조재'로 분류됩니다. 건물을 지탱하는 기둥이 아니기 때문에, 많은 현장에서 별도의 구조 검토 없이 시공되곤 합니다.

"비구조재라도 사람의 머리 위에 있다면, 그것은 안전해야 합니다."

혹시 모를 태풍이나 외부 충격에 목재가 탈락한다면? 이는 곧장 안전사고로 이어질 수 있습니다. 위드웍스는 '구조 성능이 확인되지 않은 재료는 쓰지 않는다'는 원칙 아래, 루버에 대한 철저한 구조 실험을 선행했습니다.

목재루버 구조실험 전, 후

Solution: 스마트 노드와 CNC, 그리고 UHPC의 완벽한 결합

안전이 확보된 후, 다음 과제는 '정밀함'이었습니다. 디자인의 품질을 완성하기 위해 위드웍스는 다음과 같은 3단계 공법을 적용했습니다.

STEP 1. 스마트 노드 & CNC 스틸 프레임 (Smart Node Tech)
먼저 뼈대부터 다릅니다. CNC로 정밀 가공된 스틸 파이프와 플레이트를 위드웍스의 스마트 노드(Smart Node) 기술로 1차 조립했습니다. 스마트노드는 현장 용접을 최소화하고 골조가 뒤틀리는 것을 원천적으로 방지할 뿐만 아니라 다양한 각도와 레벨로 만나는 스틸 부재의 노드 점을 정밀하게 연결하는 역할을 하였습니다.

STEP 2. 변형 없는 UHPC 현장 타설
콘크리트(UHPC)를 현장에서 타설할 때 가장 큰 문제는 거푸집이 압력을 이기지 못해 밀리거나 변형되는 것입니다. 하지만 앞서 설치한 스마트 노드와 프레임이 완벽하게 지지해 준 덕분에, 거푸집을 설치하고 UHPC를 부어 넣었음에도 형상 변형이 전혀 발생하지 않았습니다.

스마트노드와 스틸프레임 조립(CNC 가공)

STEP 3. DfMA로 완성된 목재 조립
마지막으로 곡선형 콘크리트 사이에 목재를 끼워 넣는 작업입니다. 만약 기존 방식대로 현장에서 목수가 톱질하고, 구멍을 뚫고, 맞지 않아 깎아내는 작업을 반복했다면 어땠을까요? 엄청난 시간이 소요되는 것은 물론, 절단면이 거칠어 시공 품질도 보장할 수 없었을 것입니다.

위드웍스는 DfMA(공장 제작 및 현장 조립) 방식을 적용했습니다. 공장에서 CNC로 가공된 목재는 현장에 도착하자마자, 마치 레고 블록처럼 한 치의 오차도 없이 제자리에 딱 들어맞았습니다.

목재루버 공장제작 및 설치

Result & Insight: 작은 프로젝트가 증명한 기술의 가치

결과적으로 월계사슴2단지 파고라는 설계 도면상의 형상과 사선들이 현실 세계에 100% 그대로 구현되었습니다.

Safety: 비구조재까지 챙긴 구조 실험으로 태풍에도 안심할 수 있는 안전성 확보
Precision: 스마트 노드 기술로 콘크리트 타설 시 변형 제로(Zero) 달성
Efficiency: CNC 기반 DfMA 공법으로 현장 작업 시간 단축 및 마감 품질 극대화

아무리 작은 파고라일지라도, 그 안에 담긴 기술이 정교하다면 결과물의 품격은 달라집니다. 이것이 위드웍스가 추구하는 'Beyond Structure, Toward Value'의 가치입니다.

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"복잡한 비정형 건축, 위드웍스의 기술로 해답을 찾으세요."

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[R&D 스토리] 'UHPC 마감재 겸용 영구 거푸집'으로 비정형 건축의 한계를 넘다

WITHWORKS Tech Team — Tue, 10 Mar 2026 06:00:12 +0900

안녕하세요! 비정형 건축과 파사드 엔지니어링의 해답을 제시하는 '위드웍스(WITHWORKS)'입니다.

건축 현장에서 가장 많은 폐기물을 발생시키고, 공사 기간을 늘리는 주범이 무엇인지 아시나요? 바로 콘크리트의 모양을 잡기 위해 설치했다가 굳으면 뜯어내는 '거푸집'입니다. 특히 곡선이 많은 비정형 건축물에서는 이 거푸집 작업이 기하급수적으로 어려워집니다.

위드웍스는 이 문제를 해결하기 위해 국토교통부와 함께 "DfMA 건설시장 확보를 위한 차세대 UHPC-BIPV 마감재 겸용 영구거푸집 기술 상용화"라는 이어달리기 연구 과제를 세종대학교와 공동으로 연구를 수행하고 있습니다. 오늘은 그 2년차 연구 성과와 핵심 기술을 여러분께 소개해 드립니다.

Challenge: 아름다운 비정형 건축, 왜 짓기 힘들까?

곡선이 유려한 비정형 건축물(Free-form Building)은 도시의 랜드마크가 되지만, 시공 과정은 그야말로 '고난의 연속'입니다.

1000 Museum, designed by Zaha Hadid

기존 현장 타설 방식은 다음과 같은 치명적인 한계가 있었습니다.

자원 낭비와 안전사고: 복잡한 곡면을 만들기 위해 제작된 거푸집은 한 번 쓰고 버려지는 경우가 많고, 설치와 해체 과정에서 안전사고 위험이 높습니다.

품질 확보의 어려움: 현장에서 인력으로 비정형 형상을 정밀하게 구현하는 것은 한계가 있어, 별도의 외장재를 또 설치해야 하는 이중고가 발생합니다.

에너지 손실: 디자인을 위해 주로 사용되는 유리 커튼월은 건물 에너지 효율을 떨어뜨리는 주범이기도 합니다.

"건축의 미학을 해치지 않으면서도, 더 빠르고, 더 안전하고, 더 친환경적으로 지을 수는 없을까?"
위드웍스의 고민은 여기서 시작되었습니다.

Solution: 위드웍스의 기술, '뜯지 않는 거푸집'

위드웍스는 DfMA(Design for Manufacture and Assembly) 기술을 적용하여 공장에서 정밀하게 제작하고 현장에서는 조립만 하면 되는 혁신적인 솔루션을 제시했습니다. 핵심은 바로 UHPC-BIPV 영구거푸집입니다.

이 기술의 핵심 목표는 기존 거푸집 대비 구조성능 100% 확보, 에너지 절감 300% 달성입니다.

마감일체형 UHPC-BIPV영구거푸집(시작품제작)

1. DfMA 기반의 UHPC 영구거푸집
초고성능 콘크리트(UHPC)로 만든 거푸집을 구조체에 영구적으로 부착합니다. 즉, 거푸집이 곧 건물의 '외장 마감재'가 되는 것이죠. 탈형과 폐기 과정이 사라져 공사 기간과 비용을 획기적으로 줄입니다.

2. BIPV(건물일체형 태양광) 스마트 통합
단순한 마감재가 아닙니다. 태양광 패널(BIPV)을 디자인 요소(파사드 루버)로 통합하여, 건물이 스스로 에너지를 생산하게 만듭니다. 위드웍스의 기술력을 응용하여 복잡한 배선과 접합부를 깔끔하게 해결했습니다.

3. 3D 프린팅 몰드 기술
복잡한 비정형 곡면을 구현하기 위해 3D 프린팅 기술을 기술을 적용했습니다. 이를 통해 어떤 형태든 오차 없이 정밀하게 생산할 수 있습니다.

Result & Insight: 2년차 연구 성과, 가능성을 증명하다

이번 2년차 연구를 통해 위드웍스는 이론을 넘어 실제 적용 가능성을 입증했습니다.

✅ 시제품 제작 및 현장 타설 검증 완료
실제 현장과 동일한 조건에서 UHPC-BIPV 영구거푸집(Type A, B)을 제작하고, 내부에 콘크리트를 타설하는 실험을 성공적으로 마쳤습니다. 측압을 견디는 구조적 안전성과 누수 없는 기밀성을 모두 확인했습니다.

패널두께에 따른 변위검토

✅ 구조 성능의 과학적 입증
세종대학교와 협력하여 리브(Rib) 보강 유무에 따른 휨 강도 평가, 볼트 접합부 전단 실험 등을 수행했습니다. 유한요소해석(FEM) 시뮬레이션과 실제 실험 데이터를 교차 검증하여 구조적 신뢰도를 확보했습니다.

✅ 디자인과 기능의 조화
다양한 파사드 루버 디자인을 개발하여, 태양광 패널이 건물의 미관을 해치지 않고 오히려 디자인 포인트가 될 수 있음을 보여주었습니다.

위드웍스는 이번 연구를 통해 논문(SCI급 포함) 3건, 특허 출원 3건, 등록 1건, 설계지침 2건 등 다수의 정량적 성과도 달성했습니다. 이는 위드웍스의 기술이 단순한 시공을 넘어 학술적, 기술적으로도 인정받고 있음을 의미합니다.

Beyond Structure, Toward Value

비정형 건축물은 더 이상 '돈 먹는 하마'나 '시공 불가능한 꿈'이 아닙니다. 위드웍스의 DfMA와 스마트 건설 기술이 있다면, 가장 난해한 도면도 가장 경제적이고 친환경적인 방법으로 현실이 됩니다.

건축물의 가치를 높이는 기술, 위드웍스가 앞장서겠습니다.

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"복잡한 비정형 건축, 위드웍스의 기술로 해답을 찾으세요."

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