[한국대학신문 박인규 기자] 중앙대학교(총장 박세현)가 인공지능이 환경을 인식하고 건축 구조를 스스로 제어하는 ‘피지컬 AI 건축’ 기술을 실증했다. 건축물이 능동적으로 반응하는 차세대 설계 개념이 실제 구현 단계에 들어섰다는 점에서 주목된다.
중앙대 첨단영상대학원 가상환경연구실(VELAB) 채영호 교수 연구팀은 건축 외장 시스템을 인공지능으로 제어하는 ‘키네틱 파사드’ 기술을 개발하고 이를 실물 기반으로 검증했다고 밝혔다.
(왼쪽부터) 신수철 연구원, 이원형 교수, 채영호 교수. (사진제공=중앙대)
이번 연구는 기존 3D 건축정보모델(BIM)에 인공지능 기능을 결합한 것이 핵심이다. 건축물이 단순 정보 구조를 넘어 스스로 판단하고 반응하는 구조로 진화한 셈이다.
연구팀은 그래프 신경망과 강화학습을 활용해 외장 모듈 간 상호작용을 구현했다. 이를 통해 수천 개의 외장재가 실시간으로 정보를 공유하며 집단적으로 움직이는 군집 지능 제어 시스템을 구축했다.
특히 기존 대규모 제어 시스템에서 발생하던 계산 병목 문제를 해소하고 실제 건물 적용 가능성을 높였다는 점에서 기술적 의미가 크다.
연구는 1대30 축척의 하드웨어 프로토타입을 통해 검증됐다. 실험 결과 관람석의 태양열 유입을 약 10% 줄이고, 불필요한 기계 구동을 25% 이상 감소시키는 성과를 보였다.
또한 상충되는 환경 조건을 동시에 고려하는 제어 방식이 적용돼 외장 시스템의 안정성도 확보했다. 이는 동적 건축 구조에서 주요 과제로 꼽히던 문제 해결 사례로 평가된다.
AI 자율제어로 실시간 구동되는 키네틱 파사드 목업. (사진제공=중앙대)
이번 성과는 국제 학술지 ‘JCDE’ AI 특별호 게재가 확정되며 연구 수준을 인정받았다. 해당 저널은 공학 및 컴퓨터 역학 분야에서 상위권 영향력을 가진 학술지로 평가된다.
중앙대는 해당 기술을 스마트시티와 대형 건축 설계 등으로 확대 적용할 계획이다. 도시 환경 변화에 대응하는 지능형 건축 기술로의 발전 가능성이 제시된다.
채영호 교수는 이번 연구가 물리적 공간과 인공지능이 결합된 새로운 건축 개념의 출발점이 될 수 있다고 설명했다.
향후 연구는 자율 제어 건축 시스템의 적용 범위를 확대하고 실제 도시 환경에서의 활용성을 높이는 방향으로 이어질 것으로 보인다.
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