PC 기반 제어 시스템이 키네틱 지형 모형에 활력을 주다 - 인터뷰

투영판은 30개의 강철 케이블로 매달려 있다. 약 15 미터의 3개 층 높이에서의 움직임은 서보모터를 통해 개별적으로 제어된다. 총 8개의 프로젝터가 3층 천장에 5대와 각각 다른 3개 층에 하나씩 설치되어 있다.

역사를 과학적이면서 동시에 흥미진진하고 눈을 사로잡는 방식으로 제시하는 것은 박물관 관장들에겐 도전이다.

독일, Chemnitz의 주립 고고학박물관에서 이러한 균형이 성공적으로 실현됐다. 역사가 최첨단 멀티미디어 기술 덕분에 다양한 감각의 경험이 되었다. 박물관 로비의 공중을 선회하는, FreeState of Saxony를 표현한 키네틱 조형은 틀림없이 매우 독특한 박물관 풍경일 것이다. 그 모형이 3층 높이 사이를 이동할 때 영상이 그 위에 투영되어 Saxon 문화사의 발전을 보여준다.

2014년 8월에 공식적으로 전시되기 전에 키네틱 모형을 구현, 생산 및 설치하는데 8개월이 걸렸다. 무대미술 전문가들인 ATELIER BRÜCKNER가 아이디어 및 전반적인 개념을 생각해냈다. 기술적 구현은 영구적인 키네틱 설치의 최고 전문가들인 MKT AG가 했으며, TAMSCHICK MEDIA+SPACE는 미디어 디자인 및 제작을 담당했다.

2014년 5월에 개관한 주립 고고학박물관 또는 줄여서 ‘smac’은 고전적 모더니즘 시대의 건물로 Chemnitz 중심에 있는 이전의 Schocken 백화점을 기반으로 한다. 3층 높이에서 총 3,000 평방미터를 덮고 있는 상설전시에서 smac은 고고학적 발견에 기초한 30만 년의 작센 역사를 보여준다. 그 전시는 오늘날 Schocken 자유주의 자연지형부터 정착 과정 및 현대문명화 과정까지 인간 및 환경과 기후에 의한 변화를 자세히 보여준다. “우리는 고고학을 있는 그대로 보여줍니다. 역사를 뒤돌아보고 동시에 미래를 내다봅니다. 우리는 새로운 방법으로 보편적 질문에 대답합니다. 이것이 우리 박물관이 모두에게 제공해 줄 무언가를 가지고 있는 이유입니다”라고 큐레이터 Sabine Wolfram 박사는 설명한다.

박물관의 첨단기술: 키네틱 설치물은 교육을 체험으로 만든다

“역동적인 Saxony 모형은 수직연대표로서 스스로 움직이는 매력뿐만 아니라, 1층에서 작동될 때는 상호작용 및 교육적인 기능을 가지고 있습니다”라고 smac을 위해 이 혁신적인 미디어 전시포맷을 디자인한 ATELIER BRÜCKNER의 크리에이티브 디렉터 Uwe R. Brückner 교수는 말한다.

키네틱 모형은 박물관 중앙의 공중에 떠 있으며, 로비와 3개의 전시층을 시각 및 내용적으로 연결한다. 각각의 반투명 슬라브는 30개의 강철 케이블로 매달려 있으며 15미터 높이의 공간에서 이동한다. 영상 및 음향효과는 슬라브의 역동적인 상하운동과 동기화되어 있다. “이 미디어 조각품은 박물관의 수직공간을 시간당 한 번 이동합니다. 그것은 각층의 묘사된 브라켓과 전시 콘텐츠에 대한 링크, 즉 30만 년의 Saxon 역사를 통해 우리를 시적여행으로 보내주는 ‘메모리시스템’을 형성합니다”라고 TAMSCHICK MEDIA+SPACE의 크리에이티브 디렉터 Charlotte Tamschick는 키네틱 설치물의 멀티미디어 측면에 대해 언급한다.

조각품이 쇼모드에 있지 않을 때는 1층에 위치해 있어서 관람객들은 그것과 상호작용할 수 있으며, 단서를 찾을 수 있다. 조각품 주위에 배치된 8개의 터치스크린은 Saxony 자유주의 문화사 및 경제사뿐만 아니라, 고고학 정보를 불러오는데 사용된다. 영상이 모니터에서 Saxony 모형으로 전송될 수 있기 때문에, 여러 질문들을 덧붙일 수 있고, 관람객들은 서로 상호작용할 수 있다. “그 결과는 끊임없이 변화하는 지형-Saxony의 ‘활인화’입니다”라고 Charlotte Tamschick는 말한다.

큐레이터 Sabine Wolfram 박사: “화려한 쇼 모드는 의심의 여지없이 smac 관람객들에게 박물관 경험의 하이라이트입니다. 가장 인상적인 광경은 관찰자를 향해 움직이는 지형 조각품이 있는 3층에서입니다.”

위아래로부터의 투영을 보여주는 ‘슬라브’는 빛 원뿔 안으로 이동하고, 다이나믹한 투영 매핑은 이미지의 선명도를 축 움직임에 따라 정확하게 조정할 수 있다.

조각품이 쇼모드일 때 지상 층에 위치해 있어서 관람객들은 그것과 상호작용할 수 있고, 실마리를 찾을 수 있다. 8개의 터치스크린은 고고학에 관한 정보뿐만 아니라, Saxony 자유주의 문화사 및 경제사를 불러오는데 사용된다. 그 디스플레이는 모니터에서 Saxony 모형으로 전송될 수 있다.

소형 및 확장성: 맞춤형 제어기술

키네틱 조각품의 기술적 구현의 책임을 맡은 MKT AG의 두 명의 디렉터 중 한 명인 Peter Haschkamp는 설치의 기술적 특성에 대해 설명한다. “주요과제는 기존의 구조적 조건을 고려한 설치중량 및 하중배분이었습니다. 총무게는 슬라브, 케이블드럼, 모터 및 프로젝터를 포함해서 약 8톤이며, 역사적인 건물의 구조에 영향을 주지 않도록 천장에 분산해야 했습니다. 이것은 기술적 솔루션이 매우 콤팩트해야 함을 의미했습니다.”

안전기술을 포함, 축과 모든 센서는 2대의 Beckhoff C6525 산업용PC를 통해 개별적으로 제어된다. TwinCAT NC PTP는 고정밀 움직임을 처리하는 자동화 소프트웨어로서 사용되었다.

MKT는 전 세계에 있는 수많은 키네틱 설치를 통해 그들의 실력을 입증하고 있다. 가장 유명한 프로젝트 중 하나는 1,216개의 축이 동기적으로 움직이는 싱가포르 창이공항의 ‘Kinetic Rain’이다. 그러나 ‘Kinetic Rain’의 하중은 킬로그램 이하인 반면, Sacony 모형의 슬라브는 사이즈에 따라서 최대 42㎏이 나간다. 그 결과 케이블, 케이블 드럼 및 모터에 대한 요구가 훨씬 더 엄격하다. 각 슬라브를 위해 300 내지 400㎜ 직경의 케이블 드럼 3개가 사용된다. “15개의 서보 축은 통합 TwinSAFE 옵션카드가 딸려 있는 Beckhoff의 AX5x03 서보 드라이브 및 AG2300 유동 기어 유닛을 장착한 AM8043 서보모터에 의해 구동됩니다”라고 Beckhoff의 시어터 및 엔터테인먼트 기술 매니저 Michel Matuschke는 설명한다.

“MKT는 smac에서 단일 및 2 채널 버전으로 사용되는 서보드라이브와 같은 구성요소의 우수한 확장성을 높이 평가 했습니다. 중량제한과 함께 꼭대기 층 천장의 설치공간을 최소화하는 것은 또 다른 기술적 도전이었습니다. 전체장치는 6×9m 영역 내에 설치되어야 했습니다. 이 작업은 PC 기반 제어 기술에 의해 제공되는 분산제어 아키텍처를 통해서 달성될 수 있었습니다”라고 Peter Haschkamp는 덧붙인다. “그것은 제거 구성요소를 천장에 균일하게 배치할 수 있도록 해주었습니다. 이미 우리는 이전의 프로젝트에서 여러 번 Beckhoff와 함께 했으며, Saxony 모형의 기술적 솔루션 개발에서도 다시 그들과 함께 했습니다.” MKT AG의 공동감독인 Axel Haschkamp는 또 다른 장점으로서 Beckhoff 모터의 ‘저소음’ 작동을 언급한다. 그것은 Saxony 모형의 슬라브가 공중에 조용히 떠 있을 수 있게 해준다.

EtherCAT: 다중 축 모션의 정밀한 동기화 및 투영 맵핑

Focus4의 매니저이며, 양 방향 디스플레이의 프로그래밍 및 영화같은 투영을 책임지고 있는 Christian Lungershausen는 프로젝트의 특별한 기능에 대해 설명한다. “우리는 투영자료를 지형 모형 위에 디스플레이하기 위해서 총 8개의 프로젝터-3층에 5대와 각각 다른 3개 층에 한 대씩-를 설치했습니다. 이는 2가지 모드로 구별됩니다. 양방향 모드에서 Saxony 모형이 1층에 있을 때 관람객들은 Saxony 모형에 특정 콘텐츠를 투영 할 수 있습니다. 쇼모드에서 모형은 8개 프로젝터의 조화로운 상호작용을 필요로 하면서 약 15미터 높이 사이를 이동합니다. 위아래로부터의 투영을 보여주는 ‘슬라브’는 빛 원뿔 안으로 이동합니다. 각 층 사이를 이동하는 동안 투영 데이터가 프로젝터 간에 전송됩니다. 다이나믹한 투영 맵핑은 정확한 이미지 적용 및 초점조정을 가능하게 합니다.”

“이 작업은 TwinCAT ADS(Automation Device Specification)를 통해 미디어 제어 PC와 슬라브 움직임 제어기를 연결함으로써 간단하고 독창적으로 해결되었습니다. 그것은 추가 하드웨어를 필요로 하지 않으며 ADS 통신 DLL을 미디어 제어 프로그램에 통합함으로써 이더넷을 통해 간단하게 구현되었습니다”라고 Beckhoff 뮌헨사무소의 영업 담장자인 Raphik Shahmirian는 말한다. “이 개방형 통신 인터페이스 덕분에 미디어 제어기는 항상 슬라브의 정확한 위치를 인지하고 그에 따라 초점 및 미디어 프로젝터를 변경할 수 있습니다.”

주립 고고학 박물관은 독일, Chemnitz 중심가에 있는 이전의 Schocken 백화점을 기반으로 한다. 고전적 모더니즘 시대의 유명한 건축가인 Erich Mendelsohn가 소유자이자 설립자인 유대인 Schocken 형제들의 백화점 그룹을 위해 1927년과 1930년 사이에 그 빌딩을 디자인하고 계획했다.