3D 프린터에서 오브젯의 ABS급 디지털 재료로 제작한 로봇식 선풍기

사용자 편의에 맞춘 지능형 제어 도구의 필요성

작성자: Andrew Payne

오늘날의 건축가와 공학자는 사용자 만족과 에너지 효율성이라는 두 마리 토끼를 모두 잡은 실내 환경을 구현해야 하는 과제를 안고 있습니다. 개인의 편의성, 생산성 그리고 주거 만족도를 높이려면 적절한 기온 유지가 필수입니다. 그런데 한 가지 의문점이 남습니다. 이러한 두 마리 토끼를 모두 잡지 못하는 건물이 그토록 허다한 이유는 무엇일까요?

SStewart Brand의 저서 How Buildings Learn 에 나오는 내용이 그에 대한 좋은 답변이 될 수 있을 것 같아 소개합니다.

"제대로 적응하는 건물은 거의 없다. 적응할 수 있도록 설계되지 않았기 때문이다. 또한 그에 필요한 예산이 배정되거나 자금이 지원되는 것도 아니고, 적응할 수 있도록 건축되지도 않았으며, 적응할 수 있도록 관리나 유지되고 있지 않으며, 관련 규제나 과세도 없고, 심지어 리모델링을 하더라도 적응 문제는 배제되어 있다. 그래도 모든 건물은 어떻게든 적응한다. 다만 건물의 용도가 끊임없이 바뀌기에 적응도가 형편없을 뿐이다."

이 문제에 대한 한 가지 해결책은 공간을 어떻게 활용할 수 있는지 인지하고 사용자의 필요에 맞게 적응할 수 있는 더욱 지능적인 맞춤형 장치를 개발하는 것입니다. 또한 새로운 세대의 장치는 다른 장치 및 더욱 큰 규모의 중앙 건물 제어 시스템과 소통할 수 있어야 합니다.

더욱 효과적으로 사용자 편의에 맞게 제어할 수 있는 도구를 실현하는 첫 걸음의 의미로 새로운 에너지 절감형 로봇식 선풍기를 개발했습니다. 저는 언제 그리고 어디에 집중해야 하는지를 인지하는 장치, 다시 말해서 안락함에 가장 큰 영향을 미치는 신체 부위 쪽으로 차가운 바람의 방향을 바꾸는 이 장치를 설계하고 제작해서 특허 출원 중에 있습니다. 연구 결과 를보면 사람들은 호흡 부위(예: 얼굴, 목, 머리)가 시원해지는 것을 선호하는 경향이 있다는 것을 알 수 있습니다. 따라서 선풍기는 내장된 비디오 카메라와 안면 인식 소프트웨어를 이용해서 사용자 얼굴의 위치를 추적하고 그에 따라 바람이 향하는 방향을 조정합니다.

또한 선풍기 몸체 안에는 세 개의 고성능 서보 모터가 있습니다. 한 개는 선풍기를 좌우로 돌리고 나머지 두 개는 각각의 프로펠러를 상하로 기울입니다. 게다가 이 선풍기는 전력 소모량이 엄청나게 적어서 일반적인 탁상 선풍기 전력 소모량의 1/3에 불과합니다. 마지막으로 건물의 중앙 제어 시스템뿐만 아니라 같은 환경에 배치된 다른 장치와 무선으로 메시지를 송수신할 수 있습니다.



Objet Connex 3D프린터에서 ABS급 재료로 제작한 선풍기 원형의 몸체 (이미지 제공: Andrew Payne 판권 소유)

시스템제작되었습니다. 특히, ABS급 디지털 재료 의 장점을 십분 활용할 수 있는 프린터의 정확도 덕분에 나사산이나 밀착형 결속 장치와 같은 연결용 부속을 곧장 부품으로 제작할 수 있었습니다. 그렇게 제작한 부품을 사포로 다듬고 색칠을 한 후의 조립한 결과는 실제로 판매되는 '제품 같은' 결과물이 탄생되었습니다.이 로봇식 선풍기 개발 작업은 사용자 편의에 맞춘 지능형 제어 도구를 중심으로 한 훨씬 더 큰 연구 프로젝트의 일부분일 뿐입니다. 사실, 저는 아주 큰 계획을 세워둔 상태입니다. 그러니 향후에 추가로 선보이게 될 멋진 원형에 지속적인 관심을 가져주시길 바랍니다!

Andrew Payne은 전문 건축가이자 발명가로 현재 하버드 디자인 대학원(Harvard’s Graduate School of Design).  에서 박사 학위를 이수 중입니다. 또한, 박사 학위 논문에서 건축가가 변화하는 개인, 사회 그리고 환경의 요구를 충족할 수 있는 지능적인 공간과 시스템을 창출하는 데 최신 기술의 진보가 어떻게 도움이 되는지 탐구한 바 있습니다. 그의 활동 내역에 대한 자세한 사항은 www.liftarchitects.com에서 확인하실 수 있습니다.

 

 



이 선풍기에는 프로펠러를 좌우나 상하로 움직여서 사용자 편의에 맞게 지능적으로 제어되는 도구의 편의성을 극대화하기 위해 세 개의 모터가 내장되어 있습니다. 선풍기의 전력 소모량은 전통적인 탁상용 선풍기의 1/3 수준에 불과합니다. (이미지 제공: Andrew Payne 판권 소유)

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