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다이세이건설, 오피스용 신형 ‘바닥 제진(制振) 장치’ 개발
AI로 배치를 최적화해 비용 50% 절감

다이세이건설(大成建設)은 오피스의 바닥 진동을 저비용으로 억제하는 시스템 ‘T-Silent TMD Floor’를 개발. 제조 코스트를 낮춘 신형 TMD(Tuned Mass Damper, 동조질량댐퍼)의 사양이나 배치를 AI(인공 지능)로 최적화해 설치 대수를 줄여 도입 비용을 기존과 비교해 최대 50% 절감할 수 있다고 발표했다.

TMD는 건물 등의 흔들림과 역방향으로 움직이는 무게추를 통해 진동을 억제하는 제진 장치이다. 다이세이건설이 이번에 새롭게 개발한 TMD는 40kg 정도의 얇은 원형 무게추와 3개의 판스프링, 3개의 감쇠재로 구성되어 있다. 직경은 420mm, 높이는 약 60mm. 표준적인 OA(Office Automation)플로어의 패널 1장 분(사방 500mm), 내측 높이 80mm에 들어갈 수 있는 크기다.

이러한 단순한 구조를 채택해 기존 제품과 비교해 제조 코스트를 약 20% 절감했다. 무게추의 중량이나 판스프링의 길이, 감쇠재의 양을 변경함으로써 용이하게 사양을 조정할 수 있다.

‘T-Silent TMD Floor’에서는 신형 TMD의 사양이나 배치를 AI의 일종인 진화 계산을 통해 최적화한다. 진화 계산은 생물의 진화 과정을 모방해 방대한 매개 변수 조합에서 최적해를 도출하는 방법이다.

-- 방대한 조합 패턴을 진화 계산으로 최적화 --
지금까지는 TMD가 모두 같은 사양을 가진 것으로 설계되고 있었다. 사양이나 배치 등을 개별적으로 설계하면 조합 패턴이 방대해져 인력으로는 계산이 불가능했기 때문이다. AI를 활용함으로써 최적의 설계가 가능해졌다.

다이세이건설은 신형 TMD의 사양이나 배치 등을 매개 변수로 바닥면적 약 200 m²의 오피스 플로어에서 검증했다. 기존에는 동일한 사양의 TMD 10대가 필요했지만, 두 종류의 TMD 총 6대로 동일한 효과를 얻을 수 있다는 것을 확인. 계산 결과는 몇 분 만에 출력할 수 있었다. 신형 TMD는 설계비와 시공비를 제외하고 대당 30만~35만엔. 6대의 경우, 약 200만 엔 정도에 도입할 수 있다.

-- 최단 하룻밤 안에 시공이 가능 --
신형 TMD는 설치에 따른 작업을 최소화할 수 있다는 것이 강점이다. 크기가 콤팩트해 도입 시 가구 등의 이동을 최소화할 수 있고, AI를 이용한 최적화로 설치 대수 자체도 줄일 수 있다. 설치 대수가 10대 정도일 경우 하룻밤 안에 시공이 가능하다.

다이세이건설이 주요 타깃으로 삼는 곳은 기존 오피스이다. 다이세이건설 기술센터의 히로사와(広沢) 선임연구원은 "오피스의 사용 방법이 바뀌는 타이밍에서 바닥 진동 문제가 가시화되어 사용자가 불쾌감을 느끼게 되는 경우가 있다"라고 말한다.

예를 들면, 이전에는 고정석이었던 오피스 플로어를 프리 어드레스(Free address, 업무나 상황에 따라 자유롭게 자리를 선택할 수 있도록 하는 시스템)화함으로써 사람의 왕래가 활발해져 바닥의 흔들림이 국소적으로 커지는 케이스 등을 들 수 있다고 한다.

히로사와 선임연구원은 “건물 특성상 철근 콘크리트 구조나 철골 구조보다 목조의 바닥 흔들림이 더 크다. 향후, 보급이 진행되고 있는 목조 건축물 등으로 도입을 확대해 나가겠다”라고 말한다.

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