중앙대, 스스로 움직이는 '피지컬 AI' 건축물 구현

환경인지 건축물 셀프제어 실증 성공

중앙대 연구팀이 인공지능(AI) 기술로 환경을 인지하고 건축물을 스스로 제어하는 '피지컬 AI 건축' 기술을 실증하는 데 성공했다.

인공지능 자율제어로 실시간 구동되는 키네틱 파사드 목업. 중앙대학교

중앙대 첨단영상대학원 가상환경연구실(VELAB) 채영호 교수 연구팀은 차세대 건축 외장 기술인 '대규모 키네틱 파사드(Kinetic Facade) 예측형 군집 제어 프레임워크'를 개발하고, 이를 실물 축척 목업(Mock-up)으로 구현하는 데 성공했다고 24일 밝혔다.

이번 연구는 건축물에 스스로 판단하고 움직이는 '피지컬 AI 뇌'를 이식한 것이 핵심이다. 연구팀은 기상 변화에 따라 외장재가 스스로 움직여 에너지를 조절하는 '키네틱 파사드'에 그래프 신경망(GNN)과 강화학습(RL)을 접목했다. 수천 개의 외장 모듈이 실시간 소통하는 AI 군집 지능을 구축해 계산량 증가에 따른 병목 문제를 해결하고 대규모 건물 적용 가능성을 열었다.

연구팀은 학습된 AI 정책을 1대30 축척의 하드웨어 프로토타입에 직접 적용해 실증 실험을 진행했다. 이 결과 관람석의 태양열 취득을 10.3% 줄이는 동시에 모터의 불필요한 구동을 25.4% 감소시키는 성과를 확인했다. 특히 '관람석 복사열 최소화'와 '경기장 잔디 복사열 최대화'라는 상충 목표를 AI가 스스로 조율하도록 해 동적 외장재의 기계적 안정성 문제도 개선했다.

연구 성과는 설계·공학 분야 국제 학술지인 '저널 오브 컴퓨테이셔널 디자인 앤드 엔지니어링(JCDE)' AI 특별호 게재가 확정됐다. 과학기술정보통신부 'SW스타랩'으로 선정된 중앙대 VELAB은 이 기술을 스마트시티와 랜드마크 설계 등 고부가 산업으로 확대 적용할 계획이다.

이지예 기자 easy@asiae.co.kr