[서울=뉴스핌] 송주원 기자 = 중앙대학교는 첨단영상대학원 가상환경연구실(VELAB) 채영호 교수 연구팀이 스스로 판단하고 움직이는 피지컬 인공지능(AI) 건축 기술 실증에 성공했다고 21일 밝혔다.

이번 성과는 건축물을 3차원으로 구현하는 건축정보모델(BIM) 단계를 넘어 AI가 주변 환경을 인식하고 건축물의 외장 시스템을 실시간으로 제어하는 기술을 실제로 구현했다는 데 의미가 있다. 연구팀은 차세대 건축 외장 기술인 대규모 키네틱 파사드 예측형 군집 제어 프레임워크를 개발하고 이를 실물 축척 목업 형태로 구현했다.

핵심은 기존의 정보 관리 중심 BIM에 머물지 않고 건축물에 스스로 판단하고 반응하는 피지컬 AI를 접목한 점이다. 연구팀은 기상 변화에 따라 외장재가 자율적으로 움직이며 에너지를 조절하는 키네틱 파사드 기술에 그래프 신경망(GNN)과 강화학습(RL)을 결합했다. 이를 통해 수천 개의 외장 모듈이 서로 소통하는 실시간 군집 지능 체계를 구축했고, 대규모 연산 과정에서 발생하던 병목 문제도 줄여 실제 건축물 적용 가능성을 높였다.

연구팀은 학습된 AI 정책을 1대30 축척의 하드웨어 프로토타입에 직접 적용해 실증 실험도 진행했다. 그 결과 관람석의 태양열 유입은 10.3% 낮추고 모터의 불필요한 작동은 25.4% 줄였다. 특히 관람석 복사열은 최소화하면서도 경기장 잔디 복사열은 최대화해야 하는 상충된 목표를 AI가 스스로 조정하도록 해 동적 외장재의 약점으로 지적돼 온 기계적 안정성 문제까지 함께 보완했다.

이번 연구 성과는 글로벌 상위권 학술지인 'JCDE(Journal of Computational Design and Engineering)' AI 특별호 게재가 확정되며 국제적으로도 기술력을 인정받았다. 해당 연구의 제1저자는 신수철 연구원이다.

중앙대 VELAB은 과학기술정보통신부 'SW스타랩'에 선정된 연구실로 앞으로 이 기술을 스마트시티와 초대형 랜드마크 설계 등 고부가가치 산업 분야로 넓혀 적용할 계획이다.

채영호 교수는 "이번 성과는 복잡한 현실의 딜레마를 AI가 스스로 학습하고 해결해 물리적 공간과 완벽히 일체화되는 진정한 자율생명체 건물 시대로 나아가는 신호탄이 될 것"이라고 말했다.

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