Industrial Technology Solutions, PolyWorks|Inspector를 통해 상징적인 철골 구조물 건설을 이끌다


라스베이거스 스피어, NASA의 모바일 런처 2, 포틀랜드 국제공항과 같은 대형 프로젝트를 완수한 Industrial Technology Solutions는 생산 시간과 조립 정합성에서 전례 없는 향상을 이끌어낸 주역으로 PolyWorks|Inspector™를 꼽습니다.

PolyWorks의 정밀 시공 기술로 완성된 포틀랜드 국제공항 터미널의 혁신적인 철골 구조.

포틀랜드 국제공항 신축 설계는 9에이커 규모의 대형 목구조(Mass Timber) 지붕, 전면 유리 커튼월, 최첨단 면진 장치(Seismic Isolation)를 핵심 규격으로 갖추고 있습니다. 이미지 제공: Industrial Technology Solutions

Industrial Technology Solutions는 어떤 기업인가? 

기업 개요

Industrial Technology Solutions(ITS)와 Engineering Management Solutions(E&M Solutions)는 측정학 및 엔지니어링을 전문으로 하는 가족 소유 기업 연합입니다. 아칸소주 존스버로와 핫스프링스에 기반을 둔 두 기업은 각자의 전문 노하우를 모아 난이도 높은 엔지니어링 문제를 선도적으로 해결해 나가고 있습니다. 창립자인 제프와 신디 반 혼 부부는 기계공학을 전공한 두 아들과 12명의 베테랑 전문가 팀을 일구어냈습니다. 특히 아들 중 한 명은 E&M Solutions의 대표를 맡아 회사를 이끌고 있습니다.

정밀한 데이터 기반 솔루션을 통해 구조물의 안전성을 확실히 검증하고, 제조 및 철골 제작과정에서 생길 수 있는 치명적인 손실을 예방합니다. 모든 프로젝트는 고객의 니즈에 대한 깊은 이해에서 시작되며, 제작 프로세스, 산업표준, 관련코드 및 규정에 대한 광범위한 지식을 기반으로 한 맞춤형 설계를 통해 구현됩니다.

주로 철골 건설 및 철강제조업에 서비스를 제공하는 당사는 프로젝트 수명주기 전반에 걸쳐 정확성, 신뢰성 및 성능을 보장하기 위해 첨단계측학 기술과 엔지니어링 전문성을 결합합니다.

"Industrial Technology Solutions의 설립자이자 수석 엔지니어인 제프 반 호른은 "우리는 성과를 중시합니다"라고 말합니다. "우리의 목표는 고객이 재정적으로 이익을 얻을 수 있도록 고품질의 설계, 검사 및 상세 설계 서비스를 제공하는 것입니다. 이렇게 하기 위해서는 신뢰를 중심으로 명확하게 정의된 설계 및 검사 계획이 필요합니다."

NASA의 조립공장(VAB) 앞에 서 있는 ITS의 공동 설립자이자 열정적인 PolyWorks 사용자인 제프 반 호른(Jeff Van Horn).

ITS의 설립자이자 수석 엔지니어인 제프 반 호른이 NASA의 어셈블리 공장(Vehicle Assembly Building) 앞에 서 있습니다. 이미지 제공: Industrial Technology Solutions

대형 철골 제작 프로젝트의 주요 걸림돌은 무엇인가? 

과제

재작업으로 발생하는 비용 초과는 건설 산업의 고질적인 난제입니다. 특히 세계 최대의 구형 건축물을 짓는 프로젝트라면, 효율적인 공정 관리와 예산 준수는 선택이 아닌 필수일 것입니다.

바닥에서 최고점까지 366피트에 달하고 가장 넓은 지점의 폭이 520피트에 이르는 라스베이거스 스피어는 현대 건축 공학이 이뤄낸 장엄한 결실입니다. 총 368개의 주강 노드가 직선 형태의 구조용 강관들을 연결합니다. 그뿐만 아니라 수천 개의 현장 조립용 볼트로 연결된 강관 트러스가 외벽 전체를 감싸며, 세계 최대·최고 해상도를 자랑하는 초대형 외부 LED 스크린을 견고하게 받쳐줍니다.

최첨단 건축 디자인이 적용된 프로젝트인 만큼, 현장 오차나 재작업, 나아가 엄청난 손실을 부르는 재설계를 방지하려면 모든 구조 부품이 정밀한 공차 기준에 완벽히 맞아야 합니다. 완벽한 품질을 확보하기 위해 제프 반 호른 연구팀은 현장 출하 전 일일이 전체 볼트를 조립해보던 기존 방식 대신, MCAS(계측 CAD 지원 솔루션)라는 혁신적인 대안 기술을 구현해 냈습니다. 라스베이거스 스피어 프로젝트는 이 신기술을 초대형 규모로 적용해 본 첫 도전이었지만 그 성과는 당초 기대를 훨씬 웃도는 대성공이었습니다 PolyWorks|Inspector™ 기술이 적용된 MCAS는 탁월한 성능을 발휘했습니다. 부품 간의 정합성을 쉽게 확인하고 발생 가능한 문제를 사전에 포착하고 해결함으로써, 전체 조립 프로세스에 소요되는 시간을 획기적으로 단축했습니다. 


"제철소는 공장별로 시간당 100만 달러의 비용으로 가동됩니다. 재작업을 유발해서 제철소 가동을 일주일이나 지연시킨다면 이 업계에서 살아남을 수 없습니다." 

- 제프 반 호른
 

 

라스베이거스 스피어(Sphere) 앞에 서 있는 신디 반 호른(Cindy Van Horn). PolyWorks를 통해 달성한 정밀도를 잘 보여주는 철골 프레임워크 어셈블리.

라스베이거스 스피어(Sphere) 앞에 서 있는 신디 반 호른(Cindy Van Horn). 이미지 제공: Industrial Technology Solutions

반 호른은 포틀랜드 국제공항의 550피트, 200톤급 구조용 빔에 MCAS 방식을 적용한 또 다른 대형 프로젝트를 강조하며 "우리가 제조 공장에서 전체 볼트 가조립을 수행할 필요가 없다고 말했을 때, 프로젝트 관리 팀은 엄청나게 당황했습니다"라고 회상합니다. 출하 전 단계에서 PolyWorks®의 공장 내 볼트 모델링 데이터에 대해 믿음을 가지고 정합성 검증에 적용했습니다. 우리는 확신이 있었습니다. 이미 그보다 작은 소규모 프로젝트들을 통해 이 방식을 수없이 검증해 왔으니까요. 그리고 계획대로 거대한 구조 부품이 신속하고 차질 없이 설치되었습니다."

대형 철골 제작 프로젝트에서 막대한 비용이 드는 오류를 어떻게 방지할 수 있나?

솔루션

생산 시간을 단축하고 프로젝트를 일정보다 수개월 앞당겨 완료하기 위해, Industrial Technology Solutions는 MCAS를 신뢰합니다. 이러한 혁신적 접근의 바탕에는 철골 구조 제작 현장에 대한 반 호른의 깊은 통찰과 수십 년의 노하우, 최첨단 3D 스캐너 및 레이저 트래커 장비, 그리고 핵심 소프트웨어인 PolyWorks|Inspector가 있습니다.

Industrial Technology Solutions는 3D 스캐닝과 레이저 트래킹, 드론 촬영 기술을 활용해 설계자, 제작사, 현장 조립팀, 정밀 기계 설치팀 등 다양한 전문가들에게 정밀한 데이터를 제공합니다.

반 호른은 "사람들이 실제로 신경 쓰는 유일한 것은 결과입니다"라고 단호하게 말합니다. "실제 필요한 솔루션은 주지 않고, 활용하기 부담스러운 대용량 스캔 데이터만 덜컥 넘겨주는 업체들이 너무나 많습니다. 저희는 설비와 현장 설치 시스템을 분석하는 독보적인 기술력으로, 누구나 한눈에 쉽게 이해할 수 있는 명쾌한 엔지니어링 분석 레포트를 제공해 드립니다."

"설비 설치 기사든, 정비 전문가든, 조립 작업자든 현장의 기술자들은 우리가 데이터를 가공해 전달하는 속도만큼이나 신속한 정보와 분석을 원하고 있습니다." 그가 말을 이었습니다. "스캔 직후 단 몇 분 만에 CAD 데이터와의 오차를 분석해 용접이나 가공 수정점을 제시할 수 있다면, 작업 지연을 극적으로 줄이고 부품의 완벽한 정합성을 단번에 확보하게 됩니다."

텍사스 레인저스 야구장의 지붕 시공 당시, 반 혼은 제작사와 함께 작업하며 PolyWorks|Inspector로 상부 부품들을 스캔했습니다. 제조업체가 즉각 대응 계획을 세울 수 있는 정밀 데이터를 전달하기까지 걸린 시간은 단 몇 시간에 불과했습니다. "예전 같았으면 이러한 결과를 제공하는 데 몇 분이 아니라 몇 주가 걸렸을 것입니다."라고 그는 말합니다.

PolyWorks를 통해 구현된 정밀한 철골 시공을 보여주는 케네디 우주센터의 NASA 모바일 런처 2.

PolyWorks 기술 지원의 가치 

Industrial Technology Solutions가 한 철골 제작업체와 작업하던 중 문제가 발생했습니다. 

"우리는 PolyWorks 기술 지원팀에 전화하여 언제 지원을 받을 수 있는지 문의했습니다. 상담원에게서 놀라운 답변이 돌아왔습니다. 마침 40여 명의 기술 지원 전문가들이 회의 중인데, 저희 이슈를 화면에 공유하고 즉석 실습 과제로 다뤄보자는 제안이었습니다. 고객사의 승인을 받아, 우리는 해당 데이터를 공유했습니다. 우리가 전달받은 인사이트 덕분에 철골 제작업체는 프로젝트를 예정보다 2달 앞당겨 완료할 수 있었습니다."

이것은 향후 Industrial Technology Solutions를 어떤 위치에 서게 하는가?

결론

제프 반 호른은 PolyWorks|Inspector의 열렬한 지지자이자 사용자이며, 특히 Build/Inspect 기능과 같은 핵심 기능을 높이 평가합니다. 검증된 독자 상표 기술인 MCAS 기법을 통해, 그는 관련 산업을 선도하는 선두 주자가 되었습니다. 업계를 선도하는 철골 제작사와 동일 부품에 대한 측정 공정 비교 평가(벤치마킹)를 진행한 결과, PolyWorks|Inspector를 탑재한 MCAS는 무려 300%라는 폭발적인 생산성 향상을 증명했습니다.

"많은 사람들이 우리 방식을 따라 하려고 하지만 제가 지난 40년간 수없이 실수를 겪으며 쌓아온 노하우까지 따라 할 수는 없죠." 반 호른이 미소를 띠며 덧붙였습니다. "PolyWorks가 없었다면 우리가 현재 수행하는 작업을 해낼 수 없었을 것입니다. 여러분 덕분에 이 일이 다시 즐거워졌습니다."