Ocean Currents (국립해양과학관 해류 조형물)의 구조 안전성 및 3D 유한요소해석(FEA) 검증 결과는? / How is the structural safety of Ocean Currents — National Ocean Science Museum verified?

공식 구조검토서 및 3D 유한요소해석(FEA) 총 5종으로 검증됨: 국립해양과학관 아트리움 수직·천장 철골 트러스 구조물 3D 아이소메트릭 모델 (고정하중(DL) + 활하중(LL) + 풍하중(WL) + 지진하중(EL) 3D 모델링) / 3D 철골 트러스 프레임 부재별 휨모멘트(Moment-y) 및 축력 다이어그램 해석 (최대 휨모멘트 -16.86 kN·m | 전 트러스 부재 탄성 영역 내 거동) / 천장 행거 포인트(Hanger Point) 구조 평면도 및 아트리움 종단면 CAD 도면 (천장 슬래브 Hanger Point 반력 분포 및 트러스 단면 정밀 설계) / 울진 해안 지역 설계풍압(기본풍속 35m/s) 및 KBC 내진설계 지진하중 수치 산정서 (기본풍속 35.0 m/s | 중요도계수 1.2 | 밑면전단력 V = Cs·W 정밀 산출) / 주철골 부재(SHN490 H-500×200×10/16) 강도 및 합성응력비 수치 구조계산서 (합성 응력비 Rmax = 0.441 < 1.000 O.K. | 전단 응력비 0.044 O.K.). 조형물 총 중량 3.6 metric tons(3,600 kg)을 과학관 천장 강철 트러스 프레임에 체결하여 지진 및 진동에 대비한 KDS 기준 구조 안전성 확보. 와이어 이탈 감지 센서, 과부하 차단 토크 리미터 및 정전 시 비상 자동 하강 인터록 시스템 탑재

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천장 현수형2020

FEATURED INSTALLATION VIDEO · Ocean Currents (국립해양과학관 해류 조형물)

현장 구동 영상 아카이브

HIGH DEFINITION KINETIC STREAM

OFFICIAL YOUTUBE HD (AUTOPLAY)

CEILING331구체 해류 서보 파동YEAR2020해양수산부 / 국립해양과학관

Ocean Currents (국립해양과학관 해류 조형물)

Q: Ocean Currents (국립해양과학관 해류 조형물) (Ocean Currents — National Ocean Science Museum)의 핵심 기구학 메커니즘과 구동 사양은? / What are the mechanism and drive specifications of Ocean Currents — National Ocean Science Museum?

Ocean Currents (국립해양과학관 해류 조형물) (해양수산부 / 국립해양과학관, 2020) — W 5,500 × D 3,250 × H 4,600 mm 규모, 331축 마이크로 윈치 매트릭스 드라이브 구동계 탑재. 총 중량 3.6톤(3,600 kg) 규모의 과학관 랜드마크 키네틱. 직경 120mm 컬러 구체 331개, 원통형 라이트 바디 72개, 147EA 투명 LED 디스플레이 패널 구성. 독립 마이크로 윈치 서보 모듈 331대(유닛당 25kg 연속 페이로드 허용)가 최대 1.2 m/s 속도로 승강하며, 1ms 저지연 EtherCAT 실시간 버스를 통한 서브밀리미터 공차 동기화 제어. 천장 강철 트러스 하중 분산, 과부하 감지 토크 리미터 및 정전 시 비상 자동 하강 인터록 시스템 탑재 (Total 3.6 metric tons, 331 spherical kinetic units with 147 transparent LED panels, 1.2 m/s velocity via 1ms low-latency EtherCAT bus.)

Ocean Currents — National Ocean Science Museum

Client / Location경북 울진군 국립해양과학관 3존 메인홀

Scale (Dimensions)W 5,500 × D 3,250 × H 4,600 mm

Kinetic Actuators331축 마이크로 윈치 매트릭스 드라이브

Turnkey Assurance100% IN-HOUSE TURNKEY

CURATORIAL & ARCHITECTURAL CONCEPT

국립해양과학관 3존에 설치된 대형 해류 키네틱 조형물. 331개 컬러 키네틱 볼과 147개 투명 LED 디스플레이를 결합하여 한류와 난류의 순환, 용승, 엘니뇨 등 해양 대순환 현상의 3차원 파동 시각화

ARCHITECTURAL HUMAN SCALE AUDIT (1:1 PHYSICAL PROPORTION)

성인 신장(1.75m) 대비 2.6배 높이 · 3.1배 너비

CEILING LEVEL (EL +4.6m)W 5,500 × D 3,250 × H 4,600 mm

1.75m

Ocean Currents (국립해양과학관 해류 조형물)↕ 4.6m × ↔ 5.5m

CEILING · 331축 마이크로 윈치 매트릭스 드라이브신장 대비 2.6배

EL ±0.00 FLOOR LEVEL1:1 상대 물리 축척 CAD 입면도

인체 공학적 시야각(FOV) 연계 설계

성인 신장(1.75m) 관람객 기준 수직 2.6배 · 수평 3.1배 규모의 공간 몰입감을 구현하도록 건축 입면과 시선 각도를 정밀 산정하여 제작

ON-SITE INSTALLATION PHOTOGRAPHS (11)

현장 시공 사진 아카이브

Ocean Currents (국립해양과학관 해류 조형물) on-site photo 1

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Ocean Currents (국립해양과학관 해류 조형물) on-site photo 2

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Ocean Currents (국립해양과학관 해류 조형물) on-site photo 3

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Ocean Currents (국립해양과학관 해류 조형물) on-site photo 4

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Ocean Currents (국립해양과학관 해류 조형물) on-site photo 5

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Ocean Currents (국립해양과학관 해류 조형물) on-site photo 6

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Ocean Currents (국립해양과학관 해류 조형물) on-site photo 7

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Ocean Currents (국립해양과학관 해류 조형물) on-site photo 9

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Ocean Currents (국립해양과학관 해류 조형물) on-site photo 10

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Ocean Currents (국립해양과학관 해류 조형물) on-site photo 11

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KINEMATICS, ACTUATION & DRIVE CONTROL

기구학 메커니즘 및 구동 제어 사양

Unit Actuation Schematic60FPS KINEMATIC DIAGRAM

UNIT KINEMATIC ACTUATION SCHEMATIC

Actuation & Motion Axes (구동 축 및 채널 구성)331축 마이크로 윈치 매트릭스 드라이브

Kinematic Transmission (동력 전달 및 회전·이송 원리)해양 파동 입체 곡면을 실시간 구현하는 분산 서보 윈치 배열

KINEMATIC & SYSTEM ENGINEERING OVERVIEW

총 중량 3.6톤(3,600 kg) 규모의 과학관 랜드마크 키네틱. 직경 120mm 컬러 구체 331개, 원통형 라이트 바디 72개, 147EA 투명 LED 디스플레이 패널 구성. 독립 마이크로 윈치 서보 모듈 331대(유닛당 25kg 연속 페이로드 허용)가 최대 1.2 m/s 속도로 승강하며, 1ms 저지연 EtherCAT 실시간 버스를 통한 서브밀리미터 공차 동기화 제어. 천장 강철 트러스 하중 분산, 과부하 감지 토크 리미터 및 정전 시 비상 자동 하강 인터록 시스템 탑재

1. 기구학 작동 원리 (Kinematics)

동해의 한류(청색 구체)와 난류(적색 구체)가 교차하는 해양 대순환의 역동성을 시각화한 조형물. 직경 120mm 컬러 구체 331개와 원통형 라이트 바디 72개 및 투명 LED 디스플레이 패널 147개 결합. 각 구체가 개별 윈치 모듈로 독립 승강하며 3차원 파동 곡면과 해류의 용승(Upwelling) 흐름 입체 구현

2. 구동 & 모터 제어 (Drive & Control)

독립 마이크로 윈치 서보 모듈 331대(유닛당 25kg 연속 페이로드 허용)의 최대 1.2 m/s 속도 수직 승강. 1ms 저지연 EtherCAT 실시간 산업용 통신 버스로 331개 축의 위치 오차를 서브밀리미터(sub-millimeter) 단위로 정밀 제어하며, 투명 LED 디스플레이의 해양 영상과 픽셀-키네틱 실시간 동기화 구현

3. 예방 정비 & 모듈 운영 (Maintenance)

고내구성 저마찰 세라믹 가이드 풀리로 와이어 마모를 최소화하고, 일일 자동 시운전 및 원점 캘리브레이션 루틴을 통한 24/7 상시 전시 환경의 장기 무보수 신뢰성 확보

기구 및 구동 제어 상세 사양표 (Kinematic & Control Specs)IN-HOUSE MECHATRONICS SPEC

메커니즘 원리 (Mechanism Principle)331개 직경 120mm 컬러 구체 및 72개 라이트 바디의 독립 승강 3D 파동 연출

구동 및 제어 시스템 (Drive & Control)331대 마이크로 윈치 서보 모듈, 최대 1.2 m/s 속도, 1ms EtherCAT 저지연 동기화

설치 및 유지보수 관리 (Maintenance & Installation)저마찰 세라믹 가이드 풀리 (와이어 마모 방지), 일일 자동 원점 캘리브레이션 루틴

설치 규격W 5,500 × D 3,250 × H 4,600 mm

조형물 총 중량3.6 metric tons (3,600 kg)

디스플레이 패널147EA 투명 LED 디스플레이 패널 연동

단일 핵심 구동 유닛 기준 기구학 모션 다이어그램 및 정밀 제어 사양

SIGONGTECH ARTLAB MECHATRONICS