강풍에 거대한 LED 스크린이 붕괴되면서 임시 구조물의 안전성에 대한 논쟁이 다시 불거졌습니다. 이 사례에서 감식팀은 단순히 잔해를 관찰하는 데 그치지 않고, 3D 스캔, 두께 검증 및 컴퓨터 시뮬레이션을 결합한 역공학 방법론을 적용했습니다. 핵심 목표는 공급된 자재가 설계 사양을 충족했는지, 아니면 치수 편차로 인해 피로와 치명적인 파손이 발생했는지를 확인하는 것이었습니다.
잔해 수거 및 두께 검증 🔍
과정은 고정밀 핸드헬드 스캐너를 사용하여 붕괴된 구조용 프로파일을 스캔하는 것으로 시작되었습니다. 캡처된 데이터는 Artec Studio에서 처리되어 원래 형상에 맞춰 깨끗하게 정렬된 메쉬를 생성했습니다. 이후 이 포인트 클라우드는 Geomagic Control X로 가져와 비교 치수 분석을 수행했습니다. 이 도구를 통해 실제 판재 및 파이프 두께를 작업 도면과 대조하여 공칭 값보다 얇은 영역을 식별할 수 있었습니다. 이러한 불일치는 구조 모델의 중요 지점으로 표시되었습니다. 그 다음, Tekla Structures에서 실제 측정값을 통합하여 붕괴 전 스크린이 가지고 있던 정확한 구조적 취약점을 반영한 프레임워크가 재구성되었습니다.
풍력 시뮬레이션 및 파손 원인 판정 💨
현실적인 형상 모델이 준비되자, Ansys Fluent에서 전산유체역학(CFD) 시뮬레이션이 실행되었습니다. 사고 당시 해당 지역에서 기록된 돌풍 및 도시 난류를 포함한 바람 조건이 정의되었습니다. 결과는 스크린에 가해진 압력이 앵커 포인트의 내력을 초과했으며, 특히 두께가 부족했던 연결부에서 더 심각했음을 보여주었습니다. 결론은 명확했습니다. 파손은 극한 기상 현상 때문이 아니라 불충분한 자재와 설계 단계에서의 잘못 계산된 풍하중의 치명적인 조합으로 인해 발생한 것입니다.
물리적인 풍동에서 돌풍을 재현할 필요 없이, CFD를 통해 임시 LED 스크린의 바람-구조물 상호작용을 정밀하게 모델링하여 붕괴를 예측하는 것이 가능할까요?
(추신: 붕괴를 시뮬레이션하는 것은 쉽습니다. 어려운 것은 프로그램이 다운되지 않도록 하는 것입니다.)