전문가 : 안녕하세요. 기술감독 어경준입니다. 2016년 초연한 EMK의 뮤지컬 마타하리에 사용된 무대 장치들 중에서 가장 주요 장치였던 Way Deck이라는 장치의 세부설계 과정에 대해서 좀 자세히 알아보도록 하겠습니다. 설계에는 공연에서 필요한 여러 가지 요구 사항들이 있는데 이것들을 기술적 요구로 해석을 하고요. 기술적으로 필요한 요구들로 해석하고 이걸 활용해서 기계 장치들을 세부적으로 디자인을 하게 됩니다. 그래서 그 디자인들이 어떤 요소들로 갖춰져 있고 또 어떤 역할들을 하는지 조금 더 자세하게 살펴보도록 하겠습니다.
1. Way Deck 구성요소
일단 세부설계 과정을 알려드리려고 하는데요. Way Deck의 장치는 크게 네 가지 구성 요소로 만들어져 있습니다. 사진에서 보시는 것처럼 맨 위에 덧마루틀이라고 해서 사람들이 올라갔을 때 그 사람들의 체중이나 무게를 받치게 되는 이런 기본 구조가 하나 있고요. 이 기본 구조를 또 그 밑에서 떠받치게 되는 Truss 구조가 있습니다. 그 다음에 승강 장치가 올라타고 있는 바닥에 해당하는 회전판이 있습니다. 실제로 이 회전판이 회전을 하게 되는데요. 지금 보시는 것처럼 만약에 이 장치가 회전하게 된다면 회전판, Truss, 덧마루틀 이 세 가지 구성 요소가 전체가 한 몸이 돼서 회전을 하게 됩니다. 그러면 이 회전판과 그 위에 있는 장치들이 중간에서 회전 중심축으로 연결이 돼서 그 밑에 있는 고정판에 연결이 됩니다. 이 고정판은 회전을 하진 않고요. 고정판 자체는 실제로 Way Deck이 직선 운동을 할 수 있도록 움직이는 Wagon의 역할을 한다고 보시면 됩니다. 조금 더 자세히 보자면, 특히 회전판 구조를 자세히 보자면 사진 자료에서 보시는 것처럼 Lift Arm이라는 장치들이 세 모퉁이에 보이고 있고요. 그 다음에 회전 모터, 회전 모터는 사실 회전 모터 자체가 회전하는 장치에 들어 있어서 실제로 모터도 같이 따라서 회전하게 되는 그런 구조입니다.
2. Truss 구조
전문가 : 일단 첫 번째로 Truss 장치를 설계하는 과정을 예를 들어보고 싶은데요. Truss 장치는 우선 저희가 경량 구조로 큰 무게를 분산 하중을 이용해서 경량 구조가 견딜 수 있도록 설계된 장치의 구조물인데요. Truss가 실제로 대부분의 무게를 받치다 보니까 이게 휘어지지 않도록 특별한 길이라든가, 높이라든가, 두께 이런 것들을 설계하게 되는데요. 자료 화면에서 보시는 것은 특별한 프로그램을 이용해서 시뮬레이션을 해본 사진을 보여드리고 있습니다. 실제로 우리가 사용하게 될 Truss의 어느 한 부분을 가장 무게를 많이 받는 부분을 가져다가 거기에 예상하고 있는 무게의 하중을 적용해서 휨 테스트를 해 본 결과 사진에 보이는 것처럼 대략 그 정도 10mm 조금 추가되는 정도의 처짐 결과가 시뮬레이션 결과로 나오게 돼서 일단은 초기 테스트에 통과한 그런 모습을 보게 됩니다. 그래서 아까 말씀드린 것처럼 사람들이 실제로 밟고 올라서야 되는 덧마루 구조를 도면화한 사진을 보고 계시고요. 그 밑에 Truss 구조, Truss 구조는 Main Truss, 가장 힘을 다 받는 힘을 가장 많이 받는 Main Truss 구조, 그 다음에 Main Truss와 Main Truss를 연결하는 Sub Truss 구조, 그 다음에 그 밑에 Lift Arm 하고 연결될 수 있도록 연결하기 위한 Lift Bracket 구조, 이렇게 Truss 구조는 나눠진다고 볼 수 있겠습니다.
이것은 현장에서 저희가 제작을 하게 된 현장 사진인데요. 아까 설명드린 것처럼 그 구조들이 바닥에 놓여 있는 모습을 대충 보실 수 있겠죠. Main Truss, Sub Truss, Lift Bracket. 그런 다음에 그 위에 이건 저희가 창고를 빌려서 거기에서 가조립, 시조립을 해볼 때 찍은 사진인데요. 그때 사진에서 보시는 것처럼 사람이 올라갈 수 있도록 상판 덧마루가 위에 얹혀서 조립된 모습입니다.
3. Lift Arm 구조
전문가 : 그 다음에 이렇게 Truss까지가 다 조립이 되면 Truss 전체를 들어올리기 위해서 세 모서리에 Lift Arm이 있는데 Lift Arm이 저희가 의도한 방식으로 작동이 되려면 사진에 보시는 것처럼 Lift Arm 자체에 Lift Arm과 Truss가 연결되어 있는 Bracket 부분에서 연결돼 있는 부분에 Rail이 있어야 됩니다. 그래서 실제로 각도가 달라질 때마다 연결 지점이 Rail을 따라서 움직여야지만 저희가 의도했던 움직임이 원활하게 이루어질 수 있게 되죠.
이것은 Lift Arm이 Truss랑 연결되게 되는 그 안의 구조인데요. 아까 말씀드린, 조금 전에 말씀드린 상단 Rail 부분 직선으로 뭔가 슬라이딩이 돼야 되는 상단 Rail 부분이 보이고 있습니다. 그래서 Rail이 보이고 그 안에 Rail 안쪽에 뭔가 롤러 장치가 있어서 직선 운동을 할 수 있도록 설계된 모습입니다.
이것은 그 Rail 구조를 조금 더 자세히 본 건데요. 사실 초기 디자인을 제가 해놓고 문제가 있었어요. 왜그러냐 하면 Rail을 따라 움직이는 롤러 장치 자체가 너무 짧아서 롤러 부분이 짧아서 사진에 보이는 것처럼 회전이 가능하게 되다 보니까 이게 자칫하면 회전이 되면서 이게 빠져버릴, Rail에서 이탈할 가능성이 있더라고요.
그래서 이거는 현장에서 저희가 제작을 해보고 처음 시조립을 해 본 상태에서 발견을 하고 나서 이 부분의 설계를 수정을 했습니다. 이게 수정된 도면인데요. 보시면 자세하게 비교하시기 어렵겠지만 일반적으로 슬라이딩에 해당하는 롤러 부분이 훨씬 더 길어졌습니다. 그래서 회전하지 않도록 좀 더 Rail 안쪽에서 잡아주는 역할을 더 하게 돼서 현장에서 만들어보고 1차 테스트해서 저희가 설계를 수정해서 보완하게 된 예입니다. 이 사진은 Lift Arm 부분인데요. Lift Arm 부분의 구조, 분해도라고 볼 수 있죠. 그래서 Lift Arm이 어떠한 구성 요소로 이루어져 있는지 볼 수 있습니다. 이걸 구동하기 위해서 제일 중요한 장치가 Ball Screw라는 장치인데요. 일반적으로 나사 장치라고 보시면 되는데 훨씬 더 하중이 강하고 그리고 속도가 빠르게 작동하도록 설계된, 이건 일반적으로 저희가 구매해서 사용하게 된 제품이고요. Ball Screw가 있고 Ball Screw에 해당하는 맞춰져 있는 Nut, Screw Nut가 있고요. 그 다음에 관절 구조, Lift Arm의 관절 구조로 이렇게 나눠질 수 있습니다. 지금 사진에 보이시는 것은 다 조립된 상태, 사진에는 다 조립된 상태를 보여주고 있는데 각각의 구성 부분을 설명을 드리자면 위쪽의 상단 Bracket이 있고 상단 Bracket과 Lift Arm의 맨 정수리 부분이 연결이 되게 되고요. Lift Arm은 관절 구조로 되어 있어서 접었다 폈다 가위처럼 되게 되고 아랫부분의 다리를 가위를 오므렸다 폈다 하는 그런 구동은 Screw 장치. Ball Screw와 Screw Nut가 그렇게 관절 부분이 오므라졌다 펴졌다 할 수 있도록 만들어 주고요. 관절이 마찬가지로 하단에도 하단 Rail이 있습니다. 아까도 상단 Rail이 있었고요, 아랫부분에도 하단 Rail이 있어서 관절이 작동할 때마다 그 Rail을 따라서 움직이게 되어 있습니다. 간단한 도안에는 각각의 움직임들을 화살표로 표현을 해놨어요. 그래서 하나하나의 요소들이 이런 움직임의 방향을 가지고 작동되는 모습을 보실 수 있습니다. 그래서 Rail 하고 연결되는 부분에 수직 움직임, 그리고 회전 움직임, 그 다음 맨 아래쪽의 Screw의 직선 움직임 이렇게 Lift Arm 하나에 대개 네 가지 정도의 움직일 수 있는 관절로 이루어져 있다고 보시면 되겠습니다. 근데 저희가 또 다 조립을 하고 연습실에서 연습을 해보면서 문제가 발생을 했는데 그게 뭐냐 하면 제가 초기 설계에서 놓쳤던 부분 중의 하나가 지금 사진에 보이시는 것처럼 자세히 보일지 모르겠는데 Lift Arm의 뒷부분, 말하자면 Screw가 있는 부분의 반대편 뒤쪽 부분을 지지하고 있는 지지대가 휘어진 모습을 지금 보고 있는데요. 관절하고 연결되는 부분 빨간 화살표로 표시를 해놨는데 이 두 부분이 힘을 버티지 못하고 뒤로 밀려서 뒷부분의 구조가 휘어진 모습을 보고 있습니다. 사진에서 그게 보이고 있는데요. 이 부분도 역시 초창기에 제가 힘의 전달이나 이런 부분을 정확히 파악하지 못해서 이 문제가 생겼고 현장에서 이 부분을 수정하기 위해서 저 뒷부분만 설계를 수정하게 됩니다. 그래서 그림에 보시는 것처럼 왼쪽 사진은 초기 디자인이었고요. 그래서 이게 힘을 견디지 못해서 뒷부분이 밀리게 되다 보니까 새로 디자인을 해서 절곡을 한번 해서 힘을 받을 수 있도록 설계를 수정한 사진을 보고 계십니다. 그래서 이거는 다 조립을 하고 나서 저희가 연습하는 장소에서 시조립을 해놓고 초기 테스트한 영상을 보실 텐데요. 전체적으로 승강을 한 상태에서 세 개의 모퉁이에 있는 승강 장치를 하나하나 별도로 작동을 하면서 어떤 움직임이 생성되는지 영상으로 한번 확인해보시겠습니다. 그래서 세 군데에 있는 승강 장치를 제각각 다른 타이밍으로 작동을 하게 되면 마치 삼각형 판 자체가 회전하는 것처럼 롤링 한다고 하죠? 롤링 하는 것처럼 움직이는 장면을 연출할 수가 있겠습니다.
4. Turn Table 구조
그 다음 Way Deck에 있는 Turn Table, Turn Table 구조에 대해서 설명을 드릴 텐데 Turn table에는 아까 설명드린 것처럼 회전판 구조가 있고요. 회전판에 모든 기계 장치들이 올라가게 되죠? 그 다음에 회전판과 함께 회전을 하기 위한 구동 모터가 회전판에 붙어 있고요. 그 아래에 고정판이 있습니다. 이 사진이 고정판의 사진인데요. 바닥에 Wagon이라고 보시면 됩니다. 말하자면 수레 장치라고 보시면 되는데 수레 장치 위에 모든 Way Deck의 구조물이 연결돼서 올라간다고 보시면 될 것 같습니다. 그래서 사진에 보시면 테두리에 Gear가 깎여서 부착되어 있는 모습을 보실 수 있을 텐데요. 이 Gear 이빨을 타고 위에 있는 회전판이 돌면서 회전 움직임을 만들어 낸다고 이해하시면 되겠습니다. 이거는 조립을 하는 중간 과정 보고 계시는데요. 고정판 위에 회전판을 올려놓고 하나하나 조립해 나가는 모습입니다. 회전판에 부착되어 있는 회전을 위한 구동 모터가 연결된 모습을 보실 수 있는데요. 모터, 일반적으로 저희가 원하는 속도를 조절해서 만들어내기 위해서 모터에 감속기를 붙이게 되죠. 그리고 감속기를 붙이면 속도가 느려지긴 하지만 오히려 저희가 힘을, 더 높은 힘을 낼 수 있게 됩니다. 그래서 감속기의 구동 Gear가 연결이 되게 되고 그 구동 Gear가 보시는 것처럼 Wheel Gear라고 해서 회전체에 붙어 있는 Gear와 맞물리면서 돌아가게 그렇게 설계가 된 모습입니다. 그 다음에 이렇게 회전 장치는 다 조립을 한 다음에 저희가 회전을 한번 테스트로 해봤는데요. 영상 한번같이 보시겠습니다. 이렇게 사람들이 올라간 상태에서 회전판에 연결되어 있는 모든 구조가 회전되는 모습을 보고 계십니다.
5. Deck Track 구조
전문가 : 그 다음은 Deck Track에 대해서 설명을 드릴 텐데 Deck Track은 바닥에 Track이 심어져 있어서 바닥에 심어져 있는 Track을 따라서 위의 수레 장치가 이동을 한다고 보시면 되는데 바닥 안에 Track이 심어져 있고 그 Track 안에 와이어로 스틸 와이어로 연결이 돼 있어서 줄로 수레를 밀고 당긴다고 보시면 돼요. 이것은 좀 전에 말씀드렸던 것처럼 이렇게 Track 장치, 구조 장치 자체를 보여드리고 있는데요. 이런 Track 하나하나의 틀들이 바닥에 매립된다고 생각하시면 되겠습니다. 그 다음에 매립된 Track 안에는 이렇게 저희가 도그라고 부르는데 이 장치가 와이어에 연결돼서 Track 안에서 이동하면서 도그의 위에 올라타는 수레가 연결이 되게 됩니다. 그래서 이 연결을 위해서는 저희가 핀을 꽂아야 하는데요, 도그에다가 핀을 꽂았다 뺐다 하면서 다른 장치를 이 도그에 연결하기도 하고 빼기도 하고 이렇게 일반적으로 사용하는데 그 Track 안에 움직이는, 가장 핵심이 되는, 와이어에 연결돼서 움직이는 가장 핵심이 되는 구동 장치라고 보시면 되겠습니다. 이 사진은 설치된 모습을 보고 있는데요. 도그가 공장에서 깎여 있는 모습 깎여서 제일 먼저 제가 공장 가서 확인하고 찍은 사진이고요. 그 다음 사진은 바닥에 Track 장치에다가 설치를 한 모습을 보고 있습니다. 전선 같은 게 상당히 많이 설치되어 있는 모습을 보고 계신데 이게 왜 그러냐 하면 Way Deck에 실제로 여러 모터들이 매립이 되어 있는데 모터의 전원을 연결해 주기 위해서 전원이 외부에서 바닥 밑으로 해서 Track을 따라서 도그를 통해서 전선이 올라오고 그게 각각 Way Deck에 있는 장치로 배선이 연결이 되게 됩니다. 상당히 복잡하죠?
이거는 Deck Track을 구동하는 Winch(원치) 장치를 보고 계신데요. 이 사진, 첫 번째 사진에서는 모터가 있고 그 모터에 감속기가 연결되고 감속기에 Gear, 체인 Gear가 있게 됩니다. 그래서 체인 gear에서 체인으로 Drum하고 연결이 되고요. Drum에 와이어가 감겨서 와이어를 감았다 풀었다 이렇게 기능을 구동을 하게 됩니다.
두 번째 사진은 위에서 찍은 사진인데요. 와이어가 감겨져 있는 모습을 보여주고 있어요. 그래서 왼쪽에 감긴 줄, 오른쪽에 감긴 줄에 따라서 얘가 이동을 할 때마다 와이어가 한쪽으로 쏠렸다가 반대편으로 쏠렸다가 이렇게 작동이 되게 됩니다. 한쪽이 감기면서 나머지 쪽이 풀리다 보니까 이렇게 와이어가 감긴 부분이 이동하는 것처럼 보이게 되죠. 그래서 Deck Track을 일단 Wagon을 수레를 Deck Track을 다 조립을 한 다음에 도그에 수레를 연결해서 작동을 하는 테스트 영상을 같이 보시겠습니다. 실제로는 이 모터가 Wagon이 세 개가 작동되는 모습인데 하나하나 독립적으로 움직이는 기계 장치인데 지금 영상에서는 한꺼번에 세 개를 동시에 작동하고 있습니다. 그 다음에 이 Wagon 장치 위에 Tower를 올려서 Tower가 올라간 상태에서 작동하는 테스트 영상입니다.
01. 이 강좌에 대해서
Way Deck의 세부 설계 과정에 대해 알아보고 사례 이미지 및 영상을 통해 현장에 어떻게 적용되는지 알아본다.
02. 강사 소개
어경준 (무대 기술감독)
03. 강사 이력
- 현) TDS 공연기술 연구소 대표 - 현) 한예종 연극원 무대미술과 교수 - '광화문연가', '드림걸즈', '마타하리', '호이 랑', '꼭두' 등 다수 작품 무대 장치 및 기계 설계
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