지름 22 미터 (72 피트)에 총 면적이 338제곱미터(3,638 제곱피트)인 칼라는 무대 중앙 부분에 위치한다. 시소 위에 올려진 머리는 무대 전체를 가로질러 이동할 수 있다. © Bregenzer Festspiele/Anja Köhler/andereart.de

 

 

콘스탄스 호수 위에서 열린 Bregenz Festival (Bregenzer Festspiele)에서는 매혹적인 무대 장관이 펼쳐졌다. 이를 통해 21세기에도 관객들은 여전히 훌륭한 오페라를 찾는다는 것이 다시 한번 입증되었다. 2019년 5주간의 시즌 동안 Giuseppe Verdi의 ‘Rigoletto’ 공연은 약 180,000명의 관람객을 불러 모았으며, 2021년 7월 22일 초연 공연 역시 거의 매진되었다. Bregenz Festival의 복잡한 움직임을 다루는 것은 바로 Beckhoff의 제어 기술이다.

 

 

 

‘Seebühne Bregenz(Bregenz의 플로팅 무대)’는 화려한 공연으로 유명하지만, Philipp Stölzl의 무대는 미적 수준뿐만 아니라 기술적 실현 가능성 수준에서도 과거의 모든 공연 수준을 훨씬 뛰어넘는다. 이 작품이 German Stage Award를 수상하고 철강업체 Biedenkapp이 Special Designs 부문에서German Metalworking Award 2019를 수상한 것도 당연한 일이었다. 약 46개의 업체가 무대 설계에 관여했고, 그 공연의 초연 날짜인 2019년 7월 17일까지 기획 기간 3년, 실제 공사 기간 14개월이라는 시간이 소요되었다.

 

각각의 역할을 수행하며 움직이는 무대장치

 

Stölzl의 공연에서 Mantua 공작의 궁전은 서커스 텐트가 되고, 궁전 어릿광대 Rigoletto는 광대가 된다. 무대에서는 몸집이 거대한 광대의 몸은 물에 잠긴 채, 넓은 칼라에 둘러싸인 머리와 손만 호수 위에 떠있는 것을 보여준다. 그것은 극의 액션을 주도하면서 이 오페라의 이름이자 비극적인 인물인 Rigoletto의 정신 상태를 보여준다. Rigoletto가 무대에 등장하면 그 머리가 깨어나고, 화려한 축제에 미소 짓는다. 그 무대의 옷 칼라, 머리 위, 입 안에서는 배우들이 돌아다닌다. 공작은 여자들을 유혹하기로 악명이 높으며, Rigoletto는 그에게 영향을 미치는 조수이다. 하지만 공작이 Rigoletto의 딸 Gilda를 유혹하려 하자, 판이 뒤집히며 광대 자신도 음모의 피해자가 되고 만다. 그의 좌절을 보여주는 상징으로, 무대가 분리된다. 칼라 부분이 흩어지고 눈과 코가 머리에서 떨어진다. 웃고 있던 광대의 얼굴이 섬뜩한 해골이 되어 무대를 장악한다.

 

 

 무대는 하나의 고정된 부분과 세 개의 이동이 가능한 부분으로 구성되어 있고, 무대가 분리될 때 전기 케이블 윈치로 구동되는 레일 시스템에서 작동된다. © Bregenzer Festspiele/Anja Köhler/andereart.de

 

 

프로그램화 되어있는 모든 움직임

 

무대장치와 가수, 합창단, 스턴트배우, 엑스트라의 모든 움직임은 디지털 3D 모델로 미리 프로그램화 되어있다. 공연은 단일 신호들로 나누어져 진행되고, 특정한 명령을 통해 각각의 신호를 무대로 불러낸다. Bregenz Festival의 기술 감독 Wolfgang Urstadt는 다음과 같이 설명했다. “2019년 5월, 이 물에 떠있는 무대에 배경장치가 설치된 후, 축과 유압 제어기의 설정을 테스트하고 구동력, 하중, 속도와 관련해 개별 장치의 안전 분석을 하기 위해 우린 이전의 모델에 따라 각각의 신호를 프로그램하기 시작했습니다”

 

까다로운 모션 제어

 

지름 22 미터 (72 피트)에 총 면적이 338 제곱미터 (3,638 제곱피트)인 칼라가 무대 중앙 부분에 위치한다. 무대는 하나의 고정된 부분과 세 개의 이동이 가능한 부분으로 구성되어 있고, 무대가 분리될 때 전기 케이블 윈치로 구동되는 레일 시스템에서 작동된다.

5개의 유압 실린더와 14개의 전기 모터만으로 길이 13.5미터(44피트), 무게 35톤(약 77,000파운드)인 머리의 다양한 움직임을 처리한다. 35미터 (115피트) 길이의 회전이 가능한 시소와 같은 구조물에 장착된 머리는 94도의 각도로 무대를 가로질러 이동 가능하다. 중앙 유압 실린더가 구동하는 이 시소는 또한 Lake Constance에서 머리를 들어 올리거나 물이 윗입술에 닿을 때까지 머리를 잠기게 할 수도 있다. 무대 기술 관리자는 다음과 같이 말했다. “이건 결코 쉬운 일이 아닙니다. 수평선 위 14.5도에서 수평선 아래 28도까지 단 27초 만에 머리를 움직이려면 최대 160 바(bar)의 수압이 필요합니다” 머리를 상하로 움직이는 동작은 초당 4.4도로 움직이는 2개의 유압 실린더가 필요하다. 아래턱을 여는 동작은 초당 10도의 속도로 움직이는 2개의 유압 실린더가 필요하다. 머리를 흔드는 동작은 4개의 전기 모터, 눈을 굴리고 눈꺼풀을 열고 닫는 동작은 8개의 전기 모터가 필요하다. 오스트리아 Andelsbruch에 있는 STB Steuerungstechnik Beck GmbH의 시스템 통합자 Andreas Bechter은 다음과 같이 설명한다. “제어가 필요한 축이 머리에만 19개가 있습니다. 전력 소모량은 전기 드라이브의 경우 2~22 kW, 유압 펌프의 경우 75~90 kW입니다.”

총 8개의 유압 구동 축이 있는 왼손은 물 밖으로 11.5 미터 (38 피트)까지 나오며, 공연에서 다양한 역할을 맡는다. 가장 큰 드라이브가 손을 회전시키고, 병렬로 연결된 작은 드라이브들은 손을 기울인다. 각각의 손가락 관절 움직임은 작은 모터들이 통제한다.

 

 

 Philipp Stölzl이 설계한 무대 덕분에 가수와 배우들이 환상적인 공연을 보여줄 수 있게 되었다. © Bregenzer Festspiele/Karl Forster

 

 

PC 기반 제어 기술을 통한 복잡한 작업 수행의 가속화

 

Wolfgang Urstadt는 다음과 같이 말했다. “제어 기술 면에서 무대를 관리하는 것은 쉽지 않았습니다. 무대가 개별적으로 움직이는 여러 부품들로 구성되어 있기 때문입니다. 무대의 복잡성과 규모, 공연 주기들을 고려해야했기 때문에 부품을 제때 조달하는 것에 어려움들이 있었습니다. 이런 문제들은 전통적인 무대 기술 제조업체들이라면 극복하기 어려운 과제였다고 생각합니다. 그 과제를 해결하기 위해, Beckhoff를 선택했습니다” 제작자가 각각의 기계에 간단한 시운전 제어기를 장착해 두었고, 상위 수준의 Unican 제어기와의 매끄러운 통신을 위해 CAN-bus 인터페이스가 지정되었다. 클라이언트는 위치 피드백, 엔코더 모니터링, 압력 모니터링과 같은 기능을 위한 다양한 측정 시스템이 필요했다.

Neuss 기반 무대 기술 전문 Unican의 이중 축 컴퓨터는 총 29개의 축을 제어한다. 두 개의 제어 콘솔은 동작 명령을 프로그래밍하고 작동하는 데 사용된다. 여기서 축 운동이 계산되고 그 하단에 있는Beckhoff 제어기에 명령이 전달된다. 시퀀스 전체가 자세히 묘사되어 있기는 하지만, 연출은 자동 모드로 실행되지는 않는다. 무대 감독이 명령을 내리면, 한 작업자가 머리와 칼라의 모든 움직임을 제어하고, 다른 작업자는 왼손의 복잡한 움직임을 제어한다. 기술 감독은 다음과 같이 말했다. “강한 돌풍과 같은 예상치 못한 상황으로 개별 신호가 중단될 수 있습니다. 안전이 최우선입니다”

고정 무대들과는 달리, 공연의 기간이 짧고 발생 가동 중단 시간의 예측이 가능하기 때문에 프로젝트 기반의 안전 점검만 하면 된다. Bregenz 플로팅 무대의 제어 기술자 Stefan Fritschke는 다음과 같이 설명한다. “TÜV가 프로토타입 검사의 일환으로 안전 점검을 실시했습니다. 이 덕분에 바쁜 일정을 소화하기가 더 수월했습니다. 점검이 끝날 때까지는 플로팅 무대에서 리허설을 시작할 수 없었기 때문입니다”

 

 

유압 장치를 제어하는 메인 캐비닛과 패널에는 Beckhoff의 15인치 CP6602 빌트인 패널 PC가 각각 장착되어 있다. © Beckhoff Automation

 

 

 

 

플로팅 무대의 특수한 요구사항을 총족하는 분산 제어 아키텍처

 

Stefan Fritschke이 말하는 Beckhoff 제어 시스템의 큰 장점은 인터페이스의 다양성과 그것을 분산 제어 아키텍처로 작동시킬 수 있다는 것이다. Andreas Bechter는 다음과 같이 말했다. “플로팅 무대의 좁은 공간에는 오페라 하우스에서 흔히 볼 수 있는 형태의 대형 컨트롤 캐비닛이 들어갈 공간이 없습니다. 때문에 여러 개의 분산 축을 위한 분산 제어 개념이 필요합니다. 현재 칼라를 제어하기 위한 첫 번째 캐비닛과 머리를 제어하기 위한 두 번째 캐비닛에 연결된 메인 캐비닛이 있습니다. 또한, 비상 제어 장치는 대형 오페라 하우스에서 흔히 볼 수 있는 대형 보조 제어기와 같이 설계된 것이 아닙니다. Unican 제어기가 비상 신호를 보내면, 여러 무대 요소들을 제어하는 Beckhoff 로컬 제어기가 무대 기계를 안전한 위치로 옮깁니다. 이는 오직 Beckhoff 만이 할 수 있는 특수한 기능입니다. 정전이 일어나면 수동 또는 비상 동작 시퀀스를 실행합니다.”

메인 캐비닛의 제어 플랫폼은 15인치 CP6602 빌트인 패널 PC와 결합된 CX5120 임베디드 PC이다. 제어 기능은 TwinCAT 3 자동화 소프트웨어로 실행된다. 유압 축의 정확한 제어 및 위치 지정을 위한 알고리즘은 TwinCAT Hydraulic Positioning 소프트웨어 라이브러리에서 비롯된다. 빠른 커뮤니케이션 시스템을 갖추고 있는 EtherCAT은 뛰어난 진단 능력과 쉬운 구성이 특징이다. 유압 제어 콘솔에는 또 다른 CP6602 패널 PC가 장착되어 있다. STB 총책임자 Alfred Beck은 다음과 같이 설명했다. “무대 위의 극도로 제한된 공간을 고려하면 HD(고밀도) EtherCAT 터미널의 콤팩트한 디자인은 큰 도움이 됩니다. 이 제품은 12mm 터미널 블록의 하우징에 8개 또는 16개의 연결점이 있는 것이 특징입니다.”

 

 

링크

www.bregenzerfestspiele.com

www.steuerungstechnikbeck.at

www.beckhoff.com/entertainment-industry

 

 

연락처

Beckhoff Automation Co., Ltd.

www.beckhoff.com/kr

info-kr@beckhoff.com