필하모니 드 파리

건축가인 Jean Nouvel가 설계하고 2015년 1월에 개관한 필하모니 드 파리(Philharmonie de Paris)는 프랑스 파리에 위치한 콘서트홀, 전시 공간, 리허설룸이 복합된 공연장입니다. 코로나19로 인한 봉쇄 조치 이후 필하모니 드 파리(Philharmonie de Paris)는 관객과 오케스트라 단원들이 가장 안전한 환경에서 연주와 공연 관람을 할 수 있도록 하기 위해 2,400석 규모의 피에르 블레즈 심포닉 홀(Pierre Boulez Symphonic Hall)의 3D 모델을 필요로 했습니다. 또한 다양한 공중 보건 조치의 효과를 평가하기 위해 시뮬레이션 기술을 사용하여 홀 내에서 공기가 어떻게 움직이는지 이해하고자 했습니다.

필하모니 드 파리(Philharmonie de Paris)는 공기 흐름 및 입자 분산 시뮬레이션 프로젝트에 폭넓은 경험을 보유한 것으로 잘 알려져있는 다쏘시스템과 파트너십을 맺었습니다. 다쏘시스템은 필하모니 드 파리(Philharmonie de Paris) 기술자들의 고정밀 데이터를 활용하여 각 좌석 아래에 독특한 개별 환기 시스템을 갖춘 피에르 블레즈 심포닉 홀(Pierre Boulez Symphonic Hall)의 정교한 버추얼 트윈을 제작했습니다.

3D 모델은 홀의 공기 흐름을 최대한 정밀하게 시뮬레이션하여 측면으로의 이동이 거의 없이 어떻게 공기가 홀의 상단에서 하부(두 번째 발코니에서 아래층 좌석부)까지 한 방향으로 순환하는지 보여줄 수 있었습니다. 공기는 관중이 마주보는 방향으로 흐르기 때문에 관중의 등 뒤로 흐르게 됩니다. 모든 공기는 무대 바로 앞에서 모인 후에 자연스럽게 천장의 공기 배기 구역을 향해 상승합니다.

또한 시뮬레이션은 한쪽 발코니의 공기가 반대편 발코니에 도달할 수 있다는 제한된 위험 가능성을 보여주었습니다. 홀의 저속 공기 공급(시속 1km 미만)은 공기의 분산을 제한하고, 더 나아가서 입자의 분산을 제한합니다.

이 정보를 활용하여 필하모니 드 파리(Philharmonie de Paris)와 다쏘시스템은 관객과 오케스트 단원 모두에 대하여 마스크 착용의 영향력과 환기 체계의 축소가 미치는 영향을 조사할 수 있었습니다. 감염자가 마스크를 착용하지 않고 기침하는 경우, 수술용 마스크를 착용한 경우, 마스크를 얼굴에 단단히 착용한 경우가 등 총 세 가지 시나리오가 실험 되었습니다.

필하모니 드 파리(Philharmonie de Paris)는 시뮬레이션을 통해 마스크가 없으면 기침 입자가 앞줄의 관객 뒤쪽으로 빠르게 퍼진다는 사실을 발견했습니다. 그러나 공기는 한 방향으로만 움직이기 때문에 입자가 감염자의 양쪽에 있는 다른 관중과는 접촉하지 않는 것으로 나타났습니다.

마스크를 사용하면 방출되는 입자의 속도가 느려지고 대부분의 입자의 방출은 마스크가 막아주지만 일부는 여전히 측면 틈새를 통해 빠져나갈 수 있습니다. 그러나 이렇게 빠져나간 입자는 감염자의 바로 근처에 남아 그 농도가 현저하게 낮아집니다. 빠져나간 입자는 옆 관중이나 앞 줄 좌석까지 닿지 않기 때문입니다. 따라서 마스크를 얼굴에 맞게 착용하여 입자가 측면으로 방출되는 것을 제한하다면 보호 효과는 더욱 커지게 됩니다.

오케스트라 단원들의 경우, 시뮬레이션 결과 관객으로부터 전염될 가능성은 거의 없는 것으로 나타났습니다. 마스크를 착용한다면 그 위험은 더욱 줄어듭니다.

시뮬레이션은 환기량이 적을수록 입자의 분산이 현저히 감소하여 앞줄에 앉은 사람에게 미칠 수 있는 영향도가 제한될 수 있다는 사실 역시도 확인할 수 있게 도와주었습니다.

이 시뮬레이션들의 결과를 바탕으로, 필하모니 드 파리(Philharmonie de Paris)는 좌석에 주입되는 공기의 양을 절반으로 줄였습니다. 또한 이를 마스크 사용의 효과와 연관시켜 향후 관객과 오케스트켜 단원 모두의 코로나19원 공기 전파 위험을 크게 낮출 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.