Artec Spider로 이탈리아의 14세기 청동 걸작을 생생하게 재현하다

이탈리아의 금 세공인이자 조각가이자 건축가인 Andrea Pisano가 1336년 피렌체 대성당의 세례당을 위해 만든 화려한 청동 문을 마무리하고 나서 불과 12년 뒤에 흑사병이 바다로부터 이탈리아를 강타하며 유럽 전역으로 파괴적인 행진을 시작했습니다. 피렌체의 인구는 그 뒤 500년 동안 완전히 만회되지 않을 것입니다. 그러나 수십 년 전에는 지역 시민, 예술가 및 상인들이 축하할 것이 많았습니다.

서 있는 그리고 Artec Spider로 스캔 중인 Andrea Pisano의 청동 문

단테와 몇몇 유명한 르네상스 인물들은 서기 4세기 말 또는 5세기 초에 처음 세워졌다는 이 대성당의 세례당에서 세례를 받았습니다. 그러나 1329년이 되어서야 세례당을 돌보는 피렌체의 강력하고 영향력 있는 포목상 길드가 기존의 목조 문을 청동 문으로 교체하기로 결정했습니다.

세례당의 첫 번째 한 쌍의 문을 설계하는 영광을 누린 Andrea Pisano는 처음에는 건물의 동쪽에 문을 설치했지만, 나중에 남쪽으로 옮겼습니다.

피렌체 세례당, 실내 및 실외 경관

Pisano가 마침내 우뚝 솟은 청동 문을 공개했을 때, 청동 문은 곧바로 피렌체의 자부심이 되었습니다. 요한 세례자의 삶에서 20개의 장면뿐만 아니라 다양한 기하학적 패턴과 모양으로 28개의 복잡하게 조각된 돋을새김 패널은 수많은 시민과 종교 순례자의 상상력을 사로 잡았습니다.

그러나 8t의 거대한 문이 처음 세워진 후 680년이 지나면서 문은 날씨와 오염으로 인해 크게 노후화되었습니다. 또한 수 세기에 걸쳐 불안정한 소금이 쌓여 청동을 천천히 부식시켜 작품 자체가 파괴되었습니다.

Opera di Santa Maria del Fiore가 후원하는 문화 보존 프로젝트의 일환으로 Pisano의 문을 정확한 복제품으로 교체하기로 했습니다. 건물의 동쪽과 북쪽에 있는 세례당의 다른 두 쌍의 문은 수년 전에 교체되었습니다 이제 남은 것은 Pisano의 문 뿐이었습니다.

이 다단계 노력을 달성하기 위해 Opera는 흠잡을 데 없는 예술적 통달의 기준으로 이탈리아와 전 세계에서 유명한 선도적 피렌체 예술 스튜디오인 Frilli Gallery와 협력하였습니다. Frilli Gallery는 처음부터 끝까지 수십 명의 숙련된 전문가의 노력을 깐깐하게 조정했습니다.

복원 프로젝트는 2016년에 시작되어 완료하는 데 3년이 걸렸습니다. 동쪽과 북쪽 문에는 석고 모형이 있었으므로 복제물을 만들 수 있었지만, Pisano의 남쪽 문은 그렇지 않았습니다. 문과 돋을새김의 복잡한 표면과 최대한 완벽하게 재현해야 할 필요성을 고려하여 복원팀은 프로젝트에 3D 스캐닝을 사용하기로 했습니다.

문화적으로 상당히 중요한 프로젝트를 처리할 수 있는 자격을 갖춘 회사에 대해 면밀히 연구한 후, 이탈리아 발렌차에 있는 3D 스캐닝/프린팅 서비스 제공업체인 Prototek의 숙련된 전문가팀에 협조를 요청했습니다. 디지털 캡처, 3D 디자인 및 3D 제작 서비스에 대한 수년간의 경험을 보유한 Prototek은 이 유명한 문화 보존 프로젝트에 참여해 달라는 요청을 받았을 때 망설이지 않았습니다.

Prototek의 최고 운영 책임자인 Andrea Barchi는 “우리는 이 다단계 프로젝트에 참여하게 된 것을 영광으로 생각합니다. 이 프로젝트는 피렌체 시민과 모든 이탈리아 시민에게 중대한 의미를 지니고 있었기 때문입니다. 우리가 달성한 결과의 정도는 이제 새로운 문 옆을 걷는 모든 사람이 볼 수 있으며, 우리가 수행한 작업의 질을 증명하는 것이며 이는 프로젝트 규모나 복잡성과 관계없이 모든 고객에게 제공할 준비가 된 것입니다”라고 말했습니다.

숙달된 복원 기술자들은 높이가 4.94m(16.2피트), 너비가 2.95m(9.6피트), 무게가 약 8t인 두 개의 거대한 문을 세례당에서 조심스럽게 내린 후 꼼꼼하면서도 조심스럽게 다루어 손상된 부분을 복원하고 수 세기 동안 쌓인 산화물을 제거했습니다. 복원 기술자들이 날마다 열심히 작업한 결과, Pisano의 예술가적 기교의 독창적 금도금과 장엄한 디테일이 드러나기 시작했습니다.

Artec Spider를 사용한 3D 스캐닝 세션 중 잠시 멈춤

그런 다음 3D 스캔이 시작되었습니다. Prototek은 복잡할 정도로 정교하게 만든 Pisano의 청동 문 패널 각각을 디지털로 캡처하기 위해 Artec Spider를 선택했습니다. Andrea Barchi는 “Artec Spider는 대단히 탁월한 3D 스캐너이며, 우리가 최고의 정밀도와 생생한 디지털 캡처를 요구하는 가장 중요한 스캔 작업을 할 때 여러 번 의존한 스캐너입니다.  Artec Spider는 노트북 화면에 결과가 실시간으로 표시되므로 사용하기에 매우 편안합니다. Spider는 매우 첨단적이라 우리는 초기 청나라 시대의 귀중한 칠보 꽃병, Rolls Royce Trent 500 엔진의 소형 터보팬 구성 부품 및 그 중간의 수많은 물체에 이르기까지 작은 물체를 실제로 리버스 엔지니어링할 수 있습니다”라고 말했습니다.

Artec Spider와 Artec Studio(배경)를 사용하여  원본 청동 패널의 스윕 스캔 수행

프로젝트의 3D 스캐닝 부분은 처음부터 끝까지 단 10일 만에 끝났습니다. 그 기간에 Pisano의 원본 패널 28개가 모두 디지털 방식으로 고해상도 컬러로 캡처되어 숨 막히게 놀라운 3D 모형으로 변환되었습니다.

“우리는 스캔을 위해 스탠드나 삼각대가 필요한 다른 3D 스캐너를 사용했었지만, Spider는 가벼운 휴대용이기 때문에 기술자가 각 패널을 편안하게 조작하고 빠르고 쉽게 캡처할 수 있었습니다. Spider의 깨끗한 스캔과 캡처 속도로 인해 파일 크기와 후처리 시간을 최소로 유지할 수 있었습니다”라고 Barchi는 말했습니다.

디지털 캡처 후 Spider의 스캔은 Artec Studio에서 처리하였습니다. “우리 스캐닝 기술자는 간단하게 Artec Studio 소프트웨어에서 스캔을 처리했습니다. 이 소프트웨어는 원치 않는 데이터 삭제, 스캔 정렬 및 정합 그라고 마지막으로 ZBrush 및 Meshmixer를 위해 준비된 3D 모형으로 내보내기 등 3D 데이터 편집을 위한 다양한 도구를 제공합니다. 우리는 Meshmixer를 패널의 복잡한 디테일 및 복잡한 형상에 대해 더 밀접하게 작업하는 데 사용했습니다. ZBrush의 경우 일부 패널에서 누락된 디테일을 다시 구축하는 데 사용했습니다"라고 Barchi는 말했습니다.

Artec Spider를 사용하여 필요한 모든 각도에서 패널의 모든 정교한 디테일의 캡처 준비

그런 다음 3D 모형을 3D 프린트를 위해 3D Systems sPro 230 SLS(선택적 레이저 소결) 프린터의 PA12에서 500mm x 500mm 양극 패널로 보냈습니다. 패널이 준비된 후 Ciglia & Carrai Artistic Foundry로 보내 양극 패널에서 음극 실리콘 주형을 만들었습니다. 이 음극 주형은 로스트 왁스 주조를 통해 최종 청동 복제품을 주조하는 데 사용되었습니다.

음극 실리콘 주형을 만들 준비가 된 양극 PA12 패널을 들고 있는 Prototek의 Andrea Barchi

주물이 쏟아지고 완전히 냉각되면 Ciglia & Carrai의 예술가와 공예가들은 해부학적 디테일, 손, 발, 옷 및 기타 요소를 부드럽게 다듬고 연마하여 Pisano의 독창적인 작품의 모든 선과 모양 그리고 곡선을 정확하게 되살려줍니다.

황동 패널에 마무리 손질을 하는 Ciglia & Carrai의 전문가

마무리 후 각 청동 패널의 표면에 산을 조심스럽게 부어 금속을 자연적으로 산화시키고 걸작품에 오래되고 진정한 외관을 가져오는 최종 공정이 필요했습니다.

패널이 준비된 후 문의 모든 요소를 조립하는 데 한 달이 걸렸으며, 궁극적으로 화려한 최종 결과물을 얻었습니다.

설치 기념행사에서 피렌체 시민과 방문객 모두 21세기 기술과 Prototek 및 Ciglia & Carrai 전문가의 뛰어난 작업 덕분에 Pisano의 14세기 경이로움이 가장 우아하고 정확한 방식으로 다시 태어나는 것을 감탄과 경이로움으로 지켜보았습니다.

제막식에서 군중이 처음으로 놀라운 새 문을 보았을 때의 흥분되는 순간

오늘날 이들 복제문은 원본 문이 몇 세기 동안 있었던 곳에 복원되었습니다. 피렌체 대성당 세례당 남쪽은 의심할 여지 없이 다가올 세대가 감탄과 호기심으로 응시할 것입니다.

문화 보존 작업을 위한 3D 스캔과 관련하여 Andrea Barchi는 “예전에는 기술이 박물관과 역사적 사회의 요구를 이렇게 완전히 충족시켜 가장 소중한 역사적 유물과 기념물을 구제하는 데 도움을 줄 수 없었습니다. 여기 이탈리아와 유럽 전역에서, 우리 조상들의 수많은 귀중한 창조물이 슬프게도 파손되거나 악화되고 있습니다. 그러나 Artec Spider와 같은 최신 3D 스캐닝 기술을 사용하여 이러한 놀라운 유산을 디지털 방식으로 캡처하고 다시 구현할 수 있습니다”라고 말했습니다.

Barchi는 이어 “게다가, 이러한 물체를 스캔하여 3D 모형으로 변환하면 박물관은 모형으로 정말로 창조적인 일을 할 수 있습니다. 예를 들어, Pisano의 문은 이제 작은 크기로 3D 프린트가 가능하므로 박물관 방문자가 직접 들고 잡을 기회가 있거나 3D 모형이 세계의 다른 쪽에서도 방문객들이 똑바로 걸어가서 이 놀라운 문을 가까이에서 믿을 수 없을 정도로 생생하게 볼 수 있는 가상 현실이나 증강 현실의 일부가 될 수 있습니다”라고 말했습니다.