정량적 환경 변수를 고려한 건축형태의 생성 디자인

Abstract

인류 문명의 역사에 있어 과학은 인간의 지적 활동과 일상적 삶에 커다란 영향을 미치면서 의사 결정의 지표로써 ‘과학적’이라함은 곧 ‘합리적’이라는 의미로 간주하여, 자신의 주장을 정당화하기 위해 과학적 지식에 의존해왔다. 과학은 당시의 모든 사유체계 및 학문체계를 형성시켜왔고, 건축도 자신을 구성하는 이론적 체계를 발달시켜 왔다. 건축과 다른 학문을 별개의 영역으로 생각하던 시대는 지나고 급변하는 IT기술의 발달을 통해서 다른 분야의 개방화된 전문지식과 접목하는 상호작용적 건축은 보다 강력한 의미의 전달과 자신들의 연구 분야에서 얻기 힘들고 생각하기 어려운 부분을 대상의 표현 언어나 개념을 인용하여 표현하고 있다. 따라서 현대 건축 분야에 있어서 논리적이고 독창적인 창작 의도를 위해서는 다른 분야의 전문지식을 매개로 하는 타 장르의 학문과 접목해야 할 필요성이 있다. 이를 위해 본 연구는 건축과 센서의 접목을 통해 건축분야에서 부족했던 지식의 일부를 센서장비를 활용한 데이터 가공으로 이를 보완하고자 했다. 현재 스마트한 환경 속 각종 편의 장비에 의한 센서 장비의 대중화가 지속되면서 대중의 삶은 ‘센서의 파놉티콘(panopticon)’ 시대를 맞이하며 개인의 생활 패턴과 환경 정보들이 개인의 의지에 따라 패턴화된 정보는 건축뿐만 아니라 다양한 분야에서 적용하기 위한 시도가 이루어지고 있다. 그러나 건축설계 적용을 위한 과정에서 개인 정보의 노출과 같은 시행착오에 따른 데이터화 작업의 어려움과 장애요인들이 많이 증가하고 있으며, 건축설계 분야는 인간 중심의 건축을 야기하면서도 IT관련 타 기술의 활용에 대해 수동적인 태도를 보이고 있다. 이는 센서를 통해 누적된 데이터의 복잡성과 기존 설계프로세스 적용의 어려움, 그리고 표준적인 측정정보의 디자인 적용을 위한 지침의 부재 등에 기인한다. 그러므로 생활 속 센서 기술 도입의 과도기적 시기에는 건축설계를 지원하기 위한 보다 실용적이고 구체적인 방안이 필요하다. 이러한 관점에서 본 연구는 건축설계 프로세스의 센서 분석 기술의 도입을 활성화하고 건축설계를 실용적으로 지원하기 위한 방안으로 센서를 활용한 정량적 환경 변수의 생성 시스템 기반 디자인의 상호작용적 형태 구현 방법론을 제시하며 그 검증을 목적으로 한다. 본 연구는 건축설계 분야의 효과적인 센서 기반의 분석 기술인 정량적 환경 변수의 도입과 적용을 위한 생성 시스템의 적용 방법론을 연구 범위로 정하며, 센서 기반 기술에 따른 설계가 일반적으로 도입되지 않은 현재의 과도기적 상황을 고려하여 스마트폰과 같은 대중화된 센서 집적 장비를 기반으로 대지 분석에 정량적으로 산출 가능한 방법론을 개발 방향으로 설정하였다. 이를 위해 본 연구는 다음과 같은 방법으로 진행되었다. 첫째, 서론에서는 연구의 배경 및 목적, 범위 및 방법에 대해 살펴본다. 둘째, 이론적 고찰을 통해 건축설계 분야에서의 생성 시스템 적용 프로세스를 살펴보고, 대표적인 사례 및 연구 동향을 분석한다. 분석된 내용을 토대로 정량적 환경 변수를 고려한 생성 시스템 기반 디자인의 특징 및 개념과 필요성을 도출한다. 셋째, 설계 분야의 도입을 위해 생성 시스템의 정량적 환경 변수 데이터를 상호작용적 형태생성 시스템(Interactive Form Generative System: IFGS)의 6단계로 도출하고 주요 방법인 지수화(Evaluation Index)방법을 정립하여 효과적인 환경 변수 데이터의 필터링 과정을 유전 알고리즘의 적용을 통해 활용 가능성을 고찰한다.

넷째, 환경 변수에 따른 상황별 형상 구현 알고리즘의 간소화(Simplify) 방법을 정립하고, 활용 가능성을 고찰한다. 마지막으로 정립된 상호작용적 형태생성 시스템(Interactive Form Generative System: IFGS)의 특징을 파악하고 사례별 적용 과정을 통해 보완점을 개선하여 향후 발전계획을 수립한다.