건축공간 변수를 이용한 알고리즘

Abstract

과거 건축가가 구상한 것을 표현하는 방법으로 사용된 스터디 모델은 디자인 이후의 상세 설계 과정을 일련의 과정에서 벗어난 새로운 도전의 과제로 인식하게 했다. 이는 건축가로 하여금 디자인 방법과 구축의 방식이라는 영역 내에 실행가능성이라는 한계점을 만들었다. 산업사회 이후 디지털 미디어에 의한 정보화시대는 디지털 기술이라는 선례에 없는 방식으로 건축영역에서 다양한 변화를 일으키고 있다. 건축 디자인에 있어서 컴퓨터는 건축가가 만들어 내고자 하는 형태를 정교하게 잘 만들어 낼 수 있도록 조작해 주는 프로그램을 도구로서 활용하고 있으며, 이러한 기술은 건축가가 전통적인 방법으로 건축 설계를 하는 것에 비해 자신의 능력을 더욱더 자유롭게 표현할 수 있는 여건을 만들어 주었다. 건축가는 건축공간을 형성하는데 있어 디지털기술을 바탕으로 한 표현력을 적극적으로 활용하기 시작했으며, 자신이 추구하고자 하는 사상 및 영향을 주는 디자인 개념들을 건축공간에 부여하였다. 건축가는 구성 요소들을 디자인 생성 과정에 활용하여 형태를 도출 하는 방식을 사용하였으며, 이러한 건축적 특징을 가지고 있는 건축방식 중 대표적인 예로서 비정형적 건축을 들 수 있다. 비정형 건축물은 주로 형태적 생성에 의한 결과물이 아닌 과정에 활용되어 나타난 결과물로서 가장 원초적이고, 자유로운 상태의 건축이라 할 수 있다. 비정형성과 같은 건축 방식은 현대건축이 가지고 있는 개성적 특징 중 하나이며, 유클리드 기하학에 기본을 둔 형태가 아닌 유동성과 유연함, 그리고 규칙적이지 않는 형태를 가지고 있다. 비정형적 건축물과 같이 건축가가 추구하고자 하는 디자인 개념 들을 자유롭게 건축 과정에 부여하기 위해선 그에 맞는 기술과 방법들을 필요로 한다. 또한 건축물에 요구되는 사항들이 다양해짐에 따라 공간의 복잡화 및 다기능화와 같은 문제점이 발생하며, 이를 합리적으로 해결하기 위해서는 과학적이고 체계적인 방식으로 주어진 요소를 분석하여 디자인 결과를 도출할 수 있는 방법이 요구된다. 본 연구에서는 공간변수를 활용한 알고리즘을 개발한 뒤 기존의 환경 및 구조분석 도구와 연동하여 디자인 형상을 구현하고자 한다. 과학적 분석이 가능한 분석 도구를 디자인 과정에 활용하여 추출된 결과물에 대한 객관적인 데이터를 제공하고, 알고리즘을 활용한 디자인 방식은 건축가가 추구하고자 하는 개념이 적용된 디자인 대안들을 제공한다. 디자인 과정에 도입하고자 하는 환경 및 구조분석 도구의 조건으로는 해당 분야의 비전문가인 설계자가 활용할 수 있어야 하며, 디자인에 사용하는 도구와 연동 등을 고려하여 분석 도구를 선정했으며, 주요 절차는 다음과 같다. 첫째, 형상 디자인 구현에 활용되는 주요 알고리즘을 선정하고 개발 방향 및 주안점을 정의한다. 둘째, 공간에서 추출 가능한 요소를 파악하여 개발한 알고리즘에 적용하여 디자인에 활용되도록 한다. 셋째, 과학적 분석에 따라 도출된 분석 데이터를 형상 구현 알고리즘에 적용하여 디자인 대안을 추출한다. 넷째, 알고리즘을 통해 도출된 디자인에 대한 피드백을 실시하여 최종 디자인을 도출하도록 하였다. 마지막으로, 디자인 결과물에 대한 제작을 실시하여 알고리즘을 활용한 디자인의 실용성을 검증하고자 하였다.

공간변수를 적용한 알고리즘의 개발은 디자인 개념을 알고리즘에 적용할 수 있는 방법을 제시하며, 개발한 알고리즘을 활용하여 디자인을 구현하는 것은 전통적인 설계 방식에 비해 다양한 형태의 디자인 대안들로 인해 선택의 폭을 넓힐 수 있다. 향후 실제 건축 프로젝트에 알고리즘을 적용하여 디자인을 도출할 수 있게 된다면 건축 디자인에 있어 알고리즘을 자유롭게 적용할 수 있는 기반을 마련하게 될 것이다.