Conventionally, ornament has developed around linear thinking based on Euclidean geometry, and been explained as simple and lucid natural Euclidean geometrical phenomena. The modular arrangement with vertical, horizontal and diagonal grids has been an organizing principle of classical ornament, but ...
Conventionally, ornament has developed around linear thinking based on Euclidean geometry, and been explained as simple and lucid natural Euclidean geometrical phenomena. The modular arrangement with vertical, horizontal and diagonal grids has been an organizing principle of classical ornament, but in digital era ornament is found not to be explained only with the principle of traditional arrangement due to the seemingly irregular complex forms. In that sense, this study presents the concept of digital ornament and examined the backgrounds of ornament in digital age, that are complex system and non-Euclidean geometry. Accordingly, the present study takes an approach by dividing new formal types of ornament into algorithmic form, hybrid form and dynamic form to find out a principle of pattern organization. Lately, architects who actively use computer for their architectural designs take the algorithmic strategies in nature and create various and complex patterns by simple rules. The patterns are not the repetition of the same, but the production of singularities. In addition, hybrid form by morphing shows a topologically flexible evolutionary transformation, and is used to create in-between transitional shapes from the source to target. Finally, the patterns by the interaction between the system components which are corresponded to the embedded forces emerge from dynamic simulation of the natural environment. Rather than objects itself, focus is given to the process of generating forms, and the ornamental patterns as the revelation of such implicit order provide not just the formal beauty but also spatial pathways for lights and air, maximizing the effects of lights.
Conventionally, ornament has developed around linear thinking based on Euclidean geometry, and been explained as simple and lucid natural Euclidean geometrical phenomena. The modular arrangement with vertical, horizontal and diagonal grids has been an organizing principle of classical ornament, but in digital era ornament is found not to be explained only with the principle of traditional arrangement due to the seemingly irregular complex forms. In that sense, this study presents the concept of digital ornament and examined the backgrounds of ornament in digital age, that are complex system and non-Euclidean geometry. Accordingly, the present study takes an approach by dividing new formal types of ornament into algorithmic form, hybrid form and dynamic form to find out a principle of pattern organization. Lately, architects who actively use computer for their architectural designs take the algorithmic strategies in nature and create various and complex patterns by simple rules. The patterns are not the repetition of the same, but the production of singularities. In addition, hybrid form by morphing shows a topologically flexible evolutionary transformation, and is used to create in-between transitional shapes from the source to target. Finally, the patterns by the interaction between the system components which are corresponded to the embedded forces emerge from dynamic simulation of the natural environment. Rather than objects itself, focus is given to the process of generating forms, and the ornamental patterns as the revelation of such implicit order provide not just the formal beauty but also spatial pathways for lights and air, maximizing the effects of lights.
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문제 정의
이는 최근 디지털 툴을 이용한 설계 방법론적인 변화와 함께 공간의 인식에 있어서 과거 유클리드 기하학에 근거한 선형적 공간개념으로부터 비 유클리드적, 비 선형적 공간개념으로의 변화와도 연관이 있다. 이러한 배경을 기반으로 한 본 논문의 목적은 디지털 툴을 디자인 프로세스에 적용한 현대 공간에서 새롭게 대두하는 디지털 오너먼트의 패턴 생성기법과 표현특성에 대한 고찰을 통하여 고전적 오너먼트의 개념과 구별되는 새로운 오너먼트적 디자인 방법론을 이해하는 것이다. 이렇게 새로운 디지털 오너먼트의 개념을 제시하고 그 특성을 파악하는 것은 디지털 시대의 다양한 건축적 현상을 이해하는 데에 도움이 될 것이라 판단되며, 또한 보다 창의적인 조형 감각을 향상시키는 데에도 기여할 것으로 생각된다.
표상하였다. 2)하지만, 비표상으로 특징지어지는 현대 건축에서는 공통 언어나 이해 시스템의 부재로 인하여 같은 대상도 각각의 문화나 컨텍스트에 따라 다르게 받아들여질 수 있음을 인식하고 보다 내재적인 질서로 오너먼트를 건축이나 공간에서 표현하고자 하였다. 이는 현대 디지털 건축의 자기 지시적(self-referential) 표현방식과 함께 새로운 개념의 오너먼트적 건축물들을 출현시켰다.
또한, 현대 건축의 다양한 오너먼트적 사례를 토대로 2006년 발행된 'The Fuction of Ornament' 에서는 후기구조주의적 사유와 연관하여 감응 (affect) 와 감성 (sensation)3)의 필요성에 대하여 설명하고 있다. 즉, 상징적 건축 어휘로 대중과의 커뮤니케이션을 의도하며 건축을 의미적, 기호적으로 해석하였던 포스트모던 시기의 많은 연구들이 실제로 언어와 건축의 본질적인 차이로 인한 건축 의미의 불안정성을 인정하며 그 표상성에 한계를 드러내고, 보다 효과적인 의사소통의 방법으로 감성을 자극하고 감동을 줄 수 있는 그 형태 자체로 존재가치를 찾고자 한다는 것이다. 더욱이, 그 형태적 아름다움을 생산해내기 위한 컴퓨터의 형태생성 능력과 논리적인 디자인 프로세스는 더욱 중요한 의미를 지니게 되었다.
하지만, 디지털 오너먼트에 대한 정의가 명확히 내려지지 않은 상황에서 “컴퓨터에 의해 생성된, 반복되는 기하학적 요소”는 "디지털 시대의 새로운 오너먼트”4)로 광범위하게 여겨져 왔으며, 이는 확실히 고전적 오너먼트와 차별되는 최근 디지털 건축 디자인의 다양한 오너먼트적 경향을 설명하기에는 부족한 면이 있다. 디지털 생성도구에 의해 다양하고 복잡한 패턴의 자동생산이 가능한 현재 오너먼트적건축 및 디자인 특성을 이해하기 위하여 다음의 이론적 고찰들을 통해 그 개념을 보다 구체화하고자 한다.
디지털 형태생성 (digital morphogenesis)의 개념으로, 형 태는 디지털을 바탕으로 한 다양한 형태생성 기법으로부터 자동적으로 산출된다. 여기서 디자이너는 외부적으로 보이는 형태의 모델링 대신에 그 내재적인 생성의 논리 (internal generative logic)를 명확히 하고 발전 가능한 새로운 형태적 가능성을 탐구한다.1。)즉, 완결된 대상으로서의 형태로 부터 형태가 생성되는 과정으로 관심이 이동되며, 시간과 공간 속에서 형태는 하나의 스냅샷(snapshot)과도 같이 그 형태생성의 관점에서 이해되어질 수 있는 것이다.
디지털 오너먼트가 단지 디지털 기술을 이용한 오너먼트 전체를 의미하는 광의적 개념이라면, 유클리드 기하학적 형태의 단순 반복에 의한 대칭적 어러]이(array) 작업 모두 디지털 오너먼트에 속한다고 할 수도 있을 것이다. 하지만, 본 논문은 최근 디지털 건축 디자인에서 보이는 복잡하고 비 유클리드적 특성을 띠는 디지털 오너먼트 경향을 과거 고전적 오너먼트의 패턴생성 기법과 비교하여 그 차별되는 특성을 파악하고자 한 것이다. 컴퓨터를 디자인 툴로 사용하는 디지털 건축 디자인에서 오너먼트 패턴의 형태는 한두 가지의 기법에 의한 결과가 아니라, 다양한 프로그램과 기법들에 의한 수많은 생성과 변형의 프로세스를 지닌다.
가설 설정
볼 리야 이, 로바체프스키의 기하학을 '쌍곡선 기하학', 리만의 기하학을 '타원 기하학'이라고 부르는데, 유클리드 기하학이 평면을 염두에 둔 기하학인 반면, 비 유클리드 기하학은 휘어진 공간을 가정한 기하학이다.
제안 방법
패턴을 크게 두 가지로 구분하면, 몰딩의 조각된 장식(enrichment)이나 패널, 카펫 등의 가장자리에 사용되는 '줄 패턴', 그리고 벽지나 패널의 넓은 부분 등에 반복적으로 사용되어 면을 채우는 '평면 패턴'으로 구분할 수 있다. 과거로부터 패턴을 이루는 조직적 원리는 유클리드 기하학에 근거하여 발전하였으며, 반복, 균형, 리듬, 대칭 등의 원리에 따라 시각적 즐거움과 조화를 나타내었다. 또한, 이러한 유클리드 기하학에 근거한 자연은 플라톤의 미적 형식을 따르며 직선이나 원, 정 다면체 등으로 이상화 되었고 비례는 중요한 미적 근거가 되었다.
시스템적 사고는 생물학에서뿐 아니라 물리학 및 사회 일반에 이르는 과학적 복잡계 이론과 자기조직화, 창발 현상 등에 대한 핵심적 사고로 자리 잡았다. 복잡한 시스템을 의미하는 복잡계(complex system), 다른 이름으로 동역학적 시스템 이론(dynamical system 廿ieory)은관계와 패턴에 대한 수학인 복잡성의 수학으로 설명되고, 컴퓨터의 발전으로 과거 해결하기 어려웠던 복잡한 방정식들이 해결되면서 카오스나 프랙탈 등의 패턴화된 질서들을 발견할 수 있게 하였다.
본 장에서는 디지털 오너먼트의 형태생성기법으로 크게 파라메트릭/알고리드믹 스크립팅에 의한 방식과 디포머 기능들(deformers)에 의한 혼성적 방식, 그리고 다이나믹스(dynamics) 시스템을 적용한 방식 등으로 구분하여, 이를 알고리드믹 폼, 하이브리드 폼, 다이나믹 폼으로 분류하였다.22)
패턴의 생성과 변형의 프로세스를 지닌다. 하나의 프로젝트가 수많은 발전과정과 피드백을 거치는 동안 다양한 기법들이 작품에서 동시에 사용되지만, 사례분석을 위해서 작품의 주된 기법을 중심으로 그 사례를 살펴보았다. 디지털 오너먼트의 알고리드믹 폼, 하이브리드 폼, 다이나믹 폼을 형성하는 디지털 생성기법들이 적용된 사례를 두 개씩 선정하여 디지털 오너먼트의 표현적 형태에 따른 패턴 형성의 내재적 질서를 살펴보았다.
하나의 프로젝트가 수많은 발전과정과 피드백을 거치는 동안 다양한 기법들이 작품에서 동시에 사용되지만, 사례분석을 위해서 작품의 주된 기법을 중심으로 그 사례를 살펴보았다. 디지털 오너먼트의 알고리드믹 폼, 하이브리드 폼, 다이나믹 폼을 형성하는 디지털 생성기법들이 적용된 사례를 두 개씩 선정하여 디지털 오너먼트의 표현적 형태에 따른 패턴 형성의 내재적 질서를 살펴보았다.34)
스크린의 기하학적 패턴은 Proces2S] Sean Ahlquist의 개발로 함께 이루어졌는데, 건물 내부의 프로그램과 외부의 조망에 따라 그 밀도를 조절, 다이나믹한 형태로 발전시켰다. 즉, 프라이버시를 위해 외부의 시야를 차단하고자 하는 부분은 패턴의 밀도를 높여 조밀한 스케일로 오프닝을 최소화 하고, 시야를 개방하자 하는 부분의 패턴은 밀도를 약하게 하여 스케일을 크게 함으로써 오프닝을 최대화 하였다. 우선, 스폰지에서 보이는 것과 같은 복잡한 패턴 구조를 얻기 위해 3ds Max에서 메쉬(mesh) 알고리듬을 사용하였다.
즉, 프라이버시를 위해 외부의 시야를 차단하고자 하는 부분은 패턴의 밀도를 높여 조밀한 스케일로 오프닝을 최소화 하고, 시야를 개방하자 하는 부분의 패턴은 밀도를 약하게 하여 스케일을 크게 함으로써 오프닝을 최대화 하였다. 우선, 스폰지에서 보이는 것과 같은 복잡한 패턴 구조를 얻기 위해 3ds Max에서 메쉬(mesh) 알고리듬을 사용하였다. 배치된 점들을 바탕으로 서브디비젼(subdivision)이집중될 부분을 구분하기 위해서 점들은 어느 정도 수작업에 의해 의도적으로 배치되었다.
즉, 상점과 레스토랑의 형태는 근원(source) 대상이 되고 풀장과 수영을 위한 장소는 변환의 목표 (target) 대상이 되어, 서로 다른 공간 유닛 사이의 중간단계들이 생성된 것이다. 이후, 유체 시뮬레이션 제작 툴인 리얼플로우(Realflow)에서 다이나믹 플루이드 필드 (dynamic fluid field)를 적용하여 보다 유동적 형태로 조절하였다. 혼성적 형태의 간극 사이에 펼쳐지는 단계적 형태변이는 놀라움과 즐거움을 제공한다.
이론/모형
35) Airspace Tokyo는 주거와 사진 스튜디오를 위해 새롭게 건축된 4층 건물의 외부 스크린을 디자인한 프로젝트로, 새로운 건물이 들어서기 전 원래 건물의 주위를 둘러싸고 있던 울창한 식물의 형태가 디자인에 반영되었다. 스크린의 기하학적 패턴은 Proces2S] Sean Ahlquist의 개발로 함께 이루어졌는데, 건물 내부의 프로그램과 외부의 조망에 따라 그 밀도를 조절, 다이나믹한 형태로 발전시켰다. 즉, 프라이버시를 위해 외부의 시야를 차단하고자 하는 부분은 패턴의 밀도를 높여 조밀한 스케일로 오프닝을 최소화 하고, 시야를 개방하자 하는 부분의 패턴은 밀도를 약하게 하여 스케일을 크게 함으로써 오프닝을 최대화 하였다.
추구한다. Soirento Bathing Platform에서 플랫폼의 형태는 수생의쉘(shell) 구조나 골격 구조의 연구로부터 유래하였고, 컴퓨터 환경에서 모의적으로 물의 유동성을 표현하기 위해플루이드 다이나믹 시스템 (fluid dynamic system)이 적용되었다. 39)우선, 상점과 레스토랑의 형태로부터 개인 풀장과 수영을 위한 장소들로의 매끄러운 혼성적 변환을 위해 Maya 프로그램에서 블렌딩(blending) 기법이 사용되었다.
Soirento Bathing Platform에서 플랫폼의 형태는 수생의쉘(shell) 구조나 골격 구조의 연구로부터 유래하였고, 컴퓨터 환경에서 모의적으로 물의 유동성을 표현하기 위해플루이드 다이나믹 시스템 (fluid dynamic system)이 적용되었다. 39)우선, 상점과 레스토랑의 형태로부터 개인 풀장과 수영을 위한 장소들로의 매끄러운 혼성적 변환을 위해 Maya 프로그램에서 블렌딩(blending) 기법이 사용되었다. 즉, 상점과 레스토랑의 형태는 근원(source) 대상이 되고 풀장과 수영을 위한 장소는 변환의 목표 (target) 대상이 되어, 서로 다른 공간 유닛 사이의 중간단계들이 생성된 것이다.
즉, 상점을 방문할 고객들이나 점원, 진열될 상품들의 움직임에 따른 고 강도와 저 강도의 압력을 설정해주고, 이에 따른 유동적 형태가 상점의 공간적 요구에 맞게 디자인 된 것이다. 디지털 디자인 프로세스로 Maya 프로그램에서 파티클 그리드를 형성한 후 여기에 모션패스(motion path)를 따라 뉴턴 필드 다이나믹스 (newton field dynamics)를 적용시켰다. 모션패스를 따라서 움직이는 뉴턴 필드는 시간의 흐름에 따라서 파티클 그리드의 변화를 일으키는 어트랙터(attractor)로 작용한다.
성능/효과
기하학적 원형들(primitives)이다.30)디지털 디자인의 장점으로 3차원 곡면들의 자유로운 표현이 가능하다는 점은 이러한 넙스 모델링 방식의 특성이라 할 수 있는데, 넙스에 의해 만들어지는 위상 기하학적 표면은 탄력 있는 고무판처럼 연속된 곡면을 자연스럽게 형성하면서 힘과 움직임을 표현할 때 매우 적합하다.31)
보다 복잡하고 직관적인 패턴을 위해 두 개의 스킨을 겹쳐 깊이를 주었는데, 각각의 스킨은 이미 두 개의 패턴 레이어가 혼합된 것이다. 이를 통해 사용자가 이동함에 따라 지각을 달리하며 건축과 사용자의 상호작용을 이끌어내는 키네틱(kinetic) 효과를 얻을 수 있었다.
이 중 콘크리트 외피로 이루어진 외관은 계란 모양으로 구멍이 나 있으며 이는 건축물의 내부에서 마치 울창한 숲속의 나뭇가지 사이로 햇살이 스며드는 것처럼 실내에 다양한 빛의 효과를 제공한다. 36) 나뭇가지 또는 나무의 잎맥은 반복과 분화의 단순한 규칙으로부터 생성되는 복잡한 구조적 특성을 띤다. Serero Architects는 이러한 반복적 분화의 브랜치 (branch) 알고리듬을 프로그래밍하여 라이노(Rhino) 스크립트에서 실행하였는데, 나뭇가지 모양의 갈라지는 횟수(division), 줄어드는 길이의 비율(diminution longuer), 각도(angle) 등의 변수들을 조절하며 다양한 실험을 하였다.
후속연구
이러한 배경을 기반으로 한 본 논문의 목적은 디지털 툴을 디자인 프로세스에 적용한 현대 공간에서 새롭게 대두하는 디지털 오너먼트의 패턴 생성기법과 표현특성에 대한 고찰을 통하여 고전적 오너먼트의 개념과 구별되는 새로운 오너먼트적 디자인 방법론을 이해하는 것이다. 이렇게 새로운 디지털 오너먼트의 개념을 제시하고 그 특성을 파악하는 것은 디지털 시대의 다양한 건축적 현상을 이해하는 데에 도움이 될 것이라 판단되며, 또한 보다 창의적인 조형 감각을 향상시키는 데에도 기여할 것으로 생각된다.
디지털 시대의 다양한 건축 공간 디자인의 내재적 원리와 그 철학적, 이론적 고찰을 위해서는 이에 상응하는 디지털 생성 프로그램들의 이해를 위한 지속적인 노력 또한 요구되어지며, 앞으로 진행되는 연구들은 건축 및 실내 디자이너들이 디지털 생성 툴을 자신의 작업에 실제 창의적으로 활용할 수 있도록 보다 실질적인 방향으로 이루어져야 할 것이다.
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