본 논문은 우리나라의 대표적인 "문화 콘텐츠"인 전통목조건축물을 컴퓨터 및 멀티미디어 기술을 사용하여 보존, 복원하기 위한 방법론을 제시하고, 방법론에 따라 구현을 하였다. 디지털 콘텐츠로 구현하기 위하여 전통목조건축물의 디지털화 의미와 고려해야 할 요소를 정의하고 제작단계와 제작방법을 제안하였다. 또한, 제안한 방법을 사용하여 경복궁 근정전 및 창덕궁 인정전의 공포부분을 디지털로 제작함에 있어 목조건축의 건축 부재, 구조 및 단청 등을 고려하였다. 두 건물의 공포부분의 부재 수치 관계를 활용하여 하나의 전통목조건축물을 디지털화 하면 다른 전통목조건축물을 디지털화 할 수 있는 방법을 제시하였다. 본 논문의 또 다른 장점은 다른 문화유산 연구가 외부 구현에 중점을 두고 있는데 비하여 내부 구조의 관계성을 밝혀 보존, 복원에 활용할 수 있다는 것이다.
본 논문은 우리나라의 대표적인 "문화 콘텐츠"인 전통목조건축물을 컴퓨터 및 멀티미디어 기술을 사용하여 보존, 복원하기 위한 방법론을 제시하고, 방법론에 따라 구현을 하였다. 디지털 콘텐츠로 구현하기 위하여 전통목조건축물의 디지털화 의미와 고려해야 할 요소를 정의하고 제작단계와 제작방법을 제안하였다. 또한, 제안한 방법을 사용하여 경복궁 근정전 및 창덕궁 인정전의 공포부분을 디지털로 제작함에 있어 목조건축의 건축 부재, 구조 및 단청 등을 고려하였다. 두 건물의 공포부분의 부재 수치 관계를 활용하여 하나의 전통목조건축물을 디지털화 하면 다른 전통목조건축물을 디지털화 할 수 있는 방법을 제시하였다. 본 논문의 또 다른 장점은 다른 문화유산 연구가 외부 구현에 중점을 두고 있는데 비하여 내부 구조의 관계성을 밝혀 보존, 복원에 활용할 수 있다는 것이다.
This paper presents the digitally implementable methods to preserve and restore the traditional wooden buildings, which are the typical "Korean Cultural Contents," by using computer and multimedia technologies. We first define the meaning of the digital implementation of Korean traditional wooden bu...
This paper presents the digitally implementable methods to preserve and restore the traditional wooden buildings, which are the typical "Korean Cultural Contents," by using computer and multimedia technologies. We first define the meaning of the digital implementation of Korean traditional wooden buildings and important points to be considered. In addition, we present the steps and methods for implementation. Furthermore, we considered wooden materials, structures and Danchung (patterns of paintings on the wooden pieces) in implementing of Gongpo (wooden structure system) for both Geunjeongjeon of Gyeongbok Palace and Injungjeon of Changduk Palace by using the presented methods. We present the mechanical method to digitally implement wooden buildings by using numerical ratios of Gongpo. The other advantage of this paper over the other studies, which focus on implementation of exterior of wooden buildings, is presenting the methods how to show the complicated relations of inner parts in Korea wooden buildings. Thus, it can be practically used in preserving and restoring Korean traditional wooden buildings.
This paper presents the digitally implementable methods to preserve and restore the traditional wooden buildings, which are the typical "Korean Cultural Contents," by using computer and multimedia technologies. We first define the meaning of the digital implementation of Korean traditional wooden buildings and important points to be considered. In addition, we present the steps and methods for implementation. Furthermore, we considered wooden materials, structures and Danchung (patterns of paintings on the wooden pieces) in implementing of Gongpo (wooden structure system) for both Geunjeongjeon of Gyeongbok Palace and Injungjeon of Changduk Palace by using the presented methods. We present the mechanical method to digitally implement wooden buildings by using numerical ratios of Gongpo. The other advantage of this paper over the other studies, which focus on implementation of exterior of wooden buildings, is presenting the methods how to show the complicated relations of inner parts in Korea wooden buildings. Thus, it can be practically used in preserving and restoring Korean traditional wooden buildings.
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문제 정의
구현하고자 한다. 본 연구에서는 우리나라의 대표적인 "문화 콘텐츠”가 전통적인 목조문화유산이라는 판단을 하여, 이러한 전통목조건축물을 디지털콘텐츠로 구현하여 우리나라 고유의 "문화 콘텐츠” 를 보존, 보수, 복원, 홍보하고자 한다. 이 연구를 수행하기 위하여 디지털 기술 이외에 전통 목조건축물에 대한 이해와 연구가 선행되었으며, 목조구조를 구조적으로 표현할 수 있는 분류체계를 연구하였다.
본 연구는 전통목조건축물을 디지털 제작하기 위하여 고려해야 할 요인들을 살펴보고, 이를 충족시킬 수 있는 방법들에 대하여 설명하였다. 이와 같은 선행연구를 바탕으로 전통목조건축물을 선정하여 디지털 제작하는 과정 등을 설명하고 이것을 활용하기 위 한 Prototype의 전통목조건축 문화유산 소개 콘텐츠를 제작하였다.
본 연구는 한국 문화를 대표하는 목조문화유산을 컴퓨터 및 멀티미디어 기술을 사용하여 디지털 콘텐츠로 구현하고자 한다. 본 연구에서는 우리나라의 대표적인 "문화 콘텐츠”가 전통적인 목조문화유산이라는 판단을 하여, 이러한 전통목조건축물을 디지털콘텐츠로 구현하여 우리나라 고유의 "문화 콘텐츠” 를 보존, 보수, 복원, 홍보하고자 한다.
본 절에서는 디지털 전통건축물 제작할 때 갖추어야 할 요건들에 대하여 논하고, 이러한 요건을 충족하기 위한 제작 단계별 계획과 전통 건축물이 어떠한 제작 과정을 통해 디지털로 되는 가에 대해 서술하고자 한다.
본 연구에서는 우리나라의 대표적인 "문화 콘텐츠”가 전통적인 목조문화유산이라는 판단을 하여, 이러한 전통목조건축물을 디지털콘텐츠로 구현하여 우리나라 고유의 "문화 콘텐츠” 를 보존, 보수, 복원, 홍보하고자 한다. 이 연구를 수행하기 위하여 디지털 기술 이외에 전통 목조건축물에 대한 이해와 연구가 선행되었으며, 목조구조를 구조적으로 표현할 수 있는 분류체계를 연구하였다.
연구이다. 전통목조건축물을 디지털화하는 목적은 디지털 제작 기술을 이용하여 전통목조건축물을 보존, 보수, 복원, 홍보하기 위한 것이다. 사실성을 높여 사용자들이 만족하고 이전보다 더 많은 정보를 포함하기 위하여 전통목조건축물에 대한 자세한 조사를 통하여 건축부재들과 그 쓰임새, 구조정보를 파악하여 보다 사실적인 디지털 제작이 이루어져야 한다.
이 때문에 디지털 모델 제작 데이터의 수치 변화를 통하여 다른 건축물의 디지털 제작소요 시간이 단축될 수 있다. 특히 본 연구는 향후 창덕궁 인정전 디지털 복원과 공포 데이터 자료 축적, 비교를 하기 위하여 공포의 모델링에 주안점을 두어 제작하였고 인정전의 공포 제작까지 진행 하였다. 전통목조건축물 디지털 제작을 하기 위한 자료로써 (구)문화재청에서 발행한 실측보고서 [1, 13]과 책 [2, 14]를 주 참고문헌으로 사용하였다.
제안 방법
건물 부재 모델링은 Parametric 모델링 방식을 이용하여 경복궁 근정전을 먼저 제작하였고[15], 자료 조사를 통해 얻어진 정보를 이용하여 창덕궁 인정전의 공포 부분에 대한 3D모델을 제작하였다. 전통 목조건축물을 디지털 구현할 때 외관의 모습뿐 아니라 겉으로 보기 힘는 내부의 구조를 살펴 볼 수 있는 모델링을 하였다.
건축물 정보에서는 건물부재(Material), 단청의 채색 및 무늬(Pattern), 목조건축물 구조 및 수치 (Structure of Building)의 정보를 모으는 과정을 선행하여 수행하고, 이것을 바탕으로 3D모델 제작단계에서 건물부재 3D모델(3D Object Model), 단청 무늬와 채색 이미지 데이터(Image Source Data), 건물 부재의 수치비례를 통한 3D모델(Parametric Object 3D Model)등을 제작한다. 3D모델들을 건축물 구조정보에 따라 조합하고 재질 매핑을 하여서 완전한 형태의 전통목조건축물 3D모델을 완성한다.
선정에 세 가지 조건을 고려하였다. 다른 목조건축물에 비하여 건축 기법과 구조가 뛰어날 것, 해당 건축물의 실측 조사보고서 등 구체적인 수치 자료가 있는 건축물 일 것, 전통목조건축물로서의 상징성이 높을 것 등을 조건으로 하여 선정하였다.
디지털 기술을 사용하여 제작할:건축물은 경복궁 근정전을 선정하였고 사용목적과'건축방식이 비슷한 전통목조건축물인 창덕궁 인정전을 추가 선정하여 두 전통목조건축물을 비교할 수 있게 하였다. 두 전통건축물은 조선 후기의 전통목조건축물 양식으로 지어졌기 때문에 건물의 형태가 거의 비슷하고 전통 목조건축물을 구분하는데 있어 중요한 요소인 공포형식이 비슷하다.
근정전 의용 척은 주간의 길이를 기준으로 주초석, 대량, 퇴량, 평방 등의 부재를 실측하여 용척을 알아본 결과, 1尺 (척)은 3Wmm로 지었음을 알 수 있다[1, 2]. 목조건축물 부재의 분류는 목조건죽물에서 쓰임새에 따라, 기단', '기둥', '공표, '가구부', '지붕으로 나누어 연구하고 이를 자료 모델링을 위한 분류체계로 발전시켰다.
사용자가 건축물을 선택하면 그에 따라 주 메뉴로 건축물의 소개와 관련정보를 보여주는 메뉴와 공포의 구조와 형태 모습 등을 세밀하게 살펴 볼 수 있는 공포정보 보기, 선택한 전통목조건축물에 사용된 여러 부재들을 종류에 따라 분류한 뒤 이것을 살펴볼 수 있는 부재정보 보기, 지붕을 걷어내고 건물 내부의 모습을 살펴볼 수 있는 내부정보 보기, 건죽물의 외형을 여러 시각에서 볼 수 있는 전체보기 등 네 개의 메인 메뉴로 구성하였다. 메뉴에서 추가 선택에 따라 원하는 정보를 얻을 수 있는 시스템으로 구성하였다.
위와 같은 소개 시스템 구성에 따라 Prototype 의 전통목조건죽물 소개 콘텐츠를 제작하였다. 그림 8은 경복궁 근정전의 공포 보기 메뉴를 선택 후 공포 부재의 조립을 선택하여 조립된 한 부분의 공포를 보여주고 있다.
공포는전통목조건축물을 구분하는 중요한 요소이기 때문에 공포의 형태와 구조를 쉽게 이해 할 수 있도록 해야 했다. 이를 위하여 부재 모델 제작 단계에서 원형의 모습을 최대한 반영하여 3D모델링 하였다.
있는 방법들에 대하여 설명하였다. 이와 같은 선행연구를 바탕으로 전통목조건축물을 선정하여 디지털 제작하는 과정 등을 설명하고 이것을 활용하기 위 한 Prototype의 전통목조건축 문화유산 소개 콘텐츠를 제작하였다. 또한 경복궁 근정전 전체와 창덕궁인정전 공포 부분을 디지털로 구현함으로써 하나의 전통건축물의 구현이 다른 전통건축물의 구현에 바탕이 될 수 있음을 보여준다.
건물 부재 모델링은 Parametric 모델링 방식을 이용하여 경복궁 근정전을 먼저 제작하였고[15], 자료 조사를 통해 얻어진 정보를 이용하여 창덕궁 인정전의 공포 부분에 대한 3D모델을 제작하였다. 전통 목조건축물을 디지털 구현할 때 외관의 모습뿐 아니라 겉으로 보기 힘는 내부의 구조를 살펴 볼 수 있는 모델링을 하였다. 그림 4는 창덕궁 인정전 공간 포(기둥과기둥 사이에 놓이는 공포)의 4익공을 모델링하는 과정을 나타낸 것이다.
그림 4는 창덕궁 인정전 공간 포(기둥과기둥 사이에 놓이는 공포)의 4익공을 모델링하는 과정을 나타낸 것이다. 제작과정은 창덕궁 인정전 실측 조사 보고서에 있는 공포상세도를 사용하여 형태 라인을 그리고 이것을 2D Polygon으로 전환하여 두께를 입력하여 3D형태로 제작하였다.
대상 데이터
특히 본 연구는 향후 창덕궁 인정전 디지털 복원과 공포 데이터 자료 축적, 비교를 하기 위하여 공포의 모델링에 주안점을 두어 제작하였고 인정전의 공포 제작까지 진행 하였다. 전통목조건축물 디지털 제작을 하기 위한 자료로써 (구)문화재청에서 발행한 실측보고서 [1, 13]과 책 [2, 14]를 주 참고문헌으로 사용하였다. 표 1은 근정전과 인정전의 공포를 디지털 제작하기 위하여 공포부재들의 수치들을 조사한 표이다.
이러한 점을 참고 하여 같은 부재일 경우 기순이 되는 부재를 선택하여 정확한 치수 데이터를 입력하여 3D 그래픽 모델링을 하여야 한다. 한국 전통 목조건축물의 도량형 치수는 m법이 아닌 尺(척)치수를 사용하였다. 실측된 자료의 대부분 치수가 尺(척), 寸(촌), 分 (분으로 적혀 있다.
이론/모형
이러한 디지털 제작을 통하여 두 목조건축물의 공포방식이 같다고 하여도 살미첨자의 형태를 비교할 수 있고, 이에 따라 사용되는 부재의 수가 다름을 알 수 있다. Mapping 작업은 근정전의 단청 문양들을 조사하여 이미지 소스로 제작하였고, 이것을 Multi Mapping 기법과 Unwrap UVW 기법을 활용하여 제작하였다. 단청무늬가 그려져 있는 부재의 경우 앞서 조사 수집한 단청무늬 데이터를 텍스처 맵핑하는 방식으로 이축물 건축구조 정보에 따라 기단과 기둥 부분, 공포부분, 지붕부분(서까래, 부연, 합각, 기루어 졌다.
건물부재 3D모델링은 3Ds Max를 사용하였다. 건물 부재 모델링은 Parametric 모델링 방식을 이용하여 경복궁 근정전을 먼저 제작하였고[15], 자료 조사를 통해 얻어진 정보를 이용하여 창덕궁 인정전의 공포 부분에 대한 3D모델을 제작하였다.
성능/효과
이와 같은 선행연구를 바탕으로 전통목조건축물을 선정하여 디지털 제작하는 과정 등을 설명하고 이것을 활용하기 위 한 Prototype의 전통목조건축 문화유산 소개 콘텐츠를 제작하였다. 또한 경복궁 근정전 전체와 창덕궁인정전 공포 부분을 디지털로 구현함으로써 하나의 전통건축물의 구현이 다른 전통건축물의 구현에 바탕이 될 수 있음을 보여준다.
후속연구
특히, 우리나라 여러 곳에 산재되어있는 유명 사찰이나 조선시대의 궁궐 하나를 선택하여 궁궐내의 전각들을 디지털 제작하여 사찰이나 궁궐 단위로 데이터베이스화 하고, 전통 목조건축물의 특징인 단청무늬에 대한 디지털 이미지 제작 연구가 이루어 져야 할 것이다. 그리고 디지털 제작된 것을 효율적으로 소개할 수 있는 활용기술에 대한 연구와 소개 콘텐츠의 인터페이스 연구가 진행 된다면 훌륭한 "문화 콘텐츠”가 될 수 있을 것이다. 이를 위해서는 앞으로 보다 많은 전통목조건축문화유산에 대한 관심과 지원으로 연구와 디지털 제작이 이루어 져야 하며, 향후 이러한 작업이 마무리 되어 디지털 전통 목조건축물 콘텐츠가 인터넷이나 휴대용 정보통신기기를 통하여 제공된다면, 국내의 이용자들에게는 우리의 문화유산을 알릴 수 있고 교육용으로 활용될 수 있을 뿐 아니라 해외의 이용자들도 본 콘텐츠를 이용하고 한국 방문의 계기를 만들어 문화관광산업발전에 좋은 영향을 미칠 것이다.
그러나 목조건축물을 3D로 제작하면서 고증작업을 철저하게 병행한다면 상당한 정도로 예 모습을 재현할 수 있을 것이다. 또한, 그것을 재가공하여 인터넷이나 서책 등으로 시대별, 나라별, 지 역별로 구분되는 우리의 목조건축물을 디지털 복원한 모습을 소개한다면 더 없이 좋은 교육자료 및 문화홍보 자료로 사용될 것이다.
그리고 디지털 제작된 것을 효율적으로 소개할 수 있는 활용기술에 대한 연구와 소개 콘텐츠의 인터페이스 연구가 진행 된다면 훌륭한 "문화 콘텐츠”가 될 수 있을 것이다. 이를 위해서는 앞으로 보다 많은 전통목조건축문화유산에 대한 관심과 지원으로 연구와 디지털 제작이 이루어 져야 하며, 향후 이러한 작업이 마무리 되어 디지털 전통 목조건축물 콘텐츠가 인터넷이나 휴대용 정보통신기기를 통하여 제공된다면, 국내의 이용자들에게는 우리의 문화유산을 알릴 수 있고 교육용으로 활용될 수 있을 뿐 아니라 해외의 이용자들도 본 콘텐츠를 이용하고 한국 방문의 계기를 만들어 문화관광산업발전에 좋은 영향을 미칠 것이다.
이러한 보고서도 2차원적인 도면이나 사진이 주를 이루고 있으며, 컴퓨터를 이용한 데이터베이스 구축을 염두에 두고 일정한 형식으로 체계적으로 정리되기 시작한 것은 얼마 되지 않았다. 전통 목조건축물에 대한 저변확대와 발전을 위해서 3차원 디지털 모델로 표현한다면 연구내용을 연구자와 일반인이 목조건물 부재간의 연결 관계나 구조를 현실감 있게 파악할 수 있을 것이다. 즉 2차원 도면정보와 설명인 전통 목조건축물 자료에서 3차원 디지털 전통 목조건축물을 추가로 제공한다면 “문화 콘텐츠”를 보존, 보수, 복원, 홍보하기 위한 자료의 질을 한층 높일 수 있을 것이다.
몇 천 개의 건물부재들이 High Polygon으로 제작된다면 제작하는 컴퓨터시스템의 과부화로 인한 제작효율이 떨어지고, 데이터의 크기가 증가할 것이다. 제작 환경을 고려하고 최종 전통목조건축물 모델링 데이터의 크기를 최대한 줄이면서 건물 부재의 모양을 최대한 표현할 수 있도록 Low Polygon 3D 모델 제작 방법을 연구하여야 한다.
전통 목조건축물에 대한 저변확대와 발전을 위해서 3차원 디지털 모델로 표현한다면 연구내용을 연구자와 일반인이 목조건물 부재간의 연결 관계나 구조를 현실감 있게 파악할 수 있을 것이다. 즉 2차원 도면정보와 설명인 전통 목조건축물 자료에서 3차원 디지털 전통 목조건축물을 추가로 제공한다면 “문화 콘텐츠”를 보존, 보수, 복원, 홍보하기 위한 자료의 질을 한층 높일 수 있을 것이다.
과제이다. 특히, 우리나라 여러 곳에 산재되어있는 유명 사찰이나 조선시대의 궁궐 하나를 선택하여 궁궐내의 전각들을 디지털 제작하여 사찰이나 궁궐 단위로 데이터베이스화 하고, 전통 목조건축물의 특징인 단청무늬에 대한 디지털 이미지 제작 연구가 이루어 져야 할 것이다. 그리고 디지털 제작된 것을 효율적으로 소개할 수 있는 활용기술에 대한 연구와 소개 콘텐츠의 인터페이스 연구가 진행 된다면 훌륭한 "문화 콘텐츠”가 될 수 있을 것이다.
참고문헌 (15)
문화재청, 근정전 실측조사 보고서 (상), (하), 2001.
신응수, 경복궁 근정전, 현암사, 2005.
Bayon Digital Archival Project, http://www.cvl.iis.u-tokyo.ac.jp/research/bayon/
Digital Forma Urbis Romae Project, http://graphics.stanford.edu/projects/forma-urbis/
잉코르와트 디지털 콘텐츠화, http://angkorwat.culture.com/
이주행, 추창우, 조동식, "컴퓨터 그래픽스와 가상현실을 이용한 문화재의 디지털 복원 기술," 정보처리학회지, 제15권, 제3호, pp. 21-30, 2008.
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