[논문]비정형 건축 구현을 위한 디지털 디자인 프로세스에 관한 연구

이재국; 이강복

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Starting in modern times by Le Corbusier, architectures made by concretes are still developing in these times. For several decades, the shape of box architecture has been the most familiar type of buildings. Of course "The concrete is the type of box building" isn't always right, but what we have mo...

Starting in modern times by Le Corbusier, architectures made by concretes are still developing in these times. For several decades, the shape of box architecture has been the most familiar type of buildings. Of course "The concrete is the type of box building" isn't always right, but what we have most seen was the buildings which has been stylized and made by concretes. Through modern times to these days based on international style and functionalism, the type of box building was the most effective and good profit type of architecture which has not disregarded the capitalism. Free-form building are becoming a common place, and many of these are designed and constructed using sophisticated techniques. The main technique being used is Generative Technology of Form for free-form construction. People's interest is growing in this, and it is becoming widely used both abroad and domestically. The purpose of this paper is to investigate the use of Generative Technology of Form which is a digitally adapted design methodology in architecture. The digital design process used for contemporary buildings share many typical features that exist within a standard digital template, but also an increasing amount of mass customization that has to be produced at an additional cost. This paper will summarize these features in terms of free-form architecture, and in terms of the digital design process. In fact, 3D models have to be conceded as main design products considering features of Free Form Design Architecture. However it is practical to design twice over, because all forms of architectural drawings are 2D. From now on, design of Free Form Design Building is not to separate between design process and practical process, but to compound them as unified design system applied the process to communicate information interactively. For this, it should be required to impose unified digital design process and perform researches about effective way to apply in the field of Free-form Design Architecture.

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문제 정의

본 연구에서는 디지털 디자인 프로세스에 관한 분석과 비정형 건축물 구현에 디지털 디자인 프로세스가 적용된 배경과 사례를 분석하여 기존의 디지털 디자인 프로세스의 한계를 보완하고자 한다.
본 연구에서는 디지털 디자인 프로세스의 개념 및 특징에 대한 설명과 디지털 디자인 프로세스를 활용한 설계를 통해 구현된 비정형 건축물의 사례를 분석한다.
본 연구에서는 현대 사회의 큰 화두가 되고 있는 디지털 디자인 프로세스에 대해서 조사하고 비정형건축물의 설계에 디지털 디자인 프로세스가 요구되는 필요성에 대해서 알아보았다.

제안 방법

앞으로의 디지털 디자인 프로세스의 개념 중 '개념-재현-구축'의 단계에서, 프로세스가 사용되는 역할에 따라서 '개념-재현'과 '재현-구축'의 단계로 나누어서 각 특징들을 분석 하였다.

이론/모형

비정형 건축물의 구현방법을 살펴보면 Dassault System의 CATIA 프로그램의 사용으로 인하여 건물의 설계를 수치화, 객관화를 할 수 있게 되었다. 또한 곡면의 외피 제작에 있어서는 CNC 밀링 기법을 사용함으로써 각각의 곡률 값을 계산하고, 수치화 하였다.

성능/효과

그 결과 과거의 비정형 건축물은 단순히 외피만을 곡면을 사용하거나 1차적인 모델링만을 디지털 디자인 프로세스로 만든 다음 2차적인 구조부재를 사용하여 건축물을 구현한 것에 비해, 프로그램을 사용한 최근의 건물들은 구조적인 부분도 해결할 수 있게 됨으로서 건물의 외피뿐 아니라 내벽과 내부 공간 등에서도 곡선과 비정형적인 형태를 시각적으로 느낄 수 있게 되었다. 현재 비정형 설계에 있어서는 많은 프로그램들을 사용하여 비정형 건축물들을 구현하고 있다.
비정형 건축에서 디지털 기술의 도입은 설계과정과 구축과정을 보다 효율적이고 체계적으로 발전할 수 있는 계기를 마련하였다. 설계단계인 2차원적 도면만으로는 할 수 없는 비정형 형태를 3차원 모델링 작업을 통하여 설계초기 단계에서부터 디자인된 형태를 검토할 수 있게 되었으며 그 결과, 보다 효율적이고 체계적인 디자인을 발전시킬 수 있게 되었다.

후속연구

향후 비정형 건축물의 설계는 설계단계에서의 디자인 형성과정과 실제로 구현되기 위한 프로세스 과정이 분리되는 것이 아니라 하나의 통합된 설계시스템으로 존재해야 하며, 상호 보완적으로 정보가 전달되고 활용될 수 있는 프로세스가 적용되어야 한다. 그러기 위해서는 비정형 건축물 설계에 있어서 통합적인 디지털 디자인 프로세스의 도입과, 효과적인 적용 방안에 대한 연구가 이루어져야 할 것이다.
현실적으로 비정형의 설계 특성상 3D 모델을 주요 성과물로 인정을 해야 하지만 모든 도면의 형태는 2D로 이루어지고 있기 때문에 2중으로 작업이 되고 있는 것이 현실이다. 향후 비정형 건축물의 설계는 설계단계에서의 디자인 형성과정과 실제로 구현되기 위한 프로세스 과정이 분리되는 것이 아니라 하나의 통합된 설계시스템으로 존재해야 하며, 상호 보완적으로 정보가 전달되고 활용될 수 있는 프로세스가 적용되어야 한다. 그러기 위해서는 비정형 건축물 설계에 있어서 통합적인 디지털 디자인 프로세스의 도입과, 효과적인 적용 방안에 대한 연구가 이루어져야 할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	비정형 건축형태의 조형적 특징은 무엇인가?	비정형 건축형태의 조형적 특징은 표현주의적 자유 형태를 추구하는 것으로 왜곡된 원, 다양한 곡률을 가지고 있는 곡선들, 평행하지 않는 선 등이 서로 독립성을 유지하며 중첩되거나 우연적으로 통합되어 나타난다는 점이다. 또한 이러한 건축형태의 구성은 건축물의 외피재료, 외형 등을 통해 입체적으로 표현되며, 이러한 것들을 종합하여 비정형 건축의 형태개념을 정의한다.
	디지털 디자인 프로세스가 실제로 구현되게 하는 방법적 측면에만 치우치게 된다면 어떤 문제가 발생하는가?	하지만 개념의 형태를 시각화시키는 디자인 측면에만 치우치거나 반대로 실제 구현되게 하는 방법적 측면에만 치우치게 된다면 설계의 전반적인 흐름이 연결되지 못한다. 전자는 디자인의 개념적인 형태만 가능하고 실제로 구현되지 못한다는 문제점이 있으며, 후자는 프로세스를 하나의 제작방법으로 인식하여 설계 차원의 디자인 구현이 아닌 프로그램의 결과물로서만 존재할 가능성이 있다. 앞으로 비정형 건축물이 구현되기 위해서 필요한 디지털 디자인 프로세스는 디자인과 구현이 통합된 하나의 시스템으로 존재해야 한다.
	디지털 디자인 프로세스는 영향을 미치는 영역에 따라 어떻게 구분되는가?	디지털 디자인 프로세스는 영향을 미치는 영역에 따라 '개념-재현' 영역과 '재현-구축' 영역으로 구분한다.3) ‘개념-재현' 영역은 역동적이고 예측 할 수 없는 새로운 형태생성을 위해 디자인 초기과정에서부터 디지털 디자인 프로세스에 의해 형태를 전개시켜 나가는 반면, '재현-구축' 영역은 자신의 개념적 형태를 지을 수 있게 해주는 실용적인 도구적 역할로만 (buildable) 디지털 디자인 프로세스를 활용한다.

참고문헌 (10)

밀프레드 프리드먼, "Gehry Talks : Architecture +Process , 미메시스, 2010
빌딩스마트 협회, "The BIM", Spring 2009
Farshid Moussavi, "The Function of Formt", Harvard University, 2009
Farshid Moussavi & Michael Kubo, "The Function of Ornament", Harvard University, 2008
김영균, 비정형건축의 구축과 디지털기술에 대한 연구, 한양대학교 건축대학원 ,2006
박정대, 디지털 미디어에 의한 건축디자인 프로세스의 변화에 대한 연구, 대한건축학회논문집 22권1호, 2006
박정대, 구축과 관련된 디지털 기법의 특성에 관한 연구, 대한건축학회논문집, 21권 12호, 2005.12
박정대, 곡면형상의 구축을 위한 디지털기술과 건축디자인 프로세스, 서울대학교 대학원, 2005.5
박정대, 김진균, '프랭크게리의 디지털 디자인 프로세스에 관한 연구', 대한건축학괴 논문집, 20권 10호, 2004.10
김석태, '비선형 공간구성의 특징에 기초한 디지털 건축 지자인의 기술적 유형 연구', 디자인학연구, 2003.12

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