[논문]바이오필릭 디자인 기반 교실 디자인 설계

최주영; 박성준

doi:10.7859/kief.2019.26.3.015

바이오필릭 디자인 기반 교실 디자인 설계
A Classroom Design Plan based on the Biophilic-Design 원문보기

커뮤니티교육시설 : 한국교육시설학회논문집 = Community Education Facilities, v.26 no.3, 2019년, pp.15 - 23

최주영 (The institute of Industrial Technology, Keimyung Univ.) , 박성준 (Dept. of Architectural Engineering, Keimyung Univ.)

Abstract ▼ AI-Helper

This study aims to suggest a Biophilic classroom design of high school to obtain attention restoration for students. The learning space for youth in the modern society is composed of dry artificial structures. This space is considered to be a space that can not relieve stress caused by learning. "The Attention Restoration Theory" is divided into "Directed Attention" of humans, which is the cause of fatigue and stress, and "Involuntary Attention" as a solution to it. "Involuntary Attention" takes place in a rest state and helps the brain recover when exposed to nature. And the core of "Biophilic-Design Theory" is that humans can recover physical and mental conditions when exposed to nature. The purpose of this study is to apply "The Biophilic-Design Theory" that emphasizes the importance of exposure to nature to the educational space and plan the space where the 'Attention Restoration' can be achieved. The research method is as follows. First, we review previous studies related to "The Biophilic-Design Theory" and "The Attention Restoration Theory". Second, we analyze the application examples of "The Biophilic-Design Theory" and "The Attention Restoration Theory" in domestic and foreign educational spaces. Third, the concept of educational space is set up based on the elements derived from previous studies. Finally, we propose the planning direction of classroom design based on Biophilic-Design. The following conclusions were drawn. First, The creation of the education space to restore the learner's attention requires a visual space plan that utilizes natural elements such as natural light, artificial light, plants, and natural materials that can directly experience nature. Second, the direction in which students in the classroom can be "The Attention Restoration Theory" should consider the use of indirect natural elements that bring the surrounding natural landscape into the interior. This study will be used as the baseline data for the spatial design and planning of education facilities based on Biophilic-Design.

주제어

표/그림 (9)

표 Table 1. Biophilic-Design of Stephen R. Kellert
표 Table 2. Case study
그림 Figue 1. Site Analysis
표 Table 3. Site & Field Photography
그림 Figue 2. Connection of Nature
그림 Figue 3. Design Concept (Three core areas of Biophilic-Design principles)
표 Table 4. Design of Class room 1
표 Table 5. Design of Class room 2
표 Table 6. Design of Hallway

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 그 요소들로 구성된 바이오필릭이론을 토대로 공간을 계획하고 실제 공간에 적용하고자 하였다.
따라서 본 연구의 목적은 자연친화적 건축계획인 BiophilicDesign 이론을 고등학교 교육공간에 직접 적용하고 그 특성을 분석하고자 한다.
본 연구는 미래 교육 공간 구축사업²⁾으로 진행되는 공교육 공간의 교실을 대상으로 심리적, 정서적 안정을 주는 Biophilic-Design 이론을 토대로 교실 디자인 계획을 제안하고자 한다. 연구 방법은 다음과 같다.
본 연구는 바이오필릭 기반 색채 팔레트와 청소년들이 선호한다는 한색을 바탕으로 색채를 계획하였다. 그리고 공간의 색채를 구성하기 위해 (Lee, E.
본 연구에서는 “주의 회복”이론을 반영한 BiophilicDesign을 통해 자연친화적인 교육공간을 실제 제안하고자 하였다. 이러한 자연친화적인 교육공간은 향후 학생들의 피로와 스트레스를 해소 하는데 기여할 것으로 판단된다.

제안 방법

‘Biophilic-Design 이론’과 ‘주의회복이론’ 그리고 의견수렴을 토대로 ‘Connection of Nature’의 컨셉을 도출 하였다.
‘복도’의 외부 창호 방향으로‘Plant’와 ‘Soli’에서 추출한 ‘Brown tone’과 ‘Green tone’을 기본 색상의 바테이블을 구성하였다.
3차 방문을 통해 2차 방문 시 논의되었던 문제점들에 대한 방안을 제시하고 의견을 반영하여 기본 계획을 구상하였다. 이 후, 기본 계획 안 발표를 통해 학부모와 교사들의 의견을 반영하였다.
교실 공간을 구성하는 중요한 요소 중 하나인 가구는 ‘Stone’에서 추출한 색상을 기준으로 계획하였다.
그리고 기둥 주변에 자연소재의 돌과 조경을 배치함으로써 직접적인 자연을 체험할 수 있는 공간을 구성하였다. 교실과 복도 사이의 벽은 유리벽과 엣칭 시트를 사용하여 반투명효과로 여과되는 공간으로 설정하였다. 반대쪽 복도의 외벽은 기존 유리 창문의 창대 석 위치에 바 테이블을 마련하고, 창문 외의 여백의 공간에 청소년들이 자유롭게 자신의 작품을 전시하거나 낙서할 수 있는 게시판을 설치하여 학생들이 직접 장식할 수 있는 공간을 계획하였다.
한편, Biophilic-Design의 직·간접적인 계획안을 연출하기 위해 38m의 기다란 복도를 숲길을 걷고 있는 느낌이 들 수 있는 방법을 모색했다. 구조체인 기둥에는 인공조경과 자연의 색채를 통해 구성하고, 바닥의 이미지는 자연의 색감을 연상시키는 색상의 패턴을 설정하였다.
그리고 기둥 주변에 자연소재의 돌과 조경을 배치함으로써 직접적인 자연을 체험할 수 있는 공간을 구성하였다. 교실과 복도 사이의 벽은 유리벽과 엣칭 시트를 사용하여 반투명효과로 여과되는 공간으로 설정하였다.
기존의 형식적인 교육 공간의 분위기를 탈피하고 카페와 같은 편안함을 느낄 수 있는 공간으로 디자인을 전개하였다. 천장 계획은 자연의 형상을 모방한 나비의 형태로 소재는 바리솔을 사용하였다.
천정의 형태는 우물천장을 교실 방향으로 설치하고 전체 노출 천장을 형성하여 공간의 깊이감이 나타냈다. 노출 천정에는 레일조명을 설치하여 숲속의 카페 느낌이 들 수 있도록 계획하였다.
이 후, 기본 계획 안 발표를 통해 학부모와 교사들의 의견을 반영하였다. 다양한 의견 중 카페 형 교실에 제작 가구를 설치하자는 의견이 있었으나 교실로써의 활용도가 낮아질 것을 감안하여 이동 형 책걸상을 설치하기로 결정하였다.
대상 공간의 정확한 분석과 기초 자료 수집을 위해 3회 협의회를 실시하였고 1차 회의 시 각 실의 현황 및 면적을 조사하였다. 1차 회의는 2018년 12월 20일에, 2차 회의는 2019년 1월 22일, 3차 회의는 3월 19일 실시하였다.
복도와 접해 있는 창가는 바 테이블을 설치하여 학생들이 자연을 조망하며 휴식을 취할 수 있도록 계획하였다. 또한, 20년 이상 된 기존 학교건축물이 가지는 특성 조금은 답답한 구조를 변화시키기 위해 기존 내력 구조인 기둥은 유지하고 비 내력벽체인 벽돌 벽을 철거하고 투과성이 있는 유리벽으로 전면 교체 계획을 통해 교실과 복도 그리고 복도와 외부 자연환경이 연계되도록 하였다.
마지막으로 ‘Nature of the space’의 의미를 디자인에 접목하여 삭막하기만 했던 기존의 복도공간을 탈피하고 자연 속 숲길을 걷는 것 같은 분위기를 조성하여 학생들의 피로와 스트레스를 해소할 수 있는 공간계획을 하였다.
셋째, 선행연구 분석 내용과 대상지 분석 및 의견수렴을 바탕으로 Biophilic- Design 기반 교실 디자인의 컨셉을 도출한다. 마지막으로 컨셉을 토대로 각 교실 공간의 디자인의 기본 계획을 제안한다.
전면과 후면에는 다용도 보드를 설치하여 학습자들의 창의성을 표출할 수 있는 공간이 되도록 하였다. 바닥은 내구성이 좋은 PVC 계열 타일로 마감하고 자연색상을 모티브로 믹스 매치하여 다양한 자연의 색감을 연출하였다.
바닥의 재료는 내구성이 좋은 PVC 계열 타일로 마감하였으며, 자연의 색상에서 추출한 색상을 모티브로믹스 매치하여 획일화되지 않은 다채로운 자연의 색감을 연출하여 ‘비자발적 주의’가 발생할 수 있도록 계획하였다.
교실과 복도 사이의 벽은 유리벽과 엣칭 시트를 사용하여 반투명효과로 여과되는 공간으로 설정하였다. 반대쪽 복도의 외벽은 기존 유리 창문의 창대 석 위치에 바 테이블을 마련하고, 창문 외의 여백의 공간에 청소년들이 자유롭게 자신의 작품을 전시하거나 낙서할 수 있는 게시판을 설치하여 학생들이 직접 장식할 수 있는 공간을 계획하였다. 천정의 형태는 우물천장을 교실 방향으로 설치하고 전체 노출 천장을 형성하여 공간의 깊이감이 나타냈다.
벽은 ‘Water’를 상징하는 색채 ‘Blue tone’과 ‘Light Green tone’ 색채 계획을 하였고 바닥은 ‘Green space’의 색채를 토대로 구성하였다.
복도는 본관 1층 홀과 연계되어 있으며 각 교실로 향하는 매개 공간의 역할을 한다. 복도는 외부 개구부로 조망이 가능한 와룡산이라는 자연환경을 연계하여 매개 공간과 교실로 끌어오려는 의도를 가지고 계획하였다. 여러 차례의 현장 조사를 통해 학생들의 행태를 관찰하였으며, 수업을 마치고 쉬는 시간에 복도에서 친구들과 간단한 대화를 나누는 곳으로 활용되고 있었다.
시각적으로 입지적 장점을 지닌 복도는 바이오필릭 컨셉을 적용하여 디자인을 전개하였다. 복도와 접해 있는 창가는 바 테이블을 설치하여 학생들이 자연을 조망하며 휴식을 취할 수 있도록 계획하였다. 또한, 20년 이상 된 기존 학교건축물이 가지는 특성 조금은 답답한 구조를 변화시키기 위해 기존 내력 구조인 기둥은 유지하고 비 내력벽체인 벽돌 벽을 철거하고 투과성이 있는 유리벽으로 전면 교체 계획을 통해 교실과 복도 그리고 복도와 외부 자연환경이 연계되도록 하였다.
그리고 인근에 아파트촌이 밀집된 입지적 특성이 있다. 본 연구에서 중점적으로 다루고 있는 대상 공간은 1층 서편에 위치한 복도 및 교실로 미래 교육공간을 구축하는 일환으로 기본 계획을 시작하였다. 대상공간의 면적은 복도 121.
시각적 많은 부분을 차지하는 벽은 ‘Water’를 상징하는 색채 ‘Blue tone’과 ‘Deep Green tone’ 색채 계획을 하였고 바닥은 ‘Green space’의 색채를 토대로 구성하였다.
시각적 많은 부분을 차지하는 벽은 ‘Water’를 상징하는 색채 ‘Blue tone’과 ‘Light Green tone’ 색채 계획을 하였고 바닥은 ‘Green space’의 색채를 토대로 구성하였다.
폭 3m, 길이 38m의 복도는 쉬는 시간 학생들의 대화 소리로 잠시나마 생기가 있는 공간이다. 시각적으로 입지적 장점을 지닌 복도는 바이오필릭 컨셉을 적용하여 디자인을 전개하였다. 복도와 접해 있는 창가는 바 테이블을 설치하여 학생들이 자연을 조망하며 휴식을 취할 수 있도록 계획하였다.
3차 방문을 통해 2차 방문 시 논의되었던 문제점들에 대한 방안을 제시하고 의견을 반영하여 기본 계획을 구상하였다. 이 후, 기본 계획 안 발표를 통해 학부모와 교사들의 의견을 반영하였다. 다양한 의견 중 카페 형 교실에 제작 가구를 설치하자는 의견이 있었으나 교실로써의 활용도가 낮아질 것을 감안하여 이동 형 책걸상을 설치하기로 결정하였다.
이러한 ‘주의회복’이 이루어진다고 판단되는 교육공간의 사례들 중 Biophilic-Design 관점으로 살펴보았다.
이처럼 학습이 이루어지는 공간에 필요한 개념으로 자연을 기본 개념으로 하는‘Biophilic-Design’을 적용하여 컨셉을 설정하고 디자인 방안을 도출하였다.
자연과 직접적으로 접해 있는 이점을 활용하여 시각적 연계가 이루어 질 수 있는 공간을 계획 하였다. 교육공간의 컨셉은 Figue 2의 ‘Connection of Nature’ 이다.
둘째, ‘Natural analogues’의 ‘주의회복’이 이루어 질 수 있는 계획방향은 주변 자연 경관을 내부로 유입하는 간접적 자연요소의 활용을 고려해야 한다. 즉, 학습 환경에 Biophilic-Design 요소를 적용함으로써 ‘비자발적 주의’를 유도하였다.
천정의 바탕 마감은 친환경 페인트를 사용하였고 조명은 자연의 형태를 모티브로 ‘반딧불’을 연상하게 하는 타원형이며 소재는 바리솔을 계획하였다.
천정의 색채는 ‘Sunshine’과 ‘Stone’으로부터 도출된 색채로 ‘White tone’과 ‘Light sky tone’ 그리고 ‘Dark gray tone’과 ‘Light Yellow tone’의 색상을 사용하여 공간의 깊이가 느껴지는 색채계획을 하였다.
천정의 색채는 ‘카페형’ 교실과 같은 ‘Sunshine’으로부터 도출된 색채로 ‘White tone’과 ‘Light sky tone’ 그리고‘Light Yellow tone’의 색상을 사용하였다.
학습자와 교사 그리고 학부모의 참관수업을 통해 소통의 장으로서 현대사회에서 풀어나가야 할 과제들에 대한 토론의 장을 구성하는 ‘토론 형 교실’로 계획하였다.
벽면의 형태는 전·후면에 역동적인 사선의 형태와 안정적인 수평의 형태를 기본으로 한다. 후면 보드의 상부 패턴은 외부창호의 바 테이블로 이어지고 다시 전면 상부 패턴으로 연결된 후 출입구 방향의 바 테이블과 연결성을 보이며 연속된 자연의 흐름을 모티브로 계획하였다. 바닥의 재료는 내구성이 좋은 PVC 계열 타일로 마감하였으며, 자연의 색상에서 추출한 색상을 모티브로믹스 매치하여 획일화되지 않은 다채로운 자연의 색감을 연출하여 ‘비자발적 주의’가 발생할 수 있도록 계획하였다.

대상 데이터

5㎡이다. 대상 공간은 건립 된 지 20년이 지난 건물로 현재 교육과정 변화를 담고자 노력하는 형태와 환경을 가지고 있다.
본 연구에서 중점적으로 다루고 있는 대상 공간은 1층 서편에 위치한 복도 및 교실로 미래 교육공간을 구축하는 일환으로 기본 계획을 시작하였다. 대상공간의 면적은 복도 121.5㎡, 2개의 교실 공간 135㎡로 총 256.5㎡이다. 대상 공간은 건립 된 지 20년이 지난 건물로 현재 교육과정 변화를 담고자 노력하는 형태와 환경을 가지고 있다.
대상지 고등학교는 대구시 달서구 용산동에 있는 공립고등학교로 학교 뒤편에는 와룡산이 있어서 자연경관이 수려하다. 그리고 인근에 아파트촌이 밀집된 입지적 특성이 있다.
1차 회의는 2018년 12월 20일에, 2차 회의는 2019년 1월 22일, 3차 회의는 3월 19일 실시하였다. 회의참석자는 1차와 2차는 교장선생님 외 7명의 선생님이 회의에 참여하였고, 3차 회의에서는 학부모 5명이 참여하였다.

이론/모형

본 연구는 바이오필릭 기반 색채 팔레트와 청소년들이 선호한다는 한색을 바탕으로 색채를 계획하였다. 그리고 공간의 색채를 구성하기 위해 (Lee, E.J. et al. 2019)⁷⁾의 연구에서 도출 한 색채 팔레트를 활용하였다.

성능/효과

1차 회의 결과, 복도와 교실의 시각적 개방감과 자유스러운 배치를 통하여 편안한 분위기의 연출이 필요하다는 의견이 나왔다.
2차 회의 결과 복도 공간과 교실 공간의 시각적 연계를 위하여 기존 벽체를 철거하고 창호 설치를 제안하였고, 교사와 학생들의 휴게 및 모임을 위한 Café구성이 필요하다는 의견이 나왔다.
둘째, 교육 환경 변화에 따른 교실 디자인 및 계획 관련 선행연구를 고찰한다. 셋째, 선행연구 분석 내용과 대상지 분석 및 의견수렴을 바탕으로 Biophilic- Design 기반 교실 디자인의 컨셉을 도출한다. 마지막으로 컨셉을 토대로 각 교실 공간의 디자인의 기본 계획을 제안한다.
패널이 참여할 수 있는 공간을 마련하여 학부모,교사, 학생 등 수업내용에 따라 다양하게 활용할 수 있도록 하였다. 전체적인 디자인 모티브는 자연의 수평적인 형태로 토론자들의 안정감을 주었다. 천정의 바탕 마감은 친환경 페인트를 사용하였고 조명은 자연의 형태를 모티브로 ‘반딧불’을 연상하게 하는 타원형이며 소재는 바리솔을 계획하였다.

후속연구

둘째, ‘Natural analogues’의 ‘주의회복’이 이루어 질 수 있는 계획방향은 주변 자연 경관을 내부로 유입하는 간접적 자연요소의 활용을 고려해야 한다.
이러한 자연친화적인 교육공간은 향후 학생들의 피로와 스트레스를 해소 하는데 기여할 것으로 판단된다. 또한 본 연구에서 제안한 교육공간이 학습자의 주의회복에 영향을 미치는지에 대한 사용자평가 연구가 향후 진행될 필요성이 있다.
본 연구에서는 “주의 회복”이론을 반영한 BiophilicDesign을 통해 자연친화적인 교육공간을 실제 제안하고자 하였다. 이러한 자연친화적인 교육공간은 향후 학생들의 피로와 스트레스를 해소 하는데 기여할 것으로 판단된다. 또한 본 연구에서 제안한 교육공간이 학습자의 주의회복에 영향을 미치는지에 대한 사용자평가 연구가 향후 진행될 필요성이 있다.
첫째, 교육 환경과 ‘주의 회복이론’과의 관계와 ‘Biophilic-Design’ 관련 선행연구를 고찰한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	Biophilic-Design이란 무엇인가?	Biophilic-Design은 인간과 자연과의 관계에서 인간은 본능적으로 자연과의 유대감을 가지며 교감할 때 긍정적인 작용이 일어난다는 가설이다(Edward O. Wilson, 1984).
	Biophilic-Design의 6가지 구성요소는 무엇인가?	Kellert(2008, 2015)가 제시한 Biophilic-Design 6가지의 구성요소와 70가지의 표현요소이다. 구성요소는 환경적 요소, 빛과 공간, 자연의 모양과 형태, 자연 패턴 및 프로세스, 장소 기반의 관계, 진화적 인간과 자연의 관계 내용을 포함한다.
	최근 학습공간에서는 자연학습 환경에 대한 필요성이 강조되고 있는데, 그 이유는 무엇인가?	그러나 최근 학습공간에서는 자연학습 환경에 대한 필요성이 강조되고 있다. 이는 현대 사회의 구성원들은 도시화로 인해 자연과 접촉하는 데 방해가 되는 인공 건조․건축 환경에 둘러싸여 있기 때문에 자연을 접할 기회를 박탈당하고 있기 때문이다(Stephen R. kellert, 2008).

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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