AI 생성형 3D 모델링이 디자인 사고 과정에 미치는 영향: 전통 스케치와 하이브리드 스케치의 비교 연구
The Impact of AI-Driven Generative 3D Modeling on the Design Thinking Process: A Comparative Study of Traditional and Hybrid Sketching
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초록
본 연구는 산업디자인 교육에서 AI 기반 생성형 3D 모델링(AI-driven Generative 3D Modeling)이 디자인사고(Design Thinking) 과정, 특히 아이디어 도출(Ideation) 단계에 미치는 영향을 실증적으로 규명하는 것을목적으로 한다. 최근 디자인 교육 현장에서는 생성형 AI 도구의 활용이 확대되고 있으나, 이러한 기술이 학습자의창의적 문제 해결 과정과 스케치 기반 Ideation 능력에 미치는 영향은 충분히 검증되지 않았다. 이에 본 연구는 미국애리조나 주립대학교 산업디자인 전공 2 학년 학생 15 명을 대상으로 전통 스케치와 AI 기반 Hybrid 스케치를비교하는 파일럿 실험을 수행하였다. 실험 직후 설문조사를 통해 인지적 부담, 디자인 경험, 학습 및 창의성 경험을측정하였으며, 스케치 결과물은 아이디어 발산력, 시각적 완성도, 창의성, 전개력, 구성력 등을 중심으로 전문가평가를 실시하였다. 분석 결과, Hybrid 스케치는 인지적 부담 감소 효과는 유의하지 않았으나(p =.184), 디자인경험에서 유의하게 높은 만족도를 보였으며(p =.016), 학습 몰입 및 자기효능감을 향상시키는 것으로 나타났다. 창의성의 경우 유의한 차이는 없었으나(p =.204), 개방형 응답에서는 하이브리드 방식이 아이디어 확장과 반복적탐색을 촉진한다는 긍정적 평가가 확인되었다. 전문가 평가는 전통 스케치가 초기 아이디어 발산과 창의성에서, Hybrid 스케치는 형태의 정확성, 시각적 완성도, 레이아웃 구성에서 우수함을 보여 두 방식의 상보적 역할을시사하였다. 본 연구는 전통 스케치가 초기 발산적 탐색에, AI 기반 Hybrid 스케치는 정제(refinement) 단계에효과적임을 밝힘으로써, 두 방식을 결합한 혼합형 ideation 교육 모델의 가능성을 제안한다.
Abstract
This study aims to empirically examine the impact of AI-driven generative 3D modeling on the design thinking process in industrial design education, with a particular focus on the ideation stage. Although the use of generative AI tools has rapidly expanded in design pedagogy, their influence on students’ creative problem-solving processes and sketch-based ideation abilities has not been sufficiently validated. To address this gap, a pilot study was conducted with fifteen second-year industrial design students at Arizona State University in the United States, comparing traditional sketching and AI-based hybrid sketching. A post-experiment survey measured cognitive load, design experience, and learning and creativity outcomes, while expert evaluators assessed the sketch results based on idea fluency, visual refinement, creativity, development quality, and layout composition. The results indicate that although hybrid sketching did not significantly reduce cognitive load (p = .184), it produced significantly higher satisfaction in design experience (p = .016) and enhanced learners’ engagement and self-efficacy. Creativity showed no significant differences (p = .204), but open-ended responses revealed positive perceptions of hybrid sketching in supporting idea expansion and iterative exploration. Expert evaluations further showed that traditional sketching excelled in early idea generation and creativity, whereas hybrid sketching demonstrated superiority in form accuracy, visual completeness, and layout organization. These findings suggest that traditional sketching is more effective during early divergent ideation, while AI-based hybrid sketching supports refinement and visual development. Accordingly, this study proposes a hybrid ideation pedagogy that integrates both approaches to enhance efficiency and creativity in industrial design education.