4IR시대 지속가능한 교육을 위한 Generative AI 기반 공간디자인 교육 프로세스 모델 제안
A Proposal for a Generative AI-Based Spatial Design Education Process Model for Sustainable Education in the 4IR Era
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초록
(연구배경 및 목적) 4차 산업혁명(4IR) 시대의 기술 발전은 교육과 산업 전반에 새로운 도전과 기회를 제시하고 있다. Generative AI는 창의적 디자인 역량을 강화하고 학습 효율성을 높이는 혁신적인 도구로 주목받고 있으며, 공간디자인 분야에서도 그 활용 가능성이 증대되고 있다. 본 연구는 이러한 Generative AI의 가능성에 주목하여, 학습자를 중심으로 공간디자인교육 프로세스 모델을 개발하고 이를 체계적으로 구성하고자 한다. (연구방법) 본 연구는 Text-based Generative AI와Image-based Generative AI의 교육적 활용 방안을 분석하고 이를 공간디자인 교육 프로세스에 반영하기 위해 단계별 연구를진행하였다. 먼저, Generative AI의 기술적 특성과 교육 적용 가능성에 대한 선행연구를 분석하여 이론적 기반을 마련하였고, 기존 공간디자인 교육의 한계점을 도출하였다. 이를 바탕으로 더블 다이아몬드 모델을 교육 프레임으로 적용하여, Generative AI가 반영된 새로운 공간디자인 교육 프로세스를 구조화하였다. 이후, 기존 공간디자인 교육의 한계점을 도출하고, 이를 기반으로 더블 다이아몬드 모델을 활용하여 Generative AI가 반영된 교육 프로세스를 재구성하였다. 마지막으로, 각 단계에서 AI의기여와 학습자의 역할을 체계적으로 구분하여 새로운 교육 모델을 설계하였다. (결과) 제안된 모델은 Discover, Define, Develop, Deliver의 네 가지 단계로 구성되며, 각 단계에서 Generative AI는 학습자의 디자인 과정과 창의적 표현을 효과적으로 지원한다. Text-based Generative AI는 데이터 분석과 디자인 논리 강화에 초점을 맞추어 학습자의 전략적 판단을 보조하며, Image-based Generative AI는 시각적 자료 생성과 시뮬레이션을 통해 디자인 시각화의 완성도를 높이는 데 기여한다. 이를 통해 학습자는 반복적이고 복잡한 작업에서 벗어나 창의적인 디자인 활동에 집중할 수 있는 환경을 조성할 수 있다. (결론) 본 연구는 Generative AI 기반 공간디자인 교육 프로세스 모델이 기존 교육방식에서 나타난 한계점을 보완하며, 학습자의 디자인 경험을 보다 창의적이고 효율적으로 발전시킬 가능성을 제시하였다. 연구 결과, Text-based Generative AI는 데이터 기반분석과 전략적 방향 설정을 지원하며, Image-based Generative AI는 시각적 자료와 시뮬레이션을 통해 학습자가 다양한 디자인 대안을 비교·검토하며 발전시킬 수 있는 가능성을 확인하였다. 또한, Generative AI와 학습자의 협력 구조를 통해 디자인과정의 복잡성을 줄이고, 학습자가 주도적으로 참여하며 창의적 사고와 논리적 접근을 적용할 수 있음을 확인하였다. 이러한 연구 결과는 Generative AI가 공간디자인 교육에서 새로운 패러다임으로 자리 잡을 가능성을 보여주며, 창의적 사고와 디지털 기술 활용능력을 겸비한 인재양성을 위한 기초적 기반을 제공하는 데 연구의 의의가 있다.
Abstract
(Background and Purpose) Technological advancements in the 4th industrial revolution era (4IR) are presenting new challenges and opportunities across education and industry. Generative AI (GenAI) is attracting attention as an innovative tool that enhances creative design capabilities and improves learning efficiency, and its potential applications in spatial design are also increasing. In light of the potential of GenAI, this study aimed to develop and systematically organize an educational process model for learner-centered spatial design. (Method) This study was conducted as a staged research to analyze the educational utilization of Text-based GenAI and Image-based GenAI to reflect it in the educational process for spatial design. First, it analyzed previous studies on the technical characteristics and educational applicability of GenAI to establish a theoretical foundation and derived the limits of existing spatial design education. On that basis, it structured a new educational process based on GenAI for spatial design by applying the Double Diamond Model as an educational framework. Afterwards, it derived the limits of existing spatial design education, based on which it reconstructed the GenAI-based educational process by using the double diamond model. Lastly, it designed a new educational model by systematically distinguishing the contribution of AI and the role of learners at each stage. (Results) The proposed model consisted of four stages: Discover, Define, Develop, and Deliver, and in each stage, GenAI effectively supported the learners' design process and creative expression. Text-based GenAI assisted the learners' strategic judgment by focusing on data analysis and design logic enhancement, and Image-based GenAI contributed to improving the completeness of design visualization through visual data generation and simulation. This created an environment where learners can focus on creative design activities rather than repetitive and complex tasks. (Conclusions) This study presented the possibility of a GenAI-based educational process model for spatial design as it can complement the limits of existing educational methods and develop learners' design experiences more creatively and efficiently. As a result of the study, it confirmed the possibility of Text-based GenAI and Image-based GenAI as the former can support data-based analysis and strategic direction settings, and the latter can help learners to compare and review various design alternatives and develop them through visual materials and simulations. In addition, it was confirmed that the collaborative structure between GenAI and learners reduces the complexity of the design process, and allows learners to actively participate and apply creative thinking and logical approaches. The research findings showed the possibility of GenAI in spatial design education as a new paradigm. Therefore, it is expected that this study will provide insights into providing a basic foundation for nurturing talents with creative thinking and digital technology utilization skills.