생성형 AI를 활용한 바이오필릭 기반 주거 공간의 치유 디자인에 관한 연구 -텍스트 생성 AI와 이미지 생성 AI를 중심으로-
A Study on Generative AI-based Biophilic Healing Design in Residential Spaces - Focus on AI Text Generator and AI Image Generator -
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초록
(연구배경 및 목적) 최근 팬데믹 이후 심신의 회복과 정신적 안정에 대한 사회적 요구가 증가하면서, 주거 공간은 단순한 생활공간을 넘어 치유와 회복의 기능을 갖춘공간으로의 전환이 요구되고 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위한 접근법으로 바이오필릭 디자인(Biophilic Design)이 주목받고 있다. 한편, 생성형 AI(Generative AI) 기술의 발전은 디자인 영역에서도 새로운가능성을 제시하고 있다. 텍스트 생성 AI는 사용자 요구에 기반한 콘셉트 개발, 시나리오 도출, 설계 언어의 구조화를 지원하며, 이미지 생성 AI는 시각적 이미지를 빠르게 생성하여 초기 디자인 발상 및 커뮤니케이션 도구로 활용되고 있다. 본 연구는 생성형AI를 활용하여 바이오필릭 디자인을 기반으로 한 주거 공간 이미지를 생성하고, 이 이미지들의 치유 공간 디자인으로서 가능성을 탐색한다. (연구방법) 본 연구는 바이오필릭 디자인 기반 주거 공간의 이미지를 생성하기 위해 텍스트 생성형 AI로 ChatGPT 를 활용해서 기획 및 스토리를 구축하고 이미지 생성형 AI로는 Midjourney를 통해 이미지를 시각화한다. 주거 공간 중에 거실과 침실, 부엌, 서재 공간을 대상으로 바이오필릭 디자인 요소가 효과적으로 적용되었는지 분석한다. 디자인 프로세스로는 디자인씽킹 (스텐포드 d. school)의 공감-정의-아이디어 도출-프로토타이핑-테스트 5단계를 기반으로 각 단계에서 생성형AI(ChatGPT, Midjourney)를 도구로 활용하여 이미지 및 설계 방향을 도출한다. (결과) 디자인 씽킹의 프로세스에 따라 생성형 AI를 활용하여 바이오필릭 디자인 기반 주거 공간 이미지를 도출하였다. 공감 단계에서 선행연구와 이론적 고찰에서 분석한바이오필릭 디자인 요소를 ChatGPT에 입력하여 공간별로 중요 키워드를 생성할 수 있었고 아이디어 도출 단계에서는 공간별컨셉, 키워드, 연출 요소를 구체화하여 프롬프트를 도출하였다. 프로토타입 단계에서 선정한 이미지를 테스트 단계에서 바이오필릭 디자인 요소의 분석과 검증을 통해 프롬프트를 수정하여 이미지를 재생산 할 수 있었다. 여러 번의 수정 과정을 거치면서생성형 AI는 치유 공간 디자인의 창의성과 효율성을 높이는 데 기여할 수 있음을 확인하였다. (결론) 본 연구는 디자인 프로세스에 있어서 AI와 인간중심 디자인 접근방법인 디자인씽킹 프로세스와의 융합 가능성을 제시하였다. 이미지 도출 결과 바이오필릭디자인 요소들이 이미지 안에 적절히 포함되어 있었으며 단어와 문장의 구성에 따라 연구자가 원하는 데로 이미지를 구현할 수있었다. AI 도구들은 이러한 디자인을 실험하고 검토하는 데 유용한 도구가 될 수 있으며 바이오필릭 디자인의 발전과 실제 건축에의 적용 가능성을 높이는 데 중요한 역할을 할 것이다. 향후 연구에서는 AI 도구를 활용한 바이오필릭 디자인의 효과를 실제공간에서 구현하여 그 효과를 더욱 구체적으로 평가할 필요가 있다.
Abstract
(Background and Purpose) In the modern 21st-century society, there is a growing separation between humans and nature, alongside the decline of the natural environment exacerbated by urbanization and industrialization. Accordingly, negative environmental factors affect the body and mind of individuals, resulting in mental health problems such as stress, anxiety, and depression. Biophilic design is gaining attention as an approach to solve this issue. With the recent development of generative AI technologies and tools, such as ChatGPT and Midjourney, these tools are now being utilized in various design tasks, suggesting the possibility of a more creative and efficient biophilic design. This study aims to explore the potential of generative AI-based biophilic design images of residential spaces as healing spatial design. (Method) To create biophilic design images of residential spaces, ChatGPT was used as an AI text generator to develop planning strategy and narrative concepts, and Midjourney was used as an AI image generator to visualize them. Then, biophilic design elements were analyzed for their effective application among residential spaces, such as living room, bedroom, kitchen, and study. Generative AI tools (ChatGPT and Midjourney) were employed to extract design instructions and images at each of the five stages of design thinking (Empathize, Define, Ideate, Prototype, and Test), as outlined by the Stanford d.school. (Result) A biophilic design-based residential space image was derived using generative AI according to the design thinking process. In the empathy stage, important keywords regarding each space were generated by inputting the biophilic design elements, analyzed in previous studies and theoretical considerations, into ChatGPT. In the definition and ideation stage, a prompt was developed by specifying concepts, keywords, and directing elements of each space. The image selected in the prototype stage could be reproduced by modifying the prompt, through the analysis and verification of the biophilic design elements in the test stage. Through several revisions, it was confirmed that Generative AI can increase the creativity and efficiency of the healing space designs. (Conclusion) This study suggests the possibility of convergence of AI and design thinking process, which is a human-centered design approach. As a result of image generation, biophilic design elements were appropriately included in the image, and the image could be implemented as desired by the researcher according to the composition of words and sentences. AI tools may play an important role in experimenting and reviewing these designs, and enhancing the development of biophilic design and its applicability to real-world architecture. In future research, it will be necessary to evaluate the effectiveness of biophilic designs using AI tools, in detail, by implementing these effects in real space.