4IR 시대의 시각적ㆍ물리적 기술을 활용한 효율적 공간디자인 프로세스에 관한 연구 -생성형 AI, 3D 프린팅 기술을 중심으로-
A Study on the Efficient Space Design Process Using Visual and Physical Technology in the 4IR Era -Focusing on Generative AI, 3D printing technology-
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초록
(연구배경 및 목적) 본 연구는 4차 산업 혁명 시대(4IR) 기술이 공간디자인 분야에 미칠 영향을 예측하고, 그 기술을 활용한 일련의 디자인 매뉴얼을 제안하는 것에 목적이 있다. 특히 4IR 기술을 논할 때 가장 최근의 이슈였던 시각적 기술 2가지와 물리적 기술 1가지를 각각 선별하여 현재 공간디자인 분야에서 각각 어떻게 활용되고 있는지 동향을 조사하여 두 기술 간의 상호 시너지 효과를 모색하고자 했다. 이어서, 이러한 기술이 발현할 수 있는 디자인적 지속성과 진보의 가능성을 대입한 공간디자인 프로세스 개발을 최종적인 목표로 한다. (연구 방법) 연구의 방법은 시각적 기술로써 생성형 AI Midjourney(MJ)와 Generative Design(GD), 그리고 물리적 기술 3D Printing(3D.P)의 다양한 공간디자인 적용 사례를 살펴보고, 각 기술이 공간디자인 프로세스 내 초기 아이디어 대안 생성(MJ)과 3D 모델링 구조적 형상 다양화 생성(GD), 프로토타입에서 제작까지(3D.P)의 과정에서 디자이너의 조력 도구로 쓰일 경우의 기대 효과를 예측하는 방식으로 진행되었다. 또한, 선행된 여섯 가지 신기술과 디자인 프로세스가 중심이 된 관련 연구를 분석하고 프로세스 각각의 특장점을 벤치마킹하여 새로운 프로세스를 제안하고자 한다. (결과) 디자인 프로세스에서 시간, 비용, 재료, 인력 등을 감축하여 업무 효율성을 높이고, 디자이너에게 다양한 디자인 옵션을 제공하여 영감을 제공하고 지속 가능한 디자인에 일조한다. 연구의 과정은 먼저 이미지 생성형 AI(MJ)가 디자인 초기 단계에서 신속한 아이디어 생성과 다양한 시각적 변형을 통해 디자이너의 창의적 사고를 지원함을 많은 사례연구에서 확인하였다. 이어서 GD는 공간디자인 내 복잡한 구조적 문제 해결과 최적화된 설계 솔루션을 제공하여 실질적인 설계와 제작 과정에서의 효율성을 높임이 확인되었다. 마지막으로 3D 프린팅 기술은 이러한 디지털 설계를 물리적 형태로 구현함으로써, 빠른 프로토타이핑과 실제 적용, 실물 제작까지의 가능성을 보여주었다. (결론) 본 연구는 신기술을 활용한 공간디자인 프로세스가 전통적인 방식보다 더 큰 유연성과 효용성을 제공하며, 지속 가능한 디자인 구현에 중요한 역할을 할 수 있음을 보여준다. 특히, 신기술의 적용이 여러 자원의 절감 효과를 가져오고, 효율적 사용을 가능하게 하여 환경적인 지속 가능성에도 충분히 기여할 수 있음을 시사한다. 따라서 본 연구의 결과는 미래 공간디자인 분야에서 신기술을 효과적으로 활용하는 하나의 방법으로써 유의미한 참고 자료가 될 것으로 기대한다.
Abstract
(Background and Purpose) The purpose of this study was to predict the impact of the 4th Industrial Revolution (4IR) technologies on the field of spatial design and propose a series of design manuals utilizing these technologies. In particular, this study selected two visual technologies and one physical technology, which have been the most recent issues when discussing 4IR technologies, and investigated the trends in how they are currently being utilized in the field of spatial design to explore the mutual synergy between them. The final goal of this study was to develop a spatial design process that reflects the potential for design continuity and the progress that these technologies can achieve. (Method) The research methodology aimed to examine various spatial design applications of the generative AI programs Midjourney (MJ) and Generative Design (GD) as visual technologies, and 3D printing (3D.P) as a physical technology. It then aimed to predict the expected effectiveness of each technology as a designer's assistant in the process of generating initial idea alternatives (MJ), 3D modeling structural shape diversification (GD), and prototype to production (3D.P) during spatial design. In addition, chapter 3 of this study analyzed six new technologies and related studies that focus on the design process and benchmarked the characteristics of each process to propose a new process. (Results) The proposed process will improve work efficiency by reducing time, cost, materials, and manpower in the design process and provide designers with a variety of design options to inspire and contribute to sustainable design. The research firstly confirmed that in many case studies, the image-generating AI (MJ) supports designers' creative thinking through rapid idea generation and multiple visual variations in the early stages of design. Next, GD has been shown to solve complex structural problems within spatial design and provide optimized design solutions, thus increasing the efficiency of the actual design and fabrication process. Finally, 3D printing technology has shown potential for rapid prototyping, practical applications, and even physical fabrication of these digital designs in physical form. (Conclusions) This study demonstrated that the spatial design process using new technologies offers greater flexibility and utility than traditional methods and can play an important role in the implementation of sustainable design. The results suggested that the application of new technologies can contribute to environmental sustainability by saving various resources and enabling their efficient use. Therefore, the study results serve as a valuable reference for future spatial designs to effectively utilize new technologies.
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