어포던스 관점으로 바라본 치매전문 요양시설의 공용공간 활용 특성 연구

김민정 국민대학교 테크노디자인전문대학원 건축디자인학과 2018 국내석사

확산필름 부착 위치에 따른 광선반 성능개선 연구

박은수 국민대학교 테크노디자인전문대학원 건축디자인학과 2018 국내석사

최근 건물부문의 조명 에너지 사용량이 증대함에 따라서 이를 해결하고자 하는 연구가 증가하고 있다. 이중 자연채광시스템의 하나인 광선반은 그 효율을 인정받아 다양한 연구가 진행 중에 있으나, 현휘 발생의 문제로 광선반 관련 연구의 걸림돌이 되고 있다. 이에 본 연구는 현휘 문제 해결을 위한 방안으로 확산필름을 제안하며, 확산필름의 부착위치에 따른 광선반의 성능평가를 실시하여 광선반 관련 기초자료 구축을 목적으로 한다. 본 연구는 확산필름 부착 위치에 따른 광선반 성능평가를 진행하기 위하여 확산필름 미부착(Case 1), 확산필름을 반사판에 부착한 타입(Case 2) 및 광선반이 설치되는 창호의 위쪽 유리면에 확산필름이 부착된 타입(Case 3)으로 Case를 설정하였으며, 테스트베드를 통한 에너지 저감 성능, 휘도, 휘도 대비를 분석하였다. 이에 대한 결론은 다음과 같다. 1) 확산필름을 적용 시 광선반을 통하여 유입되는 광량은 저하되며, 이에 따라서 실내의 평균 조도는 감소된다. 2) Case 3의 조명 에너지 저감 성능은 기존의 광선반이 가지는 조명 에너지 저감 효율과 동일하게 나타나 적합하게 분석되는 반면 Case 2의 경우에는 조명 에너지 사용량이 기존 광선반에 대비하여 증가하여 부적합하다. 3) 본 연구에서 설정한 Case의 현휘를 분석 결과 현휘를 발생시키는 조건에는 부합되고 있지 않으나, Case 3의 경우 휘도 대비가 낮게 나타나 현휘 문제를 최소화 할 수 있다. 4) 광선반의 특정 각도는 외부 조건에 따라서 휘도를 높여서 현휘 문제를 발생시킬 수 있기 때문에 광선반 설계 시 고려해야 한다. 5) 위의 내용을 근거로 광선반의 채광성능 및 현휘 문제를 개선하기 위한 확산필름 부착위치는 광선반이 설치는 창호의 위쪽 유리 부분으로 분석된다. Various studies on a light shelf are in progress, but it has the problem of glare occurrence. The present study suggested a diffusion film as the method for resolving the glare problem, and aimed to establish light shelf-related basic data by conducting the performance evaluation of a light shelf depending on the installation position of the diffusion film. Method: To carry out the light shelf performance evaluation depending on the diffusion film installation position, three cases were established: no diffusion film installation (Case 1), diffusion film installation on the reflector (Case 2), and diffusion film installation on the upper glass surface of the window for light shelf installation (Case 3); and the energy reduction performance, luminance, and luminance contrast were analyzed based on a testbed. Result: The conclusions of this study are as follows. 1) When the diffusion film was applied, the amount of light introduced through the light shelf decreased, and the average indoor illumination decreased accordingly. 2) For Case 3, the lighting energy reduction performance was identical to the lighting energy reduction efficiency of the existing light shelf; and for Case 2, it was found to be inappropriate as the lighting energy consumption increased compared to that of the existing light shelf. 3) The analysis of the glare for the cases established in this study showed that the luminance contrast was low for Case 3, and thus the glare problem could be minimized. 4) The specific angle of the light shelf could induce the glare problem by increasing the luminance depending on the external condition. 5) Based on the aforementioned contents, the installation position of the diffusion film for improving the lighting performance and glare problem of the light shelf was found to be the upper glass surface of the window for light shelf installation.

패러매트릭 디자인에서의 점진적 조형특성 연구

김용학 국민대학교 테크노디자인전문대학원 건축디자인학과 2018 국내석사

'패러매트릭 디자인(Parametric Design)'의 속성 중 하나인 '점진적 분화(Gradual Differentiation)'라는 개념은 기존 디자인 방식과의 조형적 차별성을 설명함에 있어서 중요한 의미를 갖고 있으며, 이와 같은 점진성(Graduality)은 자연, 예술, 컴퓨터 프로그래밍 등 다양한 분야에서 발견된다. 자연계에서 점진성은 생물의 형태와 구조, 또는 환경의 물리적, 화학적 작용에 의한 물질 변화 양상에 이르기까지 광범위한 영역에서 나타나며, 특히 식물의 필로텍시스((Phyllotaxis)와 같이 유전적 정보에 따라 발현되는 생물의 형태에서 쉽게 발견할 수 있다. 또한, 예술에서의 점진성은 회화, 영상, 설치미술 등 다양한 장르에서 폭넓게 찾아볼 수 있으며, 이는 단순한 시각적 표현 기법으로 차용되거나, Mc. Escher의 드로잉 처럼 관념적 차원을 표현하기 위한 소재로서 폭넓게 사용되어왔다. 이와 같은 사례들을 통해 점진성이라는 개념 안에 ‘자기유사성(Self-similarity)’, ‘상호관계성(Correlation)‘, ‘시간성(Temporality)’과 같은 내재적 특성을 지니고 있다는 것을 알 수 있수 있으며, 이러한 특성들은 현대에 들어와 컴퓨터를 이용한 ‘알고리즘’으로서 재해석 되었다. 한편, ‘패러매트릭 디자인(Parametric Design)’은 유전적 속성과 외부적 변수에 따라 점진적으로 분화하는 프로세스를 따른다는 점에서 자연계에서의 점진성과 유사한 성격을 갖고 있다. 그를 통해 발현되는 점진적 조형은 알고리즘의 구성 방식에 따라 상이한 형태의 결과물로 나타나지만, 그 전개 논리에 있어서 모두 유사한 시스템적 특징을 가지고 있다. 이러한 논리적 구조는 ‘끌개 시스템(Attractor System)’이라고 정의될 수 있으며, 이는 ‘끌개(Attractor)’, ‘장(Field)’, ‘분화(Differentiation)’와 같은 개념적 용어를 통해 설명될 수 있다. 여기서 ‘끌개’는 점진적 분화를 발현시키는 인자(factor), 즉 ‘패러미터’ 이며, ‘장’은 ‘끌개’로 인해 형성된 에너지의 얼개를 뜻한다. 또한 ‘분화’는 ‘끌개’로 인해 형성된 ‘장’을 구성하는 개별적 요소들의 구체적 변화 양상을 의미한다. 이러한 시스템 안에서 앞서 언급한 ‘자기유사성’, ‘상호관계성’, ‘시간성’과 같은 점진적 조형의 내재적 속성들은 ‘알고리즘을 통한 유전적 속성의 공유’, ’끌개와 대상요소 또는 패러미터와 알고리즘 사이의 상호작용‘, ’점진적 조형의 발현 과정상의 시간성‘과 같이 그 의미가 확장될 수 있으며, 이러한 개념적 체계화의 과정을 통해 점진적 조형의 내재적 발현 원리를 구체적인 시스템으로써 체계화할 수 있다. 한편 건축 디자인 등 다양한 분야에서 나타나는 패러매트릭 디자인을 통한 다양한 점진적 분화의 사례들은 점진성이 단순한 장식적 요소를 넘어 디자인 결과물의 본질을 대변하는 근본적 개념으로써 나타나고 있음을 보여준다. 이는 패러매트릭 디자인에서의 점진성 생성 과정이 단순히 자연계의 패러미터를 알고리즘의 형태로 치환하는 수동적 과정이 아니라 새로운 의미와 가치를 적극적으로 생성하는 능동적 과정임을 의미한다. 이러한 관점에서 점진적 조형에 대한 개념적 이해와 통찰의 과정을 통해 패러미터를 해석하는 창의적 안목과 응용 능력을 향상시키고, 나아가 새로운 차원의 조형을 형성할 수 있는 능력을 키워나갈 수 있을 것이다. The concept of gradual differentiation as one of the attributes of ‘parametric design’ is significant in accounting for the forms distinct from the existing methods of design, with the graduality being found in diverse fields such as nature, art and computer programming. In the world of nature, the graduality involves a broad range of areas including the forms and structures of organisms and the aspects of material changes associated with physico-chemical actions of environment. Particularly, the graduality is easily seen in the forms of organisms manifest following the genetic information such as the phyllotaxis of plants. Also, the graduality in art encompasses a variety of genres, e.g. paintings, videos and installations, borrowed as a simple visual representation technique or extensively used as a material for representing the conceptual dimension as in Mc. Escher’s drawings. The foregoing cases suggest the concept of graduality carries such intrinsic attributes as ‘self-similarity’, ‘correlation‘ and ‘temporality’, which are re-interpreted as the ‘algorithms’ for computers in modern times. Meanwhile, ‘parametric design’ parallels the graduality in the world of nature in that it follows a process that gradually differentiates in accordance with genetic attributes and extrinsic variables. The resultant gradual forms vary with the composition of algorithms, whereas they all share similar systematic characteristics in their logic. The logical structure may be defined as an ‘attractor system’, which can be explained by such conceptual terms as ‘attractor’, ‘field’, and ‘differentiation’. Here, the ‘attractor’ is the factor manifesting the gradual differentiation, or the ‘parameter’, whilst the ‘field’ refers to the structure of energy built by the ‘attractor’. In addition, the ‘differentiation’ means the specific changing aspects of individual components constituting the ‘field’ formed by the ‘attractor’. Within the system, the intrinsic attributes of the gradual forms, i.e. the foregoing ‘self-similarity’, ‘correlation’ and ‘temporality,’ can extend their meanings to the ‘sharing of genetic attributes via algorithms’, ’correlation between attractors and object components or between parameters and algorithms‘ and ’temporality of the process of manifesting the gradual forms‘. Furthermore, the process of conceptual systematization can transform the principles of intrinsic manifestation of gradual forms into specific systems. Meanwhile, the cases of diverse gradual differentiation by virtue of parametric design in many fields including building design are indicative of the emergence of graduality as a fundamental concept representing the essence of design outputs beyond a simple ornamental component. That is, the gradual generation in parametric design is not a passive process of replacing the parameters of the world of nature with algorithmic forms but an active process of willingly generating a new meaning and value. In that regard, the conceptual understanding of and insight into the gradual forms are conducive to improving the capacity for creative discernment and application in analyzing parameters and adding to the ability to implement a new dimension of forms.

디지털 패브리케이션을 통한 평면적 재입체화의 전략 및 조형특성 연구

유재원 국민대학교 테크노디자인전문대학원 건축디자인학과 2018 국내석사

본 연구는 디지털 조형의 생성 및 제작에 있어 디지털 패브리케이션을 통한 평면적 재입체화의 프로세스가 단순히 보조적인 재현 수단을 넘어 주체적으로 최종 결과물의 조형성에 영향을 미치는 디자인 언어로서의 가능성을 밝히는 것이 목적이다. 재입체화를 위한 다양한 전략의 특성과 그로부터 발현되는 조형성을 파악하기 위하여 평면화의 원리에 따라 분류하고 그로부터 생성되는 조형성을 도출하고 사례를 통해 검증하였다. 평면적 재입체화는 평면부재가 지닌 가공의 효율성으로 파라메트릭 디자인과 같은 현대의 복잡한 디자인의 재현에 있어서도 적극적으로 활용되며 CAD와 CNC기술의 발달과 컴퓨터라이제이션, 컴퓨테이션 개념의 도입으로 디자인 프로세스가 데이터로 융합되며 디지털 패브리케이션을 통한 재입체화의 가치는 충실한 재현을 넘어서 새로운 조형성의 발현이 될 수 있다. 디지털 패브리케이션을 통한 재입체화의 전략을 그래스호퍼와 같은 파라메트릭 디자인 툴을 이용해 평면화의 원리에 따라 전략을 정리해 조형성을 도출하였다. 분석을 통해 도출되는 조형성을 확인하기 위해 실제 작품에 적용되어 구현된 사례를 선정해 검증하고 정리하여 보았다. 평면화 원리에 따른 전략은 두 가지로 분류할 수 있으며, 첫 번째는 ‘표면적 구현방법’으로 곡면의 재현이 충실하고 형태를 명백히 인지할 수 있는 장점을 가지며 복합성, 단일성, 표면성 등의 조형성이 발현된다. 두 번째는 ‘해체적 구현방법’ 으로 적은 부재 사용으로도 구조적으로 안정적이며 해상도의 조절로 추상적 표현이 가능하고 조형적으로 강한 공간성과 연결성, 단면성이 나타난다. 사례를 통해 검증 해 본 결과 디자인 프로세스에 통합된 평면적 재입체화는 복합성, 단일성, 표면성, 공간성, 연결성, 단면성을 발현하는 잠재적 디자인 언어로서의 가능성을 확인할 수 있었다. The purpose of this study is to reveal the possibility of planar reconstruction process through the digital fabrication as a design language which affects the formativeness of the final product, rather than an auxiliary reproduction means in digital shape creation and production. To grasp the characteristics of various strategies for the reconstruction and the formativeness expressed from them, this study classified them according to the principle of planarization, and the formativeness generated from them are derived and verified through case studies. Planar reconstruction is actively utilized in the reproduction of modern and complex designs such as parametric design due to the efficiency of the manufacturing of planar material. With the development of CAD and CNC technology and the introduction of computerization and computation concepts, the value of reconstruction through digital fabrication can be a revelation of new formativeness beyond complete reproduction. Using the parametric design tool such as Grasshopper, this study formulated the strategy according to the principle of planarization and derived the formativeness. In order to confirm the formativeness derived from the analysis, this study selected and verified the implemented cases applied to the actual works. The strategy based on the principle of planarization can be roughly divided into two types. The first type is 'Superficial Implementation Method'. It has the advantage of being able to clearly recognize the shape and complete representation of the curved surface. It has the formativeness of complexity, unity, and surface. The second is 'Deconstructive implementation method', which is structurally stable even with the use of fewer material. It can be abstracted by adjusting the resolution and exhibits strong spatiality, connectivity, and cross - section. As a result of the case study, it was confirmed that the planar reconstruction integrated into the design process can be a potential design language that expresses formativeness of use one space complexity, unity, surface, spatiality, connectivity, and cross - section.

빛 환경 및 조명에너지 저감 성능개선을 위한 광선반 내장 어닝시스템에 관한 기초연구

정진수 국민대학교 테크노디자인전문대학원 건축디자인학과 2018 국내석사

According to a survey conducted by KEITI in 2016, building energy consumption is estimated to account for nearly 20 % of total energy consumption and will grow by an estimated 1.4 % per year by 2040. As a result, interest in energy consumption in the building sector is expected to increase. In particular, lighting energy use in the building sector is high at 20 % of the overall energy use in the building sector, so various studies and technology developments are underway to address this. Also, as the demand for improvement in the quality of life grows, so does the demand for technologies that simultaneously demand comfort in indoor spaces. As part of these studies, the development of composite cladding that combines the component technologies of the cladding is increasing not only the reduction of building energy but also the maximum comfort of interior spaces. One of the surface factor technologies is the awning, the concept of an insolation membrane, installed in the main entrance or window of a building to regulate light and provide a direct glare prevention system from the outside. However, the installation of awning reduces the amount of natural light entering the room, which can cause problems with an increase in lighting energy. In contrast, the light-shelf, one of the natural lighting systems, is a system that directs exterior natural light into the interior through reflection, benefiting from the reduction of daytime lighting energy. In this regard, it can be predicted that an appropriate combination of lighting and light-shelf would lead to a reduction in lighting energy as well as to the improvement of the indoor lighting environment of the existing awning systems. This study proposes an the awning system using light shelf and is validated by conducting a performance assessment on the basis of testbed on the reduction of light energy and the comfort of the interior lighting environment. Testbed was established to assess the performance of the awning system using light shelf, to perform performance assessment of the awning system using light-shelf (Case 4), the assessment it was not installed (Case 1), and the awning was installed (Case 2), and the light-shelf was used (Case 3). The following is the results of this study. First, this study proposed an all-in-one type of the awning system using light shelf, which cut a hole in the insulation of awning, to enable the light shading to be achieved with a simultaneous light shield to reach the light-shelf at the base. Second, the optimal specification of an the awning system using light shelf and improvement in room balance is 30 ° for a light-length beam with an illuminating length of 2 m and an angle of 0.6 m. Third, the awning system using light-shelf (Case 4) shows 5.5 % less balanced compared to awning system (Case 2). However, it is effectively analyzed as the degree of balance improvement is possible compared to not installed (Case 1) and light-shelf system (Case 3). Fourth, the light energy usage of the awning system using light-shelf (Case 4) is effectively analyzed as it can be reduced by 13.3 %, 44.6 % and 0-8.7 %, respectively, compared with not installed (Case 1), awning system (Case 2) and light-shelf system (Case 3). Fifth, the awning system using light-shelf (case 4) proposed in this study when combined with the above contents is analyzed effectively to enable both the benefits of light-shelf, the reduction of the light energy and the improvement of the light environment, the benefits of awning system. This study is effectively analyzed to have suggested a new concept of composite skin by combining the cladding element technologies Light-shelf system and Awning system, and to verify its effectiveness by performing performance assessment accordingly. However, it is understood that the research has been conducted only to assess the performance of the artificial environment, and that it has been conducted only to the extent that it has been performed to the extent that it is limited to the extent to which it is improved. Further work on detailed control of the awning system using light-shelf will have to be followed by further study. 2016년 한국환경산업기술원(KEITI)의 조사에 의하면 건물 에너지 소비량은 전체 에너지 소비량의 약 20%를 차지하고 있으며, 2040년 까지 연간 약 1.4%의 에너지 증가량을 보일 것이라 예측하고 있다. 이에 따라서 건물 부문의 에너지 소비 문제에 대한 관심은 더 높아 질 것으로 예상된다. 특히, 건물부문의 조명에너지 사용량은 건물부문 전체 에너지 사용량의 20%로 높게 나타나고 있어서 이를 해결하기 위한 다양한 연구와 기술개발이 진행 중에 있다. 또한, 삶의 질 개선에 대한 요구가 증대되면서 실내 공간의 쾌적도를 동시에 요구하는 기술들에 수요도 증가되고 있다. 이러한 연구의 일환으로 외피의 요소기술을 조합한 복합외피를 개발함으로써 건물에너지 저감뿐만 아니라 실내 공간의 쾌적도를 극대화시키는 사례가 증가하고 있다. 외피 요소기술 중 하나인 어닝은 일사를 막아주는 가림막의 개념으로 건물의 주동입구 또는 창 등에 설치되어 빛을 조절하는 차양시스템이며, 외부로부터 유입되는 직사광을 1차적으로 차단함으로써 눈부심 및 실내 빛환경 개선이 가능하다. 그러나 어닝의 설치는 실내에 유입되는 자연광량이 저감되며, 그로 인하여 조명에너지가 증가하는 문제가 발생할 수 있다. 반면 자연채광시스템의 하나인 광선반은 외부 자연광을 반사를 통하여 실내로 유입시키는 시스템으로 주간 조명에너지 저감에 유리하다. 이러한 측면에서 어닝과 광선반의 적절한 조합은 기존의 어닝시스템이 가지는 실내 빛환경 개선 뿐만아니라 조명에너지 저감을 유도 가능할 것이라 예측가능하다. 이에 본 연구는 광선반 내장 어닝 시스템을 제안하며, 테스트베드를 기반으로 조명에너지 저감 및 실내 빛환경 관련 쾌적도에 대한 성능평가를 실시함으로써 그 유효성 입증을 목적으로 한다. 광선반 내장 어닝 시스템 성능평가를 진행하기 위하여 테스트베드를 구축하였으며, 광선반 내장 어닝시스템(Case 4)의 성능평가를 진행하기 위하여 어닝 및 광선반 미설치(Case 1), 어닝 설치Case 2), 광선반 설치(Case 3)에 대하여 각각 조명에너지 사용량 및 균제도를 도출함으로써 성능평가를 진행하였다. 다음은 본 연구의 결과이다. 첫 번째, 본 연구는 광선반이 내장된 일체형 타입의 어닝시스템을 제안하였으며, 어닝의 가림에 구멍을 내어 어닝 하단부에 설치된 광선반으로 자연광이 도달하여 차양과 채광이 동시에 가능하도록 하였다. 두 번째, 조명에너지 저감 및 실내 균제도 개선을 위한 광선반 내장 어닝시스템(Case 4)의 적정규격은 돌출길이 2m의 채광길이 0.6m로 내장된 광선반의 각도는 30°이다. 세 번째, 도출된 적정규격에 의한 광선반 내장 어닝시스템(Case 4)은 어닝 설치(Case 2)와 대비하여 균제도가 5.5% 낮게 나타나고 있으나, 어닝 및 광선반 미설치(Case 1) 및 광선반 설치(Case 3)에 대비하여 균제도 개선이 가능하여 유효하게 분석된다. 네 번째, 도출된 적정규격에 의한 광선반 내장 어닝시스템(Case 4)의 조명에너지 사용량은 어닝 및 광선반 미설치(Case 1), 어닝 설치(Case 2) 및 광선반 설치(Case 3)에 대비하여 각각 13.3%, 44.6% 및 0%~8.7%의 저감이 가능하여 유효하게 분석된다. 다섯 번째, 위의 내용을 종합시 본 연구에서 제안하는 광선반 내장 어닝시스템(Case 4)은 광선반의 장점인 조명에너지 저감과 어닝의 장점인 빛환경 개선을 모두 가능하게 하여 유효하게 분석된다. 본 연구는 기존의 외피 요소기술인 광선반과 어닝을 조합하여 새로운 개념의 복합외피를 제안하였으며, 그에 따른 성능평가를 진행함으로써 유효성을 입증하였다는 점에서 유효하게 분석된다. 그러나 본 연구는 인공환경 기반의 성능평가를 진행하였다는 점과 하지에 국한하여 연구를 진행하였다는 점은 본 연구의 한계로 차후 이를 개선하는 다양한 연구가 지속되어야 할 것으로 판단된다. 또한, 향후 연구를 통하여 광선반 내장 어닝시스템의 세부적인 제어를 위한 연구가 후속되어야 할 것이다.

조망권 개선을 위한 롤링타입 창호 부착형 에어캡 모듈 개발에 관한 연구

허지운 국민대학교 테크노디자인전문대학원 건축디자인학과 2018 국내석사

최근 건물부문의 높은 에너지 소비는 단열성능이 취약한 건물의 외피와 밀접한 연관성을 가지고 있으며, 특히 건물외피 중 창호는 2012년 국토교통부가 발표한 건축물에너지 절약을 위한 창호설계 가이드라인에서 보고된 자료에 의하면 일반벽체에 비하여 6~7배 이상의 열손실이 발생하며, 열손실에 의한 건물에너지 저감을 위한 다양한 연구가 진행되고 있으며, 그 중 에어캡은 단열성능을 인정받아 창호 단열성능 개선을 위한 소재로 활용되고 있다. 그러나 창호 성능 개선을 위한 에어캡은 전면 부착으로 인한 조망권 훼손이 야기되고 있다. 이에 따라서 본 연구는 롤링타입 창호부착형 에어캡 모듈을 개발하며, 실스케일의 테스트베드를 통한 성능평가를 실시하여 그 유효성을 검증을 목적으로 한다. 이에 대한 결론은 다음과 같다. 1) 본 연구에서 제안하는 모듈은 벨크로테이프를 사용하여 에어캡을 말아 올리는 롤링을 통하여 에어캡이 부착되는 면적을 설정할수 있으며, 에어캡과 창호 유리사이에 발생하는 이격부분을 막기 위하여 단열바를 제안하였다. 2) 창호에 에어캡을 적용시 미적용시에 대비하여 하지 및 동지에 대하여 각각 2.8%-16.4%, 0%-76.2%의 조명에너지를 증가시키 조명에너지 저감에는 부적합하게 분석된다. 3) 냉난방에너지 저감 측면에서 유리한 에어캡 부착 방법은 전면 부착방법으로 나타나고 있으며, 창호의 일부분에 부착되는 방법과 미부착에 대비하여 하지 및 동지시 각각 6.0%-35.7%, 2.7%-41.6%의 냉난방에너지가 증가되고 되고 있다. 4) 냉난방 및 조명에너지 저감을 고려시 전면 부착된 에어캡이 적정안으로 도출되며, 조망권 확보를 위하여 에어캡을 롤링 시 바닥으로부터 1,500mm 이상 지점 높이부터는 에어캡을 부착하는 건물에너지 사용량이 급증하는 것을 막을 수 있다. Various studies examining how to save building energy have been carried out recently. From such studies it has been determined that the insulation performance of an aircap is good and therefore aircaps are now being utilized as a material for improving the insulation performance of windows. However, the aircap for improving the insulation performance of a window is attached on the front, causing an infringement of prospect right. Therefore, the purpose of this study is to develop an aircap module attached to the window through rolling, carry out the performance verification through a full-scale testbed and verify its effectiveness. The conclusions of this study are as follows. Result: The result of this study is as follows. 1) The module suggested in this study enables the setting of an area where the aircap is attached through rolling so that the aircap rolls up using Velcro tape, and an insulation bar is suggested to block the gap between the aircap and the window glass. 2) When the aircap is applied to the window, the consumption of lighting energy increased during summer and winter by 2.8%~16.4% and 0%~76.2% respectively in comparison to the case of no aircap application, indicating that it is unsuitable for saving lighting energy. 3) In terms of saving cooling and heating energy, an advantageous or effective aircap attachment method is the method whereby an aircap is attached to the front surface of a window. However, the method whereby an aircap is attached to a part of a window and where no aircap is attached increases the consumption of cooling and heating energy during summer and winter by 6.0%~35.7% and 2.7%~41.6% respectively in comparison to the method where an aircap is attached to the front surface of a window. 4) In consideration of saving cooling, heating and lighting energy, the attachment of an aircap to the front surface of window is considered as the most appropriate method, and it is appropriate to attach the aircap at a position that is 1,500 mm or higher from the floor in order to secure the prospect right and minimize energy loss. Keywords: Aircap, Detachable Type, Performance evaluation, Energy Saving, Detachable Air-Cap Frame, Thermal Insulation, Air Layer, Electric Power Consumption

건물 에너지 소비량 저감을 위한 에어캡 벽 모듈 개발에 관한 기초연구 : 냉난방 및 조명 에너지 전력 사용량 중심으로

김경수 국민대학교 테크노디자인전문대학원 건축디자인학과 2018 국내석사

According to the IEA (International Energy Agency) 2012 survey, worldwide energy use of buildings is as high as 22% of total energy use and it is reported that energy consumption will increase gradually. According to the Korean energy statistics, the energy consumption of buildings announced by KESIS in 2015 increased by an annual average of 3.0% from 2000 to 2014, and the share of energy consumption in buildings was 43 % To 62% in 2014, and building energy consumption is expected to increase gradually. Among them, the energy loss occupied by the outer part of the building is 69%. To solve this problem, various studies such as PCM and double sheathing are being conducted, and such system is highly evaluated because of its excellent heat insulation performance. However, such a system has a disadvantage that the initial cost is high. Therefore, the air cap is an economical insulating material of porous form having insulation performance and light emitting performance, and it is attracting much attention in that it can be adhered to the window of the building to improve the heat insulation performance of the building shell or to keep the building material warm. However, since the air cap is made of vinyl material and has low durability, it is used only as an auxiliary material to improve heat insulation performance by attaching to a window. It is considered that the air cap can be used as the material of the building envelope when the durability is improved, and the insulation performance can be adjusted by laminating the air cap with the heat insulating material having permeability. In the case of the existing research on the air cap, only the evaluation of the heat insulation performance of the air cap has been focused on. However, in the case of applying the architectural envelope using the air cap. But there is no verification of modularity and energy performance of building shell material using air cap. This can cause problems in energy use when applied to actual buildings. The purpose of this study is to develop the air cap wall module through the air cap lamination by complementing the durability of the air cap, and to derive the effectiveness and proper thickness of the air cap wall module. In order to evaluate the performance of the air cap wall module, a real scale test bed was constructed and performance evaluation of multi-complex environment (light environment, thermal environment) was carried out. The case for the performance evaluation is the minimum thickness of the building envelope 5 cm (Case 1), the air cap wall module 5 cm (Case 2), 10 cm (Case 3), 15 cm (Case 4) And 20 cm (Case 5), respectively. The conclusion is as follows. 1) Reduction of illumination energy by 21.4%, 14.1%, 5.8% and 2.3%, respectively, in case of sandwich panel (Case 1) was possible when applying air cap wall module (Case 2,3,4,5) And 29.4%, 23.4%, 21.4% and 17.0%, respectively. 2) Compared with Case 1, air conditioning energy reduction was 8.8%, -6.3%, 9.7% and 22.8%, respectively, in case of applying air cap wall module (Case 2,3,4,5) And 11.2%, -0.8%, 21.2% and 33.2%, respectively. 3) The results of the energy performance considering the cooling and heating environment and the light environment showed that the air cap walls (Case 2,3,4,5) were -8.8%, 1.0%, 8.2% and 14.1% lower than the sandwich panel And 0.8%, 6.8%, 22.8%, and 29.2%, respectively. Therefore, it is considered that the proposed air cap wall module is effective for energy reduction as a new shell material. IEA(International Energy Agency)의 2012년 조사에 의하면 세계적으로 건물부분의 에너지 사용량은 전체 에너지사용량의 22%로 높게 나타나고 있으며, 점차 에너지 소비량이 증가될 것으로 보고되고 있다. 한국 에너지 통계에 따르면 2015년 국가에너지통계종합정보시스템(KESIS)에서 발표한 건물에너지 소비는 2000년에서 2014년까지 연평균 3.0%가 증가를 보였으며, 건물 부분에서의 에너지 소비량의 비중은 2000년 43%에서 2014년 62%로 확대되어 점차 건물에너지 소비량이 증가될 것으로 분석되고 있다. 그 중 건물에서 외피 부분이 차지하고 있는 에너지 손실은 69%로 나타나고 있어서 이를 해결하고자 PCM, 이중외피등 다양한 연구가 진행되고 있으며, 이와 같은 시스템은 단열성능이 우수하여 높은 평가를 받고 있다. 하지만 이와 같은 시스템은 초기 비용이 높다는 단점을 갖고 있다. 이에 에어캡은 단열성능과 투광성능을 보유한 다공질 형태의 경제성 있는 단열 소재로써 건물의 창호에 부착하여 건물 외피의 단열성능을 개선하거나 건축재를 보온할 수 있다는 측면에서 많은 각광을 받고 있다. 그러나 에어캡은 비닐소재로 내구성이 취약하여 창호 등에 부착하여 단열성능을 개선하는 보조재의 역할로만 활용되고 있다. 에어캡은 투과성을 가진 단열재료로 에어캡을 적층하여 단열성능 조정이 가능하며, 내구성을 개선시 건물외피의 소재로 활용이 가능할 것이라 판단된다. 에어캡은 많은 연구와 적용 사례가 증가하고 있으나 에어캡 관련한 기존 연구의 경우 에어캡의 단열성능평가에만 치중되어 진행하였으며, 에어캡을 활용한 건축외피를 적용한 사례는 국내사례 중 주광설계를 위한 주택의 지붕재로 사용되고 있지만 에어캡을 활용한 건축외피 소재의 모듈화 부분과 에너지 성능에 대한 검증은 부재하였다. 이는 실제 건축물에 적용시 에너지사용 측면에서 문제가 야기될 수 있다. 이에 본 연구는 에어캡의 내구성을 보완하여 에어캡 적층을 통한 에어캡 벽 모듈을 개발하며, 에어캡 벽 모듈의 유효성 및 적정두께 도출을 목적으로 한다. 에어캡 벽 모듈의 성능평가를 진행하기 위하여 실스케일의 테스트베드를 구축하였으며, 다복합적 환경(빛환경, 온열환경)의 성능평가를 진행하였다. 성능평가를 위한 Case는 건축 외피 소재의 최소 두께인 조립식 패널 5㎝ (Case 1), 본 연구에서 제안하는 에어캡 벽 모듈 5㎝(Case 2), 10㎝(Case 3), 15㎝(Case 4), 20㎝(Case 5)로 설정하였다. 이에 대한 결론은 다음과 같다. 1) 에어캡 벽 모듈(Case 2,3,4,5) 적용시 샌드위치 판넬(Case 1)에 대비하여 조명 에너지저감은 각각 하지 시 21.4%, 14.1%, 5.8%, 2.3% 저감 가능하였으며, 동지 시 29.4%, 23.4%, 21.4%, 17.0% 저감이 가능하였다. 2) 에어캡 벽 모듈(Case 2,3,4,5) 적용시 샌드위치 판넬(Case 1)에 대비하여 냉난방 에너지 저감은 각각 하지 시 –8.8%, -6.3%, 9.7%, 22.8% 으로 나타났으며, 동지 시 –11.2%, -0.8%, 21.2%, 33.2% 으로 나타났다. 3) 냉난방환경 및 빛 환경을 고려한 에너지 성능평가 결과 에어캡 벽(Case 2,3,4,5)는 샌드위치 판넬(Case 1) 보다 각각 하지 시 –8.8%, 1.0%, 8.2%, 14.1%로 나타났으며, 동지 시 0.8%, 6.8%, 22.8%, 29.2%로 나타났다. 따라서 본 연구에서 제안된 에어캡 벽 모듈은 새로운 외피소재로써 에너지 저감에 효과적이라고 판단된다.

공간마케팅 관점으로 본 라이프스타일 호텔의 공간디자인 특성 연구

박정은 국민대학교 테크노디자인전문대학원 건축디자인학과 2018 국내석사

현대사회에서는 사람들의 가치관이 변화함에 따라 라이프스타일도 다양해지고 있다. 혼텔족, 스테이케이션, 휘게라이프, 호캉스, 소확행 같은 언어들처럼 새롭고 다양한 라이프스타일이 나타나고 있다. 따라서 호텔의 개념도 또한 변화하고 있다. 라이프스타일 호텔은 비즈니스나 여행 뿐 아니라 다양한 목적으로 방문하며, 사람들의 다양한 취향을 존중하고, 새롭게 느낄 수 있도록 나타나고 있다. 라이프스타일 호텔은 기존 호텔들처럼 획일화 되지 않으며 다양하고, 복합적인 문화공간이라 할 수 있다. 또한 고객들이 호텔의 공간을 이용함으로써 감동을 전달받는 것은 공간마케팅에서의 목적으로 볼 수 있고, 고객들이 호텔 내에서의 다양한 추억을 쌓고 체험을 통해 소비를 하는 것은 공간마케팅의 전략적인 요소로도 활용되고 있다. 이에 본 연구는 소비경향변화와 공간마케팅 그리고 라이프스타일과 라이프스타일 호텔에 대해 고찰하고, 라이프스타일 호텔의 공간디자인 특성을 사례를 통해 분석하고자 한다. 이에 따라 공간마케팅 관점으로 본 라이프스타일 호텔의 공간디자인 특성을 파악하고, 라이프스타일 호텔이 시대의 흐름에 맞춰 지속적으로 발전할 수 있도록 이론적 토대를 제시하고자 연구하는데 목적이 있다. 본 연구는 우선 공간마케팅의 개념, 배경 및 유형과 공간마케팅의 전략 및 전략요소에 대해 알아보고, 사람들의 소비경향변화, 라이프스타일과 라이프스타일 호텔의 개념 및 변화와 특징에 대하여 고찰한다. 이를 바탕으로 공간마케팅과 라이프스타일 호텔의 상관관계를 통해 라이프스타일 호텔의 공간 분석 특성을 공간적, 감성적, 환경적 3가지 측면으로 분류하여 분석 및 키워드 도출하였다. 사례는 국내 수도권을 중심으로 사회적인 트랜드에 맞춰 빠르게 변화하고 있는 라이프스타일 호텔을 중심으로 2014년 이후에 개관하였으며, 국내 3성급 이상인 호텔들로 7개를 선정하였고, 앞서 3가지 측면에서 도출한 키워드를 기준으로 특성을 분석하였다. 이에 도출된 라이프스타일 호텔의 공간디자인 특성이 사례에 고루 적용되는 것을 알 수 있었다. 공간적 측면의 경우, 라이프스타일 호텔은 고객들이 마케팅적인 부분을 통해 공간의 합목적적인 공간의 성격이 디자인에 있어서 적극적으로 반영되고 있다는 점을 알 수 있다. 둘째, 감성적 측면의 경우, 라이프스타일 호텔은 비즈니스코너, 키즈존, 라이브러리, 라이프스타일 샵 등을 통해 고객중심의 서비스적인 상호작용을 할 수 있는 공간이 활성화 되고 있고, 문화적인 서비스를 제공함으로써, 호텔과 고객과의 상호관계가 있음을 알 수 있다. 셋째, 환경적 측면의 경우, 라이프스타일 호텔은 친환경적인 호텔의 어메니티의 사용, 환경적인 공유가치 프로젝트, 친환경적인 분위기를 가진 업사이클링 룸, 환경적인 소재를 이용한 작품을 통해 친환경적인 메시지를 전달함으로써 라이프스타일 호텔은 환경과 문화 모두가 공존하고 있음을 통해서 공존가능성이 두드러지게 나타났다. 이와 같은 분석을 통해 현대인의 라이프스타일을 반영하고, 그에 적합한 라이프스타일 호텔이 여러 곳곳에서 생겨나고 있음을 알 수 있다. 본 연구를 통해 라이프스타일 호텔의 공간디자인 특성이 공간적, 감성적, 환경적 측면에서 적극적으로 반영되고 있음을 알 수 있다. 또한 라이프스타일 호텔의 공간디자인 특성은 공간마케팅과의 연관을 가지고 있음을 확인 할 수 있다. 본 연구에서 기존 문헌의 이론적 고찰 및 사례분석을 통해 정리한 라이프스타일 호텔의 공간디자인 특성이 향후 라이프스타일 호텔의 활성화를 위한 새로운 연구 기초자료로 활용되기를 기대한다. In the modern society, people's lifestyles are diversifying as their view of value changes. Colorful lifestyles are emerging as reflected in neologism such as honteljok(solo hotel user), staycation, Hocance(vacance at a hotel), sohwakhaeng(small but certain happiness). The concept of hotel is changing according to this trend. Because more people visit lifestyle hotels for various purposes other than business or traveling, more lifestyle hotels reflect the diverse needs by offering new experiences. Lifestyle hotels are not as unifying as conventional hotels. They are multipurpose and complex cultural spaces. Spatial marketing has its purpose in impressing the customers as they use the space in hotel, and utilize the strategic element of attracting customers to more spending through offering new memories through various experience. The study aims to investigate the change in consumption trends, spatial marketing, lifestyle and lifestyle hotel, while examining the characteristics of lifestyle hotel in terms of spatial design. Therefore, the purpose of this study is to grasp the spatial design characteristics of lifestyle hotel in terms of spatial marketing, and to suggest the theoretical foundation which will help lifestyle hotel to continuously develop along with the current trends. First, the study looks into the concept, background, types, strategy, and strategic points of the spatial marketing while investigating the change in consumption trend, as well as the concept, change, and characteristics of lifestyle and lifestyle hotel. With that on the background, analysis and keyword has been drawn after classifying the characteristics of lifestyle hotel spatial analysis into three aspects of spatial, emotional, and environmental through the correlation of space marketing and lifestyle hotel. For characteristics analysis in above mentioned 3 aspects based on deduced keywords, 7 lifestyle hotels are selected from the lifestyle hotels with more than 3 stars in metropolitan area which are rapidly changing coping with the social trend. The result shows that the derived spatial design characteristics of the lifestyle hotel are applied throughout the cases. In the aspect of space, customers perceive through the elements of marketing that lifestyle hotel design actively reflects the purposefulness nature of the space. Secondly in the aspect of emotion, lifestyle hotel has vitalized the customer-oriented service spaces such as business corner, kids zone, library, and lifestyle shops. By offering these cultural services, it is clear that hotel is in a mutual relationship with customers. Thirdly in the aspect of environment, lifestyle hotel delivers environmental friendly message by using environmental friendly hotel amenity, engaging in environmental shared value projects, offering up-cycling room with an environmentally friendly atmosphere, and displaying artworks using environmental materials. With these attempts in delivering the message, it shows possibility of coexistence of nature and culture. The analysis indicates the emergence of new lifestyle hotels which mirrors and suits the modern lifestyles. The study revealed that the spatial design characteristics of lifestyle hotel is actively reflected in the aspects of space, emotion, and environment. Moreover, it is also clear that spatial design characteristic of the lifestyle hotel has relationship with spatial marketing. The study has organized the spatial design characteristics of lifestyle hotel using theoretical review of existing literature and case analysis. It is expected to serve as a base data for the new researches attempting to vitalize the lifestyle hotels.