디지털 패브리케이션을 통한 평면적 재입체화의 전략 및 조형특성 연구

국문 초록 (Abstract)

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.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

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.

목차 (Table of Contents)

• 국문초록 Ⅰ
• 목 차 Ⅱ
• 표 목 차 Ⅴ
• 그림목차 Ⅴ
• 1.0 서 론 1
• 1.1 연구의 배경 및 목적 2
• 1.2 연구의 방법 및 범위 4
• 1.3 연구 흐름도 5
• 2.0 디지털 패브리케이션과 평면적 재입체화의 개념 7
• 2.1 평면요소의 개념 7
• 2.1.1 평면의 개념 7
• 2.1.2 평면으로 구현된 입체 8
• 2.1.3 판재 10
• 2.2 디지털 디자인 프로세스의 개념 12
• 2.2.1 컴퓨터 디자인 프로세스 12
• (1) 컴퓨터라이제이션 13
• (1) 컴퓨테이션 13
• 2.2.2 파라메트릭 디자인 14
• 2.3 디지털 패브리케이션과 평면의 관계 17
• 3.0 평면적 재입체화 전략 및 조형특성 18
• 3.1 해체기반 재입체화 20
• 3.1.1 패널라이징 (Panelizing) - 패널링 (Panelling) 20
• 3.1.2 언폴딩 (Unfolding) - 폴딩 (Folding) 28
• 3.1.3 언 롤링 (Unrolling) - 롤링 (Rolling) 36
• 3.2 추출기반 재엡체화 43
• 3.2.1 컨투어링 (Contouring) - 스택킹 (Stacking) 43
• 3.2.1 섹셔닝 (Sectioning) - 어셈블링 (Assembling) 51
• 3.2.1 인터섹셔닝 (Intersectioning) - 인터락킹 (Interlocking) 60
• 3.3 소결 69
• 4.0 사례연구 70
• 4.1 해체기반 재입체화 72
• 4.1.1 패널라이징 (Panelizing) - 패널링 (Panelling) 72
• 4.1.2 언폴딩 (Unfolding) - 폴딩 (Folding) 74
• 4.1.3 언 롤링 (Unrolling) - 롤링 (Rolling) 76
• 4.1 해체기반 재입체화 78
• 4.2.1 컨투어링 (Contouring) - 스택킹 (Stacking) 78
• 4.2.1 섹셔닝 (Sectioning) - 어셈블링 (Assembling) 80
• 4.2.1 인터섹셔닝 (Intersectioning) - 인터락킹 (Interlocking) 82
• 5.0 결론 및 제언 83
• 5.1 결론 및 제언 84
• 참고문헌 85