프랙털(Fractal) 특성을 적용한 형상 문법 생성 연구 - 프랙털 기하학 특성이 적용된 형상 문법 건축 조형의 미의식 중심으로 - = Research on Shape Grammar Generation Applying Fractal Characteristics - Focusing on the Aesthetic Consciousness of Shape Grammar Architectural Sculptures with Fractal Geometry Characteristics -

국문 초록 (Abstract)

(연구 배경 및 목적) 형상 문법은 건축 설계와 조형물 제작에 있어 복잡한 형태와 구조를 생성하는 규칙 기반의 시스템으로, 건축가와 디자이너들의 작업에서 다양한 형태와 패턴을 구체화하는 데 도움을 준다. 또한 형상 문법은 복잡한 건축 디자인 문제의 해결 시, 규칙에 기반한 접근 방식으로 문제를 구조화하여 체계적인 해결책 탐색을 가능하게 함으로써 효율적인 도구 역할을 한다. 그럼에도 형상 문법에 의해 생성된 각각의 건축물과 조형물은 미적 매력이 일관되게 드러나지 않는다. 본 연구는 형상 문법을 통해 생성된 조형물의 미적 매력이 일관되지 않은 원인을 탐구하고, 조형의 프랙털 구조와 미의식 사이 특성을 연구하여 이러한 조형물의 미적 호감도를 증가시키는 방법을 제시하는 데 그 목적을 둔다. (연구 방법) 본 연구는 일반적인 형상 문법 조형물과 프랙털의 특성을 적용한 형상 문법 조형물의 미적 매력을 비교하는 행동학적 연구로 진행된다. 설문에 참여한 총 273명의 피험자들은 형상 문법만으로 생성된 조형물과 프랙털 특성이 적용된 조형물을 보고 미적 호감도를 평가하게 되며, 이때 조형물의 디자인은 2차원 형상 문법과 3차원 형상 문법(그룹 A), 프랙털 특성이 적용된 3차원 형상 문법 1단계와 2단계(그룹 B)의 네 가지로 제시된다. 설문 종료 후에는 수집된 데이터가 가진 프랙털 호감 구조를 통계 분석을 통해 추출하고, 이렇게 추출된 프랙털 특성이 조형물의 심미적 매력에 미치는 영향을 검토한다. 그리고 결과를 바탕으로 형상 문법을 통한 건축 조형물의 다양성과 잠재적 가치에 대해 논한다. (결과) 연구 결과, 일반적인 형상 문법 조형물보다 프랙털 특성을 적용한 형상 문법 조형물에서 미적 호감도가 증가한 것으로 나타남을 발견하였다. 추가적으로 연령별, 성별, 디자인 관련 교육 및 경험에 따른 미적 호감도의 차이가 있는지 분석하였고 이 결과, 연령과 성별에 따른 미적 호감도의 차이가 존재함을 발견하였다. 그러나 디자인 관련 교육 및 경험에 따른 호감도의 유의미한 차이는 발견되지 않았다. 이러한 결과는 연령별 및 성별에 따른 호감도의 차이는 있지만, 형상 문법을 통해 조형물을 생성하는 과정에서 프랙털의 특성 요소를 더하면, 보편적으로 프랙털 특성이 적용된 조형물의 미적 매력이 높게 보임을 시사한다. 이는 형상 문법을 통해 생성된 조형물의 다양성과 잠재적 가치가 프랙털 특성의 적용을 통해 크게 증진될 수 있음을 입증한다. (결론) 프랙털 특성을 적용한 형상 문법 디자인 연구는 건축가와 디자이너들에게 자연의 복잡한 미를 조형물에 반영하게 함으로써 형상 문법 디자인의 범위 확장 및 활용도 향상에 기여할 수 있을 것으로 보인다. 형상 문법의 잠재적 가치 증진을 통해 앞으로 이러한 디자인 방식이 건축 조형 작업에 다양하게 적용될 수 있기를 기대한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

(Background and Purpose) Shape grammar is a rule-based system that aids in generating complex forms and structures in architectural design and sculptural creation, enabling architects and designers to concretize diverse shapes and patterns. Additionally, shape grammar serves as an effective tool by structuring complex architectural design problems in a rule-based approach, facilitating a systematic exploration of solutions. However, the aesthetic appeal of individual architectural and sculptural works generated by shape grammar does not consistently emerge. This study aims to investigate the reasons for the inconsistent aesthetic appeal of sculptures generated through shape grammar and proposes methods to enhance the aesthetic appeal of these sculptures by examining the characteristics between the fractal structure of shapes and aesthetic consciousness. (Method) This study is conducted as a behavioral research project comparing the aesthetic appeal of general shape grammar sculptures and shape grammar sculptures incorporating fractal characteristics. A total of 273 participants evaluate the aesthetic appeal of sculptures created solely through shape grammar and those incorporating fractal characteristics. The sculptures are presented in four categories: two-dimensional shape grammar and three-dimensional shape grammar (Group A) and three-dimensional shape grammar with first- and second-level fractal characteristics (Group B). After the survey, the fractal preference structure within the collected data is extracted through statistical analysis, and the impact of these extracted fractal characteristics on the aesthetic appeal of the sculptures is examined. Based on the findings, this study discusses the diversity and potential value of architectural sculptures created through shape grammar. (Results) The study found that the aesthetic appeal of shape grammar sculptures incorporating fractal characteristics was higher than that of general shape grammar sculptures. Additionally, an analysis of differences in aesthetic appeal based on age, gender, and education & experience in design was conducted. The results indicate significant differences in aesthetic appeal according to age and gender, while no significant difference was found based on design-related education and experience. These findings suggest that while there are differences in appeal by age and gender, incorporating fractal characteristics into the process of creating sculptures through shape grammar generally enhances the aesthetic appeal of fractal-based sculptures. This supports the notion that the diversity and potential value of shape grammar-generated sculptures can be greatly enhanced by applying fractal characteristics. (Conclusions) Research on shape grammar design with applied fractal characteristics may contribute to extending the scope and utility of shape grammar design by enabling architects and designers to reflect the intricate beauty of nature in sculptures. Through the enhancement of the potential value of shape grammar, it is hoped that this design approach can be widely applied in architectural sculptural works in the future.