3.3. 디지털 건축의 유기적 표현유형
3.3.1. 비선형성
비선형성은 최근 과학영역 전반에서 동시 다발적으로 나온 이론인 복잡성 이 론의 주개념이 되는 것으로 이를 통해 자연형태의 복잡성, 다양성 등과 성장원리 를 설명할 수 있으며 우주의 변화를 규명하는 새로운 패러다임으로 자리 잡고 있다. 비선형이 의미하는 바는 어떤 체계의 형태가 시간 속에서 변화하고 그것의 관계들이 비례적이지 않다는 것이다.44) 낙엽의 궤적, 담배연기의 움직임, 구름의 형태변화 등 자연현상들은 대부분 비선형으로 나타나기 때문에 어떤 변수의 작 은 변화가 다른 변수에 관계없이 예측하지 못한 결과에 큰 영향을 미치게 된다.
즉, 불규칙한 행동에 의해 예측하지 못한 큰 영향을 주어 나타난 형태 양상을 흔 히 비선형(Nonlinearity)이라고 부른다. 비선형성은 [표 14]를 바탕으로 근대건축 의 원과 직선, 삼각형, 그리드 등과 같은 기하학의 형태들인 결정론적 선형구조 에서 벗어나 복합적이고 무질서한 자연현상과 사회현상들을 새로운 질서와 다양 성과 의외성을 공간에 표현하려는 경향이라고 할 수 있다.
비선형은 분리된 부분들의 집합체가 아닌 통합된 전체로 보는 전일적 세계관 이며 모든 현상들이 상호 의존하고 있으며 연관되어 있다고 보는 것이다. 다시 말해 부분과 전체의 관계를 분리할 수 없는 전체로서 보는 것이다.
디지털 미디어에 의한 비선형 건축은 재료, 기술, 구조공학 등과 결합되어 어느 정도 지속적으로 유용한 디자인 방법의 대안이 될 수 있을 것으로 예상된다. 새 로운 과학은 새로운 건축을 생성시킨다고 볼 때 비선형은 유기주의, 복합성 과 학, 비선형 역학 등으로 이해될 수 있다.
44) 김 주 미 , 비 선 형 패 러 다 임 과 디 지 털 건 축 , 대 한 건 축 학 회 논 문 집 , 제 45권 9호 , 2001
[표 14] 선형과 비선형의 개념 비교45)
구 분 선 형 비선형
자연과학적 개념
단순계 폐쇄계 질서 규칙적 인과성 계획성 예측가능성
복잡계 개방계 무질서 불규칙적
우연성 임의성 예측불가능
공간적 개념
유클리드기하학 균질공간
보편성 정직성 중력 귀납적 구성방식
비유클리드기하학 이질공간
의외성 동적인 비중력 연역적 구성방식
1) 역동성
어떤 물체나 형태에 나타난 심리적인 힘, 긴장감 또는 운동감은 곧 역동성을 의미한다. 역동성은 형태를 이루고 있는 시각적인 요소와 그것에 의해 내재된 총 체적 에너지를 총칭하며 관찰하는 대상에 의해서 지각되어지는 현상으로 관찰자 를 중심으로 하는 다양한 지각형식을 추론할 수 있으며 이에 따른 다양한 표현 방식이 시도된다고 볼 수 있다.46) 어떤 물체 내에서 혹은 상호간에 서로 잡아당 기거나 억제하면서 작용하는 힘이나 긴장을 이루는 상태에서는 동적인 역동성을 나타내게 된다. 또한 건축에 있어서 균형은 시각적 안정감을 부여하며 정적인 상 태가 아닌 동적인 상태에서의 균형을 이루는 것을 말한다. 이는 공간에서 움직임 에 의한 긴장, 다양성, 변화를 의미하는 표현특성으로 사용자의 움직임은 물론 공간 자체의 움직임이나 건축이나 공간에서의 표피의 움직임까지 포함하는 개념 이며, 공간에서 역동성이 부여되면 정지된 공간으로 인지하는 것이 아니라 다양 하게 변화하는 개념의 공간이 형성되는 것이다.
45) 이 은 정 , 한 영 호 , 실 내 공 간 의 비 선 형 적 특 성 분 석 에 관 한 연 구 , 한 국 실 내 디 자 인 학 회 논 문 집 , 제 26권 1호 , 2006, p.208
46) 이 진 영 , 현 대 실 내 공 간 에 있 어 서 현 상 학 적 역 동 성 에 관 한 연 구 , 건 국 대 석 사 논 문 , 2005, p.36
[그림 18] Dubai Opera House , Bach Music Hall
비선형성을 지닌 공간에서의 역동성이란 수평, 수직, 순수기하학적 형태와 공 간을 탈피한 사선, 파동 하는 곡선 등의 특성을 가지고 있으며 형태의 역동성은 인간이 수많은 형태를 인지하면서 얻게 되는 형태들의 조형이미지로부터 비롯되 게 되는데 이러한 조형 이미지는 폭넓은 반응, 사상, 느낌 등을 불러일으킨다.47)
2) 유동성
유동성이라는 말의 의미는 액체와 같이 흘러 움직이는 성질, 또는 형편이나 경 우에 따라 이리저리 변동될 수 있는 성질로서 Fluidity(유동성, 유체)는 Fluid(유동 체, 액체)에서 기인한다. 이러한 실내 공간의 유동성이란 하나의 강줄기가 흘러가 면서 곳에 따라 좁거나 넓게, 격렬하거나 평온하게 흐르듯이 하나의 실내공간이 각 영역에 따라 다른 형태와 크기로 흘러가듯이 보이는 것이라 할 수 있다.48) 최근 눈부신 컴퓨터의 발달로 이러한 액체와 같이 흐르는 듯한 형상이 손쉽게 시뮬레이션 됨과 동시에 공간디자인에 적용, 실현되고 있으며 공간에 나타나는 유동성은 이러한 액체, 혹은 고무찰흙을 주물러 놓은 것과 같은 부정형의 형태라 고 할 수 있다. 미디어 상에서의 유동성은 모든 물질과 공간에 그들의 대표성을 중심으로 용해되고 모든 형태가 정보를 통해 융합되며 보이지 않는 현대 사회의 정보의 유동성이라는 사회적 의미로서 인식되기도 한다. 공간디자인에서의 유동
47) 공 현 정 , 공 간 디 자 인 에 서 의 역 동 적 인 비 정 형 형 태 의 동 기 와 표 현 유 형 에 관 한 연 구 , 건 국 대 석 사 논 문 , 2003, p.16 - 17
48) 김 태 수 , 비 선 형 공 간 에 나 타 난 유 동 적 특 성 에 관 한 연 구 , 건 국 대 석 사 논 문 , 2005, p.36
성은 유체나 거친 바람, 물결 등의 기하학적 데이터를 해체하는 것뿐만 아니라 건축에서 고체나 결정체 같은 모든 것들의 해체나 용해를 의미한다. 이러한 유동 성은 물리적으로 형을 가지고 있는 공간으로 획일 된 선으로 처리하지 않고 공 간이 움직이는 느낌이나 연상을 주기 위해 다이나믹한 공간의 형을 만들어 낸다.
또한 모던건축에서 나타나는 유클리드 기하학의 선형구조로는 시각화 될 수 없 는 비선형적 개념이라고 할 수 있다. 비선형공간에 관한 선행연구에서도 이와 비 슷한 개념들이 언급되었는데 예를 들어, 부드러움, 액체의 공간, 부드러운 변형, 파동, 유기성 이론, 스메일의 말굽구조 등이 있다.
공간에 있어서 유동성의 표현방법은 접기(Folding), 늘이기(Stretching), 파동 (wave), 구부리기(Bending), 비틀기(Twisting) 등의 다양한 조형원리를 통해서 나 타나고 있으며 건축가마다의 다양한 조형방식에 따라서 예측불가능한 비일상적 인 형상으로 나타나고 있다.49) 이러한 유동성을 표현하고 있는 사례로 시애틀에 위치하고 있는 음악박물관으로 프랭크 게리(Frank Gehry)의 Experience Music Project : EMP가 있다.
[그림 19] 프랭크 게리의 Experience Music Project : EMP
3) 위상변환(Topological Transformation)
비선형과 관련된 형태이론에서 물질은 완전한 형태를 지니지 않는 것으로 독 자적인 생명을 갖고 있는 것이고 시간이 흐르면서 계속적인 변형을 거치면서 어
49) 안 효 정 , 비 선 형 패 러 다 임 에 의 한 공 간 조 형 특 성 과 디 자 인 분 석 , 연 세 대 석 사 논 문 , 2003, p.27
[그림 20] Deutsche Bank Collection
떤 한순간에서 볼 때 전혀 다른 형태 를 보게 된다는 것이다.50) 즉, 형태들 간의 변화를 극적인 대립의 관계에 두기보다는 연결을 통해 부드러운 연 속을 제시한다는 것이다. 즉, 바닥과 벽의 경계가 없어지고 변화함에 따라 내부를 구성하는 모든 면이 하나의 면으로 연결이 되는 것이 위상변환이 라고 정의하는 것이다. 벽, 바닥, 천정 의 유기적인 관계성을 도모하여 기존의 수직적인 요소(벽, 계단, 경사로)와 수평 적인 요소(천정, 바닥)의 변형을 통해서 단절된 형태가 아닌 공간의 연속성을 만 드는 것이다. 즉, 수직 동선으로서의 계단이 경사로의 단계를 넘어서 구체적인 행위가 이루어지는 개념으로까지 확대되면서 ‘기울어진 바닥면’이라고 하는 건축 장치가 되는 것이다. 이것은 수직과 수평 사이의 관계가 기하학의 변환에서 벗어 나 디자이너의 자유롭고 유연한 사고과정과 기하학적 변환을 의미하며 현대 건 축의 비선형적 현상에 직면한 현대 건축가들에게 벽과 바닥이라는 건축의 고전 적 경계까지도 넘어서고자 하는 시도가 행해지고 있다.51) 내부 연속면이란 한 면 이 건물 내부에서 바닥면, 벽면, 천정, 면으로 변화하여 일체화된 것으로 경사로 나 계단 등 층간을 이동하는 수단이 바닥면의 내부에 담기는 것이 아니라 내부 를 구성하는 모든 면이 하나의 면으로 펼쳐져 위상기하학에서 언급하는 것처럼 모서리가 하나로 연결된 것을 말한다. 즉, 바닥면을 위주로 하여 벽, 천정을 모두 연결하는 형태로 나타나며 건물 외관을 따로 구성하지 않고 내부 공간과 건물 자체를 하나의 면으로 동시에 형성된다.