건축·인테리어 디자인과정의 커뮤니케이션을 위한 온라인 다중 사용자 가상환경 활용 사례 연구
The Applications of Online, Multi-User Virtual Environments for Architectural & Interior Design Communication
홍승완* 유창균**
Hong, Seung-Wan Yoo, Chang-Geun
Abstract
Architectural & Interior design communication is a process of exchanging information between architects and other professionals, clients, and prospectus users, and a design medium is a means of communication. Using non-immersive, conventional media, it is challenging for architects communicate physical details and users' activities in not yet built three-dimensional buildings to others. Recent advances online, Multi-User Virtual Environments (MUVEs) allow architects and other professionals to experience a virtually constructed building together using anthropomorphic avatars. In addition, MUVEs also enable them to be aware of the presence and activity of each other. Previous studies suggest that the aforementioned characteristics of MUVEs may facilitate communication between architects and others. But these are focused on communication in controlled experimental conditions. This paper discusses the ways in which MUVEs are applied for authentic and long-term collaboration, design studio, and cultural heritage reconstruction projects, produced by digital design group at the UC Berkeley and the Technion-Israel Institute of Technology, and analyzes the influences of MUVEs on those projects. MUVEs helped more precise communication between architects, electronic engineers, and medical staffs, who are collaborating for developing pioneering technology for hospitals. In design studios, MUVEs allowed students to experience other students' design outputs, and thus helped them share ideas mutually. In addition, in cultural heritage reconstruction projects, MUVEs were used for communicating with historians and residents in order to collect evidence. Based on this study, we propose that MUVEs have strong potential for enhancing the communication between architects and other professionals.
Keywords : Online MUVEs (Multi-User Virtual Environments), Design Media, Architectural & Interior Design Communication, Keywords : Design Collaboration
주 요 어 : 온라인 다중 사용자 가상환경, 디자인 매체, 건축·인테리어 디자인 커뮤니케이션, 협업디자인
I. 서 론
건축·인테리어 디자이너(이하 ‘건축가’)는 다양한 디자 인 매체(design media)로 표현된 ‘디자인 결과물’을 통해 관련 전문가와 건축주 그리고 사용자들에게 자신의 설계 의도를 전달하고 건축정보를 교환한다. 따라서 디자인 매 체가 갖고 있는 특성과 한계는 건축가와 타 집단 간의 지 식과 전문성 교환, 설계목표 설정 등 일련의 커뮤니케이
션 과정에 지대한 영향을 미치게 된다(Goldschmidt, 1995).
이같이 디자인 매체가 커뮤니케이션에 미치는 영향과 한 계를 Kalay(2004)는 ‘디자인 매체의 지원성(affordance of medium)’이라고 주장하였다.
건축가는 현재하는 공간에 축조되어지기 이전의 3차원 공 간정보와 디자인 형태, 메시지 등을 관련분야 전문가와 사 용자에게 가능한 정확하게 전달하여 그들의 의견을 설계에 반영해낼 필요가 있는데, ‘디자인 매체의 지원성’은 이러한 외적 커뮤니케이션 과정(extra-process of communication)에 매우 결정적 역할을 하게 된다. 그러나 ‘디자인 매체의 지 원성’에 의해 전달할 수 있는 정보와 메시지는 제약되는 경우가 많고, 디자인 매체에 의해 표현된 결과물을 건축 가의 의도와 다르게 오역(arbitrary interpretation) 하거나 설계안에 대한 잘못된 평가(mise-valuation)가 이루어지는 경우도 있다.
최근 컴퓨터 네트워크를 기반으로 하는 뉴-미디어로서 주목을 받고 있는 ‘온라인 다중 사용자 가상환경(online,
**정회원(주저자), The Technion-Israel Institute of Technology, Lady Davis Postdoctoral Fellow and Adjunct Faculty, Ph.D. in Architecture
**정회원(교신저자), 목포대학교 공과대학 건축학과 교수, 공학박사 Corresponding Author: Chang-Geun Yoo, Dept. of Architecture, Mokpo National University, 1666 Yongsan-ro, Cheonggye-myeon, Muan-gun, Jeonnam, Korea. E-mail: [email protected]
본 논문은 2011학년도 목포대학교 교내연구비 지원에 의하여 연구 되었음.
Multi-User Virtual Environments: 이하 MUVEs)은 건축가 와 관련분야 전문가 및 사용자 등이 기본적인 인간행태 가 구현되는 인체형상의 아바타를 이용하여 아직 구축되 기 이전의 3차원 건축공간을 동시에 미리 경험하고 의견 을 교환할 수 있는 체계를 가능하게 하고 있다. 이러한 온라인 MUVEs는 협업 디자인(design collaboration)과 디 자인 스튜디오 교육, 문화재 복원 등에 도입되어 관련 연 구가 국내·외에서 다양하게 진행 중에 있으나, 기존 연 구들은 프로젝트의 내용과 온라인 MUVEs의 구현과정을 소개하거나(Michon, & Antably, 2013; Lam et al., 2008;
Kalay & Grabowicz, 2007) 실험환경에서의 협업효과 확 인(Gu, Kim, & Maher, 2011) 내지는 창의성과 설계효과 를 추정하는 것에 국한(Hong, Lee, & Kalay, 2013;
Koutsabasis et al., 2012)되는 경향을 보이고 있다.
이에 본 연구에서는 온라인 MUVEs가 협업디자인과 설 계교육 그리고 장기 문화재 복원 프로젝트 등의 외적 커 뮤니케이션 과정에 어떠한 영향을 주었는가를 1) 정보교 환의 정확성과 효율성 2) 새로운 문제발견 및 해법 제시 3) 지식의 상호 보완성에 미치는 효과를 중심으로 선진 해외 연구기관의 적용사례 분석을 통해 밝히고 그 활용 가치를 제시하고자 한다.
II. 이론적 배경
1. 디자인을 위한 커뮤니케이션
Kalay(2004)는 정보제공자가 매체를 통해 수여자에게 정 보를 이동하게 하는 일련의 과정을 커뮤니케이션이라 하 고, 건축설계와 관련한 커뮤니케이션을 내적 커뮤니케이 션(intra-process of communication)과 외적 커뮤니케이션 (extra-process of communication)으로 구분하였다.
내적 커뮤니케이션은 건축가가 디자인 매체를 통해 자 신의 아이디어를 표현하고 그 결과물을 근거로 설계안을 발전시키는 과정을 일컫는데, 이는 아이디어 발상(ideation) 으로도 알려져 있다. 내적 커뮤니케이션의 예로는 디자이 너가 프리핸드 스케치를 통하여 자신의 심상을 빠르게 기 록(capture)하고 스케치를 고찰하며 대안을 발전시키는 경 우이다<Figure 1>.
외적 커뮤니케이션은 건축가가 타 전문가 건축주 사용 자 등과 함께 디자인 매체로 표현된 아이디어를 공유하 는 일련의 과정으로서, 주로 협업과정에서 서로 다른 관 점(worldviews)을 공유하거나 의견 상충을 조절하는 역할 을 한다. 외적 커뮤니케이션의 예로는 디자이너가 도면, 묘사도가 높은 모형, 사실적인 렌더링 등을 통하여 설계 정보를 전달하는 경우가 해당한다<Figure 2>.
외적 커뮤니케이션에서 디자인 매체를 통해 표현된 설 계안은 다른 사람들에 의해 그 의미가 해석된다. 그런데 건축설계는 3차원 공간 아이디어와 그 사용성을 함께 다 룬다는 점에서 관련정보가 디자인 매체를 통해 추출되거 나 단순화되는 과정(abstraction)을 거쳐 표현되는 경우, 그 표현물의 의미를 원래 의도와 다르게 해석하거나 심지어 해석 자체에 어려움을 겪기도 한다. 특히 스케치나 스터디 모형과 같이 단순화 정도가 높은 표현 결과물일수록 디자 인 커뮤니케이션이 제약되는 경우가 빈번하다. Cuff(1996) 는 많은 건축주 및 사용자가 건축가의 스케치나 모형을 완 벽하게 이해하지 못하며, 자신이 기존에 가지고 있는 지식 이나 경험에 의존하여 디자인 매체로 표현된 결과물을 나 름대로 임의 해석한다는 연구결과를 제시한바 있다.
2. 온라인 다중 사용자 가상환경(Online, MUVEs)
온라인 MUVEs는 컴퓨터 온라인 네트워크를 기반으로, 사용자가 사람 형상이 재현된 아바타를 통해 몰입형 3차 원 환경에 접속하게 하는 일종의 대체환경(alternative environments)으로서 ‘세컨드 라이프1)’, ‘월드 오브 워 크 래프트2)’ 등이 가장 대표적인 예이다<Figure 3, 4>.
Figure 1. Concept of ‘intra-process of communication’
Figure 2. Concept of ‘extra-process of communication’
1) ‘세컨드 라이프’는 린든 랩이 개발한 인터넷 기반의 가상 세계로 2003년에 시작되었다. 세컨드 라이프 뷰어라는 클라이언트 프로그 램을 통해 이용자는 다른 아바타와 상호 작용할 수 있고, 보편적인 메타버스의 모습과 결합한 소셜 네트워크 서비스를 제공받는다. 거 주자는 다른 거주자들을 만나고 개인이나 그룹 활동에 참가하며, 가 상 자산과 서비스를 창조하고 다른 이와 거래할 수 있다. http://
ko.wikipedia.org 인용.
온라인 MUVEs는 다른 미디어 매체와 달리 아바타를 통해 현실화 이전의 3차원 설계안을 동시 접속한 여러 사 용자들과 함께 다르게 경험할 수 있는 특징을 갖고 있어 건축가의 외적 커뮤니케이션을 향상시키는데 크게 기여할 할 수 있다. 이는 온라인 MUVEs 사용자가 다른 사용자 의 사회적 존재(social presence)를 인지할 수 있고, 실시 간으로 공유되는 환경에 동시에 존재(co-presence)할 수 있으므로(Ijsselsteijin & Riva, 2003; Oxman, Palmon, &
Weiss, 2004) 아바타의 독립적인 행동을 통해 건축가가 구상한 3차원 공간에 관한 정보를 보다 쉽게 이해하여 보 다 직접적이고 정확한 의사 교환을 가능하게 할 수 있기 때문이다.
최근 이러한 관점을 반영하여 MUVEs를 이용한 협업 디자인, 디자인 스튜디오 교육, 문화재 가상복원 등의 연 구가 국내·외에서 진행되기도 하였다. 대표적인 문화재 가상복원 연구로는 1940-50년대의 캘리포니아 오클랜드 7 번가 지역을 복원한 West Oakland Jazz and Blues(Kalay
& Grabowicz, 2007)과 1세기의 고대 도시 Sirkap을 복원 한 Virtual Sirkap(Michon, & Antably, 2013) 등을 예로 들 수 있는데, 이와 관련된 대부분의 연구들은 MUVEs를 이용한 기술적인 시각화 과정과 그 응용을 소개하는데 국 한되었다. MUVEs를 이용한 디자인 스튜디오 연구는 주 로 기술적인 응용과정을 소개(Gül, Gu, & Maher, 2007) 하거나, 외적 커뮤니케이션의 효과보다는 창의적인 발상
등의 설계효과(Hong, Lee, & Kalay, 2013)에 중점을 두 는 경향을 보였으며, MUVEs를 이용한 디자인 협업 연구 는 외적 커뮤니케이션과의 연관성을 다루는 일부 연구(Gu, Kim, & Maher, 2011; Koutsabasis et al., 2012)가 있었으 나 주로 건축가의 설계정보처리 과정 및 인터페이스 운 용에 따른 정량적 분석에 초점을 맞추거나 실험환경에서 건축가 간의 협업디자인 과정만을 제한적으로 다루고 있 다는 한계를 보였으며, 실제 중·장기 프로젝트 수행과정 에서의 온라인 MUVEs 사용이 외적 커뮤니케이션에 미 치는 영향을 다룬 연구는 아직 미흡하다고 할 수 있다.
III. 사례분석
1. 사례분석의 개요
본 연구는 온라인 MUVEs가 협업디자인, 디자인 스튜 디오 그리고 문화재 가상복원 등의 프로젝트에서 관련 전 문가와 참여자 사이의 커뮤니케이션을 위해 어떠한 방법 으로 적용되었고, 그 결과 상호간의 커뮤니케이션에 어떠 한 영향을 주었는지를 실제 사례를 통해 밝히고자 한다.
이를 위한 온라인 MUVEs 적용 사례는 UC Berkeley 건 축학과에서 진행하고 있는 ‘UC Lights’, Technion 건축대 학의 ‘B’nai-Zion’ 병원 시뮬레이션 등 2개 협업관련 프 로젝트와 UC Berkeley 건축학과의 ‘Virtual Smithsonian Museum I, II’와 같은 2개 디자인 스튜디오 프로젝트 그 리고 UC Berkeley 건축학과의 ‘Virtual Oakland’, ‘Virtual SPK’, ‘Virtual Sirkap’ 등의 3개 문화재 복원관련 프로젝 트 등 모두 3개 유형 7개 프로젝트 사례를 대상으로 하 였다<Table 1>.
구체적인 연구방법으로는 먼저 3개 유형 프로젝트 진행 에 따른 학술발표자료와 프로젝트 진행 과정에서 기록된 사진, 표현 결과물 등의 기초자료를 수집·분석하였다. 다 음으로는 프로젝트의 유형에 따라 온라인 MUVEs가 어 떻게 구축되었고 어떠한 방식으로 커뮤니케이션에 영향을 주었는가를 분석하였으며, 특히 협업디자인 유형에서는 건 축가와 관련 전문가 및 사용자 등의 구성원 간 커뮤니케 이션에 어떠한 영향을 주었는지를, 교육관련 유형에서는 협업디자인 스튜디오를 진행하는 학생들 간의 커뮤니케이 Figure 3. World of War Craft (Google Search image)
Figure 4. Second Life (Google Search image)
2) ‘월드 오브 워크래프트’는 2004년 블리자드 엔터테인먼트에서 개발한 MMORPG로서 인터넷상의 가상세계를 기반으로 하는 몰입형 3차 원 게임이다. http://ko.wikpedia.org 인용.
Table 1. The Applications of Online, MUVEs for Design Communication (UC Berkeley, Technion 2007-2013)
Year Institute Project Goal Participant
2007~2010 UC Berkeley
- Virtual Oakland Jazz and Blues - Virtual Sambor Prei Kuk - Virtual SirKap
Cultural property virtual restoration
Restoration team
Historians
Historical evidence group
2008~2010 UC Berkeley - Virtual Smithsonian I, II Architectural Design Studio Students
(Dept. of Architecture)
2010~2013 UC Berkeley Technion
- UC Lights
- Bnai-Zion Hospital Simulation Design Collaboration
Architect & Designer LED Development team Hospital Manager & Doctor
션을 그리고 문화재 복원관련 유형에서는 복원 팀과 자 문 팀 간의 커뮤니케이션을 파악하였다. 또한 온라인 MUVEs가 커뮤니케이션에 미친 영향에 대한 질적 연구를 위해, 선정된 사례 프로젝트에 직접 참여하였던 UC Berkeley 연구원 3인3)과 현 이스라엘 기술대학 테크니온 연구원 1인4) 총 4인과의 면담조사를 실시하였으며, 외적 커뮤니케이션의 분석 기준과 방법으로 첫째, 정보교환의 정확성 및 효율성(Badke-Schaub, Meumann, Lauche, &
Mohammed, 2007; Cohen, 1944): 어떻게 참가자들은 아 이디어를 다른 참가자들에게 정확하게 전달하고 그들의 의견을 이해·수렴하였는가? 온라인 MUVEs가 정보의 전 달과 이해에 어떠한 영향을 주었는가? 둘째, 새로운 문제 의 발견 및 해법 제시(Kalay, 2004): 어떻게 참가자들은 온라인 MUVEs에서 재현된 건축물을 통해 새로운 문제 를 발견하고 그 해결방법을 논의하였는가? 셋째, 지식의 상호보완성(Kalay, 2004): 어떻게 참가자들은 온라인 MUVEs에서 서로의 지식을 교류하고 보완하였는가? 등으 로 구체화하여 분석하였다. 마지막으로 상기의 조사·분 석 결과를 종합하여 본 연구의 결론을 도출하는 과정으 로 이루어졌다.
2. 온라인 MUVEs와 협업디자인 커뮤니케이션
‘UC Lights’ 프로젝트는 UC Riverside의 전기공학과를 주축으로 5개 캘리포니아 대학이 양방향 커뮤니케이션이 가능한 LED 개발을 목적으로 2010년부터 현재까지 진행 하고 있는 협업 프로젝트이다.
UC Berkeley 건축학과의 디지털 디자인 팀은 LED 기 술을 미국 캘리포니아 오클랜드에 시공중인 ‘Alta Bate Summit Healthcare Center’에 적용하고, 시뮬레이션을 통 해 LED 개발 방향을 제언하는 역할을 맡았다.
이 프로젝트에서 연구진은 아바타를 통해 시공 중인 병 원의 공간정보를 경험하고, 아바타의 동적인 보행과 동시 에 LED의 범위, 설치 위치를 변경하며 그 타당성을 평 가하였다<Figure 5, Table 2>.
또한 온라인 MUVEs에 인공지능을 기반으로 건축물 환 경과 특정 임무를 연산하는 가상 사용자(Kalay, 2004)를 배치하여 다수의 병원 이용자가 동시에 이용할 경우의 LED GPS 기능을 예측하였다. 특히, UC Berkeley 연구 팀은 LED의 GPS 및 물체 감별 기능이 병원 의료진 및 환자의 행동 파악과 효율적인 병원 관리에 도움을 줄 것 이라고 예측하고, 관련 모델을 온라인 MUVEs에서 시뮬 레이션 하였다<Figure 6, Table 2>.
UC Lights 프로젝트에서 온라인 MUVEs는 정보전달의 정확성과 효율성 그리고 새로운 문제의 발견 및 해법 제 시에 다음과 같은 영향을 주었다. 첫째, UC Berkeley 팀 과 RHO Inc.의 대표인 건축가 Roger D. Hay의 문제발 견과 해법 제시에 도움을 주었다. Hay는 의사 아바타와 LED의 상호작용을 실무 건축가의 입장에서 해석하여, 매 우 복잡하고 어려운 의료진 일정과 관련된 병원관리 및 업무효율 파악과정을 LED 사용을 통해 해결하는 방안을 제시하였다.
둘째, 온라인 MUVEs는 UC Berkeley 팀의 연구 결과 와 LED 개발방향에 관한 아이디어를 UC Riverside 및 다른 대학의 타 전공 연구진에 정확하게 전달하는 과정 을 용이하게 하였다. UC Berkeley 팀이 제안한 병원건축 을 위한 LED 개발방향은 의료진의 위치와 상태를 병원 관리진이 실시간으로 파악하고 조정하는 시스템이었다. 이 러한 아이디어를 타 분야 전문가에게 전달하기 위해서는 Figure 5. UC Lights Online, MUVEs (UC Berkeley, Technion
2010-present)
Figure 6. UC Lights Online, MUVEs (UC Berkeley, Technion 2010-present)
Table 2. UC Lights MUVEs (UC Berkeley, Technion 2010-present) Platform Source
Tool
Equipment
User Contents
Dassault Systemes Virtools 5.0
Autodesk's 3DS Max
-PC -single user
Avatar.
LED detection Medical staff's behaviors and events
3) Gokce Kinayoglu (Universite de Montreal, postdoctoral fellow), Ahmed El Antably (Arab Academy for Science and Technology and Maritime Transport, assistant professor) Kartikeya Date (UC Berkeley, Ph.D. candidate)
4) Davide Schaumann (Technion-Israel Institute of Technology, Ph.D. student)
3차원 공간, LED와 의료진의 상호 작용, 의료진의 회진 일정 등이 실시간으로 시각화되어야 하고 관련 내용의 경 험이 가능하여야 하는데, 이러한 커뮤니케이션의 필요조 건을 온라인 MUVEs가 충족시켰다.
온라인 MUVEs 사용 이전, 병원 BIM 모델과 렌더링 이미지를 이용하여 병원 건축가들과 프로젝트의 가능성을 상호 토의하였지만 다음과 같은 커뮤니케이션의 문제점이 발생하였다. 첫째, 사용자의 보행과 행동반경을 임의적으 로 해석함에 따라 LED 설치위치를 합의하기 어려웠다.
둘째, 병원 관리진과 사용자의 구체적인 일정, 사회적인 행동을 다른 기술진에게 정확하게 전달하기가 어려웠다.
이는 이 프로젝트가 건축 팀과 다른 전문가들의 실시간 동시접속 방식이 아니라 아바타의 일인칭 시야와 공간경 험 기록 비디오를 이용하는 비실시간 협업(asynchronous collaboration) 방식을 취했기 때문이다. 따라서 UC Berkeley 팀이 수정한 공간정보와 LED의 위치 및 감지 범위를 아바타를 통해 효율적으로 평가하고 관련 피드백 을 정확하게 줄 수 있었으며, 아바타의 신체범위를 통해 LED의 설치와 병원 이용자 간의 관계, 이용자들에 따른 공간의 밀도 등을 예측할 수 있었다.
온라인 MUVEs가 협업에 사용된 다른 사례는 이스라 엘 과학 재단의 후원으로 2012년부터 현재까지 진행되고 있는 B’nai-Zion병원의 인간행동 시뮬레이션 프로젝트이 다. 이 프로젝트에서 이스라엘 기술대학 테크니온 건축대 학 연구진은 인공지능을 가진 가상 사용자를 이용하여 브 네지온 병원의 심장외과 층(floor)을 의료진과 환자, 방문 자가 어떻게 사용하는 가를 시뮬레이션 하였다(Simeone et al, 2013). 건축가와 의료진은 시뮬레이션된 상황을 온 라인 MUVEs의 1인칭 아바타의 관점에서 경험하거나 투 상 시점에서 관찰할 수 있도록 하였다<Figure 7, Table 3>.
이러한 온라인 MUVEs를 이용한 시뮬레이션 결과물은 새로운 의료시설 및 서비스를 제안하기 위해 협업중인 이 스라엘 Ichilov 병원 M. Salai 교수와 건축·의료·통신·
컴퓨터 공학 전문가들의 아이디어를 수렴하는 용도로 쓰 였다.
MUVEs에서 심장외과 층을 시뮬레이션하기 전, 평면도 에서 의료진과 환자 그리고 사용자가 병원을 이용하는 상 황을 의료진에게 자문해 보았지만, 시간과 역할에 따라 위치와 동선을 달리하는 의사와 간호사들의 복잡한 행동 을 표현하고 전달하기에 어려움이 많았다. 반면, 3차원으 로 재현된 MUVEs와 상호작용하는 아바타 사용자를 통 해 인간행동 시뮬레이션을 시각화하였을 때, 전문가들은 자신들의 선험에 기초한 시뮬레이션의 정확성을 검토하는 것이 가능했으며, 이를 통해 온라인 MUVEs 기술이 사용 빈도 분석, 의료기구 교체에 따른 공간활용도 분석, 의료 진의 동선 분석, 병원 레이아웃의 효율성, 비상상황 조치 시뮬레이션 등에 활용이 가능하다는 결론을 도출하였다.
특히 인공지능을 가진 가상 사용자는 수술 등 의료진이 공간을 사용하는 과정과 사회적인 상호작용을 반복하여 재현하므로서 당해 상황을 시·공간의 제약 없이 아바타 와 3인칭 시점 뷰를 이용하여 경험할 수 있었으며, 이를 통해 병원공간에서 일어나는 행태를 전문가들의 견해를 통해 정확하게 고찰할 수 있었다.
3. 온라인 MUVEs와 디자인 스튜디오 커뮤니케이션
UC Berkeley 재직 당시 Y.E. Kalay 교수는 2008년 가 을, 2010년 봄 학기에 상용 온라인 MUVEs 소프트웨어인 Second Life를 이용하여 가상의 스미소니언(Smithsonian) 박물관을 설계하는 디자인 스튜디오 과목을 개설하였다.
학생들은 각각 자연사 박물관, 문화사 박물관, 항공 기 술 전시관, 아트 갤러리의 설계를 담당하고, 협업을 통하 여 독립 단위로 설계된 박물관들이 스미소니언 박물관의 이미지를 가질 수 있도록 설계를 진행하였다. 본 연구의 주저자는 그 두 개의 디자인 스튜디오 교과목을 함께 진 행하면서, 참여학생들의 설계과정을 기록하고 학생들과의 인터뷰 조사를 통하여 온라인 MUVEs가 학생들의 창의 적인 협업과 디자인 커뮤니케이션에 주는 영향을 분석하 였다(Hong, Lee and Kalay, 2013).
이 연구에서 학생들은 스케치, 모형, 3차원 모델링 소 프트웨어를 이용하여 일부 설계과정을 진행한 후 온라인 MUVEs를 사용하였다. 인터뷰에서 학생들이 온라인 MUVEs와 모형을 복합적으로 사용하였을 때 아이디어 교 환과 대화 효율성이 가장 높았다고 답하였는데, 그 이유 를 온라인 MUVEs에서 학생자신의 아바타가 갖고 있는 신체와 동작(represented body and animated activities)을 통해 다른 학생들이 설계한 가상 건축물을 직접 경험할 수 있었기 때문이라 하였다. 참가학생들은 비실시간 (asynchronous) 협업의 경우 아바타의 몰입형 경험을 통 해 다른 학생의 건물을 경험하고 디자인 의도와 건축물 Figure 7. B’nai-Zion Hospital Online, MUVEs (Technion 2012)
Table 3. B’nai-Zion Hospital Online, MUVEs (Technion 2012- present)
Platform Source Tool
Equipment
User Contents
Dassault Systemes Virtools 5.0
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Medical staff's behaviors and events
의 형태, 내부 공간, 전시물에 관한 아이디어를 상호 공 유할 수 있었다. 그리고 실시간(synchronous) 협업의 경우 에는 다른 아바타의 행동과 위치 그리고 모델링 과정을 실시간으로 인지할 수 있었으며 이를 통해 다른 학생들 의 설계안 수정 및 발전과정을 직관적으로 확인할 수 있 었다고 하였으며, 다른 학생들의 아바타를 박물관 이용자 의 관람행동 예측에 사용했다고 하였다<Figure 8, Table 4>.
또한 온라인 MUVEs에서 아바타의 신체와 행동을 중 심으로 한 공간인지가 커뮤니케이션에 미치는 단점으로 학생들이 디자인 결과물을 인지하는 범위가 아바타의 시 점과 행동에 의해 구속된다는 점 그리고 아바타의 인지 범위 밖에 있는 여러 개의 박물관을 통합하거나 대규모 의 외형을 디자인하는 경우 다른 학생과 설계 대상에 대 해 논의하기 위해 지정된 장소로 아바타를 이동해야 하 는 점이 아이디어의 교환과 대화의 효율성에 방해가 되 었다고 답하였기도 하였다. 이는 온라인 MUVEs의 몰입 형 경험과 모형을 통한 외부형태 관찰을 병행하였을 때 최상의 커뮤니케이션을 경험하였기 때문이다.
이외에도 학생들은 스케치는 구상(mental image)을 빠 르게 시각화하여 의사를 교환하기에 효과적이지만 다른 학생들이 스케치한 3차원적 공간을 정확하게 해석하고 이 해하기 어려웠다고 하였으며, 모형과 3차원 모델링 소프 트웨어는 내·외부 형태에 관한 아이디어를 교환하기에 효과적이었지만 사용성에 관한 아이디어를 전달하기에 어 려움이 있었다고 하였다.
4. 온라인 MUVEs와 문화재 가상 복원 커뮤니케이션
2006-2008년에 걸쳐 UC Berkeley 건축대학 디지털 디 자인 팀과 저널리즘 학과 팀은 협업을 통하여 1940-50년 대에 흑인 문화가 융성했던 캘리포니아 오클랜드 7번가 지역을 온라인 MUVEs를 이용하여 복원하는 West Oakland Jazz and Blues 프로젝트를 진행하였다. 이 프로 젝트의 목적은 단순한 건축물 복원이 아니라 실존했던 인 물과 배경을 복원하여, 가상 환경에 접속한 사용자가 당 시의 웨스트 오클랜드 상황을 직접 경험하게 하는 것 이 었다Kalay & Grabowicz, 2007) <Figure 9, Table 5>.
가상 복원에 필요한 건물 및 실존 인물의 자료는 저널 리즘 학과가 제공한 사진, 신문과 같은 당시의 보도 자료 를 통해 수집되었고, 1950년대의 오클랜드를 기억하는 지 역민과의 인터뷰도 병행되었다. 특히 지역민의 인터뷰는 당시 웨스트 오클랜드 7번가의 분위기와 장소성을 복원하 기 위해 필요한 주요 건축물들의 구체적인 사용 사례와 지역 인사들과 그 건물들의 연관성을 추정하는데 사용되 었다.
프로젝트 초기단계에서 고증을 위해 사용된 사진과 신 문기사들은 역사적 건물의 단편적 정보만을 가지고 있거 나 해당 건축물의 용도와 주요 인물들과의 관련성을 글 로 표현하고 있어, 건축물과 인물의 구체적 행동을 자문 하기에 상당한 어려움이 있었다. 따라서 이 프로젝트에서 는 복원의 정확성을 높이기 위해 2007년 당시 연구원이 었던 Gokce Kinayoglu는 오클랜드 시청 공무원 Lynne Figure 8. Virtual Smithsonian Museum I·II, Online, Collaborative
Design Studios (UC Berkeley 2008)
Table 4. Virtual Smithsonian Museum I·II, Online, Collaborative Design Studio Environments (UC Berkeley 2008) Platform Source
Tool
Equipment
User Contents
Linden Lab's Second Life
Linden Lab's Second Life
- Networked PC 7 users - Networked PC 14 users
Art gallery, American culture and history museum, Natural history museum, Aero space museum
Figure 9. Virtual Oakland Jazz and Blues Online, MUVEs (UC Berkeley 2006-2008)
Table 5. Virtual Oakland Jazz and Blues Online, MUVEs (UC Berkeley 2006-2008)
Platform Source
Tool
Equipment
User Contents
Garage Game's Torque Engine
-Autodesk's 3DS Max -Smith Micro Software's Poser
-Networked PC -30 users
1940-50's West Oakland 7th street buildings, avatars, Npcs* and objects**
*Npsc (non-player characters); bot or agent
**Object; furniture, car, cloths etc
Horiuchi의 도움을 받아 오클랜드 커뮤니티 센터에서 지 역민 및 관계자를 대상으로 복원이 진행 중인 웨스트 오 클랜드 7번가 프로젝트 결과물을 시연하였다. 이를 통해 연구 팀은 당시 지역민들이 기억하는 주요 인물들이 활 약한 장소와 내용, 건축물과의 관계, 중요한 역사적 사건 을 자세하게 고증하여 복원의 신뢰성을 높일 수 있었다.
또한 복원팀원들은 비실시간 협업과정에서 아바타의행 동을 이용하여 다른 팀원들이 복원한 건물의 규모와 배 치, 재질, 역사적인 인물의 배치를 평가하였으며, 실시간 으로 모든 팀원들이 접속하여 복원한 가상환경에 동시에 존재하는 경우(co-presence), 다른 팀원들의 아바타는 건 물의 규모와 공간의 밀도를 직관적으로 인지하는 도구의 역할 뿐만 아니라 장소성을 재현하는 역할도 수행하였다.
Virtual Sambor Prei Kuk(Virtual SPK) 프로젝트는 UC Berkeley 디지털 디자인 팀이 2007년부터 2008년에 걸쳐 수행한 가상복원 프로젝트 중 하나이다. 이 프로젝트의 목적은 지금은 폐허로 남아있는 기원전 7세기에 캄보디아 크메르 사원을 온라인 MUVEs를 이용하여 복원하고, 사 용자로 하여금 당시 건물·의상·종교의식 등을 일인칭 아바타를 이용하여 체험하게 하는 것이었다(Lam et al, 2008) <Figure 10, Table 6>.
이 프로젝트 역시 다른 복원 프로젝트와 유사한 고증 을 필요로 하였기에 프로젝트 초기단계에서 스케치와 입 면도, 배치도를 통해 건물의 규모, 재질, 및 종교적인 의 식 등을 자문하였는데, 종교적 의식과 같은 경우는 구체
적인 행동의 묘사가 필요하지만 자문이 구두나 글로 이 루어져 복원 팀의 자의적 해석이 불가피하기도 하였다.
따라서 복원의 신뢰성을 높이고자 가설 상태에서 복원된 사자사원을 역사학자인 Joanna Williams 교수에게 시연하 였고, 이 시연에서 일인칭 시점의 아바타는 사원의 전정 및 내·외부 공간을 보행하면서 그 장소에서 가상의 등 장인물이 재현하는 문화, 종교적 행동을 실시간으로 경험 하고 상호작용 하도록 하였다. 이를 통해 Williams 교수 는 복원팀에게 건물의 외장 재료 및 사원으로 진입 전 대 형 목욕탕의 위치, 종교적의식이 벌어진 장소 및 절차에 관한 구체적인 내용을 고증하였다.
Virtual Sirkap 프로젝트는 UC Berkeley 디지털 디자인 팀이 캘리포니아 Claremont McKenna 대학의 종교역사학 자 Daniel Michon 교수와의 협업을 통하여 현 파키스탄 에 위치했던 1-2세기의 고대 도시 Sirkap을 온라인 MUVEs 기술을 통해 복원하는 것(Michon & Antably 2013)이었다<Figure 11, Table 7>.
이 프로젝트에서 Michon 교수는 가상 복원 중인 Sirkap 을 아바타 시점을 통해 경험하는 결과물을 원격회의 소 프트웨어를 이용하여 확인하고 관련 자문을 진행하였다.
기존 Sirkap 주요 도시구조물 자료는 2D 배치도를 바탕 으로 건축물을 3D로 먼저 복원하고, 당시 인물들이 건축 물을 사용하는 상황을 묘사하기 위해 해석(interpretation) 과 추정(deduction)이 필요했다. 이에 복원 팀은 일인칭 아바타를 복원 중인 Sirkap의 사원 군을 보행하도록 하였 Figure 10. Virtual Sambor Prei Kuk Online, MUVEs (UC Berkeley
2007-2008)
Table 6. Virtual Sambor Prei Kuk Online, MUVEs (UC Berkeley 2007-2008)
Platform Source Tool
Equipment
User Contents
Garage Game's Torque Engine
-Autodesk's 3DS Max -Smith Micro Software's Poser
-Networked PC -20 users
BC 7C Sambor Prei Kuk buildings, avatars, Npcs* and objects**
*Npsc (non-player characters); bot or agent
**Object; furniture, car, cloths etc
Figure 11. Virtual Sirkap Online, MUVEs (UC Berkeley, Claremont McKenna Collage, 2010-2011)
Table 7. Virtual Sirkap Online, MUVEs (UC Berkeley, Claremont McKenna Collage, 2010- 2011)
Platform Source Tool
Equipment
User Contents
Garage Game's Torque Engine
-Autodesk's 3DS Max
-Networked PC -Single users
1-2 Century Sirkap buildings, avatars, Npcs* and objects**
*Npsc (non-player characters); bot or agent
**Object; furniture, car, cloths etc
고, Michon 교수는 원격으로 이를 확인한 다음, 도시구 조물 간의 거리와 높이, 가로의 너비 등을 결정하였는데, 이 과정에서 주요 건축물인 북쪽 관문과 탑이 있는 사원 전정의 형태와 규모를 평가할 때 특히 유용하였다. 또한 복원에 필요한 소실부의 경우는 유사 건물에 대한 공간 적인 경험과 전문지식을 통해 추정하였는데, 가상으로 복 원된 소실부를 아바타의 보행을 통해 규모를 추론하고 정 확성을 평가하였다. 이러한 평가는 실시간으로 UC Berkeley의 복원 팀에게 정확하게 전달되었으며, 3차원 공 간상의 아바타 위치와 관련정보는 당시 인물들의 배치와 행동을 결정하는 과정에서 Michon 교수와 오역 없이 공 유할 수 있었다.
5. 사례분석의 종합
온라인 MUVEs가 업 디자인과 온라인 디자인 스튜디 오 그리고 문화재 가상 복원 프로젝트에서 외적 커뮤니 케이션의 요소인 참가자 사이의 정확하고 효율적인 정보 교환, 새로운 문제의 발견과 해법 제시, 지식의 상호 보 완성 등에 주는 효과를 종합한 결과는 <Table 8>과 같다.
IV. 결론 및 제언
본 연구는 UC Berkeley 건축학과 디지털 디자인 연구 진 및 이스라엘 기술대학 테크니온(Technion) 건축대학 연
구진에서 수행한 실제 협업디자인, 디자인 스튜디오, 문화 재 가상 복원 프로젝트 등 3개 유형 7개 프로젝트의 사 례분석을 통하여, 온라인 MUVEs가 어떠한 목적으로 사 용되었고 건축가를 비롯한 구성원 간의 커뮤니케이션에 어떠한 영향을 주었는가를 조사·분석하였으며, 그 결과 다음과 같은 연구결과를 확인할 수 있었다.
건축 팀과 다른 전문가 사이에 협업디자인에서 렌더링 이미지나 건축도면의 사용은 3차원 공간에서 일어나는 사 용자의 복잡한 행동을 모두 전달하는데 한계를 보였다.
그러나 온라인 MUVEs는 3차원 공간에서 사람 형상을 한 아바타의 실시간 경험과 상황에 따라 행동하는 가상 사 용자를 통해 시공 중에 있는 건축물에 적용될 LED의 위 치와 반경, 병원 관리를 위한 적용성, 의료진 일정과 환 자의 행동, 수술과정, 응급상황 등에 관한 정보와 전문적 지식을 확연하고 정확하게 공유할 수 있었고, 이를 통해 의료진, 병원 건축가, 공학 전문가들은 온라인 MUVEs 관 련기술이 병원관리를 위한 보행거리분석, 응급상황대처분 석, 병원 레이아웃 평가 등에 적용 가능성이 높다는 결론 을 합의하였으며 현재에도 지속적인 개발이 이루어지는 것으로 나타났다.
또한 건축디자인 스튜디오에서 온라인 MUVEs는 참여 학생자신 및 타인의 설계안을 직접 경험할 수 있을 뿐 아 니라 다른 학생들의 디자인 형태, 인테리어, 전시물 등과 같은 설계정보와 과정을 실시간으로 공유·인지할 수 있 Table 8. The Effects of Online MUVEs of Extra-Process of Communication
Type Project Elements of MUVEs Effects of MUVEs on Communication
Multidisciplinary Collaboration
- UC Lights - B'nei-Zion Hospital Simulation
- Avatar's immersive activities
(both asynchronous and synchronous) - Shared environments - LED detection simulation - Virtual user simulation in hospitals
Accuracy and efficiency of communication - Location and range of LEDs
- Exploring the values of LEDs for hospital managements - Medical staffs and patients' behaviors
- Surgery procedure - Events in hospitals Problem-finding and solving
- Exploring the values of LEDs for hospital managements: walking distance analysis, migration patterns analysis emergency behavior analysis, hospital layout analysis
Complementariness
- Expertise on hospital managements - Knowledge on the medical staffs' schedule - Knowledge on the operation procedures Online
Collaborative Design Studio
- Virtual Smithsonian Museum I, II
- Avatar's immersive experience - Shared environments and objects (both asynchronous and synchronous)
- Co-presence with others (synchronous)
Accuracy and efficiency of communication
- Sharing the ideas on the museums' forms, interior spaces, and exhibits - Sharing collaboration processes and tasks
- Analyzing prospectus museum users' behaviors Complementariness
- Design vocabularies: triangular unit and materials
- Evaluating the museums according to the prospectus users' behaviors Cultural
Heritage Reconstruction
- Virtual Oakland
- Virtual SPK
- Virtual Sirkap
- Avatars‘ immersive experiences (both asynchronous and synchronous) - Shared environments - NPCs (Non-Player Characters)
- Co-presence with others (Synchronous)
Accuracy and efficiency of communication
- Dimensions, scales, and details of the historical buildings - Location and site plan of the buildings
- Sense of place
- Cultural, social, and religious behaviors of the past residents Complementariness
- Supporting experts' deduction for the missing building parts
- Supporting the interviewees who had experienced the historical buildings to recall the relevant memories
게 하였고, 참여학생 상호간의 의견교환 등 쌍방향 커뮤 니케이션을 가능함으로서 디자인 아이디어 발전에 크게 기여할 수 있는 것으로 나타났다. 또한 다른 학생의 아바 타와 한 공간에 동시에 존재하는 상황은 사용자의 행동 을 미리 예측하여 설계안을 발전시키는데 도움을 주었으 며, 온라인 MUVEs를 모형과 병행하여 사용했을 경우 아 이디어 전달과 대화의 효율성이 극대화되는 것으로 나타 났다.
그리고 문화재 등 역사적 건축물을 가상으로 복원하는 과정에서 온라인 MUVEs를 통해 재현된 역사적 건축물 과 아바타의 몰입형 경험 그리고 다른 아바타들과의 상 호작용은 역사 전문가 및 자문 팀 각 개인에게 역사적 인 물과 건축물과의 관계, 장소성, 역사적 사건, 의상 및 종 교적 의식, 도시 및 건축물의 규모를 정확하게 추론하고 고증하는데 많은 도움을 준 것으로 나타났다. 특히 사진 이나 배치도 등 다른 디자인 매체가 단편적인 정보를 전 달하는데 비해 온라인 MUVEs는 3차원 공간에서의 역사 적 인물의 행동을 비교적 오역 없이 상세하고 공유할 수 있도록 하였을 뿐 아니라 이를 통해 사실적이고 신뢰성 있는 문화재 가상복원을 가능하게 하는데 크게 기여한 것 으로 나타났다. 그러나 온라인 MUVEs가 외적 커뮤니케 이션에 미치는 효과를 극대화하기 위해서는 건물 및 아 바타에 관한 모델링과 재질의 묘사도(levels of detail)가 복잡할 경우 사용자간의 외적 커뮤니케이션 장애의 원인 이 될 수 있으므로 가능한 최소화 할 필요가 있으며, 동 시에 전문가나 자문단 등의 아바타 사용 편의성을 높일 수 있는 하드웨어적 인터페이스가 필요한 것으로 나타났 다. 또한 이러한 묘사도와 인터페이스가 외적 커뮤니케이 션을 제한하는 요소임에도 불구하고, 온라인 MUVEs는 설계대안에 대한 건축가와 전문가 집단사이의 의견 교환 을 위한 효율적인 커뮤니케이션 방법이 될 수 있으며 나 아가 사용자 및 지역민과의 협의와 경관성이 중요시되는 공공건축물의 건축디자인 유도와 평가에도 그 활용가능성 이 매우 클 것으로 여겨진다.
그러나 본 연구는 사용된 사례의 수가 제한적이라는 점 에서 일반화하기 어렵고 커뮤니케이션 영향에 대한 평가 지표를 확립하여 정량적 분석이 이루어지지 않았다는 한 계를 가지고 있다. 따라서 현재 진행 중인 커뮤니케이션 영향을 정량적으로 평가할 수 있는 다양한 지표설정 연 구와 온라인 MUVEs의 아바타를 부분적으로 인공지능화 하고 이러한 시뮬레이션이 건축·인테리어 관련전문가 간 의 커뮤니케이션에 미치는 영향과 효과에 관한 연구, BIM 기반의 다전공 협업 플랫폼(multi disciplinary platform)에 서의 아바타 사용 및 몰입형 경험이 참여 전문가 간의 외 적 커뮤니케이션에 미치는 영향과 효과에 관한 연구, 바 람직한 도시 및 가로경관을 위한 건축디자인 유도 및 평 가방법으로서 MUVEs의 적용 가능성 연구 등을 진행하 고자 한다.
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접수일(2013. 11. 25) 수정일(1차: 2014. 1. 24) 게재확정일자(2014. 2. 11)
