프랙탈 기하학을 응용한 의상 디자인 연구

Abstract

현대의 과학 기술은 다양성과 복잡성을 가능하게 하였고, 인간의 가시범위에 속하지 않았던 자연현상이나 물질을 가시범위 속으로 끌어들여 육안으로 감지할 수 있게 하였다. 이러한 복잡성을 단순화시키는 과정에서 발견한 프랙탈의 원리는 과학이 예술 분야로 새롭게 접근할 수 있는 매개체 역할을 할 수 있다는 가능성을 제시해 주고 있다. 본 논문은 프랙탈 기하학을 이용하여 그 조형적 특성을 이해하고 디자인에 적용시킨 사례들을 분석하여 과학 이론과 디자인과의 연관성 및 적용 가능성을 찾아보고, 현대 의상 디자인의 다양한 요구에 부합될 수 있는 독창적이고 개성적인 디자인 개념을 제시하였다. 작품 제작을 위한 이론적 연구의 절차는 다음과 같다. 첫째, 프랙탈 기하학에 대한 개념의 역사와 발생 과정, 프랙탈 기하학의 다양한 유형들을 구체적인 항목을 중심으로 알아본 후, 실제로 자연계에 존재하는 다양한 프랙탈적인 형태들을 고찰하였다. 둘째, 프랙탈 기하학은 단순한 수학식을 계산해 내는데 유용할 뿐 만 아니라 그것을 표현하고 변형시키는 조형적 요소로써도 중요한 도구로 이용된다. 따라서 프랙탈 기하학의 다양한 조형원리를 알아보고 이러한 원리들이 예술과 어떠한 관련이 있는지에 대해 살펴본 후, 다양한 예술 작품과 의상 디자인에서 프랙탈이 표현된 예들을 고찰하였다. 셋째, 프랙탈을 의상디자인에 접목시키기 위한 수단으로 다양한 프랙탈 프로그램에 대해 조사해보고 Kai's Power Tools(KPT)라는 프랙탈 프로그램의 이용 방법에 대하여 알아보았다. 이를 통한 이론적 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 프랙탈은 세부구조가 전체구조를 끊임없이 반복하는 구조로, 어떤 규칙에 따라 무한히 반복되어 얻어지는데 자기닮음성과 끊임없이 반복되는 순환성의 성질을 가지고 있다. 수학적으로 계산된 값에 의해서 이러한 형태가 나타나는데, 만델브로트 집합과 줄리아 집합이 그 대표적인 예이며, 프랙탈 도형인 코흐곡선과 시어핀스키 개스킷, 맹거스폰지가 대표적인 프랙탈 도형이다. 이러한 프랙탈 형태는 자연계에서도 다양하게 나타나는데, 번개나 강줄기, 산과 구름, 나무 그리고 인간의 뇌와 폐 등에서 이러한 자기 닮음성과 반복되는 순환성의 성질을 찾아볼 수 있고, 프랙탈 차원으로도 계산할 수 있음을 알 수 있었다. 둘째, 프랙탈 기하학은 조형적 요소로써도 다양하게 연구되었다. 프랙탈 형태들은 자기유사성과 순환성 외에도 무작위성, 비선형성, 비예측성, 중첩, 반복, 왜곡 등의 조형원리를 가지고 있다. 이러한 프랙탈 조형원리들을 이용하여 다양한 작품들이 창조되었다. 기하학적 패턴으로 대칭의 미를 이루는 테셀레이션 방법을 이용한 에셔, 옵아트를 이용해 착시 현상을 일으키는 바자렐리의 예술 작품들에서 프랙탈 형태를 다양하게 찾아볼 수 있다. 최근에는 컴퓨터 기술의 발달로 상상력이 가득한 외계와 우주 같은 신비로운 것들을 표현하기도 하는데, 제이콥슨의 작품에서 현실과 이상을 넘나드는 다양한 작품들을 발견할 수 있다. 셋째, 프랙탈을 의상디자인에 접목시키기 위해 프랙탈 프로그램을 이용할 수 있는데, 카이 크라우제에 의해 개발된 KPT를 이용하면 다양한 프랙탈 프로그램을 창조해 낼 수 있다. 이 프로그램은 만델브로트, 만델큐브 그리고 뉴턴브로트 이 세 가지 기본적인 프랙탈 도형을 바탕으로 다양한 프랙탈 이미지를 생성해 낼 수 있다. 위의 이론적 연구 결과를 토대로 창조된 프랙탈 이미지를 디지털 날염 프린팅(DTP) 기법을 이용하여 다양한 의상(원피스 2벌, 자켓과 스커트 , 코트와 팬츠, 원피스와 볼레로 자켓, 롱블라우스와 팬츠, 코트와 원피스, 블라우스와 스커트 총 8벌)을 제작할 수 있다. 작품 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 세부구조가 전체구조를 끊임없이 반복하는 프랙탈 패턴이 만들어내는 형상은 믿기 어려울 정도로 아름답고 환상적이면서 그 형상은 자연과 우주의 다양한 모습을 묘사해준다. 이러한 특징으로 프랙탈은 예술의 소재로 다양하게 응용되어 왔고, 프랙탈이 가지고 있는 독특하면서 화려한 색채와 문양은 의상에 다양하게 표현될 수 있음을 알 수 있었다. 둘째, 프랙탈의 자기유사성과 순환성, 중첩, 반복, 왜곡 등의 조형원리는 의상 디자인에서 신비롭고 다채로운 느낌을 줄 수 있다는 면에서 큰 장점을 가지고 있었다. 셋째, Kai's Power Tools(KPT)를 이용하면 하나의 기본 도형을 바탕으로 변환 기능을 통해 여러 가지의 효과를 낼 수가 있는데, 이를 통해 고유하고 독창적인 디자인 패턴을 끊임없이 창조해 낼 수 있음을 알 수 있었다. 넷째, 컴퓨터를 이용한 프랙탈 이미지 창조와 디지털 날염을 이용한 표현 및 의상 제작은 매우 간단하고 편리하여 단시간에 의상을 제작할 수 있다. 또한 각 과정에서 수정과 변화를 쉽게 할 수 있기 때문에 급변하는 현대의 패션 풍조에 적합하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 수학, 과학적 원리인 프랙탈을 재해석, 재조명하고 이를 예술에 접목시킴으로써 다학문적 결합을 추구하였다. 또한 프랙탈 미학을 제시하여 프랙탈 원리를 보다 폭넓게 응용하고자 했다. 과학기술로 간단히 만들어 낼 수 있는 프랙탈 원리는 컴퓨터가 발달된 현대 사회에서 급변하는 패션과 의상 분야에 적용될 때 그 가능성은 무한하다고 할 수 있다.;In modern society, new paradigm of the 21st have been concentrated on the word of 'complexity'. Developments of science, technology, and computer enable 'complexity' and 'variety' to us. In modern society, scientists have been studied complex and irregular phenomena in nature, and are now examining science of complexity to find out the regularities in them. From this activities, we can find 'Fractal theory'. A fractal defines as generally a rough or fragmented geometric shape that can be split into parts, each of which is a reduced-size copy of the whole. And this property called self-similarity. From this fractal properties, we are able to understand nature and human as simplified the complexity. In this circumstance, art and science are not anymore totally different fields but they are rather in relation of interdependence. According to this flow, the world of art vigorously tries to graft science on design in various ways. Thus in this study, I intend to understand fractal theory concerned with design in order to make advanced fabrics with originality. Thus, this thesis focuses on fractal theory as the formative principles to form a creative thinking of designing various fabrics. The process shows as follows. Firstly, As a basic ground of this study, I intend to explain the concepts and give some examples forming fractal theory and their formative principles including various kinds of fractal existing in nature. Secondly, this thesis gives some examples of fractal arts and artist. From many of fractal artists, we are able to understand the characteristics of fractal in art. Thirdly, as a step of design programing, I introduce 'Kai's Power Tools(KPT)'. Fractal art is usually created directly with the assistance of a computer. There are some computer programs to generate fractal images. One of the best program is KPT which generate various fractal geometrical shapes. We summarize how to process using KPT program. Fourthly, for textile work expression, I used Digital Textile Printing(DTP) to realize the color and image transcription, which have been difficult to express in the existing analogue textile printing processes, optimally on textile accordingly, manufacturing it as an apparel work. Finally, I express the fractal images generated by using KPT program into various textile designs by DTP. Fractal art is created by calculating fractal objects and representing the calculation results as still images, animations, music, or other media. As the above, I was able to see that introducing the fractal images might give probably many expression, which may increase textile artistic expression. Furthermore, it seems that combination of the fractal images and their formative properties improves a new artistic motivation and expression the fractal images into a fashion may developed as a advanced design to facilitate the harmony of art and science.