카오스이론에서의 비선형성의 조형적 접근을 통한 환경디자인 모형사례연구

Abstract

17세기이후 전개되어온 기계론적 패러 다임은 자연의 한 부분으로서의 인간이 아니라 자연의 정복자로서 인간을 추구하였다. 물질적 풍요를 제공해주는 산업화의 이름으로 진행된 일련의 행동들은 오히려 인간을 자연으로부터 고립시키고 다양성을 인정하기보다는 절대적인 하나의 기준이외에는 모든 것을 무시하는 몰 가치적인 사회를 만들어내었으며 더욱이 산업화에 따른 환경오염은 인간의 생존권을 위협하기 시작하였다. 이러한 배경 속에서 기계론적 패러 다임의 한계를 극복할 대안으로 등장한 생태학적 패러 다임은 인간과 자연의 공생이라는 시대적 과제를 해결하기 위해 다양한 분야 속에서 연구되어지고 있다. 20세기 물리학의 3대 혁명이라 불리는 아이슈타인 상대성 이론, 닐스보어의 양자역학, 카오스ㆍ프랙탈이론은 이와 같은 패러 다임의 전환을 가능하게 한 과학적 발견들이다. 특히 카오스 이론은 과거 무질서한 운동으로서 치부 받던 자연현상 들이 시스템들의 상호관계에 의한 자연의 실제의 모습이며 다분히 복잡하고 다양한 형태를 취하면서도 질서를 갖고 있다는 것이 밝혀지면서 F.카프라(Capra)와 G.쥬커브 같은 물리학자들에 의해 동양의 자연철학과의 유사성이 연구되어지고 있다. 따라서 지난30년 동안 근대화라는 이름 하에서 진행되어온 자연의 파괴, 전통과의 단절에 따른 정체성의 상실을 겪은 우리에게, 새롭게 등장하는 현대물리학은 낯선 서구의 철학이 아닌 우리의 생활 속에 꾸준히 이어져온 전통의 과학적 재해석으로 볼 수 있다. 또한 카오스 이론은 자연의 복잡성을 수학에서의 단순한 법칙의 반복대입을 통해 컴퓨터로 시각화하면서 오랫동안 자연을 모티브로 사용해온 예술분야에서 이를 적용하려는 움직임이 활발히 진행되고 있다. 따라서 본 연구는 생태학적 패러 다임의 배경 하에서 최고의 가치인 미(美)를 추구함에 있어, 과학과 예술간의 접목을 통해 관점과 방법을 공유함으로써 더 많은 가능성과 창조적인 대안을 창출할 수 있다는 다 학제적 방법으로 접근학자 한다. 이를 위해 비선형 동력학이라고 불릴 만큼 카오스의 특성을 대변하는 비선형의 조형적 특성과, 최근에 활발히 진행되고 있는 현대건축에서 비선형성의 조형적 특성을 비교하여 이를 바탕으로 비선형성의 조형원리를 본 연구의 디자인 방법의 틀로서 제시하였다. 그 과정을 요약하면 다음과 같다. 1. 카오스 이론에서의 비선형성의 개념 및 특성을 분석하였으며 이를 디자인에 적용할 수 있는 조형적 접근방법으로 프랙탈 기하학과 위상기하학을 제시하고 조형적 특징들을 고찰하였다. 2. 현대 건축에서의 비선형성의 접근방법과 유형을 분석하고 그 특성을 분석하였다. 3. 카오스 이론과 현대건축에서 보여지는 공통된 조형적 특성들을 추출하여 이들 분야에서 적용된 사례를 살펴보았다. - 디자인 원리는 크게 프랙탈 기하학의 특성을 적용한 자기유사성과 위상기하학의 특성을 이용한 연속적 변형으로 나누고 각각의 원리들에 적용된 형태구성의 특성으로 크기나 형태의 변화를 주는 반복과 방향성 및 깊이 감에 변화를 주는 중첩, 연속된 하나를 다양한 부분으로 나눠주는 변화의 언어로서의 접기와 기본형태의 비선형적 변형을 가능하게 하는 왜곡의 조형적 형태들을 비교하였다. 4. 이상에서 분석한 비선형의 조형원리를 바탕으로 모형사례를 제시하였다. 이와 같은 과정을 통해 과학과 예술의 접목을 시도하여 보았으며 자연의 복잡성과 다양성을 환경디자인에 적용해 보고자 하였다. 본 연구를 통해 연구자는 환경의 예술화를 실현하기 위해 새로운 환경디자인 접근방법으로 자연에서 보여지는 비선형성의 조형적 접근이 인간에게 삶의 질을 향상시키며 자연과 건축의 조화롭게 어우러진 환경을 제공할 수 있다는데 본 연구의 의의를 두며 앞으로의 디자인 방향이 자연과 과학과 예술의 교류의 통해 다양하게 전개될 수 있다는 가능성을 확인하게 되었다. ; The mechanistic paradigm developed after the 17th century pursuits the mankind not the part of the nature but the conqueror of the nature. The series of the behavior progressed the name of industrialization which provide Material prosperity isolated the human from the nature and they produced the worthless society which ignore everything except standardization which does not recognize multiplicities. F. Capra presented by metaphor the mechanistic world-view as reductive, mechanistic, self-assertive hieratical and manly world-view, and he explained current world view unlike above it, as holitic, organic and reactive womanly world view. The changes of these paradigm forced us to watch all the phenomenon as relative, heterogeneous, subjective viewpoint not as absolute, homogeneous, objective viewpoint. Chaos theory explains the nature as above viewpoint. Those things deal with disorder movement is the real figure of the nature on account of the systems reciprocal relationship. They assume the form of complex and diversity but has order. They visualized the complexity of nature by computer through the iteration of the simple rule of mathematics, and recently on the field of art which deals with the nature as motive, it is actively progressing to apply this movement. So on this study, a researcher compared formative character of the nonlinearity on the Chaos theory with its contemporary architecture and presented the common, formative principles produced by above result as the framework of my design method. The summary of the process is as follows. 1. To analyze the concept and the character of nonlinearity on Chaos theory and present fractal geometry and topological geometry through the formative approach which is able to apply to design and study formative character. 2. To analyze the methods, types and the character of the nonlinearity approach on contemporary architecture. 3. To produce the common formative character which appeared on chaos theory and contemporary architecture, and study the applicative cases on this field. The principles of design is divided self-similarity which applies the character of fractal geometry and the continuous transformation which applies topological geometry, and continuous transformation which applies topological geometry, and through the principles of form presents the repetition which provide the changes of size and form, the superposition divides continual unit into diversity, distortion of form which is brought out a denial about a completeness of Euclidean geometric figure. 4. To present the model cases on the basic of the nonlinear formative principles on accounts of above analysis. Through these processes a researcher try to graft the science and the art and apply the complexity and the multiplicity of nature to environmental design.