알고리즘을 적용한 텍스타일 디자인 프로세스에 관한 연구 = A study on textile design process that applies algorithm

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The innovative achievements of science and technology in the 21st century have brought many changes in human society and influence on the textile industry. The development of new technologies and new materials and the diversification of designs have led to the expansion of the traditional domain and concept of textile. The ‘digital technology’, which is leading the biggest trend in these changes, is complementing the existing production method and rapidly changing the design process. In particular, rapid changes in terms of software that applies algorithm or has new functions imply that a new paradigm must be sought.
Based on this background, the purpose of this research is to analyse design cases that use the algorithm technology for defining their characteristics and advantages, and suggest the possibility of textile design process that applies algorithm and is receiving attention as a new methodology through case study.
The digital technology has been confirmed to be a paradigm that leads changes after the observation of case examples that demonstrate drastic changes with the application of the digital technology on the textile field. A study on the characteristics and advantages of designs that have applied algorithm, which is recently in the limelight, have been carried out based on the understanding and cases of algorithm design. According to its characteristics, the algorithm design has been divided into generative design and parametric design, and its graft possibility with textile design has been verified through case studies. The researcher identified the characteristics of generative design that results in various 2D designs of unlimited pattern formation and coincidence through processing algorithm that applies random and repeated functions. This study also examined the possibility of parametric design that can make 3D designs of various sizes and production format by changing the algorithm parameter of Grasshopper. Finally, it also attempted to suggest the direction of textile design process that uses algorithm from now on.
According to the analysis of various textile design cases made by algorithm, the characteristics and advantages of textile designs that use algorithm can be classified into the following keywords: user-customising based on mass production, optimisation that fits the application condition and situation, simulation, diversity, and expandability. All of these demonstrate the characteristics of digital technology. One of the most distinctive aspects when applying algorithm to textile is that it enables the ‘mass production system for multi-variety products.’ Being connected with the production line, the algorithm technology has been confirmed to generate unlimited design on the identical fabric and enable the simulation of finished products, which save time and bring economic benefits from design to production stages.
For vitalisation of the process that applies algorithm in the textile design field, this paper emphasises the need to understand the current status of the textile design industry in the digital era as well as various attempts of designs that apply algorithm. The details include the development of programs and plugins specialised in textile design, improvement of designers’ program-related skills, understanding of the characteristics of algorithm designs, and continuous researches and new attempts by the textile design academia and industry.
The need for textile design method by algorithm will expand over time and open more doors and possibility for designers who have experienced the traditional design methods. In order to realise them, case studies through collaboration with various fields such as construction, urban design, landscape design, industrial design, interior design, and craft design should be continuously carried out. These will be used as primary data for researches on textile design by algorithm, which are expected to provide a direction for the textile industry in the future.

국문 초록 (Abstract)

21세기 과학기술의 혁신적 성과는 인류 사회의 변화를 가져왔으며, 텍스타일 산업에까지 영향을 주었다. 신기술과 신재료들이 개발되고 디자인의 다양화가 이루어지면서 전통적인 텍스타일의 영역과 개념을 확장시키고 있다. 이러한 변화 가운데 가장 큰 흐름을 주도하고 있는 ‘디지털 기술’ 은 기존의 생산방식을 보완하고 디자인 프로세스를 빠르게 변화시키고 있다. 특히 알고리즘을 활용하거나 새로운 기능이 있는 소프트웨어 측면에서 급진적 변화를 보여주고 있는데, 이는 새로운 패러다임을 모색해야하는 시점을 시사하는 것이다.
본 연구는 이러한 배경을 바탕으로, 알고리즘 기술에 의한 디자인 사례들을 분석하여 그 특성과 장점을 밝히고, 새로운 방법론으로 주목받고 있는 알고리즘을 적용한 텍스타일 디자인 프로세스에 대해 사례연구를 통한 가능성을 제시하는데 목적이 있다.
그 방법으로 디지털 기술이 텍스타일 분야에 적용되어 급격한 변화를 보이고 있는 사례들을 관찰하여 디지털 기술이 변화를 주도하는 패러다임인 것을 확인하였다. 알고리즘 디자인의 이해와 사례를 토대로 최근 각광받고 있는 알고리즘을 적용한 디자인의 특성과 장점을 고찰하였다. 구체적으로 알고리즘 디자인을 특성에 따라 제너러티브 디자인과 파라메트릭 디자인으로 나누고 사례연구를 통해 텍스타일 디자인과의 접목 가능성을 검증하였다. 본 연구자는 랜덤과 반복 함수를 적용한 프로세싱 알고리즘을 통해 무한 패턴 생성 및 우연성의 다양한 2D 디자인 결과물이 도출되는 제너러티브 디자인의 특성을 확인하였고, 그래스호퍼의 알고리즘 파라메터를 변경하여 다양한 크기와 생산 포맷의 3D 결과물을 얻을 수 있는 파라메트릭 디자인의 가능성을 타진해보았다. 또한 향후 알고리즘을 활용한 텍스타일 디자인 프로세스의 방향제시를 시도하였다.
알고리즘에 의해 만들어진 다양한 텍스타일 디자인의 사례들을 분석해볼 때, 알고리즘을 활용한 텍스타일 디자인은 대량생산기반의 사용자 커스터마이징, 적용 조건과 상황에 맞는 최적화, 시뮬레이션, 다양성, 확장성 등의 키워드로 그 특성과 장점을 정리해 볼 수 있으며, 이는 모두가 기본적으로 디지털 기술의 특징을 드러내는 것이다. 텍스타일 디자인에 알고리즘을 적용할 때 가장 특징적인 점은 ‘다품종 대량생산 시스템’을 가능케 한다는 것이다. 알고리즘 기술은 생산라인과 연결되어 동일 원단에 무한한 디자인을 생성하며, 완성품의 시뮬레이션이 가능하여 디자인 단계에서부터 생산, 제작 단계까지 시간적 경제적 이익 부분에 강점이 있음을 확인하였다.
텍스타일 디자인 분야에서 알고리즘을 적용한 프로세스의 활성화를 위해 본 논문에서는 디지털시대의 텍스타일 디자인분야의 현황 파악과 알고리즘을 적용한 디자인의 다양한 시도가 필요함을 강조하고 있다. 구체적인 내용은 텍스타일 디자인에 전문화된 프로그램과 플러그인의 개발, 디자이너의 프로그램에 관한 숙련도 향상, 알고리즘 디자인의 특성에 대한 이해와 학계와 업계의 지속적인 연구와 새로운 시도이다.
알고리즘에 의한 텍스타일 디자인 방법의 필요성은 점차 확대될 것이며, 전통적인 디자인 방법을 경험한 디자이너들에게 더 큰 가능성을 열어줄 것이다. 이를 위해 건축과 도시디자인, 조경디자인, 산업디자인, 인테리어 및 공예 등 다양한 분야와 콜라보레이션을 통해 사례연구를 지속시킬 필요가 있다.
이는 향후 알고리즘을 활용한 텍스타일 디자인 연구를 위한 기초자료로 활용될 것이며, 이러한 연구성과들이 모여 미래의 텍스타일 분야가 나아갈 방향을 제시해 주리라 사료된다.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론 1
• 1.1. 연구의 배경 2
• 1.2. 연구의 목적 5
• 1.3. 연구의 내용 및 방법 8
• 2. 텍스타일 디자인의 프로세스와 개념 확장 11
• 2.1. 기술적 발전에 따른 텍스타일 디자인의 개념 확장 12
• 2.2. 디지털 기술 발전에 따른 텍스타일 디자인의 확장 26
• 2.3. 소결 35
• 3. 알고리즘 디자인 방법적 고찰 38
• 3.1. 알고리즘에 의한 텍스타일 디자인의 배경 39
• 3.2. 알고리즘 디자인의 이해 44
• 3.2.1. 알고리즘에 의한 디자인 44
• 3.2.2. 제너러티브 디자인 창조 프로세스 49
• 3.2.3. 파라메터에 의한 디자인 콘트롤 57
• 3.3. 텍스타일 디자인의 알고리즘 특성 65
• 3.3.1. 알고리즘에 의한 디자인 프로세스의 구조 68
• 3.3.2. 모티브 데이터베이스 71
• 3.3.3. 파라메터의 내용과 형식 73
• 3.4. 텍스타일 디자인에 적용 가능한 사례 74
• 3.4.1. 프로세싱에 의한 2D 결과물의 사례 74
• 3.4.2. 그래스호퍼에 의한 3D 결과물의 사례 83
• 3.5. 소결 88
• 4. 텍스타일 디자인의 알고리즘 적용 프로세스 연구 93
• 4.1. 사례연구 조건의 구성 94
• 4.1.1. 모티브 데이터베이스의 구축 95
• 4.1.2. 컬러 파라메터 값의 선정 97
• 4.2. 알고리즘 적용 프로세스 연구 98
• 4.2.1. 프로세싱에 의한 2D 패턴생성 알고리즘 99
• 4.2.2. 그래스호퍼에 의한 3D 모델링 : 레이저커팅 기법을 활용한 알고리즘 121
• 4.2.3. 그래스호퍼에 의한 3D 모델링 : 3D 프린팅 기법을 활용한 알고리즘 132
• 4.3. 소결 141
• 5. 결론 145
• 참고문헌 152
• 부록 159
• ABSTRACT 171

참고문헌 (Reference)

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33. 기술의 발달에 따른 기초디자인 요소와 원리의 표현방식 변화 연구, 윤영인, 한국디지털디자인학회, 디지털디자인학연구, Vol.9(No.3), , 2009

34. 제너러티브 디자인 방법론의 예술 및 디자인 적용사례에 관한 연구, 최장섭(Choi Jangseop), 최장섭, 한국디지털디자인학회, 디지털디자인학연구, Vol.32, p435, , 2011

35. 21C에 나타난 디자인 영역과 디지털 정보기술의 융합현상에 관한 고찰, 엄경희, 이준승, 한국디자인문화학회, 한국디자인문화학회, Vol.16(No.1), , 2010

36. 현대 소재와 기술의 변화에 따른 텍스타일 디자인 확용방안에 관한 연구, 조배문, 김재원, 김선미, 기초조형학연구, Vol.100(No.6), , 2009