바이오필릭 디자인 개념을 활용한 건축 설계 방법 연구 = Study on Architectural Design Methods Utilizing the Concept of Biophilic Design

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In response to the intensifying "nature deficit disorder" caused by rapid urbanization and high-density residential environments, Biophilic Design has emerged as a paramount architectural strategy for fostering psychological restoration and ensuring environmental sustainability. While international standards such as LEED and WELL have increasingly incorporated biophilic criteria, practical implementations are frequently criticized for remaining at a superficial level of "decorative greening"—merely inserting isolated natural elements without considering a systemic human-nature relationship. Furthermore, the majority of prior academic discourse has been disproportionately centered on workplace and healthcare facilities, leaving a critical scholarly void regarding the systematic application of biophilic principles in cultural and public facilities, where the integration of regional context and civic engagement is essential.
To address these limitations, this study establishes a comprehensive biophilic design methodology that shifts the paradigm from fragmentary element introduction to a context-integrated architectural system. The research begins by adopting Browning & Ryan’s 15 biophilic design patterns as a fundamental analytical framework, which is then synthesized with localized ecological data and user experience analysis (utilizing online review data). A multi-layered design guideline is proposed, spanning from the conceptual planning phase to construction and long-term operation. This methodology is formalized into a structured matrix consisting of "Intent, Application Location, Specific Design Elements, and Verification Indicators," ensuring that biophilic goals are reproducible and verifiable throughout the entire architectural process rather than being lost in translation during implementation.
The empirical validity of this framework was demonstrated through a detailed design proposal for a Visitor Center in a National Urban Park, a site where the synergy between the built environment and the surrounding natural landscape is critical. The design features a continuous pedestrian axis inspired by regional tidal creek (Gaet-gol) motifs, which serves as a backbone for a sophisticated sensory sequence of "Opening-Enclosure-Immersion-Re-opening." This spatial organization succeeds in curating a diverse range of biophilic experiences—from direct visual contact with nature to non-rhythmic sensory stimuli—effectively transforming the visitor center into a living extension of the park’s ecological fabric.
Beyond spatial aesthetics, this research prioritizes the long-term viability and technical performance of biophilic interventions. By integrating passive environmental strategies and the use of eco-friendly, tactile materials into the early design stages, the study ensures that the biophilic elements contribute to the building's overall energy efficiency and climate resilience. Furthermore, a specific maintenance and management protocol was developed to adjust the scale and density of greening based on operational capacity. This approach directly tackles the "management void" identified in previous studies, where biophilic installations often deteriorate due to a lack of practical maintenance planning, thereby securing the life-cycle sustainability of the facility.
Ultimately, this study contributes to the field by expanding the application of biophilic design to the broader realm of public architecture. By providing a rigorous, place-based framework that moves beyond mere decoration, the research offers a practical roadmap for architects and urban planners to implement authentic biophilic values. This systemic approach not only enhances the quality of public spaces but also establishes a foundation for future quantitative research into the physiological and social impacts of context-integrated biophilic environments.

국문 초록 (Abstract)

급격한 도시화와 고밀도 거주 환경으로 인해 현대인이 겪는 '자연 결핍 장애'가 심각한 사회적 문제로 대두됨에 따라, 건축 분야에서는 인 간의 생리적·심리적 회복을 돕는 바이오필릭 디자인(Biophilic Design)의 중요성이 더욱 강조되고 있다. LEED 및 WELL과 같은 국제적 건축 인증 제도에서도 바이오필릭 기준을 강화하는 추세이나, 실제 건축 현장에서 는 공간의 총체적 경험에 대한 고려 없이 단편적인 녹지 요소를 삽입하 는 ‘장식적 그리닝(Decorative Greening)’ 수준의 한계를 보이고 있다. 특히, 이용자의 행태적 특성과 지역적 맥락이 설계의 핵심이 되는 문화 ·공공시설의 경우, 이를 체계적으로 구현하기 위한 건축적 방법론과 장 기적 운영 관점의 논의가 여전히 미흡한 실정이다. 본 연구는 이러한 한계를 극복하기 위해 바이오필릭 디자인을 개별 요소의 도입이 아닌, 지역 맥락과 통합된 건축 시스템으로 전환하는 포 괄적 방법론을 구축하였다. 연구는 Browning & Ryan의 15개 바이오필릭 패턴을 기초 분석 틀로 채택하고, 이를 온라인 사용자 후기 및 행태 데 이터 분석을 통해 도출된 이용자 요구도와 합성하였다. 이를 바탕으로 기획부터 설계, 시공, 그리고 운영·관리 단계까지 아우르는 다층적 가이 드라인을 제안하였으며, 특히 설계의 일관성을 유지하기 위해 ‘의도-적 용 위치-구체적 설계 요소-확인 지표’로 구성된 구조화된 매트릭스를 정립하였다. 이는 건축 전 과정에서 바이오필릭 디자인의 목표가 변질되 지 않도록 돕는 체계적인 검토 틀로 기능한다. 제안된 프레임워크의 실증적 타당성은 국가도시공원 방문자센터 계 획안을 통해 검증되었다. 대상지의 생태적 특성인 갯골 모티브를 공간의 보행축으로 설정하고, 이용자의 감각적 자극을 극대화하기 위해 ‘개방- 위요-몰입-재개방’으로 이어지는 정교한 시퀀스를 조직하였다. 계획안은 전망 라운지, 감각 정원, 수변 체험 공간 등 다채로운 프로그램을 유기적 으로 배치하여 방문객이 자연과 직접 교감하고 심리적 깊이를 경험할 수 있는 공간적 다양성을 확보하였다. 나아가 본 연구는 공간적 미학을 넘어 건축물의 생애주기 지속가능 성과 운영 단계의 실무성을 우선시하였다. 저탄소 콘크리트 및 지역 자 생종 식재와 같은 친환경 재료와 패시브 전략을 초기 설계부터 통합하였 으며, 운영 주체의 역량에 따라 유지관리의 규모와 밀도를 조절할 수 있 는 프로토콜을 제시하였다. 이는 선행 연구에서 지적된 ‘운영 주체 및 관리 계획의 부재’ 문제를 설계 차원에서 선제적으로 대응한 것이다. 결론적으로 본 연구는 바이오필릭 디자인을 단순한 장식적 요소를 넘어 지역 기반의 통합 설계 체계로 확장함으로써, 향후 공공 건축물의 질적 향상과 지속 가능한 건축 구현을 위한 실천적인 로드맵을 제시했다는 점 에서 그 의의가 있다.

목차 (Table of Contents)

• 국문초록 i
• 목 차 iii
• 표목차 ⅵ
• 그림목차 ⅶ
• 제 1장 서론 1
• 1.1. 연구의 배경 및 목적 1
• 1.2. 연구의 방법 및 대상 3
• 1.3. 연구의 흐름도 4
• 제 2장 이론적 고찰 5
• 2.1. 바이오필릭 디자인의 유래 5
• 2.1.1. 바이오필릭 개념의 등장 5
• 2.1.2. 바이오필릭 디자인과 주요이론 6
• 2.2. 국내외 선행연구 동향 8
• 2.2.1. 기존연구 분석 및 공공시설 적용 동향 8
• 2.2.2. 방문자센터 사례분석 10
• 2.2.3. 국내외 바이오필릭 디자인 적용 사례의 시사점 17
• 2.3. 본 연구의 차별성 및 필요성 18
• 2.3.1. 기존연구의 한계점 18
• 2.3.2. 본 연구의 차별성 및 학술적 기여 19
• 제 3장 방문자센터 계획안 20
• 3.1. 개요 및 구성원리 20
• 3.1.1. 목적과 기본 원리 및 구성요소 20
• 3.1.2. 패턴 적용 프로세스 21
• 3.2. 기획 22
• 3.2.1. 대상지 선정 및 분석 방법 22
• 3.2.2. 대상지 선정 25
• 3.2.3. 용도 및 규모 검토 28
• 3.3. 계획 29
• 3.3.1. 대지 분석 29
• 3.3.2. 지역적 맥락 32
• 3.3.3. 방문자 후기 수집 및 이미지 분석 33
• 3.3.4. 이용자 요구 분석 36
• 3.3.5. 공간계획 37
• 3.3.6. 운영 및 관리 55
• 3.4. 설계 59
• 3.4.1. 재료 및 마감계획 59
• 3.4.2. 배치 및 평면 디자인 60
• 3.4.3. 단면디자인 72
• 3.4.4. 입면디자인 73
• 3.4.5. 조감도 이미지 76
• 제 4장 결론 77
• 4.1. 연구의 결론 77
• 4.2. 연구의 의의와 한계 78
• 참고문헌 80
• Abstract 82