업사이클링 패션제품의 생산 시스템 구축을 위한 모듈러 디자인과 VR평가 = Development of Modular Design and VR Evaluation for the Construction of Upcycling Fashion Products

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In the 21st century, the fashion industry is being urged to transform from a traditional product-oriented model to a sustainable, human-centric system. Industry 5.0, which emphasizes human-centricity, sustainability, and system resilience, is redefining industrial paradigms, demanding structural innovation beyond the mass production–consumption cycle. In this context, the present study proposed a new upcycling fashion design system by integrating modular design principles with digital technologies such as CLO 3D and virtual reality (VR).
Traditional upcycling design, while creative, has remained largely manual and non-standardized, limiting scalability and systematization. This study aimed to overcome these limitations by applying modular design to develop structurally recombinable prototypes and to utilize digital platforms for simulation, evaluation, and iterative feedback. The research objectives were threefold: (1) to analyze the theoretical applicability of modular design in fashion; (2) to develop a modular upcycling dress prototype using CLO 3D based on a men's shirt; and (3) to
conduct user-centered design evaluation using immersive VR environments.
The results confirmed that modular design enabled efficient reconfiguration and reproducibility, transforming handcrafted upcycling into a digitally supported, system-driven process. The five-phase strategy developed—(1) modular
configuration, (2) color block application, (3) VR-based evaluation, (4) design optimization, and (5) system structuring—functioned as a circulatory model that connected design, feedback, and refinement. User evaluations in the VR
environment provided multidimensional feedback, including structural clarity, immersive experience, and design completeness, demonstrating the potential of VR as a consumer-driven evaluation tool beyond static visual assessments.
This study contributed a theoretical and practical framework for sustainable upcycling fashion in the digital age. First, by introducing modularity into fashion structure analysis, it presented a design logic that allowed structural unitization and recombination. Second, the integration of CLO 3D and VR enabled a dynamic
design evaluation model based on user perception, shifting the paradigm from static observation to experiential interaction. Third, the proposed strategy established a repeatable digital prototype system that minimized fabric waste and enhanced design efficiency, suggesting the feasibility of Industry 5.0–oriented fashion systems.
Nevertheless, the study had several limitations. The VR evaluation was conducted mainly with fashion design students, lacking diversity in consumer representation.
Furthermore, VR technology had constraints in simulating tactile feedback, lighting variations, and high-fidelity texture representations. The sample size and number of evaluated designs were also limited, which may restrict the generalizability of the findings. Future research should involve diverse user groups, enhance modular data integration between CLO 3D and VR, and apply quantitative modeling for in-depth psychological analysis. These efforts would help evolve the proposed framework into a more refined, consumer-participatory digital ecosystem for sustainable fashion.

국문 초록 (Abstract)

21세기 패션 산업은 단순한 제품 생산을 넘어 인간 중심의 지속 가능한 시스템으로의 전환을 요구받고 있다. 특히 Industry 5.0은 기술 중심의 Industry 4.0을 넘어, 인간 중심성(Human-centricity), 지속 가능성(Sustainability), 시스템 탄력성(Resilience)을 강조하는 새로운 산업 패러다임으로 주목받고 있으며, 이는 대량 생산과 소비로 대표되던 기존의 패션 시스템에 구조적 변화를 요구하고 있다. 본 연구는 이러한 전환적 흐름 속에서 업사이클링 패션 디자인의 시스템화를 위한 실천적 접근을 시도하였다.
전통적인 업사이클링은 수작업 기반의 비표준적 방식이 대부분으로, 디자인 다양성과 창의성에는 기여하나 반복성과 대량 적용에는 구조적 한계를 보여왔다. 이에 본 연구는 모듈러 디자인(Modular design)의 개념을 패션 디자인에 적용하여, 반복 가능한 단위화 설계를 통해 디자인의 구조적 재조합과 효율적 생산을 도모하고자 하였다. 또한, 디지털 기술의 통합을 통해 업사이클링 디자인의 확장 가능성을 실증하고자, 3D 의류 시뮬레이션 툴인 CLO 3D와 VR(Virtual reality) 기반 소비자 평가 환경을 설계하였다. 이는 사용자 중심의 피드백 구조를 통해 디자인 수용성과 체험 기반 반응을 분석함으로써, 업사이클링 디자인을 시스템 기반으로 전환하는 데 필수적인 근거를 제공한다.
본 연구는 세 가지 연구 목표를 중심으로 진행되었다. 첫째, 모듈러 디자인 전략의 이론적 구조와 패션 디자인 적용 가능성을 분석하였다. 둘째, CLO 3D를 활용해 셔츠 기반 업사이클링 원피스를 대상으로 모듈 단위 재조합이 가능한 디지털 프로토타입을 개발하였다. 셋째, VR 환경에서 소비자 대상 디자인 수용성 평가를 수행함으로써, 체험 기반 반응 데이터를 수집하고 분석하였다.
연구 결과, 모듈러 디자인의 반복성과 응용 가능성은 업사이클링 디자인의 수공예 중심 한계를 극복하고, 디지털 환경에서 표준화된 설계 매뉴얼로 전환될 수 있음을 보여주었다. 특히, 본 연구에서 제안한 5단계 디자인 전략(모듈러 구성–컬러 블록 적용–VR 평가–디자인 최적화–시스템 구축)은 디자인–평가–보완–재구성의 순환적 구조를 실현함으로써, 디지털 업사이클링 시스템 구축의 실질적 모델로 작동하였다. 나아가 VR 평가를 통해 수집된 정성적 데이터는 몰입감, 현실성, 구조 이해도 등의 다차원적 요소를 포함함으로써, 단순 시각 평가를 넘어선 체험 기반 피드백 체계를 가능케 하였다.
본 연구는 패션 디자인의 지속 가능성과 디지털 전환이라는 두 축을 통합하여, Industry 5.0 기반의 미래 패션 시스템 구현 가능성을 실증적으로 탐색하였다는 데 학문적 의의가 있다. 특히, CLO 3D 시뮬레이션과 VR 체험 기반 소비자 피드백은 단위 모듈 설계의 반복 적용 가능성과 시스템 구조화를 가능하게 하였으며, 이를 통해 업사이클링 패션 제품의 디지털 산업화 가능성을 제시하였다.
그러나 연구에는 몇 가지 한계가 존재한다. VR 평가 참가자는 주로 패션 전공자로 구성되어 일반 소비자 집단의 반응을 충분히 반영하지 못하였으며, 평가에 활용된 디자인 샘플의 수량도 제한적이었다. 또한, 실제 의류와 달리 VR 기술은 질감 표현과 촉각적 피드백에 한계를 가지며, 분석은 정성적 기술통계 중심으로 정량적 반응 모델링까지 확장되지는 못하였다.
향후 연구에서는 연령, 성별, 문화적 배경이 다양한 사용자 집단을 포함한 평가 확대, 모듈러 데이터베이스 구축, CLO 3D-VR 간 실시간 연동 시스템 구축 등을 통해, 보다 정밀하고 사용자 맞춤형 디자인 시스템으로 발전시킬 수 있을 것이다. 이러한 발전은 지속 가능한 패션 산업을 위한 사용자 참여형, 디지털 기반 디자인 생태계 구축에 실질적인 기여를 할 것으로 기대된다.

목차 (Table of Contents)

• I. 서 론 1
• 1. 연구의 배경 및 필요성 1
• 2. 연구 목적 및 연구 문제 3
• 3. 연구의 흐름도 4
• II. 이론적 고찰 5
• 1. 업사이클링의 개념과 한계점 5
• 2. 모듈러 디자인의 개념과 유형 8
• 3. 업사이클링과 모듈러 디자인의 연계 가능성 15
• 4. 디지털 패션디자인과 패션제품 생산시스템 16
• III. 연구 방법 22
• 1. 연구 설계 및 진행 절차 22
• 2. 모듈러 디자인 개발 프로세스 25
• 3. 모듈러 디자인 평가를 위한 평가 기간, 대상자 선정 및 평가 방법 28
• IV. 연구 결과 및 논의 32
• 1. CLO 3D를 활용한 모듈러 업사이클링 디자인 및 스크린 평가 결과 32
• 2. 3D, VR 환경 소비자 평가 결과 40
• 3. 논의 47
• V. 결 론 52
• 참고문헌 55
• 부록 60
• Abstract 63