스케치를 통한 디자인 콘셉트 발상 과정에서 생성형 AI 활용 시 시각적 지각과 해석적 추론의 전개 구조 연구 = A Study on the Developmental Structure of Visual Perception and Interpretive Inference in Design Concept Ideation through Sketching with Generative AI

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 산업디자인에서 스케치를 시각 매개를 통한 인지적 탐색 과정으로 규정하고, 생성형 AI 활용이 이 과정에 미치는 영향을 분석하였다. 스케치 행위를 변증법적 추론 과정으로 해석하는 관점에서, 핸드 스케치와 생성형 AI 활용 시 산출되는 표상의 특성 차이가 디자이너의 시각적 지각과 해석적 추론 전개에 어떠한 구조적 변화를 유발하는지를 규명하고자 하였다. 이를 위해 시각적 지각(부분, 전체, 구조, 속성, 관계, 의미)과 해석적 추론(가추, 귀납, 연역, 유추, 단절)으로 구성된 분석 체계를 설계하고, 스케치·AI 산출물·발화 프로토콜을 추론 추적 매트릭스로 분석하였다. 그 결과, 스케치 초기에는 AI 산출물이 구조·관계 지각과 연역적 추론을 촉진하여 내적 재구성을 활성화하는 반면, 종료 단계에서는 고해상 표상이 모사와 보정을 유도하여 발상의 도약을 저해함이 확인되었다. 이에 따라 본 연구는 발상 단계별 도구 선택, AI와 핸드 스케치의 분리 활용, AI 산출물 해석에 대한 인지적 자각 장치 설계를 생성형 AI 활용 방안으로 제안한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study examines sketching in industrial design as a process of visual-mediated cognitive exploration and investigates how generative AI alters this process compared with hand sketching. Interpreting sketching as dialectical reasoning, it analyzes differences in visual perception and interpretive inference using a structured analytical framework and an inference-tracking matrix applied to sketches, AI outputs, and verbal protocols. The results identify three mechanisms: AI supports deductive internal reconstruction in early stages, strengthens inferential chaining during development, but promotes imitation and correction in later stages, constraining leap-like ideation. The study proposes stage-sensitive tool use, procedural separation, and cognitive scaffolding to sustain exploratory reasoning.

목차 (Table of Contents)

• 목 차
• 제 1 장 서 론 1
• 제 1 절 연구의 배경과 목적 1
• 1.1.1 연구의 배경과 필요성 1
• 1.1.2 연구의 목적과 연구 문제 3
• 제 2 절 연구의 방법과 절차 4
• 제 2 장 이론적 고찰 6
• 제 1 절 디자인 콘셉트 스케치 6
• 2.1.1 스케치 과정의 인지적 작동 요소 6
• 2.1.2 스케치 과정의 인지사고 구조 8
• 2.1.3 발상 과정에서 스케치의 특성 11
• 제 2 절 발상에 관계하는 인지 사고 13
• 2.2.1 시각적 지각 13
• 2.2.2 해석적 추론 15
• 제 3 절 발상 과정에서 생성형 AI 19
• 2.3.1 생성형 AI의 메커니즘 18
• 2.3.2 창의적 발상 과정에서의 활용 21
• 제 3 장 실험 설계 및 진행 26
• 제 1 절 실험 설계 26
• 3.1.1 실험의 개요 26
• 3.1.2 실험의 설계 27
• 제 2 절 실험 진행 32
• 3.2.1 예비 실험 수행 32
• 3.2.2 본 실험 수행 33
• 제 4 장 분석 방법 36
• 제 1 절 분석 방법의 설계 36
• 4.1.1 분석의 개요 36
• 4.1.2 코딩 스킴 39
• 4.1.3 코딩 방법 45
• 4.1.4 코딩 절차 50
• 제 2 절 분석 매트릭스 52
• 4.2.1 매트릭스의 구조 52
• 4.2.2 매트릭스 설계 55
• 제 5 장 결과 해석 59
• 제 1 절 분석 결과 59
• 5.1.1 결과 개요 59
• 5.1.2 실험 결과물 60
• 5.1.3 매트릭스 코딩 결과 66
• 제 2 절 타당성와 신뢰도 75
• 5.2.1 타당성 확보 75
• 5.2.2 신뢰도 검증 76
• 5.2.3 해석의 한계 78
• 제 3 절 결과 해석 79
• 5.3.1 경향성 해석 79
• 5.3.2 규칙성 해석 87
• 5.3.3 개선 방법 제안 97
• 제 6 장 결론 100
• 참고문헌 102