건축문화유산 복원을 위한 시공 BIM 적용방안 연구 : 덕수궁 흥덕전 목공사 시공 BIM 사례를 중심으로

신은지 한국전통문화대학교 문화유산전문대학원 2024 국내석사

건축문화유산 복원 분야에서 BIM(Building Information Modeling)기술은 복원 작업을 보다 효율적이고 정확하게 만들어주고 전문가 상호 협업을 강화하여 오류 발생 가능성을 줄여주는 기술로 주목받고 있다. 현재 건축문화유산 복원 작업에서는 상당 부분 전문가의 경험과 주관적인 판단에 의존하는 경우가 많아 잘못된 정보와 판단으로 인한 오류가 발생할 가능성이 있고, 설계, 시공 각 단계에서 도면 미작성, 도면 오류, 도면 미숙지에 따른 시공 오류, 설계변경, 데이터 관리 어려움 등 정확성과 효율성 저하의 다양한 문제점이 발생하고 있다. BIM 기술의 핵심은 계획-설계-조달-시공-유지관리 단계를 거치는 건축물 생애주기 과정의 모든 정보를 통합하고 다양한 분야 전문가들의 협업체계를 구축하는 것에 있다. BIM은 문화유산 이력정보 통합 및 관리뿐 아니라 건축문화유산의 시공성 검토, 물량산출, 프로젝트관리 등 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 예상된다. 시공 단계에 BIM을 구축하여 3D 형상 부재에 결구 기법을 담고, 공사정보, 재료정보, 사용기법 등 관련 정보를 통합한다면 향후 지속 가능한 효과적인 HBIM 데이터를 구축할 수 있을 것이다. 이에 본 연구는 다음과 같이 진행되었다. 이론적 고찰을 통해 건축문화유산 BIM 관련 선행연구와 건축문화유산 복원 연구사례를 조사하고 현대건축 BIM과 건축문화유산 HBIM의 지침 분석을 통해 현황분석 및 시사점 도출하였다. 건축문화유산 BIM 구축 사례를 건축문화유산의 다양한 정보를 포함한 HBIM, 현존하지 않은 건축물의 복원을 위한 디지털복원 BIM, 복원공사를 위한 BIM, BIM을 활용한 건축문화유산 유지관리 활용 이렇게 4가지 유형으로 분류하여 조사하고 시사점을 도출하였다. 시공 BIM의 개념과 목적을 정의하고, 시공 BIM의 기능과 특성을 분석하여 건축문화유산 복원에 적용 가능한 기능을 도출한 후, 시공 BIM을 활용한 건축문화유산 복원의 적용방안을 제시하였다. 이를 기반으로 덕수궁 흥덕전 목공사 시공 BIM 구축 사례를 중심으로 건축문화유산의 효율적인 시공과 관리를 위한 BIM 모델을 연구하여 건축문화유산의 시공 및 유지보수의 비용과 시간을 절감하는 방안을 모색하고 활용방안을 제안하였다. 본 연구는 건축문화유산 복원 작업에서 BIM의 유용성을 바탕으로, 시공 BIM을 활용한 건축문화유산 복원 적용방안을 제시했다는 점에서 의의가 있다. 건축문화유산 복원과정에서 시공 BIM을 적용함으로써 복원설계의 정확성과 효율성을 높일 수 있으며, 복원 공정의 체계성을 확보하고, 복원 시공 전후 과정에서 오류를 사전에 검토하고 보완하여 건축문화유산 유지관리에 효과적으로 활용할 수 있다. 건설정보모델링(BIM) 기술은 건축물 생애주기 과정의 모든 정보를 통합하고 협업을 강화하는 데 중요한 역할을 할 수 있으며 향후 건축문화유산 복원 HBIM 기술은 더욱 다양하게 활용될 것으로 전망된다. 주제어: BIM, HBIM, 시공 BIM, 덕수궁 흥덕전, 건축문화유산 복원

근·현대 금속 문화유산 도장(塗裝)처리 현황 및 개선방안 연구

박준현 한국전통문화대학교 문화유산전문대학원 2024 국내석사

근·현대 금속 문화유산 도장(塗裝)처리 현황 및 개선방안 연구 박 준 현 한국전통문화대학교 문화유산전문대학원 문화재수리기술학과 보존·복원전공 2001년 등록문화재 제도가 시행된 후 등록문화재 등록 건수는 꾸준히 증가세를 보이고 있으며, 최근 5년간 등록 건수가 약 21%가 증가하였다. 이처럼 등록 문화재가 증가함에 따라 이를 정기적으로 조사하고 보존처리 및 관리해야 할 필요성이 대두되었다. 현재 우리나라 문화재 보존처리의 주된 대상은 출토 유물이므로 근·현대 문화유산 보존처리를 하는 데 있어 기초 연구 자료 부족 등 현실적인 한계점이 존재한다. 이에 2000년도 이후부터 근·현대 금속 문화유산의 보존처리 관련 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 등록문화재 제도가 도입된 2000년대 초부터 현재까지 약 20년 이상 동안 근·현대 금속 문화유산을 중심으로 관련 국내·외의 학술 발표 및 논문을 통해 연구된 내용을 체계적 문헌 연구를 통해 정리·분석하였다. 이를 바탕으로 기존 연구를 고찰하고 문제점을 파악 하여 인적·기술적·법제도적 측면의 개선방안을 제안하고자 본 연구를 실시하였다. 체계적 문헌 연구를 통해 선정된 논문은 총 85건으로 국내 45건(52.9%), 국외 40건(47.1%)이다. 2000년부터 현재까지 근·현대 금속 문화유산 도장 처리와 관련된 국내·외 연구 논문을 대상으로 하였으며, 이를 연도별, 연구 대상별, 연구 주제별, 도장 재료별 현황을 통계학적으로 파악하였다. 이를 통해 국내·외의 근·현대 금속 문화유산의 도장 처리 경향성을 확인한 결과 기존 도장의 제거 여부에 따라 크게 구분할 수 있다. 기존 도장을 제거 하지 않는 경우 중·소형의 문화유산으로 주로 실내 전시가 이루어지는 문화 유산이고, 기존 도장을 제거하는 경우, 중·대형의 문화유산으로 주로 실외 전시가 이루어진다. 그리고 도장을 제거하는 경우 기존 도장 방법과 동일한 방법으로 처리하는 경우와 그렇지 않은 경우로 분류하였다. 다만 국내의 경 우에 동일한 도장 방법으로 재도장을 하였으나, 같은 도료를 사용하는 경 우와 다른 도료를 사용하는 경우의 경향성을 보였다. 위 현황을 바탕으로 현재 국내의 도장 처리 현황의 문제점을 도장 재료별로 확인한 결과 아크릴계 수지의 경우에는 출토유물에 비해 열화 상태가 비교적 양호하여 수지가 금속 조직 내 침투가 잘 이루어지지 않아 표면의 결정화 및 광택 등의 문제점을 확인하였다. 왁스의 경우 환경적인 영향을 많이 받아 주기적인 재처리가 필요하고 재도장 처리 시, 왁스 제거 방법에 의해 원 표면에 2차 손상이 발생할 위험성이 존재한다. 또한 아크릴계 수지와 왁스 모두 유기용제를 사용하므로 인체에 유해하다는 점도 확인하였다. 페인트의 경우 문화유산에 적용하는데 기초 연구가 미비하고 왁스와 마찬가지로 기존 도장을 제거하는데 있어 2차 손상이 발생할 수 있는 위험성이 크다. 또한 페인트는 문화유산의 진정성 측면에서 다양한 철학적·윤리적 접근 및 논의가 필요하다. 따라서 위의 문제점을 개선하고자 인적·기술적·법제도적 총 3가지 측면에서 개선방안을 제시하였다. 먼저, 인적 차원으로는 근·현대 금속 문화유산 도장 관련 연구 주제가 다양화되어야 한다. 보존처리 연구 외의 기존 선행된 연구 결과를 정리하고 고찰하는 연구도 필요하며, 이를 바탕으로 객관적인 지침 마련 노력 등 근·현대 금속 문화유산 도장과 관련된 보존 철학·윤리 연구도 진행하여 보다 질적 차원을 향상시키는 다방면의 연구가 필요하다고 판단된다. 기술적 차원으로는 현 시점에서 축적된 연구 결과를 뒷받침하고 보완하는 성격의 기초 연구 및 문화유산에 적합한 표준화된 실험 기준이 필요하며, 이를 수행하는 인력에 대한 전문성 강화 교육도 마련되어야 할 것이다. 또한, 세계화에 발맞춰 다른 분야와 협업을 통해 친환경 보존처리 도장 재료를 개발하는 등 R&D 연구 사업을 통해 더욱 적극적으로 문화유산 맞춤형 도장 기술 개발을 위해 노력 해야 한다. 법·제도적 차원에서 현행 법령과 표준시방서 등의 규정으로 근·현대 금속 문화유산을 처리할 수 있는 기준이 미비하다. 그러므로 법적 안정성을 확보 하기 위해 관련 법령 개정 및 보완이 필요하며, 「근현대문화유산법」시행 전, 하위 법령 체계에 구체적인 보존처리 기준 마련도 필요하다. 또한, 이를 수행 하기 위한 근·현대 문화유산의 전문가 인력 증대도 요구된다. 본 연구 결과를 통해 앞으로의 바람직한 근·현대 금속 문화유산의 도장 처리를 위한 기초 자료로써 활용되기를 바라며, 이와 관련된 전문가의 연구와 세미나 등 지속적인 논의가 될 수 있기를 기대하는 바이다. 주제어 : 근·현대 금속 문화유산, 도장(塗裝), 페인트, 왁스, 아크릴계 수지

금속 PLA 3D 프린팅 기법을 활용한 금속 문화유산 복원 기술 적용성 및 소재 특성 평가

김민제 한국전통문화대학교 문화유산전문대학원 2024 국내석사

3D 프린팅을 이용한 문화유산 복원 방법은 기존 수작업 복원 방식 대비 높은 완성도, 유사한 물성, 쉬운 작업성 등 재료·방법론적 타당성을 근거로 문화유산 보존·복원에 활발히 활용되고 있다. 그러나 도·토기 재질을 중심으로 활용·연구되어 금속 문화유산 적용에는 한계가 존재한다. 따라서 금속 문화유산에 적합한 3D 프린팅 재료와 기술에 관한 연구가 필요하다. 금속 PLA를 복원재료로 사용하면 3D 스캐닝과 프린팅을 통한 현상 복제 효과를 지니면서 원소재를 사용하여 원형복원의 의미와 진정성을 확보할 수 있다. 금속 문화유산 복원 분야에 적용하고자 하는 금속 PLA 3D 프린팅 기법의 인공부식, 소결 적용 실험 및 전·후 특성을 비교하여 과학적 근거를 바탕으로 금속 문화유산 복원 기술 적용성에 관한 객관적인 근거를 확보하고자 하였다. 부식형태 관찰결과 Cu-PLA는 청색과 녹색, Fe-PLA는 황색과 흑색의 부식 표면을 확인하였다. 부식층 단면 관찰결과 Cu-PLA는 청록색 계열의 색상들이 적층 형태로 이루어졌으며, Fe-PLA는 황색의 부식층과 흑색의 녹 전환 피막이 확인되었다. 성분분석 결과 Cu-PLA, Fe-PLA 각각 구리(Cu)와 철(Fe)이 주성분으로 검출되었으며, 인공부식 적용 후 황(S)이 검출되어 황 계열 부식 화합물로 형성된 부식층을 확인하였다. 유물 적용성 평가 결과 전통 주조 및 단조 기법보다 금속 PLA 3D 프린팅 기법으로 제작한 시편의 형태와 질감이 원 유물과 유사한 것을 확인하였다. 이를 색차로 평가한 결과 최소 ‘근소한 정도’와 최대 ‘감지할 정도’로 확인되었다. 소결 형태 관찰결과 표준 금속과 유사한 표면 광택이 관찰되었다. 소결 후 치수와 중량은 약 10~25 % 감소하였다. 미세조직 관찰결과 금속 입자 간 경계면이 감소하고, 입자가 일체화된 모습이 관찰되었다. 이를 통해 단 위 면적당 금속 입자 밀도가 증가하였고, 소결 전 관찰되지 않았던 미상의 금속 조직이 관찰되었다. 표면 경도와 비중 및 흡수율 측정 결과 소결 전보 다 비커스 경도와 비중이 증가하였고, 흡수율은 감소하였다. 이를 표준 금 속 데이터와 비교한 결과 비커스 경도는 유사하거나 높았으며, 비중은 표준 금속보다 작게 측정되었다. 이를 통해 금속 PLA 3D 소결로 동일 형상 및 부피의 표준 금속 대비 유사한 표면 경도와 광택을 지니면서 경량화 효과가 확보된 금속 제작이 가능할 것으로 판단된다. 금속 PLA 3D 프린팅 기법을 활용한 금속 문화유산 복원 기술 적용방안은 크게 2가지로 나눌 수 있다. 첫째, 인공부식을 적용한 기법, 둘째, 소결 과정을 적용한 기법이다. 첫 번째 방안은 구리합금 재질과 철제로 나눌 수 있다. 구리합금 재질은 Cu-PLA 또는 Bronze PLA에 구현하고자 하는 부식층 색상의 부식 화합물로 수용액을 제조·적용하여 인공부식 효과를 나타낼 수 있다. 철제는 Fe-PLA에 NaCl 또는 산화 환경을 조성하여 철제 고유의 부식층을 형성할 수 있다. 또한 녹 전환제의 사용을 통해 부분적인 흑색 표현 및 비활성 녹 피막을 형성하여 복원 및 보존 효과를 나타낼 수 있다. 두 번째 방안은 소결 과정을 적용하여 표준 금속과 유사한 표면 효과와 경도, 작은 비중을 지닌 금속을 제작할 수 있다. 이는 경량화된 금속으로 결 손부 복원 및 기능의 활용을 중점으로 하는 근현대 문화유산에 적용할 수 있다. 금속 PLA 3D 프린팅 기법을 활용한 금속 문화유산 복원 기술 적용 가능성을 제시하였으며, 기초적인 정보와 DB 제공에 이바지하였기를 기대한다. 주제어 : 금속 PLA, 3D 프린팅, 인공부식, 소결, 금속 문화유산 복원재료 The use of 3D printing for the restoration of cultural heritage has been actively employed in conservation and restoration efforts, supported by factors such as high precision, similar material properties, and ease of operation compared to traditional manual restoration methods. However, its application to metallic cultural heritage has faced limitations, particularly in the domain of metal artifacts. Therefore, this study aimed to research suitable 3D printing materials and techniques for the restoration of metallic cultural heritage. The utilization of metal PLA as a restoration material allows for the replication of artifacts through 3D scanning and printing, ensuring authenticity and significance in original restoration. To assess the applicability of the metal PLA 3D printing technique in the restoration of metallic cultural heritage, experiments were conducted on patination, sintering application, and a comparison of pre- and post-characteristics. Observations of corrosion patterns revealed that Cu-PLA exhibited blue and green corrosion surfaces, while Fe-PLA displayed yellow corrosion layers with a black patina. Cross-sectional analysis indicated layered turquoise corrosion for Cu-PLA and yellow corrosion layers with a black-to-green transition patina for Fe-PLA. Chemical analysis confirmed the presence of copper (Cu) and iron (Fe) as the primary components, with the detection of sulfur (S) post-patination, suggesting the formation of corrosion layers with sulfur-based compounds. Evaluation of artifact suitability demonstrated that specimens produced through metal PLA 3D printing exhibited forms and textures similar to traditional cast and forged specimens, with minimal color deviation as assessed by color difference measurements. Sintering observations revealed surfaces with a gloss similar to standard metals, accompanied by a reduction in dimensions and weight by approximately 10~25%. Microstructural analysis indicated a decrease in the boundaries between metal particles, achieving a higher metal particle density per unit area, and the presence of previously unseen metallic structures. Surface hardness, density, and absorption measurements post-sintering showed increased Vickers hardness and density, and decreased absorption compared to pre-sintering. The results suggested that metal PLA 3D printing and sintering could achieve surfaces with similar hardness, gloss, and lightweight properties to standard metals. The application of the metal PLA 3D printing technique for the restoration of metallic cultural heritage can be divided into two main approaches: patination-based methods and sintering-based methods. The former includes the use of copper alloy materials (Cu-PLA or Bronze PLA) with artificially applied corrosion effects, while iron-based materials (Fe-PLA) can produce corrosion layers through the introduction of NaCl or oxidation environments. Additionally, the use of rust converters allows for partial black expression and the formation of inert rust films, contributing to restoration and preservation effects. The latter approach, employing sintering processes, can create metallic surfaces with effects, hardness, and low specific gravity similar to standard metals. This lightweight metal production can be applied to the restoration of missing parts and the functional utilization of modern cultural heritage. In conclusion, this study presents the potential application of the metal PLA 3D printing technique in the restoration of metallic cultural heritage. The provided foundational information and database contributions are expected to contribute to further advancements in the field. Keywords: Metal PLA, 3D Printing, Patination, Sintering, Metal Cultural Heritage Restoration Materials

디지털 문화유산 해석 제언을 위한 이론적 프레임워크

김경륜 한국전통문화대학교 문화유산전문대학원 2023 국내석사

디지털 기술이 발전함에 따라 문화유산 분야에도 디지털 문화유산이라는 새로운 방식이 등장하였다. 이와 동시에 문화유산의 다양한 면모를 조명하는 문화유산 해석 또한 중요성이 날로 증가하고 있다. 문화유산에 대해서 다면적으로 접근할 수 있는 현재 디지털 문화유산은 디지털의 장점을 통해 많은 사람에게 문화유산을 디지털 형식으로 보여주고 체험할 수 있도록 한다. 이를 통해 사람들은 더 쉽고 재미있게 문화유산을 접할 수 있지만 디지털 문화유산으로 접하는 문화유산은 실제 문화유산이 가지고 있는 단편적인 부분에만 초점을 두고 있다. 문화유산은 현재 존재하는 모습에 이르기까지 많은 사건과 시간을 거쳐왔다. 다양한 사람들과 사회를 거쳐온 문화유산을 한 부분만 조명하여 보여주는 것은 다층적으로 만들어진 문화유산의 여러 요소를 제외하는 것이다. 현재 디지털 문화유산이 이러한 양상으로 전개되고 만들어지고 있다. 이를 극복하기 위해서 문화유산의 다양한 면모를 바라볼 수 있는 문화유산 해석을 통해 디지털 문화유산이 어떻게 문화유산을 디지털화를 할 수 있는지 알아보고자 한다. 먼저 문화유산과 문화유산 해석에 대해서 살펴본 후에 디지털 문화유산이 어떤 특징을 가지고 정의되고 있는지를 알아보았다. 이를 바탕으로 디지털 문화유산이 어떻게 문화유산을 담을 수 있는지에 대해서 가다머의 해석학과 디지털 문화유산 해석을 통해 디지털 문화유산의 해석 방안에 대해서 제시하고자 하였다. 문화유산을 기술적으로 더욱 잘 접하고 경험할 수 있도록 앞서 살펴본 이론적 토대를 바탕으로 디지털 문화유산 해석 프레임워크를 제시하였다. 큰 틀에서 가다머의 지평융합 방안을 차용하였고 디지털 문화유산의 특성과 방향성에 대해서 기존의 디지털 문화유산 해석을 바탕으로 프레임워크를 구성하였다. 구성한 프레임워크가 어떻게 적용될 수 있는지 알아보기 위해서 국내 석굴암을 대상으로 생성된 디지털 문화유산 콘텐츠를 제시하고 분석하였다. 이를 바탕으로 프레임워크를 적용하였고 디지털 문화유산의 해석적 부분에서 어떠한 부분이 필요한지 제언하였다. 본 연구는 디지털 문화유산을 통해 문화유산의 다양한 면모를 조명하고자 하는 시도로서 디지털로 구현되고 생성된 문화유산에 대해서 어떤 점이 필요한지 제안하고 있다. 이를 위해서 디지털 문화유산 해석 프레임워크를 이론적으로 구축해 제시하였다. 프레임워크를 기반으로 앞으로 생성되거나 이미 만들어진 디지털 문화유산을 대상으로 문화유산을 경험하고자 하는 사람들에게 문화유산을 더욱 잘 접근하고 향유할 수 있는 하나의 도구를 제시하였다.

딥러닝 기반 석조 문화유산 손상 자동 탐지 및 시각화 시스템 개발

이정민 한국전통문화대학교 문화유산전문대학원 2023 국내석사

문화유산의 체계적이고 효율적인 보존 관리를 위해 모니터링을 통한 손상 진단은 필수적이다. 현재 석탑의 손상 모니터링은 전문 인력에 의해 정기적으로 이루어지고 있지만 전문 인력이 상시 현장에 투입되어 문화유산의 손상 양상을 관찰할 수 없기 때문에 중요 문화유산 유지관리에 어려움을 겪고 있다. 이에 따라, 문화유산 상시 모니터링이 가능하도록 여러 가지 손상 양상을 자동으로 탐지하고 시각화하는 딥러닝 시스템을 개발하였다. 본 연구는 석탑 이미지에서 손상을 픽셀 단위로 탐지하고 시각화하기 위해 Mask R-CNN을 활용하였다. 이를 위해 먼저 우리나라 석탑에 특화된 딥러닝 데이터세트를 구축하였다. 국내 석탑 이미지 2000장을 사용하여 모델을 학습시켰으며 학습된 모델은 손상 검출, 경계 상자 생성 및 손상 영역 시각화를 수행하는 단계로 구성된다. 모델의 성능은 정림사지 오층석탑 이미지 135장을 대상으로 일반화된 성능을 평가하였다. 정림사지 오층석탑에 나타난 손상은 이격, 탈락, 보수물질, 변색, 박락, 균열 순으로 높은 인식성능을 보였다. 각 유형별 손상 탐지 재현율은 IoU 0.50기준 0.62부터 0.86의 범위에 있으며, 손상 영역 분할 재현율은 0.51부터 0.68의 범위로 나타났다. 이는 문화유산 현장에서 제안하는 시스템이 우수한 손상 탐지 및 시각화 성능을 보인 것으로 판단된다. 이 연구 결과는 모든 영상에 대한 손상 탐지 및 시각화가 가능하므로 목적에 따라 다양한 활용이 가능하다. 예를 들어, 현장 인력 모니터링 지원 수단으로 활용될 수 있으며 문화유산 현장에서 CCTV와 무인항공기를 활용한 실시간 안전 경보 시스템으로 발전시킬 수 있다. 또한, 즉각적으로 수집되는 손상 정보를 데이터베이스(database)에 저장하여 손상 양상 패턴(pattern)의 분석과 예측에 활용할 수 있다. 본 연구는 문화유산의 손상을 탐지하기 위해 의미론적 분할 기법을 활용한 연구로써 새로운 문화유산 안전관리 방법론을 제시한다. 인공지능을 활용한 안전진단 연구는 문화유산 보존에 있어 중요한 응용 가능성을 가지며, 지속적인 연구를 통해 보존관리 체계를 발전시키는 데 기여할 수 있다.

산업유산 보존을 위한 가치해석과 적응적 재사용 연구

정지원 한국전통문화대학교 문화유산전문대학원 2024 국내석사

탈산업화와 산업구조의 변화로 인해 본래의 기능을 상실한 산업유산은 철거되거나 혐오 시설로 여겨져 왔다. 최근 들어 산업유산의 가치를 인정하고, 기존에 방치된 산업유산을 복합문화공간으로 적응적 재사용한 사례가 주목받고 있다. 국내에서는 이미 산업유산의 재활용에 대한 다양한 논의가 이루어지고 있으며, 건축 및 상업적인 측면에서 긍정적인 평가를 받는 사례가 늘어나고 있다. 기존 산업유산이 갖고 있는 가치를 보존하면서 사용성 측면에 맞게 재생하기 위한 고찰이 필요하다. 적응적 재사용된 산업유산의 공간은 과거와 현재를 연결하는 지속 가능성이 갖춰져야 하며 건축적, 사회적 가치뿐만 아니라 역사적 의미가 고려되어야 한다. 또한 산업유산의 진정성을 유지하는 것이 중요하며, 사용성을 유지하면서 현대인의 패러다임에 맞는 새로운 가치를 창출해야 한다. 이에 따라 적응적 재사용(adaptive reuse) 측면에서 복합문화공간으로 적응적 재사용 중인 국내 산업유산의 사례들을 분석하고자 한다. 공간, 구조, 설비, 재료 항목에 대한 분석을 통해 어떤 주안점을 설정했는지에 대해 알아보고자 한다. 선정된 사례는 역사적 가치가 있는 산업유산을 복합문화공간으로 적응적 재사용함으로써 건축물의 재생뿐만 아니라 지역 활성화는 물론 이전 산업 건물의 정체성을 유지하며 과거의 흔적을 바탕으로 누적된 시간을 표현함으로써 가치를 인식시켰다. 구조의 요소는 과거 상징적인 건축물의 보존을 통해 과거 공간을 각인시키고 시각적 흥미를 부여하여 아이덴티티를 형성하였다. 설비의 활용을 통해 원할한 접근을 위한 시설을 도입하여 관람객들에게 편의를 제공하였으며 당시의 과거 모습의 보존을 위해 재료를 재사용하거나 현 용도의 사용을 위한 변경을 통해 공간을 조성하였다. 산업유산의 과거 컨텍스트의 해석에 맞춰 역사성을 보존하면서 새로운 기능을 추가하여 건물의 지속가능성을 높이는 것은 중요하다. 건축가의 개입에 따라 산업유산이 복합문화공간으로 재사용되면서 건축적 특성의 보존과 재활용에 중점을 둬야 한다. 건물의 진정성과 재료의 조화는 산업유산을 보존하기 위한 핵심 고려 사항으로, 구조의 변형은 새로운 가치를 형성하고, 이러한 변화는 산업유산의 적응적 재사용을 통해 건축물의 수명을 연장하고 새로운 가치를 창출할 수 있다. 본 연구는 산업유산 가치 특징 분석을 통해 적응적 재사용을 기반한 가치 보존을 위한 설계 원칙을 성립하고, 향후 산업유산을 활용한 복합문화공간 계획에 활용할 수 있는 기초자료를 제시하는 것을 목적으로 한다.

궁중 기록화 증강현실에서 지식 그래프 기반 시각적 정보 가이드가 사용자 학습과 내러티브에 미치는 영향 평가

유은지 한국전통문화대학교 문화유산전문대학원 2024 국내박사

궁중 기록화 증강현실에서 지식 그래프 기반 시각적 가이드가 사용자 학습과 내러티브에 미치는 영향 평가 유 은 지 문화유산산업학과 문화기술전공 한국전통문화대학교 문화유산전문대학원 이 논문은 궁중 기록화의 감상과 이해를 돕고 사용자의 내러티브 구축을 지원하기 위해 시각적 정보 가이드를 활용한 증강현실을 제안한다. 궁중 기 록화는 조선시대 왕실 행사를 기록한 전통 회화의 한 분야로, ‘문헌’과 유 사한 역할을 하였다. 따라서 궁중 기록화를 온전히 이해하기 위해서는 왕실 의 의례와 관련 역사 정보에 대해 알아야 한다. 때문에 전문적 역사 지식이 부족한 일반 관람객들은 궁중 기록화를 정확히 이해하며 관람하기 쉽지 않 다. 이러한 이유로 궁중 기록화를 감상을 지원하고 이해를 돕는 가이드 방법 에 대한 논의가 필요하다. 디지털 기술의 발전으로 박물관과 미술관은 전통 회화에 대한 이해를 높이 기 위해 다양한 시각화 기술을 도입하고 있다. 전통 기록화에 대한 감상을 지원하기 위해서도 디지털 기술을 활용한 연구가 진행되고 있으며, 파노라마 화면의 다양한 영상과 인터랙션을 통해 관람객들에게 추가 정보를 제공하는 방법 역시 연구되고 있다. 그러나 이러한 연구들은 주로 그림 자체를 더 크 고 선명하게 보여주는 것과 간단한 해설을 추가하는 것에 중점을 두고 있어, 그림에 나타나지 않은 역사 스토리와 다양한 역사 정보를 전달하는 데는 한 계가 있다. 전통 회화와 같은 문화유산은 역사적 맥락과 깊게 연관되어있어 관련 역사 이야기를 포함하고 사용자에게 몰입감 있는 경험을 제공하기 위해 증강현실 을 활용하는 연구도 다수 진행되고 있다. 그러나 궁중 기록화와 같이 복잡한 맥락, 다수의 인물과 그들의 관계 정보를 이해해야 하는 상황에 대한 연구는 부족하며, 전통 기록화에 표현된 넓은 범위의 역사적 공간을 관련 역사 사건 과 연관하여 체험하는 방법, 그리고 이 낯선 전통 기록화를 학습할 때 시각 적으로 가이드하는 적절한 방법을 제안한 사례는 드물다. 따라서 본 연구에서는 조선시대 궁중 기록화를 대상으로 역사 정보를 시각 적으로 가이드하여 사용자의 역사 학습 향상과 역사 내러티브 공간 형성을 도울 수 있는 증강현실 프로토타입(prototype)을 제안한다. 제안하는 시스템은 궁중 기록화에 익숙하지 않은 관람객들을 대상으로 그림을 3D 가상 재현하고 체험 구조를 설계하며 지식 그래프 형태의 시각적 정보 가이드 방법을 제시 한다. 총 세 번의 시스템 제작과 평가를 통해 해당 연구가 제안하는 방법들은 궁 중 기록화의 감상을 지원하고 궁중 기록화의 흥미를 유도하는 것에 효과적이 라는 결론을 도출하였다. 특히 제안된 시각적 정보 가이드 방법은 사용자의 학습성취와 내러티브 구축에 긍정적인 영향을 미쳤음을 확인하였다. 따라서 해당 연구가 제안하는 방법은 궁중 기록화를 경험할 때 효과적이라고 평가할 수 있다. 도출된 결론을 바탕으로 해당 연구는 시각적 정보 가이드 지침을 제안하였다. 본 연구는 사용자 연구를 통해 궁중 기록화에 대한 감상을 돕고 역사적 경 험을 풍부하게 제공하기 위한 증강현실 기반 지식 그래프 형태의 시각적 정 보 가이드의 효과를 입증하였다. 또한 제안된 시각적 정보 가이드 방법이 사 용자의 역사 학습성취와 내러티브 공간 구축에 긍정적인 영향을 미침으로써, 궁중 기록화를 더욱 역사적 사실에 가깝게 경험할 수 있음을 보여주었다. 또 한 본 연구의 제안이 향후 궁중 기록화와 같은 문화유산의 역사 정보와 이야 기를 제공하는 증강현실에서 유용한 지침으로 활용될 수 있을 것 기대한다.

HMD기반 다중감각 가상박물관 유물전시 체험 시스템 디자인 방법 : HMD기반 다중감각 가상박물관 유물전시 체험 시스템 디자인 방법

김기홍 한국전통문화대학교 문화유산전문대학원 2024 국내박사

HMD기반 다중감각 가상박물관 유물전시 체험 시스템 디자인 방법 김 기 홍 문화유산산업학과 문화기술전공 한국전통문화대학교 문화유산전문대학원 기존에 개발된 HMD 기반 디지털 문화유산 가상현실 콘텐츠들은 3차원 가 상공간에서 시각과 청각을 중심으로 한 상호작용을 통해 현실과 유사한 경험 을 제공하는 실감 콘텐츠로 발전해왔다. HMD(Head Mounted Display, HMD) 장비를 착용한 사용자는 시·청각 상호작용을 통해 몰입감 있는 경험을 할 수 있지만, 유물과의 상호작용은 대부분 컨트롤러 조작을 통해 이루어져 촉 각 감각의 부재로 유물에 대한 깊이 있는 이해가 부족하고 현존감 저하의 한 계가 있다. 이러한 한계를 극복하고자 사용자의 시각과 청각뿐만 아니라 맨 손을 사용한 촉각적 감각을 포함해 실재감을 극대화한 HMD 기반 다중감각 가상박물관 유물전시 체험 시스템 디자인 방법을 제안한다. 연구에서 제시하 는 시스템은 정밀 스캐닝으로 획득한 도자기의 3D 데이터를 활용해 3D 프린 팅 더미 객체와 3D 가상 도자기를 서로 Sensor 연결하여 위치 정합시켜 연동 시킨다. 이를 통해 사용자가 맨손으로 유물을 만져보며 6DoF(6 Degrees of Freedom, DoF) 자유 방향으로 이동, 회전하며 촉각 체험이 가능하다. 본 연구의 1차 실험을 통해 제안하는 다중감각 가상박물관 시스템 방식과 기존에 제시된 시·청각 방식의 가상박물관과 비교 실험을 진행한다. 실험을 위해 32명의 참가자를 모집하여 유용성을 평가하며, 실재감, 몰입감, 만족감 의 평가하였다. 비교 실험을 통해 HMD 기반 다중감각 가상박물관에서 유물 을 맨손으로 만지는 촉각적 상호작용이 현존감과 몰입감을 증가시키는 것을 확인하였고, 유물을 만져보는 과정을 통해 사용자의 만족도와 몰입감이 유의 미하게 향상되는 결과를 도출하였다. 본 연구의 2차 실험에서는 촉각 체험이 제공되는 가상박물관에서 유물 더 미의 촉각 속성을 최적화하는 방법의 유용성을 검증하기 위해 3D 프린팅 유 물 외형의 품질, 크기, 무게, 질감의 차이를 둬 사용자가 느끼는 세부 촉감 차이를 확인한다. 다중감각 가상박물관에서 세부 촉각 실험을 위해 36명의 참가자를 모집해 유용성 평가를 실시했다. 2차 실험 평가에서는 3D 프린팅 더미의 4가지 세부 촉각 속성에 대한 평가를 실재감, 몰입감, 만족도, 학습성 으로 나눠 실험결과의 유용성을 도출했다. HMD 기반 다중감각 가상박물관 유물전시 체험 시스템 디자인 방법 연구에 서는 유물 관람 시 시각과 청각 이외에도 촉각적 경험을 제공함으로써 사용 자에게 더욱 세부적인 경험을 제공하게 된다. 이때 3D 프린팅 더미를 통해 유물 관람에 적합한 방안을 제시하고, 사용자들이 유물을 만지는 촉각적 감 각을 통해 도자기의 특성을 더 잘 이해하고, 다중감각을 통해 유물의 가치를 더욱 생생하게 전달되도록 한다. 본 연구는 박물관에서 가상현실 기술을 활용해 유물의 이해하는 데에 촉각 이 포함된 다중감각 접근법이 필요함을 확인했다. 유물의 형태, 크기, 무게, 질감 등을 반영한 더미 사용자가 경험하게 함으로써 유물 원형에서 보이는 완전성과 고유성을 전달할 수 있다는 것을 연구로 확인하였다. 본 연구에서 제안된 맨손을 이용한 촉각적 상호작용이 가능한 HMD 기반 가상박물관 시스템 디자인 방법론을 통하여 가상환경에서 유물과의 자연스러 운 관람 방법으로 사용자에게 더욱 이해를 돕고 가치 있는 체험을 제공하는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대한다. 주제어 : 가상현실, 다중감각, 상호작용, 촉각, 3차원 디지털 복원, 디지털 문화유산, 가상박물관

세계유산 전문인력 역량강화를 위한 가상박물관 활용방안 연구 : 제주 화산섬과 용암동굴 해석콘텐츠를 중심으로

김선미 한국전통문화대학교 문화유산전문대학원 2023 국내석사

There are various meanings and values in heritage, and it is important to interpret and explain properly the various values of heritage in an equal position. The Ename Charter(2008), adopted by the International Council on Monuments and Sites(ICOMOS), emphasized the need for all-round activities to enhance public understanding and awareness in terms of heritage interpretation. The interpretation and explanation of heritage using digital technology can more clearly convey the authenticity and value of heritage compared to analog data, and can be visually provided by integrating various value information of heritage. Digital capacity to deal with these characteristics can be an essential competency of professionals to interpret and explain heritage, and the use of digital technology can function as a way to interpret and explain heritage and an essential factor to build capacity of heritage professionals. Heritage professionals are in a position to plan and provide content to inform the general public of the value of heritage, and are in a social situation where digital capabilities must be exercised in various fields such as heritage management, education and research. As such, the digital utilization capability of heritage professionals is essential, and in particular, the role of practical professionals, including field managers, is important for the correct interpretation of heritage. As an effective method of building the capacity of professional manpower, it is necessary to appropriately utilize content applied with digital technology. In this study, utilization of virtual museum for building capacity is presented. The target to be applied to the virtual museum was limited to Jeju World Heritage in natural among World Heritage sites, and the target of capacity building using the virtual museum was set as World Heritage professionals. In addition, in order to clearly convey the contents of the study, "digital content for heritage interpretation, that is, created in digital form to increase the utility of interpretation" was named ‘interpretation content’. In this study, the current status of building World Heritage capacity and Jeju World Heritage interpretation content was analyzed through literature surveys and Jeju field surveys, and research related to virtual museums was conducted together. After that, the current status and limitations of building World Heritage capacity were derived. In addition, in order to supplement this, a curriculum using virtual museum was planned for world heritage professionals, and an evaluation was conducted to verify the validity of the curriculum contents. The evaluation was conducted by FGI to evaluate the educational curriculum and to examine the need for digital capabilities of World Heritage professionals, and the significance and effectiveness of the virtual museum proposed in this study were verified through analysis and review of the evaluation results. With the advent of the 4th industrial revolution, various content combined with digital technology are being proposed. In this situation, the utilization of digital technology can function as an essential factor to practice building capacity. This study proposes the use of virtual museums as an effective method of interpretation and presentation of heritage, and suggests ways to build the capabilities of World Heritage professionals. 유산에는 다양한 의미와 가치가 존재하며, 유산이 가지고 있는 다양한 가치를 동등한 위치에서 전달할 수 있는 올바른 해석과 설명이 중요하다. 국제기념물유적협의회(International Council on Monuments and Sites, ICOMOS)에서 채택한 에나메헌장(2008)에서는 유산 해석 측면의 대중적 이해도와 인식 제고를 위한 전방위적 활동의 필요성을 강조하였다. 디지털 기술을 활용한 유산의 해석과 설명은 아날로그 자료와 비교했을 때 유산의 진정성 및 가치를 보다 명확하게 전달할 수 있으며, 유산이 가지고 있는 다양한 가치 정보를 통합하여 시각적으로 제공할 수 있다. 이러한 특성을 다루기 위한 디지털 역량은 유산을 해석하고 설명하는 전문인력의 필수적 역량이 될 수 있으며, 디지털 기술의 활용은 유산의 해석과 설명을 위한 방안이자 유산 전문인력의 역량 강화를 실천할 수 있는 필수적 요인으로 기능할 수 있다. 유산 전문인력은 일반 대중에게 유산에 대한 가치를 알리기 위해 콘텐츠를 기획하고 제공하는 위치에 있으며, 유산의 관리부터 교육과 연구 등의 다양한 분야에서 디지털 역량을 발휘해야 하는 사회적 상황에 놓여 있다. 이처럼 유산 전문인력의 디지털 활용 역량은 필수적이며, 특히 유산의 올바른 해석을 위해서는 현장관리자를 포함한 실무 전문인력의 역할이 중요하다. 이러한 전문인력 역량강화의 효과적인 방법으로써 디지털 기술을 적용한 콘텐츠의 적절한 활용이 필요하다. 본 연구에서는 가상박물관을 활용한 역량강화 방안을 제시하고 있다. 가상박물관에 적용할 대상은 세계유산 중에서도 제주 세계자연유산으로 한정하였고, 가상박물관을 활용한 역량강화 대상은 세계유산 전문인력으로 설정하였다. 또한 연구의 내용을 명확하게 전달하기 위하여 “유산 해석을 위한 디지털콘텐츠, 즉 해석의 효용을 높일 수 있도록 디지털 형태로 제작한 것”을 ‘해석콘텐츠라고 명명하였다. 본 연구에서는 문헌조사와 제주 현지조사를 통해 세계유산 역량강화 현황 및 제주 세계유산 해석콘텐츠 현황을 분석하였으며, 역량강화 방법으로 제안한 가상박물관 관련 연구 조사를 함께 진행하였다. 이후 세계유산 역량강화 실태 및 한계점을 도출하고 이를 보완할 수 있는 가상박물관 활용 세계유산 전문인력 대상 역량강화 교육 커리큘럼을 설계하였으며, 교육 커리큘럼 내용의 타당성 검증을 위해 전문가 평가를 진행하였다. 평가는 실제 세계유산 실무 전문인력을 대상으로 FGI를 통한 교육 커리큘럼의 평가와 세계유산 전문인력의 디지털 역량 필요성에 대한 인식 조사를 함께 실시하였으며, 평가 결과 분석 및 고찰을 통해 세계유산 전문인력의 디지털 역량 필요성을 확인하고 본 연구에서 제안한 가상박물관의 유의미성과 효과성을 검증하였다. 4차 산업혁명의 도래와 함께 디지털 테크놀로지와 결합한 다양한 콘텐츠 방안이 제시되고 있는 상황에서 디지털 기술의 활용은 역량강화를 실천할 수 있는 필수적 요인으로 기능할 수 있다. 본 연구에서는 효과적 유산 해석과 설명 방법으로써 가상박물관의 활용을 제안하며, 이를 통해 세계유산 전문인력 역량강화를 위한 방안을 제시하고자 한다.

조경유산의 등록문화재 확대방안 연구

권예지 한국전통문화대학교 문화유산전문대학원 2022 국내석사

국제적으로 유산의 범주가 근현대유산까지 확장되고 있다. 이러한 흐름 속에서 세계유산에 공원과 도시 등의 근대유산이 등재되었다. 이는 역사적 가치가 뛰어나지만 현재도 사용되고 있어 변용되거나 멸실될 가능성이 높은 유산을 보호하기 위한 것이다. 국내에서 근현대유산은 등록문화재 제도에서 관리되고 있다. 그러나 주로 동산과 건축유산을 중심으로 보호되고 있어, 조경유산의 등록기준과 자원조사가 필요하다. 이에 본 연구는 조경유산의 등록문화재 확대방안을 목적으로 하여 등록기준과 대상, 분류방안을 제시하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 조경과 건축의 특성에 맞는 등록기준을 운영하는 해외에 비해 국내 「문화재보호법」의 등록문화재 제도는 단일 등록기준을 규정하고 있어서 건축과 조경유산의 특성을 반영할 수 없다. 또한 조경유산의 대표적인 자원인 정원을 포함하는 명승이 등록문화재의 대상에서 제외되고 있어 법 개정의 개선이 시급하다. 둘째, 조경유산의 등록기준으로 조경문화의 발전을 이해하는 데에 중요한 가치를 지니고 있는 것, 시대를 반영하거나 특징짓는 조경이 잘 남아있는 것, 주요 작가의 작품, 중요한 인물 또는 역사적 사건과 관련된 것 등을 제시하였다. 셋째, 근대유산의 등록제도를 운영 중인 일본과 영국의 등록문화재 범주와 등록체계, 대상 등을 고찰하고 우리나라의 조경유산 범주에 참조할 수 있는 자료를 비교하였다. 그 결과 국토교통부에서 발간한<조경설계기준(2019)>이 일본과 영국의 조경유산 등록범주와 대상을 대부분 포괄하는 것을 확인하였다. 그러므로 <조경설계기준(2019)>의 항목을 참조해서 조경유산의 분류체계를 정립하는 것이 효과적임을 밝혔다. 넷째, 조경유산의 분류방안을 기존 근대유산 분류체계인 대분류-중분류-소분류의 체계로 동일하게 구성하였다. 대·중분류는 근대건축유산 분류방안의 항목으로 분류하여 대등한 체계를 갖출 수 있었다. 다섯째, 소분류는 <조경설계기준(2019)>의 항목을 참조하였다. 총 73개의 항목에 관해 유사성과 독자성 등을 파악하고 「국토의 계획 및 이용에 관한 법률」, 「도시공원 및 녹지 등에 관한 법률」의 분류 등을 참조하여 신설, 통합, 제외 등의 과정을 거쳤다. 1차와 2차 분류 및 재조정을 통해 도시공원, 광장, 녹지 등 총 64개의 범주를 도출하였다. 여섯째, 근대건축유산의 분류방안과 비교했을 때, 대·중분류가 건축과 차별화된 체계를 형성할 수 있고, 소분류의 항목들이 건축의 대상과 중복되지 않아 독자성을 유지할 수 있음을 확인하였다. 본 연구를 통해서 조경유산의 범주를 정리하고 등록문화재 제도에서 활용될 수 있도록 등록기준, 대상, 분류방안을 제시하였다. 본 연구결과를 토대로 실질적인 조경유산 목록화 조사의 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 기대한다. 조경유산의 분류체계로 제도화를 위해서는 소분류에 해당하는 대상의 발굴 가능성을 시대성과 역사성, 생활상 등에서 탐색하여 검증하는 과정이 필요하다.