보로노이 다이아그램을 이용한 일상 모자 개발 연구 - 3D 프린팅 활용을 중심으로 -

국문 초록 (Abstract)

3D 프린팅은 제3의 산업혁명을 예고하며, 제조업의 혁명을 가져올 것이라 예상되고 있다. 그러나 패션에서는 프린터 크기, 속도, 소재의 문제로 패션 소품 개발이 주가 되고 있다. 이에 본 연구는 3D 프린팅의 가능성 확대와 상품화를 위해 3D 프린팅을 활용하여 일상생활에 착용 가능한 모자 디자인을 제안하였다. 디자인의 요소로는 조형미와 더불어 프린팅 시간 절약과 견고성을 지녀 3D 프린팅 영역에서 활용도가 높은 보로노이 다이아그램(Voronoi Diagram)을 이용하였다. 3D 프린팅으로 제작된 모자, 보로노이 디자인 제품을 분석하여, 보로노이 패턴의 조형성, 실용성, 조화, 공극의 활용, 입체 구현, 맞춤화의 특성을 디자인에 이용하였다. 대중적인 프린터 방식인 FDM 프린터를 사용하여 모자의 부분 또는 장식을 프린트 해, 니트 비니 1점, 스냅백 1점, 페도라 1점의 총 3점을 제작한 결과는 다음과 같다. 첫째, 형태적으로 모자의 곡선과 보로노이 패턴의 곡선은 자연스럽게 연결 될 수 있었다. 둘째, 패턴의 공극은 다른 소재와의 연결을 용이하게 하였다. 셋째, 출력물의 가벼운 중량과 견고함은 모자의 부분 또는 장식에 모두 적합하였다. 넷째, 프린트의 단단한 소재와 일반 모자 형태와의 결합은 편안한 착용감과 동시에 모자의 입체감과 형태를 살리기에 적합하였다. 다섯째, 컴퓨터 CAD 파일의 변형만으로 디자인의 변형이 용이하였다. 이를 통해 현재의 3D 프린터 개발 상황에서 3D 프린팅 기법과 보로노이 패턴은 기존의 모자 소재와 함께 형태를 잡아주고, 또한 착용감을 높이고 제작 시간 절감함으로써, 실용화에 적합함을 알 수 있었다. 이론 연구와 모자 제작을 통해 본 연구는 3D 프린팅 기법과 보로노이 패턴을 기존의 모자 형태에 접목하여 착용감, 시간, 형태를 보강하는 유용한 방법을 보여 줌으로써, 3D 프린팅 모자 제품의 상용화, 대중화에 기여 할 수 있을 것이다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

3D printing technology is expected to bring about the Third Industrial Revolution and a revolution in manufacturing. However, due to the size and speed of printing along with current printing materials, fashion accessories are mainly developed in the fashion industry. This research proposes an innovative millinery design in order to widen the possibility of usage, popularisation and commercialisation of 3D printing. The Voronoi diagram, a geometrical pattern based on the shortest distance between set points, is used as design inspiration to achieve practicality, aesthetics, and balance, as well as optimise the position of holes, make a 3D model and customise it. A FDM printer is used to achieve these above. Further, 3D printed millinery products using Voronoi patterns are analysed in order to assist designing. In this way, two fedora hats, one hand-knitted beanie, three snapbacks are made, with the following results: firstly, the curve of the hat and the Voronoi pattern are well connected; secondly, the holes in the pattern make other materials connect easily through stitching; thirdly, the lightweight but firmness of 3D printing are suitable for being used in both the body and the decoration of the hat; fourthly, the combination of hard material and wool is good for making a three-dimensional hat shape. Lastly, changes in the design are made easier by changing the CAD file instead of making a new mould. Voronoi pattern 3D printed hats are light but strong and comfortable, requiring shorter production times. They are suitable for commercialisation at the current development stage of 3D printing. Through theoretical research and the practice of 6 millineries, this study can contribute to the commercialisation and popularisation of 3D printing products.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• Ⅰ. 서론
• Ⅱ. 이론적 배경
• 1. 모자 디자인
• 2. 3D 프린팅
• 3. 보로노이 다이아그램
• Ⅲ. 3D 프린팅과 모자 디자인, 보로노이 디자인
• 1. 3D 프린팅과 모자 디자인
• 2. 3D 프린팅과 보로노이 다이아그램
• Ⅳ. 모자 제작
• 1. 작품 제작 의도
• 2. 작품 제작 방법
• 3. 작품 및 해설
• Ⅴ. 결론
• 참고문헌
• Abstract

참고문헌 (Reference)

1 김은실, "현대 패션에 나타난 모자 디자인의 경향에 관한 연구" 한국복식학회 55 (55): 108-121, 2005

2 천순임, "한국여성의 패션모자구매행동과 선호디자인에 관한 연구" 울벤처대학원대학교 2013

3 "삼성디자인넷(검색어: Women Color Trend)"

4 김재원, "보로노이 다이어그램을 적용한 공공서비스의 관할구역 설정에 대한 연구- 서울 강남 지역의 소방서를 사례로 하여 -" 한국공간정보학회 15 (15): 203-218, 2007

5 김주희, "모자 전문 쇼핑몰을 위한 브랜드 디자인 개발" 한국패션디자인학회 12 (12): 17-28, 2012

6 Geraerts, R, "Planning Short Paths with Cleara nce using Explicit Corridors" 1997-2004, 2010

7 "Oxford Dictionary(검색어: fedora)"

8 "Oxford Dictionary(검색어: beret)"

9 "Oxford Dictionary(검색어: beanie)"

10 "Oxford Dictionary(검색어: baseball cap)"

11 이종석, "FDM 방식 3D 프린팅을 이용한 패션디자인 개발 연구" 23-26, 2015

12 이웅섭, "FDM 3D 프린터 출력물을 활용한 하이힐 디자인 개발" 한국디자인트렌드학회 (48) : 521-530, 2015

13 이종석, "3D 프린팅을 활용한 패션제품 개발 연구" 사단법인 한국브랜드디자인학회 13 (13): 147-162, 2015

14 김혜은, "3D 프린팅 기술의 발달로 인한 패션 산업 변화 연구" 한국패션디자인학회 15 (15): 17-33, 2015

15 조원진, "3D 프린팅 기술의 개요 및 소재 연구 동향" 27 (27): 4-12, 2014