공간 시각구조의 정량적 분석도구 설정에 관한 연구

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Among the analysis methods of spatial structure, qualitative method
adopts personal experience or opinion while quantitative one adopts
surveyed data as ground of argument.
Recent research has shown tendency to move from qualitative one
to the other and in western countries, this inclination have appeared
distinctively, especially in Britain and Germany.
Quantitative analysis could be suggested as a method to prove
description or opinion on architectural space scientifically in analyzing architectural spatial structure. Therefore, this study proposes a
method able to quantify the variance of a spatial experiencer's visual
spatial experience according to position and movement of him and
develops a computer program as a new analyzing implement used to
assay the spatial visual structure easily and rapidly. This computer
program is carried out on visible area, visible limited line and spatial
releasavity, and then calculates their variable numbers and finally
graphicalizes them. Using these functions, analysis of existing samples
could confirm this analysis method's value and practicality.
Investigation on treaties, proposal of algorithm, computer programming
and analysis of examples have been carried out to achieve this study.
In architectural field, perception of space is broad concept includes
the idea and appraisement of spatial cognition influenced through the
sense-organs. The real value of being could be found in the interaction
between building and perception of human. Among the senses of
human, the sight is the most important factor and the spatial concept
is subordinated or maintained to visual image. Every complex,
separate sense of human is connected to visual structure strongly; it
could be convicted by visual figure and translated by approach in the
method of visual structure. In addition, vision has an advantage that it
is quite uncomplicated to quantify and predictable its result.
Sight is the result of light. Light has the nature to stretch illimitably;
therefore, in order to quantify the sight, the boundary of space should
be set and in this study, the spatial structure is basically quantified
and analyzed in this boundary. Furthermore, the emotion to visual
environment element of observer’s is ignored.
Spatial visible area is an aggregate of all point in visible boundary from viewing point, and the ratio, which a certain convex space has
got in the whole area, could be analyzed by visible-area-variablenumber,
and the shape and the route could also be analyzed by its
visible area graph.
Visible limited variable number is calculated by the ratio of length of
the around of visible area and the sum of visible limited line. Through
this analysis of visible limited line, the visional relation ratio between a
certain convex space and its neighbor could be shown quantitatively.
We could understand the visional connection ratio with the neighbor
convex space by spatial releasavity obtained from the angle of visional
opening and viewing point of certain viewing point. The size of release
angle, whose direction could be analyzed by spatial releasavity vector,
could be obtained by spatial releasavity variable number.
A computer program, activated in AutoCad R14 and developed in
ARX file, is developed to improve the reliability of variable numbers
and to be adopted for practical and rapid analysis. It figures
automatically visible area map and spatial releasavity map, and
calculates visible area variable number, visible limited variable number
and spatial releasavity variable number by selecting its boundary,
visible environmental element and viewing point.
The numbers suggested in quantitative manner, achieve variable
analysis by associating with number of static programs, and with
programs such as word process, graphical editing one, it simulates its
results straightforwardly. Quantitative analysis analyzes and figures
spatial physical structure, and by adopting mathematical concept for
objective and computerized analysis, the result could be substantiated. However, it could not explain every element, therefore, interacted
analysis with qualitative method needs to be adopted.
In this study, the worth and the denotation of setting quantitative
spatial analysis implement and its usability have been studied. This
might be the small start; hence, more quantitative analysis method,
includes 3 dimensional visional structure analyses, should be studied

국문 초록 (Abstract)

공간구조의 분석방법 중 정성적 방법은 개인의 경험이나 의견이, 정량적 방법은 실측된 자료가 논의의 근거로써 이용되어진다. 최근의 연구동향을 살펴보면 대체로 정성적 연구로부터 정량적 연구의 경향으로 변해가고 있다. 이러한 현상은 구미 각국에서 나타나며, 특히 영국이나 독일 등의 건축관련 논문에서 두드러지게 나타난다.
건축공간구조를 분석함에 있어 건축적 공간의 묘사나 견해가 과학적으로 실증될 수 있는 방법으로 정량분석이 제안될 수 있다. 이에 본 연구에서는 공간 경험자의 위치와 움직임에 따른 시각 공간경험의 변화를 정량적으로 산출할 수 있는 방법을 제안하고, 컴퓨터 프로그램을 개발하여 쉽고 빠르게 공간의 시각구조를 분석할 수 있는 새로운 분석도구를 설정하였다. 가시영역 분석, 가시한계선 분석, 공간개방도 분석을 제안하여 변수를 산출하고 도식화했으며, 사례연구를 통하여 분석도구의 가치와 활용성을 확인했다.
연구의 방법으로는 문헌조사, 알고리즘 제시 및 컴퓨터 프로그래밍, 사례연구의 방법을 사용하였다.
건축분야에 있어서 공간의 지각은 감각기관을 통해 영항을 주는 공간의 인식으로서의 의미와 평가까지도 포함하는 포괄적인 개념이다. 건축공간의 참된 존재 의미는 건축물과 인간의 지각과의 상호작용에서 찾을 수 있다. 이중 시각은 건축공간을 인지하는 가장 중요한 감각기관으로서 공간개념은 시각적 이미지에 종속되거나 시각적 이미지에서 유지된다. 사람의 복합적 개별적인 모든 감각은 시각구조와 상보적으로 연결되어 있어서 시각적 형태에 의해 확인되고, 시각구조적인 접근방법으로 해석될 수 있다. 또한 시각은 정량화가 용이하고 비교적 정확히 그 결과를 예측할 수 있다는 장점이 있다.
시각은 빛에 의한 결과이다. 빛은 무한히 뻗어가는 성질이 있으므로 정량화하기 위해서는 반드시 그 경계를 한정해야 한다. 본 연구에서는 시각을 중심으로 공간구조를 정향화하고 분석하는 방법을 설정함에 있어, 그 경계 안에서 공간구조를 분석함을 원칙으로 하며, 또한 관찰자 개개인이 가지는 각각의 시각환경요소에 대해 느끼는 감정은 다루지 않기로 했다.
공간가시영역은 분석하고자 하는 지점에서 보여지는 경계내의 모든 점의 집합으로 가시영역변수를 통해 특정의 볼록공간이 전체 경계 내에서 시각적으로 차지하는 비중을 분석할 수 있으며, 가시영역도를 통해 그 모양과 방향성을 분석할 수 있다.
가시한계변수는 가시영역도 둘레의 길이와 가시한계선 합의 비율로서 계산되며, 가시한계선분석을 통해 특정의 볼록공간이 인접한 볼록공간과 가지는 시각적 상관정도를 정량적으로 분석할 수 있다.
공간개방도는 시점에서 보여지는 각각의 시각적 개구부와 시점이 이루는 각을 통해 이웃한 볼록공간과의 시각적 연계 정도를 알 수 있으며, 개방각의 크기는 공간개방변수에 의해, 개방각의 방향을 공간개방벡터에 의해 분석할 수 있다.
시각변수의 신뢰도를 높이고, 많은 사례의 쉽고 빠른 분석을 위해 컴퓨터 프로그램을 개발했다. 본 프로그램은 AutoCAD R14에서 구동되며, ARX파일로 개발되었다. 경계, 시각환경요소, 시점의 선택을 통해 자동으로 가시영역도와 공간개방도를 도식하고, 가시영역변수, 가시한계변수, 공간개방변수를 산출해 준다.
정량적으로 제시된 변수는 각종 통계프로그램과의 연계를 통해 다양한 분석을 가능하게 하고, 위드프로세서나, 그래픽 편집톨과의 정보 공유를 통해 비교적 쉽게 결과를 표현할 수 있게 한다. 정량적 분석은 공간의 물리적 구조를 분석, 표현할 수 있고 객관적인 분석을 위해 수학적 이론을 이용, 컴퓨터 분석에 의해 쉽고 빠르게 결과를 확인할 수 있다. 물론 정량적인 분석만으로 모든 것을 설명할 수는 없으며 정성적인 분석과의 상호보완 또한 필요하다.

본 연구에서 시각구조분석을 통한 정량적 공간구조 분석도구 설정의 의의과 가치를 확인하고 활용성을 검증했다. 본 연구는 작은 시작이며, 3차원적 시각구조분석을 비롯한 더 많고 다양한 주제에 대한 정량적 분석방법이 연구되어져야 할 것이다.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서론 1
• 1.1. 연구의 목적 1
• 1.2. 연구의 내용 및 방법 2
• 제2장 시각구조분석의 기초연구 5
• 2.1. 건축에서의 공간지각 5
• 2.1.1 공간지각의 개념 5
• 2.1.2. 시지각의 중요성 7
• 2.2. 건축공간의 시각구조 9
• 2.2.1. 시각구조의 기본인자 9
• 2.2.2. 건축공간의 시각요소 10
• 2.2.3. 공간의 시각구조 12
• 2.3. 기존 정량분석도구의 소개 16
• 2.3.1. 아이소비스트(Isovist) 16
• 2.3.2. 공간구문론(Space Syntax Theory) 17
• 제3장 시각적 공간구조분석 도구의 설정 20
• 3.1. 용어의 정의 20
• 3.2. 가시영역분석 34
• 3.2.1 분석의의 34
• 3.2.2. 분석과정 및 방법 34
• 3.3 가시한계선 분석 39
• 3.3.1. 분석의의 39
• 3.3.2. 분석과정 및 방법 39
• 3.4. 공간개방도 분석 41
• 3.4.1. 분석의의 41
• 3.4.2. 분석과정 및 방법 41
• 제4장 시각적 공간구조분석 소프트웨어의 개발 48
• 4.1. 프로그램의 소개 48
• 4.1.1. 가치와 의의 48
• 4.1.2. 개발 및 사용환경 49
• 4.1.3. 프로그램의 기능 52
• 4.2. 프로그램의 사용방법 53
• 제5장 사례분석 62
• 5.1. 로스와 꼬르뷔제 주택의 시각구조 분석 63
• 5.1.1. 아돌프 로스의 주택분석 63
• 5.1.2. 르 꼬르뷔제의 주택분석 77
• 5.1.3. 비교 분석 및 종합 90
• 5.2. 제1차 세계대전 박물관의 시각구조 분석 99
• 5.2.1. 개요 99
• 5.2.2. 관람동선에 따른 시각구조 분석 100
• 제6장 결론 111
• 참고문헌 114
• 부록 117
• Abstract 156