인공지능 기반 도시공간 조명디자인 개발 방향에 대한 소고 = A Study on Development Direction of Urban Lighting Design based on Artificial Intelligence

국문 초록 (Abstract)

(연구배경 및 목적) 최근 도시·건축 부분에서 인공지능은 관리, 설계, 제작 부분에서 주목할 성과들이 나타나고 있다. 조명디자인 분야는 스피커와 연계된 테이블램프나 스마트 가로등 위주로 상용화되고 있어 공간으로 확장성은 극히 제한적이다. 특히인공지능 기반 조명디자인 개발 방향 연구와 지침 등은 거의 없어 엔지니어들이 인공지능이 적용된 조명환경을 어떤 방향으로기술개발 하여야 할지 그 방향성이 모호하다. 인공지능 기술개발은 급진적이나 활용 방향성이 제시되지 않아 공간경험과 공간환경 보다는 요소 위주로 이루어지는 한계가 있다. 이에 본 연구에서는 인공지능 기반 조명디자인 개발 방향성에 대한 논의의 필요성을 제기하고 그 방향성을 모색하고자 한다. (연구방법) 먼저 도시 건축공간에 대한 인공지능 관련 선행연구와 개발내용에 대한 조사를 바탕으로 건축공간에서 인공지능 기술개발이 어떻게 이루어지는지 조사 분석하였다. 둘째 인공지능 기반 조명디자인현황에 대해 개별 조명기구 중심의 개발, 운용시스템 그리고 문화콘텐츠로 구분하여 최근 5년간의 신문과 뉴스, 잡지, 조명기술전문사이트 검색을 통해 개발현황에 대한 자료를 수집하였다. 셋째, 수집된 내용을 바탕으로 건축공간에 있어 인공지능 개발의현황 및 선행연구 분석을 통해 인공지능 기반 조명디자인 개발 방향성에 대해 의견을 개진하고자 하였다. (결과) 연구결과로 4 차 산업혁명의 핵심인 사람, 사물, 공간을 초연결, 초지능화 산업구조와 사회시스템으로 변화하고 있으나 그에 대응하는 조명환경에 대한 연구개발이 미진하다는 것을 알 수 있었다. 조명디자인은 지리환경 분석, 법규 적용, 주변 이용자 현황, 동선, 소비 등의 빅데이터 분석을 통해 인공지능으로 빛환경 연출이 확장 가능하다. 더 나아가 공간조명은 정보인지, 생물학적 리듬조절 및 건강, 심미성 강화하는 빛환경의 조건을 찾아 인공지능 적용 가능하다. 이에 인공지능기반 조명디자인은 안전성 강화, 건강증진, 정보전달 및 지역공동체 의식 강화, 유희적 경험과 문화예술적 체험, 자가 학습과정으로서 인공지능 조명을 중심으로 개발 방향성을 제안하고자 한다. (결론) 본 연구에서는 인공지능 기반 조명디자인 방향성에 대한 연구의 중요성에 대한 공감대를 형성하여그 방향성에 대해 함께 모색하고자 하였다. 비록 본 연구가 실험 바탕의 정량적 연구가 아니어서 연구결과에 대해 구체적 수치나데이터는 제시하고 있지 않다. 그러나 AI조명디자인 개발 방향에 대한 사회적 담론 없이 단편적 기술 위주로 개발되는 현재 조명산업 개발 방향에 의구심을 제기하고 그 방향성 수립의 필요성과 발전상을 제안한 데에 본 연구의 의의가 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

(Background and Purpose) Recently, artificial intelligence (AI) has shown remarkable achievements in the management, design, and production of urban and architectural fields. However, in the lighting design field, AI table lamps linked to speakers or smart street lighting fixtures with multiple functions have been commercialized, which is limited for spatial applications. In particular, there are only few studies and guidelines on the development of AI-based lighting design, making it ambiguous for engineers to choose a direction in developing the lighting environment applied with artificial intelligence.
The development of artificial intelligence technology is radical, but there is a limit to the fact that it is focused on elements rather than spatial experience and the spatial environment because the direction of application is not presented. Therefore, this study raises the need for discussion on the direction of AI-based lighting design development. (Method) First, based on previous research, artificial intelligence technology in architectural space was investigated and analyzed. Second, a status survey for lighting design based on artificial intelligence was conducted. This study concerned with lighting fixtures and operation systems, contents based on data newspapers, news, magazines, and lighting technology-specialized websites in the last five years. Third, based on the results of the research, we present opinions on the direction for development of lighting design based on artificial intelligence. (Results) People, things, and space, which are at the core of the fourth industrial revolution, are changing into hyper-connected and super-intelligent industrial structures and social systems, but research and development on lighting environments corresponding to them are insufficient. Lighting design can expand illuminated environments with artificial intelligence through an analysis of the geographic environment, application of laws, and big data analysis of surrounding user status, movement, and consumption patterns. Furthermore, space lighting can be applied to artificial intelligence by determining the conditions of a light environment that enhances information recognition, biological rhythm control, health, and aesthetics. Accordingly, I propose development directions for artificial intelligence lighting as safety enhancement, health promotion, information delivery and awareness enhancement of region, playful experience, cultural and artistic experience, and self-learning processes. (Conclusions) We sought direction by forming a consensus on the importance of research on lighting design based on artificial intelligence. This study is significant in raising doubts about the current direction of development of the lighting industry, which is developed mainly on fragmentary technologies without social discourse on the direction of AI lighting design development, and it suggests its necessity and development.

참고문헌 (Reference)

1 박소연, "조합적 창의성’으로 건축설계에새로운 해법을 제안하는 AI SMART ARCHITECT"

2 최자호 ; 서주환, "조경산업 관점에서 4차 산업혁명 기술의 탐색" 한국조경학회 47 (47): 59-75, 2019

3 현윤아 ; 반영환 ; 유훈식, "인공지능 디바이스의 조명효과에 대한 사용자이 감정 평가 분석" 한국감성과학회 22 (22): 35-46, 2019

4 양정순, "야간 도시공간 범죄예방환경설계(CPTED)에 있어 조명환경에 관한 연구" 한국공간디자인학회 14 (14): 225-237, 2019

5 김계연, "신호등·가로등 묶고 와이파이연결…서울시 '스마트폴' 도입"

6 양정순, "빛환경과 조명디자인" 배재대학교 출판부 2016

7 양정순, "도시공원의 밤" 도서출판 씨아이알 2022

8 양정순, "도시공간 LED조명환경 색온도 도출 방향 연구" 한국기초조형학회 19 (19): 475-486, 2018

9 김예지, "뇌(腦)를 가진 조명기술, 세상을밝힌다"

10 양은진 ; 서명원 ; 김도년, "공공공간에서 미래의 핵심 첨단 기술과 도시민 활동 간의 상관관계" 대한건축학회 36 (36): 75-84, 2020

11 류준영, "“과속 트럭이다가옵니다”똑똑한 가로등이 민식이법 돕는다"

12 Kim, Don-yun, "Towards a New Architecture, During the 4th Industrial Revolution and Smart City Era" 65 (65): 24-25, 2021

13 "Sidewalk labs part of google 홈페이지"

14 Yuan, Yumeng, "Research on hotel space design based on AI" Graduate School of Chungnam National University 2021

15 Wei, Junchao, "Reliability of Organic Compounds in Microelectronics and Optoelectronics" Springer 297-316, 2022

16 Falchi, F., "Limiting the impact of light pollution on human health, environment and stellar visibility" 92 (92): 2714-2722, 2011

17 Chaillou, S., "IA & ARCHITECTURE (Vol. 9)" Pavillon de l'Arsenal 2020

18 Zachary, Amos, "How AI Takes Smart Lighting to the Next Level"

19 Kevin, Vu, "Artificial Intelligence in Architecture"

20 Chaillou, S., "Artificial Intelligence and Architecture:From Research to Practice" Birkh„user 2022

21 AMA, "AMA adopts guidance to reduce harm from high intensity street lights" American Medical Association

22 전찬민, "AI 기술이 적용되는 건축분야, 건축설계 가이드라인이 기준 제시"

23 ChamAeman, J., "A study of implicit behavioral assumptions" 32 (32): 441-462, 1997

24 고재원, "5일이면 집 한 채 뚝딱… 美에세계 첫 ‘3D 프린팅 주택단지’"

25 윤정일, ""SF영화 장면이 현실로”가로등위의 드론이 위험지대 살핀다"