바이오미미크리 건축계획 방법론 : 환경기능적 측면에서의 접근

Abstract

바이오미미크리는 제닌 베니어스의 저서 생체모방(Biomimicry)을 통해 생겨난 용어로, 생체의 원리를 모방함으로써 혁신적인 아이디어를 얻는다는 것을 의미한다. 생체 원리의 모방은 1960년대부터 사용되어 온 방법론으로 공학, 의학, 약학, 디자인 등 다양한 분야에 사용되어 왔지만, 바이오미미크리의 건축적 적용과 관련된 연구는 전 세계적으로 초기의 도입 단계로서 개발 사례가 많지 않은 상황이다. 하지만, 자연은 약 5억년이라는 기간 동안 진화해 왔으며, 이의 건축적 적용은 경제성, 효율성, 지속가능성, 등 다양한 측면에서의 효과를 가져다 줄 것이라는 가능성이 제기되고 있다. 바이오미미크리의 건축적 적용이 친환경 건축물 실현에 있어 혁신적인 결과를 도출해 낼 수 있다는 점에서 향후 이에 대한 연구는 지속적으로 증가·발전할 것으로 판단된다. 바이오미미크리라는 방법론은 생물학 관련 지식을 요구하며, 이러한 정보를 다양한 분야에서 활용하고 있기 때문에 여러 분야 전문가들 간의 교류가 요구되는 상황이라 하겠다. 특히, 생물학에 대한 지식이 부족한 타 분야의 전문가들에게는 적절한 생체정보를 얻는 것이 바이오미미크리 기술개발의 성공을 결정짓는 중요한 요소가 된다. 현재 Ask Nature라는 생체정보 사이트가 운영되고 있지만, 이 사이트에서 제공하는 분류체계는 비생물학자들에게 난해하며, 건축 관련 사용자들이 접근하기에는 너무 광범위하다는 지적이 있다. 또, 이러한 생체정보를 건축적으로 활용할 수 있는 방안에 대한 명확한 제시가 이루어지지 않고 있다. 또, 환경기능적인 측면에서의 바이오미미크리 건축에 대한 체계적인 연구는 아직까지 미비한 실정이다. 따라서 본 연구의 궁극적인 목적은 바이오미미크리 건축계획을 위한 체계적인 방법론을 확립하는 데에 있다. 이를 위해 건축분야를 위한 생체정보를 구축하고, 생체정보를 환경기능적으로 활용할 수 있는 바이오미미크리 건축계획 방법론을 제시하였다. 본 연구의 의의는 바이오미미크리 건축 계획을 쉽게 접근할 수 있는 방안을 만들고, 생체의 기능을 최대한 활용하여 다양한 아이디어가 발현될 수 있는 기반을 만드는 데에 있다.

연구 목적의 달성을 위해 아래와 같은 방법을 통해 연구를 진행하였다. ● 2장: 바이오미미크리 건축계획에 대한 기본적인 이해를 수립하기 위해, 바이오미미크리 건축계획에 대한 사례조사 및 이론적인 고찰을 진행하였다. 이론적인 고찰을 통해 건축 외의 타분야에서 제시하고 있는 바이오미미크리 적용 프로세스를 고찰하고, 기존의 건축계획 과정을 살펴봄으로써, 건축계획 과정에 바이오미미크리 방법론을 도입할 수 있는 방안을 도출하였다. ● 3장: 바이오미미크리 건축계획에 적합한 생체정보를 찾아내는 데에 시간이 다소 소요된다는 점을 고려하여, 본 연구를 통해 건축적 적용이 가능한 생체정보를 구축하였다. 생체가 자연요소를 조절 및 활용하는 방식을 살펴봄으로써, 생체정보의 탐색을 위한 키워드를 도출하고, 도출한 키워드를 통해 수집한 생체정보를 구축 및 분석하였다. 생체정보의 분류체계는 생체의 기능 및 속성에 대한 정보를 포함하고 있으며, 이에 대한 조사를 통해 생체정보는 크게 단열, 형태/표면/색채, 서식지, 행동/신진대사, 움직임으로 구분됨을 알 수 있었다. 바이오미미크리 건축사례를 통해 생체정보의 유형이 건물의 재료, 형태 및 입면계획, 전략계획, 작동계획과 유사성을 가진다는 점으로 파악할 수 있었다. ● 4장: 위 내용을 기반으로 생체정보를 환경기능적으로 활용할 수 있는 방안을 도출하였다. 건축에서 나타나는 건축의 자연요소 조절 및 활용방식을 조사하였으며, 이를 통해 건축과 생체의 열 환경조절 방식 및 우수 활용 방식을 비교분석하였다. 건축과 생체의 자연요소 조절 방식이 유사한 경우, 생체정보를 활용함으로써 바이오미미크리 건축적 적용의 효과 (반응성, 효율성, 복합성)가 나타날 수 있는 방안을 제시하였으며, 생체에서만 발견할 수 있었던 자연요소 조절 방식을 통해 기존에 활용되지 않는 새로운 열 환경 조절방식 및 우수 활용 방식을 제시하였다. ● 5장: 2장에서 고찰한 바이오미미크리 적용 프로세스 및 기존 건축계획 과정의 특성을 반영한 바이오미미크리 건축계획 방법론의 구조를 수립하였다. 바이오미미크리 건축계획 방법론의 구조를 통해 본 연구에서 구축한 정보를 활용하고 건축계획을 위한 의사결정을 진행할 수 있도록 하였다. 방법론을 기반으로 바이오미미크리 건축계획 플랫폼(BioAPP)을 개발하였다. 이는 생체정보를 업로드할 수 있는 데이터베이스의 역할을 할 뿐만 아니라, 바이오미미크리 건축을 계획하고자 하는 건축가, 연구자, 학생 등이 활용하여 아이디어를 얻을 수 있는 디자인 지원 툴의 역할까지도 한다. 선정한 생체정보에 따라 이를 활용할 수 있는 환경기능적 적용 방안이 제시된다. 이는 4장에서 제시한 생체정보의 환경기능적 활용방안을 참고하여 작성하였다. 실제 건물을 계획하는 데에 바이오미미크리 건축계획 방법론을 적용하였으며, 이를 통해 생체정보를 탐색하는 시간이 단축되었지만, 다양한 대안을 모색할 수 있었던 것으로 판단된다. ● 본 연구를 통해 구축한 생체정보 및 바이오미미크리 건축계획 방법론은 건축분야에서의 최초의 시도이자 결과물이다. 현재까지 연구된 바이오미미크리 프로세스 및 생체정보 시스템은 건축 외의 공학 분야에 초점을 맞추고 있는 실정이다. 따라서 본 연구는 해당 분야의 발전과정에서 선도적인 연구결과라 할 수 있다. 본 연구의 결과는 바이오미미크리와 건축, 건축과 다양한 학문분야 간 연계를 통해 관련 학문의 활성화를 도모하고, 향후의 연구에서 기초자료를 제공하여 그 활용성이 높을 것으로 예상된다.