• 제목/요약/키워드: 수학과 디자인

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조경 설계 분야에서 파라메트릭 디자인의 사례 분석과 활용 가능성 (Case Analysis and Applicability Review of Parametric Design in Landscape Architectural Design)

  • 나성진
    • 한국조경학회지
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    • 제49권2호
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    • pp.1-16
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    • 2021
  • 조경의 설계 행위는 설계가의 사고체계 내에서 형성되는 개념과 그것이 형상화되는 구체적인 재현 그리고 이를 실질적인 재료로 구축하는 일련의 과정으로 이루어지며, 이러한 디자인 프로세스는 4차 산업혁명 시대의 컴퓨터 기술과 IT 생태계의 비약적인 발전으로 많은 변화를 마주하고 있다. 컴퓨터 테크놀로지는 산업 초기에 수학적 계산(calculation)과 입력 데이터의 시각적 표현(graphic representation on display) 등 비교적 단순한 목적으로 개발되었다. 하지만 ibm과 매킨토시(macintosh)를 시작으로 개인용 컴퓨터(personal computer)의 성공적인 보급 이후 프로그램 언어와 하드웨어가 급속히 발전하고, 알고리즘(algorithm) 및 응용 소프트웨어가 전문화되면서 컴퓨터의 활용 목적이 사회 전반에 걸쳐 매우 다양해졌다. 본 연구는 이러한 디지털 사회 맥락의 변화를 바탕으로 컴퓨테이셔널 디자인(computational design), 파라메트릭 디자인(parametric design) 및 알고리즘 디자인(algorithm design) 등의 새로운 설계 방법들이 조경 설계 과정에서 어떠한 기능과 역할을 할 수 있는지에 관한 현황 및 쟁점을 진단하였으며, 그중 최근 가장 주목받는 파라메트릭 테크놀로지를 적극적으로 이용하는 디자인 방법론에 집중해 연구를 진행했다. 우선 현대 조경 및 건축 전반에서 파라메트릭 디자인의 주요 개념 및 특징들에 대해 살펴 논의의 근거를 마련했다. 그리고 이를 바탕으로 조경 분야에서 파라메트릭 디자인 활용에 관한 선행 연구를 분석하고, 조경 설계 회사들의 실제 활용 현황에 대해 분석했다. 그 결과, 조경 분야에서 파라메트릭 디자인 활용에 관한 연구는 연구의 수나 다양성 측면에서 타 분야와 비교했을 때 아직 충분한 논의가 진행되지 않은 것을 확인할 수 있었고, 사용 현황 분석에서는 최근 국외 조경 회사들을 중심으로 새로운 테크놀로지를 적극적으로 활용하려는 다양한 움직임이 조사되었다. 마지막으로 이러한 논의를 바탕으로 조경 설계 분야에서 파라메트릭 디자인 활용의 구체적인 사례 및 추후 다양한 가능성에 대해 검토했다.

어린이 교육용 모바일 앱 인터랙티브 내러티브 디자인이 학습몰입도 증진, 지속사용의도에 미치는 영향 (Effect of Design for Interactive Narrative App, a Mobile App for Children's Education, on Enhancement of Learning Immersion and Intention to Continue Use)

  • 구오칭;한현석
    • 산업융합연구
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    • 제20권10호
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    • pp.157-167
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    • 2022
  • 본 연구는 어린이 교육용 모바일 앱의 인터랙티브 내러티브 디자인이 학습몰입도 증진과 지속사용의도에 미치는 영향을 살펴봄으로써, 인터랙티브 내러티브 디자인의 교육적 효과성을 검증하여 어린이 교육용 앱에 기초한 인터랙티브 내러티브 디자인 방안을 제시하는 것을 목적으로 한다. 연구방법으로는 문헌연구방법 및 설문조사를 활용하여 진행하였다. 구체적으로 문헌연구방법을 통해 인터랙티브 디자인의 개념, 이해, 디자인 구성요소, 학습몰입도, 지속사용의도에 대한 개념과 선행연구를 살펴보았다. 다음으로 한국과 중국의 초등학생 각 100명씩 총 200명을 대상으로 설문조사를 실시하였으며, 응답이 불성실한 설문지 한국 3부, 중국 5부를 제외하고 최종적으로 한국 97명, 중국 95명의 학습자를 대상으로 인터랙티브 내러티브 디자인, 학습몰입도, 지속사용의도를 파악하고 변수 간의 영향 관계를 분석하였다. 본 연구의 연구결과로는 어린이 교육용 앱 사용자인 초등학생을 대상으로 인터랙티브 내러티브 디자인 요소가 학습몰입도와 지속사용의도에 미치는 영향을 살펴본 결과 인터랙티브 내러티브 디자인이 학습몰입도 향상 및 지속사용의도에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이는 수학/과학 교육 시 이론적 개념이나 해석 등을 쉽게 이해하도록 구성하고 있으며, 단계별로 이야기와 이미지가 이어지기 때문에 지루함을 느끼지 않고 학습할 수 있도록 돕기 때문인 것으로 볼 수 있다. 결론적으로 본 연구에서는 인터랙티브 내러티브 디자인은 학습자가 학습에 몰입하고, 지속해서 이를 이용하도록 만든다는 긍정적인 효과를 가지고 있음을 확인할 수 있었다.

실내공간구성의 가변적 표현특성에 관한 연구 -수학적 배열원리를 중심으로- (A Study on the Characteristics of Flexibility in Interior Architectural Composition -focused on Mathematical Arrangement Organization-)

  • 이주현;신홍경
    • 한국실내디자인학회논문집
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    • 제21호
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    • pp.10-16
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    • 1999
  • Mathematics is considered to the beginning of designing thinking because of the sense of logical order system. In this study, it was regarded the mathematics as the logic and the measurement of design system. as is often the case in history, mathematics, it is regard as conceptual model of architectural though, as aesthetic proportional measure and the mirror of thought. The direction of this study is rather multi-sided approaching to the spatial concept than one-sided plane. It is multi-acceptable way to apply mathematical principle to the pace and to be a flexible one. And boundary of interpretation of the flexibility means potential use-ability, and the strictly meaning of flexibility means that the acception of the various Secession and the Change of space. And the various interpretation of the flexibility only can expressed in the relation of opposite concept: the assembly and the disassembly, the expand and the decease, the open and the close and the construct and the de-construct. Mathematics provide the resonable way in architectural thinking and endow the order as logical organizatiov. Regarding these facts, this research is for making it possible to consider the expression property of interior space combination as the way of understanding the accepting of the changes of the times with the mathematical induction, using the rational method like the mathematical arrangement organizatiov.

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최석정의 직교라틴방진 (Orthogonal Latin squares of Choi Seok-Jeong)

  • 김성숙;강미경
    • 한국수학사학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.21-31
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    • 2010
  • 2006년 이전까지도 유럽의 오일러가 직교라틴방진의 첫 연구자로서 인정을 받아왔다. 그러나 오일러 이전에 조선의 최석정이 오일러 이전에 이미 9차의 직교라틴 방진을 만들었다는 사실이 2006년 출판된 '조합론 디자인 편람' 에 소개됨으로써 우리만 알고 있던 사실이 세계적으로 공인되었다. 본 논문에서는 최석정과 양휘산법의 마방진을 비교하고 세계최초로 만들어진 최석정의 직교라틴방진과 오일러 가설의 역사를 설명한다.

디지털 교육매체의 기초 컨셉디자인 동향 파악을 위한 선진국 사례 분석 - 영국과 스웨덴의 사용자 니즈를 중심으로 - (Case Study Analysis of Digital Education Design to Basic Concept Design Trend by Target of Education Needs in UK and Sweden)

  • 김정희
    • 만화애니메이션 연구
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    • 통권34호
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    • pp.345-366
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    • 2014
  • 2007년 수학 교과서의 공교육 최초 디지털 교과서 적용을 시작으로 영어, 과학 등 다양한 분야에 디지털 교과서를 활용한 교육이 실시되고 있다. 초반에 아날로그 형식의 종이 교과서를 그대로 스캔하여서 사용했던 수준을 넘어 이제는 디지털 교과서만을 위한 전문화된 디자인 및 콘텐츠가 기획 단계부터 실시되어 적용되고 있으며 국립 교과서 및 검정 교과서에서도 엄체 경쟁을 통해서 보다 수준 높은 디자인 및 콘텐츠를 엄선하고 있다. 그러나 이는 디지털 교과서 하나의 매체에 국한된 것이며 국외 교육 선진국의 다양한 디지털 교육매체의 활용에는 뒤쳐져 있는 게 현실이다. 이에 본 연구는 LG 전자 유럽 디자인센터를 기점으로 영국 및 스웨덴의 선진 교육을 통해 디지털 교육매체를 수년간 접하여 이에 따른 사용자 경험과 니즈가 쌓인 사용자들을 타겟으로 휴리스틱 분석, 설문 등의 사용자 조사를 실시한다. 이에 교육 주체의 디지털 교과서 디자인의 니즈를 대입하여 세분화한 후 이를 현재 영국 및 스웨덴 선진국에서 사용하고 있는 디지털 교육매체 디자인에 간단하게 접목시켜본다. 디지털 교과서만을 접한 국내 사용자의 니즈와 사용자 경험에 비교한 결과 설문타겟 사용자들은 상당히 수준 높고 현실적이며 교육의 개별화에 치중하는 사용자 니즈(customer needs) 즉 사용자들이 원하는 것을 보여주고 있었으며 이는 디지털 매체가 적응해 나가는 초기 적용단계의 요구사항에서는 볼 수 없던 것이다. 본 논문의 결과는 선진국의 설문 조사를 통한 사용자들의 요구 즉 니즈를 파악하고 이를 적용한 디자인 교육매체의 동향을 파악하는데 기초 자료로 활용하고자 한다. 단순히 예쁘고 화려하며 디지털화 하는데서 만족하는 게 아니라 디지털 교육매체 디자인의 사용자 요구의 방향성을 미리 파악하고 이를 기획 단계부터 적용하여 교육 선진국과의 사용자 편의성의 차이를 줄이는데 도움이 되고자 한다.

에이프릴 그레이만의 작품에 관한 연구 (A Study of April Greiman's Work)

  • 홍석일
    • 디자인학연구
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    • 제9권
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    • pp.1201-1208
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    • 1994
  • 70년대에 "아메리칸 뉴웨이브(American New Wave)" 라는 새로운 조류로써 그래픽디자인의 새로운 지평을 연 에어프릴 그레이만(April Greiman)은 스위스에서 수학한 디자인이념을 바탕으로 한 미국 캘리포니아의 자유분방한 스타일로 일약 세계적인 디자니어로 떠올랐다. 그레이만의 "Hybrid Imagerv"는 사진, 비디오, 드로잉, 타이포크래픽, 컴퓨터이미지등 다양한 매체를 혼합하여 새시대의 시각언어를 개발하고 이를 조형적으로 창조하는데 앞장서 왔다. 그녀는 비디오나 컴퓨터로 그려진 이미지의 "텍스췌"가운데서 기능성을 찾아낸 첫번째 디자이너이고 이것들을 그녀가 창조한 주요디자인작품에 새로운 시각언어로 통합한 용기있는 작가였다. 그녀는 또한 기본적인 디자인도구로써 매킨토시컴퓨터를 사용한 디자이너중 한명이었다. 그녀의 선구적인 작업에도 불구하고 그녀는 "실험적"디자이너라는 호칭을 거부하였다. 그녀는 사고적이고 감성적인 반응을 불러일으키는 이미지들을 배열하는 작업과정에 흥미가 있다.감성적인 반응을 불러일으키는 이미지들을 배열하는 작업과정에 흥미가 있다.

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칠성화(七星畵)의 그래픽체계 분석 (Graphic system analysis on the Chil Sung Hwa(seven stars picture))

  • 나윤화
    • 디자인학연구
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    • 제11권
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    • pp.22-29
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    • 1995
  • 본 논문에서는 시각 조형적인 입장에서의 '칠성 화(七星畵)'를 대한(大韓)민족 고유의 시각전달체계의 한 심벌(symbol)로서 이해하였다. 또한 그것에 대한 그래픽분석을 통해 토속적인 민족의 정서를 단순하고 그래픽한 선과 색채로써 수학적인 그리드(grid)안에 규격있게 표현하였음을 분석하였다. 이에 칠성 화를 조상의 시각 조형물로서 커뮤니케이션 디자인의 한 분야로 정착시키는 데 기여하고자 함이 본 연구의 주된 목적이다. 이에 그래픽 측면 구조분석의 구체적 내용을 요약하면 1) 동양의 수학적 사고와 공간 구성은 기본적으로 동양의 공(空)과 허(虛)로 일컬어지는 0(zero)의 개념과 수학의 무한(無限)의 수(數)개념을 설명하였으며, 이것을 근거로 음양론(陰陽論)을 기초로 한 대칭 개념의 발전으로 대각선 전개 법을 유추하여 방위개념에 의거한 공간분할 방식을 설명하였다. 2) 비례분석에서는 황금 분할비 구형을 기준하여 현대적 레이아웃에 있어 시각중심 위치를 잡고 분석하였는데 이에 칠성화의 존상(尊像)의 미간중심을 그 비례 중심적으로 지정하였다. 3) 수학적 구조 분석은 균형있는 배열 및 그 형태법칙에 어떠한 통일된 원칙을 찾기 위한 방법으로 황금 분할 비에 의거하여 분할한 그리드를 적용시켜 그 위에 주(主)인물과 부(副)인물의 기본적인 움직임에 인체모듈(module)에 기준한 형태법칙을 유추 분석하였다. 이에 칠성화의 경우 만다라(曼茶羅) 도형의 기본 분할 방법과 그 맥을 같이 하여 두 가지 유형으로 분석하였다.

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이슬람 예술 디자인에서 회전하는 알몬드와 오마르 하얌의 삼각형 (Ring of Four Almonds and the Omar Khayyam's Triangle in Islamic Art Design)

  • 박제남;박민구
    • 한국수학사학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.159-173
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    • 2019
  • In this paper, we examine the brief history of the ring of four almonds regarding Mesopotamian mathematics, and present reasons why the Omar Khayyam's triangle, a special right triangle in a ring of four almonds, was essential for artisans due to its unique pattern. We presume that the ring of four almonds originated from a point symmetry figure given two concentric squares used in the proto-Sumerian Jemdet Nasr period (approximately 3000 B.C.) and a square halfway between two given concentric squares used during the time of the Old Akkadian period (2340-2200 B.C.) and the Old Babylonian age (2000-1600 B.C.). Artisans tried to create a new intricate pattern as almonds and 6-pointed stars by subdividing right triangles in the pattern of the popular altered Old Akkadian square band at the time. Therefore, artisans needed the Omar Khayyam's triangle, whose hypotenuse equals the sum of the short side and the perpendicular to the hypotenuse. We presume that artisans asked mathematicians how to construct the Omar Khayyam's triangle at a meeting between artisans and mathematicians in Isfahan. The construction of Omar Khayyam's triangle requires solving an irreducible cubic polynomial. Omar Khayyam was the first to classify equations of integer polynomials of degree up to three and then proceeded to solve all types of cubic equations by means of intersections of conic sections. Omar Khayyam's triangle gave practical meaning to the type of cubic equation $x^3+bx=cx^2+a$. The work of Omar Khayyam was completed by Descartes in the 17th century.

시각수학과 원리 확장적 모델링 프로세스 (A Constructive Modeling Process in the Form of 'Visual Mathematics')

  • 김진희
    • 디자인학연구
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    • 제12권2호
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    • pp.89-95
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    • 1999
  • 컴퓨터 과학자인 카를로 세퀸(Carlo H. Sequin)은 '시각수학Visual Mathematics)'으로 묘사되어 논문지에 소개된 조각가 브렌트 콜린스(Brent Collins)의 오묘한 공간 구성의 조각품을 보게 되었고 그 구성의 근본적 논리성을 추론할 수 있었던 세퀸은 컴퓨터를 활용하여 간단 한 수치의 입력만으로 가상 모델링이 가능한 소프트웨어를 개발하여 콜린스에게 제공하게 되었다. 저널 레오나도(Leonardo)에 게재된 동반 논문을 통해 두 사람의 협력작업의 내용을 접하게 된 본 저자는 시각 특성과 모델링 전개 방식에서 유사성을 보이는 콜린스의 조각 작품과 본 저자의 애니메이션 작품의 모델링 과정을 이 논문에서 소개하고 있다. 모델링의 근 본적 모티브로 사용되어 그 물체의 주요한 시각적 특질로 제공되고 있는 수학적 특성을 탐구하고 있으며 콜린스의 경우에는 공간 왜곡을 본 저자의 경우에는 공간 분할을 근본 원리로 하여 확장이 전개되고 있는 '원리 확장적 모델링 방식'을 소개하고 있다. 기술과 과학의 발전과 함께 고양되어 온 '예술, 과학 그리고 기술(Arts, Sciences and Technology)'의 상호작용성과 같은 맥락에서 이 모델링 기법을 다양한 응용 가능성이 있는 연구 테마로 제시하고 있는 것이다.

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디지털 교육매체 디자인에 관한 국외 사례 연구 (A Case Study On Digital Media Design Of Education In Foreign Countries)

  • 김정희
    • 만화애니메이션 연구
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    • 통권27호
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    • pp.177-198
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    • 2012
  • 디지털 매체의 발달과 교육에 대한 관심은 전 세계적으로 디지털 교육디바이스의 발전을 가져왔다. 교육 선진국인 영국은 전자 칠판, 전자 책상 등 다양한 디지털 교육 매체를 활용하고 있고 일본은 Ditt 액션 플랜을 계획하여 디지털 교과서를 국가적 차원에서 투자 발전시키고 있다. 인터넷 선진국인 한국의 경우는 2007년 수학 디지털 교과서를 시작으로 과학교과서를 거쳐 2010년 영어 공교육강화 정책이 시행되면서 2011년 영어디지털 교과서가 국가 정책의 일환으로 도입 되었다. 빠르게 디지털 교육매체를 받아들이고 발전시키고 있는 과도기적 시점에서 효율적인 교육 효과와 디자인 가이드의 설립을 위하여 디지털 교육 선진국의 디지털 교과서 및 교육 매체의 적용 사례연구를 통한 장단점을 분석하여 한국 디지털 교육의 나아갈 방향을 잡는 것이 필요하다. 이에 본 연구는 LG 유럽 디자인 센터를 기반으로 디지털 교육의 선진국인 영국과, 복지 사회의 기반위에서 적극적인 디지털 교육을 이끌고 있는 스웨덴을 사례 연구 대상국으로 선정하며. FGI, 집중 관찰 분석, 설문, 휴리스틱, KJ 법을 통해 2차례로 분석하며, 현황분석은 국가적으로 막대한 투자를 받고 있는 영국을 중심으로 살펴보며, 스웨덴은 사례연구 및 설문 분석 시 포함한다. 분석 결과 대체적으로 디지털 교과서를 단독으로 사용하는 교육보다는 프린트 교과서 사용을 병행하여 각 매체의 장단점을 적절히 활용하여 수업하는 것을 선호하고 있었으며 학생 및 교사의 만족도도 높게 나타났다. 특히 교사들이 쉽게 적응할 수 있는 디지털 매체의 GUI 디자인이 요구되고 있었다. 이에 향후 디지털 교과서 디자인 기획에 있어서 타겟층(교사와 학생)의 사전 조사 및 설문 분석을 통해 사용자의 특성을 고려한 디지털교육 매체만을 위한 디자인 기획을 해야 한다. 본 연구결과는 디지털 해외 선진국의 사례를 파악하여 국내 디지털 교육산업에 기초 자료로 활용하는데 의의가 있다.