Sensing Space Lab: UX기반 인터랙티브 공간 연구

Sensing Space Lab은 한양대학교 건축학부(서울) 김미정 교수 연구실로 Architecture, Design Computing & Cognition, Human-Building Interaction 분야를 통합하여 새로운 공간 디자인 이론을 개발하기 위해 융합적인 연구를 수행하고 있다. 한국연구재단, 교육과학기술부, 아모레퍼시픽 문화재단, SBS문화재단으로부터 20여개의 연구비를 지원받았으며, 80여편의 SCI급 논문과 8편의 국제전문서적을 출판하였다.

주요 연구프로젝트로는 ‘지역사회 기반 스마트 인터랙티브 캠퍼스 계획’, ‘인구 및 사회변화에 따른 스마트 시티 혁신모델 개발’, ‘건강하고 행복한 삶을 지원하는 지속가능한 스마트 커뮤니티 계획’, ‘사용자 경험을 지원하는 헬스 스마트 홈 계획’, ‘현실과 가상의 연속성을 활용한 디자인 교육환경 모델 개발’ 등이 있다. 건축공간을 중심으로 기술을 접목한 디자인과 환경 관련 인지연구를 융합적으로 수행해오고 있다.

1. Sensing Architecture의 이중적 개념 

전통적으로 공간은 콘크리트 등의 재료로 만들어졌으나 사물인터넷 등 컴퓨팅 기술이 건축적 요소로 활용되면서 디자이너들은 건축과 Interaction 영역을 넘나들며 공간을 디자인해야 하는 상황에 직면하게 됐다. 이러한 맥락에서 기존 건축 공간과 다른 스마트 건축 공간의 특성을 다루며 사용자 중심의 공간을 탐구하면서, 인간의 행태와 감성을 고려한 Sensing Architecture의 관점에서 'Architectural Interaction'이라는 키워드에 접근한다. 

Sensing Architecture는 감성(감각)과 스마트(센서)라는 이중적인 의미를 가지고 있으며, Architectural Interaction에서는 Human-Computer Interaction(HCI)을 건축적 관점에서 다룬다, 즉, ‘Human-Building Interaction(HBI)’ 분야에서 Emotional, Smart, and Interactive 건축을 중심으로 하면서, 사람과 공간, 기술의 상호작용에 초점을 맞춰 스마트하고 감성적인 다양한 공간이나 환경을 논한다. 다음 그림들은 HBI와 HCI개념을 보여준다. 

                                               그림 1. Concepts of HCI (left) and HBI (right)                               그림 2. Concepts of HCI (left) and HBI (right) 

                                                         (Nembrini and Lalanne, 2017)                                                      (Nembrini and Lalanne, 2017)

본 연구실에서는 User Experience (UX)기반으로 다양한 인터랙티브 공간들에 대한 연구들을 HBI관점에서 추구해오고 있는데, 이는 건축 디자인이 물리적, 공간적 수준의 UX 디자인 특성을 가진다는 전제에서, 건물과 구조는 사용자가 상호 작용할 수 있는 인터페이스이고 공간은 그 속의 하나의 매체이며, 이를 확장하면 컴퓨팅 기술이 결합된 건축공간은 모바일 앱의 tangible버전으로 볼 수 있다는 관점이다. 

2. Smart Homes to Support the Wellness and Pleasurable Experience 

본 연구실에서는 일련의 스마트 홈 연구들을 진행해오고 있는데, 스마트 홈은 거주자의 일상 활동을 지원하기 위해 다양한 기술과 결합된 인터랙티브 환경으로 거주자가 주거환경에서 시스템과 상호작용을 하게 되는데, 스마트 홈 설계에 대한 기술 중심 접근 방식은 사용자의 특성, 행태, 생활패턴 및 관심사를 적절하게 반영하지 못해 사용자가 시스템을 사용하는데 어려움을 겪을 수 있어 실제 성능이 최적화되지 못할 수 있다. 

본 연구실에서는 사용자에 대한 심층적인 이해가 없으면 스마트 홈이 실질적인 성공을 거둘 수 없다는 인식을 바탕으로 스마트 홈 설계 및 연구에 대한 UX 중심 접근 방식의 중요성을 강조해 왔다. 사용자가 주거에서 스마트 기술을 수용할 수 있게 하려면 HCI관점에서 자연스럽고 직관적인 상호작용을 제공하는 Positive기술이 적용되어야 한다. 기술을 사용함에 있어서 Pleasurable experience는 그만큼 중요할 수밖에 없다. 

아래 스마트 홈 프레임워크는 Healthy living, User, Space, HCI 라는 네 가지 부문에서 설명된다. Wellness, Users, Homes, Smart technologies을 통한 Interactive experiences에 대한 이해를 기반으로 각 요소 간의 Cross-cutting relationships를 통합한다. 프레임워크에서는 공간과 기술을 통합함에 있어 사용자와 스마트 홈 간의 Multimodal interaction을 강조하면서, HCI 차원에서 UX에 중점을 두고 기술에 대한 사용자의 Acceptance를 강조한다.

그림 3. Conceptual framework for smart homes (Kim et al., 2021) 

3. Smart Interactive Campus connected with a Local Community

본 연구는 현재 연구실에서 수행중인 연구과제로 대학 캠퍼스를 스마트 전환하는 과정에서 스마트 시티라는 큰 맥락에서 대학 구성원들뿐만 아니라 지역사회 구성원들과의 연계를 고려하여 COVID-19 팬더믹에 따른 라이프스타일 변화와 스마트 교육환경에 대한 이들의 요구를 반영한 실증적 모델 기반 Smart Interactive Campus 통합계획을 제안하는 것을 최종목표로 한다. 이를 위해 하드웨어적인 건축공간 계획 뿐만 아니라 소프트웨어적인 인터랙션 디자인까지 포함하여 지역사회 내 스마트 캠퍼스 맥락적 환경을 조성할 수 있는 통합적인 모델을 개발하여 스마트 캠퍼스 계획의 방향성을 제안하고자 한다. 

디지털 passage 기반으로 건축공간과 디지털 기술의 Convergence를 구현함으로써 대학 캠퍼스 환경을 Smart Interactive Campus로 재구성할 수 있는데, 디지털 Passage를 통해 캠퍼스 내 인터랙션뿐만 아니라 지역사회와의 문화적, 사회적, 교육적 교류를 활성화하는데 기여할 수 있어 디지털 허브로서 역할이 가능하다. 디지털 Passage는 가상과 물리적 공간의 건강한 스마트 전환을 지원하기 위해 HBI 개념이 도입된 제3의 장소로서 건축공간에서 가상과의 인터랙션을 형성하고 물리적 장소 기반의 다양한 디지털 문화, 커뮤니티 활동을 지원할 수 있다. 

                                                                                            그림 4. Smart Interactive Campus (Kim et al., 2023) 

HBI 개념을 사람과 기술의 관계뿐만 아니라 물리적 공간과의 관계로까지 확장함으로써 사용자들이 장소를 기반으로 가상과 현실의 전환을 자연스럽게 할 수 있어 다양한 활동의 맥락적 경험을 형성할 수 있다. 또한 기존 캠퍼스 건축공간의 기능과 계획을 맥락적 환경을 기반으로 HBI를 통해 재정의하고 재구성함으로써 각 공간과 활동에 적합한 ICT 도입이 가능하며, 이를 통해 학생들에게 Digital active learning을 제공할 뿐만 아니라 다양한 범주의 사용자들에게 지속가능한 스마트 경험을 제공할 수 있다.