Home > Vol. 30, No. 3

Inflatable Graphics: Designing Shape-Changing Signs with Soft Material
인플레이터블 그래픽스: 연성소재를 이용한 형태변형 사인 디자인
  • Kyungeun Min : Department of Industrial Design, KAIST, Daejeon, Korea Envisible, Seoul, Korea
  • 민 경은 : KAIST 산업디자인학과, 대전, 대한민국 엔비져블, 서울, 대한민국
  • Woohun Lee : Department of Industrial Design, KAIST, Daejeon, Korea
  • 이 우훈 : KAIST 산업디자인학과, 대전, 대한민국

Background Recent advances in the manufacturing process and interactive technologies are developing signs that are three-dimensional and more dynamic. We incorporate soft materials and pneumatic actuation techniques to signage design and propose inflatable graphics, which can provide additional visual information with transformability and induce new types of visual effects.

Methods We developed inflatable graphic tiles, which is comprised of three layers: surface layer, cavity layer, and the support layer. For implementation, we adopted a lost-wax casting method and we devised a release agent printing technique. We explored new possibilities of visual effects which shape-changing tiles create. We fabricated seven inflatable signs with various visual effects and we performed a user test with the tiles.

Results Through prototyping and testing of inflatable graphics tiles, we identified distinct visual effects including state transition, altered materiality, transformability, animation in depth, and animation in the xy plane. The user test with seven inflatable signs indicates that the dynamic signs enhance visual attention and hedonic value, but worsen visibility and accurateness of graphic information to some extent. As a result, the inflatable graphics concept is more applicable to identity signs than to regulatory or directional signs.

Conclusion This paper describes new types of visual effects that can be obtained by applying soft robotics technologies to graphic design. Through prototyping and a user study, we confirmed that the inflatable graphics concept has practical applicability to signage design.

Abstract, Translated

연구배경 최근 재료가공기술과 상호작용기술의 발전으로 3차원적이며 역동성을 갖는 새로운 형식의 사인들이 등장하고 있다. 본 연구는 형태변형 연성소재와 공압구동기술을 이용하여 사이니지에서 부가적인 시각정보와 새로운 시각효과를 제공하는 인플레이터블 그래픽스의 개념을 제시하고자 했다.

연구방법 본 연구는 인플레이터블 그래픽스를 구현하기 위해 표면층, 내공층, 지지층으로 구성된 타일을 개발했다. 타일에 내장된 중공층을 만들기 위해 밀랍주조법을 이용했고 이형제인쇄법을 개발했다. 그 다음 인플레이터블 그래픽스 타일의 형태변형성이 어떤 부가적인 시각효과를 만들어내는지 프로토타이핑과 테스트를 통해 탐색하였다. 시각표현효과를 조합하여 적용함으로써 7종의 인플레이터블 사인을 제작하였고 이를 이용하여 사용자 평가를 실시했다.

연구결과 인플레이터블 그래픽스 타일 프로토타입 제작과 실험을 통해 상태전이, 물질성 왜곡, 형태변형, 깊이방향 역동성, 평면 역동성이라는 특징적인 시각표현효과를 발견할 수 있었다. 7종의 사인에 대한 사용자 평가를 통해 인플레이터블 사이니지가 제공하는 동적인 시각적 경험이 주목성이나 유희성은 향상시키지만, 메시지에 대한 가시성이나 적확성을 다소 훼손할 수 있다는 점을 관찰할 수 있었다. 따라서 인플레이터블 사이니지는 규정사인이나 지시사인보다는 브랜드 이미지 어필이 중요한 인식사인에 효과적으로 적용될 수 있다고 판단했다.

결론 본 연구는 소프트 로보틱스에서 주로 사용하는 기술을 그래픽 디자인의 영역에 적용하여 새로운 시각표현효과를 탐색했다. 프로토타이핑과 사용자 평가를 통해 인플레이터블 그래픽스라는 개념이 실효성 있음을 알 수 있었다.

Keywords:
Soft Material, Shape-Changing, Signage Design, Visual Effect, 연성소재, 형태변형, 사이니지 디자인, 시각효과.
pISSN: 1226-8046
eISSN: 2288-2987
Publisher: Korean Society of Design Science
Received: 06 Apr, 2017
Revised: 06 Jul, 2017
Accepted: 06 Jul, 2017
Printed: 31, Aug, 2017
Volume: 30 Issue: 3
Page: 99 ~ 111
DOI: https://doi.org/10.15187/adr.2017.08.30.3.99
Corresponding Author: Woohun Lee (woohun.lee@kaist.ac.kr)
PDF Download:
Citation : Min, K., & Lee, W. (2017). Inflatable Graphics: Designing Shape-Changing Signs with Soft Material. Archives of Design Research, 30(3), 99-111.

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/), which permits unrestricted educational and non-commercial use, provided the original work is properly cited.

1. 연구의 배경 및 목적

사이니지(signage)는 기술의 발전에 따라 발달해왔다. 18세기 인쇄술의 발달로 문자가 사인물에 광범위하게 사용하게 되고 산업혁명 이후 포스터가 대표적인 사인물의 형식으로 발전했다 (Gibson, 2009). 20세기 들어 조명기술이 발전함에 따라 네온이나 LED 등과 같은 인공광원은 밤에도 목소리를 내는 현대 사이니지의 필수요소로 자리 잡게 되었다. 최근에는 평면 위에 중요한 그래픽 요소를 2.5차원으로 돌출하는 형태의 사이니지도 널리 보급되기 시작했다. 간혹 공원이나 테마파크 등에는 3차원 형태의 사이니지를 설치하여 사람들의 이목을 끄는 랜드마크로서 사용하기도 한다.


Figure 1 V&A Palindrome (left) and Water Logo (right)

브랜드 아이덴티티(Brand Identity, BI)의 중요성이 대두되면서 사이니지는 단순한 정보 전달뿐만 아니라 브랜드 이미지를 제고하기 위한 수단으로 널리 활용된다. 더 나아가 사이니지는 피지컬컴퓨팅기술이 보편화됨으로서 정적인 양식에서 벗어나 다양한 구동과 센싱기술을 활용하는 상호작용형 사이니지로 진화하고 있다. 그 예로 V&A Palindrome (Troka, 2010)과 Water Logo (Hara et al., 2007)를 들 수 있다. Troika의 작품은 빅토리아 알버트 뮤지엄의 이니셜인 ‘V’와 ‘A’가 상하로 회전하고, 중앙에 위치한 ‘&’이 좌우로 돌아 주기적으로 앞뒤에서 정방향의 로고를 볼 수 있도록 하는 키네틱 사이니지(kinetic signage)다. Water Logo는 2차원 워터노즐 배열위에 초발수 코팅 처리한 섬유를 덮어 제작한 작품이다. 노즐에서 물이 나오면 섬유 위에 둥근 물방울이 만들어져 그래픽 이미지를 표시하고 일정크기 이상이 되면 마치 유리구슬처럼 굴러 떨어지며 새로운 물질성(materiality)을 보인다. 이런 예에서 보이는 역학적 형태변형성(transformability)과 변화된 물질성은 사이니지를 보는 이에게 놀라운 경험을 제공할 수 있다.


Figure 2 Elastomeric Origami (left), Multigait soft robot (midle) and PneUI (right)

최근 연성소재(soft material)를 이용한 형태변형성에 대한 연구는 재료공학, 소프트 로보틱스(soft robotics)와 인간-컴퓨터 상호작용(Human-Computer Interaction, HCI)분야에서 많이 발표되고 있다 (Sheperd et al., 2011; Yao et al., 2013). 연성소재는 실리콘 고무와 같은 탄성중합체(elastomer)를 일컫는데, 이 소재를 공압을 이용하여 구동하는 방법(pneumatic actuation)에 대한 연구 또한 최근 활발히 이루어지고 있다 (Martinez et al., 2012). 이와 같은 연구들은 주로 의료용 소형 로봇을 구현하기 위한 수단을 탐색하기 위한 것들이다. 본 논문은 소프트 로보틱스나 연성소재 형태변형성이 사이니지 디자인에서 새로운 시각적 표현의 가능성이 있음을 파악하고 탐색적인 사례연구를 수행하고자 하였다.

2. 인플레이터블 그래픽스의 개념과 구현

물리적인 세계에서 정보의 표현과 편집은 많은 시간과 노력이 필요하다. 하지만 디지털 세계에서 우리는 정보에 대한 무한한 편집가능성을 갖는다. 키네틱 타이포그래피나 모션 그래픽스처럼 디지털의 세계에서 시각적 요소의 움직임이나 변형은 용이하고 널리 활용되어 왔다. 아날로그 세계의 그래픽 디자인에 형태변형성을 적용하는 하나의 사례로 본 연구는 인플레이터블 그래픽스(inflatable graphics)라는 개념을 제안한다. 인플레이터블 그래픽스는 형태의 부풀어짐을 통해 정보를 전달하는 새로운 유형의 시각 디자인물이다. 인플레이터블 그래픽스에서 표면의 부풀림을 통해 시각정보는 발생과 소멸을 가역적으로 반복하고 그 형태를 바꿀 수도 있다. 본 연구는 인플레이터블 그래픽스의 개념을 연성소재와 공압구동기술을 활용하여 그림 3과 같이 타일의 형태로 구체화였다. 인플레이터블 그래픽스 타일은 표면층(surface layer), 중공층(cavity layer) 그리고 지지층(support layer)으로 구성된다. 에어펌프와 같은 공압구동기를 중공층에 연결하고 유체의 입출력을 제어하여 표면층을 팽창하고 수축시킬 수 있다. 표면층의 수축과 팽창을 통해 중공층에 새겨진 그래픽 정보를 표시할 수도 있고 표면층에 인쇄된 이미지를 변형할 수도 있다. 지지층은 표면층이 변형할 때 발생하는 응력을 흡수하여 인플레이터블 그래픽스 타일이 본래의 직육면체 형태를 유지하도록 한다.


Figure 3 Structure of an inflatable graphics tile

본 연구는 인플레이터블 그래픽스를 구현하기 위해 몇 가지 실질적인 제작방법을 탐색했다. 최근 연성소재 3차원 프린팅 기술도 등장했지만 연성소재는 여전히 가공, 조립 및 분해가 어려워 그림 3과 같은 구조를 만들기 쉽지 않다. 구조체는 공압에 의해 용이하게 변형과 복원이 가능하고 충분한 내구성이 있어야 하는데 현재 3차원 프린팅 기술로는 제작에 한계가 있다. 본 연구는 전통적인 제조기술 중 밀랍주조(lost wax casting) 기법에 주목했다 (Thomson, 2007). 인플레이터블 그래픽스 타일 속에는 복잡한 형태의 그래픽 이미지 중공을 포함해야 하기 때문에 성형이 까다롭다. 따라서 표면층과 지지층 사이에 있는 중공층을 만드는데 밀랍주조법을 활용했다. 제작은 우선 표면층부터 시작한다. 그림 4 좌측의 a와 같이 타일 틀 안에 실리콘을 약 2mm 깊이로 부어 경화시킨다. 그런 다음 b와 같이 밀랍으로 만든 그래픽 이미지를 올려 놓고 그 위에 볼트를 위치시켜 공기를 입출력하는 게이트를 만든다. 다음 단계로 그림 4 좌측의 c와 같이 실리콘을 다시 붓고 경화시킨 후 두꺼운 종이를 넣고 다시 실리콘을 붓는다. 일련의 과정을 거쳐 타일을 제작한 후 섭씨 80도 이상의 물에 타일을 넣어 중공층에 있는 밀랍을 녹여낸다 (그림4 좌측의 d). 제작된 타일 뒷면의 한 홀에 공압구동기를 연결하고 다른 홀에는 솔레노이드 밸브를 연결하여 공기의 입출력을 제어할 수 있도록 한다.

우리가 고안한 또 다른 제작방법은 그림 4 우측과 같이 이형제(release agent)를 활용하는 것이다. 중공층을 만들 때 실리콘 표면에 이형제를 인쇄하여 틈을 만드는 것(그림 4 우측의 b) 외에 전체적인 제작과정은 밀랍주조법과 동일하다. 밀랍을 이용하여 중공을 만드는 것이 충분한 부풀림을 만드는데 유리하지만 제작과정은 상대적으로 복잡하다. 본 연구가 제안한 이형제인쇄법의 경우 만들 수 있는 중공의 체적은 제한적이지만 밀납주조법에 비해 복잡한 형태의 중공을 쉽게 만들 수 있는 장점을 갖는다. 본 연구에서는 경우에 따라 두 방법 중 하나를 선택하여 활용하였다.


Figure 4 Fabrication processes; lost-wax casting method(left) and release agent printing method(right)
3. 인플레이터블 그래픽스의 시각표현요소 탐색

베르탕(Bertin, 1983)에 따르면 일반적으로 그래픽은 밝기, 색, 질감, 형태, 위치, 방향, 크기 등 일곱 가지 요소로 구성된다. 본 연구에서는 일곱 가지 요소 중 단일 그래픽의 형태를 결정하는 밝기, 색, 질감, 형태, 크기에 집중하여 시각표현요소를 탐색하였다. 인플레이터블 그래픽스에서 시각 요소는 보통 때는 숨어 있다가 중공이 팽창해야 그 존재가 드러난다. 외재하는 시각요소와 내재하는 시각요소 두 종류가 있는 셈이다. 그래픽의 밝기, 색 그리고 질감은 주로 표면층에 구현이 가능하고 형태와 크기는 중공층의 디자인에 의해 좌우된다. 중공층에 위치하는 그래픽 요소의 크기와 형태는 부풀어지는 양상에 크게 영향을 주지만 위치와 방향은 영향을 미치지 않는다. 따라서 본 연구에서는 상기한 5가지 요소를 위주로 새로운 시각적 표현가능성을 탐색하였다. 본 연구는 실리콘을 주재료로 하는 인플레이터블 그래픽스 타일에서 어떤 시각적 표현이 가능한지 다양한 실험을 실시하였고 그 결과를 표 1에 정리하였다.

우선 재질은 중요한 외재적 시각표현요소중 하나이다. 실리콘 자체의 광택 있는 표면도 가능하지만 이미 존재하는 사물 표면을 복사함으로써 다양한 질감 표현이 가능하다. 질감을 복사할 때는 사물 표면에 실리콘을 부어 굳혀 떼어낸다. 그 다음 떼어낸 네거티브 형상에 이형제를 바르고 다시 실리콘을 부어 원래의 포지티브 질감을 만든다. 표 1의 첫 번째 행에 있는 것처럼 알루미늄, 콘크리트, 가죽, 자수천 등 표면질감을 충실하게 복제하여 활용할 수 있음을 알 수 있다. 두 번째는 색상 및 밝기이다. 인플레이터블 그래픽스 타일의 염색을 위해 실리콘 염료와 반투명 실리콘(Smooth-On EcoFlex 00-30)을 이용했다. 표1의 두 번째 행에 있는 것처럼 가죽질감에 다양한 색상과 밝기의 표면색 구현이 가능하다. 또 하나 흥미로운 것은 배경조명에 의한 시각적 표현이다. 지지층에 LED를 삽입하고 빛이 중공층을 통해 산란하게 하면, 표1의 세 번째 행과 같이 발광색을 통한 추가적인 시각적 효과 또한 가능하다.

인플레이터블 그래픽스 타일은 염색에 의한 표면색 처리뿐만 아니라 2차원 이미지 인쇄도 가능하다. 본 연구는 실크스크린기법으로 표1의 4번째 행에 있는 것과 같은 시각적 표현효과를 구현했고, 자외선프린팅기술을 적용하여 풀컬러의 이미지를 인쇄할 수 있음을 확인했다.

마지막으로 중공의 크기와 개수다. 표1의 5번째 행에 있는 것처럼 중공의 너비는 부풀림 정도에 비례한다. 표면층이 일정할 때 중공의 폭이 넓을수록 크게 부푼다. 다수의 중공을 여러 레이어로 배치하고 공압구동기를 각각 설치하면 그래픽 이미지의 부풀림에 시간차를 두어 제어할 수 있다. 이 경우 이형제인쇄법을 사용하면 얇은 레이어를 여러 개 적층하여 용이하게 타일을 제작할 수 있다. 표1의 마지막 행에 있는 것처럼 리락쿠마(Rilakkuma)의 캐릭터의 코, 귀, 얼굴형상의 표시를 독립적으로 컨트롤할 수 있다.

Table 1
Visual design factors of inflatable graphics

시각표현요소 시각표현효과
(1) 질감 (왼쪽부터 알루미늄, 콘크리트, 가죽, 자수천)
(2) 색상 및 밝기
(3) 배경 조명
(4) 표면 패턴
(5) 중공 너비
(6) 다중 중공

4. 인플레이터블 그래픽스 타일의 시각표현효과

연성소재와 공압구동을 조합한 인플레이터블 그래픽스 타일의 개념을 구체화하고 질감, 색상, 형태 등 다양한 표현요소의 가능성을 탐색한 결과 본 연구는 몇 가지 중요한 시각표현효과를 발견할 수 있었다.

4. 1. 상태전이(state transition)

인플레이터블 그래픽스 타일에서 부풀림에 의해 내장된 이미지의 ‘보임’과 ‘안 보임’ 상태간의 가역적 전이가 가능하다. 통상 물리적으로 구현된 시각정보가 그 상태를 바꾸는 것은 쉽지 않다. 하지만 스크린 상의 디지털 그래픽 이미지가 변화하는 것과는 달리 물리적인 상태전이는 훨씬 시각적 임팩트를 만든다. 김현정 등(Kim, 2008)이 제안한 쉐이드 픽셀(Shade Pixel)은 유사한 사례 중 하나다. 쉐이드 픽셀은 표면이 함몰되며 안에 숨어있는 이미지를 표시하지만 본 연구는 그와 반대로 돌출하며 ‘보임’의 상태를 만든다. 상태가 전이될 때 사람들의 주의를 끌고, ‘안 보임’ 상태에서는 시각적 복잡도를 줄일 수 있다.

4. 2. 물질성 왜곡(altered materiality)

인플레이터블 그래픽스 타일은 연성소재로 제작되지만 다양한 소재의 색상이나 질감 등 시각적 특성을 모사할 수 있다. 시멘트 벽돌과 같이 딱딱하게 생긴 물체가 부풀어 올라 그 형태가 변하면, 왜곡된 초현실적 물질성을 느끼게 될 것이다. 이처럼 상식과 배치되는 물리현상은 보는 이에게 시각적인 의외성과 놀라운 재미를 제공할 수 있을 것이다.

4. 3. 형태변형(transformability)

부풀림은 타일에 유기적인 곡면을 만든다. 표면층에 인쇄된 이미지 또한 평면에서 곡면으로 변형된다. 풍선에 인쇄된 그래픽 이미지가 커지며 변형되는 것과 유사하다. 다른 점은 전경에 인쇄된 그래픽 이미지와 중공에 숨겨진 배경 이미지가 서로 합성된다는 것이다. 전경 이미지가 주로 인지되는 상황에서 점점 배경 이미지가 눈에 들어보게 되고, 시간에 따라 형태를 바꾸는 표면층의 그래픽 이미지는 상당한 시각적 임팩트를 제공한다.

4. 4. 깊이방향 역동성 (animation in depth)

여러 개의 중공을 적층한 타일 구조는 깊이 방향의 역동성을 제공한다. 층층이 쌓인 중공이 일련의 순서로 팽창하고 수축하면 3차원 형상이 깊이 방향으로 만들어지고 사라지는 효과를 볼 수 있다.

4. 5. 평면 역동성(animation in XY plane)

독립적인 중공은 적층될 수도 있지만 XY평면상에 병치될 수도 있다. 중공에 새겨진 그래픽 이미지의 ‘보임’과 ‘안 보임’ 상태변화는 시각적인 움직임을 만든다. 특히 중공들이 직선이나 곡선 상에 연속적으로 배치되어 있고 순차적으로 부풀려지면 XY평면상에 애니메이션 효과를 만들 수 있다.

5. 인플레이터블 사이니지 개발

서론에서 언급한 바와 같이 연성소재의 형태변형성을 사이니지 디자인에 활용하기 위해 인플레이터블 그래픽스 타일을 개발했다. 인플레이터블 그래픽스 타일은 여러 용도로 활용가능한데 주요 응용영역 중 하나는 역시 사이니지일 것이다. 본 연구는 인플레이터블 그래픽스 타일로 만들어진 사이니지를 인플레이터블 사이니지(inflatable signage)라고 명명한다. 인플레이터블 사이니지는 표면층과 중공층을 어떻게 디자인하느냐에 따라 다양한 메시지와 시각효과를 전달할 수 있고, 그것은 보는 이에게 질적으로 다른 사용자 경험을 제공할 것이다.

본 연구는 인플레이터블 사이니지가 나타내는 시각효과가 사람들에게 어떻게 수용되는지 알아보기 위해 실험용 사인을 제작했다. 실험용 사인은 규정사인(regulatory sign), 인식사인(identification sign) 그리고 방향사인(directional sign)으로 한정하였다. 정보사인(informational sign) 및 설명사인(interpretive sign) 또는 방위사인(orientation sign) 등에도 적용 가능하지만 상기한 타입의 사인에 더 효과적이라고 판단되어 3종류로 한정하여 실험용 프로토타입을 제작했다.

Table 2
Sign designs based on the visual effects of inflatable graphics

구분 사례 시각표현효과
상태전이 물질성 왜곡 형태변형 깊이방향 역동성 평면 역동성
(1)규정사인 금연 안내표지
(2)인식사인 샤넬 간판
뉴욕현대미술관 간판
폴스미스 간판
버거킹 간판
헬로키티 간판
(3)방향사인 화장실 안내표지

Table 3
Design results of inflatable signage

사인 종류 시각표현효과의 흐름
(1) 금연안내표지
(2) 샤넬 간판
(3) 뉴욕현대 미술관 간판
(4) 폴스미스 간판
(5) 버거킹 간판
(6) 헬로키티 간판
(7) 화장실 안내표지

규정사인은 어떤 장소에서 지켜야 하는 법규나 요구사항을 표시한다. 본 연구의 사례개발에서는 금연사인을 선택했다. ‘보임’과 ‘안 보임’의 상태전이가 만들어 내는 강한 주목성이라는 시각표현효과를 이용하고자 했다. 전통적인 사인은 정적으로 시각정보를 표시하지만 인플레이터블 사이니지는 담배연기에 반응하기 때문에 사람들에게 좀 더 강한 메시지를 전달할 수 있을 것이다 (표3의 1행).

인식사인은 그 장소가 어떤 매장인지, 미술관이나 박물관인지, 또는 공공시설물인지 등 장소의 정체를 알려준다. 회사나 기관의 로고나 상징색 등으로 장소의 정체를 표시하고, 기업이나 단체의 브랜드를 홍보한다. 본 연구는 기능적인(functional) 브랜드 이미지보다는 상징적인(symbolic) 브랜드 이미지를 가진 기업을 사례 디자인 대상으로 선정하였다. 상징적인 브랜드는 브랜드 이미지를 통해 소비자의 자기발전, 역할지위, 이상적인 또래집단에 대한 욕구를 충족시켜 주기 때문에 본 연구에서 제안하는 새로운 시각표현효과가 사용자가 소비하고자 하는 브랜드 이미지와 결부되면 상승효과를 낼 수 있을 것으로 기대하였다 (Bhat & Reddy, 1998). 이와 같은 측면에서 우리가 일상에서 쉽게 접하는 패션 브랜드, 문화공간 브랜드, 패스트푸드 브랜드, 캐릭터 브랜드를 디자인 대상으로 하였다. 패션 브랜드 인식사인으로는 샤넬(Chanel)과 폴스미스(Paul Smith), 문화공간 인식사인으로는 뉴욕현대미술관(Museum of Modern Art, MoMA), 캐릭터 브랜드 인식사인으로는 헬로키티(Hello Kitty), 그리고 패스트푸드 브랜드 인식사인으로는 버거킹(Burger King)을 선정했다. 이들은 공통적으로 인플레이터블 그래픽스의 다층적인 그래픽 레이어 구성에 의한 동적인 시각효과표현이 효과적인 브랜드들이라고 판단하여 디자인 대상으로 선정하였다.

인식사인 중 샤넬과 뉴욕현대미술관 사인 디자인은 물질성 왜곡이라는 시각표현효과에 중점을 두었다 (표3의 2행과 3행). 샤넬 사인의 경우 대표적인 격자형 패턴 가죽의 재질감을 복사하여 표면층을 구성하고 중공층에는 샤넬의 로고를 내장하여 공압구동으로 주기적으로 로고가 드러나도록 디자인했다. 한편 뉴욕현대미술관 사인은 콘그리트벽 위에 금속으로 만들어진 영문소문자 ‘o’가 부착되어 있다. 중공층에 내장된 나머지 글자가 공압구동으로 부풀러 올라오면 비로소 MoMA라는 전체 로고가 나타난다. 질긴 가죽이나 딱딱한 콘크리트가 풍선처럼 부풀어 오르며 변형하는 물질성의 왜곡을 통해 사람들은 시각적 경이를 느낄 수 있다.

폴스미스와 버거킹 사인은 주로 형태변형의 시각효과를 나타내도록 디자인하였다 (표3의 4행과 5행). 폴스미스의 대표적인 줄무늬 색상패턴 뒤에 브랜드 로고를 배치시켰고, 버커킹의 로고 뒤에는 원형의 큰 중공층을 만들었다. 배경에 있는 중공층이 팽창하며 전경에 있는 그래픽 패턴이 변형하여 사람들의 눈길을 끌도록 시각적 효과를 디자인하였다.

헬로키티 사인은 인식사인 중 시각적 역동성에 중점을 맞추어 디자인하였다 (표3의 6행). 광택이 있는 흰색 실리콘 타일위에 헬로키티를 구성하는 눈, 코, 수염, 리본, 얼굴과 워드마크가 시간차이를 두고 부풀러 오른다. 이를 통해 그래픽 요소들이 XY평면과 깊이 방향으로 역동성을 만들어내도록 디자인하였다.

방향사인은 사인에 표시하는 장소로 접근하기 위한 방향을 지시한다. 본 연구는 디자인 대상으로 화장실 사인을 선정했다. 다른 무엇보다 일상에서 널리 사용되고 있고 방향정보가 중요하기 때문이다. 본 연구는 화장실 로고를 표면층에 인쇄하고 중공층에 화살표 3개를 내장하도록 했다. 공압펌프 3개를 설치하여 화살표를 각각 구동함으로써 XY평면상의 움직임 효과를 만들어내 방향을 지시하도록 디자인했다 (표3의 7행). 7종의 사인 중 폴스미스은 이형제인쇄법으로 제작되었고, 나머지 6종은 모두 밀랍주조법으로 제작되었다. 따라서 폴스미스 사인은 상대적으로 가깝게 얇게 제작되었다. 인플레이터블 사인의 구동은 주기적으로 되거나 주변을 지나는 사람들에 반응하여 실행될 수도 있다. 사람의 접근을 인지하여 반응하도록 하기 위해 적외선 거리센서(Sharp GP2Y0A710)를 부착했다. 사인 앞 3~4미터 앞에 사람이 나타나면 중공층에 숨어 있던 그래픽 이미지가 나타내도록 했다. 금연안내표지의 경우 광학먼지센서(Sharp GP2Y1010AU0F)를 설치하여 사인이 담배연기에 반응하도록 했다.

6. 인플레이터블 사이니지에 대한 시각경험 평가방법
6. 1. 실험참가자

사용자에 대한 시각경험 평가는 사이니지의 공압구동에 의해 발현되는 동적인 효과가 시각경험에 어떠한 영향을 미치는지에 초첨을 맞추어 진행했다. 두 가지 조건을 준비했는데 한 쪽에서는 인플레이터블 사이니지가 이미 가압되어 중공층의 충분히 드러난 상태(정적 조건)이고, 다른 하나는 참가자가 사인에 다가서면 중공층의 이미지가 부풀어 오르며 동적인 시각효과를 발현하는 상황(동적 조건)이었다. 전자가 대조군이고 후자가 실험군이었다. 두 가기 조건을 연속적으로 제시할 경우 상당한 이월효과(carry-over effect)가 예상되었기 때문에 본 연구는 독립적인 참가자집단 평가를 수행했다. 본 연구는 두 조건에 대해 각각 9명씩 총 18명의 실험참가자(학부 및 대학원 재학생)를 모집했다. 동적 조건 참가자는 9명은 평균연령 25.7세(23~28세)였고 4명이 남성이었다. 정적조건의 경우 평균연령 24.8세(22~27세)였고 4명이 남성이었다.


Figure 5 Experimental settings(left and middle) and a test scene(right)
6. 2. 실험환경

실험에 사용한 7종의 사인(Table 3)은 그 용도에 해당하는 장소에 각각 설치되었다. 금연 표지사인은 건물의 출입문 옆 유리벽에 기존에 붙어있던 안내표지를 대체하여 설치하였고, 화장실 안내표지은 화장실 출입문 옆 벽에 부착했다. 다섯 가지 인식사인 중 샤넬, 헬로키티, 버거킹 사인은 유리벽 위에 부착하여 설치했다. 뉴욕현대미술관 사인은 동일한 질감의 콘크리트 벽돌 가벽을 설치하고 그 위에 부착했다. 폴스미스 인식사인은 충분히 얇았기 때문에 지름 80cm의 둥근 기둥에 휘게 하여 부착했다. 모든 사인은 쉽게 눈에 띄도록 마루로부터 160cm높이에 설치했다.

6. 3. 평가절차

본 연구는 실험참가자에게 7종의 사인을 제시하여 감상하게 하고 설문과 인터뷰를 통해 시각적 경험을 평가했다. 사인을 제시하는 순서는 동선을 고려하여 정했으나 시작하는 순서를 참가자마다 다르게 하여 순서효과를 최소화하도록 했다.

실험군(동적 조건)의 경우 사인 앞에 다가서면 공압펌프가 구동되며 숨어 있던 중공층 패턴이 나타났다. 실험참가자는 사인을 통한 시각적 경험이 어떠한지에 대해 실험진행자와 이야기를 하며 표현하게 했다. 이 과정은 약 5분간 진행되었고, 그 다음 시각표지물의 디자인품질에 대한 정량평가를 수행했다. 디자인품질 평가는 시각정보의 가시성, 적확성, 기억성, 조형성, 시대성을 7점 척도로 평정하게 하였다 (Fujisawa, 1975; Park & Choi, 1989). 7종 사인에 대한 시각경험 평가가 모두 끝나고 인플레이터블 사이니지가 기존 사이니지와 비교했을 때, 어떠한 차이가 있는지, 그 장단점은 무엇인지, 응용가능성과 한계점은 무엇일지에 대해 추가 인터뷰를 실시했다. 대조군(정적 조건)의 경우 기본적으로 실험군과 동일한 절차를 통해 실험을 수행했다. 하지만 대조군 실험 마지막에 있었던 추가 인터뷰는 생략했다.


Figure 6 Results of the experiment
7. 시각경험 평가결과 및 고찰

본 연구는 인플레이터블 사이니지에서 부풀림에 의한 형태변형이 시각적 경험에 어떤 차이를 유발하는지 알아보기 위해 정량 평가를 실시했다. 전반적 실험결과는 그림 6과 같다. 시각경험에 대한 정량평가결과는 예상과는 달리 실험군(정적 조건)과 대조군(정적 조건)사이에 유의차를 발견하기 어려웠다. 유의차가 관찰된 것은 버거킹 사인의 적확성과 시대성뿐이었다. 버거킹 사인 적확성의 경우 동적 조건(5.1/7.0)이 정적 조건(6.3/7.0)사이에서 유의차가 발견되었다 (t=2.524, df=13, p=0.03, 양방검정). 버거킹 사인 시대성의 경우 동적 조건(6.1/7.0)이 정적 조건(4.8/7.0)사이에서 유의차가 발견되었다 (t=2.502, df=13, p=0.03, 양방검정).

차이의 양상도 사인별로 각각 달라 보편적 특징을 찾기는 쉽지 않았다. 가시성, 적확성, 기억성, 조형성, 시대성 등 사인물의 디자인품질에 대한 기존의 일반적인 평가척도로는 그 차이가 뚜렷하게 관찰되지 않았다. 물리적으로 동적인 사인이 일반적이지 않기 때문에 이에 대한 시각경험을 제대로 평가하기 어려웠던 것으로 해석된다.

실험 참가자가 각 사인에 대해 시각경험을 구술한 결과와 실험종료 후 종합 인터뷰 결과 등 정석적 데이터로부터 본 연구는 몇 가지 사실을 발견할 수 있었다. 우선 규정사인에 관한 것인데, 대부분의 실험참가자는 금연 안내표지에 대해 사인의 형태가 귀엽다고 평가했다. 본 연구는 담배연기에 반응하여 금연이라는 텍스트의 ‘보임’과 ‘안 보임‘의 상태전이가 보는 이에게 강한 경고 메시지를 전달할 것으로 예상했다. 하지만 예상과는 달리 참가자들은 경고가 아니라 귀여운 시각적 경험이라고 진술했다. 본 연구를 통해 규정사인의 성격과 상태전이 시각효과가 잘 어울리지 않음을 알 수 있었다.

화장실 안내표지는 방향지시 사인으로 3개의 화살표가 순차적으로 구동되어 XY평면에서 시각적 움직임을 만든다. 본 연구는 이 시각적 움직임이 보는 이에게 더 명확한 방향지시를 유도할 수 있다고 생각했다. 하지만 부풀림에 의해 화살표가 나타나는 윤곽선이 명확하지 않아, 오히려 원거리에서도 정확히 식별해야 하는 방향지시 사인에는 적합하지 않을 것 같다는 반응을 보였다.

인식사인은 5가지를 개발하여 실험했다. 샤넬 간판에 대해 실험참가자 중 일부는 브랜드 이미지가 갖는 고급스러운 이미지와 움직임이 주는 적극적인 프로모션 의도 사이에 거리감이 있다고 반응했다. 이러한 거리감에 대해 일부 신선하다는 의견과 어울리지 않는다는 의견도 있었다. 뉴욕현대미술관 간판은 물질성의 변화로 인한 반전 효과 때문에 많은 사람들이 호감을 표했다. 따라서 표지물이 지시하는 공간에 좀 더 긍정적인 이미지를 부여한다고 이야기했다. 폴스미스 간판은 브랜드를 대표하는 이미지인 색상패턴이 배경에 있기 때문에 의외성의 반전효과는 적다고 이야기했다. 하지만 배경과 전경이 잘 어울린다고 진술했다. 스트라이프 패턴의 형태변형효과는 전경의 브랜드로고 정보를 전달하는데 있어서 다소 가시성을 떨어뜨리지만 위트 있는 인상을 준다고 이야기했다. 형태변형 시각효과에 초점을 맞춘 다른 디자인 사례는 버거킹 간판이었다. 정량분석에서 나타난 바와 같이 형태변형 시각효과는 정보의 적확성을 약화시켰지만 새로운 트랜드를 암시하는 시대성을 향상시키는 것으로 나타났다. 배경의 부풀림이 전경의 그래픽을 구형으로 변형하며 보는 이에게 큰 흥미를 유발하기 때문에, 공공공간에 설치한다면 프로모션 목적으로 잘 활용될 수 있을 것으로 평가했다.

헬로키티 간판물은 표면의 재질감이 브랜드 이미지와는 잘 어울리나 유광의 재질감에 대해서 다소 반감을 표명했다. 순차적으로 캐릭터의 형상이 나타나는 깊이방향 역동성은 흥미로워 했으나 해당 브랜드와 시각효과가 결부될 특별한 이유가 없어서 그랬는지 대체로 실험참가자들은 긍정적인 의견도 부정적인 의견도 피력하지 않았다.

종합 인터뷰에서 많은 실험참가자들은 인플레이터블 사이니지가 내장된 시각정보가 드러나고 사라지면서 자연스럽게 시선을 끌고, 이것이 기존에 없던 새로운 시각적 경험이기 때문에 흥미롭고 인상적이라고 진술했다. 사람들은 주목성과 유희성 차원에서 풍부한 경험을 한 것으로 보인다.

평가를 통해 본 연구는 인플레이터블 사이니지가 갖는 동적인 시각효과나 전경과 배경의 중첩된 그래픽 이미지가 가시성이나 적확성 차원에서는 시각경험에 다소 부정적인 영향을 미치고 있음을 알았다. 멀리서 명확한 메시지를 전달해야 하는 사인(규정사인이나 지시사인)에는 적합하지 않아, 기존의 정적인 사인을 대체하기 어려울 것으로 판단했다. 그러나 상기한 바와 같이 주목성과 유희성이 좋기 때문에 인식사인에 대해서는 브랜드의 프로모션과 마케팅을 위해 효과적으로 활용될 여지가 있는 것으로 보였다.

8. 결론

본 연구는 연성소재를 정적인 2차원 그래픽에 적용하여 부풀림에 의해 3차원적으로 형태가 변하는 인플레이터블 그래픽스라는 개념을 제안했다. 본 연구는 아이디어를 타일의 형태로 구현하였고, 이를 이용하여 시각표현효과에 대한 새로운 가능성을 탐색했다. 프로토타입 제작과 실험을 통해 상태전이, 물질성 왜곡, 형태변형, 깊이방향 역동성, 평면 역동성이라는 특징적인 시각표현효과를 발견할 수 있었고 이를 바탕으로 7종의 인플레이터블 사인을 디자인했다.

사용자평가를 통해 인플레이터블 사이니지가 제공하는 동적인 시각적 경험이 주목성이나 유희성은 향상시키지만, 메시지에 대한 가시성이나 적확성을 다소 훼손할 수 있다는 점을 관찰할 수 있었다. 따라서 인플레이터블 사이니지는 규정사인이나 지시사인보다는 브랜드 이미지 어필이 중요한 인식사인에 효과적으로 적용될 수 있음을 알 수 있었다.

본 연구는 소포트 로보틱스에서 주로 활용하는 연성재료와 구동방식을 전혀 연관관계가 없는 그래픽 디자인의 영역에 적용하는 새로운 시각표현효과를 탐색했다. 프로토타이핑과 시각경험평가를 통해 인플레이터블 그래픽스라는 개념이 실효성 있음을 알 수 있었다. 본 연구에서는 인플레이터블 그래픽스의 개념을 타일 형태의 사인 디자인에 적용했지만 향후 더욱 다양한 분야에 응용되기를 기대한다.

Acknowledgments

This work was supported by the National Research Foundation of Korea Grant funded by the Korean government (NRF-2013S1A5A01018733)

References
  1. 1 . Bertin, J. (1983). Semiology of graphics: diagrams, networks, maps. Madison, Wis: University of Wisconsin Press.
  2. 2 . Bhat, S. & Reddy, S. K. (1998). Symbolic and functional positioning of brands. Journal of Consumer Marketing, 15(1), 32-43. [https://doi.org/10.1108/07363769810202664]
  3. 3 . Fujisawa, H. (1975).Visual Communication. David.
  4. 4 . Gibson, D. (2009). The wayfinding handbook: Information design for public places. Princeton Architectural Press.
  5. 5 . Hara, K. et al. (2007). TOKYO FIBER'07 SENSEWARE. Asahi Shinbum Publications.
  6. 6 . Kim, H., & Lee, W. (2008, August). Shade Pixel. In SIGGRAPH Posters (p. 34). [https://doi.org/10.1145/1400885.1400922]
  7. 7 . Martinez, R. V., Fish, C. R., Chen, X., & Whitesides, G. M. (2012). Elastomeric Origami: Programmable paper-elastomer composites as pneumatic actuators. Advanced Functional Materials 22(7), 1376-1384. [https://doi.org/10.1002/adfm.201102978]
  8. 8 . Park, S & Choi, H. (1989). Visual communication design. Mijinsa.
  9. 9 . Shepherd, R. F., Ilievski, F., Choi, W., Morin, S. A., Stokes, A. A., Mazzeo, A. D., ... & Whitesides, G. M. (2011). Multigait soft robot. In Proceedings of the National Academy of Sciences, 108(51), 20400-20403. [https://doi.org/10.1073/pnas.1116564108]
  10. 10 . Sinclair, M. (2010, August 4). Troika deconstruct the V&A. Retrieved from https://www.creativereview.co.uk/troika- deconstruct-the-va/.
  11. 11 . Thomson, R. (2007). Manufacturing process for design professionals. Thames & Hudson.
  12. 12 . Yao, L., Niiyama, R., Ou, J., Follmer, S., Della Silva, C., & Ishii, H. (2013, October). PneUI: pneumatically actuated soft composite materials for shape changing interfaces. In Proceedings of the 26th annual ACM symposium on User interface software and Technology (pp. 13-22). ACM. [https://doi.org/10.1145/2501988.2502037]