건축물외장재의계절색채변화에관한연구 봄 가을중심으로 주저자신계옥 한국교통대학교산업디자인과교수 투고일 심사일 게재확정일 본연구는 년도한국교통대학교지원을받아수행하였음
목차 서론 연구목적 연구방법및범위 이론적근거 색채변화측정을위한 컬러모델 건축물외장재의분류 조사의설계 조사내용과방법 조사지역과시기 조사대상과특성 조사결과분석 시간대별외장재의색채변화 외장재의색채변화 결론참고문헌 논문요약 계절의일광 색채변화 건축외장재 건축물은일광의영향으로그색채가시시각각변화한다 이러한미세한변화를바탕으로한정확한물체인식과일관성을위하여건축물색채이미지에대해고려할필요가있다 따라서본논문은사계절중봄과가을의일광에따라변화하는건축물외장재의색채변화특성을파악하고자건축물외장재의일광에따른색채변화를조사 관측하였다 그조사대상으로건축물이밀집해있는지역의외장재가다른건물 개를선정하였다 그리고 절기중양력으로가을절기에해당하는 년 월부터 월까지 년봄절기에해당하는 월부터 월까 신계옥 I 건축물외장재의계절색채변화에관한연구 205
지사진촬영에의한정오시간대의이미지데이터를 수집하고 컬러모델에의해색상 명도 채도를 측정하고 엑셀에의해그래프로그색상 명도 채도 변화의특성을분석하였다 그결과같은건축물이라도일광의영향을다르게 받아색상의큰변화를보였다 밝은색채의건물일수 록색상의변화의폭이크게나타났다 건축물의외장 재에따라서도색상의변화가다르게나타났다 유리 재건축물은지역의자연환경과시간에따른영향을 거의받지않고색상이유지되었다 서론 연구목적 건축물의색채는형태와더불어건축물의이미 지를결정하는데중요한역할을한다. 이러한 건축물을원거리에서보면다양한건축물의외 장재는색채로포착되며르코르뷔지에가건축 은빛속에서펼쳐지는형태들의놀이라고말 하였듯이일광의영향으로시시각각변화한 다. 1) 또한 19 세기후반인상주의화가들은이 미과학을통해발견한기준에따라빛으로분 리한색채를실증주의미학과상징주의의발전 과아울러빛에의해변화하는대상을표현하 였다. 2) 이렇게자연안에서미세하게변화하 는색채이미지를인식하고설명하는작업을 하고자할때빛에대한인식이시사하는바가 크다. 특히인상주의창시자인모네는대상이 언제나고정된사물이어야한다는생각에서벗 어나빛에의한색채의변화에초점을맞추어 빛에의한시간의영원한질서로서자연을이 해하고이를형상화하였으며모든것은우리 가종속되어있는자연속에서나온다고하였 다. 3) 이에본연구에서는자연의빛에의한 색채변화현상을재인식하고, 지역의일광에 따라변하는건축물외장재의색채변화를조 사하고그특성을파악하는것이목적이다. 이러한이해를바탕으로지역경관이미지를 폴골드버거저 윤길순역 건축은왜중요한가 미메 시스 파올라라벨리저 최병진역 모네 서울 마로니에 북스 로이크스타브리데 스테판개강공저 양녕자역 모 네 서울 창해 구축하는주요대상인건축물의가치를인식하 여지역의색채변화를고려한건축물색채계 획으로자연과더불어지역의아이덴티티를형 성하여조화로운공간을조성해나갈수있도 록하는것이다. 연구방법및범위 본연구에서는건축물외장재의계절에따른 색채변화를파악하기위해절기상으로기후의 변화에따른빛의변화가비교적많은봄, 가 을로시기적으로 2014 년가을과 2015 년봄에 디지털카메라를이용하여빛이만드는순간을 이미지데이터로수집, 분석한자료를바탕으 로건축물색채변화를관찰하였다. 그리고건 축물의다양하게변화하는색채를파악하기위 해오전에속하는 9 시경, 정오시간대의 12 시 경, 오후시간대의 5 시경하루세차례건축물 외장재에따른물체색현상파악을중심으로진 행하였다. 그리고다양한건축물외장재의색 채변화를비교하기위한조사이므로다양한 외장재로지어진건축물들이밀집해있는지역 을물색하여선정하였고동일한지점에서일정 기간사진촬영하였다. 이론적근거 색채변화측정을위한 컬러모델 본조사연구는일광의밝기, 대기의채도관계 에따라달라지는색상, 명도, 채도의색의삼 속성에관한색채이미지변화에대한연구이 다. 색채를정량적으로규정짓는방법에는다 양한컬러모델이있다. HSB/HLS 컬러모델 은퍼스널컴퓨터가등장하기시작한 1970 년 대말부터 1980 년대초의시기와맞물려서전 통적인표색체계인먼셀표색계와개념적으로 유사하게 A.L. Smith 에의해개발된것이다. 4) 다른표색계와달리컴퓨터용색채도구소프 트웨어에서도변형되어사용되며여러가지형 태로가시화되고있다. 즉아래그림 1 에서보 는바와같이 a 는 SGI IRIX 5(1995), b 는어 도비포토샵 (1990), c 는 IBM OS/2 워프 3 (1994), d 는애플매킨토시시스템 7(1996), e 号 号 커뮤니케이션디자인학연구제 55 호 (2016.04) 206
는프랙탈디자인페인터 (1993), f는마이크로소프트윈도우 (1992), g는 NeXTSTEP(1995) 으로컴퓨터가대중화되고디지털시스템이보편화되면서소프트웨어프로그램의색상도구와이미지편집에서기본적으로제시하고있는컬러모델이다. 5) ( 그림1) HSB 컬러모델은먼셀표색계와유사하며 3 개의축으로 H,S,B, 또는 H, L, S로표기하며이는색상 (Hue), 명도 (Lightness), 채도 (Saturation) 를나타낸다. 환경을위해개발된 HSB 컬러모델을활용하여색채의변화를분석하고자하였다. 조사대상을사진촬영하고수집한이미지데이터를컴퓨터상에서각색추출지점의색채를정량적으로수치화할수있는 HSB 컬러모델에의하여색상, 명도, 채도의값을구하였다. 건축물외장재의분류모든크고작은사물에는여러가지착색이되어있다. 색소 (Pigment) 는물체에색을부여하는기본물질이다. 색소가가시광선의범위에있는 380-780nm의어떤부분을반사또는투과함에따라색이결정된다. [ 표 1] 색료의분류분류탄소원자포함여부에의한분류천연 인공에의한분류착색방식에의한분류 색료무기색료 탄소원자불포함유기색료 탄소원자포함천연화합색료 천연합성화합색료 인공염료 용해성안료 입자로내재 그림 컴퓨터스크린에서의색상선택도구색상은 0도에서 360도의각도로표현하여색상환으로나타내고있다. 채도는 0% 에서 100% 까지의수치로 0에가까울수록무채색이며가장순색의포화도를 100으로하고있다. 명도는밝기의단계를 0% 에서 100% 로표기하며 0은검정이며 100은가장밝은상태를표시한다. 6) ( 그림2) 그림 색채모델의색공간개념도본연구에서는색자체분석이아니라일광에따라변하는색채이미지변화에대한연구이므로구조적으로색상, 명도, 채도에의한먼셀의표색계에의한분석이적합하다. 따라서먼셀색채체계를바탕으로컴퓨터데스크탑 색소를포함하고있는색료는색을느낄수있게하는성질을가진재료이다. 색료는물의용해성에따라안료와염료로구분하는데그중물에녹지않고불투명감이강한것은안료, 물에녹으면서투명감이강한것은염료이다. 7) 색료는위와같이분류할수있다.( 표1) 이러한색료의종류중에서도료는표면에고체막을형성해서색채및광택을내고, 부식또는햇빛이나벌레등의침해에서보호하며내구성을높이는유동성물질이다. 도료는고형성의도막성분의안료와비도막성분의염료로나눌수있다. 염료는용매에녹는성질이므로용해된액체상태에서표면에친화성을갖는화학성질을갖고있고, 염료로서역할을하려면외부의빛에의해안정되고세탁시씻겨내려가지않으며, 분자가흡착을통해화학적으로결합해야한다. 염료는직물, 피혁, 종이, 머리카락등에착색된다. 안료는유색불투명한것으로물, 기름일반용기에녹지않는분말로도료에여러가지색상을나타내며무기안료와유기안료가있다. 안료의이용사 박현일 최재영 색채학사전 도서출판국제 신계옥 I 건축물외장재의계절색채변화에관한연구 207
례는매우광범위하여자동차의내, 외장표면 코팅, 유성및수성페인트, 인쇄용잉크, 플라 스틱과고무의채색들이있다. 8) 조사의설계 조사내용과방법 일광의영향으로시시각각변화하는건축물외 장재물체색의현상파악을위하여시간에따 라미세하게변화하는건축물외장재색채의 변화는육안으로파악하기어렵다. 따라서건 축물외장재의색채변화에대한객관적이고 상대적인물체색의변화를관찰하기위해사진 촬영의방법을취하였다. 이러한디지털카메 라를이용한색채현황조사방법은단시간내 에많은데이터를수집할수있고컴퓨터처리 의간편성의장점으로오차의문제점에도불구 하고육안으로파악하기어려운색채의대략적 인현황을분석하는데에는손색이없다고할 수있다. 9) 그림 조상대상건축물의색추출지점 따라서전과정동일한 SONY DSC-F88 의디 지털카메라로촬영하였다. 그리고결과분석 을위해각기다른건축물외장재의이미지에 서대표되는색추출지점을지정하여동일한 지점에서 50 픽셀범위내의색을평균내어 HSB 의컬러시스템으로값을추출하여각지 점의색상 (Hue) 값을구하였다. 그림 3 은조사 대상건축물외장재의색추출지점을나타내고 있다. 조사지역과시기 조사지역은장기간동안동일한지점에서일 박영로 김영숙 색채의이해 일진사 이현수 도시색채이야기 도서출판선 정시간대에같은조건에서사진촬영이가능 한곳이어야하며다양한외장재로지어진건 축물들이밀집해있는지역이어야한다. 그리 고원근에따라환경색채는근접색, 근경색, 중경색, 원경색등네가지가있다. 근접색은 표면을손으로만질수있는가까운거리에서 본색으로색상뿐아니라그재료의질감까지 도인식이가능하다. 근경색은건축물의형체 와색상을완전히구별할수있는거리에서지 각되는색이다. 중경색은 1Km 전후의거리에 서지각되는색으로가로의이미지를형성하는 색이라고할수있으며, 원경색의경우는 4Km 이상떨어진거리에서지각되는색으로채도가 급격히떨어져색채를구별할수없는범위이 다. 10) 따라서중경색으로지각되는위치에서 관찰가능한지역으로위의조건들을충족시킬 수있는건축물들이모여있는 C 장소를선정 하여봄과가을계절별일광에따른색채변화 를파악하고자하였다. 그림 4,5 는조사지역 의조사대상의 2014 가을의사진촬영데이 터와 2015 년봄의사진촬영데이터로전체적 으로색채변화를볼수있다. ( 그림 4,5) 조사시기는일광노출시간이길고다양한기 후변화를관찰할수있는기간으로하여 24 절기중밤이길어지는가을을의미하는추분 을고려하여 2014 년양력 9,10, 11 월세달동 안진행하였다. 그리고봄에해당하는절기인 춘분을고려하여 2015 년양력 3, 4, 5 월세달 동안조사를위한사진촬영을하였다. 그리고 사물은일광에의해시시각각변하므로사진 촬영에의한측정은매순간많은회수측정하는 것이바람직하나대체로하루흐름의구분이 되는오전, 정오, 오후의시간대 ( 오전은 9 시 전후, 정오는 12 시전후, 오후는 5 시전후 ) 에 촬영하여시간대의변화에대한값을얻어비 교하고자하였다. 11) ( 표 2) 표 조사기간과시간 조사기간 년 월 월 월 년 월 월 월 조사시간오전시간대 정오시간대 오후시간대 박성진외 시거리에따른고층집합주택외벽색채특 성에관한연구 한국주거협회논문 커뮤니케이션디자인학연구제 55 호 (2016.04) 208
조사대상과특성건축물표면색을대상으로일광에따른색채변화를파악하기위한것이다. 즉건축물외장재의표면색변화의측정이다. 그리고분석을위한조사대상을선정할때, 건축물은지역경관이미지를형성하는요소에서큰면적의넓은색이전체의인상을지배하는힘이강하다 12) 는것에유념하여지역에서비교적눈에띄는큰건축물로하였다. 그리고외장재의색료와소재를고려하여조사대상의건축물을선정하였다. 즉, 염료성외장재의건축물들과물, 기름, 일반용제에녹지않는안료성의도포된외장재건축물들과소재를구분하였다. 13) 가을의사진촬영데이터 일본건축학회편저 윤혜림역 빛과색의환경디자인 서울 성안당 김용숙 박영로공저 그림 조상대상 가을의사진촬영데이터 신계옥 I 건축물외장재의계절색채변화에관한연구 209
봄의사진촬영데이터 그림 조상대상 봄의사진촬영데이터 그리고소재에있어서자연재와인공재, 투명 한재질과불투명한외장재로구성된건축물을 조사대상으로하여색채변화의특성을파악 하고자하였다. 본조사대상의외장재구성은 아래의표 2 와같다. 표 조사대상의외장재구성 외장재 색료 소재 투명여부 유리 안료 인공재 투명 콘크리트 염료 인공재 불투명 합성재 안료 인공재 불투명 벽돌 염료 인공재 불투명 페인트 안료 인공재 불투명 석재 천연재 불투명 조사연구결과 본조사목적은지역경관에영향을주는환경 색채로써건축물외장재표면색의일광에따른 색채변화를파악하고자함이다. 따라서다양 한건축외장재로이루어진건축물을선정하여 재료와색채변화에관한관계를조사하였다. 이에대하여일광노출시간이길고계절변화 에따른색채변화현상을관찰할수있는 2014 년가을 9 월 10 월 11 월과 2015 년봄 3 월 4 월 5 월에걸쳐하루에 3 번오전, 정오, 오 후시간대에촬영한데이터를수집하였다. 그 리고결과분석을위해각외장재별건축물의 6 개지점에서색을추출하고 HSB 컬러모델 로수치화한색채를구성하는색상, 명도채도 중에서색상값을구하여그래프화하여그변 화의정도를파악하고자하였다. 시간대별각외장재의계절색채변화 HSB 컬러모델에서색상은 0 도에서 360 도의 각도로표현하여색상환으로나타내고있는데 각외장재의시간대별색상의변화는아래의 그래프와같다. 오전시간대 다음의그래프에서살펴보면오전시간대의각 건축물외장재의색채변화는투명재인유리는 거의변화가없는반면다른불투명재는많은 변화를보이고있다. 그리고전체적으로봄보 다가을에색상변화가비교적크게나타나는 것을파악할수있다. 커뮤니케이션디자인학연구제 55 호 (2016.04) 210
표 오전 가을과봄 유리의색상변화 표 오전 가을과봄 콘크리트의색상변화 정오시간대정오시간대에서도마찬가지로각건축물외장재의색채변화는투명재인유리는거의변화가없는반면다른불투명재는많은변화를보이고있다. 그리고정오의빛에의하여특히광택있는합성재와밝은콘크리트외장재가특히변화가크게나타났으며같은건축물의외장재라도가을에더큰색상변화가나타나는것을파악할수있다. 표 정오 가을과봄 유리의색상변화 표 오전 가을과봄 합성재의색상변화 표 정오 가을과봄 콘크리트의색상변화 표 오전 가을과봄 벽돌의색상변화 표 정오 가을과봄 합성재의색상변화 표 오전 가을과봄 페인트의색상변화 표 정오 가을과봄 벽돌의색상변화 표 오전 가을과봄 석재의색상변화 신계옥 I 건축물외장재의계절색채변화에관한연구 211
표 정오 가을과봄 페인트의색상변화 표 오후 가을과봄 합성재의색상변화 표 정오 가을과봄 석재의색상변화 표 오후 가을과봄 벽돌의색상변화 오후시간대오후시간대에서도마찬가지로각건축물외장재의색채변화는투명재인유리는거의변화가없는반면다른불투명재는오전이나정오보다비교적더큰변화를보이고있다. 그리고석양의빛에의하여불투명재는모두변화가투명재인유리보다변화가컸으며특히광택있는합성재와밝은콘크리트외장재, 석재가특히변화가크게나타났다. 그리고같은건축물의외장재라도역시가을에더큰색상변화가나타나는것을파악할수있다. 표 오후 가을과봄 페인트의색상변화 표 오후 가을과봄 석재의색상변화 표 오후 가을과봄 유리의색상변화 외장재별계절의색상변화 표 오후 가을과봄 콘크리트의색상변화 색상변화에대하여외장재별로관찰하여보면첫째유리는봄과가을상관없이언제나안정적으로고정된색상을나타내고있다 ( 그림 20) 두번째의건축물외장재로콘크리트는봄과가을의색상변화에있어서가을에더큰색상변화를보여주고있으며오후시간대에변화가크게나타났다. ( 그림 21) 세번째로광택있는합성재는빛의변화에따라색상도변화하여정오경에큰변화를나타내고역시가을에비교적더큰색상변화를보이고있다. ( 그림 22) 네번째로벽돌의외장재는어두운 커뮤니케이션디자인학연구제 55 호 (2016.04) 212
색상으로오후시간대에봄가을모두큰변화를보이는것이두드러지게나타났다. ( 그림 23) 다섯번째로밝은색상의페인트는오전, 정오, 오후시간대모두색상변화가크게나타난것으로보아어두운색상보다밝은색상이일광의영향에쉽게색상이변하는것으로볼수있다.( 그림 24) 여섯번째로석재는마찬가지로봄보다가을에더많은색상변화를나타냈고, 또한외장의표면장식으로인하여생기는그림자에의해평면적인건축물외장재보다비교적색상변화가크게나타난것으로볼수있다. ( 그림 25) 표 페인트의가을과봄색상변화 표 석재의가을과봄색상변화 표 유리의가을과봄색상변화 결론 표 콘크리트의가을과봄색상변화 표 합성재의가을과봄색상변화 표 벽돌의가을과봄색상변화 본고는계절의일광변화에따른건축물외장재의색채변화의특성을파악하고자 2014년가을과 2015년봄에걸쳐조사를진행하였다. 우선고정된값을갖고있는건축물의색채는자연환경과시간의흐름에따른일광조건에의해시시각각끊임없이변화를나타내고있음이확인되었다. 이러한변화는자연발생적으로일어나는것으로인식되어건축물색채에대하여간과되기쉽다. 그러나지역의기후에따라변화하는일광조건하에서색채변화예측을고려한건축물외장재의색채선정이우선이되어야지역의특성을살릴수있다. 그리고유리로된건축물은봄과가을의다양한변화에도고유한색채이미지를일관되게나타냈다. 이는정확한물체인식으로건축물이지역의랜드마크가되도록눈에띄어야하는측면도있으므로다양한관점을갖고연구되어야할필요성이있다. 14) 조사결과에대해구체적으로살펴보면다음과같다. 첫째, 봄과가을의계절에있어서날씨의변화에따라일광의조건도달라지므로날씨의변화가많은가을에색상의변화가크게나타났다. 둘째, 투명재질인유리재건축물외 신계옥 I 건축물외장재의계절색채변화에관한연구 213
장재의색상이계절과오전, 정오, 오후에도비교적일관성을유지하는것으로파악되었다. 이는지역의일광변화에따른색상변화가일어나지않아건축물의랜드마크로써의역할을부여할때일관성을유지할수있다는것을의미한다고볼수있다. 셋째, 건축물외장재의분류에따라구분하자면염료성인무광택의벽돌재, 염료성인콘크리트가빛을흡수하여색상변화가크게나타났으며, 무광택재질보다광택재의합성재가더많은빛의영향으로색상변화가크게나타났다. 넷째, 오전, 정오, 오후시간대에있어서의색상변화는오후에서저녁으로가는시간대에빛의변화에따른색상변화도비교적크게나타난것으로파악된다. 즉이지역의기후특성상안개나흐린날이많아그영향으로채도나명도에변화를주어특히, 건축물의불투명한외장재의선명한색상은큰변화를보여건축물외장재의고유한색채이미지를나타내고있지않았다. 이상에서살펴본바와같이조사과정을통해나타난지역기후의일광변화에따른건축물외장재의색채변화에대한이해를바탕으로일관성있는지역문화의형성이라는환경색채의배경이되는측면으로건축물에대한색채계획이이루진다면자연조건과주변환경에조화로운지역경관이미지를형성하는데도움이될것이다. 石田恭嗣 (2005). 配色イメージ見本帳. MdN コーポレーション. HSV カラーモデルとオストワルト表色系の類縁性. (2007). 日本デザイン学会誌. 第 53 巻 3 号通巻 183 号. http://www.pcmag.com/encyclopedia/term/44474/hsb. (2016) http://colorizer.org/ (2016) 참고문헌 로이크스타브리데, 스테판개강. (2000). 양녕자역. 모네. 서울 : 창해 박현일, 최재영. (2006). 색채학사전. 도서출판국제 박영로, 김영숙. (2007). 색채의이해. 일진사. 박성진외. (2004). 시거리에따른고층집합주택외벽색채특성에관한연구. 한국주거협회논문. 이현수.(2006). 도시색채이야기. 도서출판선 일본건축학회편저, 윤혜림역. (2005). 빛과색의환경디자인. 서울 : 성안당. 파올라라벨리. (2008). 최병진역. 모네. 서울 : 마로니에북스. 폴골드버거. (2011). 윤길순역. 건축은왜중요한가. 미메시스. Bruce Fraser. (2005). Real world color management. CA : Peachpit Press. 커뮤니케이션디자인학연구제 55 호 (2016.04) 214