신경과학과 건축의 결합
East London의 연구원들은 신경과학과 건축 분야를 결합하는 연구를 하고 있다. 인간이 건축물 공간과 어떠한 상호 작용을 하는지에 대한 탐구를 함으로써, 인간 중심 디자인을 만들고자 하고 있다. 이는 우리가 살고 일하며 휴식하는 것에 커다란 영향을 미칠 수 있는 공간환경을 연구하고 이에 대한 사람들의 반응을 이해하여야 한다. 현재 진행 중인 PEARL(Person-Environment-Activity Research Lab)의 연구는 공간 설계를 위한 새로운 접근 방식을 시도하고 있다. PEARL은 신경과학자 및 건축가의 전문 지식을 결합하고자 하고 있다. 연구진은 다양한 환경을 시뮬레이션하고 빛, 소리, 온도와 같은 환경에 영향을 미치는 주요 요소에 대한 제어를 통하여, 다양한 인간 요구에 맞도록 공간을 최적화할 수 있는 방법을 연구하고 있다.
1. 서론
모두에게 적합한 건물을 설계하는 일은 매우 어려운 일이다. 같은 대상 건물 일지라도, 사람들마다 매우 다른 감정을 느낄 수 있을 것이다. 예로, 어떤 이에게 활력이 넘치는 사무실 분위기가, 다른 사람에게는 지치거나 스트레스를 주는 사무실로 느낌을 가질 수 있다. 마찬가지로, 효율성 중심으로 설계된 병원은 다른 한편으로는 차갑게 느껴지는 분위기의 공간환경을 만들 수 있다. 나이, 신체적 능력, 신경의 차이 등은 개별 인간 마다의 요구 사항 다르다는 것을 의미하며, 이에 따라 건물 설계에 대한 천편 일률적 접근 방식은 적합하지 않다고 할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 신경과학과 건축 간의 파트너십을 통하여 PEARL의 연구원들은 한편으로는 기능적이며, 다른 한편으로는 웰빙에도 도움이 되는 공간환경을 만들고자 하는 연구를 하고 있다.
2. 건물 설계에서 신경과학의 역할
신경과학은 사람들이 주변 환경을 어떻게 탐색하고 반응하는지에 대한 이해를 하고자 한다. 특정 공간이 사람들을 편안하게 만드는 이유를 알게 한다. 또한 어떠한 공간 환경이 다른 환경보다 자연스럽게 이동할 수 있는지를 설명하는 데 도움이 될 수 있다. PEARL에서 신경과학자들은 다양한 공간 속에서의 인지현상을 더 잘 이해하기 위해 실험을 수행하고 있다. 이들 신경과학자들은 대피와 같은 긴급 상황에서 사람들이 대응하는 방법을 포함하여 사람들이 환경을 탐색하는 방법을 중심으로 연구를 진행하고 있다.
이 곳의 대규모 시뮬레이션을 통해 원하는 방식의 공간환경 제어와 관찰을 수행하고 있다. 한 연구에서 신경과학자들은 실제적 공간환경 연구를 위하여 PEARL 내에 모의 미술관을 만들기도 하였다. 미로의 형식으로 만들어진 실험 공간에 학생들이 제작한 다양한 영상 전시물을 채워 놓았다. 실험에서 피실험자는 특정 순서에 따라 특정 전시물을 찾거나 비상 시 공간에서 대피하는 등 다양한 임무가 부여되었다. 그리고 이들의 움직임이 센서와 카메라를 통하여 기록 되었다. 이를 통하여 사람들이 공간을 이동하고, 다른 사람과 상호 작용하고, 시간 압박이나 혼잡한 상황과 같은 스트레스 요인에 대응하는 방법에 대한 다양한 데이터를 얻을 수 있었다.
이들 연구의 궁극적인 목표는 개인 혹은 그룹의 사람들이 공간을 탐색하는 방법을 이해하며, 스트레스나 사회적 상호 작용과 같은 요인이 인간의 움직임에 어떤 영향을 미치는지 이해하고자 한다. 이 정보는 병원이나 비상 대피 경로 탐색을 위한 공간설계에 매우 유용한 정보이다. 이러한 비상의 시나리오에서 사람들이 어떻게 움직이는지에 대한 이해를 통하여, 향후 안전하고 스트레스를 줄이는 더 나은 건축물 설계로 이어질 수 있다고 생각한다.
3. 건축 응용: 다양한 요구에 맞는 설계
이 같은 신경과학적 실험을 통해 수집된 데이터는 인간 행동을 이해하는 데 중요하지만, 다른 한편으로는 다양한 사용자의 요구를 충족하는 공간 설계를 임무로 하는 건축가에게도 매우 중요하다. 런던대학에 근무하는 건축가인 Fiona Zisch는 신경과학자 연구진과 협력하여 이들의 연구를 실제 건물 설계에 적용하고자 한다다. Zisch는 특히 포용성이 가장 중요하다 할 수 있는 건강 및 교육 분야에서의 민주적 공간설계에 활용하고자 하고 있다.
과거에는 많은 건물은 특히 건강한 성인 남성을 기준으로 설계를 하였다. 그러나 이 같은 설계 방식은 사용자의 다양성을 수용하지 못하는 문제점을 지니고 있다. 사용자들은 나이, 성별, 키, 신체적 능력 등에 따라 다르게 건물을 사용하고 느낀다. 과거와 같은 접근 방식은 특정 부류의 사람들을 배려하지 않은 결과를 가져올 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 건축가팀은 이 연구를 통하여 얻은 결과를 디자인에 활용함으로써, 보다 많은 사용자가 공간을 사용하여 좋은 경험을 가질 수 있도록 하고자 한다.
PEARL 연구에서 건축가팀은 사람들의 이동 방식에 관한 연구와 함께, 이동 과정 중에서 느끼는 사용자들의 감정을 개선할 수 있는 공간 연구에 관심을 가지고 있다. 잘 설계된 건물 공간은 아름다움과 기능뿐만 아니라 정서적, 그리고 심리적 안정에 영향을 미칠 수 있다는 사실이다. 조명, 음향 등과 함께 공간의 형태와 배치를 조절하여 더 많은 사람들이 편하고 안식할 수 있는 공간 설계를 추구하고 있다. 예로 이 연구 결과를 사용하여 식료품점 설계의 경우 부드러운 조명과 인식이 쉬운 간판을 사용하여 편안함을 느끼게 하는 등의 적용을 하고 있다.
4. 실제 적용: 시뮬레이션 공간으로부처 실제 건물까지
시뮬레이션 환경에서 인간 행동을 연구하는 PEARL의 혁신적인 접근 방식의 결과는 실제 프로젝트에 적용되어 이 연구 결과의 실효성을 입증하고 있다. 대표적으로 연구의 결과를 가지고 식품점 설계에 응용을 하였다. 즉, 이용자들이 식품점에서 움직이며, 물품을 찾고 구매하는 공간설계에 이용되었다. 또 다른 적용으로는 시각 장애인과 노인의 안전을 배려한 횡단 보도의 이상적 조명조건을 설정하는 노력이 있었다. 이 연구와 같은 시뮬레이션을 활용한 설계의 장점은 실제 건물을 설계하여 만들기 전, 여러가지 설계 대안들을 직접 실험을 할 수 있다는 것이다. 대안 공간들에 대한 사용자들의 반응을 관찰함으로서 데이터 기반 의사결정을 할 수 있는 장점이 있다. 이는 사용자 경험의 향상과 함께 설계 실수를 줄여 비용과 위험을 줄이는 도구로 사용될 수 있다는 것이다.
5. 향후 과제
건축은 더욱 많은 요소들을 포함한 사람 중심적 설계를 중시하고 있다. 이에 따라 건축과 신경과학 연구의 상호 협력의 중요성이 더욱 강조되고 있다. 이 PEARL과 같은 연구는 첨단 기술을 사용하여 건물 사용자의 다양성을 충족할 수 있는 설계를 가능하게 한다. 즉, 보다 실증적 데이터를 실험을 통해 설계를 함으로써 향후 건물 설계의 방향을 제시하고 잇다. 특히 변화하는 사용자와 이에 적응하는 공간 환경을 만들 수 있다는 것이다. 건물 내부 거주자의 선호에 따라 조명이나 온도를 실시간으로 조정하고, 신체적 어려움을 겪는 사용자를 위한 길안내 등을 할 수 있는 공간을 만들 수 있을 것이다.
6. 결론
PEARL의 연구는 건물의 공간 사용자를 중심으로 하는 설계를 추구하고 있다. 신경과학 연구의 실증적 결과와 건축의 창의성과 전문성을 결합하여, 인간이 공간환경과 상호 작용하는 방식에 대한 보다 깊은 이해를 발전시키고 있다. 이를 기반으로 한 건물 설계는 기능적일 뿐만 아니라, 보다 많은 사용자들이 친근하게 느낄 수 있는 공간 설계를 추구하고 있다. 향후 이 연구를 통하여 건축 설계에서 적응형 기술의 도입 뿐만 아니라, 보다 낳은 길 찾기 시스템과 공간, 사려 깊은 공간 배치 등의 계획에 널리 사용될 수 있는 가능성을 제시하고 있다.