디자인 초기단계에서의 3차원 가상인간(Virtual Human) 활용에 관한 연구 - 지게차 레이아웃 결정 단계를 중심으로

A Study on the Application of 3D Virtual Human in the prior stage of Design Works - With the emphasis on the determining design layout of a forklift truck

최근 들어 컴퓨터 환경의 비약적인 발전에 따라 디자인 과정도 크게 변화하고 있다. 자동차나 지게차 등과 같은 운송기기의 디자인이나, 작업장의 디자인의 경우 초기 디자인 과정중에서 레이아웃을 결정하고 인체 공학적인 데이터를 추출함에 있어서 설문이나 2D의 라인드로잉에 의존해 오고 있다. 이러한 방법의 문제점은 신뢰성이 많이 떨어질 뿐만 아니라 2D 마네킨을 사용하므로써 실제 사각으로 움직이는 인간 몸체의 움직임이 고려되지 못하며, 움직임 범위가 확정된다 하더라도 그 범위내에서의 움직임에 대한 인체의 피로도나 안락도 정도에 관해서는 전혀 측정할 수가 없었다. 컴퓨터 하드웨어와 소프트웨어의 비약적인 발전은 일반 생활환경 뿐 아니라 디자인환경에서도 가상환경 (Virtual Environment) 이라는 큰 흐름을 가져 왔다. 특히 기존의 컴퓨터를 응용한 디자인에서는 Visualization이나, CAD&CAM을 통한 데이터의 교환이 주된 관심사였으나, 최근 들어 빠르게 소개되고 있는 가상환경에서는 디자인초기단계에서 디자인 레이아웃 결정 뿐 아니라 사용자가 느끼게 되는 미세한 감각까지도 데이터화할 수 있게되었다. 본 연구에서는 이와 같이 디자인에서 사용할 수 있는 가상환경의 일반적인 특성를 밝히고, 초기 디자인 과정에서 디지털화된 환경의 이용가능성을 모색하였다. 이러한 연구는 실제 지게차 디자인의 사례를 통하여 살펴보았으며 이 사례연구를 통하여 디자이너가 활용할 수 있는 가능성과 문제점이 무엇인지 밝혔다. 마지막으로 3차원 가상인간의 적용을 통해 초기 디자인 단계에서 새롭게 적용될 수 있는 디지털화 디자인 작업의 잇점에 대하여 논의 하였다.

With the breakthrough development of computing environment, the design phases have been changed a lot nowadays. In the case of prior phases of transportation design such as cars and forklift-trucks design, designers have depended on surveys and 2D line drawings for fixing a product layout and extracting ergonomic data. In this method, designers don't meet only the problem of reliability of measuring data but also, the problems of unknown situation of operators' fatigue and comfort in work situation. In these methods, it has much less creditability to have a 2D human model to check the real world motion due to the limitation of the 3 Dimension. Even though with a 2D human model, perfect layout is determined, it is still difficult to measure about comfort and fatigue for a user because it measuring an analysing method is static. The development of computer hardware and software have not only changed the flow in the social-wide range but also immerged design into Virtual Environment. In conventional design method, visualization and data transferring have been the main issues but, in virtual environment, determining of design layout and analysing ergonomic data with sophisticated feeling about comfort and fatigue are possible by using 3D virtual human. In this study, the general characteristics of virtual environment was discussed and the possibility of digital process of design was treated. For these studies, layout design for forklift-trucks was tested. Eventually, the merits of each design phase applied virtual environment are discussed.