아이소비스트


옅은 파란색 영역이 원의 중심에서 볼 ​​수 있는 아이소비스트이다. via Wikimedia Commons

기하학에서, 아이소비스트란 공간 내 특정 지점에서 볼 수 있는 공간의 부피, 그리고 그 지점의 위치를 함께 규정한 개념이다. 이는 1967년 클리퍼드 탠디가 창안하였으며 건축가 마이클 베네딕트(1946-2025)에 의해 더욱 정교화된 기하학적 개념이다.

아이소비스트는 본래 3차원적 개념이지만, 수평 단면(“평면”)에서 혹은 3차원 아이소비스트를 통과하는 수직 단면에서 2차원적으로도 연구될 수 있다. 물리적 공간상의 모든 지점은 그와 연관된 아이소비스트를 가진다.


개념

아이소비스트는 공간의 구조를 나타내는 두 가지 표현 방식 중 하나로, 공간-포락선 표현과 함께 사용된다. 이는 환경 속에 있는 사람의 시점에서 공간을 서술하는 접근법이다. 특정 위치에서 직선으로 걸어갈 때 볼 수 있거나 도달할 수 있는 영역을 나타내는 도면상의 다각형을 의미한다.

아이소비스트의 경계-형태는, 하나의 방 안에서 관찰 지점의 위치에 따라 달라질 수도 있고, 달라지지 않을 수도 있다. 만약 방이 볼록 형태(직사각형이나 원형) 라면, 그 방 안의 모든 아이소비스트는 동일한 경계 형태와 부피(또는 평면상의 면적) 를 가진다. 하지만 관찰점이 그 경계에 대해 어떤 위치에 있느냐는 달라질 수 있다. 반면 방이 비볼록 형태(L자형이나 칸막이로 구획된 방)라면, 그 방 안에는 전체 방의 부피(면적)보다 작은 아이소비스트들이 다수 생기며, 어떤 지점에서는 방 전체를 포함하기도 할 것이다. 또한 아이소비스트들의 형태는 크고 작고, 좁고 넓고, 중심적이거나 비대칭적이고, 온전하거나 조각나는 등 서로 다양하고, 어쩌면 독특한 형태를 가질 수도 있다.

아이소비스트는 하나의 점광원이 비추는 공간의 부피로도 생각할 수 있다. 또한 3D 디지털 환경에서는 단일 점광원에 의해 그림자가 지지 않는 영역으로 볼 수도 있다.

이 개념은 건축학 분야에서 건물과 도시 지역을 분석하는 데 사용되며, 일반적으로 공간구문론에서 활용되는 일련의 방법 중 하나로 활용된다.


아이소비스트 필드

아이소비스트 필드는 아이소비스트와 가장 흔하게 연관되는 동의 개념으로, 건물이나 건축 공간 분석에 자주 사용되는 공간-시각적 특성의 매핑을 포괄하며, 1979년 L. S. 데이비스와 M. L. 베네딕트에 의해 처음 제안되었다. 이소비스트의 다양한 형태와 크기를 정량화하기 위해 여러 수치적 측정법을 제안해왔다. 이러한 측정법은 주어진 환경을 통과하는 특정 경로에 속하는 일련의 아이소비스트 필드를 생성한다(베네딕트, 1979). 건물에 적용할 경우, 공간-시각적 속성 전체를 엄밀하게 매핑하면 하나의 아이소비스트 필드가 생성된다. 모든 환경은 해당 환경에 고유한 아이소비스트 필드를 생성하며, 이 아이소비스트 필드는 건물을 전체적으로 분석할 때 유용하게 활용된다(Dawes & Ostwald 2018). 주어진 위치에서 개인이 최적의 시야를 확보하기 위해 최적의 아이소비스트를 만들 때 장애물들이 있을 수 있다(Emo, 2018). 아이소비스트들이 서로 어떻게 연관되는지 그리고 중첩되는 아이소비스트들을 아이소비스트 필드의 속성으로 어떻게 이해할 지에 대한 여러 접근법들도 제안되어 왔다(Emo, 2018).


가시성 그래프

아이소비스트 필드는 공간 환경을 데이터 형식으로 시각화하는 가시성 그래프를 생성하는 데 활용되어 왔다(Franz and Wiener, 2005). 이 그래프는 전체 환경에서 위치 간 상호가시성을 계산하는 데 분석될 수 있으며(Turner et al., 2001), 특정 공간의 평면을 설계하거나 건축 경험을 평가할 때 산업 현장에서 유용하게 사용되고 있다(Franz and Wiener, 2005). 이러한 건축에 적용될 때, 아이소비스트와 가시성 그래프 측정값은 개인의 공간적 행동을 예측하기 위해 추가로 분석된다(Franz and Wiener, 2005).


기원

아이소비스트 및 유사한 공간 분석 기법들은 건축 공간의 속성을 일반적으로 기술하는 유망한 방법으로 자리 잡았다(Franz and Wiener, 2005). 베네딕트(Benedikt, 1979)는 원래 아이소비스트를 단일 관측 지점에서 보이는 영역을 기술함으로써 공간적 속성을 포착하는 객관적으로 기본적인 요소로 제안했다(Franz and Wiener, 2005). 아이소비스트는 관찰자 중심의 관점에서 공간적 특성을 기술한다(Franz and Wiener, 2005). 초기 연구를 통해 아이소비스트 특성이 공간에 대한 보다 포괄적이거나 “전반적인” 매핑을 생성하는 데 활용될 수 있음이 밝혀졌다.

제임스 깁슨

환경 심리학자 제임스 깁슨(1904-1979)은 시지각의 기하학에 관한 최초의 모델을 개발(1966)하면서 관찰자와 환경 간의 관계를 탐구하는 개념의 선구자였다(Dawes and Ostwald, 2018). 깁슨은 이 관계에 영향을 미치는 세 가지 핵심 특성을 제안했는데, 첫째는 개인의 환경 이해가 제한된다는 점을 설명하는 “주변적” 특성, 둘째는 환경 정보가 시각의 구성 요소임을 인식하는 “광학적” 특성, 셋째는 더 큰 체계의 일부로서 요소들의 질서 정연한 배열을 의미하는 “배열적” 특성이다(Dawes and Ostwald, 2018). 깁슨은 빛의 광선을 기하학적으로 구조화된 정보의 원천으로 규정하였으며(Dawes and Ostwald, 2018), 이를 통해 시지각 개념의 기초를 형성하는 데 중요한 역할을 했다.

마이클 베네딕트

도시학자 마이클 베네딕트의 1979년 논문 「공간을 장악하기: 아이소비스트와 아이소비스트 필드」는 아이소비스트를 “어떤 환경 속 특정 지점에서 보이는 모든 점들의 집합”으로 정의했다(Benedikt, 1979). 베네딕트는 깁슨이 제안한 아이디어에 크게 영향을 받아 이론적 경계를 확장함으로써 향후 연구의 길을 마련했다(Emo, 2018). 아이소비스트에 대한 최초의 공식적 정의를 통해, 베네딕트는 아이소비스트와 그 후속 분석에 관한 논의를 선도했으며, 시간이 흐르면서 인간의 시지각과 행동 사이의 상호작용에서 아이소비스트가 수행하는 역할을 이해하는 데 중요한 기반을 마련했다(Sengke and Atmodiwirjo, 2017). 이를 바탕으로, 아이소비스트의 정의는 더욱 발전하여 “공간 환경 내에서 특정 위치에서 직접 조망 가능한 시야권 또는 영역”(Turner, 2001)으로, 이후 “어떤 관측 지점에서든 조망 가능한 공간”(Batty, 2001)으로도 설명되었다.


구현

건축학에서, 아이소비스트는 주로 2차원 평면도 상에 그려지는 다각형으로 표현되며(Ostwald, Dawes 2018), 건축 및 도시 공간을 분석하는 데 활용된다. 아이소비스트 개념은 건축물의 체험과 특정 건축 작업의 특성을 분석하는 데 자주 사용되어 왔다(Dawes and Ostwald, 2018). 프란츠, 폰 데어 하이데, 뷜토프(2005)가 수행한 실험에서는 건축심리학적 맥락에서 아이소비스트 분석을 적용하여 건축물의 공간적 특성으로부터 건축의 실험적 특성을 예측하고자 했다. 이 실험은 공간적 특성을 포착하는 가시성 그래프 측정값과 함께 아이소비스트가 건축 경험에 영향을 미친다는 결론을 내렸다. 추가 연구에서는 주어진 공간에서 최대 및 최소 아이소비스트 영역이 각각 건축물의 가장 노출되고 가장 잘 보이는 구역에 대한 개인의 인식과 직접적으로 상관된다는 사실도 밝혀졌다.

프랭크 로이드 라이트의 구겐하임 미술관

구겐하임 미술관의 경우, 이소비스트의 형태와 크기는 개인이 미술관 경사로를 따라 이동하더라도 거의 동일하게 유지된다(Benedikt, 1979). 건축가 프랭크 로이드 라이트는 “형태의 급격한 변화와 시선이 마주치지 않도록 … 새로운 회화는 스스로 드러나게 될 것이다”(Wright, 1960)라고 말한 바 있는데, 이 건축물은 방문자의 공간적 변화 경험보다 예술 작품과의 몰입을 우선하도록 디자인되었다. 이 건물에서 아이소비스트는 순환적으로 구성되어 관람자가 각 개별 작품에 보다 능동적으로 몰입할 수 있게 하고 동시에 공간적 다양성을 만들어낸다(Benedikt, 1979). 라이트 자신은 이러한 효과를 다음과 같이 설명했다. “끊임없는 파도의 조화롭고 유동적인 고요 속에서 … 형태의 급작스러운 변화와 시선이 마주치지 않으며 … 새로운 회화는 스스로 드러나게 될 것이다.”(Wright, 1960).

구겐하임 미술관의 내부 전경. via Wikimedia Commons

도시 지역

도시 지역 및 건축 환경의 맥락에서, 아이소비스트는 거리 생활, 안전성, 경제적 매력도를 분석하는 데 유용하다(Van Nes, 2011). 탑이나 등대 같은 중요한 도시 인공물의 위치 선정 시에는 판옵티콘적 시야, 즉 아이소비스트의 시야가 어떻게 증가하거나 감소되는지를 고려할 필요가 있다. 이러한 판옵티콘적 시야는 벽, 건물, 움직이는 물체, 그리고 나무, 관목, 조각상 같은 독립된 대상들에 의해 정의되며, 아이소비스트의 형태와 크기는 환경 내에서 이동함에 따라 변화한다(Van Nes, 2011). 이와 같이, 아이소비스트 분석은 공간적 인식을 바탕으로 특정 환경에서의 인간 행동을 파악하기 위한 도시계획과 건축 환경의 전략적 설계에 유용함이 입증되었다.

게르그 바이트캄프, 론 판 라메렌, 아놀드 브레흐트가 수행한 실험에서 아이소비스트 변수들은 개방된 공간에서 지각되는 동등한 요소들 사이에 강한 상관관계가 있는 것으로 결론지었다. 경관 개방성은 “관찰자에게 지각가능한 공간의 양”으로 정의되며(Kaplan, Kaplan, and Brown, 1989), 이는 아이소비스트 변수에 의해 조작될 수 있는 개념이다. 그리고 이러한 아이소비스트 변수들은 지각된 경관 개방성을 나타내는 우수한 지표로 입증되었다(Weitkamp, van Lammeren, and Bregt, 2014).

인간 행동 및 지각

아이소비스트 및 아이소비스트 필드는 건축 평면의 사회적·인지적 특성을 평가하는 데 활용되어 왔다. 아이소비스트는 한 지점에서 인간의 눈에 보이는 모든 광선을 수용한다. 그것들은 이는 개인에게 제공되는 시각 정보 원천의 일부 집합을 포착하는 것으로, 이를 통해 건물에 대한 인간의 행동적·인지적 반응을 조사하거나 예측하는 데 사용할 수 있다(Dawes and Ostwald, 2013). 고정된 위치에서 아이소비스트는 모든 방향으로 시야에 들어오는 모든 공간에 의해 경계가 정의되며, 이는 공간 속 사람들의 행동과 능력을 반영할 수 있다.

인간의 시각적 경험은 “보는 것이 곧 경험하는 것”(Trevelyan, 1977)이라로 설명되어 왔으며, 마음과 신체는 주변 환경의 영향을 받아 인간의 웰빙 전체에 영향을 미친다(Sengke and Atmodiwirjo, 2017). 따라서 아이소비스트는 건축의 특정 응용 분야에서 유용함이 입증되었다. 시각 작용의 메커니즘에서, 아이소비스트 분석은 인간의 시야 범위가 포함되는 시각 각도를 파악하는 데 활용될 수 있다(Sengke and Atmodiwirjo, 2017). 인간의 행동과 지각은 주변 환경에 의해 자극되며, 이는 “인간이 반응할 수 있는 표면에서의 빛의 반사”를 통해 지각된다 … “이 과정에서 정보의 제공과 수용을 통한 상호작용이 일어난다”(Sengke and Atmodiwirjo, 2017)

병원에서

병원 입원 병동의 물리적 환경에서, 환경의 물리적 특성은 환자의 치유 과정에 영향을 미칠 수 있다(Sengke and Atmodiwirjo, 2017). 아이소비스트 분석은 병동 환경을 시뮬레이션하여 환자가 볼 수 있는 요소와 볼 수 없는 요소를 모사함으로써 환자의 경험을 표현하는 데 활용될 수 있는데, 환자가 바라보는 시야 자체가 환자의 건강 상태에 영향을 미치기 때문이다(Sengke and Atmodiwirjo, 2017). 병원에서 환자가 보게 되는 풍경은 “자연과의 접촉, 다양한 색상과 질감을 제공하는 마감재, 자극과 산만함을 제공하는 예술 작품, 그리고 신뢰감과 긍정적인 분위기를 고취시키는 인테리어 디자인”(Sengke and Atmodiwirjo, 2017), 이러한 요소들은 모두 병동에서의 환자 경험과 그에 따른 치유 과정에 복합적으로 영향을 미친다.


비판

조망-은신 이론

1975년, 제이 애플턴(1919-2015)은 환경 선호에 대해 의문을 제기하며 조망-은신 이론을 제안했는데, 이 이론은 아이소비스트를 활용하여 특정 환경에서 개인의 가시성이 어떻게 공포나 행복 같은 감정적 반응에 영향을 미치는지를 설명한다. 이 이론은 경관을 분석하고 그것을 잠재적 서식지로서 전략적으로 평가하는데, 여기서 “조망”은 볼 수 있는 기회, “은신”은 숨을 수 있는 기회를 의미한다. 이 두 요소가 결합될 때, 환경을 보다 깊이 이해할 수 있게 하며, 이후 점차 환경 선호 연구에 받아들여져 왔다(Dawes and Ostwald, 2013). 조망과 은신은 각각 독립적으로 또는 결합하여 측정할 수 있으며, 이를 통해 그 민감성이나 안정성을 분석한 뒤 더 복잡한 건축 환경에 적용할 수도 있다(Dawes and Ostwald, 2013).

프라이버시 문제

아이소비스트는 개인의 최적 감시 동선과 특정 환경에 대한 지각을 왜곡할 수 있는 능력을 가진다. 이 개념은 특히 범죄와 관련된 지각의 역할을 분석할 때 사생활 문제에 영향을 미친다. 뉴먼(Newman, 1973, pp. 30–34)은 도시 주거 지역과 그 주변의 범죄에 관한 보고서에서 가시성과 범죄 사이의 관계가 매우 중요함을 보여주었다. 연구에 따르면 범죄를 의도하는 사람은 환경의 공간적 특성을 신중하게 고려하며, 특히 대상이 얼마나 눈에 띄지 않는지와 감지로부터 얼마나 잘 숨겨져 있는지에 주목한다. 이 두 속성은 모두 아이소비스트에 의해 영향을 받는다. 따라서 아이소비스트는 범죄, 공간 점유, 임대 수익 등을 고려할 때 공간을 최적화하는 데 실용적인 것으로 밝혀졌다(Desyllas, 2000; Hillier and Shu, 2000).



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