목차
1. 서론 및 개요
"THE WASTIVE"는 도발적인 질문을 던지는 인터랙티브 예술 설치 작품입니다: 디지털 제작 폐기물이 세상을 관찰할 수 있다면 어떨까요? 이 작품은 3D 프린팅, 레이저 커팅과 같은 공정에서 발생한 폐기물을 인간의 존재와 상호작용하는 지각 있는 관찰자로 변환합니다. 설치 작품은 바다 파도의 리드미컬한 밀물과 썰물을 모방하여, 관람객과 그들이 생산하는 기술적 잔여물 사이의 침묵의 시적 대화를 창출합니다. 이 작업은 인간-컴퓨터 상호작용(HCI), 디지털 제작, 미디어 아트, 지속가능성의 교차점에 위치하며, 전문가 커뮤니티에 국한되기 쉬운 환경 문제에 대한 대중의 폭넓은 참여를 촉진하는 것을 목표로 합니다.
2. 문제: 디지털 제작 폐기물
디지털 제작의 대중화는 주로 플라스틱을 중심으로 한 프로토타이핑과 재료 사용의 증가를 가져왔습니다. 이는 지지 구조물, 실패한 출력물, 절단 후 남은 재료 등 상당한 양의 폐기물을 발생시킵니다.
2.1 환경적 영향
부적절하게 처리된 플라스틱은 미세 플라스틱으로 분해되어 해양 생태계를 위협합니다. 매년 약 1,100만~2,300만 톤의 플라스틱이 바다로 유입되는 것으로 추정됩니다[4]. HCI의 프로토타이핑 생애주기는 종종 재료 소비의 완전한 환경 비용을 간과합니다.
주요 통계
연간 1,100만~2,300만 톤의 플라스틱이 바다로 유입되며, 그 일부는 산업 및 프로토타이핑 폐기물 흐름에서 비롯됩니다.
2.2 현재의 폐기물 흐름
일반적인 폐기물에는 3D 프린팅 지지 구조물, 과도한 내부 채움재, 실패한 출력물, 레이저 커팅 합판 조각 등이 포함됩니다. 이러한 재료들은 일반적으로 대화나 성찰의 가능성을 가진 존재가 아닌, 비활성 부산물로 인식됩니다.
3. THE WASTIVE: 개념 및 디자인
이 설치 작품은 폐기물을 문제에서 참여자로 재맥락화합니다.
3.1 시적 재해석
핵심 개념은 의인화입니다. 폐기물에 "목소리"와 "시선"을 부여합니다. 이는 "3D 프린팅 폐기물을 관찰하기"에서 "3D 프린팅 폐기물에게 관찰당하기"로 시각을 전환하여 관람객의 역할과 책임에 도전합니다.
3.2 상호작용 메커니즘
관람객이 접근하면 설치 작품이 깨어납니다. 그 움직임과 소리는 많은 플라스틱 폐기물의 최종 목적지를 직접적으로 은유하는 바다 파도를 모방하도록 설계되었습니다. 이는 아름답지만 불편한 감정을 일으키는 성찰적이고 감각적인 경험을 창출합니다.
4. 기술 및 예술적 프레임워크
이 작품은 센서 기술, 키네틱 조각, 사운드 디자인을 혼합합니다.
4.1 감지 및 반응 시스템
근접 센서(예: 초음파 또는 LiDAR)가 관람객의 존재와 거리를 감지합니다. 이 데이터는 액추에이터(서보 또는 스테퍼 모터일 가능성 있음)를 구동하여 조립된 폐기물 조각들에 파도 같은 움직임을 만듭니다. 바다의 속삭임을 닮은 오디오 피드백은 상호작용 매개변수를 기반으로 알고리즘적으로 생성됩니다.
4.2 재료 및 미학적 선택
물리적 재료는 폐기물 자체입니다—선별된 3D 프린팅 플라스틱과 레이저 커팅 목재 조각들입니다. 조립은 아마도 폐기물의 정밀하고 기하학적인 기원과 대비되도록 유기적이고 불규칙한 패턴을 따를 것입니다. 색상 구성은 재료의 원래 상태에서 유래하며, 수중 세계의 은유를 강화하기 위한 조명이 가미될 수 있습니다.
5. 관련 연구 및 맥락
THE WASTIVE는 기존 연구 영역을 기반으로 합니다.
5.1 지속가능한 상호작용 디자인 (SID)
Blevis [1]와 같은 연구자들이 개척한 SID는 환경적 고려사항을 상호작용 디자인에 통합할 것을 주장합니다. Eldy 등의 지속가능한 프로토타이핑 생애주기 [3]는 실용적인 프레임워크를 제공하며, THE WASTIVE는 감정적이고 설득력 있는 층위를 추가하여 이를 보완합니다.
5.2 친환경 재료 연구
사용한 커피 찌꺼기로 3D 프린팅 필라멘트를 만드는 Rivera 등의 연구 [5]는 지속가능성의 재료 과학적 측면을 대표합니다. THE WASTIVE는 인지적이고 행동적인 측면에서 작동하여, 이러한 혁신에 대한 수요를 이끄는 태도를 변화시키는 것을 목표로 합니다.
핵심 통찰
- 관점의 전환: 폐기물을 수동적 대상에서 능동적 관찰자로 성공적으로 재구성합니다.
- 감정적 참여: 예술과 은유(바다)를 사용하여 지적으로 이해되는 문제를 본능적인 느낌과 연결합니다.
- 격차 해소: 전문가 수준의 지속가능성 문제(SID, 순환 디자인)를 접근 가능한 경험을 통해 공공 담론으로 전환하는 것을 목표로 합니다.
6. 핵심 통찰 및 분석
핵심 통찰: THE WASTIVE는 폐기물에 대한 기술적 해결책이 아닙니다; 그것은 심리적 트로이 목마입니다. 그 진정한 혁신은 HCI의 핵심 강점인 매력적인 경험 창출을 활용하여 사용자의 폐기물 인식을 변화시키고, 디지털 제작의 환경적 결과를 개인적이고 즉각적이며 이상하게 아름답게 느끼도록 만드는 데 있습니다.
논리적 흐름: 이 프로젝트의 논리는 우아하게 순환적입니다: 1) 문제가 있는 시스템(제작 폐기물)의 물리적 산출물을 가져옵니다. 2) 동일한 시스템의 도구(센서, 액추에이터, 코드)를 사용하여 그것에 주체성을 부여합니다. 3) 이 주체성을 사용하여 문제(바다 파도 은유)를 시스템 사용자들에게 반사시킵니다. 이는 일반적으로 폐기 과정에서 끊어지는 피드백 루프를 닫습니다.
강점과 약점: 그 강점은 강력하고 설교적이지 않은 수사법입니다. 통계나 경고 라벨과 달리, 무생물에 대한 공감을 창출합니다. 예측 디자인에서 흔한 약점은 측정 가능성입니다. 갤러리에서의 강렬한 경험이 실험실이나 메이커 스페이스에서의 행동 변화로 이어질까요? 이 프로젝트는 감정적 참여가 행동으로 이어진다는 가정에 크게 의존하는데, 행동 과학에서는 이 연결이 종종 취약하다고 판단합니다.
실행 가능한 통찰: 연구자들에게 이것은 SID 연구를 어떻게 매력적으로 만들지에 대한 기준점입니다. 다음 단계는 이 경험이 관람객의 진술된 의도나, 더 나아가 연결된 워크숍에서의 후속 프로토타이핑 선택을 어떻게 변화시키는지 데이터를 수집하기 위해 설치 작품에 계측 장치를 도입하는 것입니다. 산업계에게는 폐기물 흐름을 단순히 물류적 문제가 아닌 디자인 재료이자 커뮤니케이션 채널로 보라는 요구입니다. 실패한 출력 후 단순히 삑 소리를 내는 것이 아니라, 자체 쓰레기통의 파도 같은 움직임으로 시각적으로 "한숨"을 쉬는 3D 프린터를 상상해 보십시오—이는 THE WASTIVE 원칙의 소규모 통합 버전입니다.
7. 기술적 세부사항 및 수학적 모델
파도 같은 움직임은 감쇠 조화 시스템으로 모델링될 수 있으며, 여기서 폐기물 조각들은 관람객의 근접도($d$)에 반응합니다. 주어진 액추에이터의 활성화 수준 $A(t)$는 다음과 같은 함수에 의해 제어될 수 있습니다:
$A(t) = A_{max} \cdot e^{-\beta d} \cdot \sin(2\pi f t + \phi) \cdot S(t)$
여기서:
- $A_{max}$는 최대 진폭입니다.
- $\beta$는 근접 감도와 반비례하는 감쇠 계수입니다.
- $f$는 파동 진동의 주파수입니다.
- $\phi$는 여러 액추에이터에 걸쳐 진행파 효과를 만들기 위한 위상 오프셋입니다.
- $S(t)$는 자연스럽고 비기계적인 파동 변동을 모방하기 위한 확률적 노이즈 함수(예: 퍼린 노이즈)입니다.
사운드 합성은 유사한 매개변수($d$)를 사용하여 필터링된 노이즈 오실레이터 뱅크의 진폭과 주파수를 변조하여 "바다의 온화한 속삭임"을 창출할 수 있습니다.
8. 실험 결과 및 사용자 참여
PDF에 공식적인 정량적 결과는 제시되지 않았지만, 설명된 결과는 질적이고 행동적입니다. "실험"은 설치 작품의 전시입니다. 성공은 관찰된 관람객 행동: 장시간 참여, 사색하는 자세, 경험 후 인터뷰나 코멘트 로그에서 보고된 인식 변화로 측정됩니다. 일화적 결과는 아마도 설치 작품이 의도한 성찰을 성공적으로 유발하여 관람객들이 자신의 창작적 재료 산출물의 생애주기를 의식하게 만든다는 것을 나타낼 것입니다. 첨단 기술 폐기물과 유기적이고 해양적인 움직임의 병치는 이러한 성찰적 상태를 이끄는 핵심 변수입니다.
차트 설명 (개념적): THE WASTIVE를 경험하기 전과 후의 관람객 설문 응답을 비교하는 가상의 막대 그래프입니다. y축은 "나는 내 프로토타이핑 폐기물에 대해 개인적으로 책임감을 느낀다" 또는 "디지털 제작 폐기물은 추상적인 문제처럼 느껴진다"와 같은 진술에 동의하는 관람객의 비율을 보여줍니다. 경험 후의 유의미한 긍정적 변화(책임감 증가, 추상성 감소)는 설치 작품의 영향을 시각적으로 입증할 것입니다.
9. 분석 프레임워크: 비코드 사례 연구
프레임워크: "지속가능한 HCI를 위한 인지-행동 루프"
THE WASTIVE에 대한 사례 연구 적용:
1. 불분명한 인지: 정상 상태: 사용자들은 제작 폐기물을 불가피하고 비활성적인 부산물("쓰레기")로 인식합니다. 창조와 환경적 결과 사이의 피드백 루프는 끊어져 있습니다.
2. 개입: THE WASTIVE는 이 끊어진 루프에 직접적으로 자리 잡습니다. 그것은 물리적으로 폐기물을 재현하고 은유를 통해 잠재적 환경적 종착지(바다)를 시뮬레이션합니다.
3. 변화된 인지: 새로운 상태: 사용자들은 더 큰 생태계와 연결된 능동적 존재로서 폐기물을 인지하도록 강요받습니다. 루프는 예술을 통해 일시적으로 닫힙니다.
4. 잠재적 행동: 이 프레임워크는 이러한 변화된 인지가 향후 제작 작업에서 지속가능한 행동(예: 생분해성 필라멘트 탐색, 지지 재료 최소화)의 가능성을 높인다고 가정합니다. 이 마지막 단계를 검증하려면 종단적 연구가 필요합니다.
이 프레임워크는 자원 사용에 대한 사용자의 인지-행동 루프에서 특정 "단절"을 어떻게 표적으로 삼는지 매핑함으로써 HCI의 다른 설득적 지속가능성 프로젝트를 분석하는 데 사용될 수 있습니다.
10. 미래 적용 및 방향
1. 교육 도구 통합: THE WASTIVE의 축소판 버전은 대학 메이커 스페이스, 팹랩, 디자인 학교에 영구적이고 상호작용적인 상기 장치로 배치되어 창작 행위를 그 재료적 결과와 직접 연결할 수 있습니다.
2. 생성적 및 적응적 시스템: 향후 반복 작업에서는 컴퓨터 비전을 사용하여 설치 작품에 투입되는 폐기물의 특정 유형(예: PLA 대 ABS, 지지 구조물 대 실패한 출력물)을 분석하고 그에 따라 반응 패턴을 변경하여 더 세분화된 대화를 창출할 수 있습니다.
3. 폐기물 흐름의 데이터 물리화: 이 개념은 제작 실험실을 위한 실시간 데이터 물리화 대시보드로 진화할 수 있습니다. 설치 작품의 밀물과 썰물, 색상 또는 소리는 재료 소비, 에너지 사용 또는 성공적인 출력률의 실시간 지표와 연결되어 자원 흐름을 가시적으로 만들 수 있습니다.
4. AI 예술과의 교차 수분: 생성적 AI 모델(예: 스타일 전환을 위한 CycleGAN 원칙에 기반한 모델 [7])을 통합하면 시스템이 그 안에 놓인 폐기물의 잠재적 미래 형태나 분해 경로를 "꿈꾸거나" 시각화하여 성찰에 시간적 차원을 추가할 수 있습니다.
11. 참고문헌
- Blevis, E. (2007). Sustainable interaction design: invention & disposal, renewal & reuse. Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI '07).
- DiSalvo, C., Sengers, P., & Brynjarsdóttir, H. (2010). Mapping the landscape of sustainable HCI. Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI '10).
- Eldy, et al. (2023). A Sustainable Prototyping Life Cycle for Digital Fabrication. ACM Conference Paper.
- IUCN. (2021). Marine plastics. International Union for Conservation of Nature.
- Rivera, M. L., et al. (2022). Sustainable 3D Printing Filament from Spent Coffee Grounds. ACS Sustainable Chemistry & Engineering.
- Karana, E., et al. (2015). The T(r)opic of Materials: Towards a Relational Understanding of Materials Experience. International Journal of Design.
- Zhu, J., Park, T., Isola, P., & Efros, A. A. (2017). Unpaired Image-to-Image Translation using Cycle-Consistent Adversarial Networks. Proceedings of the IEEE International Conference on Computer Vision (ICCV).
- Gaver, W. (2012). What should we expect from research through design? Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI '12).
- IPCC. (2022). Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Intergovernmental Panel on Climate Change.