생성형 최적화 설계에 대한 군집화 기법의 적용 방안 연구 - 최적화 툴, 월라시를 활용한 도심형 고층 건축물군의 배치계획 도출을 중심으로 - (A Study on the Application of Clustering Techniques to Generative Optimization Design - Focusing on Building Arrangement for Urban High-rise Buildings Using Optimization Tool, Wallacei -)

서지정보

· 발행기관 : 대한건축학회지회연합회
· 수록지 정보 : 대한건축학회연합논문집 / 26권 / 1호 / 29 ~ 36페이지
· 저자명 : 이우형

초록

본 연구는 최근 건축설계 분야에서 활용의 저변이 커지고 있는 생성 기반 최적화 설계가 가지는 문제점인 성능 중심의 평가로 인해 형태 기준이 간과됨과 방대한 수의 솔루션을 해석함에 대한 설계자의 어려움에 주목하였다. 이에 대한 대응으로 기존 최적화 과정에 형태 기준의 군집화 기법을 접목하여 그 문제점을 개선하고자 한다. 이를 위해 라이노 그라스하퍼 기반의 최적화 툴인 월라시를 활용하여 설정된 최적화 예제에 대한 최적화 연산을 수행한다. 이후 도출된 최적 솔루션군에 대하여 다양한 군집화 기법으로 도출된 군집 구성 및 과정적 특성을 분석하였다. 세부적으로 첫 단계로 설정된 예제에 대하여 도출된 최적 솔루션군을 대표적인 군집화 기법인 K-평균 군집화를 적용하여 각 목적별 형태 기준에 따른 군집화의 적정성과 특성을 확인하였다. 두 번째 단계로 K-평균 군집화와 3가지 계층적 군집화 기법의 연속된 군집화로 도출된 다양한 군집화 결과의 변화와 차이를 비교 분석하여 그 적용에 대한 합리성과 효율적 활용 방안을 도출한다. 이를 통해 생성형 디자인에 군집화 기법의 적용은 형태 기준 평가 및 군집화를 통해 방대한 솔루션군을 단순화하므로 솔루션의 구성에 대한 사용자 해석과 그 활용성을 높이고 이를 통해 건축설계가 요구하는 최적화의 완결성을 보완하게 한다.

영어초록

This study focused on the problems of generative-based optimization design, recently become increasingly popular in the field of architectural design, such as overlooking form due to performance-oriented evaluation and designers' difficulties in analyzing huge number of solutions. In response to this, the study aims to incorporate a form-based clustering technique into the existing optimization process. To achieve this, we use Wallacei, an optimization tool, to perform optimization on the set example. Afterwards, the cluster composition and process characteristics of the derived optimal solution group were analyzed using various clustering techniques. In detail, K-means clustering was applied to the optimal solution group derived for the example set as the first step to confirm the adequacy and characteristics of clustering according to the form criteria. Second, we perform comparison analysis on the changes and differences in various clustering results derived from K-means clustering and three hierarchical clustering to derive rationality and efficient utilization of its application. Through this, the application of the clustering technique to generative design simplifies the huge solutions through form-based evaluation and clustering to increase user interpretation of the solutions and its usability, thereby complementing the completeness of optimization process required in architectural design.

참고자료

· 없음