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ISSN : 1598-5725(Print)
ISSN : 2093-8470(Online)
Journal of Navigation and Port Research Vol.42 No.4 pp.267-276
DOI : https://doi.org/10.5394/KINPR.2018.42.4.267

A study on Methods of Collaboration with Engineers For Leisure Boat Design

Han-Seok Lee*,Kwan-Hyun Ryu**,Seul-Ah Jeon***,Young-Hun Kang
*Professor, Division of Architecture and Ocean Space, Korea Maritime and Ocean University, Busan 49112, Korea
**,***Blessing Eco Design,Inc, Busan 48059, Korea
Research Professor, Research Institute of Ocean Science and Technology, Korea Maritime and Ocean University, Busan 49112, Korea
Corresponding author : 종신회원, hun0707@kmou.ac.kr 051)410-4995
* 종신회원, hansk@kmou.ac.kr 051)410-4581
** 정회원, stylist35@gmail.com 051)202-3515
*** 정회원, masura5769@gmail.com 051)202-3515
18/06/2018 26/07/2018 09/08/2018

Abstract


Leisure boat design requires a comprehensive approach combining emotion with engineering technology, and requires designers to constantly exchange information and cooperate with engineers during the design process. This study suggests a design process and design methods suitable for leisure boat design. The design process consists of five steps: understanding, exploring, analyzing, developing, and validating based on the designer’s thinking process. Design methods were suggested to foster collaboration and communication between designers and engineers at each phase. This process and methods were applied to the hydrofoil-boat design and evaluated. The results suggest that the design methods promote cooperation and communication between the designer and the engineer and facilitate mutual understanding and trust



레저보트디자인에서 엔지니어와 협력을 위한 디자인방법에 관한 연구

이한석*,류관현**,전슬아***,강영훈
*한국해양대학교 해양공간건축학부 교수, **블레싱에코디자인 대표, ***블레싱에코디자인 대리, 한국해양대학교 해양과학기술연구소 산학연구교수

초록


레저보트디자인은 공학적 기술을 바탕으로 감성적 디자인이 결합된 종합적 디자인을 필요로 하기 때문에 무엇보다 디자인과정에 서 디자이너와 엔지니어의 지속적인 정보교류와 협력이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 이러한 특성의 레저보트디자인에 적합한 디자인프로 세스와 디자인방법을 제안한다. 디자인프로세스는 디자이너의 사고프로세스를 바탕으로 이해하기, 탐색하기, 해석하기, 개발하기, 검증하기의 다섯 단계로 구성하며 각 단계마다 디자이너와 엔지니어의 협력과 의사소통을 촉진하는 디자인방법을 제시한다. 그리고 이 프로세스와 방법 을 하이드로포일보트디자인에 적용하여 평가를 실시한다. 평가결과 본 연구에서 제시된 디자인방법들은 디자이너와 엔지니어 사이에 협력과 의사교환을 촉진시키며 또한 둘 사이에 상호 이해와 신뢰감을 형성하는데 도움이 되는 것으로 나타났다.



    1 서 론

    최근 우리나라에서 해양레저산업 활성화 정책에 따라 레저 보트 개발 및 생산에 많은 노력을 기울이고 있다. 레저보트는 공학적 기술과 감성적 디자인의 유기적 협력을 통해 개발되고 특히 세계 보트시장이 디자인에 민감하게 형성되어 있어서 디 자인이 레저보트의 중요한 경쟁력 요소이다.

    레저보트디자인은 레저보트의 기능 및 가치를 최적화하기 위해 보트의 구조적․기능적․미적 성능을 총체적으로 고려 하여 보트 형태를 비롯한 사양을 계획하고 설계하는 활동을 의미한다. 이러한 디자인을 통해 고객 요구에 따른 사용성, 경 제성, 유지관리성, 용도적합성, 심미성 등을 만족시키는 보트 가 개발된다. 더욱이 최근 해양레저를 즐기는 젊은 층이 증가 하고 있으며 이들은 개성을 중요시하여 독특한 디자인을 가진 레저보트를 원하고 있어서 보트 개발에서 디자인의 중요성이 더욱 강조되고 있다. 이에 따라 국내 레저보트산업 활성화 및 레저보트 경쟁력 강화를 위해 디자인능력의 제고가 필요하다.

    레저보트디자인은 선박 관련 기술을 바탕으로 한 토털디자 인(total design)을 요구하기 때문에 디자이너는 디자인과정에 서 엔지니어 혹은 제작자와 팀 작업을 하게 된다. 한편 국내 레저보트산업에서는 디자이너, 제작자, 엔지니어 사이에 전략 적인 파트너쉽이 구축되어 있지 않고 더욱이 팀 작업에서 디 자이너는 엔지니어와 어떻게 협력 혹은 정보교환을 해야 하는 지 알지 못해 경쟁력 있는 보트의 디자인이 어려운 형편이다.

    따라서 본 연구는 레저보트디자인의 팀 작업에서 디자이너 가 엔지니어와 원활한 정보교환 및 협력을 통해 디자인능력을 향상시킬 수 있도록 디자인프로세스와 디자인방법을 제시하 는 것이 목적이다. 연구내용으로는 팀 작업에 적합한 디자인 프로세스를 제안하고 디자인 단계별로 엔지니어와 정보교환 과 협력이 체계적으로 이루어질 수 있는 디자인방법을 제안한 다. 다음으로 이 디자인프로세스와 디자인방법을 검증하기 위 해 새로운 레저보트인 하이드로포일보트의 디자인에 적용하 여 디자인 안을 산출하고 디자인 팀에 참가한 엔지니어가 디 자인방법에 대해 피드백하며 최종 디자인 안과 디자인방법에 대해 전문가 평가를 실시한다.

    2 레저보트 디자인프로세스

    레저보트개발은 일반적으로 기획단계, 최적설계단계, 모델 링단계, 제작단계, 품질검사단계 등을 거치는데(Jung, 2005) 디자인작업은 기획단계와 최적설계단계에서 중점적으로 진행 된다. 한편 디자인과학의 연구(Lee and Jeon, 1977)에 따르면 디자이너는 교육과 경험에 의해 형성된 자기만의 디자인프로 세스와 디자인방법을 가지고 디자인을 한다. 그러나 국내에서 레저보트디자인의 경우 보트디자인 경험부족, 선박 관련 기술 의 적용, 엔지니어와 팀 작업1) 등 작업특성 상 디자이너의 기 존 디자인프로세스와 디자인방법이 효율적이지 못하여 디자 인능력 저하를 가져온다(Design Center Busan, 2011).

    본 연구에서 레저보트 디자인프로세스는 서비스디자인2) 기 본개념을 바탕으로 디자인사고과정3)을 체계화하여 Fig. 1과 같이 정하였다.

    팀 디자인작업에서 주체는 엔지니어보다는 디자이너이기 때문에 IDEO에서 제시하는4) 디자이너의 디자인사고과정을 중심으로 디자인프로세스를 이해하기, 탐색하기, 해석하기, 개 발하기, 검증하기의 다섯 단계로 구성하였으며 각 단계에서 이루어지는 디자인작업은 살펴보면 다음과 같다.

    • 단계 1 이해하기(understanding)

      이해하기에서는 보트와 관련된 내부여건(조직, 협업구조, 제작시스템, 법제도 등) 및 외부상황(트렌드, 시장, 환경, 사용 자 등)을 전반적으로 검토하여 디자인 맥락과 상황을 파악한 다. 다음으로 사용자가 직면한 문제와 보트공급자가 흥미를 가진 내용을 구체화하여 디자인문제들을 찾아내고 디자인목 표와 계획을 세운다.

    • 단계 2 탐색하기(exploring)

      탐색하기에서는 디자이너가 보트를 직접 체험함으로써 사 용 환경과 사용자 행태를 분석하고 사용자 및 서비스 공급자 와 심층인터뷰를 통해 숨겨진 요구사항들을 조사하며 보트와 관련하여 경험하게 되는 전반적인 내용을 관찰한다. 이와 같 은 조사결과를 엔지니어와 공유하고 토론한다.

    • 단계 3 해석하기(analyzing)

      해석하기에서는 먼저 사용자의 특성을 파악하고 어떠한 가 치를 제공해야 하는가를 판단한다. 다음으로 보트 특성과 필요 요소의 판단을 위해 사용자 모델을 설정하고 보트를 이용하는 사용자 경험을 시간의 흐름에 따라 시각화한다. 그리고 수집된 정보들 사이에 관계를 찾아내어 핵심이슈를 도출하고 디자인 콘셉트를 추출한다.

    • 단계 4 개발하기(developing)

      개발하기에서는 디자인목표를 달성하는 많은 수의 디자인 해결안을 생각해보고 다음으로 실현 가능한 안으로 범위를 좁 히며 그 후에 핵심가치에 중심을 둔 최종 디자인 안을 확정하 고 발전시킨다. 이를 위해 팀원들 사이에 소통과 창의적 협력 이 중요하다.

    • 단계 5 검증하기(validating)

      검증하기에서는 보트가 제작되기 위해 성능 및 안전성 검 증, 보트 완성도 평가를 실시하는데 최종 선정된 디자인 안에 대한 평가, 제작을 위한 시험과 점검, 디자인 안의 수정 등으 로 이루어진다. 이를 위해 디자인 테스트 및 팀 워크숍을 실시 하고 전체 디자인과정이나 결과의 문제점을 파악한다.

    3 레저보트 디자인방법

    디자인프로세스가 결정된 후 단계별 디자인목표를 달성하 는데 적절한 디자인방법을 제시한다. 각 디자인방법은 서비스 디자인을 위한 방법들 가운데 팀 작업에서 엔지니어와 디자이 너가 창의적으로 협력할 수 있는 것을 선택하고 여기에 선박 으로서 레저보트의 특성을 반영하여 새롭게 구성한다.

    3.1 이해하기단계

    이해하기단계의 디자인방법은 이해관계자지도, 관련법규체 크리스트, 디자인이미지보드로 구성된다(Ministry of Trade, Industry and Energy et al, 2012).

    ① 이해관계자지도5)

    팀 작업의 경우 본격적인 디자인에 앞서 제작자, 엔지니어, 디자이너가 서로 역할에 대해 명확하게 인지하는 것이 필수적 이다. 이해관계자지도는 디자이너, 엔지니어, 제작자 등의 복 잡한 협업체계 및 이해관계를 도식화한 지도로서 이해관계자 들의 쟁점을 부각하고 디자인일정 및 세부목표 결정을 위한 토대를 마련하며 업무분장에 도움을 준다. 이해관계자지도의 제작프로세스는 Fig. 2와 같다.

    ② 관련법규체크리스트

    레저보트디자인에 적용되는 법, 규정, 기준 등이 많고 복잡 하기 때문에 관련 법규에서 해당되는 내용들을 뽑아서 디자이 너와 엔지니어가 이해하기 쉽게 체크리스트를 만들어 사용하 는 것이다. 체크리스트를 만드는 과정에서 디자이너는 관련 법규를 학습하고 보트 및 해양레저에 대한 이해를 넓힌다.

    ③ 디자인이미지보드

    디자인이미지보드는 사용자와 협력하여 사용자 요구사항을 정확하게 파악하고 디자인에 적용할 수 있는 방법이다. 사용 자는 디자이너가 제작한 이미지보드에서 원하는 보트를 선택 하고 그 이미지와 스펙을 구하게 된다. 디자이너는 이 이미지 와 스펙을 이용하여 구체적으로 디자인을 진행하며 이미지보 드 제작을 위해 선행 자료를 모으고 분류하는 과정에서 해당 보트의 특성을 충분히 이해하게 된다. 디자인이미지보드의 사 용프로세스는 Fig. 3과 같다.

    3.2 탐색하기단계

    탐색하기단계의 디자인방법은 현장체험과 체험모자이크지 도 만들기로 구성한다(Ministry of Trade, Industry and Energy et al, 2012).

    ① 현장체험(시나리오 및 체크리스트)

    현장체험은 디자인 팀이 레저보트를 직접 체험하는 것이다. 레저보트는 간접체험을 통해서 획득할 수 있는 정보가 매우 제한적이다. 따라서 몸의 감각을 통해 직접 느끼는 정보가 보 트 특성을 파악하고 상세부분까지 디자인하는데 중요하다. 현 장체험을 위해서는 현장체험시나리오 및 체크리스트가 필요 하다. 현장체험시나리오 경우, 체험 전 시나리오로서 현장에서 놓칠 수 있는 정보가 많기 때문에 정확하고 상세한 경험데이 터를 확보하기 위해 제작한다. 체크리스트는 체험하면서 사용 하는 것으로서 체험을 위한 가이드라인을 제공하여 체험과정 에서 놓칠 수 있는 물리적, 감성적 정보를 최소화한다.

    ② 체험모자이크지도

    체험모자이크지도는 현장체험을 단계별로 나열하고 체험자 의 경험내용을 색으로 구분하여 의미 있는 키워드를 도출해내 는 방법이다. 이 방법을 통해 참가자의 서로 다른 관점에서 도 출된 현장경험내용이 어떤 상관관계 혹은 차이를 보이는지 파 악할 수 있다. 특히 시간 흐름에 따라 체험내용을 디테일하게 분석할 수 있고 보트 및 서비스의 문제점 및 가능성에 대해 다양한 관점에서 접근할 수 있다. 체험모자이크지도 만들기 과정은 Fig. 4와 같다.

    3.3 해석하기단계

    이 단계에서는 디자인 팀원으로 구성된 워크숍을 통해 체 험결과를 통찰하고 체험그래프를 제작한다(Ministry of Trad e, Industry and Energy et al, 2012). 워크숍에서는 수집된 체 험데이터를 분류하고 재가공하며 체험결과가 도출된 이유에 대해 토론하고 의미를 찾는다. 또한 체험그래프에서 각자 체 험순서별로 느낀 긍정적 반응과 부정적 반응의 수를 그래프로 표시하여 기술적, 미적, 마케팅적인 측면에서 타당성 있는 기 회요소를 추출하고 잠재된 가치를 발굴하며 디자인키워드를 추출한다. 체험그래프 제작과정은 Fig.5와 같다.

    3.4 개발하기단계

    개발하기단계의 디자인방법은 콘셉트연결지도이다(Ministr y of Trade, Industry et al, 2012). 콘셉트연결지도는 콘셉트를 수치화하여 높은 가치의 디자인콘셉트를 확인하고 상호보완 적 디자인콘셉트를 결합하는 방법이다. 콘셉트연결지도를 통 해 팀원 사이에 합의점을 도출할 수 있고 기발한 아이디어 모 색이 가능하며 무엇보다 팀원이 만족할 수 있는 해결안 도출 이 가능하다. 콘셉트연결지도의 작성과정은 Fig. 6과 같다.

    3.5 검증하기단계

    해결안에 대한 테스트를 실시하고 팀원 워크숍을 열어 테스트 결과를 공유하며 디자인 안을 점검하고 수정한다. 이 과정을 거 쳐 차기 디자인과제에서 참고할 수 있는 피드백 내용을 정리한다.

    4 디자인방법 적용 및 평가

    앞서 제안한 디자인방법의 유용성 및 사용가능성을 알아보 기 위해 하이드로포일보트6)의 디자인에 적용하고 디자인과정 에서 팀원으로 참여했던 엔지니어7)로부터 디자인방법에 대해 피드백을 도출하였다. 또한 하이드로포일보트의 디자인해결안 에 대해 구조적 안전성을 테스트하고 이와 함께 디자인해결안 과 디자인방법에 대해 전문가 평가를 실시하였다.

    4.1 이해하기

    ① 이해관계자지도

    하이드로포일보트디자인에서 이해관계자지도의 작성은 Table 1과 같은 순서로 진행하였다.

    이해관계자지도에 참여한 엔지니어가 이 방법에 대해 피드 백한 내용은 다음과 같다.

    • ․이해관계자지도는 프로젝트 초기단계에서 전체 작업플랜을 계획할 때 많은 도움이 되었으며 프로젝트 진행이 보다 체계 화될 수 있었다.

    • ․이해관계자지도는 엔지니어에게 생소하여 충분한 가이드라 인이나 자료가 없으면 작성하기 힘든 부분이 있었다. 따라서 수행할 모든 직무나 업무를 먼저 나열하고 이를 선택적으로 골라 작성하는 방법이 훨씬 수월할 것 같다.

    • ․이해관계자지도를 작성함으로서 디자이너와 엔지니어가 생 각하는 역할을 보다 명확하게 알 수 있었다.

    • ․ 이처럼 서로 계획하고 있는 일의 내용과 플랜을 공유한 후 에는 상호 마찰이 다소 감소한 것을 느낄 수 있었으며 엔지 니어들 사이에서도 역할 분담을 확실하게 할 수 있었다.

    ② 관련법규 체크리스트

    레저보트디자인 관련법규 조사와 체크리스트 작성은 Fig. 7 과 같이 진행되었으며 레저보트디자인에서 검토해야할 일반 적인 법적 검토사항을 정리하면 Table 2와 같다(Korea Coast Guard, 2008; Design Center Busan, 2013).

    관련법규 체크리스트의 작성 및 활용에 참여한 엔지니어의 피드백 내용은 다음과 같다.

    • ․법규조사를 제대로 하지 않고 제작을 했다가 설계를 전면 수정했던 적이 있고 안전검사 혹은 승인시험을 통과하지 못 한 경험이 있다.

    • ․기술적인 부분의 법규는 엔지니어가 어느 정도 숙지하고 있 어 크게 어렵지 않은데 안전과 관련된 법규들은 자주 개정 되기도 하고 제대로 보지 않는 경우가 많다.

    • ․여기서 사용한 법규 체크리스트는 상당한 도움이 되었다. 일 일이 찾아보기 힘든 내용들을 일목요연하게 정리하여 나열 해 놓았기 때문에 필요한 법규를 찾는 것도 수월했고 그에 맞는 설계방향 설정도 신속하게 진행될 수 있었다.

    ③ 디자인이미지보드

    디자인이미지보드는 디자인 대상의 유사사례를 조사하여 만들며 디자인과정에서 보드의 사용 순서는 Table 3과 같다.

    디자인이미지보드를 사용해본 엔지니어의 피드백 내용은 다음과 같다.

    • ․하이드로포일보트 디자인이미지보드는 선택할 제품군이 다 양하지 못해 사용자 의도를 파악하기에 현실성이 떨어진다.

    • ․디자인이미지보드는 선주나 디자이너의 원하는 성향을 파 악하는 정도로만 활용 가능하다.

    • ․선주의 개인적인 의도가 무엇인가에 따라 디자인이미지보 드의 사용목적과 이미지보드 제작방향이 달라진다.

    • ․디자인이미지보드는 보트의 외형 디자인에 대한 니즈 혹은 출력 및 속도에 대한 니즈를 파악하는데 유용하게 사용할 수 있다.

    4.2 탐색하기

    하이드로포일보트 디자인을 위한 현장체험 체크리스트와 체험시나리오는 Table 4 및 Table 5와 같다.

    한편 현장체험에 참여한 엔지니어의 피드백 내용은 다음 과 같다.

    • ․체크리스트는 나름 디테일하지만 실제 현장체험에서 적용되 기에는 다소 현실성이 떨어지는 부분이 많았다.

    • ․체크리스트가 현장체험에서 생각할 거리들을 던져준다는 점 에서 효과적이지만 체크항목 수가 너무 많아 현장체험의 집 중도를 떨어뜨린다.

    • ․시나리오 자체가 필요할 수도 있겠지만 현장에서 엔지니어 와 디자이너가 서로 많은 얘기를 해보는 것이 더 중요하다.

    • ․시나리오가 현장체험의 질을 높이는데 큰 역할을 할 것이라 고 기대되지 않으며 실제 활용도는 낮을 것 같다.

    ② 체험모자이크지도 만들기

    현장체험자가 체험모자이크지도를 만드는 과정은 Table 6 과 같으며 이 작업에 참여한 엔지니어의 피드백 내용은 다음 과 같다.

    • ․체험모자이크지도 만들기에서 영상 혹은 사진을 보며 회상 하는 것이 현장체험의 느낌을 떠올리는데 도움이 되었다.

    • ․체험 단계별로 팀원들이 느낀 점들을 한눈에 볼 수 있어 구성원들 사이에 시각 차이를 빠르게 파악할 수 있었다.

    • ․체험모자이크지도 만들기는 스쳐 지나갈 수 있는 문제점들 을 보기 좋게 정리하고 상기시킨다는 점에서 유용하다.

    • ․체험모자이크지도 만들기를 통해 디자인적으로 전혀 문제 가 없다고 생각됐던 부분에서 기술적 결함이 발견되어 엔 지니어와 디자이너 사이에 견해 차이를 발견한 것이 흥미 로웠고 서로 오해를 풀고 해결하는 과정이 유익했다.

    4.3 해석하기

    해석하기에서 디자이너, 엔지니어, 사용자로 구성된 워크숍 을 통해 체험 결과를 통찰하고 경험그래프를 제작하는 과정은 Table 7과 같다.

    또한 이 작업에 참여한 엔지니어의 피드백 내용은 다음과 같다.

    • 일을 진행하는 과정에서 마찰 원인을 파악하고 이를 해결하 는 방식에 대해 의논할 수 있는 기회를 갖게 되었다.

    • 워크숍에 대해 충분히 설명하고 숙지한 뒤 진행해서 큰 어 려움이 없었지만 익숙해지는데 시간이 필요했다.

    • 경험그래프 작성에 생각보다 많은 시간이 걸리지 않았지만 경험그래프에서 굳이 어떤 특징을 찾기는 어려웠다.

    4.4 개발하기

    개발하기에서 콘셉트연결지도를 만드는 과정은 Table 8과 같다.

    또한 이 과정에 참여한 엔지니어의 피드백 내용은 다음과 같다.

    • 콘셉트연결지도 만들기에서 수치화된 점수를 통해 디자인 을 개별적으로 평가할 수 있어 상대적인 비교도 수월했고 의사결정이 보다 신속해진 것 같다.

    • 디자이너와 제작자가 만족할 수 있는 최선의 솔루션이 도출 되지는 않았지만 최선의 솔루션으로 갈 수 있는 방향 제시는 어느 정도 이루어진 것 같다.

    • 콘셉트연결지도 만들기는 디자이너의 아이디어를 엔지니어 입장에서 평가하는데 꽤 괜찮은 방법인 것 같다. 디자이너와 엔지니어의 점수 차이가 많이 나는 부분에 대해 이야기함으 로서 서로 상이한 평가기준을 명확히 하는데 도움이 되었고 원하는 방향으로 나아가는데 필요한 데이터를 제공해주었다.

    • 콘셉트연결지도 만들기에 크게 어려운 점은 없었지만 엔지 니어 입장에서 평가기준을 나름대로 세워야 하고 또한 디자 이너가 평가기준과 대칭을 이루고 있는지 의문이 들었다.

    • 콘셉트연결지도 만들기에서 디자이너 스케치를 모두 출력하 고 하드보드지로 만든 좌표에 수작업으로 놓는 방식은 시간 과 비용 측면에서 효율적인 방법이 아니다.

    4.5 검증하기

    검증하기는 앞서 제시한 디자인방법들을 검증하는 것으로 서 먼저 이 방법을 이용해 산출된 디자인해결안의 구조안전성 평가와 디자인평가를 실시한다. 다음으로 디자인방법에 대한 전문가평가를 실시한다.

    4.5.1 구조안전성 평가

    하이드로포일보트는 정지해 있거나 속도가 느릴 때에는 선 체가 수면에 일정 부분 부양하여 항해하나 속도가 증가할 경 우, 선체 하부의 날개(하이드로포일)가 물 위로 선체를 밀어 올린다. 이때 날개로부터 발생되는 양력으로 배의 중량을 지 탱하게 되는데 날개의 구조강도가 배의 중량을 견디지 못한다 면 운항 중 파손 가능성이 있다. 따라서 무엇보다 보트 날개 지지부에서 구조안전성을 확보해야 한다. 본 연구에서는 구조 해석프로그램인 MSC.Patran/Nastran을 사용하여 하중에 의 한 변위와 응력해석을 통해 디자인해결안의 정적 구조안전성 을 평가한다. 해석대상의 복합재료는 Table 9와 같이 제작업 체에서 제공한 GFRP의 물성을 사용한다.

    선체에 사용된 복합재료는 방향성을 가지는 이방향성 소재 이므로 축방향에 따라 강도와 강성이 다르게 나타난다. 복합 재료의 길이방향과 폭방향의 강성을 고려하여 해석을 실시함 으로써 등방성으로 가정한 결과 보다 정확한 해석 결과를 도 출할 수 있다. 하이드로포일보트 구조안정성 평가를 위한 해 석모델은 Fig. 8과 같으며 국부부재 검토 및 형상 구현에 적 합하도록 각 2D 쉘 요소(shell element)의 크기는 50X50mm를 기본으로 선체두께 7mm를 고려하였다. 메쉬(mesh)는 Quad4 를 사용하였으며 총요소(element)는 3,848개, 절점(node)의 개 수는 3,960개이다.

    구조해석에서는 선체와 날개가 양쪽 끝단에서 단순지지하 고 선체의 무게만큼 등분포하중을 받는 단순보로 간주하여 하 중과 구속조건을 적용하였다. 선체의 질량이 91kg이고 892.7N 의 힘을 선체 전체에 해수면과 수직한 방향으로 등분포하중을 계산하였다. 그 결과 최대응력이 126MPa로 단순지지부에서 나타났으며 최대 변위는 선미에서 약 21mm 위치에 나타났다. 이는 선체 건조에 사용된 복합재료의 항복강도보다 낮아 보트 의 날개에 작용하는 선체하중에 대해서는 안전성을 확보할 수 있다. 한편 실제 하이드로포일보트는 고속 항해 시 파에 의한 강한 압력하중 및 충격하중을 받게 되므로 하이드로포일의 동 적 거동에 대한 평가8)가 필요하다.

    4.5.2 디자인해결안 평가

    디자인해결안 평가는 5인 디자인 전문가로 구성된 평가단9) 이 하이드로포일보트 디자인해결안을 평가하였으며 평가항목 은 심미성, 사용성, 전문성(타당성), 이해도, 상품성 등으로 구 성되었다. 구체적인 평가항목과 평가내용 그리고 평가방식은 연구자 회의에서 1차로 정한 다음 전문가 평가회의에서 전문 가들의 토론을 거쳐 최종 확정하였다.

    평가회의에서는 먼저 연구자로부터 디자인해결안, 평가표 및 평가방식에 대해 상세한 설명을 듣고 나서 1차 평가표( 5 개 평가항목 15개 평가내용으로 구성)를 검토ㆍ수정하여 5개 평가항목 14개 평가내용을 1점~5점의 다섯 단계 스케일로 평 가하는 것으로 확정하였다. 다음으로 평가단은 하이드로포일 보트의 디자인도면과 모형을 보면서 앞서 정한 14개 평가내용 에 대해 각자 평가하고 그 결과를 평가표에 표기하였다. 평가 단의 평가결과는 평가항목별로 평균값을 구하여 Table 10에 나타내었다.

    디자인해결안 평가의 결과를 보면 14개 평가내용의 전체 평균점수는 4.36으로 나타났으며 평가항목 가운데 엔지니어 및 제작자의 전문성 반영이 가장 좋은 평가를 받았고 다음으 로 심미성, 사용성 순으로 좋은 평가를 받았다. 이와 같은 평 가결과는 디자이너와 엔지니어 사이에 협력 및 의사소통의 활 성화를 위해 본 연구에서 적용한 디자인방법이 효과적이었음 을 나타내는 것으로 볼 수 있다.

    한편 레저보트의 상품성이 중요함에도 불구하고 평가항목 중 상품성이 가장 낮게 평가된 것은 디자인과정에서 이에 대 한 고려가 부족했음을 알 수 있다. 따라서 상품으로 실제 제작 되기에 앞서 상품성 향상을 위해 레저보트의 색채, 재료, 무게 와 관련된 디자인을 향상시켜서 구매 매력도를 개선하고 제품 의 가격 경쟁력 향상을 위해 제작비가 최소화되도록 디자인을 개선할 필요가 있다. 또한 디자이너는 선박으로서 보트의 특 성에 대한 이해가 더욱 필요한 것으로 나타났다.

    4.5.3 디자인방법 평가

    하이드로포일보트의 디자인이 모두 완료된 후에 하이드로 포일보트의 디자인과정에서 적용된 디자인방법에 대한 전문 가 평가를 실시하였다. 이 평가에는 앞서 디자인해결안의 평 가에 참여했던 전문가 3명과 새로운 전문가 2명10)이 참가하였 다. 평가항목, 평가내용, 평가방식은 연구자 회의에서 5개 평 가항목 12개 평가내용을 1차적으로 정하였고 평가단 회의에서 1차 평가내용을 수정하여 5개 평가항목 10개 평가내용을 다섯 단계 스케일(1~5점)로 평가하는 방식을 확정하였다.

    평가방법으로는 평가단이 모여 하이드로포일보트의 디자인 과정에서 엔지니어와 협력 및 의사소통 활성화를 위해 적용한 디자인방법들에 대해 사진, 동영상, 디자인결과 등을 이용하여 상세하게 설명을 듣고 나서 5개 평가항목 10개 평가내용에 따 라 디자인방법을 전체적으로 평가하였으며 평가자들 각자 총 평 형식으로 주관적 평가를 기술하였다.

    평가결과를 보면 Table 11과 같이 디자인방법의 평가항목 전체 평균은 4.34로 나타났으며 평가항목별로 사용성이 가장 높은 평가를 받고 다음으로 조직성, 타당성 순으로 높은 평가 를 받았다. 이 평가결과에 따르면 본 연구에서 제시한 디자인 방법은 산업현장에서 사용할 수 있는 실용성과 범용성을 갖추 고 있으나 비전문가가 이해하고 실행하기에는 다소 어려운 것 으로 나타났으며 참신성도 떨어지는 것으로 나타났다.

    디자인방법의 난이성을 극복하기 위해서는 비전문가도 사 용할 수 있도록 디자인단계별로 따라할 수 있는 사용메뉴얼과 사용사례를 제시하는 것이 바람직하며 참신성을 위해서는 지 속적으로 새롭고 유용한 디자인방법의 개발이 필요하다.

    한편 평가단이 총평 형식으로 기술한 주관적 평가내용을 정리하면 다음과 같다.

    • 레저보트 디자인프로세스는 톱다운(Top-Down)방식을 따르 는 등 일반 선박디자인방식과 차이가 있어서 이런 특성을 반 영한 디자인방법이 보완되어야 한다.

    • 디자인단계별로 적용 가능한 디자인방법의 총괄표, 사용메 뉴얼, 특성 및 사용상 주의점 등이 제시된다면 활용도가 높 을 것이다.

    • 디자인방법들은 전문적인 내용이므로 비전문가들을 위해서 는 사례를 따라하면서 방법을 익힐 수 있도록 구체적 사례를 제시하는 것이 필요하다.

    • 관련법규체크리스트가 매우 유용할 것이며 하이드로포일보 트에는 수면비행선박기준보다 고속경구조선규칙이 적용될 것이 예상되므로 기준 검토가 필요하다.

    • 레저보트를 디자인하기 위해서는 엔지니어링 및 제작 관련 내용이 체계적으로 디자인과정과 디자인방법에 포함되면 좋 을 것이다.

    5 결 론

    레저보트디자인 특성은 사용자 요구를 반영하여 보트의 미 션과 기능이 먼저 정의되고 다음으로 보트 외관 및 인테리어 설계가 진행되며 그 후 각 부분 상세설계가 이루어지는데 있 다. 또한 레저보트디자인은 처음부터 끝까지 디자이너가 엔지 니어, 제작자와 지속적으로 협력하면서 상호협의를 통해 의사 결정을 하는 팀 디자인에도 그 특성이 존재한다. 이러한 레저 보트디자인의 특성에서 발생하는 어려움을 극복하고 경쟁력 있는 보트를 디자인하기 위해서는 레저보트디자인에 적합한 디자인프로세스 그리고 디자이너가 적당한 때에 적절한 방법 으로 엔지니어, 제작자 등 팀원과 협력 및 의사교환을 할 수 있는 디자인방법이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 레저보트 디자인에 적합한 디자인프로세스와 디자이너와 엔지니어가 체계적으로 협력을 이룰 수 있는 디자인방법을 제안하였다. 디자인프로세스는 디자이너의 사고프로세스를 접목하여 이해 하기, 탐색하기, 해석하기, 개발하기, 검증하기의 다섯 단계로 구성하였으며 각 단계마다 디자인목표를 달성하고 디자이너 와 엔지니어의 협업과 의사소통을 촉진하는 디자인방법을 제 시하였다. 각 방법은 서비스디자인방법들 중에서 선별하여 레 저보트디자인 특성을 반영하여 새롭게 구성하였으며 특히 레 저보트에 적합한 체크리스트들을 새롭게 작성하였다. 그리고 디자인프로세스와 디자인방법을 검증하기 위해 하이드로포일 보트의 디자인에 적용하였으며 디자인과정에 직접 참여한 엔 지니어의 피드백을 실시하고 디자인작업 후에는 외부 전문가 에 의한 하이드로포일보트 디자인해결안과 디자인방법에 대 한 평가를 실시하였다.

    연구결과 본 연구에서 제시한 디자인방법들은 레저보트디 자인에서 디자이너와 엔지니어 사이에 협력과 의사교환을 촉 진시켰으며 무엇보다 둘 사이에 상호 이해와 신뢰감을 형성하 는데 도움이 되는 것으로 나타났다. 향후 이 디자인프로세스 와 디자인방법이 디자인결과의 질적 향상 및 디자인작업의 효 율성 제고에 긍정적 영향을 주는 가에 대한 연구가 필요하며 또한 디자인방법의 사용편의를 위해 사용방법, 사용도구, 사용 매뉴얼 등이 개발되어야 한다.

    후 기

    본 논문은 2015년도 산업통상자원부 디자인혁신역량강화 사업(과제번호:10053777)의 지원을 받아 작성되었습니다.

    Figure

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    Leisure boat design process

    KINPR-42-267_F2.gif

    Process of making stakeholder map

    KINPR-42-267_F3.gif

    Using process of design image board

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    Process of making experience mosaic map

    KINPR-42-267_F5.gif

    Process of making experience graph

    KINPR-42-267_F6.gif

    Process of making concept connection map

    KINPR-42-267_F7.gif

    Process of making regulation check list

    KINPR-42-267_F8.gif

    Structural analysis (maximum displacement and position)

    Table

    Making stakeholder map

    Legal review based on design content

    Use order of design image board

    Field experience checklist

    Field experience scenario

    Making experience mosaic map

    Process of making experience graph

    Making concept connection map

    Hydrofoil composite material properties

    Evaluation of design solution

    Evaluation of design methods

    Reference

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