07=(120223-004)임진호.hwp http://dx.doi.org/10.5392/JKCA.2012.12.05.062 파티클 시스템을 활용한 실시간 멀티미디어 시계 :구상적 이미지를 통한 시간의 형상화 Real-Time Multimedia Clock using Particle System 임진호 학교 커뮤니 이션디자인학 공 Jin-Ho Im(imjinho@dju.kr) 요약 새롭게 등장한 미디어아트는 디지털미디어 시 에 맞추어 새롭고 다양한 표 방법으로 발 하고 있다. 통 술과 다르게 객이 극 주체가 되어 작품에 참여하고 상호작용하게 되면서 객과의 소통이 크게 요해졌다. 이러한 디지털 술작품들이 이제는 단순히 갤러리에서만 구 되는 것이 아니라 일상생 활에서 손쉽게 하는 장소 물품에서도 그 모습을 볼 수가 있다. 이러한 작품들은 더욱 상호작용을 함으로써 미디어아트의 근을 쉽게 만들고 있다. 이에 본 논문을 통해 티클 시스템을 이용한 실시간 멀티미디어 시계 작품을 구성하는 연구를 하 다. 시간은 오랜 기간 동안 통 술 역에서 요 한 테마로 활용되어왔으며 다양하게 표 되고 있다. 시간의 연속성과 그에 따른 존재의 가치를 테크놀로 지 기술을 바탕으로 표 하기 하여 시계라는 매체를 활용하고 사용성과 객의 상호작용에 의한 감성 만족을 함께 제공할 수 있는 작품을 제안한다. ■ 중심어 :∣멀티미디어 시계∣파티클 시스템∣미디어아트∣시간∣ Abstract The newly developed field of media art is quickly making progress to include various and up-to-date forms of expression. Unlike in traditional art, the communication between the art and the viewer has become vastly important, in which the viewer is an active agent who participates and interacts with the artwork. These digital artworks can now be readily observed in everyday places and things, rather than being confined solely in the gallery space. By encouraging open interaction with the public, media art has become more accessible. Accordingly, this thesis examines the construction of a real-time multimedia clock piece using particle systems. Time has always been a significant theme in the realm of traditional art, which continues to be explored extensively in various forms of expression. In an attempt to express the continuity of time and the state of being value of existence based on technological skills, the thesis presents an artwork that uses the popular medium of a clock while also providing both usability and emotional satisfaction for the viewer’s sensibility through interaction. ■ keyword :∣Multimedia Clock∣Particle System∣Media Arts∣Time∣ * 본 연구는 2011학년도 학교 신진교수연구비 지원에 의하여 수행된 것입니다. 수번호 : #120223-004 수일자 : 2012년 02월 23일 심사완료일 : 2012년 04월 12일 교신 자 : 임진호, e-mail : imjinho@dju.kr 파티클 시스템을 활용한 실시간 멀티미디어 시계 : 구상적 이미지를 통한 시간의 형상화 63 I. 서 론 재 디지털미디어 아트는 테크놀로지 시 에 맞추 어 새롭고 다양한 표 방법으로 사용되고 있고, 술가 가 미디어와 테크놀로지를 이용하여 술 작품의 범 는 차 확 되고 있다. 많은 작가들은 테크놀로지 기 술을 바탕으로 작가와 람객 그리고 작품이 상호소통 하는 새로운 술 작품을 제작하여 이 에는 없었던 경 험을 가능하게 하 다[1]. 디지털 술작품들이 이제는 단순히 미술 이나 갤러리에서만 구 되는 것이 아니 라 외부의 공공 인 장소에서도 그 모습을 볼 수가 있 다. 이러한 작품들은 더 으로 상호작용을 함으로 써 테크놀로지 인 술작품의 근을 쉽게 만 들게 되어 인터 티 미디어에 한 의 심을 높 여주고 있다[2]. 디지털 미디어로 표 되는 미디어아트 작품들이 단순히 로그래 기술에 의해서만 표 되 거나 최신 기술의 구 에만 집 하지 않고, 술로서의 경험을 한 많은 고민이 있어야 한다는 비 과 논의들 이 이루어지고 있다. 이들은 객들이 미디어 아트 작 품을 통해서 정신 교감을 이끌어 낼 수 있게 된다면, 이성이 아닌 감성의 변화를 느낄 수 있고 객들은 작 품과의 신체 상호작용뿐만 아니라 더 깊은 정신 상 호작용으로 발 할 수 있을 것이라 주장하는 것이다[3]. 본 논문에서는 시간의 연속성과 그에 따른 존재의 가 치를 테크놀로지 기술을 바탕으로 표 하기 해 시계 로서의 기능을 한 사용성과 객의 상호작용에 의한 감성 만족을 함께 제공할 수 있는 작품을 연구한다. 시계는 으로 보 되면서 인간의 일상생활에 하게 사용되고 있으며 다양한 형태로 존재한다. 하지 만 이러한 시계들은 의 자연과학과 물리학에서 요 청되는 시간의 단 인 시, 분, 등을 사람들에게 달 되는 요소로 사용될 뿐 시간은 무형의 상태를 의미하며 존의 끊임없는 흐름인 시간의 존재를 직 으로 인 식 시킬 수 있는 시도는 부족하다. 이를 해 첫 번째로 는 시간의 존재에 한 다양한 이론들을 살펴보고 이를 바탕으로 시계의 기능 구 을 해 구상 이미지를 통 한 시간의 형상화를 한다. 둘째로는 웹캠, 거리센서와 로그래 등의 테크놀로지를 통해 객의 참여를 이 끌어낼 수 있는 가능성을 고찰해 보았다. 마지막으로 본 연구를 바탕으로 하여 티클 시스템을 활용한 실시 간 멀티미디어 시계를 제작해 보았고, 작품의 의미와 제작 방법 등을 기술하 다. II. 시간의 개념 시간의 창기 개념은 자연환경에 의해 경험된 사물 과 상태에 한 인식 변화 다. 하지만 인간은 근 산 업문명을 통해 새로운 시간 개념을 만들어 냈고 그 시 간 개념을 담은 시계가 으로 보 되면서 인간의 일상을 좌우하게 되었다. 시간을 운동과 련시켜서 분 석하고 시간을 운동의 수로 정의하는 ‘물리 시간’의 개념은 의 자연과학과 물리학에서 요청되는 시간 의 의미가 되었다. 하지만 디지털미디어 시 의 등장에 따라 사이버 세계의 개념이 등장하 고 공간은 더 이상 물리 으로 이동되는 거리가 아니며, 시간 역시 언제든 지 조정 가능하며 불연속 인 개념으로 자리하고 있다. 하지만 실 으로 우리는 과거의 철학 과학 종교 연구가 용된 사이버세상이 아닌 실제 사회에서 아 직 살아가고 있으며 과거의 시간과 존재의 념은 디지털 시 에서 역시 새로운 상상력을 한 정신 기 술 근본으로서 공존하고 있다. 시간의 은 시 를 거치며 다양한 개념으로 연구되어 왔으며 크게 ‘인과 시간’, ‘상 시간’, ‘순환 시간’ 그리고 ‘불확정 시간’ 으로 정리할 수 있고 많은 술작업들이 시 의 시간의 에 커다란 향을 받아왔다. 1. 인과론적 시간 인과론 인 시간의 은 뉴튼(Isaac Newton)의 “자연철학의 수학 원리”에서 잘 설명되었는데 그는 시간과 공간은 각각 인 것으로, 공간, 시간의 개 념 그리고 운동의 법칙을 설명하고 수학 물리학의 방 법을 논했다. 재의 순간을 기 으로 한 후 사이의 연속 인 시간의 흐름은 생성과 소멸사이의 간격이며 공간의 변화를 의미한다. 운동은 시간의 변이를 나타내 며 시간은 운동의 존재 근거이다. 술 활동에서 시간 한국콘텐츠학회논문지 '12 Vol. 12 No. 564 의 연속 인 흔 을 한 공간에 표 하는 기법은 미래 (Futurism)에서 나타났는데 미래 는 산업화되어가는 사회의 일반 상을 시각 으로 표 하고자 하 다. [그림 1]의 마르셀 뒤샹(Marcel Duchamp)의 작업에서 보여주듯이 미래주의 화가들은 운동감, 속도를 표 하 기 해 시간의 개념을 도입하 으며 정지되어 있는 단 일화면에 다양한 동 인 움직임과 속도를 함께 표 하 다[4]. 그림 1. 마르셀 뒤샹, 계단을 내려가는 나부, 1912 2. 상대적 시간 우리는 시간이 동일하게 흐르는 듯이 보이지만 결코 같은 시간 로 흐르지 않는 경우를 체험하고는 한다. 장소와 상황이 같더라도 사람들은 각자 자신의 느낌에 따라 시간의 흐름을 다르게 인식한다. 아인슈타인(Albert Einstein)이 규정한 상 성 이론 은 시간의 속도가 일정하다는 고 물리학의 시간 을 부정하고 변화 가능한 시간 을 만들어냈다. 그것은 찰자와 찰 계의 변화인 것이며 주 인 마음속의 시간이다. 술 활동에서도 상 시간의 은 [그 림 2]의 피카소(Pablo Ruiz Picasso) 작품을 주축으로 한 큐비즘(Cubism)에서 잘 나타난다. 공간속에서 한 상이 과 시 을 이동하면 새로운 상으로 인식된 다는 세잔(Paul Cezanne)의 다 시 에서 시작된 큐비 즘은 다시 과 다시간성을 주축으로 조형개념이 형성 되었다. 다시 은 다시간성과 히 연계되어있다. 이 는 일 되게 연속되는 찰의 결과가 아니라 단속 이 고 불연속 인 찰의 결과물에 의한 표 이다. 그림 2. 피카소, 아비뇽의 처녀들, 1907 3. 순환적 시간 모든 존재는 돌고 돌며 그 모든 상황도 돌고 돈다는 순환 시간 은 농경시 에 계 이 반복되는 것을 사 람들이 느끼며 형성된 시간에 한 이다. 순환 시간 은 과거 재 미래가 부분 으로 교차한다는 측 면에서, 시작도 끝도 없다는 연속 순환 고리를 의미 한다. 존재의 근원을 바탕으로 어느 것도 없어지거나 새롭게 나타나지 않는다는 에서 존재의 시간의 유한 성과 시간의 무한성을 동시에 드러낸다. 이러한 순환 시간의 은 동양의 철학에 향을 받은 많은 술 작가들의 내면의 표 수단으로서 활용되어왔다. 한 디지털 미디어의 발 과 동양철학에 한 심은 ‘끊임 없는 변화’와 ‘모든 것과의 계‘ 그리고 ’ 원성‘이라는 세 가지 개념을 바탕으로 정신문화와 물질문화를 면 시키고자 많은 술가들에 의해 표 이 시도 되었다 [5]. 그림 3. 백남준, TV부처, 1974 4. 불확정 시간 과학문명의 부분은 인과 방정식을 이용하 여 자연 상을 설명하 고 이 방법에 의존하여 발 했 다. 그러나 허리 인, 태풍, 염병 출 등과 같은 상 파티클 시스템을 활용한 실시간 멀티미디어 시계 : 구상적 이미지를 통한 시간의 형상화 65 할 수 없는 자연변이 상들은 매우 복잡하고 불규칙 인 운동을 하기 때문에 인과 인 방정식을 통해서는 설명할 수 없다. 하이젠베르크(Werner Heisenberg, Physicist, 1901~1976)가 주장하는 ‘불확정성(不確定性) 의 원리’에 따르면, 원자의 세계에서는 미시 상의 치와 운동량을 동시에 측정할 수 없다. 어떤 한 변수 를 정확하게 측정하면 할수록 다른 것은 그만큼 부정확 해진다. 따라서 어떤 시간의 어느 한 분자의 치와 운 동량을 동시에 정확하게 견 할 수 없기 때문에, 즉 재를 악하지 못함으로 미래도 견할 수 없다는 것이 다. 이러한 측을 할 수 없는 불규칙한 혼란한 상을 혼동(CHAOS) 상 이라 부른다[6]. 디지털 미디어의 발 은 작가의 미 경험과 상상 속 에서만 국한 되었던 많은 표 을 가능 하는 수단으로 사용되고 있으며 불확정시간의 표 역시 간 으로 가능하여 졌다. ‘없음’에 련하여 백남 (Namjune Paik, Video artist, 1932~2006)은 상되지 않는 필름을 TV에 사하 다. 투명한 필름에 빛만이 지나가므로 아무것도 스크린에는 사되지 않았다. 그러나 자꾸 사하면서 스크래치와 먼지 등이 간섭 상을 일으키면 서 우연 인 모습을 보여주었다. 단지 여기에는 사 그 자체, 시간의 흐름만이 있을 뿐이다. III. 시간의 표현을 위한 파티클 시스템 시간의 존재를 새로운 시각으로 사람들에게 표 하 기 하여 기존의 시계에 존재하는 바늘과 숫자의 역할 을 신할 새로운 조형 요소가 필요하다. 티클 시 스템은 연기의 흐름이나 움직이는 액체, 떨어지는 꽃잎 등 실세계에 존재하는 복잡한 상을 시뮬 이션 하 는 그래픽기법이다[7]. 티클 시스템의 활용을 해 가 장 기 인 조형요소인 (DOT)을 채택하여 활용한 다. 티클 시스템에서 각 티클들은 색상과 속도, 치와 방향 등의 속성을 개별 으로 지닌다. 한 티 클들은 서로 향을 주며 네트워크를 형성하여 유기 으로 움직인다[8]. 1. 파티클 시스템을 위한 점(DOT)의 활용 수학의 상태에서 이란 사고의 한 단 인 것이다. 유클리드 기하학은 추상 사고의 모습으로 을 규정 하고 있다. 즉 수학 상상력을 펼치기 한 한 역을 제공하는 단 이다. 따라서 이상도 이하의 의미도 가지고 있지 않다. 하지만 불교에서는 상유의 상이고, 심의 출발이며, 심의 증폭 상이며, 심의 월물 이다. 여기서 은 이 아닌 소거의 상태, 무한한 상태 를 지향하기 한 출발 이며 도착 인 것이다[9]. 시간 을 시각화하기 하여 사용될 은 구성단 의 기본으 로서 그것의 결집과 해산은 다양한 면모를 띠고 시각화 된다. 은 축소, 생략, 간략, 상징, 암시의 의미를 함유 하고 있다. 한 은 치와 크기변화, 컬러, 공간의 변 화, 결합 등 주변요소들과 계성을 지니며 다양한 의 미를 표 할 것이다[10]. 2. 점을 활용한 다양한 시간의 관점 반영 우리는 과거의 철학 , 과학 , 그리고 종교 연구가 용된 사회에서 아직 살아가고 있으며 과거의 시간과 존재의 념은 디지털 시 에서 새로운 상상력을 한 정신 기술 근본으로서 공존하고 있다. 따라서 새로운 방식의 멀티미디어 시계를 구성함에 있어서 앞 에서 제기되었던 시 에 시간의 들(‘인과 시간’, ‘상 시간’, ‘순환 시간’ 그리고 ‘불확정 시간’)이 간 그리고 추상 인 시각 방법을 통하여 반 된다면 보다 의미가 있다고 생각한다. 2.1 점을 활용한 인과적 시간의 시각화 의 움직임을 통한 구상 이미지의 연속 인 변화 는 생성과 소멸사이의 간격을 나타내며 공간을 의미한 다. 운동감 속도감을 표 한 의 시각 활용은 인과 시간의 의미를 조형 으로 표 할 수 있다. 그림 4. 인과적 시간의 시각화 한국콘텐츠학회논문지 '12 Vol. 12 No. 566 2.2 점을 활용한 상대적 시간의 시각화 다수의 들이 다층 으로 배치하면서 나타나는 첩(overlapping)은 한 단 가 부분 으로 그것의 에 있는 다른 단 와 연결되고 투 됨을 통해 구상 이미 지를 통한 상 시간의 의미를 조형 으로 표 할 수 있다[11]. 그림 5. 상대적 시간의 시각화 2.3 점을 활용한 순환적 시간의 시각화 의 무한 반복 패턴을 가진 움직임을 통해 구 되 는 구상 이미지의 변화는 순환 시간의 의미를 조형 으로 표 할 수 있다. 그림 6. 순환적 시간의 시각화 2.4 점을 활용한 불확정 시간의 시각화 의 치와 컬러 그리고 크기 등의 수치를 의도 으 로 고정하지 않고 컴퓨터 로그래 을 통해 불규칙하 게 반 하면 불확정 인 구상 이미지가 생성된다. 이 를 통해 불확정 시간의 의미를 조형 으로 표 할 수 있다. 그림 7. 불확정 시간의 시각화 IV. 구현 본 논문에서 제안하는 멀티미디어 시계를 구 하기 한 제작과정은 다음과 같다. 각 단계별 구 내용과 결과를 살펴보도록 한다. 1. 디지털미디어의 활용 및 구조 설계 표 1. 제작 순서도 구상적 이미지를 통한 시계 기능 구현 구상적 이미지를 통한 사용자 이미지 표현 사용자 감지를 통한 장면 전환 스위치 구현 파티클 시스템을 이용한 멀티미디어 시계 완성 2. 구상적 이미지를 통한 시계 기능 구현 시계의 기능 구 을 해 액션 스크립트(Action Script 3.0)를 로그래 언어로 활용한다. 컴퓨터에서 제공되는 시, 분, 에 한 실시간 정보를 바탕으로 수 많은 들을 화면상에 배열, 변화시켜 시간을 표 한다. 화면상에 치한 수많은 들은 실시간 정보에 의하여 유기 결집과 해산을 통해 다양한 면모를 띠고 시각화 된다. 이 게 을 활용한 여백, 공간의 변화와 결합 등 은 [표 2]에서 정리된 것처럼 시계의 기본 구성요소인 시, 분 그리고 의 표 을 가능하게 하 다. 의 구성 요소들을 [그림 8]과 같이 첩하면 시계의 기능을 구 할 수 있으며 기존의 시계의 모습에서 벗어나 새로운 조형성을 지닌 구상 이미지를 통한 시계의 형상화가 가능하다. 표 2. 점을 활용한 시계의 구성단위 개별 표현 시계의 구성요소 을 활용한 시간의 표 시 점의 개수 분 점의 길이 초 점의 크기 파티클 시스템을 활용한 실시간 멀티미디어 시계 : 구상적 이미지를 통한 시간의 형상화 67 그림 8. 점을 활용한 시계의 구성단위 중첩 표현 표 3. 점을 활용한 시계의 상황별 예시 시간 을 활용한 시계의 상황별 시 1시 5분 10초 3시 10분 30초 4시 1분 50초 3. 구상적 이미지를 통한 사용자 이미지 표현 웹캠을 통하여 추출된 사용자의 상을 액션 스크립 트를 통해 비트맵으로 환하고 음 을 최 화 시켜 흑 백 톤 이미지를 생성한다. 이때 생성된 하얀색 역은 랜덤하게 그려지는 다양한 색깔의 티클 들을 통해 묘법 방식으로 재구성되어 표 되며 시계를 표 하 는 들과 시각 일 성을 유지한다. 표 4. 영상처리 기능 구현 상처리 상처리 결과 영상 이미지 흑백톤 전환 파티클 활용 4. 사용자 감지에 따른 장면 전환 스위치 구현 사용자가 시계의 면에 치하고 있는 것을 감지하 기 하여 거리센서와 Make Controller Kit을 활용한다 [12]. 거리센서에서 입력된 값은 실시간으로 컴퓨터에 보내지며 장면 환 스 치 구 을 해 액션 스크립트 에 반 한다. 그림 9. 장면전환 스위치 구현 거리센서에서 특정 값 이상이 감지되는 경우 장면 환 스 치 기능을 통해 객 감지에 따른 화면 환 시 스템이 된다. [그림 10]과 같이 사용자가 시계에 가까이 다가갈 경우 실시간 정보를 바탕으로 시계를 표 하고 있는 티클 들은 유기 결집과 해산을 통해 사용자 상 이미지를 표 하고 반 로 사용자가 시계에서 멀 어질 경우 시계를 표 으로 돌아가기 해 다시 유기 결집과 해산을 반복한다. 한국콘텐츠학회논문지 '12 Vol. 12 No. 568 그림 10. 관객 감지에 따른 화면전환 시스템 연동 5. 파티클 시스템을 이용한 멀티미디어 시계 완성 본 작품의 결과물로 앞서서 진행된 과정을 종합하여 사용자와 상호작용하고 실시간으로 시계의 기능과 사 용자 상 이미지를 동시에 표 할 수 있는 티클 시스 템을 이용한 멀티미디어 시계가 구 가능하다. V. 결과 본 작품의 설치구성은 [그림 11]과 같다. 먼 시계의 기능표 을 해 컴퓨터에서 제공되는 시, 분 그리고 의 값은 액션 스크립트를 통해 티클 시스템을 기반 으로 표 된다. 스크린 하단에 부착된 거리감지 센서는 실시간으로 사용자와의 거리 값을 컴퓨터에 보내고 액 션 스크립트를 통해 특정거리 값 이상이 측정되면 스 치 기능을 이용해 사용자 상표 에 필요한 로세싱 으로 환한다. 이를 해 웹캠을 통해 입력된 객의 상정보는 티클 시스템을 통해 객 상이미지를 재구성하여 표 하게 되고 이를 로젝터를 통해 스크 린에 투사하여 객에게 시각 피드백을 제공하며, 객의 지속 참여를 유발한다. 만약 객이 작품으로부 터 멀어지면 거리감지 센서를 통해 특정거리 값 이하가 측정되고 이와 같은 결과로 인하여 스 치 기능이 동작 하며 기존의 티클 시스템 기반의 시계의 이미지로 환하여 로젝터를 통해 스크린에 투사한다. 의 과 정은 사용자와 작품의 상호작용을 통하여 지속 으로 반복되며 실시간 멀티미디어 시계를 구 하기 한 구 조 설계로서 활용되었다. 본 작품은 [그림 12]과 같이 작품에 한 객 참여를 진행하 으며 성공 으로 구 되었다. 그림 11. 작품의 설치 구성 그림 12. 작품에 대한 관객 참여 파티클 시스템을 활용한 실시간 멀티미디어 시계 : 구상적 이미지를 통한 시간의 형상화 69 V. 결론 디지털 기술과 디지털을 응용한 각종 매체들의 속 도로 사이에 보 됨에 따라 술로서 디지털 의 사 용은 공학과 술의 융합을 기반으로 객의 참여를 유 발하며 보다 흥미롭고 발 이고 무한한 표 의 가능 성을 갖추는 새로운 형식으로 발 되어 가고 있다. 본 논문을 통해 제작된 티클 시스템을 이용한 멀티미디 어 시계는 단순 시계의 기능 구 에서 나아가 과거로부 터 재까지의 다양한 시간의 존재 을 디지털 시 의 기술을 바탕으로 새롭게 재해석하고 시각화하 는데 의미가 있다. 구상 이미지를 통한 시간의 형상 화를 해 티클 시스템을 채용하 다. 화면상에 실시 간으로 유기 결집과 해산을 하는 티클들은 시계의 기능은 물론 사용자의 상으로 재구성되어 시간의 에 지흐름 속에서 사용자 자신의 존재를 느낄 수 있도록 표 된다. 향후 실시간 멀티미디어 시계의 구 에 따른 보다 발 된 시간의 형상화 작업을 해 객의 지속 인 참여 와 상호 작용을 효과 으로 유지할 수 있는 방안을 연 구하고 그에 따른 다양한 피드백과 데이터 값을 바탕으 로 한 새로운 시각 근법 연구가 진행되어야 할 것이다. 참 고 문 헌 [1] 이종석, 황선정, 진성모, “아두이노를 이용한 Interactive Tapestry 개발 연구”, 한국기 조 형학회, 제12권, 제5호, pp.423-426, 2011. 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