Direction of Introduction of Natural Light when Designing Space for Infant and Toddler Daycare Centers

영유아 어린이집 공간설계 시 자연광 도입의 방향성

Abstract

Human beings going through a series of identification and adaptation steps from the external environment is deeply related to survival, and the physical and mental development process has the task of each growth period. In particular, infants and children are the most active time to take various information from the surrounding environment and develop balanced actions and thinking. Therefore, the space that supports the development of infants and children should be created into a meaningful environment beyond aesthetic and functional roles as a space that provides various senses and experiences. First, this study understood the concept of infant development and 'light environment' and analyzed the need. Second, the relationship between natural light and infants was identified. Third, the characteristics of the inflow of natural light applied to the space were derived by analyzing how the identified functions could be utilized, and based on this, the current status of daycare centers was analyzed to discuss the necessity and direction of 'introduction of natural light'. We hope that this study will be used as a meaningful basis for the active introduction of natural light in the future space design of daycare centers.

인간이 외부 환경으로부터 일련의 식별과 적응 단계를 거치는 것은 생존과 깊은 관련이 있으며, 육체적 정신적 발달 과정은 각 성장기의 과제를 가지고 있다. 특히 영유아는 주변 환경에서 다양한 정보를 받아들이며 균형 잡힌 행동과 사고를 개발하는 가장 활동적인 시기이다. 따라서, 영유아의 발달을 지원하는 공간은 다양한 감각과 경험을 제공하는 공간으로 미적, 기능적 역할을 넘는 의미 있는 환경으로 조성되어야 하며 이를 위해 자연광 유입의 적극적인 도입은 필수적이다. 이에 본 연구는 첫째, 영유아 발달과 '빛 환경'의 개념을 이해하고, 필요성을 분석하였다. 둘째, 자연광이 영유아에게 기능하는 관계성을 파악하였다. 셋째, 파악 된 기능이 어떻게 활용될 수 있는지 우수 건축가의 연출을 분석하여 공간에 적용되는 자연광 유입의 특성을 도출하였고 이를 바탕으로 어린이집 현황을 분석하여 '자연광 도입'의 필요성과 방향성을 논의하였다.

I. 서 론

1. 연구배경 및 목적

인간은 외부 환경으로부터 자극과 수용의 연속적인 단계를 거쳐 성장하며, 특히 영유아기는 다양한 발달이 가장 활발하게 이루어지는 중요한 시기이다. 교육학자 몬테소리는 “아이들은 환경만 준비되면 본능적으로 스스로 잠재 능력을 발달시키고 창조한다”고 말했다[1]. 따라서, 영유아를 위한 공간과 환경은 다양한 자극을 통해 지각반응이 활발하게 일어날 수 있어야 하며, 지식만 학습하는 장소이기보다는 심미적, 감성적인 역할과 정서적으로 건강한 발달이 이루어질 수 있도록 발달을 지원하는 유의미한 공간으로 구성되어야 한다. 이를 위해 실내공간 내에서 쾌적성, 안정성, 창의성 발달을 지원하기 위한 색감, 질감, 명도 등을 표현하는 자연광의 유입이 적극적으로 도입되어야 하며, 다양한 방법으로 자연광의 유입을 위한 설계가 필수적으로 논의되어야 한다. 이에 본 연구는 자연광을 적극 도입한 우수 건축사례를 분석하여 공간의 특성을 도출하고, 영유아를 위해 어린이집 공간에서 적용 가능한 자연광 유입 설계의 방향성을 제안하고자 한다.

1.2 연구방법 및 범위

본 연구는 문헌 연구를 통해 영유아기의 발달 특성을 분석하였고, 발달 환경에서 자연광 유입의 필요성과 건축 공간에서 자연광 유입의 특성을 분석하였다. 영유아들의 생활환경인 어린이집은 다양한 발달과 안정을 지원할 수 있는 물리적, 사회적, 정서적 환경에 대한 다양한 배려가 반영되어야 하며, 특히 본 연구에서는 빛 환경 중 자연광 유입의 다각적인 방향성을 도출하고자 하였다.

첫째, 2장에서는 이론적 고찰을 통해 영유아 발달의 관련 이론과 ‘빛 환경’의 개념을 이해하고, 도입의 필요성을 파악하였다.

둘째, 자연광의 기능이 영유아 발달에 어떻게 기능 될 수 있는지 연관 지어 관계성을 파악 해 본다.

셋째, 이렇게 파악 된 자연광의 기능이 어린이집에서 어떻게 활용될 수 있는지 우수 건축가의 연출 특성을 정리한 후, 실내공간에 적용되는 자연광 유입의 특성을 도출한다.

다음으로, 선진사례의 국내, 외 어린이집에 구현 된 공간의 설계를 비교, 분석하여 현재 어린이집에 적용되고 있는 유입 특성과 실정을 파악해본다. 사례조사의해당되는 문헌 연구는 자연광 유입을 위한 구조적 장치에 의한 공간을 분석하기보다는 디자인적 측면에서 자연광의 유입 방법론이라는 임의적 구분 하에 연관된 연구영역으로 이론적 고찰을 연구 초기 단계에 집중적으로 진행하면서 자료를 수집하는데 노력을 기울였다. 조사는 웹 사이트, 저널, 정기 간행물 등을 통해 이루어졌으며, 문헌 조사, 선행연구 분석을 진행하여 각 사례로 공간 특성 및 설계의 아이디어, 현황을 중점적으로 살펴본다. 마지막으로, 파악된 결과를 기술하며 어린이집 내 자연광 유입의 적용 필요성을 제시하고자 한다.

II. 영유아의 발달 환경에서 자연광의 중요성 고찰

1. 영유아 발달 환경의 특징

문헌연구를 통해 인간은 성장하는 데 있어 둘러싼 자극을 받아들이고 분류, 반응하는 ‘지각’의 과정으로 문제를 해결하고 자신의 능력을 발전시킨다는 것을 알 수 있었다. 이때 ‘지각’이란 일반적으로 사물, 상태, 관계 등을 직접적으로 파악 후, 대상의 성질을 인지하는 심적 과정을 말하며, 인간은 이러한 내적 지각과정과 환경적 반응 요소 사이의 상호작용에 의해 발달한다. 즉, 환경은 ‘어떤’ 행동을 하도록 상황을 제공하며 인간은 ‘지각’과 ‘인지’를 통하여 상황을 분석 후 행동을 수정하고 적응하는 것이다. 특히 영유아기에는 정서, 인지, 신체, 사회성, 언어 발달이 활발하게 일어나는 시기로, 영유아가 주변을 둘러싼 자극을 받아들이고 분류하는 일련의 ‘지각’을 통해 다양한 감각 체득을 할 수 있도록 공간 환경이 조성되어야 한다. 이에 본 연구에서는 이러한 영유아의 ‘발달’을 지원할 수 있는 공간설계의 방향성을 제안하고자 한다. 발달은, 새로운 정보, 사건, 문제 해결방법이 기존 계획에 변화 되어지는 ‘동화(同化)’와 주위환경과의 상호작용, 순응, 경험으로부터의 학습을 통해 기존 체계의 변화가 일어나는 ‘조절(調節)’의 보충적 과정을 통해 이루어진다.

표 1. 영유아 발달 항목별 특성[2]

즉, 물리적 환경이 단순히 공간을 이루는 요소를 넘어 발달에 있어 신체, 오감, 인지 등의 발달을 돕고, 물리적 환경 요소와의 영역 간의 상태와 상호작용, 배치의 변인들은 강하게 연결된다는 것을 알 수 있다. 따라서, 영유아의 공간인 ‘어린이집’은 호기심과 잠재력, 능력을 이끌어 발달을 지원하는 구성으로 배려되어야 함이 재고된다.

표 2. 영유아 발달 내용을 위한 물리적 환경[7]

영유아는 감각과 신체를 이용하여 주변을 광범위하게 인지하고, 색, 빛, 향, 질감, 부피, 형태 등 모든 환경의 특성을 섬세하게 받아들인다. 이 때, 깊고 오랜 인상을 남긴 주변의 감각과 미묘한 변화에 반응하며 익숙한 경험의 바탕 위에 낯선 경험을 더해 경험 영역이 확장되는 계속적인 순환을 통해 발달한다. 따라서 영유아시기의 공간은 편안하고 안정감이 느껴지는 것을 기본으로 융통성과 자율성이 제공되어 신체, 오감, 인지 등의 발달을 돕기 위한 물리적 환경이 구성되어야 한다.

또한, 이러한 공간을 구성하는데 있어, 시각과 사고의 확장을 경험, 습득할 수 있는 환경이 필요하다.

2. 빛 환경의 중요성

물리적 환경에서 공간인식에 있어 시, 지각은 입력되는 자극이나 정보를 수집하고 조절하여 판단, 변별, 해석하여 적절한 수행을 이끌어 낸다.

그림 1. 시지각 단계[8]

즉, 학습의 기초가 될 뿐만 아니라 모든 행동과 관련이 있다. 시, 지각적으로 가장 많은 영향을 미치는 요소인 ‘빛’은 구성 방법이나 요소로서 특성에 따라 다양한 공간이 형성 되어지는 동시에 다양한 의미로 인식되어지기에 실질적으로 신체, 정신, 인지, 사회적 발달을 지원하는 중요한 물리적 환경 요소이다. 특히 물리적 환경에서 ‘자연광 유입’은 그 자체로 다채로운 광채, 색감, 빛과 그림자 온도, 질감 등을 지각할 수 있어 물리적 환경을 포괄하는 자극제이자 근본적인 디자인 요소로서의 가치가 더욱 크다.

2.1 자연광과 인공광

빛 환경은 빛을 발생시키는 ‘원인’, 즉 광원에 따라 자연광과, 인공광으로 나눌 수 있다.

내부 조명의 상당량을 대체하고 생리적, 심리적으로 만족을 주는 ‘자연광’은 기후, 자연, 시간에 따라 공간의 분위기를 변화시켜 영유아에게도 상당한 영향을 끼치는 중요한 요소임을 확인할 수 있다[표 3]. 그러나 선행연구를 통해 대부분의 어린이집은 외부보다 내부공간에서 활동을 많이 할 수 있도록 구성되어 있고, 내부는 지나치게 밝은 인공조명만이 설치되어 발달에 적절하지 않음을 확인하였다.

표 3. 자연광과 인공광[9]

출생 후 소아기 때는 자극을 받아들여 빛을 느끼고 큰 물체의 윤곽을 통해 존재하는 것을 알아보며 전달하는 정도의 시력을 갖고 외부 환경의 변화에 따라 점차 시신경과 뇌의 시피질, 시각 경로가 발달하여 만 5세 정도에 성인 수준의 시세포가 완성된다. 이 때 빛을 인식하는 망막세포는 자연 빛에 민감하게 발달하는데 영유아는 눈의 수정체가 완벽하게 발달하지 않아 눈에 들어온 자외선의 75%는 걸러내지 못하고 망막까지 통과시키게 된다. 인공조명의 스팩트럼 파장은 다른 빛에 비해 에너지가 강해 눈 속 깊숙이 들어가는데 눈의 근육이 미성숙한 영유아는 강한 인공조명에 노출되었을 때 눈을 감는 반사동작이 느려 노출의 위험이 성인보다 크다[12]. 이처럼 시력이 완성되는 6살 이전까지 시세포가 충분히 발달되지 않고 안구의 초점 능력이 떨어지는 영유아에게 인공조명은 치명적이나, 자연광이 가진근적외선의 스펙트럼은 신체를 조절하는 등 영유아의 발달에 긍정적인 영향을 끼친다. 또한 유아기에는 자연광이 유입되는 곳에서 산만함이 감소하고 집중력이 높아진다는 연구 결과와, 자연광이 유입되는 교육 환경에서 학업성취도와 분명한 상관관계가 있음을 입증한 연구사례가 보고되었다[13]. 또한, 햇빛 연구소(Sunlight Institute) 설립자인 ‘마크 소렌슨’은 자연광이 산소 질소, 영양 인자 및 기타 광 생성물을 증가시켜 송과 체를 통해 체내의 반응을 이끌어 내고 기능을 향상시키는 데 중요한 미세 영양소이며, 인간의 신체는 햇빛을 통해 운동 수행 능력이 향상 되도록 설계되어 있다고 말했다 [14]. 따라서, 영유아를 위한 공간은 조도가 높은 인공조명에서의 활동 시간보다 건강에 중요한 영향을 미치는 자연광이 적극 도입된 실내의 공간에서 활동 할 수 있는 환경을 구축하는 것이 필수적이다.

그림 2. 눈의 구조와 기능[11]

III. 자연광 유입 연출 방법

1. 건축가별 공간 내 자연광 유입 특성

건축가 ‘르 코르 뷔지에’(Le Corbusier)는 ‘자연채광은 건축의 주된 요소’라고 말 한 바 있으며, 모더니즘 시대의 건축가들은 ‘자연채광’을 건축설계의 주요 이론으로 응용하여 공간의 결정 요소로 두었다. 본 연구에서는 자연광 유입 환경의 중요성을 인식하고 공간구축 시 자연광을 적극적으로 유입한 건축 가 5인 – 피터 줌 터, 루이스 칸, 장 누벨, 스티븐 홀안도 타다오 - 의 우수 작품을 분석하여 각 건축가의 공간설계 시 자연광 유입 방향성을 분석하였다.

그림 3. Peter Zumtor의 자연광 유입 특성[15]

그림 4. Lois Kahn의 자연광 유입 특성[16]

그림 5. Steven Holl의 자연광 유입 특성[17]

그림 6. Jean Nouvel의 자연광 유입 특성[18]

그림 7. Ando Tadao의 자연광 유입 특성[19]

2 자연광을 유입한 공간 환경이 아동 발달에 미치는 영향

자연광은 공간에서 다양한 의미와 시각 체험을 전달하는 수단으로 표현되고, 이는 이용자의 행태적 반응을 유발하는 주요 요소가 됨을 알 수 있었다.

어린이집의 자연광 유입 방향성을 제시하기 위해 앞서 분석한 각 건축가의 공간에 나타난 자연광 유입연출 방법을 비교 후, 건축가들의 대표 공간이 공통으로 가지는 특성을 다이어그램으로 보다 더 명료하고 구체적으로 종합하여 ‘방향과 연속성’, ‘개방과 확장성’, ‘비 물질성’, ‘제한성’, ‘폐합성’, ‘중첩성’의 키워드로 도출하였다.

다음으로, 이러한 특성이 공간과 영유아의 발달에 있어 영향을 미치는 상관관계를 분석하였다.

표 5. 건축가별 자연광 유입의 연출 특성과 아동발달

IV. 어린이집 자연광 유입 사례 분석

본 장은 앞서 제시한 자연광의 연출 특성이 현재 어린이집에 이루어지고 있는지를 검증해 보는 과정으로, 분석 대상인 ‘국내사례’는 3년 이내 2년 연속 국내 정부어린이집 평가인증에서 ‘보육 환경’, 운영 관리‘ 등 모든 항목에 ‘우수’ 인증과 통합지표에 가장 높은 ‘A등급’을 받아, 시설, 운영 프로그램이 우수한 어린이집으로 선정된 ‘네이버 이매 어린이집(2019년 11월 인증)’, ‘엔씨소프트 웃는 땅콩’(2018년 11월 인증)‘위례 새솔 어린이집’(2018년 10월 인증)[20]으로 선정하였다. 또한 ‘해외사례’로는 공간의 이미지와 성격이 빛에 의해 형태 지어지는 사례로, ‘가장 모범적인 건축’, ‘당신이 본 최고의 유치원 건축가’로 불리는 ‘타카하루 테즈가’건축가의 건축 중 세계적 권위의 건축상인 ‘모리야마 RAIC 국제 건축상’(2017년 수상)을 비롯 다수의 수상을 한 ‘Yoshino Nursery Schooand Kindergarten’‘, Fuji Kindergarten’과, ‘월스트리트 저널 등 국내외 매체가 주목하는 ‘Architizer A+ Awards 2020’에서 수상 한 ‘MAD architects’의 ‘Le Cheng Courtyard Kindergarten’으로 선정하였다.

각 어린이집을 내부, 내.외부, 외부 공간으로 분류하여 영역별로 자연광 유입을 위한 특성 요소 (방향과 연속성, 개방과 확장성, 심미성, 상징성, 효율성, 제한성) 을 5점 척도(많음:●, 있음 ◐, 보통 ◒, 부족◗, 없음 ◯) 로 구별하여 분석하였다.

사례선정에 있어 국내, 외 단행본과 인터넷 매체를 통해 작품을 분석하고 정리하였으며. 국내, 외 모두 각 3 곳을 선정하였다. 이렇게 선정된 사례를 통해 어린이집 내에 구현된 방법과 구성, 현황을 비교, 분석하여 영유아들의 발달을 위해, 보다 더 다양하고 구체적인 표현 방법을 구축하고자 한다.

1. 국내사례

표 6. 국내 어린이집 사례

2. 국외사례

표 7. 국외 어린이집 사례

국내 및 국외 모두 공통적으로 파사드에 다양한 크기의 창을 형성하여 자연광이 충분하게 유입되고, ‘방향과 연속성’, ‘개방과 확장성’은 이루어지고 있지만 빛의 양에 따른 구체적인 표현에 있어서는 다소 미흡하였다. 각 공간 별로 자연광 연출 특성의 정도와 방법에 있어 다음과 같은 차이가 나타난다.

표 8. 국내, 외 어린이집 사례 종합

첫 째, 국내 및 국외 모두 공통적으로 다수의 작은 창들을 통해 방향성과 개방성을 가지고 있었다.

그러나, 국내 어린이집의 공간은 실내, 실외의 이분법적으로 구별되어 내, 외부가 연계되는 구성이나 외부의 활동공간이 결여 되어있다. 즉, 외부와의 간접적인 차단이 이루어져 영유아들의 흥미를 유발하고 탐색과 정보 경험의 자유로운 활동이 이루어질 수 있는 연속성이 부족했으며, 전체적으로 육면체의 건물로 곳곳 일부 공간만이 창을 크고 높게 내어 자연광이 충분하게 유입되지 못한다는 한계점이 나타났다. 이는 주로 국외 사례에서 대부분의 공간이 전체적으로 개방되어 있고 외부의 공간으로 구별되기 이전에 열린 구조로 연속성과 확장성, 개방성을 지니며 개폐 가능한 창들과 다양한 방향과 형태를 지닌 것과 대조적인 모습이다. 이로 인해 영유아는 내부와 외부의 연계되는 외부의 환경을 느끼거나, 오감을 발달하는 창의력을 키우기에 다소 제한된 공간환경이 구성되어 있음을 확인하였다.

둘 째, 외국 사례의 경우 다양한 형태의 매스와 파사드로 이루어져 있으며, 유아가 생활하는 모든 곳의 창의 프레임이나 형태, 간격 배치, 방향을 다양하게 사용하고 개폐가 가능하게 하여 비물질성과 중첩성이 원활하게 이루어져 공간에 따라 구별된 활동을 하고, 공간을 사용하는 동안 풍부한 경험을 제공 받을 을 수 있다. 반면 국내 어린이집은 외관 및 내관이 일정한 재료와 육면체 형태로, 물리적으로 느낄 수 있는 조도, 질감 표현, 인상, 등 시각적 요소를 통한 비물질성이 제공 가능한 감각 경험이 부족하게 일어날 수 있다.

셋 째, 국내 어린이집은 주로 입면의 창으로만 이루어져 폐합성과 제한성이 제공되어 영유아의 집중력을 높일 수 집중의 환경을 제공할 수 있고 국외사례는 다양한 위치, 수, 형태, 크기에 따라 제한성과 폐합성은 부족하지만, 이를 통해 빛의 양, 밝기, 대비, 그림자 형성의 중첩성에 의한 심도있는 공간의 변화가 가능할 수 있도록 구성되어 있다.

V. 결론

인간이 지성, 감정, 의지를 균형있게 갖춘 전인적으로 성장하는데 있어 영유아 시기는 다양한 발달이 형성되고 이루어지는 중요한 시기이다. 그러나 문헌 연구를 통해 살펴본 국내 대부분의 어린이집은 기능적, 구조적 기능만을 갖추고 있음을 확인하였고 이러한 점에서, 영유아의 발달에 중요한 영향을 미치는 ‘자연광’을 공간에 적극 도입할 수 있는 공간적 특성에 대해 살펴보았다. 그 결과, 연구를 통해 얻은 결과를 정리하면 다음과 같다.

첫 째, 문헌 연구를 통해 정서, 인지, 신체, 사회성, 언어 발달이 활발하게 이루어지는 영유아기는 주변을 둘러싼 자극을 받아들이고 분류하는 ‘지각’을 통해 다양한 감각 체득을 할 수 있도록 공간 환경이 조성되어야 하며, 물리적 환경은 이를 도울 수 있음을 알 수 있었다.

둘 째, 영유아는 물리적 환경 요소와 섬세하고 강하게 상호작용하며, 이를 통해 발달이 이루어지는 과정으로 신체, 오감, 인지, 등 시각과 사고의 확장을 경험할 수 있는 등의 물리적 환경이 필요하며, 물리적 환경에서 공간인식에 있어 시, 지각은 자극이나 정보, 판단, 변별, 해석의 수행과 같은 모든 행동과 관련이 있으며, 시 지각적으로 빛은 가장 많은 영향을 미쳐, 물리적 환경에서 ‘자연광 유입’이 매우 중요하다.

셋 째, 영유아와 자연광의 관계에 대한 고찰을 통해 물리적 환경에서 자연광은 영유아의 발달을 긍정적으로 유도하는 중요한 요소임을 알 수 있었다.

넷 째, 건축가들의 건축사례를 통해 도출한 자연광 유입의 공간 연출 특성을 구분하여 키워드를 도출하였다. 어린이집 내 공간 구성과 설계 시에는 공간이 가구나 교구로 이루어지기보다 적극적으로 유입된 자연광의 방향과 연속성, 개방과 확장성, 비물질성, 폐합성, 제한성, 중첩성의 특성을 적극적으로 활용한 다양한 구성을 통하여 영유아의 발달과 창의성을 자극할 수 있는 의미 있는 공간을 구축할 수 있다.

본 연구의 추후 연구에 있어서는 최근 3년 이내의 구성 된 어린이집을 직접 방문하는 현장조사를 통하여 보다 더 구체적인 영유아의 발달을 위한 공간의 개선 방향성을 분석하고 제시하여 자연광 유입의 다양한 설계 방향성을 제안하고자 한다.