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설계

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목차

1. 개요

설계는 주어진 자원과 제약 조건 하에서 최적의 해결책을 찾아가는 지적 작업으로, 사회, 기계, 시스템 등을 만들어내는 과정을 의미한다. 설계에는 시간, 기능, 사회적 상황 등을 고려해야 하며, 폭포수 모델, 프로토타입 모델 등 다양한 기법이 사용된다. 건축, 소프트웨어, 도시 등 다양한 분야에서 설계가 이루어지며, 건축 설계는 기본 설계와 실시 설계 단계로 구분된다. 설계 업무를 수행하는 사람을 설계사라고 하며, 건축사, 플라워 디자이너 등 다양한 분야의 설계사가 존재한다. 또한, 설계 시공의 합리화, 능률화, 경비 절감을 위해 표준 설계를 활용하기도 한다.

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  • 설계 - 유니버설 디자인
    유니버설 디자인은 모든 사람이 제품, 환경, 서비스를 편리하게 이용하도록 설계하는 개념이며, 7가지 원칙을 통해 공평한 사용을 추구하며 다양한 분야에 적용된다.
  • 설계 - 프로토타입
    프로토타입은 새로운 기술이나 기구의 검증, 기능 검증을 위해 제작되며, 대량 생산 전에 문제점을 파악하기 위해 사용되며, 다양한 유형의 프로토타입이 존재하며, 비용 증가와 같은 단점이 있다.
  • 계획 - 생산 계획
    생산 계획은 제품 생산을 위한 프로세스를 계획하고 관리하는 활동이며, 생산 능력 계획, 마스터 생산 일정, 자재 소요 계획 등으로 나뉘고 생산 통제와 관련되어 있으며, 전산화된 시스템이 널리 사용된다.
  • 계획 - 전략
    전략은 군사 분야에서 유래되어 국가 자원 활용을 통해 안보와 승리를 보장하는 장기적이고 종합적인 계획으로, 현대에는 다양한 분야에서 응용되며 그 의미와 적용 방식이 분야별로 다르게 나타난다.
설계

2. 설계의 개념 및 종류

설계는 주어진 자원과 제약 조건 속에서 최적의 해결책을 찾아가는 과정이다. 여기에는 시간, 기능, 사회적 환경 등 여러 측면이 고려된다. 예를 들어 제품을 설계할 때는 사용 목적, 크기, 무게, 법적 규제, 환경 문제 등을 고려해야 한다. 또한 제품의 수명 주기 전체에 걸쳐 비용 효율성을 따져야 하며, 조달, 보수, 폐기까지 염두에 두어야 한다.

설계는 즉흥적으로 구할 수 있는 것을 모아 만드는 브리콜라주와는 달리, 이론과 설계도를 바탕으로 새로운 것을 만들어낸다.

2. 1. 광의의 설계

사회적인 기구·조직·제도, 기계·기구를 조합하여 특정 목적을 달성하기 위한 시스템을 만들어내는 지적 작업을 가리킨다. 디자인은 형태, 표면 설계를 제한적으로 사용할 때 쓰는 가타카나어이다. 설계라는 말은 주로 공학 분야에서 사용한다.

2. 2. 공학 분야의 설계

설계는 주로 공학 분야에서 사용되며, 이론이나 설계도를 바탕으로 새로운 것을 만드는 과정을 의미한다. 이는 즉흥적인 '브리콜라주'와 대조된다.

설계에 사용되는 기법으로는 폭포수 모델, 프로토타입 모델, 나선형 모델, 동시 공학, 실험 계획법 등이 있다.

설계에는 다음과 같은 종류가 있다.

2. 3. 설계의 종류

건축 설계, 건축 구조 설계, 건축 설비 설계, 정원 설계, 경관 설계, 도시 설계, 환지 설계, 조성 설계, 공정 설계, 신뢰성 설계, 소프트웨어 설계, 음향 설계, CPU 설계, 손상 허용 설계, 데이터베이스 설계, 하향식 설계와 상향식 설계, 결함 허용 설계, 열 설계, 내진 설계, 회로 설계, 집적 회로 설계, 인생 설계, 의약품 설계, 객체 지향 분석 설계, 광학 설계·렌즈 설계, 물질 설계, 콘크리트 공학이나 골재에서의 배합 설계, 클록 동기 설계, 사용자 중심 설계, 사용자 인터페이스 설계, 클린룸 설계, 색채 설계, 도서 설계, 컴퓨터 지원 설계, 도메인 주도 설계, 계약에 의한 설계, 시스템 레벨 설계, 오픈 설계, 수지 설계, 금형 설계 등이 있다.

3. 설계 방법론

설계를 효율적으로 수행하기 위한 다양한 방법론들이 존재한다. 설계 시 고려해야 할 요소는 다음과 같다.


  • '''시간적 측면:''' 제작 및 공급 시작 시기, 예상 사용 기간, 양산품의 경우 제작 지속 기간
  • '''기능적 측면:''' 사용 목적, 체적, 면적, 질량
  • '''사회적 측면:''' 법적 규제, 지구 환경


시제품 제작은 사양 검토를 위한 수단이며, 만족스러운 결과가 나올 때까지 반복한다. 설계에는 사용 가능한 자원을 조합하여 라이프 사이클 비용(생애 비용)을 고려해야 한다. 조달 가능한 금액, 보수 및 폐기 비용을 포함하여 가장 저렴한 방법을 선택해야 한다. 또한, 제조, 시험, 보수, 폐기 작업을 고려하여 자원 조합을 결정해야 한다.

광의의 설계는 사회적인 기구, 조직, 제도, 기계, 기구를 조합하여 특정 목적을 달성하기 위한 시스템을 만드는 지적 작업을 의미한다. 설계는 공학 분야에서 주로 사용되며, 브리콜라주와는 대조적으로 이론이나 설계도를 바탕으로 새로운 것을 만든다.

설계에는 다양한 종류가 있다. 건축 설계, 건축 구조 설계, 건축 설비 설계, 정원 설계, 경관 설계, 도시 설계, 환지 설계, 조성 설계, 공정 설계, 신뢰성 설계, 소프트웨어 설계, 음향 설계, CPU 설계, 손상 허용 설계, 데이터베이스 설계, 하향식 설계와 상향식 설계, 결함 허용 설계, 열 설계, 내진 설계, 회로 설계, 집적 회로 설계, 인생 설계, 의약품 설계, 객체 지향 분석 설계, 결함 허용 설계, 광학 설계·렌즈 설계, 물질 설계, 콘크리트 공학이나 골재에서의 배합 설계, 클록 동기 설계, 사용자 중심 설계, 사용자 인터페이스 설계, 손상 허용 설계, 클린룸 설계, 색채 설계, 도서 설계, 컴퓨터 지원 설계, 도메인 주도 설계, 계약에 의한 설계, 시스템 레벨 설계, 오픈 설계, 수지 설계, 금형 설계 등이 있다.

기업 명칭으로는 닛켄 설계, 일본 설계, 야마시타 설계 등이 있다.

3. 1. 설계 기법

설계에 사용되는 기법으로는 폭포수 모델, 프로토타입 모델, 나선형 모델, 동시 공학, 실험 계획법 등이 있다.

3. 2. 설계 사상 (아키텍처)

각 분야에는 확립된 설계 사상(아키텍처)이 존재한다. 예를 들어 전시 설계, 토목 설계론, 군용기 설계 사상, 건축 설계론, 아키텍처/설계(컴퓨터 아키텍처), 창조적 설계론, 객체 지향 분석·설계론 등이 있다.

4. 표준 설계

표준 설계는 설계 시공의 합리화, 능률화 및 경비 절감을 목적으로 작성되는 설계 사양이다. 비행기, 철도 등의 탈것, 오실로스코프 등 다양한 분야에서 정해져 있다.

4. 1. 표준 설계의 예시

A-train은 히타치 제작소에서 개발한 표준 설계형 통근 전철이다.

국토교통성에서 발행하는 표준 설계는 토목 구조물의 상세 설계 단계 도면으로 활용될 뿐만 아니라, 개략 설계 시 자료 작성 및 예산 산정을 위한 계획 단계에서도 사용된다. 각 사업자나 기업 내부에서도 표준 설계를 정하기도 한다.

단지에서는 요시타케 야스미 등이 1951년에 제시한 "공영 주택 표준 설계"가 유명하다. 1955년 일본 주택 공단 발족 당시에는 "단지 계획 설계 표준"이 공단 본사 주도로 정리되었다. 이는 단지 설계자에게 최소한의 규칙을 제시한 것이었지만, 공단에는 단지 설계에 대한 매뉴얼이 없었기 때문에 중요한 지침이 되었다. 이후 1961년에 7차 안이 제안되었고, 1976년 10월에 정식 설계 요령이 되었다.

불특정 다수의 수요자에게 대량으로 주택을 공급해야 할 때, 설계를 표준화하여 프로젝트별 설계 작업을 최소화하기 위해 표준 설계가 채택되기도 한다. 이러한 주택 타입은 nDK와 같은 약칭으로 불린다. 공영 주택이나 공단 주택에 공통되는 표준 설계는 1970년에 중고층 프리패브 주택 통일 요항으로 정리되어 SPH (Standard of Public Housing)라고 불린다. 이후 수요 변화에 따라 표준 설계는 개선되어, 각 단지의 개별 조건에 맞는 합리적인 계획과 생산을 위한 공간 구성 수법, 즉 설계 규칙으로 발전했다.

IBM 3340 직접 액세스 기억 장치로 유명한 윈체스터 방식은 디스크 제조 업계의 표준 설계가 되었다.

5. 설계 단계

건축 설계의 경우, 기본 설계와 실시 설계라는 설계 구분이 있다. 국토교통성 고시 제15호에서 기본 설계와 실시 설계의 표준 업무가 제시되어 있다. 기본 설계는 건축물의 기본적인 형태, 구조, 설비 등을 계획하는 단계이며, 실시 설계는 이를 바탕으로 더욱 상세한 내용을 담아 설계도와 사양서를 작성하는 단계이다.

5. 1. 기본 설계

건축 설계는 기본 설계와 실시 설계로 단계적으로 구분된다. 국토교통성 고시 제15호에서는 기본 설계와 실시 설계의 표준 업무를 제시하고 있다. 기본 설계는 건축물의 기본적인 형태, 구조, 설비 등을 계획하는 단계이다.

5. 2. 실시 설계

실시 설계는 기본 설계를 바탕으로 건물의 구조나 설비의 상세 등을 구체화하여, 설계도(실시 설계도) 및 사양서를 작성하는 것을 말한다. 그 외에, 건축 확인 신청 절차를 실시하고, 설계 도서를 건축주의 대리인으로서 시공자에게 제시하고 설명하며, 질문 등에 응답한다. 또한, 견적 금액의 타당성 여부를 확인하고, 적절한 시공자를 선정하기 위한 조언 및 진언을 건축주에게 하는 업무까지 포함한다.

6. 설계 관련 직업 및 인물

설계는 다양한 분야에서 활용되며, 관련된 직업과 인물 또한 광범위하다.

설계 관련 직업으로는 다음과 같은 것들이 있다.



설계 관련 기업으로는 닛켄 설계, 일본 설계, 야마시타 설계, 아이다 설계, 도덴 설계, 나가타 음향 설계, 마쓰다 히라타 설계, 오키덴 설계, 오가미 설계, 히타치 건설 설계, 오피스 설계, 빔 계획 설계, 호쿠덴 종합 설계, 오리지널 설계, 미야 건축 설계, 단게 도시 건축 설계, 레이몬드 종합 설계, 쿄라쿠 경관 설계 연구실 등이 있다.

설계와 관련된 인물에 대해서는 '설계사' 하위 섹션을 참조하라.

6. 1. 설계사

설계사는 설계 업무를 전문적으로 수행하는 사람을 의미한다.

  • 일본의 건설 관련 자격증이나 일본의 건축 관련 자격증에는 택지 조성 설계사, 인테리어 설계사가 있으며, 인테리어 디자인 관련 협회에는 오사카부 인테리어 설계사 협회 등이 있다. 구레시 목조 주택 내진 개수 지원 사업에서는 개수 설계사를 규정하고 있다. 농업 토목 컨설턴트 관련 자격증에는 상급 농업 집락 배수 계획 설계사, 농업 집락 배수 계획 설계사 등이 있다. 토리우미 오사무(鳥海修)와 같은 서체 설계사라는 직능도 존재한다.
  • 미국 씨비(CB)의 EA는 Engineering Aid로, 측량·설계 사관을 의미한다.
  • 중국·대만에서는 플라워 디자이너를 화예 설계사라고 한다.
  • 건축사와는 전혀 다르다. 건축사는 어디까지나 건축에 관한 설계뿐만 아니라 그 외 건축에 관한 사업 전반에 종사하기 위한 국가 자격증의 명칭이다.


다음은 설계사의 예시이다.

이름설명
올레크 안토노프항공기 설계사
콘스탄틴 요바노비치세르비아계 불가리아인 설계사, 불가리아 국민 의회 등을 설계
알프레드 팔란드피 흘리신 구세주 교회의 주임 설계사
알렉산드르 세르게예비치 야코블레프소련의 항공 기술자, 비행기 설계사. 야크 전투기를 설계했으며, A.S. 야코블레프 기념 시제 설계, 야코블레프 설계국의 주임 설계사, 이후 설계사장을 역임
윌리엄 베이커메이플라워호 등 해군의 설계사
토머스 앤드루스 (조선업자)타이타닉 주임 설계사
레프 루드네프문화 과학 궁전의 주임 설계사
알렉산드르 모로조프전차 설계사
이노우에 켄지소설을 쓰는 곁에서 설계사로 일하고 있음을 밝힘
왕융즈중국 유인 우주 계획 (921 계획)의 총 설계사
요시다 도미호항공기 메이커의 엔진 설계사를 거쳐, 1944년 홋카이도 대학 농학부 강사로 취임
시마 후미오해군 비행 설계사에서 신칸센 개발을 거쳐 YS-11의 설계에 참여
마쓰무라 요시히데독립하여 프리 설계사가 되어, 1983년에 마쓰무라 엔지니어링을 설립
샤오퉁즈한때 톈진으로 가서 프랑스 자본의 영화기계창에서 설계사로 일함
샤오완창대만 경제 부흥의 설계사로 불림
잔톈유징바오 선 주임 설계사로 취임하여 건설이 시작되었다. 잔톈유는 3개의 예정 경로 중
윌리엄 클라크 (William Tierney Clark)영국의 설계사, 부다페스트의 도나우 강변과 부다 성 지구 및 안드라시 거리를 설계
윌리엄 화이트블레이크급 방호 순양함의 설계사
움베르토 프리에제카이오 두일리오급 전함, 카피타니 로마니급 경순양함의 설계관
주마베크 이브라이모프오르그테흐니크 공장 설계사
타시테미르 아이토바예프플라스틱 제품 공장 (프룬제)의 선임 설계사, 주임 기술자
다마스쿠스의 아폴로도로스서기 2세기에 활동한 그리스인 기술자, 건축가, 설계사, 조각가
에두아르도 마스데아산 조르조급 순양함, 주세페 가리발디급 장갑 순양함, 가스가급 장갑 순양함, 크리스토발 콜론 (장갑 순양함)의 설계사
쑨자둥창어 계획의 전 총 설계사
에드가 슈미드P-51 (항공기) 주임 설계사
제임스 크레이그에든버러 신시가지의 설계사
주세페 올란도옐로기오프 아베로프 (장갑 순양함), 피사급 순양함의 설계사
스테판 페인퀸 메리 2를 주 설계, 카니발사의 설계사
루이 마리 안느 드 뷔시뒤퓌 드 롬 (장갑 순양함)의 설계사
피에르 드 몽트뢰유생트 샤펠의 설계사
루이 블레리오비행기 설계사
루이 베슈로스파드사의 주임 설계사, 스파드 A.2 등을 설계
루돌프 에른스트 메츠마이어샤르 2C 등, 르노 개발진의 주임 설계사
고바야시 준코구메 히로시 라디오인데요에서는 화장실 설계사로 출연
오가타 아유무원래는 기계 설계사로 취직
미하일 보트비니크21세에 전기 공학 설계사로 활동


6. 2. 주목할 만한 설계사 (해외)


  • 올레크 안토노프 - 항공기 설계사
  • 콘스탄틴 요바노비치 - 세르비아계 불가리아인 설계사, 불가리아 국민 의회 등을 설계
  • 알프레드 팔란드 - 피 흘리신 구세주 교회의 주임 설계사
  • 알렉산드르 세르게예비치 야코블레프 - 소련의 항공 기술자, 비행기 설계사. 야크 전투기를 설계했으며, A.S. 야코블레프 기념 시제 설계, 야코블레프 설계국의 주임 설계사, 이후 설계사장을 역임
  • 윌리엄 베이커 - 메이플라워호 등 해군의 설계사
  • 토머스 앤드루스 (조선업자) - 타이타닉 주임 설계사
  • 레프 루드네프 - 문화 과학 궁전의 주임 설계사
  • 잔톈유 - 징바오 선 주임 설계사

7. 설계 관련 기타 내용


  • 씽크패드 T는 설계사 등 전문가를 위한 제품으로 자리매김했다.
  • 20세기에 들어 작가나 설계사 등 양손을 사용하여 책상 작업을 하는 화이트 칼라 층이 파이프를 애용했다.
  • 상하이 과학기술관에는 "설계사 요람(설계사의 요람): 설계와 아이디어에 대하여"라는 전시가 있다.
  • 구조 계산서 위조 문제에서는 구조 설계사의 위장이 문제되었다.


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