액티브 디자인은 신체 활동을 촉진하는 일련의 건물 및 계획 원칙입니다. 건물, 조경 또는 도시 디자인의 액티브 디자인은 상점에 걸어가거나 복사하는 것과 같은 거주자의 일상 생활에 신체 활동을 통합합니다. 능동적인 디자인에는 도시 계획가, 건축가, 교통 엔지니어, 공중 보건 전문가, 지역 사회 지도자 및 기타 전문가가 생활의 필수적인 부분으로 신체 활동을 장려하는 건물을 짓는 전문가가 포함됩니다. 액티브 디자인의 고유한 부분은 아니지만 “액티브 디자인”을 사용하는 대부분의 디자이너는 건물의 생산적인 수명과 건물의 생태 발자국에도 관심이 있습니다. 생활과 건축물의 생태발자국과 같은 영역은 “액티브 디자인”의 일부가 아니지만,대부분의 디자이너는 작업에서 이를 고려합니다.

북미에서는 Active 디자인을 Healthy 커뮤니티 디자인이라고도 합니다. 이러한 디자인은 사람들이 보다 쉽게 ​​건강한 삶을 살 수 있도록 커뮤니티를 계획하고 디자인하는 것입니다. 건강한 커뮤니티 디자인은 다음과 같은 중요한 이점을 제공합니다. 사람들이 더 쉽게 걷거나 자전거를 타고 이동할 수 있도록 주택, 기업, 학교, 교회 및 공원을 서로 더 가깝게 지음으로써 자동차에 대한 의존도를 줄입니다. 사람들이 일상의 일부로 신체적으로 활동적이고 사회적으로 참여할 수 있는 기회를 제공하여 시민들의 신체적, 정신적 건강을 개선합니다. 사람들이 원하는 경우 변화하는 생활 방식과 변화하는 신체적 능력을 반영하는 지역 사회에서 나이를 먹고 평생을 유지할 수 있습니다.

건강한 장소는 국경 내에서 살고, 일하고, 배우고, 노는 모든 사람들의 삶의 질을 향상시키도록 설계 및 건설된 장소입니다. 혼합 토지 이용을 장려하고 토지 밀도를 높여 집, 직장, 학교 및 레크리에이션 사이의 거리를 줄여 사람들이 더 쉽게 걷거나 자전거를 탈 수 있도록 합니다. 자동차에 대한 의존도를 줄이기 위해 좋은 대중 교통을 제공합니다. 자동차 통행에서 안전하게 제거된 인도와 자전거 도로, 우수한 통행 우선권 법률 및 명확하고 따르기 쉬운 표지판을 포함하여 우수한 보행자 및 자전거 기반 시설을 구축하십시오. 모든 소득 수준의 사람들이 저렴한 주택을 이용할 수 있도록 합니다.*사람들이 일상 활동의 일부로 모여서 어울릴 수 있는 커뮤니티 센터를 만듭니다. 녹지 공간과 공원에 대한 접근성을 제공합니다.

영국에서
Sport England는 건설된 환경이 사람들이 일상 생활의 일부로 신체 활동을 장려하여 커뮤니티가 보다 활동적이고 건강한 생활 방식을 이끌 수 있도록 하는 중요한 역할을 한다고 생각합니다. 2007년 Sport England와 David Lock Associates는 새로운 개발의 설계 및 레이아웃에서 스포츠 및 신체 활동의 기회를 촉진하는 데 도움이 되는 일련의 설계 지침을 제공하는 Active Design을 출판했습니다. 지침은 두 단계로 개발되었습니다. 1단계(2005)에서는 접근성 향상, 편의 시설 향상 및 인식 향상이라는 세 가지 주요 활성 디자인 개체(“3 A”)를 개발했습니다. 2단계에는 “3A”를 기준 기반 접근 방식으로 확장한 2개의 이해 관계자 세션(2006년 5월 및 10월)이 포함되었습니다.이러한 기준은 2007년에 발표된 지침을 구성했습니다. 지침은 CABE, 보건부 및 문화 미디어 및 스포츠 부서에서 지원했습니다.

2014년에 Sport England는 도시 계획 및 공중 보건 전문가를 포함한 다양한 단체와 개인으로 구성된 이해 관계자 세션을 개최하여 활성 디자인이 현재 계획 및 건강 맥락에서 여전히 관련이 있는지 논의했으며, 결론을 내렸습니다. 가이드는 “3 A”를 유지하고 액티브 디자인의 10가지 원칙에 대한 기준 기반 접근 방식을 개선하면서 수정되었습니다. 수정된 Active Design은 2015년에 출판되었으며 Public Health England의 지원을 받았습니다.

2016년 액티브 디자인: 스포츠 및 신체 활동을 통한 건강 및 웰빙 계획은 왕립 도시 계획 연구소(Royal Town Planning Institute, RTPI)의 우수 계획상 수상 후보에 올랐습니다. Active Design은 “지역사회 및 웰빙을 위한 계획의 우수성” 범주에 선정되었습니다.

2017년 Sport England는 3개의 추가 사례 연구와 함께 2개의 애니메이션 영화인 Sport England의 Active Design 및 Ten Principles of Active Design을 준비했습니다.

적극적인 디자인 원칙은 계획 정책에서 Sport England의 적극적인 디자인 지침을 참조하는 영국의 지방 당국 목록이 증가함에 따라 건축 환경 관행 및 장소 만들기 디자인에 점점 더 많이 포함되고 있습니다. 2018년에 활성 디자인은 수정된 “Essex 디자인 가이드”의 원칙에 포함되었습니다(Essex County Council에서 준비하고 Sport England에서 지원).

뉴욕에서
신체 활동이 없는 것이 수명 단축의 중요한 요인이라는 사실을 인식하고, 특히 비만, 고혈압, 고혈당, 조기 사망의 모든 전구를 촉진하기 때문에 뉴욕시의 계획을 담당하는 사람들은 다음과 같은 일련의 지침을 개발했습니다. , 그들은 신체 활동을 촉진하여 건강을 증진하기를 희망했습니다. 그들은 2010년 1월 이 가이드라인을 발표했습니다. 이 가이드라인은 또한 일반적으로 “지속 가능한 디자인”으로 알려진 건물 수명과 생태학적 비용에 대한 우려를 기반으로 했습니다. 지침에 대한 추진력은 2006년에 NYC Department of Health and Mental Hygiene(DOHMH)에서 시작되었으며 이후 American Institute of Architects New York Chapter와 협력하여 “Fit City” 컨퍼런스로 알려진 일련의 컨퍼런스를 개최했습니다.

이 과정에서 4가지 핵심 개념이 도출되었습니다. 건물은 사용자와 방문자를 위해 건물 내에서 더 큰 물리적 움직임을 장려해야 합니다. 도시는 접근 가능한 레크리에이션 공간을 제공하고 다양한 연령, 관심 및 능력을 위한 신체 활동을 장려해야 합니다. 도시의 교통 시스템은 신체 활동을 장려해야 합니다. 활동 및 비 자동차 사용을 보호해야 합니다. 도시, 시장 지역 및 건물은 음식과 건강한 식생활 환경에 대한 준비된 접근을 제공해야 합니다.

목표
질병으로 인해 효율적이고 효과적으로 일하지 못할 수 있습니다. 비효율적인 노동력은 회사와 지역사회 사람들에게 피해를 줍니다. 액티브 디자인은 신체적으로뿐만 아니라 정신적, 사회적으로 공중 보건에 영향을 미치기 위해 노력합니다. 예를 들어, 교통수단의 능동적인 디자인은 보행자, 자전거 이용자 및 대중교통 이용자를 위한 안전하고 활기찬 환경을 지원합니다. 사용자와 방문자 모두가 건물 내에서 더 큰 물리적 움직임을 장려하는 건물을 만듭니다. 레크리에이션 장소의 적극적인 디자인은 다양한 연령, 관심 및 능력을 가진 사람들을 위한 놀이 및 활동 공간을 형성합니다. 또한 개선된 식품 접근성은 이를 가장 필요로 하는 지역사회의 영양을 개선할 수 있습니다.

효과
능동적인 디자인 개념을 구현하는 효과에 대한 연구는 거의 없지만 거주자의 신체 활동이 증가한다는 데에는 대체로 동의합니다. 능동적인 디자인 건물로의 이전은 근로자에게 신체적 건강상의 이점이 있는 것처럼 보였지만 새로운 작업 환경에 대한 생산성에 대한 근로자의 인식은 다양했습니다. 한 연구에 따르면 직원이 활동적인 디자인 건물로 이동하면 앉아 있는 시간이 하루에 1.2시간 단축됩니다. 자기 평가된 업무의 질이나 업무 관련 동기는 유의하게 증가하지 않았지만 이러한 영역에서 부정적인 피드백은 없었습니다.

구현
능동적인 디자인 개념은 기존 건물과 경관을 리모델링하거나 용도 변경하는 데 적용될 수 있습니다. 일부 요소에는 인도 및 횡단 보도 확장이 포함됩니다. 운전 속도를 늦추는 교통 진정 요소 설치, 접근하기 쉽고, 눈에 띄고, 매력적이며, 조명이 잘 들어오는 계단 만들기 공원, 광장, 놀이터와 같은 레크리에이션 지역을 보행자와 자전거 이용자가 더 쉽게 이용할 수 있도록 합니다. 레크리에이션 장소가 도보 거리에 있다면 사람들은 더 활동적일 것입니다.

적극적인 디자인 프로그램의 채택과 관련하여 여러 가지 우려 사항이 있습니다. 개발 중인 커뮤니티가 항상 새로운 형태의 건축과 생활을 받아들이는 것은 아닙니다. 능동적인 디자인의 통합은 역사적 문화의 생존을 보장하는 것과 충돌할 수 있습니다. 토착 건축은 불충분하거나 불편하다고 여겨져 버려질 수 있습니다.

활성 구조
능동 구조(스마트 또는 적응형 구조라고도 함)는 환경 변화에 따라 구성, 형태 또는 속성을 변경할 수 있는 능력을 가진 기계적 구조입니다. 능동 구조는 또한 기존의 엔지니어링 구조(예: 교량, 건물)와 달리 일정한 동작이 필요하므로 안정적인 상태를 유지하기 위해 전원 입력이 필요한 구조를 의미합니다. 능동 구조의 장점은 기존의 정적 구조보다 훨씬 더 거대할 수 있다는 것입니다. 예를 들어 공간에 도달하는 건물인 우주 분수를 들 수 있습니다.

활동의 결과는 운반하는 하중의 유형과 크기에 더 적합한 구조입니다. 예를 들어, 빔의 방향 변경은 최대 응력 또는 변형 수준을 감소시킬 수 있는 반면, 형상 변경은 구조를 동적 진동에 덜 민감하게 만들 수 있습니다. 적응 구조의 좋은 예는 골격이 광범위한 하중을 전달하고 근육이 그렇게 하기 위해 구성을 변경하는 인체입니다. 배낭을 메는 것을 고려하십시오. 상체가 앞으로 기울어져 전체 시스템의 무게 중심을 약간 조정하지 않으면 등을 대고 넘어질 것입니다.

능동 구조는 하중 전달 부품 외에 3개의 통합 구성 요소로 구성됩니다. 센서, 프로세서 및 액추에이터입니다. 인체의 경우 감각신경은 환경의 정보를 수집하는 센서이다. 뇌는 정보를 평가하고 그에 따라 행동하기로 결정하는 프로세서 역할을 하므로 작동기 역할을 하는 근육이 반응하도록 지시합니다. 중공업 분야에서는 바람과 지진 하중 하에서 진동을 최소화하기 위해 교량과 돔에 활성화를 통합하는 경향이 이미 나타나고 있습니다.

항공 공학 및 항공 우주 공학은 현대적인 능동 구조물을 개발하는 주요 원동력이었습니다. 항공기(및 우주선)는 수명 동안 다양한 환경과 그에 따른 하중에 노출되기 때문에 적응이 필요합니다. 발사 전에는 중력이나 고정하중을 받고, 이륙 중에는 극도의 동적 및 관성 하중을 받으며 비행 중에는 항력을 최소화하지만 양력을 촉진하는 구성이어야 합니다. 경계층과 난기류의 분리를 제어할 수 있는 날개를 만들기 위해 적응형 항공기 날개에 많은 노력을 기울였습니다.

많은 공간 구조는 적응성을 활용하여 우주의 극한 환경 문제에서 살아남거나 정확한 정확도를 달성합니다. 예를 들어, 우주 안테나와 거울은 정확한 방향으로 활성화될 수 있습니다. 우주 기술이 발전함에 따라 일부 민감한 장비(즉, 간섭계 광학 및 적외선 천문 기기)는 몇 나노미터만큼 섬세한 위치에서 정확해야 하는 반면 지원하는 활성 구조는 치수가 수십 미터입니다.

설계
시장에 존재하는 인간이 만든 액추에이터는 가장 정교한 액추에이터라도 거의 모두 1차원입니다. 즉, 축을 따라 확장 및 축소하거나 1축을 중심으로 회전할 수만 있습니다. 정방향 및 역방향 모두로 이동할 수 있는 액추에이터는 한 방향으로만 이동할 수 있는 단방향 액추에이터와 달리 양방향 액추에이터로 알려져 있습니다. 액츄에이터의 제한 기능은 능동 구조를 두 가지 주요 유형으로 제한했습니다. 선형 액츄에이터를 기반으로 하는 능동 트러스 구조와 회전식 액츄에이터를 기반으로 하는 매니퓰레이터 암입니다.

좋은 활성 구조에는 여러 가지 요구 사항이 있습니다. 첫째, 쉽게 작동해야 합니다. 작동은 에너지 절약형이어야 합니다. 따라서 매우 뻣뻣하고 변형에 강하게 저항하는 구조는 바람직하지 않습니다. 둘째, 결과 구조는 설계 하중을 견딜 수 있는 구조적 무결성을 가져야 합니다. 따라서 작동 과정이 구조의 강도를 위태롭게 해서는 안 됩니다. 보다 정확하게 말하면 다음과 같이 말할 수 있습니다. 우리는 일부 부재의 작동이 응력 상태를 실질적으로 변경하지 않고 형상 변경으로 이어지는 활성 구조를 추구합니다. 즉, 정적 결정성과 운동학적 결정성을 모두 갖는 구조가 작동에 최적입니다.

애플리케이션
능동 제어 기술은 토목 공학, 기계 공학 및 항공 우주 공학에 적용됩니다. 대부분의 토목 공학 구조물은 정적이지만 일부 토목 구조물에서는 지진 하중, 풍하중 및 환경 진동에 대한 배치를 위해 능동 제어가 사용됩니다. 또한 사람의 개입이 제한된 손상 허용 목적을 위해 능동 제어를 제안합니다. Korkmaz et al. 손상 허용 및 교량 배치를 위한 능동 제어 시스템의 구성을 시연했습니다.