도시와 자연의 접점에 위치한 대지적 맥락을 고려하고, 어린이들을 위한 과학전시를 목적으로 하므로 주사용자와 프로그램적인 맥락에 착안하여 ‘어린이의 꿈을 담은 스펀지’라는 개념을 설정하였다. 이는 건축, 전시, 조경, 인테리어 등 통합적인 환경을 만드는 키워드로 모든 디자인의 분야에 작용하였다. ‘스펀지’의 개념적 전개는 ‘Dream Icon, Eco Icon, Community Icon, Funny Icon’을 구현하는 방향으로 진행되었다. 어린이들에게 친근하도록 말랑말랑한 느낌을 가지는 건물형태와 불규칙적이고 독특한 타공 입면을 구성하였으며, 입체적 경험이 가능한 다양한 옥외 공간을 조성하였다. 또한, 대지의 흐름이 건물의 내외부를 자연스럽게 넘나들도록 하였고, 어린이들이 과학의 재미를 느낄 수 있도록 모든 전시관을 매개하는 중앙홀에 다양한 조형물과 이벤트, 볼거리 등을 제공할 수 있는 공간을 계획하였다.
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