환경심리학에서 인간과 물리적 환경의 관계는 인간의 감정 상태와 물리 적 환경 사이에서의 밀접한 관련이 있다는 관점까지 확대되고 있다. 물 리적 환경이 정신 건강에 미치는 영향에 대한 수많은 연구가 수행되었 고 정신건강은 감정의 차원으로도 다루고 있다. 주거환경 연구에서 감 정 연구는 주관적 평가로 다루어 왔으나, 첨단기술을 이용한 평가방법 으로 감정 인식은 ...
BCI 측정법을 이용한 주거환경의 심리적 요인에 관한 연구
나스타란 마흘로지 전 북 대 학 교 대 학 원 주거환경 학과
환경심리학에서 인간과 물리적 환경의 관계는 인간의 감정 상태와 물리 적 환경 사이에서의 밀접한 관련이 있다는 관점까지 확대되고 있다. 물 리적 환경이 정신 건강에 미치는 영향에 대한 수많은 연구가 수행되었 고 정신건강은 감정의 차원으로도 다루고 있다. 주거환경 연구에서 감 정 연구는 주관적 평가로 다루어 왔으나, 첨단기술을 이용한 평가방법 으로 감정 인식은 뇌-컴퓨터 인터페이스 (BCI) 방법이 적용되고 있다. 하지만 이는 아직 객관적으로 입증된 평가의 방법이 아니므로 주거환경 연구에서도 이를 적용한 접근이 필요하다. 특히 건축, 심리학 및 신경 과 학 연구에서 최근 다학제적 접근 방식으로 일부 수행되어 오고 있다. 이 에 본 연구에서는 주거환경에서 감정 인식을 BCI를 적용하여 새롭게 시 도하며 연구방법의 타당성을 입증하고, 나아가 BCI로 주거환경에 대한
행복 감정을 평가하고자 한다. 그럼으로 행복 감정이 반영된 주거환경 의 심리적 요소 및 디자인 요소를 찾아내고자 한다. 구체적인 연구의 진 행은 다음과 같다. 첫 번째 단계에서, 주거 복지, 행복에 대한 이용 가능 한 문헌을 검토하고 IWBI (International Well Building Institute) 기준 과 비교 한 후, 주거 환경의 10가지 심리적 요소(PFRE)를 설정하였다. 그리고 한국과 일본에서 행복감정의 주거환경을 행복과 웰빙이라는 개 념으로 디자인된 주거용 29동 건물을 선정하였다. 선정 된 주택의 사진 을 30명의 참가자 (여성 15명, 남성 15명)에게 제시하여 10가지 요소 에 대해 에, 아니오로 평가하였다. 평가결과 BCI 연구를 위해 4가지 사 례 주택을 선정하였다. 다음으로 두 번째 단계에서는 뇌-컴퓨터 인터페 이스 (BCI)를 통해 주거 환경의 심리적 요인 (PFRE)에 대한 정서적 반 응을 평가하였다. 6명의 자발적 여성이 반응평가 실험에 참여하였으며, 선택된 주택 사진에 대한 참가자의 반응 뇌파를 EEG를 통해 측정 기록 하였다. 사진을 보고 정수리 (P7, P8) 및 후두 (O1, O2) 채널에서 모든 참가자로부터 측정 기록한 알파, 고베타, 저베타, 감마 및 세타파의 평 균을 ERP 방법으로 분석하였다. 이 뇌파 실험연구의 첫 번째 목표는 4 개의 사례주택에 대한 뇌파 평균을 비교 하여, 가장 뇌파 반응이 높은 주택이 무엇인지를 찾아내는 것이다. 그리고 주택 4개의 최고 진폭은 ANOVA 테스트를 통해 차이가 있음을 밝혔다. 두 번째 목표는 (House1 yard_ House2 야드), (House1 kitchen_House2 kitchen_House3, kitchen) 등과 같이 4개주택마다 유사한 장소의 뇌파를 비교하는 것이 다. 모든 유사한 장소는 ANOVA 테스트와 t-test 검증으로 차이를 밝 혔다. 그 다음으로 자극의 피크 진폭을 Russell의 circumplex 모델에 맞추어 해석하였다. 또한 다음 단계로 주거 행복을 찾기 위해 각 자극의 LPP에 대한 PFRE 요소를 도출하였다. 그 결과 빛의 감각, 공기의 감각, 감각의 지각, 자연의 감각, 개방성, 즐거움, 안락함, 문화 및 역사, 평온 함, 프라이버시가 각각 뇌파 자극 중에서 높게 나타났다. 대부분의 자극 에서 주요 디자인 요소도 도출하였고, 그 결과 재료, 개구부 및 색 의 요 소가 높은 점수의 LPP로 나타났다. 이러한 연구결과를 바탕으로 결론 을 제시하면, 주거 환경에서 PFRE 요소로는 특수한 빛 감각, 공기 감각 및 문화 역사 요소는 주거 행복 증가와 관련이 있다고 추론할 있다. 또 한 재료, 창이나 문의 개방성을 갖는 슬라이딩 디자인과 색을 이용한 인 테리어가 주거의 행복과 관련이 있다고 생각할 수 있다. 또한, 주거환경 의 감정평가에서ERP 방법 및 Russells 모델의 정당화와 Emotiv EPOC(전극 측면에서 해상도가 제한)와 같은 EEG 헤드셋이 실제로 사 람의 감정을 감지하기에 충분하다는 것을 보여주었습니다.
BCI 측정법을 이용한 주거환경의 심리적 요인에 관한 연구
나스타란 마흘로지 전 북 대 학 교 대 학 원 주거환경 학과
환경심리학에서 인간과 물리적 환경의 관계는 인간의 감정 상태와 물리 적 환경 사이에서의 밀접한 관련이 있다는 관점까지 확대되고 있다. 물 리적 환경이 정신 건강에 미치는 영향에 대한 수많은 연구가 수행되었 고 정신건강은 감정의 차원으로도 다루고 있다. 주거환경 연구에서 감 정 연구는 주관적 평가로 다루어 왔으나, 첨단기술을 이용한 평가방법 으로 감정 인식은 뇌-컴퓨터 인터페이스 (BCI) 방법이 적용되고 있다. 하지만 이는 아직 객관적으로 입증된 평가의 방법이 아니므로 주거환경 연구에서도 이를 적용한 접근이 필요하다. 특히 건축, 심리학 및 신경 과 학 연구에서 최근 다학제적 접근 방식으로 일부 수행되어 오고 있다. 이 에 본 연구에서는 주거환경에서 감정 인식을 BCI를 적용하여 새롭게 시 도하며 연구방법의 타당성을 입증하고, 나아가 BCI로 주거환경에 대한
행복 감정을 평가하고자 한다. 그럼으로 행복 감정이 반영된 주거환경 의 심리적 요소 및 디자인 요소를 찾아내고자 한다. 구체적인 연구의 진 행은 다음과 같다. 첫 번째 단계에서, 주거 복지, 행복에 대한 이용 가능 한 문헌을 검토하고 IWBI (International Well Building Institute) 기준 과 비교 한 후, 주거 환경의 10가지 심리적 요소(PFRE)를 설정하였다. 그리고 한국과 일본에서 행복감정의 주거환경을 행복과 웰빙이라는 개 념으로 디자인된 주거용 29동 건물을 선정하였다. 선정 된 주택의 사진 을 30명의 참가자 (여성 15명, 남성 15명)에게 제시하여 10가지 요소 에 대해 에, 아니오로 평가하였다. 평가결과 BCI 연구를 위해 4가지 사 례 주택을 선정하였다. 다음으로 두 번째 단계에서는 뇌-컴퓨터 인터페 이스 (BCI)를 통해 주거 환경의 심리적 요인 (PFRE)에 대한 정서적 반 응을 평가하였다. 6명의 자발적 여성이 반응평가 실험에 참여하였으며, 선택된 주택 사진에 대한 참가자의 반응 뇌파를 EEG를 통해 측정 기록 하였다. 사진을 보고 정수리 (P7, P8) 및 후두 (O1, O2) 채널에서 모든 참가자로부터 측정 기록한 알파, 고베타, 저베타, 감마 및 세타파의 평 균을 ERP 방법으로 분석하였다. 이 뇌파 실험연구의 첫 번째 목표는 4 개의 사례주택에 대한 뇌파 평균을 비교 하여, 가장 뇌파 반응이 높은 주택이 무엇인지를 찾아내는 것이다. 그리고 주택 4개의 최고 진폭은 ANOVA 테스트를 통해 차이가 있음을 밝혔다. 두 번째 목표는 (House1 yard_ House2 야드), (House1 kitchen_House2 kitchen_House3, kitchen) 등과 같이 4개주택마다 유사한 장소의 뇌파를 비교하는 것이 다. 모든 유사한 장소는 ANOVA 테스트와 t-test 검증으로 차이를 밝 혔다. 그 다음으로 자극의 피크 진폭을 Russell의 circumplex 모델에 맞추어 해석하였다. 또한 다음 단계로 주거 행복을 찾기 위해 각 자극의 LPP에 대한 PFRE 요소를 도출하였다. 그 결과 빛의 감각, 공기의 감각, 감각의 지각, 자연의 감각, 개방성, 즐거움, 안락함, 문화 및 역사, 평온 함, 프라이버시가 각각 뇌파 자극 중에서 높게 나타났다. 대부분의 자극 에서 주요 디자인 요소도 도출하였고, 그 결과 재료, 개구부 및 색 의 요 소가 높은 점수의 LPP로 나타났다. 이러한 연구결과를 바탕으로 결론 을 제시하면, 주거 환경에서 PFRE 요소로는 특수한 빛 감각, 공기 감각 및 문화 역사 요소는 주거 행복 증가와 관련이 있다고 추론할 있다. 또 한 재료, 창이나 문의 개방성을 갖는 슬라이딩 디자인과 색을 이용한 인 테리어가 주거의 행복과 관련이 있다고 생각할 수 있다. 또한, 주거환경 의 감정평가에서ERP 방법 및 Russells 모델의 정당화와 Emotiv EPOC(전극 측면에서 해상도가 제한)와 같은 EEG 헤드셋이 실제로 사 람의 감정을 감지하기에 충분하다는 것을 보여주었습니다.
There is a strong tie between the human emotional state and the built environ ment. Emotion recognition is a very controversial issue in brain-computer in terfaces (BCI). Moreover, numerous studies have been conducted on the effect of the built environment on mental health. Also, there ...
There is a strong tie between the human emotional state and the built environ ment. Emotion recognition is a very controversial issue in brain-computer in terfaces (BCI). Moreover, numerous studies have been conducted on the effect of the built environment on mental health. Also, there are several studies in the emotional state area. This study tries to cover important topics related to the field of emotion recognition in the residential environment. Architecture, psy chology, and neuroscience are all part of the multidisciplinary approach to this study. More specifically: Happy emotions, electro-encephalography (EEG), Brain-Computer Interfaces (BCI), are all subjects that influence and motivate this work. In the first step, after reviewing the available literature in residential
wellbeing, happiness and comparing them with International Well Building In stitute (IWBI) standard, ten factors have been detected and labeled as Psycho logical Factors in Residential Environment (PFRE). Then 29 residential build ings that have been designed by the concept of happiness and wellbeing, in Korea and Japan were selected among 1,466 projects. The photographs of se lected houses were shown to 30 participants (15 females, 15 male), and ten psychological evaluation factors were used to identify cases in perceived yes or no answer. Finally, four cases have been selected for the BCI study. The second step of this study was evaluating the emotional response to Psychological Fac tors in Residential Environment (PFRE) through Brain-Computer Interfaces (BCI). The brain activity of six volunteer females recorded using electroen cephalography (EEG) while watching the pictures of selected houses. In the end, an average of Alpha, High Beta, Low Beta Gamma and Theta waves of all participants in parietal (P7, P8) and occipital (O1, O2) channels for each stim ulus have been analyzed by the ERP method. The first goal of this study com pared four houses by the average of all waves. Among all, house 4 has the high est peak amplitude and, the difference between four houses were extremely sig nificant on ANOVA test. The second goal was to compare similar places like (House1 yard_ House2 yard), (House1 kitchen_House2 kitchen_House3, kitchen), etc. All similar places have been found to be significant on ANOVA
test. Then the peak amplitude of a stimulus has been adjusted to Russell's cir cumplex model. In the end, to find the residential happiness the PFRE for the LPP of each stimulus has been detected. The significant result from ERP anal ysis categorized PFRE from high to low. Sense of light, Sense of air, Sensory perception, Sense of nature, Openness, Enjoyment, Comfort, Culture & His tory, Calmness, and Privacy respectively are high among the stimulus. Also, other major design factors in most stimulus have been detected. Among all de tected factors, the material wood (on furniture, flooring, ceiling, and walls), slide opening and color contrast have been found higher than other design fac tors. To conclude the main objective of this study, which is residential happi ness, this study indicates, that considering PFRE factors more special sense of light, sense of air and culture- history factors in the residential environment can increase residential happiness. The results do also give strong indications that using warm material such as wood, having slid opening and color contrast in interior design are related to residential happiness. Furthermore, the results have shown EEG headset such as Emotiv EPOC with limited resolution in terms of electrodes, in combination with the ERP method and justifying Rus sells' model, is indeed sufficient to detect emotions from humans.
There is a strong tie between the human emotional state and the built environ ment. Emotion recognition is a very controversial issue in brain-computer in terfaces (BCI). Moreover, numerous studies have been conducted on the effect of the built environment on mental health. Also, there are several studies in the emotional state area. This study tries to cover important topics related to the field of emotion recognition in the residential environment. Architecture, psy chology, and neuroscience are all part of the multidisciplinary approach to this study. More specifically: Happy emotions, electro-encephalography (EEG), Brain-Computer Interfaces (BCI), are all subjects that influence and motivate this work. In the first step, after reviewing the available literature in residential
wellbeing, happiness and comparing them with International Well Building In stitute (IWBI) standard, ten factors have been detected and labeled as Psycho logical Factors in Residential Environment (PFRE). Then 29 residential build ings that have been designed by the concept of happiness and wellbeing, in Korea and Japan were selected among 1,466 projects. The photographs of se lected houses were shown to 30 participants (15 females, 15 male), and ten psychological evaluation factors were used to identify cases in perceived yes or no answer. Finally, four cases have been selected for the BCI study. The second step of this study was evaluating the emotional response to Psychological Fac tors in Residential Environment (PFRE) through Brain-Computer Interfaces (BCI). The brain activity of six volunteer females recorded using electroen cephalography (EEG) while watching the pictures of selected houses. In the end, an average of Alpha, High Beta, Low Beta Gamma and Theta waves of all participants in parietal (P7, P8) and occipital (O1, O2) channels for each stim ulus have been analyzed by the ERP method. The first goal of this study com pared four houses by the average of all waves. Among all, house 4 has the high est peak amplitude and, the difference between four houses were extremely sig nificant on ANOVA test. The second goal was to compare similar places like (House1 yard_ House2 yard), (House1 kitchen_House2 kitchen_House3, kitchen), etc. All similar places have been found to be significant on ANOVA
test. Then the peak amplitude of a stimulus has been adjusted to Russell's cir cumplex model. In the end, to find the residential happiness the PFRE for the LPP of each stimulus has been detected. The significant result from ERP anal ysis categorized PFRE from high to low. Sense of light, Sense of air, Sensory perception, Sense of nature, Openness, Enjoyment, Comfort, Culture & His tory, Calmness, and Privacy respectively are high among the stimulus. Also, other major design factors in most stimulus have been detected. Among all de tected factors, the material wood (on furniture, flooring, ceiling, and walls), slide opening and color contrast have been found higher than other design fac tors. To conclude the main objective of this study, which is residential happi ness, this study indicates, that considering PFRE factors more special sense of light, sense of air and culture- history factors in the residential environment can increase residential happiness. The results do also give strong indications that using warm material such as wood, having slid opening and color contrast in interior design are related to residential happiness. Furthermore, the results have shown EEG headset such as Emotiv EPOC with limited resolution in terms of electrodes, in combination with the ERP method and justifying Rus sells' model, is indeed sufficient to detect emotions from humans.
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