인간은 자연을 접할 때 안정감을 느끼고 피로를 회복한다. 하지만 대부분의 현대인은 자연환경을 접하기 어려운 도시에 밀집해 살아간다. 따라서 도시를 살아가는 현대인에게는 실내에 있으면서도 자연을 접하고 회복할 수 있는 환경을 제공해줄 수 있는 대안이 요구된다. 자연과의 간접적인 접촉이 인간에게 긍정적인 영향을 미칠 수 있음을 설명할 수 있는 이론은 크게 세 가지가 있다. 첫번째는 인간은 선천적으로 자연과 연결되고자 하는 욕구가 있다고 보는 바이오필리아 이론이다. 다음으로 도시환경과 비교하여 자연환경에 있을 때 인간의 주의 능력이 더 향상된다고 주장하는 ...
가상현실(VR)을 통한 자연환경 체험이 재실자의 인지와 회복에 미치는 영향
인간은 자연을 접할 때 안정감을 느끼고 피로를 회복한다. 하지만 대부분의 현대인은 자연환경을 접하기 어려운 도시에 밀집해 살아간다. 따라서 도시를 살아가는 현대인에게는 실내에 있으면서도 자연을 접하고 회복할 수 있는 환경을 제공해줄 수 있는 대안이 요구된다. 자연과의 간접적인 접촉이 인간에게 긍정적인 영향을 미칠 수 있음을 설명할 수 있는 이론은 크게 세 가지가 있다. 첫번째는 인간은 선천적으로 자연과 연결되고자 하는 욕구가 있다고 보는 바이오필리아 이론이다. 다음으로 도시환경과 비교하여 자연환경에 있을 때 인간의 주의 능력이 더 향상된다고 주장하는 주의회복이론이 있다. 마지막으로 인간이 자연 속에 있거나 자연을 감상할 때 신체적, 심리적으로 스트레스가 감소한다고 보는 스트레스 완화 이론이 있다. 이와 같은 이론적 배경을 통해 자연환경을 시각, 청각 등의 감각을 통해 간접적으로 경험하는 것이 인체에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 알 수 있다. 한편, 시각적, 청각적 자극등의 공감각적 자극은 온열감 인지에도 영향을 미칠 수 있다. 온열감은 재실자의 온열환경에 대한 직접적인 감각을 의미하는데, 촉각의 범주에 해당된다. 그리고 이러한 온열감을 감각을 통해 인지하는 것을 온열인지(Thermal perception)이라 한다. 온열인지는 물리적 온열환경 외에 다양한 감각 정보에 의해서도 영향을 받을 수 있기 때문에 시각, 청각 등의 공감각적 자극이 온열감을 완화할 수 있는 기대를 해볼 수 있다. 이러한 시,청각적 자극이 회복효과 및 온열감 인지에 미치는 영향을 관찰할 수 있는 수단으로 VR (가상현실) 기술이 있다. 가상현실(VR) 기술은 사용자가 느끼기에 실제와 같거나, 또는 보통 일반인이 얻기 힘든 시각, 청각, 촉각, 힘의 감각, 전정 감각 등의 경험을 제공할 수 있도록 다양한 컴퓨터 인터페이스를 통하여 인공적으로 만들어 놓은 현실을 말한다.
이에 본 연구는 실내재실시간이 늘어난 현대인에게 가상현실(VR)을 통한 간접적 자연환경 체험이 스트레스 완화와 주의회복, 그리고 온열감 인지에 미치는 영향을 관찰하고자 하였다. 본 연구는 신체적, 정서적으로 건강한 20대 남녀 65명(남:32명, 여:33명)을 대상으로 스트레스 자극 이후 두 가지 VR 영상 조건(자연, 도시)에 노출 되었을 때 생리적 반응과 심리적 반응 및 인지수행능력의 변화를 비교하였다. 생리적 반응으로는 타액 알파 아밀라아제와 피부전도도(EDA)를 측정하였으며 심리적 반응으로는 긍정정서부정정서평가(PANAS)와 온열환경 평가를 측정하였고 인지 수행 능력 검사로는 숫자 똑바로 외우기(DFS), 숫자 거꾸로 외우기(DBS), 스트룹 검사(Stroop test)를 실시하였다. 본 연구에서 얻은 결과는 다음과 같다. 첫째, VR 체험의 스트레스 완화 효과를 관찰한 결과, 심리적 반응인 PANAS의 경우 자연 VR 조건에서 부정적 정서(Negative Affect) 감소가 유의하게 나타났으며, 그 변화량이 도시 VR 조건에 비하여 유의하게 컸다. 생리적 반응의 경우 VR을 시청하는 5분 간 피부전도도(EDA) 감소 효과가 자연 VR 조건이 도시 VR 조건에 비하여 유의하게 컸다. 타액 알파 아밀라아제의 경우 두 조건 모두 유의한 전 후 차이를 보이지 않았다. 둘째, VR 체험의 주의회복 효과를 관찰한 결과, 자연 VR 조건에서 DBS 점수, 스트룹 검사 점수가 유의하게 상승하였고 DFS 소요시간, DBS 소요시간이 유의하게 감소하여 모두 긍정적인 효과를 나타냈다. 또한 도시 VR 조건과 비교하였을 때 DBS 점수의 증가량이 유의하게 컸다. 셋째,VR 체험이 온열감 인지에 미치는 영향을 관찰한 결과 약간 더운 방 (실내온도 26도, 상대습도 40%)에서 자연 VR 조건을 체험한 그룹이 동일한 환경조건에서 도시 VR 조건을 체험한 그룹에 비하여 상대적으로 시원하다고 평가하였다. 따라서 VR을 통해 자연환경을 체험하는 것은 재실자의 온열감 인지와 주의회복 및 스트레스 완화에 모두 긍정적인 영향을 미쳤다고 볼 수 있다. 본 연구는 일정한 온열 환경 조건에서 VR 실험을 했다는 점에서 기존의 자연환경이 인체에 미치는 긍정적 영향을 연구한 선행 연구들과 차별점을 갖는다. 이를 통해 시각, 청각등 공감각적 자극이 온열감에 미치는 영향을 관찰할 수 있었으며, 자연환경이 온열감과 스트레스에 미치는 영향과 더불어 두 요인 사이의 관계를 연구했다는 점에서 의의를 갖는다. 본 연구의 결과를 토대로 VR 기술 및 실감 미디어 기술을 활용하여 회복환경 및 에너지 절약적인 환경을 제공할 수 있는 새로운 대안을 제시할 수 있을 것이다.
가상현실(VR)을 통한 자연환경 체험이 재실자의 인지와 회복에 미치는 영향
인간은 자연을 접할 때 안정감을 느끼고 피로를 회복한다. 하지만 대부분의 현대인은 자연환경을 접하기 어려운 도시에 밀집해 살아간다. 따라서 도시를 살아가는 현대인에게는 실내에 있으면서도 자연을 접하고 회복할 수 있는 환경을 제공해줄 수 있는 대안이 요구된다. 자연과의 간접적인 접촉이 인간에게 긍정적인 영향을 미칠 수 있음을 설명할 수 있는 이론은 크게 세 가지가 있다. 첫번째는 인간은 선천적으로 자연과 연결되고자 하는 욕구가 있다고 보는 바이오필리아 이론이다. 다음으로 도시환경과 비교하여 자연환경에 있을 때 인간의 주의 능력이 더 향상된다고 주장하는 주의회복이론이 있다. 마지막으로 인간이 자연 속에 있거나 자연을 감상할 때 신체적, 심리적으로 스트레스가 감소한다고 보는 스트레스 완화 이론이 있다. 이와 같은 이론적 배경을 통해 자연환경을 시각, 청각 등의 감각을 통해 간접적으로 경험하는 것이 인체에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 알 수 있다. 한편, 시각적, 청각적 자극등의 공감각적 자극은 온열감 인지에도 영향을 미칠 수 있다. 온열감은 재실자의 온열환경에 대한 직접적인 감각을 의미하는데, 촉각의 범주에 해당된다. 그리고 이러한 온열감을 감각을 통해 인지하는 것을 온열인지(Thermal perception)이라 한다. 온열인지는 물리적 온열환경 외에 다양한 감각 정보에 의해서도 영향을 받을 수 있기 때문에 시각, 청각 등의 공감각적 자극이 온열감을 완화할 수 있는 기대를 해볼 수 있다. 이러한 시,청각적 자극이 회복효과 및 온열감 인지에 미치는 영향을 관찰할 수 있는 수단으로 VR (가상현실) 기술이 있다. 가상현실(VR) 기술은 사용자가 느끼기에 실제와 같거나, 또는 보통 일반인이 얻기 힘든 시각, 청각, 촉각, 힘의 감각, 전정 감각 등의 경험을 제공할 수 있도록 다양한 컴퓨터 인터페이스를 통하여 인공적으로 만들어 놓은 현실을 말한다.
이에 본 연구는 실내재실시간이 늘어난 현대인에게 가상현실(VR)을 통한 간접적 자연환경 체험이 스트레스 완화와 주의회복, 그리고 온열감 인지에 미치는 영향을 관찰하고자 하였다. 본 연구는 신체적, 정서적으로 건강한 20대 남녀 65명(남:32명, 여:33명)을 대상으로 스트레스 자극 이후 두 가지 VR 영상 조건(자연, 도시)에 노출 되었을 때 생리적 반응과 심리적 반응 및 인지수행능력의 변화를 비교하였다. 생리적 반응으로는 타액 알파 아밀라아제와 피부전도도(EDA)를 측정하였으며 심리적 반응으로는 긍정정서부정정서평가(PANAS)와 온열환경 평가를 측정하였고 인지 수행 능력 검사로는 숫자 똑바로 외우기(DFS), 숫자 거꾸로 외우기(DBS), 스트룹 검사(Stroop test)를 실시하였다. 본 연구에서 얻은 결과는 다음과 같다. 첫째, VR 체험의 스트레스 완화 효과를 관찰한 결과, 심리적 반응인 PANAS의 경우 자연 VR 조건에서 부정적 정서(Negative Affect) 감소가 유의하게 나타났으며, 그 변화량이 도시 VR 조건에 비하여 유의하게 컸다. 생리적 반응의 경우 VR을 시청하는 5분 간 피부전도도(EDA) 감소 효과가 자연 VR 조건이 도시 VR 조건에 비하여 유의하게 컸다. 타액 알파 아밀라아제의 경우 두 조건 모두 유의한 전 후 차이를 보이지 않았다. 둘째, VR 체험의 주의회복 효과를 관찰한 결과, 자연 VR 조건에서 DBS 점수, 스트룹 검사 점수가 유의하게 상승하였고 DFS 소요시간, DBS 소요시간이 유의하게 감소하여 모두 긍정적인 효과를 나타냈다. 또한 도시 VR 조건과 비교하였을 때 DBS 점수의 증가량이 유의하게 컸다. 셋째,VR 체험이 온열감 인지에 미치는 영향을 관찰한 결과 약간 더운 방 (실내온도 26도, 상대습도 40%)에서 자연 VR 조건을 체험한 그룹이 동일한 환경조건에서 도시 VR 조건을 체험한 그룹에 비하여 상대적으로 시원하다고 평가하였다. 따라서 VR을 통해 자연환경을 체험하는 것은 재실자의 온열감 인지와 주의회복 및 스트레스 완화에 모두 긍정적인 영향을 미쳤다고 볼 수 있다. 본 연구는 일정한 온열 환경 조건에서 VR 실험을 했다는 점에서 기존의 자연환경이 인체에 미치는 긍정적 영향을 연구한 선행 연구들과 차별점을 갖는다. 이를 통해 시각, 청각등 공감각적 자극이 온열감에 미치는 영향을 관찰할 수 있었으며, 자연환경이 온열감과 스트레스에 미치는 영향과 더불어 두 요인 사이의 관계를 연구했다는 점에서 의의를 갖는다. 본 연구의 결과를 토대로 VR 기술 및 실감 미디어 기술을 활용하여 회복환경 및 에너지 절약적인 환경을 제공할 수 있는 새로운 대안을 제시할 수 있을 것이다.
When humans encounter nature, they feel secure and recover from fatigue. However, most people live in cities where natural environment is difficult to access in these days. Therefore, people living in the city need an alternative to provide an environment where they can experience and re...
When humans encounter nature, they feel secure and recover from fatigue. However, most people live in cities where natural environment is difficult to access in these days. Therefore, people living in the city need an alternative to provide an environment where they can experience and recover from nature while staying indoors. Virtual Reality(VR) is a technology that can indirectly experience the natural environment. The purpose of this study is to observe the effects of nature environment through virtual reality(VR) on stress reduction, attention restoration, and thermal perception for people with increased indoor living hours. The experiment was conducted on 65 subjects in climate chamber(air temperature 26°C, relative humidity 40%) under two condition of VR video(nature, urban) using Head Mounted Display(HMD). The psychological and physiological response was measured when subjects watched VR for five minute after being exposed to stress. The results showed that the group who watched VR nature had a greater effect on recovery and thermal comfort than the VR urban group. In physiological responses, saliva alpha amylase and skin conductivity(EDA) were measured, in psychological responses, positive affect and negative affect scale(PANAS) and thermal environment evaluation were measured, and cognitive performance tests were performed by Digit Forward Span(DFS), Digit Backward Span(DBS), and Stroop test. The results from this study are as follows: 1) In psychological response, the PANAS, a significant reduction in Negative Affect under nature VR conditions was significant, and the change was significantly greater compared to urban VR conditions. In the case of physiological reactions, the effect of reducing skin conductivity (EDA) during 5 minutes watching VR was significantly greater than that of urban VR conditions. For saliva alpha amylase, both conditions showed no significant difference. 2) DBS score and stroop test score increased significantly under nature VR conditions, and DFS time and DBS time were significantly reduced, showing positive effects. In addition, the increase in DBS scores was significantly greater compared to urban VR conditions. 3) The group experiencing natural VR conditions in a slightly hot room (26 degrees indoor temperature, 40% relative humidity) was evaluated to be relatively cooler than the group experiencing urban VR conditions under the same environmental conditions Therefore, experiencing the VR nature has had a positive effect on both thermal comfort and recovery. This study differs from prior studies that studied the positive effects of nature on human body in that VR experiments were conducted under certain thermal environment conditions. The results of this study could contribute to providing healing environments and energy saving environment by utilizing VR technologies.
When humans encounter nature, they feel secure and recover from fatigue. However, most people live in cities where natural environment is difficult to access in these days. Therefore, people living in the city need an alternative to provide an environment where they can experience and recover from nature while staying indoors. Virtual Reality(VR) is a technology that can indirectly experience the natural environment. The purpose of this study is to observe the effects of nature environment through virtual reality(VR) on stress reduction, attention restoration, and thermal perception for people with increased indoor living hours. The experiment was conducted on 65 subjects in climate chamber(air temperature 26°C, relative humidity 40%) under two condition of VR video(nature, urban) using Head Mounted Display(HMD). The psychological and physiological response was measured when subjects watched VR for five minute after being exposed to stress. The results showed that the group who watched VR nature had a greater effect on recovery and thermal comfort than the VR urban group. In physiological responses, saliva alpha amylase and skin conductivity(EDA) were measured, in psychological responses, positive affect and negative affect scale(PANAS) and thermal environment evaluation were measured, and cognitive performance tests were performed by Digit Forward Span(DFS), Digit Backward Span(DBS), and Stroop test. The results from this study are as follows: 1) In psychological response, the PANAS, a significant reduction in Negative Affect under nature VR conditions was significant, and the change was significantly greater compared to urban VR conditions. In the case of physiological reactions, the effect of reducing skin conductivity (EDA) during 5 minutes watching VR was significantly greater than that of urban VR conditions. For saliva alpha amylase, both conditions showed no significant difference. 2) DBS score and stroop test score increased significantly under nature VR conditions, and DFS time and DBS time were significantly reduced, showing positive effects. In addition, the increase in DBS scores was significantly greater compared to urban VR conditions. 3) The group experiencing natural VR conditions in a slightly hot room (26 degrees indoor temperature, 40% relative humidity) was evaluated to be relatively cooler than the group experiencing urban VR conditions under the same environmental conditions Therefore, experiencing the VR nature has had a positive effect on both thermal comfort and recovery. This study differs from prior studies that studied the positive effects of nature on human body in that VR experiments were conducted under certain thermal environment conditions. The results of this study could contribute to providing healing environments and energy saving environment by utilizing VR technologies.
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