선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 동적 시뮬레이터의 형태로 자동차 시뮬레이터와 롤러코스터 시뮬레이션을 바탕으로 한 Gimbal 모션 시스템의 시뮬레이터를 이용하여 운전자나 탑승자의 주관적 평가 및 생리적 반응의 변화로 동적 시뮬레이터의 모션 형태에 따른 인간의 감성 변화를 비교하고자 한다.
제안 방법
- /hS. 3분간 정속 주행하도록 하였다. 각 주행 조건에서 주행 전후에 Simulator Sickness와 주관적 감성을 측정하였고, 생리신호는 주행 전과 주행 중에 3분간 측정하였다.
- 실시하였다. 각 주행 조건마다 주행 전과 주행후에 Simulator Sickness 및 주관적 감성을 측정하였고, 생리신호는 3분간 측정하였다.
- 3분간 정속 주행하도록 하였다. 각 주행 조건에서 주행 전후에 Simulator Sickness와 주관적 감성을 측정하였고, 생리신호는 주행 전과 주행 중에 3분간 측정하였다. 피험자는 한 주행 조건에 대한 실험이 끝나면 충분한 휴식을 취한 후 다음 주행 조건에 대한 실험을 실시하였다.
- 심전도는 CM5법을 이용하여 피험자의 흉부에 표면전극을 부착하였고, 피부전기저항 전극은 오른손 검지와 중지에 부착하였다. 그리고 뇌파(EEG ; electroencephalogram)는 좌우전두엽 부위(Fpl, Fp2)의 1/f 변동리듬을 측정하였다.
- 주관적 감성은 피험자가 표시한 위치를 mm로 측정하여 0-100점 단위로 환산하였다. 뇌파는 좌우 평균 주파수와 주파수의 변동 리듬 추출에 의하여 쾌적도를 구하였다. 심전도에서 R-peak를 추출하여 3분간 평균 R-R 간격을 구하였고, 피부전기저항은 3분간 진폭의 평균을 구하였다.
- 뇌파의 주파수 fluctuation(변동 리듬) 추출 원리에 의하여 쾌적도도 산출하였다. 각 시뮬레이터에서 주행 조건에 따른 쾌적도는 그림 9와 같이 자동차 시뮬레이터에서 주행했을 때보다 롤러코스터에서 주행시 더 높았다.
- 생리적 변화를 살펴보았다[3, 4]. 또한 자동차와 항공 시뮬레이션을 이용하여 가상 현실 환경에서 인간의 심리 . 생리적 반응을 분석한 연구 둥 여러 연구 결과가 보고되고 있다.
- 롤러코스터 시뮬레이터 에서는 동일한 주행 구간을 워시아웃 필터를 적용한 조건(Washout)과 적용하지 않은 조건(Dynamic)의 2가지 조건으로 실시하였고, 제시 순서는 동일한 피험자가 2가지 조건에 대하여 무작위로 실시하였다. 각 주행 조건마다 주행 전과 주행후에 Simulator Sickness 및 주관적 감성을 측정하였고, 생리신호는 3분간 측정하였다.
- 본 실험은 동적 환경 제시 측정 시스템으로 구축된 동적 시뮬레이터에서 자동차 주행 시뮬레이션에서 속도 변화에 따른 운전자의 주관적 감성 및 생리적 반응을 측정하였다. 그리고 Gimbal형 모션 시스템으로서 롤러코스터 주행 시뮬레이션에서 운동성 구현 방법에 따른 탑승자의 심리 .
- 본 실험은 자동차 시뮬레이터에서 속도 변화에 따른 주행, 롤러코스터 모사 시뮬레이터에서 Gimbal형 모션 시스템의 주행 조건에 따른 탑승자의 심리적, 생리적 반응을 비교 평가하였다. 두 종류의 시뮬레이터에서 주행 조건에 따라 탑승자의 심리 .
- 그리고 Gimbal형 모션 시스템으로서 롤러코스터 주행 시뮬레이션에서 운동성 구현 방법에 따른 탑승자의 심리 . 생리적 반응을 관찰하였다. 그리고 2종류의 시뮬레이터에서 주행 조건에 따라 탑승자의 심리 .
- 그리고 2종류의 시뮬레이터에서 주행 조건에 따라 탑승자의 심리 . 생리적 반응을 비교 분석하였다.
- 생리적 반응을 알아보기 위하여 심전도(ECG ;electrocardiogram)와 피부전기저항(GSR ;' gal.,anic skin response)의 생리신호를 MP 100 system과Acqknowledge 프로그램을 이용하여 측정하였고, samling rate는 256Hz로 설정하였다. 심전도는 CM5법을 이용하여 피험자의 흉부에 표면전극을 부착하였고, 피부전기저항 전극은 오른손 검지와 중지에 부착하였다.
- 7세 피험자로 참여하였다. 실험 전 피험자들에게 신경계에 영향을 줄 수 있는 음주 및 담배, 카페인 음료의 섭취를 금하였고, 실험과정을 충분히 이해시킨 후 실험을 실행하였다.
- 실험은 동일한 롤러코스터 주행 구간을 워시아웃 필터를 적용한 조건(Washout)과 적용하지 않은 조건 (Dynamic)의 2가지 조건으로 실시하였다.
- ,anic skin response)의 생리신호를 MP 100 system과Acqknowledge 프로그램을 이용하여 측정하였고, samling rate는 256Hz로 설정하였다. 심전도는 CM5법을 이용하여 피험자의 흉부에 표면전극을 부착하였고, 피부전기저항 전극은 오른손 검지와 중지에 부착하였다. 그리고 뇌파(EEG ; electroencephalogram)는 좌우전두엽 부위(Fpl, Fp2)의 1/f 변동리듬을 측정하였다.
- 뇌파는 좌우 평균 주파수와 주파수의 변동 리듬 추출에 의하여 쾌적도를 구하였다. 심전도에서 R-peak를 추출하여 3분간 평균 R-R 간격을 구하였고, 피부전기저항은 3분간 진폭의 평균을 구하였다. 측정된 값은 모두 평균과 표준편차를 구하였고, 평균 R-R 간격과 피부전기저항은 각 주행 조건에서 주행 전에 대한 주행 후의 변화량을 구하여 분석하였다.
- . 주행은 기어 변속 없이 휠과 페달만을 이용하도록 하였고, 각 조건에서 제시한 속도로 3분간 일정한 차선에서 주행하도록 하였다.
- 각 주행 조건에서 주행 전후에 Simulator Sickness와 주관적 감성을 측정하였고, 생리신호는 주행 전과 주행 중에 3분간 측정하였다. 피험자는 한 주행 조건에 대한 실험이 끝나면 충분한 휴식을 취한 후 다음 주행 조건에 대한 실험을 실시하였다. 피험자마다 주행 조건의 순서는 무작위로 실시하였다.
대상 데이터
- . 시뮬레이터 주행은 롤러코스터를 모의하였고 1희주행시간은 160초로 되어 있다.
- 실험에 이용한 자동차 시뮬레이터는 본 연구원에설치되어 있으며, 3D graphic을 사용하여 80 inch real projection screen 위에 30(H)x25(V)의 FOV를가지는 영상을 30frame/sec으로 투사되는 방식이고, motione 6축의 유압시스템으로 구성되어 있다(그림 1) . 주행은 기어 변속 없이 휠과 페달만을 이용하도록 하였고, 각 조건에서 제시한 속도로 3분간 일정한 차선에서 주행하도록 하였다.
- 자동차 시뮬레이터에 대한 감성 평가에는 운전 경력이 1년 이상인 20대 남자 12명(평균연령 : 23.5+1.5세)을 대상으로 하였고, 롤러코스터 시뮬레이터를 이용한 감성 평가 실험에서는 실제 롤러코스터에 대한 경험이 있는 세종대학교 남자 대학생 8명(평균연령 : 23.2 ±3.7세 피험자로 참여하였다. 실험 전 피험자들에게 신경계에 영향을 줄 수 있는 음주 및 담배, 카페인 음료의 섭취를 금하였고, 실험과정을 충분히 이해시킨 후 실험을 실행하였다.
데이터처리
- 심전도에서 R-peak를 추출하여 3분간 평균 R-R 간격을 구하였고, 피부전기저항은 3분간 진폭의 평균을 구하였다. 측정된 값은 모두 평균과 표준편차를 구하였고, 평균 R-R 간격과 피부전기저항은 각 주행 조건에서 주행 전에 대한 주행 후의 변화량을 구하여 분석하였다. 통계적 분석은 각 주행 조건과 주행 전후의 분석값에 대한 유의차는 SPSS 프로그램을 이용하여 paired t-test로 검증하였다.
- 측정된 값은 모두 평균과 표준편차를 구하였고, 평균 R-R 간격과 피부전기저항은 각 주행 조건에서 주행 전에 대한 주행 후의 변화량을 구하여 분석하였다. 통계적 분석은 각 주행 조건과 주행 전후의 분석값에 대한 유의차는 SPSS 프로그램을 이용하여 paired t-test로 검증하였다.
이론/모형
- Simulator Sickness는 SSQ 계산법에 의하여 Total sickness scoref- 구하였다. 주관적 감성은 피험자가 표시한 위치를 mm로 측정하여 0-100점 단위로 환산하였다.
- 주관적 평가로서 Simulator Sickness는 Kennedy와 Lane(1993)의 Simulator Sickness Questionnaire(SSQ)를 이용하였고, 주관적 감성은 쾌적감, 긴장감,각성감, 속도감에 대하여 VAS(Visua analogue scale)식을 이용하여 평가하였다.
성능/효과
- 각 시뮬레이터에서 주행 조건에 따른 각성감은 자동차 시뮬레이터 에서 40km/h, 70km/h 주행에 비해 롤러코스터에서 dynamic 조건으로 주행시 유의하게 높았고(p<0.01), 40km/h 주행에 비해 washout 주행에서도 더 높았다(p<0.05).
- 쾌적도도 산출하였다. 각 시뮬레이터에서 주행 조건에 따른 쾌적도는 그림 9와 같이 자동차 시뮬레이터에서 주행했을 때보다 롤러코스터에서 주행시 더 높았다. 통계적으로 40km/h 주행보다 롤러코스터에서 dynamic, washout 조건에서 쾌적도는 유의하게 높았고(p<0.
- 각 시뮬레이터에서 주행 조건에 따른 피부 전기저항의 변화는 그림 11과 같이 주행 전보다 모든 주행 조건에서 피부전기저항의 진폭은 증가하였다. 자동차 시뮬레이터에서는 70km/h, 100km/h 주행 전후간 피부 전기저항 변화량의 유의한 차이가 있었고(p<0.
- 긴장감, 각성감, 속도감은 탑승자가 저속 주행에 비해 롤러코스터에서 dynamic, washout 조건에서 주행시, 70km/h 주행보다 dynamic조건에서 주행시 더 크게 느꼈다. 그리고 자동차 시뮬레이터에서 속도 변화에 따른 감성은 속도가 증가할수록 쾌적감, 긴장감, 각성감, 속도감을 더 크게 느낀 것으로 나타났다. 뇌파의 1/f 변동 리듬을 이용한 a 파 대역의 평균 주파수는 롤러코스터 주행보다 자동차 시뮬레이터 주행 조건에서 더 높았지만, 쾌적도는 평균 주파수의 경향과 다르게 롤러코스터 주행 조건에서 더 높게 나타났다.
- 생리적 반응을 비교한 결과 주관적 감성은 쾌적감의 경우 자동차 시뮬레이터에서 저속 주행(40km/h)에 비해 롤러코스터에서 주행시 더 높았다. 긴장감, 각성감, 속도감은 탑승자가 저속 주행에 비해 롤러코스터에서 dynamic, washout 조건에서 주행시, 70km/h 주행보다 dynamic조건에서 주행시 더 크게 느꼈다. 그리고 자동차 시뮬레이터에서 속도 변화에 따른 감성은 속도가 증가할수록 쾌적감, 긴장감, 각성감, 속도감을 더 크게 느낀 것으로 나타났다.
- 그리고 자동차 시뮬레이터에서 속도 변화에 따른 감성은 속도가 증가할수록 쾌적감, 긴장감, 각성감, 속도감을 더 크게 느낀 것으로 나타났다. 뇌파의 1/f 변동 리듬을 이용한 a 파 대역의 평균 주파수는 롤러코스터 주행보다 자동차 시뮬레이터 주행 조건에서 더 높았지만, 쾌적도는 평균 주파수의 경향과 다르게 롤러코스터 주행 조건에서 더 높게 나타났다. 생리 신호 분석 결과 자동차 시뮬레이터에서 주행 속도가 증가할수록 평균 RR 간격은 감소하여 심박률은 증가하였으나 통계적으로 유의하지는 않았다.
- [5, 7]. 본 실험에서 주행 속도에 따른 심박률의 변화는 확인할 수 있었으나 롤러코스터 주행 조건에 따른 변화의 차이는 크게 나타나지 않았다. 1/f 변동 리듬을 이용한 뇌파는 a파 성분의 평균 주파수가 롤러코스터에서 주행했을 때보다 자동차 시뮬레이터에서 주행시더 높았는데, 이는 자동차 시뮬레이터에서 주행시 운전자가 직접 속도 및 방향을 조정해야 하므로 피험자가 직접 조정하지 않은 롤러코스터보다 더 주의력이 필요하였다고 생각된다.
- 뇌파의 1/f 변동 리듬을 이용한 a 파 대역의 평균 주파수는 롤러코스터 주행보다 자동차 시뮬레이터 주행 조건에서 더 높았지만, 쾌적도는 평균 주파수의 경향과 다르게 롤러코스터 주행 조건에서 더 높게 나타났다. 생리 신호 분석 결과 자동차 시뮬레이터에서 주행 속도가 증가할수록 평균 RR 간격은 감소하여 심박률은 증가하였으나 통계적으로 유의하지는 않았다. 피부전기저항은 일부 주행 조건에서 주행 전후간에 진폭 변화량의 유의한 차이를 나타냈다.
- 두 종류의 시뮬레이터에서 주행 조건에 따라 탑승자의 심리 . 생리적 반응을 비교한 결과 주관적 감성은 쾌적감의 경우 자동차 시뮬레이터에서 저속 주행(40km/h)에 비해 롤러코스터에서 주행시 더 높았다. 긴장감, 각성감, 속도감은 탑승자가 저속 주행에 비해 롤러코스터에서 dynamic, washout 조건에서 주행시, 70km/h 주행보다 dynamic조건에서 주행시 더 크게 느꼈다.
- 05). 속도 변화에 따른 각성감은 40km/h 주행 후와 70km/h 주행 후, 70km/h 주행 후와 100km/h 주행 후 두 주행 조건 간에 유의한 차이가있었고(p<0.01), 40km/h 주행 후보다 100km/h 주행 후에서도 유의한 차이가 있었다<p<0.001).
- 05). 속도 변화에 따른 속도감은 40km/h 주행 후보다 70km/h 주행 후에서 유의하게 높았고(p<0.01), 40km/h와 70knmh 주행 후보다 100km/h 주행 후 유의하게 높았다(p<0.001). 주행 조건에 따라서는 40km/h 주행 후보다 dynamic 조건과 washout 조건으로 주행시 속도감은 유의하게 높았고(p<0.
- 05). 시뮬레이터 주행 조건에 따른 긴장감은 40km/h 주행 후보다 롤러코스터에서 주행시 높았고(p<0.05), 70km/h 주행 후보다 롤러코스터의 dynamic 조건에서 주행시 더 높았다(p<0.05).
- 05). 시뮬레이터 주행 조건에 따른 쾌적감은 40km/h 주행 후보다 롤러코스터에서 주행시 주행 조건에 관계없이 유의하게 높았다(p<0.05).
- 이와 같은 결과에서 주행 속도의 증가, 운동성이 다양한 환경에서 탑승자의 주관적 감성은 더 높았으며, 생리적 반응은 더 활성화되었다.
- 01). 이와 같은 분석 결과에서 쾌적도는 자동차 시뮬레이터에서 속도 변화에 따른 주행 조건과 롤러코스터의 dynamic 주행 조건보다도 washout 주행 조건에서 특히 더 높았다.
- 주행 전보다 모든 주행 조건에서 평균 RR 간격은 감소하였으나 조건간에 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 자동차 시뮬레이터에서 주행 속도 조건에 따라서는 주행 전보다 주행 속도가 증가할수록 평균 RR 간격은 감소하는 것으로 나타났다.
- 피부전기저항의 진폭은 증가하였다. 자동차 시뮬레이터에서는 70km/h, 100km/h 주행 전후간 피부 전기저항 변화량의 유의한 차이가 있었고(p<0.01), 롤러코스터의 dynamic 주행 조건에서도 피부 전기저항은 주행 전후간 유의한 차이를 나타냈다<p<0Q5). 그러나 주행 조건 간에는 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다.
- 주파수는 그림 8과 같다. 좌우 평균 주파수는 자동차 시뮬레이터에서 주행시 롤러코스터 주행 조건에서보다 높았으며 washout 주행 조건에 비해 70km/h,lOOkm/h 주행에서 유의하게 높았다(p<0.05).
- 001). 주행 조건에 따라서는 40km/h 주행 후보다 dynamic 조건과 washout 조건으로 주행시 속도감은 유의하게 높았고(p<0.001, p<0.05), dynamic 조건에서의 주행시 70km/h 주행 후보다도 높았다<p<0.05).
- 쾌적감은 그림 4와 같이 자동차 시뮬레이터에서 주행시 주행 전보다 40km/h, 100km/h 주행 후에서 유의한 차이가 있었고(p<0.05), 속도 변화에 따라서는 40km/h 주행 후보다 70km/h와 100km/h 주행 후 높았다(p<0.05). 시뮬레이터 주행 조건에 따른 쾌적감은 40km/h 주행 후보다 롤러코스터에서 주행시 주행 조건에 관계없이 유의하게 높았다(p<0.
- 각 시뮬레이터에서 주행 조건에 따른 쾌적도는 그림 9와 같이 자동차 시뮬레이터에서 주행했을 때보다 롤러코스터에서 주행시 더 높았다. 통계적으로 40km/h 주행보다 롤러코스터에서 dynamic, washout 조건에서 쾌적도는 유의하게 높았고(p<0.05), 70km/h 주행에 비해 washout 조건에서 주행 시(p<0.01), 100km/h 주행에 비해 dynamic, washout 주행 조건에서도 유의하게 높았다(p<0.05, p<0.01). 이와 같은 분석 결과에서 쾌적도는 자동차 시뮬레이터에서 속도 변화에 따른 주행 조건과 롤러코스터의 dynamic 주행 조건보다도 washout 주행 조건에서 특히 더 높았다.
후속연구
- 시뮬레이터를 이용한 동적 환경에서의 감성 평가는 실제 상황에 따르는 위험 부담을 최소화할 수 있고, 복합적인 자극 제시가 가능하여 제품에 대한 평가에 다양하게 이용할 수 있을 것으로 기대된다. 감성은 사회, 문화적 경험에 따라 그 특성이 다르므로 개인간의 차이를 최소화하여 객관화된 감성을 도출하기 위해서는 앞으로 더 많은 대상자에 대한 측정 자료가 요구된다.
- 또한 시뮬레이터, 시뮬레이션과 같은 가상 현실에 노출되었을 때 실재감이나 현실감의 차이로 인한 부작용으로 심리적, 생리적 반응을 통한 Simulator Sickness에 대한 연구도 수행되었다[13, 14]. 시뮬레이터와 같은 동적 가상 환경 시스템은 실제 환경에서 측정시 위험 부담을 줄이고 다양한 동적 환경을 제시할 수 있어 앞으로 널리 이용될 것으로 예상된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.