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문제 정의
- 본 연구는 공간요소별 색채에 대한 시각적 주의 특성을 분석하여, 방문자 그룹별로 나타난 주시특성 뿐만 아니라, 각 공간요소별 색채에 대한 면밀한 분석이 가능하였다. 또한 색채에 대한 시지각 특성을 분석하는데 있어서, 정량적 분석방법인 시선추적 분석으로 시도함으로써, 색채 지각특성을 보다 객관적이고 구체적으로 파악할 수있었다.
- 본 연구는 시선추적을 통해 얻어진 주시데이터를 토대로 색채 적용 공간요소별 시각적 주의 특성과 색조 차이에 따른 시각적 주의 특성을 분석하였다. 이를 통해 방문자들의 공간요소별로 색채에 대한 시지각 주의집중 특성을 파악하였다.
- 본 연구는 어린이병원 로비색채에 대한 방문자 그룹별 시지각 주의에 대한 특성을 파악하기 위해 시선추적 장치를 이용하여 실험을 실시하였다. 이에 대한 연구의 구성은 다음과 같다.
- 이에 본 연구는 추상적인 수준에서 나아가 보다 객관적인 방법인 시선추적 실험을 통해 어린이병원 방문자의 색채지각에 나타나는 시각적 주의의 특성을 도출하는 데 목적이 있다. 이러한 연구는 기존의 연구방법보다 신뢰성을 향상시킬 수 있는 근간이 되며, 성인과 어린이의 색채 환경에 대한 지각특성의 차이를 시선추적실험으로 분석할 수 있는 가능성을 제시할 수 있다.
제안 방법
- ① 먼저 국내 어린이병원 7곳의 로비공간을 촬영한 사진을 방문자 그룹별(성인, 어린이)로 선호하는 로비공간의 유형을 조사하여 가장 선호도가 높게 나온 PS병원을 실험이미지의 로비공간 유형으로 선정하였다.<표 1>
- ② 선호하는 로비공간 유형에 대한 방문자 그룹별 대표 어휘를 포지셔닝 하는 것을 통해 가상이미지에 적용할 색채를 추출하였다. 대표 어휘를 선정하기 위하여 선호하는 로비공간 유형인 PS병원 이미지를 보고 「I.
- ③ 실험 가상이미지의 제작과정은 의 PS병원 로비공간의 사진을 토대로 색채를 적용할 7개의 공간요소를 추출하고, 형용사 어휘 조사를 통해 방문자 그룹별로 추출된 색채를 적용하였다.
- 2장에서는 시선추적실험을 실시하기 위한 실험설계를 하였다. 가상이미지를 제작하고 선호도 설문을 실시하여 실험이미지를 선정하였으며, 실험절차와 실험환경을 설명하였다. 3장에서는 시각적 주의를 분석하기 위하여, 주시데이터의 선정 과정과 격자 분할을 통해 공간요소별 구역을 설정하는 분석의 틀을 마련하였다.
- 4장에서는 공간요소별로 해당하는 구역의 주시횟수에 따른 시각적 주의를 분석하였다. 또한 색채 차이와 색조 차이에 따른 주시특성을 방문자 그룹별로 분석하였다.
- 기존 연구에서는 일반적으로 공간을 격자로 분할하여 구역별 주시데이터를 토대로 분석하는 사례가 다수 발표되었다. 본 연구에서는 격자 분석(gridded AOI) 방법을 활용하여 각 공간요소별 주시데이터를 추출하여 시지각 주의 특성을 파악하였다. 격자 분석은 주시 지속시간(dwell time)의 정도를 각 구역(cell)에 대입하여 분석할 수 있는 장점이 있으므로, 정량적 데이터를 기반으로 수학적 표현, 알고리즘 수치화에 유용한 분석 툴이다.
- 색채 적용 공간요소에 대한 시각적 주의를 평가하기 위하여, 앞서 실험이미지 제작 과정에서 색채를 적용한 7개의 공간요소를 본 실험의 분석틀인 12격자의 해당하는 구역을 추출하여 분석하였다. 이를 통해 색채가 적용된 공간요소별로 시각적 주의 특성을 파악하였다.
- 색채구성 및 강조색 비율에 따라 제작된 6개의 가상이미지를 방문 그룹별 설문응답자들에게 보여주고, 가장 선호하는 유형의 가상이미지를 조사하였다. 총 설문 응답자는 182명으로 30-40대 성인 83명과 초등학교 4-6학년에 재학 중인 어린이 99명이 참여하였다.
- ③ 실험 가상이미지의 제작과정은 <표 1>의 PS병원 로비공간의 사진을 토대로 색채를 적용할 7개의 공간요소를 추출하고, 형용사 어휘 조사를 통해 방문자 그룹별로 추출된 색채를 적용하였다. 설정한 공간요소에 3단계로 색채 적용 범위의 비율을 각각 낮음, 중간, 높음으로 조정하여, 3ds Max프로그램으로 총 6장의 가상이미지 제작하였다.<표 2>
- 20) 하지만 시선고정이 특정 요소에서 발생했다고 해서 특정 요소에 대해 시각적 주의가 발생했는가를 판단해야 할 필요성이 있다. 이러한 관점에서 본 연구에서는 어떤 대상에 대하여 시선의 고정이 이루어진 주시시간에 따라 대상을 인지하는 정도에 대해 선행연구 자료를 통해 시각적 주의에 대한 최소 시간을 0.2초로 설정하였다.<표 5>
- 본 연구는 시선추적을 통해 얻어진 주시데이터를 토대로 색채 적용 공간요소별 시각적 주의 특성과 색조 차이에 따른 시각적 주의 특성을 분석하였다. 이를 통해 방문자들의 공간요소별로 색채에 대한 시지각 주의집중 특성을 파악하였다. 이를 통해 동일한 형태의 공간요소일지라도 색채가 달라짐에 따라서 시각적 주의에 차이가 있으며, 성인과 어린이의 차이도 있다는 것을 알 수 있었다.
- 색채 적용 공간요소에 대한 시각적 주의를 평가하기 위하여, 앞서 실험이미지 제작 과정에서 색채를 적용한 7개의 공간요소를 본 실험의 분석틀인 12격자의 해당하는 구역을 추출하여 분석하였다. 이를 통해 색채가 적용된 공간요소별로 시각적 주의 특성을 파악하였다.
- 이와 같은 요소가 해당되는 구역에 대한 평균 주시횟수를 비교하여, 색조 차이에 따른 주의집중 특성을 파악 하였다.
- 방문자 그룹별(성인 / 어린이)로 선호하는 로비이미지[Ad] / [Ch]에 대한 시각적 주의를 분석하기 위해 시선추적 장치를 이용하여 제시된 공간에 대한 시선의 움직임을 실험을 통해 주시데이터를 획득하였다. 주시실험은 피실험자 그룹을 다시 2개로 나누어 성인과 어린이가 1개의 이미지에 대한 실험에만 참여하게 하였다. 즉 성인의 일부는 [Ad]이미지, 또 다른 일부는 [Ch]이미지의 주시실험에 참여하게 하였다.
대상 데이터
- ④ 6장의 가상이미지에 대하여 성인과 어린이를 대상으로 각각 선호하는 이미지 1장씩을 선정하는 과정을 통해 최종 실험이미지를 선정하였다.
- ② 선호하는 로비공간 유형에 대한 방문자 그룹별 대표 어휘를 포지셔닝 하는 것을 통해 가상이미지에 적용할 색채를 추출하였다. 대표 어휘를 선정하기 위하여 선호하는 로비공간 유형인 PS병원 이미지를 보고 「I.R.I. 형용사 이미지 스케일」4)에 적용된 대표 어휘군의 형용사 12개5) 중에서 우선순위 없이 2개를 선택하게 하였다. 이를 통해 성인은 <경쾌한>, <맑은> 어휘가 선정되었으며, 어린이는 <맑은>, <화려한>어휘가 선정되었다.
- 방문자 그룹별(성인 / 어린이)로 선호하는 로비이미지[Ad] / [Ch]에 대한 시각적 주의를 분석하기 위해 시선추적 장치를 이용하여 제시된 공간에 대한 시선의 움직임을 실험을 통해 주시데이터를 획득하였다. 주시실험은 피실험자 그룹을 다시 2개로 나누어 성인과 어린이가 1개의 이미지에 대한 실험에만 참여하게 하였다.
- 03초13)라고 정의하고 있으며, 인간의 눈은 초당 20프레임 이상이 비춰지면 화상이 단절되는 것을 구분하지 못하므로 일반적으로 영상의 이미지 전환속도도 초당 30번의 프레임 전환을 한다. 본 연구에서 사용한 시선추적 장치는 초당 60개의 데이터가 저장되는데, 이렇게 과밀하게 저장된 데이터를 인간의 눈의 구조에 맞게 조절하기 위하여 초당 30개의 데이터를 추출하여 약 7,200개의 데이터를 약 3,600개로감량하였다.
- 을 선정하였다. 본 연구에서는 어린이병원에 대한 정부의 지원이 시작되어 실질적으로 구축된 시기인 2005년 이후에 건립되었거나, 리모델링을 실시한 곳으로 한정하였다.
- 이와 같은 불량데이터는 제외하여 90% 이상의 유효데이터가 검출된 피실험자의 주시데이터만 분석에 활용하였다. 성인 피실험자-[Ad]이미지의 평균 유효율은 95.4%로, 16명의 피실험자 중 15명이 유효 피실험자로 선정되었다. 성인 피실험자-[Ch]이미지의 평균 유효율은 94.
- 4%로, 16명의 피실험자 중 15명이 유효 피실험자로 선정되었다. 성인 피실험자-[Ch]이미지의 평균 유효율은 94.8%로, 15명의 피실험자 중 데이터에 오류가 발견된 1명의 피실험자12)를 제외하고, 14명 중 12명이 유효 피실험자로 선정되었다. 어린이 피실험자-[Ad]이미지의 평균유효율은 92.
-
(2) 피실험자 구성
성인 피실험자는 보호자의 연령대에 속하는 30-50대 여성 31명이며, 어린이 피실험자는 초등학교 5학년 정도에 해당하는 12세9) 남성 32명이다. 피실험자의 연령대별 성별 구성을 성인은 여성으로, 어린이는 남성으로 선정한 이유는 어린이병원을 주로 방문하는 성별 분석 자료를 토대로 각 세대를 대표하는 성별을 피실험자로 설정하였다.
- 실험이미지 제작을 위한 어린이병원의 범위는 종합적인 치료와 관리가 가능하며 소규모 병원에 비하여 로비 공간에 보다 체계적인 색채 계획이 필요하다고 판단된, 종합병원2)의 기준을 갖는 어린이병원 규모를 설정하여 최종 7곳3)을 선정하였다. 본 연구에서는 어린이병원에 대한 정부의 지원이 시작되어 실질적으로 구축된 시기인 2005년 이후에 건립되었거나, 리모델링을 실시한 곳으로 한정하였다.
- 이와 같은 결과를 토대로 성인이 선호하는 이미지(이하 [Ad]이미지)로「화려한-강조색 높음」을, 어린이가 선호하는 이미지(이하 [Ch]이미지)로 「경쾌한-강조색 중간」을 시선추적에 사용될 실험이미지로 선정하였다.<그림 2>
- 눈을 깜빡이거나 모니터의 범위를 벗어난 곳을 주시하게 되면, [0]미만 이거나 [1]을 초과한 데이터로 저장된다. 이와 같은 불량데이터는 제외하여 90% 이상의 유효데이터가 검출된 피실험자의 주시데이터만 분석에 활용하였다. 성인 피실험자-[Ad]이미지의 평균 유효율은 95.
- 색채구성 및 강조색 비율에 따라 제작된 6개의 가상이미지를 방문 그룹별 설문응답자들에게 보여주고, 가장 선호하는 유형의 가상이미지를 조사하였다. 총 설문 응답자는 182명으로 30-40대 성인 83명과 초등학교 4-6학년에 재학 중인 어린이 99명이 참여하였다. 조사결과 성인은 어린이가 선호했던 <화려한>이 적용된 이미지를 선호하면서, 색채는 <높음> 정도의 이미지를 25명(30.
성능/효과
- ①벽면과 ③캔틸레버는 넓은 면적에 한 가지 색채를 적용했는데, 이러한 경우 어린이는 보다 색채에 시각적 주의가 높은 것으로 나타났다.
- 각 공간요소별로 높은 주시횟수를 나타난 이미지를 살펴보면 성인이 선호하는 색채로 구성된 이미지에 대부분 높은 시각적 주의를 보였지만, ⑦원형조명은 어린이가 선호하는 색채로 구성된 [Ch]이미지의 Y계열의 색채에 시각적 주의가 높은 것으로 나타났다.
- 넷째, 넓은 면적에 한 가지 색채가 적용되었을 경우, 보편적 상식과는 다르게 과 계열의 색채 간의 시각적 주의는 큰 차이가 없었다.
- 둘째, 기둥은 다른 공간요소보다 상대적으로 높은 주의집중도를 보였다. 따라서 기둥에 강조색을 적용하는 것은 세심한 주의를 기울일 필요가 있으며, 반드시 필요한 경우에만 부분적으로 적용하는 것이 바람직하다고 판단된다.
- 본 연구는 공간요소별 색채에 대한 시각적 주의 특성을 분석하여, 방문자 그룹별로 나타난 주시특성 뿐만 아니라, 각 공간요소별 색채에 대한 면밀한 분석이 가능하였다. 또한 색채에 대한 시지각 특성을 분석하는데 있어서, 정량적 분석방법인 시선추적 분석으로 시도함으로써, 색채 지각특성을 보다 객관적이고 구체적으로 파악할 수있었다. 이러한 연구결과는 어린이병원의 색채 계획 시 객관적인 근거 자료가 될 것이다.
- 보편적으로 공간요소에 색채가 적용되었을 경우에 시각적 주의가 높을 것이라고 예상하지만, 넓은 면적에 색채가 적용되었을 경우에는 계열이 적용되었을 경우와 큰 차이가 발생하지 않음을 알 수 있었다.
- 색채 차이에 따른 공간요소별 주시횟수의 차이를 에서 살펴보면 ②기둥과 ⑤안내데스크는 방문자 그룹별로 선호하는 색채로 구성된 이미지에 시각적 주의가 높았다.
- 성인과 어린이의 시각적 주의 특성을 정리하면 선호하는 색채로 구성된 이미지일지라도 모든 공간요소에 시각적 주의가 높은 것은 아닌 것으로 나타났다. 성인은 어린이가 선호하는 [Ch]이미지의 ⑦원형조명에 적용된 색채에 시각적 주의가 높았으며, 어린이는 성인이 선호하는 [Ad]이미지의 ④조형천정과 ⑦바닥패턴에 적용된 색채에 시각적 주의가 높았다.
- 성인과 어린이의 시각적 주의 특성을 정리하면 선호하는 색채로 구성된 이미지일지라도 모든 공간요소에 시각적 주의가 높은 것은 아닌 것으로 나타났다. 성인은 어린이가 선호하는 [Ch]이미지의 ⑦원형조명에 적용된 색채에 시각적 주의가 높았으며, 어린이는 성인이 선호하는 [Ad]이미지의 ④조형천정과 ⑦바닥패턴에 적용된 색채에 시각적 주의가 높았다.
- 셋째, 바닥패턴은 다른 요소들에 비하여 시각적 주의를 끌기에 상당히 낮은 것으로 파악되었다. 길찾기를 지원하기 위하여 바닥패턴을 활용할 경우 색채계획과 더불어 사인이나 그래픽 요소를 추가하여 사용하는 것이 필요할 것으로 사료된다.
- 8%로, 15명의 피실험자 중 데이터에 오류가 발견된 1명의 피실험자12)를 제외하고, 14명 중 12명이 유효 피실험자로 선정되었다. 어린이 피실험자-[Ad]이미지의 평균유효율은 92.7%로, 16명의 피실험자 중 11명이 유효 피실험자로 선정되었다. 어린이 피실험자-[Ch]이미지의 평균유효율은 85.
- 이를 통해 방문자들의 공간요소별로 색채에 대한 시지각 주의집중 특성을 파악하였다. 이를 통해 동일한 형태의 공간요소일지라도 색채가 달라짐에 따라서 시각적 주의에 차이가 있으며, 성인과 어린이의 차이도 있다는 것을 알 수 있었다. 이는 공간요소에 적용된 색채의 차이가 시각적 주의에 영향을 미친 것으로 해석할 수 있다.
- 이어서 성인은 조형천정 > 원형조명 > 캔틸레버 > 벽면 >바닥패턴의 순으로 시각적 주의가 높은 것으로 나타났으며, 어린이는 조형천정 > 캔틸레버 > 원형조명 > 벽면 >바닥패턴의 순으로 성인과 거의 동일한 공간요소별 시각적 주의 특성이 나타났다.
- 조사결과 성인은 어린이가 선호했던 이 적용된 이미지를 선호하면서, 색채는 정도의 이미지를 25명(30.1%)이 선택했으며, 이에 비해 어린이는 성인이 선호했던 이 적용된 이미지를 선택하면서, 색채는 정도의 이미지가 39명(39.4%)으로 가장 선호한 것으로 나타났다.
- 즉, 성인은 색조가 적용된 공간요소에 시각적 주의가 높다고 판단되며, ①벽면의 경우에는 큰 차이가 발생하지 않는 것으로 보아, 성인은 색조가 다르더라도 넓은 면적에 전체적으로 적용할 경우에는 시각적 주의에 크게 영향을 받지 않는다고 판단된다.
- 첫째, 어린이병원의 방문자인 성인과 어린이 모두 색채가 적용된 공간요소 중 안내데스크에 시각적 주의가 가장 높았으며, 다음으로 기둥이 높은 것으로 나타났다. 이어서 성인은 조형천정 > 원형조명 > 캔틸레버 > 벽면 >바닥패턴의 순으로 시각적 주의가 높은 것으로 나타났으며, 어린이는 조형천정 > 캔틸레버 > 원형조명 > 벽면 >바닥패턴의 순으로 성인과 거의 동일한 공간요소별 시각적 주의 특성이 나타났다.
- 7%로, 16명의 피실험자 중 11명이 유효 피실험자로 선정되었다. 최초 원 데이터에서는 어린이에 비해 성인의 유효율이 높았는데, 유효율 판정을 통한 결과 어린이의 유효율이 여전히 성인에 비해 낮지만, 증가폭은 성인보다 높게 나타나 양호한 데이터를 확보할 수 있었다.<표 4>
후속연구
- 하지만 시지각 특성에 관한 정성적 분석은 방문자의 기억에 의존하는 한계를 벗어나기 어려우며, 시기적으로 최근에 시도되고 있는 정량적 분석 방법1)에 대한 연구는 아직 미숙한 단계이다. 그러 므로 어린이병원 방문자들의 색채에 대한 지각 과정에서 나타난 특성에 대한 분석이 선행되는 것을 통해, 인간의 색채 지각특성을 이해하고 이를 색채계획을 수립할 때 기본 자료로써 반영할 수 있을 것이다.
- 또한 색채에 대한 시지각 특성을 분석하는데 있어서, 정량적 분석방법인 시선추적 분석으로 시도함으로써, 색채 지각특성을 보다 객관적이고 구체적으로 파악할 수있었다. 이러한 연구결과는 어린이병원의 색채 계획 시 객관적인 근거 자료가 될 것이다. 향후 본 연구를 시작으로 공간에서의 색채 환경에 대한 다각적인 연구가 지속된다면 공간 이용자의 지각특성에 부합한 이용자 중심의 디자인을 실현하는데 기여를 할 것이다.
- 이에 본 연구는 추상적인 수준에서 나아가 보다 객관적인 방법인 시선추적 실험을 통해 어린이병원 방문자의 색채지각에 나타나는 시각적 주의의 특성을 도출하는 데 목적이 있다. 이러한 연구는 기존의 연구방법보다 신뢰성을 향상시킬 수 있는 근간이 되며, 성인과 어린이의 색채 환경에 대한 지각특성의 차이를 시선추적실험으로 분석할 수 있는 가능성을 제시할 수 있다.
- 이러한 연구결과는 어린이병원의 색채 계획 시 객관적인 근거 자료가 될 것이다. 향후 본 연구를 시작으로 공간에서의 색채 환경에 대한 다각적인 연구가 지속된다면 공간 이용자의 지각특성에 부합한 이용자 중심의 디자인을 실현하는데 기여를 할 것이다.
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