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문제 정의
- 본 연구의 목적은 위에서 언급한 기존의 운전자 중심의 연구 및 정책과는 달리 보행자를 대상으로 한 연구를 실시한다는 점에서 향후 보행자 안전을 위한 대책 및 접근에 기여하는 것이다. 이를 위해 횡단보도에서 유형별 메시지 처치에 따른 보행자의 안전행동 변화를 비교분석하여 가장 효과적인 처치 결과를 제시하는 것을 목표로 하였다.
- 본 연구의 목적은 위에서 언급한 기존의 운전자 중심의 연구 및 정책과는 달리 보행자를 대상으로 한 연구를 실시한다는 점에서 향후 보행자 안전을 위한 대책 및 접근에 기여하는 것이다. 이를 위해 횡단보도에서 유형별 메시지 처치에 따른 보행자의 안전행동 변화를 비교분석하여 가장 효과적인 처치 결과를 제시하는 것을 목표로 하였다. 횡단 상황을 3단계로 나누어 보행자의 인적특성을 고려한 구체적 메시지를 전달하는 것은 단순 교통표지에 비해 뛰어난 효과성을 가질 것으로 예상된다.
- 청각적 메시지는 문장으로 구성된 메시지를 통해 전달되므로 시각적 메시지에 비해 비교적 구체적인 진술이 가능하다. 이에 본 연구의 목적은 언어가 포함된 시각적 메시지와 시각적-청각적 메시지를 제공하는 것이 보행자의 안전행동에 미치는 효과를 비교 검증하는 것이다.
- 본 연구의 목적은 시각적 메시지와 시각적-청각적 메시지가 보행자의 안전보행 증가에 미치는 효과를 비교검증 하는 것이었다. 연구 결과, 처치를 적용하기 전보다 시각적 메시지를 제공했을 때 보행자의 전반적인 안전 행동이 증가한 것으로 나타났다.
가설 설정
- 각 횡단 절차별 구체적인 목표행동 및 측정 기준은 다음과 같다. 횡단대기 단계의 목표 행동은 횡단보도 신호 대기 중 노란색 점자블록 안쪽에 서있는 것이다. 보행자가 점자블록을 넘어서지 않고 인도에 위치한 경우 안전행동으로 간주하였으며, 점자블록을 밟거나 넘어선 경우 불안전행동으로 간주하였다.
제안 방법
- 본 연구의 종속변수는 보행자 안전행동 비율(%)로 정의되었다. 보행자의 안전행동은 경찰청 방어보행 3원칙을 토대로 사전실험을 거쳐 3가지 목표행동으로 구성되었으며, 보행자 행동 체크리스트를 제작하여 연구자와 보조 관찰자가 함께 실험 장소에서 직접 관찰 및 측정을 진행하였다.
- 본 연구의 종속변수는 보행자 안전행동 비율(%)로 정의되었다. 보행자의 안전행동은 경찰청 방어보행 3원칙을 토대로 사전실험을 거쳐 3가지 목표행동으로 구성되었으며, 보행자 행동 체크리스트를 제작하여 연구자와 보조 관찰자가 함께 실험 장소에서 직접 관찰 및 측정을 진행하였다.
- 본 연구의 독립변수는 시각적 메시지의 단독 처치와 시각적 메시지 및 청각적 메시지의 복합 처치로 구분된다. 시각적 메시지의 제공을 위해 사용된 실험도구는 가로 250mm, 세로 220mm, 높이 1420mm의 외부케이스에 가로 160mm, 세로 960mm의 1단X6열 고휘도 LED 전광판이 내장된 것이었다.
- 기저선 조건(A)은 처치 전후의 효과를 비교하기 위해 어떠한 처치도 적용하지 않았다. 시각적 메시지 조건(B)은 보행자가 실험장소로 진입했을 때 전광판을 통해 3가지 메시지가 현출되었고, 관찰자는 보행자가 횡단을 대기하면서부터 횡단을 마칠 때까지의 안전행동 유무를 측정하였다. 시각적 메시지와 청각적 메시지가 함께 제시된 조건(C)에서는 시각적 메시지 조건과 동일하게 보행자가 실험장소에 진입했을 때 3가지 시각적 메시지와 함께 블루투스 스피커를 통해 청각적 메시지를 송출하였다.
- 설계 과정에서 인간 공학적 접근의 목표는 인간과 기계 간 상호작용에서 기능적인 효율성을 높이고 최대의 안전을 보장하는 것이다(Lee, 1997). 본 연구에서는 횡단보도 상황에서 보행자의 안전 행동 향상을 위한 구체적 메시지를 단계 별(횡단 전, 횡단중, 횡단시작)로 고안하여 고휘도 LED 전광판과 블루투스 스피커와 같은 기계적 요인으로 제시하였다. 전달된 시각적·청각적 메시지는 보행자의 안전행동을 향상시킨 것으로 나타나 보행자와 기계 간 효과적인 상호작용이 이루어진 것으로 볼 수 있다.
대상 데이터
- 따라서 시간대를 3차례로 나누어 시간대에 따른 처치의 효과를 비교하고자 하였다. 공간적 범위는 서울시 동작구 C대학교 후문에 위치한 교차로가 있는 횡단보도에서 실시되었다. 해당 장소가 실험 장소로 선정된 이유는 차량과 보행자의 통행량이 많으며 비보호 좌회전 및 보행자 신호 시 우회전이 가능한 곳으로 잠재적 사고 위험이 높아 처치의 효과가 명확하게 나타날 것으로 판단되었다.
- Jin and Lee(2016)의 연구에서는 보행자와 운전자에게 안전관련 메시지를 전달하는 횡단보도 지원시스템을 도입하여 설치 전·후 차량의 주행 속도 및 보행자의 통행 안전에 대한 효과를 검증하였다. 연구에서 사용된 시스템은 DFS(Driver, Feedback System) 및 LED-차량신호등 연계형 과속방지턱 등의 안전시설물을 결합하여 구성하였다. 연구결과, 시스템 설치 전·후 차량의 주간 및 야간 통행 속도가 감소하였으며 횡단 전 또는 횡단 중 좌·우를 확인하는 보행자의 비율이 27.
- 본 연구는 서울시 동작구 소재 C대학 후문에 인접한 횡단보도 한 곳에서 진행되었다. 해당 장소는 다수의 비보호 좌회전 차량 및 우회전 차량으로 인해 보행자 안전이 위협되는 곳이었으며, 횡단보도 건너편 좌측 마을버스 정류장이 위치하여 버스 탑승을 위해 무단횡단 등 불안전행동을 보이는 보행자도 빈번하게 관찰되는 장소였다.
- 본 연구의 독립변수는 시각적 메시지의 단독 처치와 시각적 메시지 및 청각적 메시지의 복합 처치로 구분된다. 시각적 메시지의 제공을 위해 사용된 실험도구는 가로 250mm, 세로 220mm, 높이 1420mm의 외부케이스에 가로 160mm, 세로 960mm의 1단X6열 고휘도 LED 전광판이 내장된 것이었다. 청각적 메시지를 제공할 때에는 블루투스 스피커(Bluetooth ver.
- 본 연구는 일일 평균 28.06명의 보행자를 관찰하였으며, 총 898명의 보행자 행동이 측정되었다. 각 조건에 따른 보행자들의 전체 안전행동(횡단 대기, 시작, 중)의 변화 추세와 각 조건의 평균 비율을 실선으로 표기하여 [Fig.
- 본 연구의 내용적 범위는 횡단 상황에서 시각적 메시지와 시각적-청각적 메시지에 따른 보행자의 안전행동변화를 비교 분석하여 처치의 효과를 검증하는 것이며, 시간적 범위는 측정시간을 14:00~16:00. 16:00~18:00, 18:00~20:00으로 나누어 일일 3차례 관찰을 실시하였다.
데이터처리
- 또한 비모수적 통계검정을 통해 단계 별 유의확률과 신뢰구간을 제공하여 연속적으로 처치가 반복되는 자료를 분석하기에 적합하다. 본 연구에서는 동일 장소에서 관찰한 보행자의 안전 행동에 대한 처치 별 분석 결과를 통계적으로 검증하기 위해 웹 기반 프로그램(http://www.singlecaseresearch.org/calculators/tau-u)을 활용하여 Tau-U값을 산출하였다.
- 본 연구는 관찰 자료의 신뢰성을 확보하기 위해 관찰자 간 신뢰도(IOA: Interobserver Agreement)가 측정되었다. 관찰자 간 신뢰도는 두 명의 관찰자가 동일한 장면을 독립적으로 관찰한 두 결과의 일치/불일치 여부를 비교하여 분석되었다.
- 본 연구는 처치에 따른 안전행동 비율의 차이를 통계적으로 검증하기 위해 Tau-U 점수를 활용하였다. 또한 Tau-U 효과크기를 산출하기 위해 Parker et al.
- Note. Tau-U = S/number of pairs, S=The Kendall Score, SP: Kendall’s S statistic calculated for the comparison between phases, SA: Kendall’s S statistic calculated on the baseline trend, tA: Kendall‘s rank correlation.
이론/모형
- 실험 절차는 각 조건 간 처치효과의 명확한 비교를 위해 다중 처치 반전 설계(Multiple Treatment Reversal Design)를 적용하였다. 다중 처치 반전 설계는 한 실험 내에서 두 가지 이상의 처치를 적용해야할 때 사용되며 처치들 간 상대적인 효과를 비교하는 것이 용이하다는 장점이 있다.
- 다중 처치 반전 설계는 한 실험 내에서 두 가지 이상의 처치를 적용해야할 때 사용되며 처치들 간 상대적인 효과를 비교하는 것이 용이하다는 장점이 있다. 본 연구에서는 다중 처치 반전 설계가 ABCBC 절차로 구성되었다. A는 처치가 가해지지 않는 기저선 단계를 의미하며 B와 C는 각각 다른 유형의 독립변인이 도입되는 단계이다.
- 본 연구는 관찰 자료의 신뢰성을 확보하기 위해 관찰자 간 신뢰도(IOA: Interobserver Agreement)가 측정되었다. 관찰자 간 신뢰도는 두 명의 관찰자가 동일한 장면을 독립적으로 관찰한 두 결과의 일치/불일치 여부를 비교하여 분석되었다.
- 본 연구는 처치에 따른 안전행동 비율의 차이를 통계적으로 검증하기 위해 Tau-U 점수를 활용하였다. 또한 Tau-U 효과크기를 산출하기 위해 Parker et al.(2011)가 제안한 공식을 활용하였으며, 아래에 제시하였다.
성능/효과
- 위 연구에서 LED 안전 유도 블록은 조도를 40~60[1x] 범위의 LED 블록을 사용하여 횡단보도 보행자 대기구간에 설치되었다. LED안전유도블록의 설치전후를 비교한 결과, 야간 교통사고 발생건수와 부상자수가 각각 41.2%, 38.6% 감소하였고 사망자 수는 55.1%의 감소율을 나타내어 효과성이 입증되었다.
- 연구에서 사용된 시스템은 DFS(Driver, Feedback System) 및 LED-차량신호등 연계형 과속방지턱 등의 안전시설물을 결합하여 구성하였다. 연구결과, 시스템 설치 전·후 차량의 주간 및 야간 통행 속도가 감소하였으며 횡단 전 또는 횡단 중 좌·우를 확인하는 보행자의 비율이 27.9%에서 62.9%로 개선되었다. 도로환경에 설치된 교통안전표지는 시각적 메시지의 대표적인 사례라고 볼 수 있다.
- 연구에서 사용된 메시지의 내용은 ‘전방에 교통약자, 규정 속도준수’였으며, 고휘도 LED 전광판을 통해 전달되었다. 연구결과, 두 VMS 제시 유형 모두 주행차량속도 감소에 효과적인 것으로 나타났다. Kum et al.
- (2005)는 운전자의 인지반응 특성요소를 효과척도로 활용하여 VMS 표출방식간(점멸형, 고정식, 스크롤) 유의성 검증을 실시하였다. 운전자의 인지특성을 현저성, 판독성, 이해성으로 선정하여 표출방식에 대한 각각의 실험을 수행한 결과, 현저성과 이해성에서 점멸형 표출 방식이 상대적으로 더 높은 효과가 나타났다.
- 메시지는 "보행자 신호로 바뀔 때 까지 대기하시오", "선회하는 차량을 확인하시오"로 전달되었다. 연구 결과, 청각적 메시지는 보행자와 차량 간 충돌 감소에 매우 효과적이었으며 선회하는 차량에 더 빠르게 반응하는 것으로 파악되었다.
- 구체적으로 실험은 고휘도 LED 전광판을 보행자가 건너는 횡단보도 맞은편에 설치하여 보행전, 중, 후 핵심 안전행동에 대한 구체적인 안전행동이 포함된 시각적 메시지를 전달하는 것이었다. 연구결과, 언어를 포함한 시각적 메시지를 제시하였을 때 불특정 다수 보행자의 구체적인 안전행동 비율이 유의하게 향상된 것으로 나타났다. 그러나 일반적인 교통환경은 수많은 시각적 자극이 존재하여 보행자의 주의가 분산될 가능성이 크고, 주변 자극이 많아 메시지의 현저성이 감소할 가능성이 있다.
- 기저선 조건의 평균 보행자 안전행동 비율은 약 42%로 나타났다. 기저선 이후 시각적 메시지가 도입된 후 안전행동의 증가율이 약 11%로 53%에 가깝게 증가하였으며, 시각적 메시지와 청각적 메시지를 함께 제공한 조건에서는 평균 안전행동 비율의 증가율이 약 10%로 64%로 나타났다. 이후 청각적 메시지의 개별적인 효과를 반복 검증하기 위해 청각적 메시지를 철회하였을 때 안전행동 비율이 약 11% 감소하였고, 마지막 조건에서 다시 청각적 메시지를 제시했을 때 증가율이 약 13%로 안전행동 비율이 65%로 나타났다.
- 기저선 이후 시각적 메시지가 도입된 후 안전행동의 증가율이 약 11%로 53%에 가깝게 증가하였으며, 시각적 메시지와 청각적 메시지를 함께 제공한 조건에서는 평균 안전행동 비율의 증가율이 약 10%로 64%로 나타났다. 이후 청각적 메시지의 개별적인 효과를 반복 검증하기 위해 청각적 메시지를 철회하였을 때 안전행동 비율이 약 11% 감소하였고, 마지막 조건에서 다시 청각적 메시지를 제시했을 때 증가율이 약 13%로 안전행동 비율이 65%로 나타났다.
- 78)로 다른 조건에 비해 일관적으로 낮은 것으로 나타났다. 이후 첫 번째 처치 조건으로 시각적 메시지를 제시했을 때 안전행동 비율은 각각 45.98%(SD=10.10), 67.64%(SD=6.83), 46.85%(SD=12.84) 로 나타났으며, 두 번째 처치 조건으로 시각적 메시지와 청각적 메시지를 함께 제시했을 때의 안전행동 비율은 횡단대기와 횡단중 절차에서 각각 67.55%(SD=5.65), 56.45%(SD=4.69)로 증가하였으나, 횡단시작의 안전행동 비율은 66.06%(SD=7.18)로 소폭 감소하였다. 다음 처치 조건으로 청각적 메시지를 철회한 후 시각적 메시지만 제시하였을 때 모든 횡단절차의 안전행동 비율이 50.
- 18)로 소폭 감소하였다. 다음 처치 조건으로 청각적 메시지를 철회한 후 시각적 메시지만 제시하였을 때 모든 횡단절차의 안전행동 비율이 50.37%(SD=8.88), 57.41%(SD=8.69), 45.97%(SD=8.13) 로 감소하였으며, 마지막으로 다시 청각적 메시지를 함께 제시하였을 때 안전행동 비율은 각각 71.29%(SD=8.23), 65.31%(SD=3.54), 58.67%(SD=4.94)로 증가하였다.
- 15%p)로 비교적 크게 감소하였다. 마지막으로 청각적 메시지와 시각적 메시지를 함께 제시하는 조건을 다시 시행하였을 때 각 시간대별 전반적 안전행동 비율은 65.36%(SD=6.54), 62.76%(SD=6.79), 67.15%(SD=9.25)로, 모든 시간대에서 이전 조건보다 증가한 것으로 나타났다.
- Tau-U 값 산출에 따른 본 연구의 처치 효과크기 분석 결과는 [Table 3]에 제시하였다. 시간별 처치 유형에 따른 횡단절차에서의 안전행동을 살펴보면, 각 처치 단계에서 보행자의 전반적 안전행동은 모두 유의한 차이가 발견되었으며 그 효과크기 또한 Tau-U≥.86으로 매우 높은 것으로 나타났다. 이는 기저선 단계와 시각적 메시지의 처치단계에서 보행자의 안전행동에 유의한 차이가 있다는 것을 의미하며, 시각적 메시지보다 시각적-청각적 메시지를 함께 제공하는 것이 보다 더 효과적이라는 것을 나타난다.
- 86으로 매우 높은 것으로 나타났다. 이는 기저선 단계와 시각적 메시지의 처치단계에서 보행자의 안전행동에 유의한 차이가 있다는 것을 의미하며, 시각적 메시지보다 시각적-청각적 메시지를 함께 제공하는 것이 보다 더 효과적이라는 것을 나타난다. 구체적으로 기저선 단계와 시각적 메시지 처치 비교에서 횡단대기와 횡단시작은 효과가 나타나지 않았으나, 횡단 중 절차에서 유의한 차이가 나타났으며 Tau-U = 1 (p < .
- 05)로 매우 큰 효과크기를 나타냈다. 반대로 시각적 메시지 처치와 시각적-청각적 메시지 비교 단계에서는 횡단 중에서 유의한 차이가 발견되지 않았고, 횡단대기와 횡단시작 절차에서 각각 Tau-U = .94 (p < .05), .64 (p < .05)로 유의한 차이를 보였으며 효과 크기 또한 높은 것으로 나타났다. 시각적-청각적 메시지 처치단계 이후 청각적 메시지의 철회효과를 검증하기 위해 실시한 두 번째 시각적 메시지 처치와 시각적–청각적 메시지의 비교에서는 횡단대기와 횡단시작 절차에서 Tau-U = -.
- 본 연구의 목적은 시각적 메시지와 시각적-청각적 메시지가 보행자의 안전보행 증가에 미치는 효과를 비교검증 하는 것이었다. 연구 결과, 처치를 적용하기 전보다 시각적 메시지를 제공했을 때 보행자의 전반적인 안전 행동이 증가한 것으로 나타났다. 이후 시각적-청각적 메시지 처치 단계에서는 시각적 메시지만 제시한 것보다 보행자의 안전행동 증가에 더 효과적인 것으로 나타났다.
- 연구 결과, 처치를 적용하기 전보다 시각적 메시지를 제공했을 때 보행자의 전반적인 안전 행동이 증가한 것으로 나타났다. 이후 시각적-청각적 메시지 처치 단계에서는 시각적 메시지만 제시한 것보다 보행자의 안전행동 증가에 더 효과적인 것으로 나타났다. 구체적으로 종속변수로 측정된 3가지 안전 행동 각각을 살펴보면, 시각적 메시지만 사용된 단계에서 양옆을 살피는 횡단 시작단계에서는 보행자의 안전행동이 유의하게 증가하였으나 횡단 전, 중 단계에서는 유의한 증가가 나타나지 않았다.
- 시각적-청각적 메시지 단계에서는 시각적 메시지를 제시한 것보다 횡단 전, 중 단계에서 보행자의 안전행동이 유의하게 향상된 것으로 나타났다. 이는 시각적 메시지에 청각적 메시지를 추가하여 제공하는 것이 보행자의 행동 반응을 유도하는데 더욱 효과적이라는 것을 나타낸다.
후속연구
- 처치 단계에서 관찰된 무단횡단 보행자의 경우 메시지가 충분히 전달되기 전에 횡단보도를 건너는 시도를 하여 처치로 인한 개입이 제한되었다. 향후 연구에서는 보행자의 무단횡단 시도를 억제할 수 있는 시스템이 마련되어야 할 것으로 판단된다. 둘째, 본 연구의 실험 장소가 한 곳이었다는 점이다.
- 운전자에게 전달되는 정보는 C-ITS 센터에서 교통 정보를 제공하는 것과 보행자검지기, 신호제어기 등을 통해 수집한 데이터를 기지국에서 처리하여 제공하는 것으로 구성된다. 메시지 전달 매체에 보행자 및 통행 차량의 수와 같은 데이터를 수집할 수 있는 통신 기술을 추가할 경우 교통사고 예방에 더욱 효과적일 것으로 판단된다.
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