[논문]보행안전을 위한 앱서비스 'Smombie Safe Go' UI 연구

차오셴웨; 김세화

doi:10.5392/jkca.2020.20.10.190

보행안전을 위한 앱서비스 'Smombie Safe Go' UI 연구
User Interface for the 'Smombie Safe Go' App for Walking Safety 원문보기

한국콘텐츠학회논문지 = The Journal of the Korea Contents Association, v.20 no.10, 2020년, pp.190 - 198

차오셴웨 (동서대학교 일반대학원 디자인학과) , 김세화 (동서대학교 일반대학원 디자인학과)

초록
AI-Helper

스마트폰 기술의 발전은 인간의 생활에 편리를 가져왔으나, 과도한 스마트폰 사용은 다양한 사고의 원인이 되기도 한다. 이 중 생명과 직결되는 대표적인 위험한 사고가 보행 중 부주의로 인한 안전사고이다. 본 연구에서는 보행 중 스마트폰을 사용할 때, 이러한 사고를 방지할 수 있도록 하는 애플리케이션 서비스 'Smombie Safe Go' UI(user interface)를 제안하고자 하였다. 이를 위해, 자료 조사와 사용자 관찰을 통해 보행자 여정맵을 작성하고 사용자 보행 중 안전에 필요한 주요 기능을 도출하였는데, 투명한 인터페이스를 비롯하여 장애물 위치 알림, 위험에 대한 주의와 경고 기능이 필요한 것으로 나타났다. 서비스 내용을 구체화하기 위하여 사용자 관찰을 통해 스마트폰을 사용하면서 보행 시에 맞닥뜨리는 위험상황을 세 가지로 - ① 전방에 장애물이 나타날 경우, ② 횡단보도에 신호등이 있는 경우, ③ 횡단보도에 신호등이 없는 경우- 구분하였다. 위험상황별 시나리오를 작성하고, 각 상황에서 위험을 경고하는 앱서비스 flow와 UI를 설계하였다. 또한 이 서비스 구현을 위해 V2N(Vehicle to Network), AI 3D 물체인식기술, 비콘(Beacon) 등의 기술들을 검토하고 활용방식을 제안하였다. 나아가 연구의 심화를 통해, 'Smombie Safe Go'는 일반 보행자 뿐 만 아니라, 시각 장애인들에게 안전한 보행을 지원할 수 있는 앱서비스로 활용이 가능할 것으로 예측된다.

Abstract ▼ AI-Helper

The development in smartphone technology has brought convenience to the life of the mankind, but an excessive use of smartphones sometimes causes various accidents. This research tried to propose an application service 'Smombie Safe Go' UI(User Interface) that allows the prevention of such accident while using smartphones when walking. For this, after research and user observations, produced walker journey maps and derived necessary main functions needed for safety, and the result showed that transparent interface, obstacle location alert, warning of dangers functions were necessary. To make the contents of the service more detailed, hazardous situations faced during smartphone use when walking were classified into 3 situations : 1. Obstacle appearing in front, 2. traffic lights on crosswalks 3. No traffic lights on crosswalks. Scenarios by hazardous situation were written, and the flow and UI of the app service that warns its users in each situation of hazards were designed. it is predicted that 'Smombie Safe Go' may be possible to be utilized as an app service that provides a safe walking experience for not only regular pedestrians but also the blind population.

주제어

표/그림 (14)

그림 그림 1. 스마트폰 좀비와 스마트폰 사용금지 표지판
그림 그림 2. 주시점 분포 비교(일반 보행시 vs.스마트폰 사용 시
표 표 1. 스마트폰 사고예방을 위한 앱 개발연구[7-11]
표 표 2. 보행자 여정맵 내용
표 표 2. 보행자 여정맵 내용
그림 그림 4. 보행 중 시야각
그림 그림 5. 투명 인터페이스
표 표 3. 보행 중 스마트폰 사용에 따른 위험상황 분류 및 서비스 니즈(needs)
표 표 4. 위험상황에 따른 서비스 방안 도출
표 표 5. Smombies Safe Go의 주요 기능 설명
그림 그림 6. 서비스 Flow
표 표 6. 전방에 장애물이 있을 때
표 표 7. 신호등이 있는 횡단보도 보행시
표 표 8. 신호등이 없는 횡단보도 보행시

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

제안된 앱 서비스의 구현을 위해서는 다양한 첨단 기술이 응용되어야 한다. 그러나 프로그램 구현완성은 인프라 및 기술적인 면에서 구현의 한계가 있기 때문에 본 연구에서는 UI 프로토타입을 제안하는 것까지 진행하였다. 그러나 향후 이와 같은 앱들이 실제 개발되어 서비스가 이뤄진다면, 스몸비와 같은 스마트폰 사용자들의 보행안전 향상에 기여할 뿐 아니라, 더 나아가 시각적 장애를 가진 사람들이 안전하게 보행하고 위험 상황을 즉시 인지하여 위험상황을 미연에 방지하는데 기여할 것으로 기대된다.
따라서 본 연구에서는 보행 중 스마트폰 사용이 빈번한 사용자층을 대상으로 보행 중 스마트폰 사용실태를 조사하고, 사용자 보행 시 각종 위험상황에 따라 위험을 인지하고 상해사고를 미연에 방지할 수 있는 새로운 앱 서비스인 [Smombie Safe Go]를 제시하고자 한다.
이러한 이유로 인해 가장 근본적인 해결책으로는 보행 시 스마트폰 사용을 자제해야 하나, 다양한 노력에도 불구하고 보행중 스마트폰 사용과 이로 인한 안전사고는 줄지 않고 있는 상황이다. 따라서 본 연구에서는 스마트폰을 사용하면서도 주의가 덜 분산되어 안전하게 보행할 수 있는 방안을 모색해 보고자 한다.
보행 중 스마트폰을 볼 때, 사용자의 시야 범위가 10~20°로 감소하기 때문에[12], 사용자는 자주 고개를 들어 주변 상황을 확인해야 하고, 이러한 상황이 반복되면서 사고 발생 가능성이 높아진다[그림 4]. 따라서 이를 개선하고자 [그림 5]와 같이 사용자가 보행 중 스마트폰을 사용할 때 스마트폰 사용과 주변 환경을 동시에 주시할 수 있도록 하는 투명배경 인터페이스를 제안하였다. 이 투명화면 인터페이스는 스마트폰 사용 중에도 스마트폰 후방 카메라를 이용해 전방의 도로 상황이나 주변 환경의 정보(계단 위치, 아이 위치 등)를 스마트폰 화면에 보여줄 수 있도록 하는 것이다.
본 연구에서는 보행안전을 위한 앱 서비스 개발을 위해, 다음과 같은 서비스 개발과정을 진행하였다.
본 연구에서는 스마트폰 중독사용으로 인한 보행안전사고에 대한 자료를 정리하고, 보행 중 스마트폰을 사용하는 스몸비 사용자들의 보행 여정을 관찰하였다. 관찰 결과, 보행 중 스마트폰 사용에 따른 문제점을 주변상황에 대한 주의결핍, 장애물 미인식, 횡단보도에서 주의분산의 위험이 있다는 것을 알 수 있었다.
이 보고서에서는[2], 보행 중 스마트폰 사용에 의한 주의의 분산이 어떻게 사고 발생에 영향을 미치는가에 대해 실험 결과가 제시되어 있다. 시선추적기(Eye Tracker)를 이용하여 주시점의 위치를 비교하였다.

제안 방법

국가적 차원에서 보행 중 스마트폰 사용에 대한 안전을 증진하기 위한 노력의 일환으로 정책개발 및 환경개선 등을 추진하였다. 환경개선방안으로, 바닥 신호등이나 차세대 지능형 교통 체계(C-ITS)를 설치하기도 하였으나 설치비용 매우 높아 적용 환경이 제한적이어서 범용적 적용은 어려웠다.
그런데 신호등이 없는 횡단보도에서는 달려오는 차에 대해 많은 주의가 요구되므로 달려오는 차에 대한 ‘경고’ 인터페이스를 추가하였다.
첫째, 인터넷 검색을 통해 보행 중 스마트폰 사용으로 인한 사고가 빈발하는 장소, 시간대, 이용자 그룹, 그리고 이용자의 행위 등에 대한 정보를 수집하고 정리·분석하였다. 둘째, 10인의 스몸비족을 대상으로 인터뷰와 사용자 관찰을 진행하여 이들이 보행 중 스마트폰을 사용할 때 겪는 문제들을 구체적으로 조사하였다. 이를 토대 보행자 여정맵을 작성하고, 사용자의 불편사항(Pain Point)과 이에 대한 개선방안을 도출하였다.
30대 직장인들은 뉴스를 보거나 메시지를 주고받는다고 하였고, 주부들은 아이들을 챙기며 틈틈이 SNS를 보거나 웹서핑을 한다고 하였다. 따라서 사용자 유형을 학생, 직장인, 주부로 분류하여 보행 여정에 대한 관찰을 진행하였다.
관련기술 사용으로는 AI 3D기술을 활용하여 장애물의 모델을 미리 3D로 데이터화하고, 보행 중 전방에 무엇인가 있을 때 그것이 장애물인지 여부를 판단하고, 장애물이라고 판단되는 경우 스마트폰 화면에서 장애물이 있음을 알려준다. 또한 TOF 3D 카메라를 활용하여 장애물과 사용자 간의 거리를 감지하고, 장애물의 위치와 부피도 인식한다. 이를 통해 사용자가 장애물에 접근할 때 사용자가 피해야 할 방향을 계산하여 경고할 수 있다.
발견된 문제들을 포스트잇에 기록하고 유사한 원인들끼리 그룹핑한 [그림 3]의 어피니티 다이어그램을 작성하였다. 이 결과를 [표 2]와 같이 정리하였는데, 분류된 위험상황은 ‘주변상황에 대한 주의결핍’, ‘장애물 미인식’, ‘횡단보도에서 주의분산’이었다.
이 자료를 토대로 [표 2]에서와 같이 사용자 보행 여정맵을 작성하였다. 보행자 유형별로 보행 여정을 5단계로 구분하고 각 단계에서 발견된 문제들을 정리하였다.
본 과정에서는 사용자 동의를 거쳐, 기초 자료를 정리하고 보행 여정을 관찰 기록하였다. 이 자료를 토대로 [표 2]에서와 같이 사용자 보행 여정맵을 작성하였다.
사용자 인터뷰를 통해 보행자가 맞닥뜨릴 수 있는 위험상황을 조사하고 분류하였다. 먼저, 2019년 9월 23일부터 29일까지 보행 중에도 스마트폰을 사용하곤 한다는 사람들 10인을 대상으로 인터뷰와 사용자 관찰을 진행하였다.
세 가지 위험상황으로 인한 사고를 예방하기 위해 상세서비스 UI를 제안하였다.
이를 토대 보행자 여정맵을 작성하고, 사용자의 불편사항(Pain Point)과 이에 대한 개선방안을 도출하였다. 셋째, 보행 시에 맞닥뜨리는 위험상황을 구체적으로 나누고, 각 상황에서 위험을 경고하는 앱 서비스 flow와 UI를 설계하고, 이를 구현하기 위해 활용 가능한 기술들을 제시하였다.
이 보고서에서는[2], 보행 중 스마트폰 사용에 의한 주의의 분산이 어떻게 사고 발생에 영향을 미치는가에 대해 실험 결과가 제시되어 있다. 시선추적기(Eye Tracker)를 이용하여 주시점의 위치를 비교하였다. 분석 결과[그림 2] 일반적인 상황의 보행 시에 주시점은 전방에 집중적으로 분포되어 있으나, 보행 중 스마트폰 사용 시 주시점은 전방과 스마트폰의 경계면에 주로 분포되어 있었다.
신호등이 있는 횡단보도를 건너는 경우, 스마트폰 후면 카메라로 신호등을 포착하여 ‘주의’ 인터페이스를 제안하였다.
앞의 세 가지 위험상황 분석을 통해 서비스 니즈를 정리하고, 위험상황별 해결 서비스 방안을 도출하였다. 구체적 내용은 아래 [표 4]와 같이 정리하였다.
이와 같은 위험상황에서 상해사고를 줄일 수 있도록 하는 앱서비스인 [Smombies Safe Go]를 제안하였다. 위험상황별 알림, 주의, 경고 수준의 사용자 flow를 설계하였으며, 사용자 flow에 따른 UI 디자인을 진행하고, 관련 구현 기술을 검토하여 기술 구현 방안을 제시하였다.
위험상황에서 상해사고를 줄일 수 있도록 하는 앱서비스인 [Smombies Safe Go]를 제안하였다. 주요기능은 장애물 지도, 투명화면 인터페이스, 알림과 경고, 방향지시로, 기능의 사용 여부는 사용자들이 설정할 수 있도록 하였다.
이를 바탕으로 위험상황을 보행 시 ‘일반적인 경우’, ‘전방에 장애물이 나타날 경우’, ‘횡단보도에 신호등이 있을 경우’, ‘횡단보도에 신호등이 없을 경우’로 구분하였다.
둘째, 10인의 스몸비족을 대상으로 인터뷰와 사용자 관찰을 진행하여 이들이 보행 중 스마트폰을 사용할 때 겪는 문제들을 구체적으로 조사하였다. 이를 토대 보행자 여정맵을 작성하고, 사용자의 불편사항(Pain Point)과 이에 대한 개선방안을 도출하였다. 셋째, 보행 시에 맞닥뜨리는 위험상황을 구체적으로 나누고, 각 상황에서 위험을 경고하는 앱 서비스 flow와 UI를 설계하고, 이를 구현하기 위해 활용 가능한 기술들을 제시하였다.
이 결과를 [표 2]와 같이 정리하였는데, 분류된 위험상황은 ‘주변상황에 대한 주의결핍’, ‘장애물 미인식’, ‘횡단보도에서 주의분산’이었다. 이를 토대로 위험상황별 서비스 니즈(needs)를 도출하였다.
이를 바탕으로 위험상황을 보행 시 ‘일반적인 경우’, ‘전방에 장애물이 나타날 경우’, ‘횡단보도에 신호등이 있을 경우’, ‘횡단보도에 신호등이 없을 경우’로 구분하였다. 이와 같은 위험상황에서 상해사고를 줄일 수 있도록 하는 앱서비스인 [Smombies Safe Go]를 제안하였다. 위험상황별 알림, 주의, 경고 수준의 사용자 flow를 설계하였으며, 사용자 flow에 따른 UI 디자인을 진행하고, 관련 구현 기술을 검토하여 기술 구현 방안을 제시하였다.
위험상황에서 상해사고를 줄일 수 있도록 하는 앱서비스인 [Smombies Safe Go]를 제안하였다. 주요기능은 장애물 지도, 투명화면 인터페이스, 알림과 경고, 방향지시로, 기능의 사용 여부는 사용자들이 설정할 수 있도록 하였다. 기능에 대한 설명은 다음의 [표 5]과 같다.
첫째, 인터넷 검색을 통해 보행 중 스마트폰 사용으로 인한 사고가 빈발하는 장소, 시간대, 이용자 그룹, 그리고 이용자의 행위 등에 대한 정보를 수집하고 정리·분석하였다.

대상 데이터

사용자 인터뷰를 통해 보행자가 맞닥뜨릴 수 있는 위험상황을 조사하고 분류하였다. 먼저, 2019년 9월 23일부터 29일까지 보행 중에도 스마트폰을 사용하곤 한다는 사람들 10인을 대상으로 인터뷰와 사용자 관찰을 진행하였다. 인터뷰 참여자의 구성은 10대에서 30대까지로, 이들의 직업은 학생, 직장인, 주부였다.
먼저, 2019년 9월 23일부터 29일까지 보행 중에도 스마트폰을 사용하곤 한다는 사람들 10인을 대상으로 인터뷰와 사용자 관찰을 진행하였다. 인터뷰 참여자의 구성은 10대에서 30대까지로, 이들의 직업은 학생, 직장인, 주부였다.

이론/모형

이 투명화면 인터페이스는 스마트폰 사용 중에도 스마트폰 후방 카메라를 이용해 전방의 도로 상황이나 주변 환경의 정보(계단 위치, 아이 위치 등)를 스마트폰 화면에 보여줄 수 있도록 하는 것이다. 이를 구현하기 위해서 광각렌즈 기술을 이용한다. 일반적으로 렌즈는 초점거리가 짧을수록 시야는 더 넓어지는데, 광각렌즈는 초점거리가 35mm 혹은 그 이하로 시야각이 육안으로 볼 수 있는 부분보다 더 넓은 렌즈로[13], 이 렌즈를 사용하면 사용자가 위험상황을 인지하는 것이 용이하다.

성능/효과

본 연구에서는 스마트폰 중독사용으로 인한 보행안전사고에 대한 자료를 정리하고, 보행 중 스마트폰을 사용하는 스몸비 사용자들의 보행 여정을 관찰하였다. 관찰 결과, 보행 중 스마트폰 사용에 따른 문제점을 주변상황에 대한 주의결핍, 장애물 미인식, 횡단보도에서 주의분산의 위험이 있다는 것을 알 수 있었다. 이를 바탕으로 위험상황을 보행 시 ‘일반적인 경우’, ‘전방에 장애물이 나타날 경우’, ‘횡단보도에 신호등이 있을 경우’, ‘횡단보도에 신호등이 없을 경우’로 구분하였다.
시선추적기(Eye Tracker)를 이용하여 주시점의 위치를 비교하였다. 분석 결과[그림 2] 일반적인 상황의 보행 시에 주시점은 전방에 집중적으로 분포되어 있으나, 보행 중 스마트폰 사용 시 주시점은 전방과 스마트폰의 경계면에 주로 분포되어 있었다.

후속연구

그러나 프로그램 구현완성은 인프라 및 기술적인 면에서 구현의 한계가 있기 때문에 본 연구에서는 UI 프로토타입을 제안하는 것까지 진행하였다. 그러나 향후 이와 같은 앱들이 실제 개발되어 서비스가 이뤄진다면, 스몸비와 같은 스마트폰 사용자들의 보행안전 향상에 기여할 뿐 아니라, 더 나아가 시각적 장애를 가진 사람들이 안전하게 보행하고 위험 상황을 즉시 인지하여 위험상황을 미연에 방지하는데 기여할 것으로 기대된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	Smombie Safe Go는 어떤 애플리케이션인가?	이 중 생명과 직결되는 대표적인 위험한 사고가 보행 중 부주의로 인한 안전사고이다. 본 연구에서는 보행 중 스마트폰을 사용할 때, 이러한 사고를 방지할 수 있도록 하는 애플리케이션 서비스 'Smombie Safe Go' UI(user interface)를 제안하고자 하였다. 이를 위해, 자료 조사와 사용자 관찰을 통해 보행자 여정맵을 작성하고 사용자 보행 중 안전에 필요한 주요 기능을 도출하였는데, 투명한 인터페이스를 비롯하여 장애물 위치 알림, 위험에 대한 주의와 경고 기능이 필요한 것으로 나타났다.
	스마트폰에 대한 과도한 사용으로 인한 부작용에는 무엇이 있는가?	오늘날 스마트폰은 생활에 필수품이 되었으나, 스마트폰에 대한 과도한 사용으로 인한 부작용도 함께 나타나고 있다. 예를 들어, 안구 피로 및 시력 저하나 목 디스크 등과 같은 신체적 증상과 함께 다양한 안전사고들이 늘고 있다. 이 중 생명과 직결되는 대표적인 사고가 보행 중 부주의로 인한 상해사고이다.
	분산된 주의는 인간의 정보처리과정에 자원이 제한되어 있기 때문에 무엇을 의미하는가?	스마트폰과 전방을 동시에 주시하기 위해서는 주의를 배분하여 할당하게 되는데, 이를 ‘분산된 주의(divided attention)라고 한다[6]. 분산된 주의는 인간의 정보처리과정에 자원이 제한되어 있기 때문에, 어떠한 과업 또는 사건에 주의를 집중할 때 다른 출처로부터의 정보처리 능력이 감소됨을 의미한다.

참고문헌 (15)

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원문보기 상세보기
이지훈, "보행 중 스마트폰 사용자 안전 개선 디자인," 한국디자인학회 학술발표대회, 제2016권, 제10호, pp.220-221, 2016.
이동운, "스마트폰 사용 보행자를 위한 계단에서의 사고 방지 시스템 제안," 한국HCI학회, 제2017권, 제2호, pp.538-541, 2017.
Donghee Kim and Kyungsik Han, "Smombie Guardian: We watch for potential obstacles while you are walking and conducting smartphone activities," smartphone activities, Vol.13, No.6, pp.1-21, 2018.
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https://snapshot.canon-asia.com/taiwan/article/zh/lens-basics-6-wide-angle-lenses, 2020.03.20.
https://zhuanlan.zhihu.com/p/32171299, 2020.04.10.
金珠瑛, 휴대용 스마트 기기 내장 센서 정보 융합을 활용한 보행자 추측 항법의 개발, 홍익대학교 기계공학부전공, 석사학위논문, 2013.

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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