[논문]스마트폰 사용 보행자의 안전성 제공을 위한 알람서비스에 관한 연구 : Depth-based alarming 적용 효과를 중심으로

김지윤; 조영화; 정재훈

문제 정의

[8]. 따라서 본 연구는 주의네 트워 크 관련 연구 중 Jin Fan 교수가 여러 다른 종류의 큐를 제공하여 알람에 대한 행동적 반응에 대해 연구한 내용을 참조하여 보행자용 알람 제공방식에 대해 연구하고자 하였다.
따라서 본 연구에서는 보행자의 안전을 높일 수 있는 방안으로 스마트폰을 이용한 모바일 알람 서비스를 구상하였고, 특히 이번 연구에서는 산만 보행시 가장 위험행동으로 지적 받는 메시지 이용 (instant message mode) 부분에서의 효과적인 알람 제공방식에 대해 연구하고자 하였다.
본 연구에서 사람들의 안전도 향상에 영향을 끼칠 구체적인 큐로는 정규알람을 제공하되 그 이전에 사전 알람을 한번 더 제공하는 pre-alarm(사전알람) 형태와, 알람 제공 시 사용자가 느낄 수 있는 심리적 거부감 또한 줄이기 위해 depth-based alarming(투명도 또는 컬러)을 통해 사전알람(pre-alarm)을 도입하는 방식을 고려하여 알람 서비스를 제공하고자 하였다.

제안 방법

RT 의 경우 실험 시 녹화된 피험자의 반응 중 문제가 없는 10 개의 데이터를 채택하여 동영상 편집 프로그램을 통해 즉정 되 었으며, disturbance 와 satisfaction 는 google docs 통해 설문조사하였고, 데이터 분석에는 SPSS 가 이용되었다. 일변량 분산분석을 통해 IM mode 와 color 의 반응시간에 대한 주 효과와 상호작용 효과, distarbance 의 평균에 대한 주 효과 상호작용 효과, satisfaction 의 평균에 대한 주 효과와 상호작용 효과를 고려하였다.
본 연구에서는 평소 스마트폰을 이용하는 20 대 남, 여 29 명(남자 21 명, 여자 8 명) 을 대상으로 실험하였으며 반응시간 측정을 위해 동영상 촬영 및 실험에 관한 동의서를 받고 진행하였으며, 실험은 투명도에 대해서는 피험자 내 설계로, 컬러에 대해서는 피험자 간 설계로 진행되었으며 투명도의 경우 순서는 랜덤(randomly assigned)으로 제공되었다. 위 피험자 중 실험 중 제공된 알람에 제대로 반응하지 않았거나 자극물의 소리에 민감하게 반응한 7 명의 데이터는 반응시간 측정시 사용되지 않았다.
3.2 무선조정 자동차 (RC 카) 실험

실제 차량을 대체할 자극물로서 RC 카(M40S 폭스바겐 레이스 투아렉 3)를 이용하였고, 직접 제작한어플리케이션을 통해 피험자에게 알람을 제공하였으며(그림 1), 피험자가 제공받는 알람의 시간정보를 실시간으로 파악하여 자극물을 제공하였다(그림 2).
가 이용되었다. 일변량 분산분석을 통해 IM mode 와 color 의 반응시간에 대한 주 효과와 상호작용 효과, distarbance 의 평균에 대한 주 효과 상호작용 효과, satisfaction 의 평균에 대한 주 효과와 상호작용 효과를 고려하였다.
즉정값은 RT(reaction time), disturbance, satisfaction 으로 RT 의 경우는 동영창 촬영 후 분석을 통해 밀리초까지 즉정 되 었고, disturbance 과 satisfaction 은 실험 후 설문을 통해 측정되었다.
채팅의 진행을 위해 채팅상대자로 실험도우미가 고용되었으며 채팅 내용은 추석, 개강에 대해 사전에 선정된 질문을 위주로 대화를 진행하였고, 채팅 상대자나 피실험자, 실험자는 모두 실험을 위해 제작된 앱을 이용해 실험하였다. 실험방법 및 목적은 구두로 설명되었고 RC 카의 소리를 듣고 반응하는 것을 방지하기 위해 귀마개 착용 및 알람이 제공되지 않았을 때에는 메시지에만 신경 써줄 것을 별도로 요청하였다.
실험방법 및 목적은 구두로 설명되었고 RC 카의 소리를 듣고 반응하는 것을 방지하기 위해 귀마개 착용 및 알람이 제공되지 않았을 때에는 메시지에만 신경 써줄 것을 별도로 요청하였다. 한 사람당 3가지 IM mode(메 시 지 이 용 시 제 공 되는 알람 모드)를 모두 실험하였으며 각 모드별 10 회 ~20 회, 총 3회 실험하였고 사전연습 대신 순서를 랜덤으로 제공함으로써 학습효과로 인한 영향을 줄이고자 하였다.

대상 데이터

실험은 성균관대학교 의대 강당 로비에서 피험자의 신체적 반응 측정용 캠코더(canon FS200), 설문용 노트북(ZD360-GD 70K), 피험자 채팅용 스마트폰(SHV-250), 피험자 알람 정보 제공 스마트폰(SHV-160)과 태블릿 pc(SHW-M380S), 그리고 자극제인 RC 카를 이용해 진행되었다.

이론/모형

실험은 Jin Fan 교수의 ANT-R 에서 이용된 사항들을 참조하여 인터벌, 조작방법, 큐 타입을 고려하였다[13]. 사전알람(que)과 정규알람(target)의 간격은 0 초, 2 초로제 공되 었고, 조작은 4가지 방향(3 시 , 6 시 , 9 시 , 12 시방향)에 대해 이루어졌고, 이는 어플리케이션 상으로 랜덤하게 제공되었다.

성능/효과

3. IM(Instant Messaging) mode: 메시지 서비스 이용시 제공받은 알람의 투명도에 따라 구분되며, 100: 투명도 없음, 50: 투명도가 50%, 0: 투명도가 100%, 즉 사전알람이 제공되지 않는 경우를 나타낸다.
IM mode 는 pre-alarm 이 제 공된 50, 100 mode 와 0 mode 에관해 검 정하였고, 그 결과 p=0.00 로 pre-alarm 을 제공하는 것이 유의 하다고 나왔고, color 역시 red 와 yellow 간 유의한 차이가 있음이 밝혀졌다. 하지만 IM mode 와 color 는 p=0.
셋째, 사용자의 안전도뿐만 아니라 disturbance 를 줄이고 satisfaction 을 늘리기 위해 depth 를 제공하는 여러 조건을 실험 하였으나 disturbance 와 satisfaction 에 는 영 향을 끼치지 않는 것으로 나타났다. 결론적으로, plalarm 을 제공하는 depth-based alarming 방식 에 따라 보행자의 반응 속도에 차이를 보였으므로 pre-alarm 을제공하는 depth-based alarming 서비스의 중요성 및 알람 설계방식의 중요성을 통계적으로 입증하였다.
사전 알람의 제공했을 경우 그렇지 않은 경우보다 보행자의 안전에 영향을 끼치는 반응속도가 빠른 것으로 나타났다. 둘째, color 와 transparent 의 즉면에서 depth 를적용했을 경우 red 색상의 경우가 yellow 색상의 경우보다 반응속도가 빠른 것으로 나타났다. 특히 yellow 에서 transparent 를 준 경우에는 색상도 옅고 투명해 사후 인터뷰 시 알람이 잘 보이지 않았다는 평이 많아 사용자의 disturbance 에서는 유의미한 차이가 보일 것으로 예상되었지만, 결과적으로 distrubance 가 아닌 반응 속도에 영향을 끼쳤다는 점이 흥미로웠다.
(그림 3) 마이너스 값은 정규알람 이전에 반응을 보인 경우로, 플러스 값은 정규알람 이후에 반응을 보인 경우로 해석할 수 있다. 따라서 표 1 의 결과를 보면 IM mode 0 의 경우는 정규알람을 제공받은 후반응을 보인 것을 알 수 있고, IM mode 50, 100 의 경우는 사전알람을 제공받은 후 정규알람이 제공되기 전에 반응을 보인 것을 알 수 있다. 특히 red 색상의 경우 투명도 50 과 100 간의 차이가 없으나 yellow 색상의 경우는 그 차이가 크게 나타났다.
먼저 교통사고 방지를 위한알람 효과에 관련된 연구를 먼저 살펴보면 운전자가 충돌방지 알람 시스템에 노출된 경우, 알람을 받을 때에는 주행속도 면에서 부족함을 보였지만 알람을 받은 경우 알람을 받은 상황뿐만 아니라 그 이후에도 조심스러운 행동을 유지함은 물론 그 후로도 최소 6 개월가량 더 안전한 경향을 보여 알람시스템의 제공은 알람을 제공한 시점은 물론 그 이후의 안전도에도 영향을 주는 것으로 나타났다[6]. 따라서 보행자의 경우에도 알람 서비스를 제공할 경우 위와 같은 효과를 기대해 볼 수 있을 것으로 보인다.
먼저, 보행자의 safety 를 높이기 위해 사전 알람을 제공하는 것은 의미 있다는 점이다. 사전 알람의 제공했을 경우 그렇지 않은 경우보다 보행자의 안전에 영향을 끼치는 반응속도가 빠른 것으로 나타났다. 둘째, color 와 transparent 의 즉면에서 depth 를적용했을 경우 red 색상의 경우가 yellow 색상의 경우보다 반응속도가 빠른 것으로 나타났다.
특히 yellow 에서 transparent 를 준 경우에는 색상도 옅고 투명해 사후 인터뷰 시 알람이 잘 보이지 않았다는 평이 많아 사용자의 disturbance 에서는 유의미한 차이가 보일 것으로 예상되었지만, 결과적으로 distrubance 가 아닌 반응 속도에 영향을 끼쳤다는 점이 흥미로웠다. 셋째, 사용자의 안전도뿐만 아니라 disturbance 를 줄이고 satisfaction 을 늘리기 위해 depth 를 제공하는 여러 조건을 실험 하였으나 disturbance 와 satisfaction 에 는 영 향을 끼치지 않는 것으로 나타났다. 결론적으로, plalarm 을 제공하는 depth-based alarming 방식 에 따라 보행자의 반응 속도에 차이를 보였으므로 pre-alarm 을제공하는 depth-based alarming 서비스의 중요성 및 알람 설계방식의 중요성을 통계적으로 입증하였다.
표 3 은 설문을 통한 disturbance 를 알아본 것으로 disturbance 의 평균에 대한 각 요소별 효과를 조사한 결과, color 의 경우 p=0.241 이고, IM mode 의 경우 p=0.718 이고, IM mode 와 color 의 경우 p=0.411 로 사용자 입장에서 느끼는 심리적 disturbance 의 차이는 없다고 나타났다. 특히 color 의 경우 사후 인터뷰에서 pre-alarm 이 잘 보이지 않아 짜증나고, 방해되었다는 평이 많아 수치적으로는 유의하게 나타날 것을 기대했으나 설문에서와 달리 실험에서 반응속도 (RT) 에 영향을 끼쳤다는 점이 예상과 달랐다.
표 4 의 경우도 설문을 통해 satisfaction 을 알아보았고 satisfaction 의 평균에 대한 각 요소별 효과를 조사한 결과, color 의 경우 p=0.107 이 고, IM mode 의 경우 p=0.603 이 고, IM mode 와 color 의 경우 p=0.430 으로 사용자 입장에서 느끼는 satisfaction 의 차이 또한 없는 것으로 나타났다.

후속연구

사전알람(pre-alarm): 정규알람 이전에 제공되는 알람으로 ctoa(cue-target onset asynchrony)와 자극간 인터벌은 본 연구에서는 2 초를 제공하였다[9]. 사람마다 다른 반응속도를 고려해 개개인 맞춤 인터벌 제공방식에 대한 연구를 추후 예정 중이다.

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