• 검색 결과가 없습니다.

뇌파 측정 결과

문서에서 저작자표시 (페이지 57-90)

Fig. 4.6은 피험자의 전두엽에서 α파와 β파를 Valence&Arousal 모델을 기반으로 분석한 결과를 시간 경과에 따라 보여주고 있다. 사람이 긍정적인 감정을 느낄 때 좌전두엽보다 우전두엽이 더 활성화되기 때문에 Valence는 좌전두엽과 우전두엽의 비대칭성에 의해서 평가된다[33,34]. 일반적으로 Valence값이 양일 때, 우전두엽이 좌전두엽보다 비교적 활성화되어 쾌적한 상태와 같은 긍정적인 상태를 나타낸다.

Fig. 4.6 (a)에서 제시된 시간에 따른 Valence의 변화를 보면, HVAC 냉방모드를 사 용했을 때 실험시작 5분 후에 Valence의 최솟값인 –0.35로 나타났으나 점차 값이 증가해 실험시작 20분 후 0.07까지 증가했다. 하지만, 그 후 다시 감소하여 실험 종 료 시까지 0에 가깝게 나타났다. 이를 바탕으로 HVAC 냉방모드가 운전자의 쾌적 감 향상에 기여했으나 쾌적한 상태를 제공하지는 못했다. HVAC with 통풍시트 냉 방모드를 사용했을 때, 실험시작 5분 후에 Valence의 최솟값인 –0.46으로 나타났으 나 실험시작 7.5분 이후 급격하게 증가한 이후 증가 폭이 감소하여 실험 종료 시까 지 조금씩 증가하여 실험이 종료될 때 0.08로 나타났다. HVAC 냉방모드에 통풍시 트의 사용이 더해져 쾌적감이 더 크게 향상됨을 알 수 있다. HVAC with 냉수시트 냉방모드를 사용했을 때 실험 시작 직후부터 Valence가 –0.09로 다른 실험 케이스 에 비해 높게 나타났으며 양의 값으로 나타난 만큼 Valence가 높게 나타났다. 실험 시작 10분 후에 0.18로 가장 높게 나타났으며 증가와 감소를 반복하다가 실험이 종 료될 때 –0.13으로 비교적 낮게 나타났다. HVAC 냉방모드에 냉수시트의 사용이 더해졌을 때 쾌적감의 정도가 가장 크게 나타났으나 냉수시트의 장시간 사용은 운 전자의 쾌적성을 오히려 감소시킬 수 있음을 알 수 있다.

Fig. 4.6 (b) 피험자의 전두엽에서 시간에 따른 Arousal 값의 변화를 보여주고 있 다. 먼저, HVAC 냉방모드를 사용했을 때, Arousal은 실험 시작 시 2.99에서 거의 일 정한 값을 유지했으나, 실험시작 15분 이후 점차 감소하는 경향을 보였다. 이는 HVAC 냉방모드의 장시간 사용이 운전자의 각성도를 감소시키는 것으로 판단된다.

HVAC with 통풍시트 냉방모드를 사용했을 때 실험 초기부터 실험 시작 12.5분까지 Arousal이 감소했으나 다시 증가하며 이를 반복했다. 통풍시트의 사용으로 쾌적감은 증가했으나 각성도는 감소와 증가를 반복하는 것으로 보아 각성도 개선에 크게 도 움을 주지 못하는 것으로 판단된다. HVAC with 냉수시트 냉방모드를 사용했을 때

실험 초기부터 증감은 있었으나 실험 시작 25분 후까지 Arousal을 크게 증가시키는 것으로 나타났다. 하지만 실험 마지막 5분간에는 Arousal이 감소했다. 냉수시트의 사용으로 운전자의 각성도를 크게 증가시킬 수 있는 것으로 판단되나 냉수시트의 장시간 사용은 쾌적감 뿐 아니라 각성도도 감소시키는 것을 알 수 있다.

(a) Valence

(b) Arousal

Fig. 4.6 Variation of driver’s Valence and Arousal of EEG in frontal lobe with time in summer

제 3 절 여름철 운전 시 운전자의 심리적 변화결과 고찰

겨울철 자동차의 난방모드에 따른 운전자의 TSV, TCV 그리고 CLV를 확인하기 위해 시간 변화에 따라 설문조사를 실시했고, 그 결과를 Fig. 4.7에 나타내었다.

HVAC 냉방모드를 사용했을 때, Fig. 4.7 (a)와 같이 TSV는 실험시작 직후 +3에서 실험시작 5분 이후 +1을 나타냈으며 이후로 점차 감소하여 거의 일정하게 유지되 었다. TCV는 실험 시작 직후 -2.25에서 실험시작 10분에 0까지 증가했으며 실험시 작 12.5분에 0.5까지 증가한 이후 실험시작 25분에 다시 –1까지 감소하여 실험종료 시 –0.5로 나타났다. CLV는 실험 시작 직후 –2.25에서 실험시작 7.5분후에 0으로 나타나며, 실험시작 12.5분 후 0.5까지 증가했으나 점차 감소하여 실험시작 22.5분 후 –0.75까지 감소하고 실험 종료 시 –0.5로 나타났다. HVAC 냉방모드로 인해서 실험 초기 열적민감성과 열적쾌적성은 크게 개선되었으나 열적민감성이 중립과 가 까운 수치에서 유지되면서 열적쾌적성이 오히려 감소하고, 주의집중도 또한 감소했 다. HVAC with 통풍시트 냉방모드를 사용했을 때 TSV는 실험 시작 직후 +3에서 실험시작 5분 이후에 +1을 나타냈으며 점차 감소하여 실험 종료 시점에서 –0.5와 0에 가깝게 나타났다. TCV는 실험 시작 직후 –1.75에서 2.5분 만에 0에 도달했으 며, 0.25와 근접하게 유지되었다. CLV는 실험시작 직후 –2.25에서 실험시작 7.5분 이후 0에 도달했으며 실험시작 17.5분 이후 0.75까지 증가했으나 그 후 감소하여 실 험 종료 시 –0.75로 나타났다. HVAC 냉방모드와 함께 통풍시트의 사용으로 인해 서 열적민감성과 열적쾌적성 개선에 크게 작용했으나 모두 중립에 가깝게 유지하게 되었지만 이는 오히려 장시간 운전 시에 주의집중도를 감소시키는 역할을 했다.

HVAC with 냉수시트 냉방모드를 사용했을 때 TSV는 실험시작 시 2.75에서 2.5분 만에 0.25로 감소시키고, 실험시작 5분후에 –1로 나타났으며 실험종료 시까지 감소 하여 –2로 나타났다. TCV는 실험시작 시 –2.25에서 2.5분 만에 0.5로 증가했고, 실험시작 17.5분 후에 2까지 증가했으나 그 이후 점차 감소하여 실험종료 시 –0.25 로 나타났다. CLV는 실험시작 직후 –2.25에서 실험 시작 5분 이후 다른 실험케이 스에서 나타나지 않은 +1로 나타났으며 꾸준히 증가하여 실험시작 후 22.5분에 +2.25로 나타나 실험종료 시까지 유지되었다. HVAC with 냉수시트 냉방모드를 사

용했을 때 열적민감성과 열적쾌적성 그리고 주의집중도 향상에 매우 크게 기여했 다. 하지만, 냉수시트의 계속된 사용은 일정시간 이후 열적민감성을 감소시키고 열 적쾌적성 또한 오히려 감소시켰다. 하지만, 주의집중도는 꾸준하게 높은 상태를 유 지하도록 작용했다.

(a) TSV

(b) TCV

(c) CLV

Fig. 4.7 Variation of subjective questionnaires with time in summer

제 4 절 여름철 운전 시 운전자의 열적쾌적성 평가

여름철 운전 시 HVAC 냉방모드를 사용했을 때 UVT는 12.5분 만에 10°C에 도달 했으며, 실내온도는 10분 후에 35°C에 도달했다. HVAC 냉방모드를 사용한 경우 운 전을 하는 30분 동안 운전자의 피부온도는 감소하지 않고 증가했다. 운전자의 피부 온도를 낮추기 위해 다른 냉방방법이 요구된다. 맥파 분석결과 LF/HF의 불안정함에 도 Stress index가 10분 만에 급격하게 낮아지고, RMSSD도 실험시작 10분 후에 안 정적인 모습을 보인 것으로 보아 10분 후에 쾌적하게 되었다고 할 수 있다. 뇌파 분석결과 주의집중도는 27.5분 이후에 활성화 되었지만 쾌적한 정도를 판단하는 Valence를 보았을 때 실험시작 20분 이후에 쾌적하게 되었다고 할 수 있다. 주관설 문조사에서는 실험시작 10분에 TCV가 0에 도달하여 중립상태가 되었으나, +1 이상 으로 올라가지 않아 쾌적하다고 판단하기 어렵다. 운전 약 20분 이후 열적쾌적성이 감소하여 불쾌적한 상태가 되었다.

HVAC with 통풍시트 냉방모드를 사용했을 때 UVT는 15분 만에 10°C에 가까워 졌으며, 실내온도는 7.5분 후에 35°C에 도달했다. 통풍시트의 작용으로 피부온도는 실험시작 7.5분 후에 34°C 이하로 떨어졌다. 맥파 분석결과 Stress index와 RMSSD 의 개선이 크게 나타나지 않았으나 LF/HF가 12.5분 만에 낮아져 부교감신경이 활성 화 되며 쾌적하게 되었다고 할 수 있으나 그 값이 다시 증가하여 심박변이도가 불 안정한 상태로 판단할 수 있다. 뇌파분석결과 쾌적감을 평가하는 Valence는 7.5분 만에 크게 개선되었으나 여전히 음의 값으로 불쾌적한 것으로 나타나지만 Arousal 이 실험시작 17.5분 후에 급격하게 증가하여 각성된 상태가 되어 운전하기에 적절 한 상태가 되었다고 할 수 있다. 주관설문조사에서는 실험시작 후 7.5분에 TCV가 0 에 도달하여 중립 상태가 되었으나, +1 이상으로 올라가지 않아 쾌적하다고 판단하 기 어렵다. HVAC 냉방모드를 사용했을 때와 비교하여 20분 이후에도 열적쾌적성 이 0 이하로 감소하지 않아 비교적 쾌적한 상태로 유지되었다.

HVAC with 냉수시트 냉방모드를 사용했을 때 UVT는 10분 만에 10°C에 가까워 졌으며, 실내온도는 7.5분 후에 35°C 이하로 떨어졌다. 냉수시트의 작용으로 인해

피부온도는 실험초기 크게 상승하지 않았으며 점차 감소하여 34°C 이상으로 올라 가지 않았다. 맥파분석결과, LF/HF와 RMSSD는 12.5분 만에, Stress index는 5분 만 에 개선되어 쾌적한 상태가 되었다고 할 수 있다. 뇌파분석결과, Valence와 Arousal 이 7.5분 만에 개선되어 쾌적한 상태가 되고 각성상태가 되었음을 알 수 있다. 주관 설문조사에서는 실험시작 후 2.5분 만에 –2.25에서 +0.5에 도달했고 지속적으로 증 가하여 실험시작 후 10분 만에 +1에 도달하여 쾌적한 상태가 되었다.

HVAC 냉방모드는 실내열환경 뿐만 아니라 운전자의 열적민감성과 열적쾌적성 그리고 주의집중도 향상에 크게 도움을 줄 수 있다. 하지만 태양일사량이 높은 여 름철 HVAC 냉방모드만으로는 운전자에게 지속적인 좋은 열적쾌적성을 제공하기 어려운 것으로 나타났다. 피험자 중 HVAC 냉방만을 사용했을 때 등이 냉방되지 않아 땀이 나고 그로 인한 열적쾌적성이 감소한다고 평가한 피험자가 다수 있었다.

따라서 추가적인 냉방방법이 병행되었을 때 효율적으로 운전자의 열적쾌적성을 향 상시킬 수 있을 것으로 판단된다. HVAC with 통풍시트 냉방모드의 경우 HVAC 냉 방모드를 사용했을 때와 비슷하게 열적민감성과 열적쾌적성 그리고 주의집중도가 개선되었으나 실험이 끝날 때 까지 그 정도가 유지되어 운전자에게 더 좋은 열적쾌 적성을 제공할 수 있다. HVAC with 냉수시트 냉방모드의 경우 HVAC 냉방모드나 HVAC with 통풍시트 냉방모드를 사용한 경우와 비교했을 때 열적쾌적성과 열적민 감성 그리고 주의집중도를 단시간에 빠르게 향상시킬 수 있어 운전 초기에 사용할 경우 운전자의 열적쾌적성과 에너지적 측면에서도 우수할 것으로 판단된다. 하지만, 장시간 이용할 경우 열적으로 민감한 등, 엉덩이 그리고 허벅지에 직접적이고 지속 적인 냉방으로 인해 오히려 추위를 느껴 열적민감성과 열적쾌적성은 감소하여 장시 간 이용에는 적합하지 않은 것으로 판단된다.

문서에서 저작자표시 (페이지 57-90)

관련 문서