자동차 시트의 통풍 기능이 운전자 스트레스에 미치는 영향
저자
송동현(Donghyun Song) ; 김은지(Eunjee Kim) ; 권유진(Yujin Kwon) ; 윤우진(Woojin Yoon) ; 이백희(Baekhee Lee) ; 이요섭(Yoseob Lee) ; 신관섭(Gwanseob Shin)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2021
작성언어
Korean
주제어
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
63-64(2쪽)
제공처
Objective: 본 연구는 자동차 시트의 통풍 기능이 운전자의 심박변이도 (HRV)와 피부 전도 수준 (Skin conductance level; SCL)에 미치는 영향을 확인하는 것에 목적을 두고 있다.
Background: 자동차 시트의 기능이 주행 중 운전자의 만족도와 쾌적감에 어떤 영향을 미치는지에 대한 평가의 수요가 늘고 있다. 시트의 기능 평가는 주로 사용자의 주관적 만족도를 평가하는 정성적 평가 방식에 의해 진행되어 왔다. 하지만, 시트 기능 평가의 신뢰성 확보를 위해서는 평가자의 주관을 배제한 객관적인 평가 지표와 기준이 필요하다. 이전 연구들은 운전 중 발생하는 운전자 불편도의 객관적 평가를 위해 자율신경계의 활성 정도를 대표한다고 알려져 있는 생체 지표인 HRV와 SCL 값을 이용해왔다. 불편함이 발생하여 교감신경의 활성화가 우세하면 두 지표의 값이 높아지고, 불편함이 없는 안정된 상태여서 부교감신경의 활성화가 우세하면 두 지표의 값이 낮아진다. 본 연구에는 여름철 통풍 시트의 기능이 운전자의 열적 불편도와 신체적 불편도에 미치는 영향과 그에 따른 생체 지표 변화를 파악하기 위해 진행되었다. 통풍 기능이 켜진 후, 열적 불편도와 두 생체 지표의 값이 감소하고, 반대로 통풍 기능이 꺼진 후, 열적 불편도와 두 지표의 값이 증가할 것이라고 예상하였으며, 신체적 불편도는 통풍 기능과 관련 없이 주행 시간에 따라 증가할 것이라고 가정하였다.
Methods: 본 연구에는 14명의 건강한 숙련된 운전자 (남:12명, 여:2명; 만 28세 ~ 만 54세)가 20분가량의 안정화 주행 후 약 60분 동안의 고속도로 주행에 참여하였다. 고속도로 20분 주행 후 10분 동안 첫 번째 통풍 기능이 주어졌고, 통풍 기능을 끈 후 20분 주행 후 (50분 주행) 다시 10분 간 두 번째 통풍 기능이 주어졌다. 60분 동안 운전 중 심전도 신호와 피부 전도도 데이터를 피부 부착형 센서 시스템 (Flexcomp)을 이용하여 수집하였고, 수집된 데이터는 5분 간격으로 나누어 각 5분 동안의 심박변이도 (저주파 강도/고주파 강도 변화)와 SCL을 계산하였다. 통풍 기능의 영향은 기능의 켬/끔 전후 5분의 데이터를 비교함으로써 확인하였다. 주행 중 시트와 맞닿는 신체 부위의 온열감과 습기로 인해 발생하는 열적 불편도와 신체 부위의 피로와 배김으로 인해 발생하는 신체적 불편도를 11point Likert Scale을 이용하여 5분 간격으로 수집하였다.
Results: 주행 20분 후 첫 번째 통풍 기능이 주어졌을 때 14명의 피험자 중 7명의 저주파 강도/고주파 강도(LF/HF)가 감소했고, 4명의 SCL이 감소했다. 통풍 기능을 껐을 때 14명의 피험자 중 7명의 LF/HF가 증가했고, 5명의 SCL이 증가하였다. 주행 50분 후 두 번째 통풍 기능이 주어졌을 때 14명의 피험자 중 6명의 LF/HF가 감소했고, 6명의 SCL이 감소했다. 두 지표 모두 같은 경향을 보인 피험자는 14명 중 2명이었다. 주관적 평가 지표인 열적 불편도와 신체적 불편도는 주행시간에 따라 증가하는 경향을 보였지만, 열적 불편도의 경우 통풍 기능이 주어진 기간에는 감소하였다.
Conclusion: 대부분의 피험자에게서 통풍 기능으로 인한 LF/HF와 SCL의 일관성 있는 반응을 확인할 수 없었다. LF/HF의 경우 시간이 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였는데, 이는 주행 시간에 따른 신체적 불편도의 증가와 관련이 있을 수 있다. 통풍 기능의 영향을 확인할 수 있었던 주관적인 열적 불편도 평가와 달리, LF/HF와 SCL은 통풍 기능에 따라 민감하게 반응하지 않는 것을 알 수 있다.
Application: 본 연구는 객관적인 지표를 이용하여 시트의 통풍 기능으로 인한 운전자의 불편도 변화를 평가하는 첫 시도이다. 향후 주행 중 시트 기능의 객관적인 만족도 평가를 위해 더 다양한 생체 지표를 평가하여 추후 시트 기능 만족도 평가기준을 수립하는데 도움이 될 수 있다. 또한, 운전자의 만족도를 실시간으로 평가하여, 운전자가 원하는 기능을 제공할 수 있는 차량 시스템의 개발에 도움이 될 수 있다.
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