Psycho-physiological Restoration with Audio-visual Interaction in Urban Soundscape Experience

Abstract

현대 사회에서 도시 내 소음이 도시민의 삶의 질과 건강에 미치는 부정적인 영향이 이슈화되면서, 도시 삶 속에서 건강과 복지 증진에 대한 요구가 증가하고 있다. 도시 내 다양한 소리를 하나의 자원으로 활용하는 사운드스케이프 개념이 등장하면서 도시 환경의 컨텍스트를 고려하여 음환경 인식을 살펴보는 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 그러나, 사운드스케이프 경험이 도시민의 건강 회복에 미치는 영향까지 살펴본 연구는 매우 부족한 실정이다. 이에, 본 연구에서는 지속가능하고 건강한 환경을 구현해 주기 위하여, 다양한 도시 환경을 대상으로 사운드스케이프 경험이 인간의 정신생리학적 회복에 미치는 영향을 시청각 상호작용의 컨텍스트 관점에서 살펴보았으며, 이를 기반으로 사운드스케이프 회복 모델을 제안하여 도시 환경 설계 가이드라인으로 활용가능하도록 하였다. 1장에서는 먼저 평가도구 측면에서, 서울 도시 사운드스케이프를 대상으로 ISO 12913-2 에 제시된 다양한 사운드스케이프 평가 방법 간에 호환성을 조사하고 각 프로토콜 간에 장단점을 살펴보았으며, 도시 사운드스케이프 회복 효과를 평가하기에 적절한 평가 방법을 선정하였다. 또한, 실험 환경 측면에서, 제한된 실험실에서 가상현실 기술로 구현된 평가 환경의 생태학적 타당성을 검증하였다. 이를 위해 실제 환경에서의 사운드워크 응답 결과와 실험실 환경에서의 사운드스케이프 평가 결과를 비교하여 가상현실 기술의 효용성도 확인하였다. 결과적으로 가상현실 기술로 구현된 시청각 실험 환경은 현장에서의 사운드워크 평가와 유사한 응답 결과를 보여주었다. 다음으로, 2장에서는 시청각 상호작용이 도시 사운드스케이프 인식에 미치는 영향을 조사하였다. 다양한 도시 환경을 대상으로 소리 및 시각 정보의 유무에 따른 사운드스케이프 및 랜드스케이프 인식 변화를 조사하고, 만족도에 미치는 시각과 청각 정보의 기여도를 비교하였다. 또한, 도시 공원을 대상으로 실질적인 설계 관점에서 활용 가능한 사운드스케이프와 랜드스케이프 정량 지표를 새롭게 제안하였다. 또한, 구조방정식 모형 분석을 통해 도시 공원 만족도를 개선하기 위한 설계 가이드라인을 제시하였다. 결과적으로 도시 공원 설계 시 쾌적성(Pleasantness)을 역동성(Eventfulness)보다 우선적으로 확보하는 것이 중요함을 발견하였다. 또한, 시각 만족도를 증진하기 위해서는 수변 공간을 마련하고, 청각 만족도를 증진하기 위해서는 녹지 공간을 마련하는 방법이 효과적임을 발견하였다. 마지막으로, 3장에서는 앞에서 논의한 평가 방법과 시청각 상호작용을 바탕으로 사운드스케이프 체험을 통한 정신 생리학적 회복 효과를 조사하였다. 도시 사운드스케이프의 잠재 회복 기준을 제시하기 위해 피험자들의 인터뷰 결과를 기반으로 회복 관련 형용사 어휘 리스트를 선정하고, 해당 단어의 표현 유무에 따라 피험자를 구분하였다. 개인 특성(성격, 삶의 만족도 등), 시청각 물리적 특성, 사운드스케이프 인식 결과를 기반으로 잠재 회복 모델을 제안하였다. 보다 확장된 연구로써, 도시뿐만 아니라 다양한 공간(바다, 숲 등)을 대상으로 정신생리학적 회복 효과를 비교하였다. 회복 설문 척도와 생리 반응(심박수변이도, 뇌파 등)을 평가하였고, 사운드스케이프 및 랜드스케이프에 대한 물리적/심리적 요인과의 관계성을 조사하였다. 최종적으로 도시 사운드스케이프의 정신생리학적 회복 모델을 새롭게 제시하여 지속가능하고 건강한 도시 환경을 구현하는 데에 활용될 수 있도록 하였다. 결과적으로 도시민에게 자연 환경은 일상으로부터의 해방감을 포함하는 심리적인 회복 효과 뿐만 아니라, HRV and EEG 등의 생리적인 효과도 제공해주는 것으로 나타났다. 특히, 도시의 경우에는 심리적인 회복 효과는 유의하지 않더라도, 생리적인 회복 효과가 일부 확인되었으므로, 도시 내에서 적절한 시청각 환경을 제공해준다면, 도시민들의 건강을 증진시킬 수 있는 가능성을 확인하였다. 다만, 개인 성향에 따라 회복 효과의 차이가 다르게 나타나기 때문에 각 도시 공간이 최대한 다양한 성향의 도시민들을 수용할 수 있는 유기적인 공간으로 설계될 필요가 있음을 발견하였다. 이러한 본 연구의 발견들은 도시 거주민들에게 건강한 환경을 제공해주기 위한 설계 가이드라인의 근거자료로써 활용 가능할 것이라 기대된다. |As the negative impact of urban noise on the quality of life and health of urban residents has become an issue in modern society, the demand for health and welfare promotion in urban life is increasing. With the advent of the concept of a soundscape that utilizes various sounds in cities as a resource, studies on the perception of sound environments in consideration of the context of the urban environment are being actively conducted. However, there are very few studies examining the effect of soundscape experience on the health recovery of city dwellers. Therefore, in this study, in order to realize a sustainable and healthy urban environment, the effect of soundscape experience on human psycho-physiological restoration in various urban environments was examined from the context of audio-visual interaction, and a soundscape restoration model was proposed so that it can be used as an urban environment design guideline. In Chapter 1, in terms of evaluation tools, compatibility between the various soundscape evaluation methods presented in ISO 12913-2 for urban soundscape in Seoul was investigated, and the pros and cons between each protocol were examined. Through this, an appropriate evaluation method was selected to evaluate the urban soundscape restoration effect. In addition, in terms of the experimental environment, the ecological validity of the evaluation environment implemented with virtual reality technology in a limited laboratory was verified. To this end, the effectiveness of virtual reality technology was also confirmed by comparing the soundwalk response results in the real environment with the soundscape evaluation results in the laboratory environment. Next, in Chapter 2, the effect of audio-visual interaction on urban soundscape perception was investigated. Changes in soundscape and landscape perception according to the presence or absence of sound and visual information were investigated for various urban environments, and the contribution of visual and audio information to satisfaction was compared. In addition, new soundscape and landscape quantitative indicators based on the perception ratio of natural, traffic and human-related element were proposed to be used from a practical design point of view for city park designs. In addition, design guidelines for improving urban park satisfaction through structural equation model analysis were presented. Finally, in Chapter 3, the effect of psycho-physiological restoration through soundscape experience was investigated based on the various evaluation method and audio-visual interaction approaches. In order to present the potential restorative criteria of the urban soundscape, the list of restoration-related semantic terms were selected based on the narrative interview. To create a prediction model that satisfies the potential restorative criteria, the objective characteristics of the audio-visual stimuli, subjective responses for soundscapes, and the individual characteristics of participants (gender, age, personality traits, etc.) were analyzed. As a more extended study, psycho-physiological restoration effects were compared not only in urban cities but also in various spaces (sea, forest, etc.). Psychological restoration response (questionnaires, etc.) and physiological restoration responses (heart rate variability, EEG, etc.) were evaluated, and the relationship between soundscapes and landscapes with physical/psychological factors was investigated. Finally, a new psycho-physiological restoration model of the urban soundscape was presented so that it could be used to realize a sustainable and healthy urban environment. It is expected that the findings of this study can be used as a basis for design guidelines to provide a healthy environment for urban residents.