도심 자전거 이용자 응시행동의 특성 연구

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 환경대학원 환경조경학과, 2018. 2. 김세훈.본 연구에서는 자전거 이용자의 시선추적을 통해 도시환경과 자전거 이용자의 응시행동 간의 관계를 고찰하는 것을 목적으로 한다. 자전거 이용자가 도시환경을 어떻게 응시하는지, 도시환경이 자전거 이용자들의 응시에 어떤 영향을 미치는지를 논의하였다. 이를 통해 자전거 이용자의 행태에 대한 근본적인 이해를 돕고 향후 자전거 도로환경 계획에 있어 설계적 시사점을 제공할 수 있다는 점에서 의의가 있다. 본 연구는 시선 추적 장치인 아이트래커(Eye tracker)를 이용한 현장실험을 통해 안구움직임을 정량적으로 측정하였다. 실험은 총 2차에 걸쳐 50명의 20대 대학생(대학원생)이 실험에 참여하였다. 실험구간은 서울시 송파구 내의 자전거 도로 중 교차로를 제외한 단일로만을 대상으로 선정하였다. 실험구간은 물리적 특징 차이에 따라 총 8개의 구간으로 구분하여 분석하였다. 50명의 실험데이터 중 40명의 실험데이터를 실제 분석에 이용하였다. 실험 도중 실험장비의 연결이 끊어져 측정데이터가 기록되지 않은 경우와 측정율(ETR)이 80% 이하인 경우 분석에서 제외하였다. 실험을 통해 획득한 자료는 데이터 보정과정을 통한 유효데이터 추출, 구간 분리, 데이터 시각화, AOI 분석을 통해 최종 응시 데이터를 추출하였다. 실험참여자 1명 당 평균 2350초의 시선추적 자료가 측정되었고 평균 762개(252초)의 안구 고정(fixation) 응시데이터가 추출되었다. 이를 통해 다음과 같은 결과가 도출되었다. 첫째, 자전거 이용자들은 도시환경을 두 개의 주요 응시지점(전방, 전방 20°아래에 위치한 자전거 도로)을 중심으로 한 T자형의 응시범위를 통해 인식한다. 이러한 응시 범위의 형태는 자전거 주행 시 최소한의 안구 및 고개움직임을 통해 전방 및 주변 환경을 파악할 수 있는 가장 합리적인 응시범위 및 형태이다. 둘째, 자전거 이용자의 응시 유형은 다음 4가지로 구분할 수 있다. 이는 전방예측을 위한 응시, 경로 유지를 위한 응시, 도시경관 인식, 돌발 상황 인지를 위한 응시이다. 언제 발생할지 모르는 불확실한 돌발 상황으로의 응시를 제외하고 경로유지(46.7%), 전방예측(26.9%), 도시경관 인식(26.4%) 순으로 빈번하게 발생하였다. 셋째, 본 연구에서 주목한 자전거 도로의 차도와의 인접 여부 자전거 도로 분리 유무, 가로변 토지이용, 혼잡도 중 가장 응시 특징에 영향을 많이 미치는 것은 차도와의 인접 여부와 혼잡도였다. 도로가 차도 쪽으로 배치될수록 대체적으로 주행난이도가 증가하였고 경로유지를 위한 자전거 도로로의 응시가 증가하였다. 이와 함께 주행으로의 집중이 증가하고 도시경관의 인식이 감소하였다. 혼잡도의 경우 전방과 도로로의 응시에는 차이가 없었으나 주행과 관련 없는 정보로의 응시가 매우 감소하는 것으로 나타났다. 또한 가로변 토지이용의 경우 전방과 도로의 응시에는 영향을 미치지는 못하였으나 가로변 토지이용의 특징에 따라 건물 및 식재로의 응시에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이와는 달리 물리적 분리유무의 경우 자전거 이용자의 응시행동에 유의미한 영향을 미치지 않았다. 이를 통해 도출된 설계적 시사점은 다음과 같다. 첫째, 자전거 도로를 설계함에 있어 특정 구간의 자전거 이용 목적에 맞는 응시 전략이 활용될 수 있도록 계획한다. 둘째, 혼잡도가 높지 않은 구간에서 자전거 전용차도와 겸용도로의 설치는 도시상황에 적절한 계획으로 적용될 수 있다. 셋째, 자전거 주행 시 공간적 힌트는 위험상황을 인지하는 것에 있어 중요한 역할을 하며 이를 적절히 활용하는 것이 중요하다.제1장.서론 01 1절. 연구의 배경 및 목적 01 1. 연구의 배경 01 2. 연구의 목적 및 의의 03 2절. 연구의 방법 및 구성 04 1. 연구의 방법 및 범위 04 2. 연구의 구성 06 제2장.이론적 고찰 08 1절. 운전자의 시야 및 안구움직임 08 1. 시야 (visual field) 08 2. 안구움직임 (Eye movement) 11 2절. 운전자의 시각 및 주행이론 13 1. SEEV 모델(선택적 시각집중 이론) 13 2. Gaze constraint 모델(주행 시각 이론) 14 3. The task-capability interface 모델(주행난이도 이론) 16 3절. 아이트래킹 (Eye tracking) 18 4절. 선행연구 검토 21 1. 자전거 이용자의 응시행동에 관한 연구 21 2. 운전자의 응시 행동에 영향을 미치는 도시적 특징에 관한 연구 25 3. 선행연구와의 차별성 29 제3장.연구 방법 31 1절. 측정 및 분석의 기준 31 1. 응시행동에 영향을 미치는 도시적 특징의 기준 31 2. 응시 데이터의 측정 및 분석 기준 37 2절. 현장실험 42 1. 실험개요 42 2. 실험참여자 44 3. 실험구간 46 3절. 분석방법 60 1. 자료 처리 과정 60 2. 유효데이터 추출 및 분석구간의 분리 62 3. 데이터의 시각화 및 최종 시각데이터의 추출 65 제4장.결과분석 및 논의 68 1절. T자형 응시행동 68 1. T자형의 응시행동 68 2. 도시요소 별 응시행동 76 3. 응시 유형 84 4. 소결 87 2절. 구간 별 응시행동 88 1. 구간 별 도시요소로의 응시율 및 응시경로 88 2. 소결 104 3절. 도시환경에 따른 응시행동 107 1. 자전거 도로의 차도 인접 여부 107 2. 가로변 토지이용 110 3. 자전거 도로의 물리적 분리 유무 112 4. 혼잡도 114 5. 소결 116 제5장.결론 118 1절. 결론 및 시사점 118 [참고문헌] 122 [부록] 126Maste