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실험설계의 재현성 확보를 위한 EEG를 이용한 환경에 대한 반응 실험연구 분석

A Systematic Review of Literature on the Human Response to Built Environments Using EEG for the Reproducibility of Experimental Design

조지영|허진
디자인융복합학회(구.한국인포디자인학회) (Society of Design Convergence)|2021.12|디자인융복합연구(구.인포디자인이슈) (Design Convergence Study)|제20권 제6호|pp. 19-41

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EEGEnvironmentBrain WaveStimuli
주제분류디자인

초록

뇌 활동을 측정하는 툴인 EEG는 최근 들어 건축 혹은 실내디자인의 다양한 특성에 대한 인간의 반응을 이해하기 위해 환경 분야에서도 사용되고 있다. 본 연구는 연구의 재현성 확보를 위해 EEG를 사용한 환경분야 연구의 특성을 분석하고 연구방법을 종합하여 후속연구를 위한 기초자료를 제시하는데 목적이 있다. 이를 위해 24편의 국내 선행연구를연구 동향에 관한 1차 분석, 연구 설계 특성에 대한 2차 분석, EEG 실험 방법에 대한 3차 분석을 진행하였다. 그 결과, 많은 연구가 색채와조명에 집중되어 있고 특정한 가설 없이 자극에 대한 뇌파 자체의 반응을 파악하고자 하는 연구가 많음을 알 수 있었다. 자극 제시 방식은 모니터로 이미지를 보는 경우가 많았고, 8채널로 측정하여 알파파와 베타파를 보고하는 경우가 대표적이었다. 그러나 어떠한 이론적 근거와 이유로 특정 부위의 특정 뇌파를 측정하는지에 대한 설명이 충분하지 않은경향이 있었다. 본 연구의 결과로써 재현성 확보를 위한 EEG 실험 계획의 프레임워크를 제안하였다. 앞으로 환경 분야 EEG 연구의 발전을 위해 체계적인 틀 정립과 재현성 확보에 지속적 노력이 필요하다고 본다.

Abstract

Electroencephalography(EEG), a tool to measure brain wave activitiesand frequency, has been recently used in environmental behaviorresearch to understand the human response to diverse characteristicsof built environment, such as architecture and interior design. Thepurpose of this study was to provide fundamental basis for EEGstudies on the human responses to diverse qualities of physicalenvironments to achieve reproducibility in research methodology. Atotal of 24 journal articles were systematically reviewed to locate thefollowing aspects: research trends, research design characteristics, andexperimental settings. Results show that the majority of studiesfocused on color and lighting, many of them conducted with openinquiry without a particular hypothesis. Images rendered on computerscreens were the most popular type of experiment stimuli. Thereporting of alpha and beta bands obtained in eight channels wasmost popular; however, reporting the rationale for measuring certainparts of the brain and specific brain wave frequencies and providingtheoretical basis for it were insufficient. A framework of EEG researchconsideration comprising of four stages was proposed. Makingcontinuous efforts in building a systematic foundation of EEGexperiment design and achieving reproducibility seem necessary for thesustainable development of EEG studies in built environments.

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