|
연구배경 : 건설 기계와 운전자의 상호 작용은 작업의 효율성과 안전에 직접적인 영향을 미치므로 건설 기계 HMI(Human Machine Interface) 설계 시 사용자 중심의 디자인이 더욱 중요시되고 있다. 최근 건설기계 산업은 무인건설기계와 원격 조종 기계 등 첨단 장비의 개발이 활발하다. 그러나 현장에서 인간의 역할이 완전히 사라지지 않는 이상 인간의 한계와 실수의 가능성을 완전히 제거하기는 어렵다. 때문에 사람으로 인해 발생할 수 있는 오류를 경계하고 건설기계 사고의 패턴을 파악하는 것은 매우 중요하다고 할 수 있다. 본 연구의 목적은 인적 오류를 최소화할 수 있는 건설 기계 운용 디자인을 위해 사건 패턴 분석과 시나리오를 설계하고 가상 시뮬레이션으로 구축한 후, 전문가 평가를 통해 제시하는 사고 시나리오를 검증하는 것이다.
연구방법 : 건설기계별 사고 사례를 휴먼에러 모델로 분석하여 반복적으로 나타나는 인적 사고 요인을 파악하고, 이를 그래프로 시각화하여 사고 요인간의 패턴과 데이터를 분석한다. 이후 생성형 인공지능 모델의 사고 사례와 사고 요인 학습을 통해 건설기계별 사고 시나리오를 생성, 실질적이고 구체적인 시나리오 도출의 중요성에 주목하였다. 이후 생성된 시나리오를 다시 사고 요인의 빈도를 기준으로 건설기계별 대표 사고 시나리오로 선별한 후, 운전자가 직면할 수 있는 상황을 시뮬레이션으로 제작하고 사용자 테스트를 통해 검증하였다.
연구결과 : 건설기계 종류별 대표 시나리오 기반의 시뮬레이션 실험 결과 윈드실드 디스플레이의 아이콘 및 사운드의 경험과 본인이 활용한 정도를 묻는 질문에서는 피험자 각기 다른 양상을 보였다. 또한 체험한 시뮬레이션 이 실제 상황과 얼마나 유사한지를 묻는 심층 인터뷰 질문에서는 피험자 대부분 실제와 유사하며 자주 발생하는 상황이고 충분히 사고가 발생할 수 있는 모습을 표현하였다고 대답하였고 생성된 시나리오를 기반으로 윈드실드 디스플레이 디자인 콘셉트를 제작하고 이를 활용한 실험을 통해 피험자들의 다양한 의견과 반응을 수집할 수 있었다. 실험 과정에서 피험자들은 제작한 디자인 콘셉트에 대해 전반적으로 긍정적인 평가를 내렸고 높은 관심을 보였으며 제안하는 콘셉트의 사용 의향이 높은 것으로 볼 수 있었다.
결론 : 본 연구에서 제안하는 사고요인을 토대로 사고 시나리오를 생성하고 이를 기반으로 구성한 디자인 콘셉트가 유용하다는 것을 확인하였고, 건설기계 연구 및 산업 분야에서 HMI 디자인을 연구할 때 실질적으로 활용될 수 있음을 확인하였다. 또 건설기계별로 발생할 수 있는 사고 시나리오를 예측할 수 있어, 향후 건설기계 HMI 디자인 개발에 중요한 방향성을 제안할 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다. 본 연구는 건설 기계라는 다소 디자인이 주목하지 않았던 분야의 HMI 디자인에 사용자 중심의 디자인 방법이 어떻게 활용될 수 있는지를 확인 하였다. 데이터에 기반한 근거 중심의 시나리오는 디자인 프로세스의 과학화에 기여할 뿐만 아니라 실제와 가까운 시뮬레이션이 활용되는 모든 분야에 적용 가능할 것으로 보인다.
|
정보 DB > 연구 동향
