VR Experiment on Indoor Noise Perception and Moderation Effects of Outdoor Sounds, Visual Environment and Noise Sensitivity

This laboratory study investigated whether and how individuals’ perception of indoor noise was affected by the surrounding visual and acoustic environments. In particular, the study examined how participants' annoyance response to the noise stimulus (i.e., a child's running noise coming from upstairs) changed when the surrounding environments were changed visually (e.g., day-time vs. nighttime) and acoustically (e.g., no outdoor sound vs. road traffic noise). First, a survey was conducted to list the major components of living rooms in multi-family housing. The findings of the survey were used to build a 360-degree virtual living room. A total of 14 VR clips were made, in which different visual and acoustic elements were presented. The participants viewed each clip via VR-HMD and rated the annoyance response to the noise stimuli. The results showed that the surrounding visual and acoustic environments partially affected the annoyance. It was also found that individuals’ noise sensitivity had significant effects on the response. The study was able to explore the benefits and disadvantages of utilizing VR to carry out laboratory experiments on noise perception. Sang Hee Park et al. ; VR Experiment on Indoor Noise Perception and Moderation Effects of Outdoor Sounds, ... 280 ┃ Trans. Korean Soc. Noise Vib. Eng., 31(3) : 279~288, 2021 실험이 수행되는 실험실이라는 공간은 피험자들에게 낯선 공간으로 느껴지기 쉽다. 이에 피험자가 해당 공간을 편안하게 인식할 수 있도록 실험을 구성하는 것도 측정 데이터의 신뢰성 향상에 중요한 절차이다. 특별히 층간소음에 대한 청감실험의 경우 실험공간 을 어떻게 구현하는지가 중요한 변인이 될 수 있다. 층간소음은 개인이 자신의 집에서 노출되는 소음이 다. 층간소음에 대한 부정적인 반응은 자신의 ‘집’이 라는 공간에 대해 개인이 부여한 의미나 맥락과 연관 될 수 있기 때문이다. ‘집’과 유사한 형태를 갖추기 위해 실험실 내부에 소파나 TV 등을 비치하는 경우 도 있지만 여전히 제약은 따른다. 이에 이 연구는 공 동주택 거실의 모습을 VR 환경으로 제시함으로써 ‘집’이라는 공간에서 층간소음에 노출될 때의 주관적 반응을 관측하고자 한다. 아울러, 이를 통해 현재 활 용할 수 있는 VR 기술이 청감실험 수행에 어떻게 도 움이 되고 어떤 한계가 있는지 알아보고자 한다. 소음에 대한 주관적 반응을 설명하기 위해서는 소 음 자체의 특성뿐 아니라 개인의 반응에 영향을 미치 는 다양한 조절변인들을 함께 고려해야 한다. 조절변 인이란, 독립변인과 종속변수 간 관계의 방향 및/또는 강도에 영향을 미치는 변인으로, 이웃세대에서 들 려오는 ‘소리’가 ‘소음’으로 인식되게끔 또는 인식되 지 않게끔 하는 요인이라 할 수 있다. 층간소음에 대 한 개인의 부정적 반응도 여러 조절변인에 의해 증가 하기도 하고 감소하기도 한다. 이 연구에서는 외부 음환경, 시각환경, 개인의 소음민감도가 조절변인으 로서 주택 내부소음 인식에 어떠한 조절효과를 미치 는지 알아보고자 한다. 소리의 마스킹 효과는 여러 선행 연구를 통해 소개 된 바 있다. 최근 소리가 가지는 마스킹 효과가 의미 있는 뇌 반응을 일으킨다고 보고되면서 마스킹 효 과가 새로운 소음 제어 기술로 제안되고 있다. 이에 따라 내부소음 인식개선을 위한 여러 방안 중 하나로 외부 음환경의 활용 가능성을 검토하는 연구도 필요 하다. 특별히, 물이 흐르는 소리가 가지는 효과에 대 하여는 다수 보고된 바 있다. 개방형 사무실에서 물 소리가 소음에 대한 만족도를 향상시킨다는 점, 산만 한 대화소리 가운데 업무 성취도를 향상시킨다는 점, 그리고 도로교통소음이 노출되는 가운데에서도 업무 성취도를 향상시킨다는 점 등이 그것이다. 사무실 환경뿐 아니라 주거환경에서도 이와 같은 효과가 확 인되었다. 예를 들어, 바닥충격음 및 변기배수음과 같 은 주택 내부소음에 대해 계곡 물소리나 파도소리가 마스킹 효과를 가진다는 국내 연구 결과가 있다. 또 다른 국내 연구는 도로교통소음 단일소음원보다 도로 교통소음과 물소리를 함께 들려주었을 때 피험자들의 긍정적인 평가가 증가했음을 확인하였다. 이에 이 연구는 동일한 내부소음에 노출되더라도 외부에서 아 무 소리도 들리지 않는 경우, 도로교통소음이 들리는 경우, 도로교통소음과 물소리가 함께 들리는 경우로 실험 시나리오를 설계해 외부 음환경에 따른 내부소 음 인식변화를 알아보고자 한다. VR의 활용은 실험실 환경에서도 손쉽게, 그리고 효 과적으로 주변 시각환경에 변화를 줄 수 있다. 이에 이 연구는 시각요소를 또다른 조절변인으로 가정, 층간소 음 인식에 미치는 영향을 검토해보고자 한다. 선행 연구 를 통해 시각요소가 소음 인식에 영향을 준다고 보고되 고 있다. 예를 들어, 스웨덴에서 수행된 연구는 풍력 발전기의 시각요소에 대한 인근 거주자의 태도와 해당 소음에 대한 반응 간 관계를 조사하였다. 해당 연구는 소음원(풍력발전기)의 시각요소에 대해 가지는 인근 거 주자의 태도가 해당 소음으로 인한 부정적 반응과 관련 이 있다는 것을 발견하였다. 특별히 소음원의 시각요소 에 대한 부정적인 태도가 소음의 불쾌감을 증가시키고 정신생리학적으로도 부정적인 영향을 가진다고 보고하 였다. 벨기에에서 수행된 또다른 연구는 도로교통소음 에 대한 개인의 반응과 소음원의 가시성 사이의 관계를 조사하였다. 해당 연구는 소음원의 가시성이 피험자가 인지하는 소음에 대한 불쾌감에 영향을 미친다는 것을 발견하였다. 주택 내부소음, 특별히 층간소음 연구 분야 에 있어서 상기 소개한 연구들과 같이 시각요소와 소음 에 대한 반응 사이의 연관성에 초점을 맞춘 연구가 부 족하기 때문에 층간소음에 대한 거주자의 인식과 주변 환경의 시각요소 간 관계를 연구할 필요가 있다. 층간소 음에 노출될 때 개인은 소음원(이웃)을 볼 수 없기 때문 에(즉, 가시성 없음) 소음원 자체의 시각요소나 가시성 에 대한 연구를 수행하기는 어렵다. 대신 이 연구는 주 택 내부에서 주변에 보이는 다른 시각요소들(즉, 가시성 을 가지는 기타 요소들)의 변화가 층간소음에 대한 부 정적 반응에 영향을 미치는지, 영향을 미친다면 어떠한 영향을 얼마나 미치는지 알아보고자 한다. 여러 가지 환경소음에 대한 주관적 반응은 비음향적 요인들에 의해 영향을 받는다. 층간소음에 대한 공 Sang Hee Park et al. ; VR Experiment on Indoor Noise Perception and Moderation Effects of Outdoor Sounds, ... Trans. Korean Soc. Noise Vib. Eng., 31(3) : 279~288, 2021 ┃ 281 동주택 거주자의 반응에 영향을 미치는 비음향적 요인 도 일부 보고된 바 있다. 이 중에서 개인의 성격요 인인 소음민감도는 기존 질문지 조사 및 청감실험을 통해 개인의 소음 인식에 유의미한 조절효과를 가진다 고 보고되어왔다. 이에 이 연구에서도 소음민감도 의 영향을 살펴봄으로써 기존 청감실험과 VR을 활용 한 실험 사이에 일관된 결과가 도출되는지, 그래서 연 구 간 재현성 확보가 가능한지 검토하고자 한다.