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청각

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청각(聽覺)은 소리감지해 내는 감각을 의미한다. 와 같은 청각기관을 통해 소리를 인지할 수 있다. 청각은 차량 운전 시 인지 기능에 영향을 끼친다.

개요[편집]

청각은 오감 중 하나로, 공기 등 매질을 통해서 전달되는 음파의 진동수 세기를 감지해 내는 기계적 감각으로 특정한 소리에 뇌가 반응할 수 있도록 한다. 의외로 주변 환경을 지각함에 있어서, 시각과 맞먹는 비중을 가지는 감각 기관이고 일반적인 상황에서는 시각으로 대부분 주변 환경을 지각하겠지만 돌발 상황에서는 청각이 시각보다 빠른 반응을 보인다. 또한 양이효과로 인하여 소리가 나는 위치를 알 수 있어 시각적인 정보와 청각적인 정보를 결합하여 더욱 입체화된 정보가 되어 판단의 정밀성을 높여준다.

  • 감지: 청각적 자극을 정확하게 지각하기 위해 기본적으로 우리의 청력까지 도달할 수 있는 충분한 가청주파수가 되어야 한다. 즉, 충분한 가청 주파수가 귀에 도달해야지만 물체의 위치를 감지할 수 있는 능력이 되고, 반응을 할 수 있기 때문에 일반적인 20~16,000Hz 정도의 가청 주파수를 가져야 한다.
  • 판단 및 구별: 소리를 듣고 주위 환경에서 오는 소리를 판단하고 구별하는데, 물체에 따라 각기 틀린 음폭 차이와 소리의 높낮이로 구별이 가능하다. 이는 공기 진동에 의하여 고막을 진동시켜 소리를 구분하는 것이다.
  • 인지: 고막의 진동으로 달팽이관 속 림프액을 흔들고 림프액의 진동으로 인하여 전기 신호를 만들게 되는데 소리의 높낮이에 따라 전기 신호로 처리된다. 이 전기 신호는 뇌로 전달되어 최종적으로 '들었다'라고 인지되는 것이다.

특징[편집]

양이효과
양이효과

사람는 한 쌍으로 이루어진다. 큰 소리를 들을 수 있도록 볼륨을 분산시키고 더 나은 소리를 들을 수 있도록 해준다. 특히 두 귀가 있기에 소리의 시간 차이, 음압의 차이, 위상의 차이 등으로 음원 위치의 방향거리를 가늠할 수 있게 된다. 음원의 위치에 대한 분해능은 약 3도 정도로 12시 방향을 기준으로 음원이 좌우로 각도 3도만 비껴 있어도 음원이 12시 방향에 대하여 좌측인지 우측인지 알아차릴 수가 있다. 좌우도 도달하는 소리의 전달 거리의 차이가 있어 시간차가 나타나고, 머리 때문에 생기는 음향적인 그림자로 인하여 두 귀에 음압차가 발생하는 것으로 음원의 위치 감지가 가능함을 설명하였다. 이를 통하여 운전자의 경고 시스템에 응용하는데, 갑자기 나타난 장애물이나 보행자를 위치를 인식하고, 경보의 소리를 갑자기 나타난 사물쪽으로 나게 하여 감각적으로 피할 수 있도록 설계하는 것으로 고려하고 있다. 또, 음량의 크기가 같은 두 개 이상의 음원이 놓여 있는 경우나 여러 벽면에서 같은 크기의 반사가 일어나는 경우, 가장 빠른 시간에 귀에 도달하는 소리를 내는 음원이나 반사 벽 쪽으로 음상이 치우치는 현상을 하스효과라고 하는데 이 또한 양이효과로 의한 것으로 설명이 가능하다.[1]

마스킹 효과

마스킹 효과는 말 그대로 큰소리에 작은 소리가 묻혀서 들리지 않는 현상을 말하는데, 음악소리를 크게 틀어두면 주변 사람의 목소리가 잘 들리지 않는 것이 대표적인 예시이다. 전기차엔진 대신 모터로 움직이기 때문에 아주 조용하게 주행이 되는데, 반대로 엔진음이 없어 다른 소음에 더 많이 노출된다. 오히려 엔진음에 묻혀 들리지 않던 소음들이 조용한 전기차에서는 귀에 거슬릴 수 있는 것이다. 또한 운전자 입장에서는 가속감을 느끼기 힘들어서 움직임과 청각이 부조화를 이루기 때문에 운전에 있어서 낯선 경험이 될 수 있다.[2]

반응

의외로 주변 환경을 지각함에 있어서 시각과 맞먹는 비중을 가지는 감각 기관으로 일반적인 상황에서 시각으로 주변 환경을 지각하겠지만 돌발 상황에는 청각이 시각보다 더 빠른 반응을 보인다. 매개가 되는 과 소리에 대한 과학적 사실을 살피면 빛과 소리의 전달속도는 다르다. 예를 들어 번개가 친 후 빛을 먼저 보고, 잠시 시간이 흐른 뒤 천둥소리를 듣게 되는 것은 빛이 소리보다 빠르다는 것을 알 수 있다. 정확히 광속음속보다 90만 배는 빠르지만 우리가 빛을 보고 소리를 들을 수 있는 능력은 광속과 음속이라는 물리적 속도에만 의존하는 것이 아니다.[3] 빛 정보가 눈으로 들어와 망막에서 화학 반응이 일어나고 전기신호로 변화되어 후두엽의 시각중추에서 처리되고, 소리의 정보는 귀로 들어온 후 고막을 진동시키고 여러 과정을 거쳐 측두엽의 청각중추에 처리된다. 신호를 어떻게 분석하고 지각하는지에 대하여는 아직 상세히 알려지지 않았지만 나름 분석과 처리 속도에 두 기관의 반응속도의 차이를 연구자인 에른스트 푀펠이 설명하였다. 연구를 통하여 소리가 고막에 전달된 후 측두엽 청각 중추에서 들린다고 지각하는 시간은 0.13초라고 하였고, 빛이 망막으로 들어온 후 뇌의 후두엽 시각중추에서 보인다고 지각하는 것은 0.17초로 청각과 지각시간이 차이가 나기 때문에 빛의 속도가 아무리 빠를지언정 시각 정보에 대한 반응을 빨리하지 않는다는 사실을 푀펠이 밝혔다. 빛과 소리가 동시에 발생하면 거의 동시에 지각을 한다는 것이며, 12m의 거리라면 청각정보에 대한 지각이 더욱 빨리 이루어지고 이보다 먼 거리에서는 시각 정보에 대한 반응이 더 빠르다는 것이다.[4]

자동차 운전[편집]

자동차 운전 시 시각과 청각은 운전자의 인지 기능에 영향을 끼치는데, 시각과 청각의 저하는 단순히 사고 피해의 심각도 증가만 영향을 끼치는 것이 아닌 사고발생과정에도 관여하게 된다. 운전에 있어서 시각과 비교하여 청각은 비교적 영향이 없지만 청각정보는 자동차 내에서 긴급한 알림이나 경고의 목적에서 활용되고 있다. 일반적으로 자동차에서도 청각적인 요소가 부각이 되고 있는데, 방향지시등을 켰을 때 나오는 알림음, 강렬한 엔진음 등 소리를 통하여 운전자에게 차량의 상태를 제공한다. 이러한 청각적인 단서를 위하여 운전자가 주행 중 속도계를 보지 않고 주행속도를 미루어 짐작하거나 시야 범위의 밖에 있는 주의 대상을 인지하고 주의를 전환시킬 수 있는 단서를 제공하는 중요한 감각이다.[5] 청각의 도움 없이 운전하다 보면 주변 경적이나 사이렌 소리를 듣지 못해 다른 운전자들과 오해가 생기기도 하고 운전할 때에 시각 집중도가 너무 높아 일반 운전자와 비교하여 몇 배 더 힘든 상황이 생긴다. 때문에 청각장애인이나 청각이 쇠퇴한 고령운전자에 대하여 청각 자료를 시각화하는 방법이 시도되고 있다.

청각적 요소[편집]

자동차에는 수많은 소리가 담겨 있다. 방향지시등의 소리, 후방주차 경보음 등 엔진음 조차도 소리를 통하여 운전자와 보행자에게 청각적 정보를 주게 된다. 하지만 이러한 소리가 단순히 불쾌하게 느껴질 수 있기 때문에 자동차의 사운드를 디자인하는 개념이 생겼다. 자동차 문이나 창문을 여닫을 때, 깜박이나 변속레버, 공조 장치 또는 카스테레오 등 조작할 때 나는 미세한 소리를 연구하여 듣기 편안한 소리로 디자인하면서 정보 전달이라는 목적에 충실한 것이고 한발 더 나아가 장단이나 템포 조정으로 개성 있는 소리로 디자인하면 제품 속성이나 브랜드 고유의 감성까지 표현할 수 있다. 2010년대 초까지 볼보의 모든 차량은 후진 기어를 넣으면 오디오를 비롯한 차 안의 모든 소리를 낮추는 기능을 제공하였는데, 이는 운전자가 차량 주변 소리와 주차 경고음에 집중할 수 있게 하기 위해서이다.[6] 엔진음 같은 경우에는 차량이 속도를 낼 때 엔진음이 중요하게 적용되는데, 운전자는 운전 중에 전방을 주시해야 하기 때문에 소리로 정보를 많이 받아들인다. 가속 엔진음만큼은 차량이 어느 정도 달리고 있다는 것을 소리로 전달해야 한다. 때문에 전기차 같은 경우 주행에 적합한 엔진음이 발현되는 것은 물론이며, 약간의 가속음이 부가되어 차량의 속도감을 나타내어 준다.

현황[편집]

ATC 헤드업 디스플레이

청각장애인이나 노약자는 일반적인 사람과 비교하면 청각정보에 제약이 있어 인지 기능에 영향이 있는 것은 사실이다. 청력의 민감도가 떨어져 정확한 위치 파악이 어려우며, 경적, 사이렌 주변 상태를 소리로 인지하지 못하여 도로 상태 인식에 둔감할 수밖에 없다. 비교적 어려운 것은 사실이나 청각이 운전하는 데에 있어서 보여주는 영향력이 제대로 입증된 사실이 없고, 교통사고 수치로 따지면 일반 운전자 전체 0.86%, 청각장애인은 0.012%로 오히려 청각장애인의 교통사고 발생률이 일반인에 비하여 정말 낮은 수치로 나타내고 있다. 이는 청각장애인은 시야 집중도가 너 높기 때문에 일반인보다 시야가 1.5배 정도 넓게 볼 수 있어 나오는 수치일 것이다.[7] 또한 과거와 달리 교통 문화도 많이 바뀌어, 과거에 운전 중 문제가 생기거나 운전자끼리 마찰이 생길 경우 소통의 방법으로 경음기를 사용하였지만, 최근 경음기를 사용하지 않고 차량 위치, 운전거리, 차량이나 물체 접근 문제도 GPS, 음성인식, 초음파 등의 기술응용으로 청각정보를 시각 정보로 감지할 수 있는 시대가 열리고 있다. 일명 청각장애인을 위한 차량 주행 지원 시스템인 ATC(Audio-Tactile Conversion) 기술은 핸들에 진동이 발생하거나 운전대의 LED 픽토그램으로 도로 위 장애물과 상황을 빛으로 전달해 준다. 특히나 경찰차소방차, 구급차의 사이렌은 물론 일반 자동차의 경적소리를 구별하여 다른 차량이 접근하는 방향 정보와 함께 HUD에 이미지로 나타내고, 후진 시 발생하는 사물 근접 경고음도 HUD 운전대 진동으로 변환되어 촉각적 정보로 제공하고 있다. 이렇게 청각적 불리함을 첨단 기술로 극복하면서 청각장애인도 충분히 안전하게 운전할 수 있게 되었고 택시의 운영이 가능해지면서 새로운 일자리 창출에 도움이 되고 있다.[8]

각주[편집]

  1. 다재현, 〈심리음향학3(Psychoacoustics)-청각의 특성〉, 《티스토리》, 2015-09-17
  2. 자동차의 마지막 감성 튜닝, 사운드 디자인이란?〉, 《연대엔지비》, 2019-01-02
  3. 마스터리, 〈(한의신문) 시각과 청각의 비밀〉, 《네이버 블로그》, 2013-05-12
  4. 다재현, 〈청각반응과 시각반응〉, 《티스토리》, 2016-12-12
  5. 이원영 외1명, 〈고위험군 운전자의 주요 사고원인 분석 연구〉, 《도로교통공단》, 2015-12
  6. 문지영, 〈자동차에 이런 소리가 난다고?〉, 《노블레스닷컴》, 2019-11-01
  7. 이종철, 〈청각장애인 택시는 당신의 생각보다 안전하다〉, 《Byline Network》, 2019-03-14
  8. 박미리 기자, 〈청각장애인 위한 '조용한 택시'… 소리를 ‘진동‧불빛’으로〉, 《소셜포커스》, 2019-01-09

참고자료[편집]

같이 보기[편집]


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