수상 태양광발전시설의 심리적 변화 및 시각적 선호도 - 뇌파(EEG) 및 SD법을 중심으로 -

본 연구의 대상지는 경상남도 합천군 대병면 회양리에 위치한 합천댐(陜川댐)으로 국내 최대 규모의 수상태양광 발전 시설이다. 시설의 면적은 46만 7천㎡로 합천군화인 매화 형상으로 총 17블록이 설치되었으며, 합천댐 저수 면적의 1.8%를 차지하고 있다. 국내 설치된 수상 태양광발전시설 중 면적이 가장 넓고 발전량이 가장 높기 때문에 대표성을 가지고 있다고 할 수 있다(환경부, 2021).

‘국민 참여형 합천댐 수상 태양광발전시설’의 환경영향평가는 비공개사업으로 이미 선정된 예비 조망점 및 최종 조망점, 경관자원 등은 참조가 불가능한 상황이다. 일반적으로 환경영향평가나 경관계획 중에서 나타나는 예비 조망점, 최종 조망점 등 조망점 선정에 관한 것은 사업을 시행하기 전에 실시하며, 조망점을 선정하는 방법은 주로 주 통행로 및 이용률이 높은 장소, 독특한 경관을 조망하는 장소 등이다(임승빈, 1996). 또한 경관 영향을 파악하고자 할 때 대상물의 위치에 따른 변화를 알아보기 위해 다양한 거리(근경, 중경, 원경)에서 선정하는 방법, 방향과 거리의 구간별로 최소 1개 이상의 조망점이 선정하는 방법 등을 기준으로 하고 있다(문경도, 1989). 이를 바탕으로 본 연구에서는 이미 설치 완료된 수상 태양광발전시설에 대한 시(視)거리별 심리적 변화 및 시각적 선호도의 차이가 있는지를 탐구하기 위해 다음과 같은 기준으로 조망점을 선정하였다. 첫째, 수상 태양광발전시설이 뚜렷하게 보일 수 있는 곳을 탐색. 둘째, 도시경관 시(視)거리의 분할 기준인 근경(200m-400m), 중경(400m-800m), 원경(800m이상)에 따라 수상태양광발전시설을 볼 수 있는 조망점 선별(신정철, 2003). 셋째, 수상 태양광발전시설 이외 다른 인공 요소(행인, 자동차, 건축물 등)의 영향을 최소화하는 곳을 선정. 이상의 기준에 따라 본 연구에서는 최종적으로 총 3곳의 조망점(근경-촬영 지점 1, 중경-촬영 지점 2, 원경-촬영 지점 3)을 선정하여 촬영하였다(Figure 1 참조).

Figure 1. Hapcheon Dam image and shooting point Legend: -View point 1 -View point 2 -View point 3

Download Original Figure

앞서 설명한 시(視)거리의 분할 기준인 근경(200m-400m), 중경(400m-800m), 원경(800m 이상)의 각 촬영 지점에 따라 수상 태양광발전시설이 있는 이미지는 Adobe Photoshop 2020을 통해 태양광발전시설을 제거하였다. 그리고 전체 이미지의 크기가 실험에 미치는 영향을 줄이기 위해 모든 이미지를 Adobe Photoshop 2020을 통해 와이드 스크린 텔레비전의 국제 표준형식 종횡비인 16:9의 이미지로 제작하였다. 그리고 Microsoft Power Point를 이용해 슬라이드로 피험자에게 이미지를 응시하도록 하였다(Table 1 참조).

Table 1. View point according to viewing distance

	Close-range view(view point 1)	Middle-range view(view point 2)	Distant-range view(view point 3)
Presence
Absence

Download Excel Table

인간의 오감각 중 시각을 통해 받아들이는 자극은 70%로 가장 많이 차지하는 것을 지적하였다(황민철 등, 1997). 이에 본 연구에서 ‘휴식 상태’는 눈을 감고 뇌파 데이터를 수집하였고, ‘태양광 있는 상태’ 및 ‘태양광 없는 상태’는 모두 눈을 뜬 상태에서 뇌파 데이터를 수집하였다. 그리고 수상 태양광발전시설 유무에 따른 각 이미지의 알파파(RA) 변화를 파악하고 유의한 차이가 있는지를 검증하였다. 이를 위해 SPSS 20 for Windows 통계 프로그램을 이용하여 집단별 평균분석, H-검증 및 대응표본 t-검증과 독립 표본 t-검증을 실시하였다.

SD기법은 형용사군(형용사-반대어 쌍)을 이용하여 피험자의 주관적인 의미를 평가하여 피험자의 정서를 언어스케일로 나타낼 수 있는 측정방법이다. 본 연구에서는 시각적 선호도에 관한 문헌과 태양광발전시설에 관한 기사 및 가이드라인, 계획서 등에 대한 문헌조사를 통해 관련 형용사를 도출하였다. 도출한 형용사에 대해 신뢰성 및 타당성 확인을 위해 사전테스트를 실시하여 신뢰성이 떨어지는 형용사는 제외하였다. SD법을 이용하여 구성된 설문지의 모든 항목에 대해 요인분석 중 주축 요인 추출법으로 분석하였으며, 공통요인이 있는 변수를 통합하여 적은 수의 요인으로 축약시키는 것을 통해 전체 이미지를 함축하는 변인으로 정리할 수 있다. 이후 태양광발전시설 유무에 따라 각 이미지의 시각적 선호도와 요인분석을 통해 관계성을 파악을 위해 다중 회귀분석을 하였다. 그리고 국적/성별/전공에 따른 시각적 선호도 간 유의미한 차이가 있는지를 확인하기 위해 독립 표본 t-검증을 실시하였다.

본 연구의 뇌파측정 및 설문조사는 외부 영향을 최소화하기 위해 실험 환경을 일정한 온도(26도), 외부 소음(50dB 이하)을 유지하도록 하였다. 그리고 피험자들이 이미지에 집중할 수 있도록 창문 및 문에 달린 유리에는 암막을 설치하여 외부의 빛을 차단하였다. 뇌파측정은 수상 태양광발전시설이 있는 이미지와 수상 태양광발전시설이 없는 이미지를 활용하여 실시하였다. 수상 태양광발전시설이 있는 이미지와 태양광발전시설이 없는 이미지를 각각 1분(60초) 동안 보여주고 끝난 후 설문지에 응답하였다. 이미지를 응시한 이후 1분(60초) 휴식 상태를 두어 다음의 이미지에 영향을 주지 않게 하였다. 모든 이미지에 동일한 실험방법으로 실시하였으며, 이미지 재생 순서가 뇌파 측정에 영향을 미치지 않게 모든 이미지 재생 순서를 무작위로 실시하였다.

연구 대상자의 8개 측정 위치에 따라 휴식상태, 수상 태양광발전시설이 있는 이미지를 보는 상태, 수상 태양광발전시설이 없는 이미지를 보는 상태 각각의 상태에 대해 상대 알파파(RA)의 유의한 차이 여부를 확인하기 위해 평균분석과 H-검증을 실시하였다. 측정 위치에 따라 각 상태의 상대 알파파의 평균값을 분석하였으며, 결과는 각 측정 위치 중 P4에서 ‘휴식 상태’의 상대 알파파 평균값이 0.275로 가장 높게 나타났다. 반면 측정 위치 Fp1에서 ‘태양광 있는 상태’의 상대 알파파 평균값이 0.146으로 가장 낮게 나타났음을 알 수 있다(Table 2 참조).

또한 측정위치에 따라 각 상태의 상대 알파파 평균값의 객관성을 확보하기 위해 평균분석과 대응표본 t-검증을 통해 측정위치와 상관없이 각 상태의 전체적인 상대 알파파 간 차이가 유의한지를 탐색하였다.

각 상태의 상대 알파파 평균은 ‘휴식상태’에서 0.238383(p<0.001), ‘태양광 없는 상태’에서 0.181628(p<0.001), ‘있는 상태’에서 0.160620(p<0.001)으로 나타났으며, ‘휴식상태’, ‘태양광 없는 상태’, ‘태양광 있는 상태’의 순으로 상대 알파파의 평균수치가 하락세를 보였다. 그중 ‘휴식상태’와 ‘태양광 있는 상태’의 상대 알파파 평균차이는 0.07763으로 큰 차이로 나타났다(Table 3 참조).

국적, 성별, 전공에 따른 수상 태양광발전시설이 있는 이미지와 수상 태양광발전시설이 없는 이미지의 상대 알파파 평균값 간 유의한 차이를 탐색하기 위하여 독립 표본 t-검증을 실시하였다.

본 연구에서는 국적에 따라 경관 인식에 대한 차이가 있는지를 살펴보기 위해 한국과 중국을 비교하였다. 그 결과 ‘태양광 없는 상태’(p>0.05)의 경우 중국인이 0.1803으로 한국인 0.1834보다 크게 차이가 없는 것으로 나타났다. ‘태양광 있는 상태’(p>0.05)에서 한국인이 0.1649로 가장 높게 나타났으며, 중국인이 0.1575로 가장 낮게 나타났다.

3개 상태의 유의수준(Sig)은 p>0.05로 나타났다. 따라서 국적에 따른 각 상태의 상대 알파파 평균값 간 유의한 차이가 존재하지 않은 것으로 판명된다. 국적에 따른 각 상태 상대 알파파 간 유의한 차이가 없지만 ‘태양광 있는 상태’ 및 ‘태양광 없는 상태’에서 모두 한국인이 중국인보다 더욱 높게 나타나는 것으로 판단된다.

성별에 따른 결과는 ‘태양광 없는 상태’(p>0.05)에서 남성의 상대 알파파 평균값이 0.1804로 나타나고 여성은 0.1826으로 남성보다 더욱 높게 나타났다. ‘태양광 없는 상태’(p>0.05)의 경우 여성이(0.1826) 남성(0.1804)보다 높게 나타났다. ‘태양광 있는 상태’(p>0.05)에서 남성이 0.1646으로 가장 높게 나타났으며, 여성이(0.1572) 가장 낮게 나타났다. 모든 상태에서 나타낸 sig가 0.05보다 높게 나타나기 때문에 귀무가설이 ‘남성의 각 상태 상대 알파파의 평균값 및 여성의 각 상태 상대 알파파의 평균값’ 간에 유의한 차이가 없다는 것으로 판단된다. 즉, 성별의 변화에 따른 각 상태 알파파의 평균값 간 존재하는 차이는 무의미한 것으로 이해할 수 있다.

전공에 따른 결과는 ‘태양광 있는 상태’(p>0.05) 조경학과 0.1660으로 나타나고 비조경학과가 0.1547로 나타났으며, 비조경학과보다 조경학과가 더욱 높은 것으로 나타났다. ‘태양광 없는 상태’에서 조경학과 0.1830으로 나타나고 비조경학과가 0.1800으로 조경학과보다 낮게 나타났다. 3개 상태의 유의수준(Sig)은 p>0.05로 나타나기 때문에 전공에 따른 각 상태의 상대 알파파 평균값 간 무의미한 차이가 존재하는 것으로 판단된다. 하지만 전체적으로 눈을 뜬 상태('태양광 있는 상태' 및 '태양광 없는 상태')에서 조경학과의 평균값은 비조경학과보다 높은 것으로 나타났다(Table 4 참조).

시(視)거리에 따른 근경, 중경, 원경의 수상 태양광발전시설이 있는 이미지의 상대 알파파 및 수상 태양광발전시설이 없는 이미지의 상대 알파파 간 유의한 차이가 있는 여부를 검증하기 위해 대응표본 t-검증(Paired t-test)을 실시하였다.

시(視)거리에 따른 각 상태 상대 알파파에 대한 대응 t-검증의 결과, 촬영 지점1(근경)에서 수상 태양광발전시설이 있는 이미지(M=0.1604, p<0.001)와 수상 태양광발전시설이 없는 이미지(M=0.1889, p<0.001)를 비교하였을 때 통계학적인 차이가 있는 것으로 판단되었다. 촬영 지점2(중경)의 경우는 수상 태양광발전시설이 있는 이미지(M=0.1602, p<0.001)와 수상 태양광발전시설이 없는 이미지(M=0.1716, p<0.001)를 비교하였을 때 통계학적 유의한 차이가 있는 것으로 판단되었다. 또한, 촬영 지점3(원경)에서 수상 태양광발전시설이 있는 이미지(M=0.1611, p<0.001)와 수상 태양광발전시설이 없는 이미지(M=0.1848, p<0.001)를 비교하였을 때 통계학적인 차이가 있다고 판단했다. 따라서 모든 촬영 지점(근경, 중경, 원경)에서 수상 태양광발전시설이 있는 이미지의 상대 알파파와 수상 태양광발전시설이 없는 이미지의 상대 알파파 간 유의미한 차이가 존재하는 것으로 판단되었다. 그중 촬영 지점2(중경)에서 수상 태양광발전시설이 없는 이미지가 0.1602로 가장 낮게 나타났다. 반면 촬영 지점1(근경)에서 수상 태양광발전시설이 있는 이미지의 상대 알파파의 평균값이 0.1889로 가장 높게 나타났다. 또한, 촬영 지점1(근경)에서 수상 태양광발전시설이 있는 이미지 상대 알파파의 평균값과 수상 태양광발전시설이 없는 이미지의 상대 알파파 평균값의 차이가 가장 큰 것으로 나타났다(Table 5 참조).

사전 테스트를 통해 도출된 형용사에 대해 신뢰성 및 타당성에 대한 여부확인을 결과에 대한 13개 변수에 대한 요인분석을 하였다. 분석 결과 요인1: ‘생기 있다–생기 없다’, ‘편안하다–불안하다’, ‘어울린다–대조적이다’,

‘조화롭다–조화롭지 않다’, ‘쾌적하다–불쾌하다’, ‘질서 있다–질서 없다’, ‘이완시키다–긴장시키다’ 총 7개 변수로 구성되었다. 요인1의 공통성이 0.455-0.818로 나타나고 설명력이 26.053%로 나타났다. 반대로 요인2는 ‘부드럽다–딱딱하다’, ‘정연하다–난잡하다’, ‘자연스럽다–어색하다’, ‘자연적이다–인공적이다’, ‘친근하다–생소하다’, ‘안전하다–위험하다’ 총 6개 변수로 구성되었다. 요인 2의 공통성은 0.425-0.739로 나타나고 설명력이 51.056%으로 나타나 요인1의 설명력보다 더욱 높은 것으로 판단되었다. 요인1중에 ‘생기 있다–생기 없다’의 비율이 가장 높게 나타났으며, ‘편안하다–불안하다’가 두 번째에 차지하는 것으로 나타났다. 이에 요인1은 ‘친근(親近)정도’로 명명하였으며, 요인2는 ‘자연의 순도(純度)’로 정의하였다(Table 6 참조).

요인분석을 통해 도출한 요인과 전체 시각적 선호도 서로 관계성을 파악하기 위해 도출된 2개의 인자점수(factor score)를 독립변수로 전체 시각적 선호도를 종속변수로 다중회귀분석을 하였다.

촬영 지점1(근경)에서는 수상 태양광발전시설이 있는 이미지의 F수치는 46.987(p<0.001)로 59.3%의 설명력을 나타냈으며, 수상 태양광발전시설이 없는 이미지의 F수치는 38.366(p<0.001)로 36.0%의 설명력이 있는 것으로 나타났다. 촬영 지점2(중경)에서 수상 태양광발전시설이 있는 경우에서 회귀모형 F수치는 23.175(p<0.001)로 63.3%의 설명력을 나타냈으며, 수상 태양광발전시설이 없는 경우 F수치는 62.196(p<0.001)로 37.9%의 회귀모형 설명력이 있다는 것으로 나타났다. 촬영 지점3(원경)의 경우 수상 태양광발전시설이 있는 이미지의 F수치는 52.164(p<0.001)로 43.8%의 설명력이 있는 것으로 나타났으며, 수상 태양광발전시설이 없는 이미지의 F수치는 62.793(p<0.001)으로 32.8%의 설명력이 있는 것으로 나타났다.

전체적으로 각 이미지의 시각적 선호도에 요인분석을 통해 획득된 2개 요인이 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 수상 태양광발전시설이 있는 이미지의 시각적 선호도에 ‘인자1’ 및 ‘인자2’가 부(-)의 영향을 미치는 것으로 나타났지만, 수상 태양광발전시설이 없는 이미지의 시각적 선호도에 ‘인자1’ 및 ‘인자2’가 정(+)의 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 촬영 지점1(근경) 수상 태양광발전시설이 있는 경우 자연의 순도(純度) ‘인자2’보다 친근(親近)정도 차원의 ‘인자1’이 시각적 선호도에 미치는 영향력이 높은 것으로 나타났다. 촬영 지점2(중경)에서 수상 태양광발전시설이 있는 경우 친근(親近)정도 ‘인자1’은 자연의 순도(純度) ‘인자2’보다 시각적 선호도에 미치는 영향력이 큰 것으로 나타났다. 촬영 지점3(원경) 가운데 수상 태양광발전시설이 있는 이미지 시각적 선호도에 대한 자연의 순도(純度) ‘인자2’보다 친근(親近)정도 ‘인자1’의 영향력이 더 높은 것을 나타냈다. 따라서 수상 태양광발전시설이 있는 이미지의 시각적 선호도 결정에 가장 많은 영향을 미치는 주요 요인은 친근(親近)정도 ‘인자1’로 나타났다. 또한 모든 촬영 지점에서 태양광발전시설이 없는 이미지의 시각적 선호도에 미치는 영향력 가운데 자연의 순도(純度) ‘인자2’(p<0.01)보다 친근(親近)정도 ‘인자1’(p<0.01)의 영향력이 더 높은 것으로 나타났다(Table 7 참조).

본 연구에서는 국적, 성별, 전공에 따른 수상 태양광발전시설이 있는 이미지와 수상 태양광발전시설이 없는 이미지의 시각적 선호도 간 유의한 차이를 탐색하기 위하여 독립 표본 t-검증을 실시하였다.

본 연구에서는 국적에 따라 경관 인식에 대한 차이가 있는지를 살펴보기 위해 한국과 중국을 비교하였다. ‘태양광 있는’(p>0.05) 경우 한국인이 2.13으로 중국인 2.01보다 높은 것을 보인다. ‘태양광 없는’(p>0.05) 경우 한국인이 6.09로 중국인 6.05보다 높게 나타났다. 그리고 ‘태양광 있는’ 및 ‘태양광 없는’의 유의수준(Sig)은 p>0.05로 나타났다. 따라서 국적에 따른 각 상태의 시각적 선호도 간 유의한 차이가 존재하지 않은 것으로 판단된다.

성별에 따른 분석결과는 ‘태양광 있는’(p<0.01) 경우 남성의 시각적 선호도 평균값이 1.82, 여성은 2.32로 남성이 낮게 나타났다. ‘태양광 없는’(p>0.05) 경우 남성이 6.22, 여성은 5.92로 남성이 높게 나타났다. ‘태양광 있는’에서 남성과 여성의 시각적 선호도 간 유의한 차이가 있는 것으로 판단되며, 이와 반대로 ‘태양광 없는’의 sig가 0.05보다 높게 나타나기 때문에 ‘태양광 있는’에서 남성과 여성의 시각적 선호도 간 유의한 차이가 없는 것으로 판단된다. 이는 여성보다 남성이 수상 태양광발전시설 설치로 유발되는 시각적 차이에 대해 더 민감하게 느낀다고 할 수 있다. 전공에 따른 분석결과는 ‘태양광 있는’(p<0.001)에서 조경학과 학생의 시각적 선호도 평균값이 1.32로 비조경학과 학생의 시각적 선호도 2.82보다 낮게 나타났다. ‘태양광 없는’(p<0.001) 경우 비조경학과의 시각적 선호도 평균값이 5.36으로 나타나고 조경학과는 6.78로 나타났다. 따라서 수상 태양광발전시설이 있는 경우 조경학과가 비조경학과보다 수상 태양광발전시설에 더 민감하게 느낄 수 있다고 생각한다(Table 8 참조).

시(視)거리에 따른 근경, 중경, 원경의 수상 태양광발전시설이 있는 이미지의 시각적 선호도 및 수상 태양광발전시설이 없는 이미지의 시각적 선호도 간 유의한 차이가 있는 여부를 검증하기 위해 대응표본 t-검증 을 실시하였다.

촬영 지점1(근경)에서 수상 태양광발전시설이 있는 이미지(M=1.64, p<0.001)와 수상 태양광발전시설이 없는 이미지(M=6.06, p<0.001)를 비교했을 때 통계학적으로 유의한 차이가 있는 것으로 판단했다. 촬영 지점2(중경) 경우는 수상 태양광발전시설이 있는 이미지(M=2.22, p<0.001)와 수상 태양광발전시설이 없는 이미지(M=6.04 p<0.001)를 비교하였을 때 통계학적으로 유의한 차이가 있는 것으로 판단했다. 마지막으로 촬영 지점3(원경)에서 수상 태양광발전시설이 있는 이미지(M=2.34, p<0.001)와 수상 태양광발전시설이 없는 이미지(M=6.10, p<0.001)를 비교했을 때 통계학적으로 유의한 차이가 있는 것으로 판단했다. 따라서 모든 촬영 지점(근경, 중경, 원경)에서 수상 태양광발전시설이 있는 이미지 시각적 선호도와 없는 이미지의 시각적 선호도 간 유의미한 차이가 존재하는 것으로 판단되었다. 전체 이미지의 시각적 선호도의 평균값은 4.07로 나타났으며, 수상 태양광발전시설이 있는 이미지의 시각적 선호도 평균값은 2.07, 수상 태양광발전시설이 없는 이미지의 시각적 선호도 평균값이 6.07로 나타났다. 각 촬영 지점의 시각적 선호도의 평균값을 살펴보면, 촬영 지점3(원경)에서 수상 태양광발전시설이 없는 이미지가 6.10로 가장 높게 나타난 반면 촬영 지점1(근경)에서 수상 태양광발전시설이 있는 이미지의 시각적 선호도 평균값이 1.64으로 가장 낮게 나타났다. 그리고 촬영 지점1(근경)에서 수상 태양광발전시설이 있는 이미지의 시각적 선호도와 수상 태양광발전시설이 없는 이미지의 시각적 선호도 간 차이가 가장 높게 나타났다. 따라서 근경에서 볼 때 시각적 선호도에 가장 많은 영향을 주는 것으로 나타났다(Table 9 참조).