뇌파로 ‘맞춤형 집’ 짓는다… 새롭게 뜨는 학문 ‘신경건축학’

공간에서 느끼는 거주자의 감각 반영

한 연구원이 가상현실(VR) 기기와 휴대용 뇌전도(EEG) 기기를 착용한 채 가상 공간을 거닐고 있다. 노트북 모니터에는 뇌파가 기록되고 있다.

지난달 20일 서울 성북구의 한 건축 설계 작업실. 설계도면 대신 눈에 띈 것은 가상현실(VR) 장비와 휴대용 뇌파 측정 장비였다. 이곳에서 신경건축학 연구를 하고 있는 지승열 한양대 연구교수를 만났다.

신경건축학은 공간에 대한 사람의 기분이나 생각을 뇌파와 같은 감각신호를 통해 측정하고, 이를 바탕으로 사용자에게 최적의 맞춤형 공간을 제공하기 위한 학문 분야다. 이를테면 심신이 안정된 상태에서는 알파(α)파가 많이 나오고, 긴장을 하거나 불안할 경우에는 베타(β)파가 많이 발생한다. 이를 토대로 사용자가 어떤 공간에서 안정감과 행복감을 느끼는지, 어떤 공간에 있을 때 불쾌감이나 스트레스, 공포를 느끼는지 등을 정량적으로 분석한 뒤 이를 설계의 근거로 삼는 것이다.

지 교수는 “기존에는 경험적인 지식이나 사용자의 요구사항에 의존해 공간을 설계했지만, 최근 헬멧이나 헤드셋처럼 간편히 착용할 수 있는 모바일 뇌전도(EEG) 측정 장비를 쉽게 구할 수 있게 되면서 건축 분야에서도 뇌파를 활용하려는 시도가 이뤄지고 있다”고 설명했다.

건축가이자 컴퓨터공학자인 지 교수는 지난해부터 철학자와 예술가, 뇌과학자 등과 함께 ‘스마트 셸터(Smart Shelter)’ 프로젝트를 추진 중이다. 스마트 셸터는 사물인터넷(IoT)을 통해 사용자의 뇌파 정보가 건축물에 전달돼 건축물이 능동적으로 이에 반응하는 형태의 공간이다. 가로세로와 높이가 각각 3m인 큐브 구조로 현재는 VR을 통해서만 구현된 상태다. 실제 모델은 내년에 제작된다. 스마트 셸터는 재난 대피용이나 휴식용, 오락용 등으로 활용할 수도 있고 뇌파를 기반으로 한 건축 설계 체계 개발에 필요한 데이터를 모으는 데도 쓸 수 있다.

지 교수는 “건축가가 설계한 공간을 VR 영상으로 변환하면, 큰 비용을 들이지 않고도 사용자가 완성된 건축물을 미리 경험해보는 일도 가능할 것”이라며 “이때 EEG 기기로 측정되는 사용자의 뇌파 정보를 토대로 건축가가 설계 수정을 하면 실제 건물을 지었을 때 사용자 만족도를 더 높일 수 있을 것”이라고 말했다.

앞서 지난해 9월부터 2개월간 열린 ‘제1회 서울도시건축비엔날레’에 참가한 미국 콜롬비아대 클라우드랩 연구진은 동대문디자인플라자(DDP) 등 서울 시내 6곳의 산책로에서 관람객들의 뇌파 데이터를 분석했다. 사람들이 휴대용 EEG 기기를 착용한 채 도시를 거닐도록 한 뒤, 곳곳에서 사람들이 느낀 다양한 반응을 지도 위에 나타냈다. 건축가 김경재 아뜰리에KJ 소장은 “열린 도시 공간에서는 빛, 온도, 바람 등 다양한 환경에 노출되기 때문에 사람이 공간의 어떤 요소에 반응했는지 단번에 알기 어렵다, 데이터를 많이 축적하는 게 중요하다”고 설명했다. 신경건축학연구회의 조성행 마인드브릭 대표는 “아직까지 신경건축학은 세계적으로도 걸음마 단계”라며 “실제 건축물에 적용하려면 다양한 조건에서의 연구가 필요하다”고 말했다.
　
송경은 동아사이언스 기자 kyungeun@donga.com