[문화] 특정 건물만 들어서면 편두통, 일을 못하게 한다.. 원인은?


2014.2.8. 아파트 세대들이 홍콩에 함께 빽빽이 모여있다. 중국 남부에 있는 이 도시의 집값은 2008년 이후로 120% 올랐고 종전에 집값이 최고였던 1997년보다 30% 더 오른 것인데, 이 호사스런 시장의 집값은 중국 본토의 부유한 구매자들이 밀어 올려놓고 있는 중이다. AFP PHOTO / ALEX OGLE (Photo credit should read Alex Ogle/AFP/Getty Images)

 

: 아놀드 J 윌킨스

아놀드 J 윌킨스는 영국 에쎅스 대학교의 심리학 교수이다. 이 논평글에 표명된 견해는 순전히 글쓴이의 관점이다.

 

 

입력 2021.7.31.

CNN 원문 2018.7.6

 

[시사뷰타임즈] CNN은 언론인들과 교수들 사이의 뉴스 분석 및 논평을 제공하기 위한 협업체인 대화의 작업물을 보여주려 한다. 이 기사 내용은 순전히 대화에서 생산된 것이다.

 

(오후) 3시다. 여러분들은 직장에 있으면서, 오후에 몸이 나른해 지는 시간과 까우면서 집중하려고 분투한다. 모종의 치유를 바라며, 사무실 창밖을 내다 보지만, 치유 대신 두통이 오는 것을 느낀다.

 

거리들을 따라 회색 컨크릿 (콘크리느) 덩어리인 아파트가 늘어서 있고, 삭막한 벽돌 벽들에는 창문들이 반복적으로 유리 간격을 띄고 나잇다. 우리 눈이 제아무리 멀리 봐도 단조로운 직선만 있다 보니, 시선을 즐겁게 하며 쉴 곳은 아무데도 없다. 표피적인 문제인 듯 보일 수도 있겠지만, 우리는 연구에서 도시 풍경를 바라보는 것이 실제로 두통을 안겨줄 수도 있다는 것을 알게됐다.

 

수천년에 걸쳐, 인간의 뇌는 자연적 세상에 보여주는 여러 장면들을 효과적으로 처리할 수 있도록 진화됐다. 그러나 도시의 밀림은 뇌에 더욱 큰 난제를 안겨주는 바, 그 자체의 반복적인 유형 때문이다.

 

수학자 진-밥티스테 조셉 포리에 (: 1768~1830 프랑스 혁명기의 수학자) 는 우리는 줄무늬, 다른 크기, 방향 그리고 위치 등으로 이루어진 장면들 및 이 모든 것이 함께 더해진 장면들을 생각할 수 있다는 것을 보여주었다. 이러한 것들을 포리에 구성요소들이라고 부른다.



 Fourier Component (포리에 구성요소)..자세히 보기


 

 

쳐다보기도 어려워

 

 

자연에선, 일반적으로. 저공간 주파수인 구성요소들 (넓은 줄무니) 은 대비감이 상하고 높은 주파수인 구성요소들 (좁은 줄무늬) 은 대비감이 낮다. 공간적 주파수와 대비사이의 이 간단한 간계를 우린 자연의 법직이라고 부른다. 간단히 말하자면, 자연 경치들은 서로를 상쇄시키는 경향이 있기 때문에 경치들을 합쳐 놓았을 때 나타나는 줄 무늬는 전혀 없다.

 

보통 주파수라고 하면 고주파의 경우, 물결 사이가 매우 좁고 주파수가 올라갈수록 더더욱 좁아지는 반면, 저주파인 경우, 물결 사이가 넓다. 이를 마치 바코드처럼 선으로 바꾸면 고주파의 경우엔 좁은 선 (줄무늬) 들이 있게되고 저주파는 폭이 넓은 선이 있게 된다.

 

그러나 이것은 도시 환겨에서 보는 장면들에 맞는 말은 아니다. 도시 장면들은 자연의 법칙을 깨는바: 도시의 장면들은 규칙적인 특서을 갖는 R UDGIDDL 있고 반복적 유형인데 차문, 계단 그리고 철제 울타리 (철책) 따위 등의 설계상 공통적인 특징들을 사용하는 까닭이다. 자연에선 이런 식으로 규칙적 형태를 보이는 경우는 거의 희박하다.

 

도시 건축물의 되풀이 되는 형태들이 자연의 법칙을 깨뜨리기 때문에, 인간의 뇌가 이런 것들을 효율적으로 처리하기는 더욱 힘들다. 그리고 도시의 풍광들이 수월하게 처리될 만한 것들도 아닌 까닭에, 쳐다보기가 훨씬 덜 편안하다. 문간에 깔아놓는 신발판, 양탄자 그리고 자동계단 (escalator) 발 디딤판 등 따위의 일부 형태들은 두통이나 심지어는 간질병 발작까지도 유발시킬 수 있다.

 

두뇌가 자연 및 도시의 장면에 대한 심상을 처리할 때의 효율성을 측정함으로써 우린 다음과 같은 결론에 이르게 됐다. 효율성 측정에는 두 가지 방식이 있는바: 첫 번째 것은 신경세포들이 우리가 보는 것을 계산하는 방식의 간단한 컴퓨터 모형을 만드는 것이다.

 

한 가지 모형은 폴 힙바드 (에쎅스 대학교) 와 루이스 오헤이어 (링컨 대학교) 가 만들었고, 또 다른 모형은 성 앤드류 대학교의 올리비에 페나키오와 그의 동동료들이 제작했다. 이 두 모형은 뇌가 자연의 법칙을 벗어난 심상을 처리할 때, 신경세포의 활동이 증가되어, 덜 성글게 배분돼 있음을 보여주고 있다. 다른 말로 하면, 그러한 심상들은 뇌가 처리를 위해 더 많은 노력을 한다는 것이다.

 

바로 우리의 연구를 위해, 올리비에와 난 심상들이 얼마나 자연의 법칙을 잘 고수하는지를 측정하는 컴퓨터 프로그램을 설계했다. 이 프로그램을 운용해 본 뒤, 우린 자연의 법칙과 괴리된 것은 그 어떤 주어신 짐상들도 사람들이 쳐다보기를 얼마나 불편해 하는지를 예측할 수 있다는 것을 알게 됐다 - 그것이 어떤 건물이거나 예술작품이건 간에.

 

그리고나서, 우린 아파트 건물들의 모습을 분석했는데, 지난 100년에 걸쳐 건물 설계가 점점 더 더더욱 자연의 법칙과 별개이어왔다는 사실을 발견했으며; 더더욱 많은 줄무늬들이 시간이 흐를수록 나타나면서 쳐다보기가 더더욱 불편하게 돼 있었다.

 

 

산소가 주는 기쁨

 

 

두뇌의 시각적 효율성을 측정하는 또 하나의 방법은 두뇌 중 시각적인 면을 담당하며 머리 뒤편에 있는 부위가 사용하는 산소의 양을 측정하는 것이다. 두뇌가 산소를 사용하면, 그 부위는 색깔이 변한다. 우리은 이러한 변화를 두개골 상에 적외선을 비춘 다음, 뇌에서 반사돼 나와 흐뜨러지는 것과 두개골을 통해 들어간 것 등을 추적하여 이러한 변화를 추적할 수 있다. 일반적으로 산소 사용은 사람들이 도시의 장면들과 같은 불편한 모습들을 쳐다볼 때 더욱 컸다.

 

우린 자연의 법칙은 컴퓨터 모형들이 시사하는 불편함의 수준을 예측할 뿐만 아니라, 두뇌가 산소를 얼마나 많이 사용했는지도 예측한다. , 우리의 두뇌는 자연의 법칙을 떠난 장면들을 볼 때 산소를 더 많이 필요로 한다. 두통들이란 것이 과다한 산소 사용과 관련되는 경향이 있기 때문에, 이러한 상황은 왜 일부 건출물 설계형태가 우리에게 두통을 주는지 설명할 수도 잇다.

 

편두통이 있는 사람들은 특히 반복적인 유형들이 주는 불편함에 취약한바; 이러한 유형들들이 산소 사용량을 증가시킨다 (편두통으로 고생을 하는 사람들은 이미 이 사용량이 비 정상적으로 높다). 그러한 결과로서 어떠한 형태들이 어쩌면 두통을 더욱 더 많이 줄 수 있다. 정말이지, 편두통을 앓은 몇 몇 사람은 어떤 현대적인 사무실에선 자신의 기능을 발휘할 수가 없는바, 건물에 들어갈 때마다 매번 어떤 형태가 두통을 일으키기 때문이다.

 

도시에 거주하는 사람들은 아마도 매일 출퇴근을 해야하는 고층건물들 보다는 자신들의 휴대전화 구성 상태를 더 잘 알고 있을 것이다. 하지만, 홍콩에 본사를 두고 일하는 사진작가 롬마 재케-라그레제는 눈은 위쪽으로 방향이 바뀌어야 한다고 여긴다. 이 도시를 메우고 있는 거대 마천루들을 기록하면서, 재케-라그레제는 자신의 저서 수직적 수평선에 이 거대 건물들을 땅에서부터 위를 올려다보며 찍으면서, 머리를 숙이고 다닐때는 종종 놓치는 각별한 광경들을 공개했다.

 

아마도, 자연의 법칙이 건물들이나 사무실들 설계시 사용되는 기술 속에 체화돼야할 때인 듯하다. 아니면, 실내 설계자들은 벽 설계, 가림천 그리고 양탄자 설치를 다양하게 하여 실내에서 더 많은 줄무늬를 보태는 것을 피할 수 있을 것이다.

 

물론, 일부 다시 되풀이되는 유형들은 조립식 건축 결과상 피할 수 있는 것이 아니다. 그러나 많은 줄무늬들이 상당히 불필요하게 그곳에 있는데, 시선을 사로잡으려는 설계 특징들 때문이다. 불행스럽게도, 이러한 건물들도 마찬가지로 두통을 안겨주는 결과를 낳을 수 있다.



 

Looking at buildings can actually give people headaches. Here's why

 

Updated 6th July 2018

 

Apartment units are clustered tightly together in Hong Kong, on February 8, 2014. Home prices in the southern Chinese city have risen by 120 percent since 2008, and by more than 30 percent from their previous peak in 1997, with prices in the luxury market being pushed up by wealthy buyers from mainland China. AFP PHOTO / ALEX OGLE (Photo credit should read Alex Ogle/AFP/Getty Images)

Credit: AFP/AFP/AFP/Getty Images

 

Written by Arnold J Wilkins, The Conversation

 

Arnold J Wilkins is a professor of psychology at the University of Essex. The views expressed in this commentary are solely those of the writer.

 

CNN is showcasing the work of The Conversation, a collaboration between journalists and academics to provide news analysis and commentary. The content is produced solely by The Conversation.

 

It's three o'clock. You're at work, struggling to focus during the afternoon lull. You gaze out of your office window, hoping for some relief, but instead you feel a headache coming on.

 

Flat gray concrete lines the streets, while windows form repetitive glassy intervals in stark brick walls. With monotonous straight lines as far as the eye can see, there's nowhere pleasant to rest your gaze. It may seem a superficial problem, but our research has found that looking at urban landscapes may actually give you a headache.

 

Over tens of thousands of years, the human brain evolved to effectively process scenes from the natural world. But the urban jungle poses a greater challenge for the brain, because of the repetitive patterns it contains.

 

Mathematician Jean-Baptiste Joseph Fourier showed that we can think of scenes as being made up of striped patterns, of different sizes, orientations and positions, all added together. These patterns are called Fourier components.

 

Hard to look at

 

In nature, as a general rule, components with low spatial frequency (large stripes) have a high contrast and components with high frequency (small stripes) have a lower contrast. We can call this simple relationship between spatial frequency and contrast a "rule of nature." Put simply, scenes from nature have stripes that tend to cancel each other out, so that when added together no stripes appear in the image.

 

But this is not the case with scenes from the urban environment. Urban scenes break the rule of nature: they tend to feature regular, repetitive patterns, due to the common use of design features such as windows, staircases and railings. Regular patterns of this kind are rarely found in nature.

 

Because the repetitive patterns of urban architecture break the rule of nature, it is more difficult for the human brain to process them efficiently. And because urban landscapes are not as easy to process, they are less comfortable to look at. Some patterns, such as the stripes on door mats, carpets and escalator stair treads can trigger headaches and even epileptic seizures.

 

We came to these conclusions by measuring the efficiency with which the brain processes images of natural and urban scenes. There are two ways of measuring efficiency; the first is to build simple computer models of the way that nerve cells compute what we see.

 

One model was built by Paul Hibbard (University of Essex) and Louise O'Hare (University of Lincoln), and another at the University of St Andrews by Olivier Penacchio and colleagues. Both models show that when the brain processes images that depart from the rule of nature, the activity of the nerve cells is increased, and becomes less sparsely distributed. In other words, such images take more effort for the brain to process.

 

For our own research, Olivier and I designed a computer program that measures how well images adhere to the rule of nature. After running the program, we found that departure from the rule of nature predicts how uncomfortable people find it to look at any given image -- whether it's an image of a building or a work of art.

 

We then analyzed images of apartment buildings, and found that over the last 100 years, the design of buildings has been departing further and further from the rule of nature; more and more stripes appear decade by decade, making the buildings less and less comfortable to look at.

 

Ojoy

 

Another way to measure the efficiency of the brain's visual processes is to measure the amount of oxygen used by the visual part of the brain, located at the back of the head. When the brain uses oxygen, it changes color. We can track these changes by shining infrared light onto the scalp, and measuring the scattered light which bounces back off the brain and through the skull. Typically, oxygen usage is greater when people look at uncomfortable images, such as urban scenes.

 

Researchers have found that more and more stripes in architecture appear decade by decade, making the buildings less and less comfortable to look at. Credit: TIMOTHY A. CLARY/AFP/AFP/Getty Images

 

We found that the rule of nature not only predicts the levels of discomfort suggested by computer models, it also predicts how much oxygen is used by the brain. That is, our brains use more oxygen when we look at scenes which depart from the rule. Since headaches tend to be associated with excess oxygen usage, this may explain why some designs give us headaches.

 

People who get migraines are particularly susceptible to the discomfort from repetitive patterns; these patterns increase the use of oxygen (which in those who sufferer migraines is already abnormally high.) The patterns can give rise to a headache, possibly as a result. Indeed, some individuals with migraine cannot function in certain modern offices, because the patterns bring on a headache every time they enter the building.

 

City dwellers are perhaps more acquainted with the architecture of their phones than the skyscrapers that carve out their commutes. However, Hong Kong-based photographer Romain Jacquet-Lagrѐze reckons eyes should be diverted upward. Documenting the colossal sky-rises that crowd the city, Jacquet-Lagrѐze captures these giants from the ground up in his book Vertical Horizons, unveiling extraordinary sights often missed when heads are kept down.

 

Perhaps it's time for the rule of nature to be incorporated into the software that is used to design buildings and offices. Or interior designers can vary the wall designs, blinds and carpets they install, to avoid adding more stripes indoors.

 

Of course, some repetitive patterns are an unavoidable result of modular construction. But many stripes are there quite unnecessarily, simply as design features -- to catch the eye. Unfortunately, they may end up hitting the head, too.

 

[기사/사진: CNN]


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