"이런 이름의 학부는 국내대학에서 아마, 여기에만 있을 가능성이 높습니다." 이토 부교수가 말한 '사회안전학부'는 2010년 타카츠키 뮤즈 캠퍼스의 개설에 맞춰 대학원 사회안전연구과와 함께 설립되어 있습니다.

'자연 재해'와 인위적인 재해인 '사회 재해'를 대상으로 한 연구·교육을 통해 관련 문제 해결이나 방재, 피해를 최소화하고 안전한 사회를 만드는 것을 목표로 하고 있습니다. 또한, 지진, 태풍과 같은 재해, 다양한 사고, 감염증 및 정보보안을 포함한 광범위한 분야를 문과 이과 윱합하여 다룹니다.
이를 위해 인문·과학의 경계를 넘어(문리융합), 기존의 학문 분야를 모두 배울 수 있는 체제를 구축했습니다. 3학년부터는 인문·과학을 아우르는 다양한 세미나로부터 자신의 전문 분야를 선택할 수 있으며, 지도 교수와의 교류가 잘 되고(이토 준교수) 서로에게 좋은 영향을 미칠 수 있도록 양성되고 있습니다.

사회안전학부는 재해를 대상으로 한 연구·교육을 통해 문제 해결이나 방재·감재를 도모해 안전한 사회 만들기에 기여하는 것을 미션으로 내걸고 있습니다.

"저는 원래 기계공학 출신이기 때문에 (사회재해에 측면에서도) 기계공학이나 역학적 관점이라는 게 기본적인 입장입니다."

이토 부교수가 이끄는 [이토세미나]에서는 교통 안전, 부상 생체 역학 및 제품 안전에 중점을 두고 연구합니다. 컴퓨터 시뮬레이션(FEM, VR 등)은 자동차 충돌 시 자동차 탑승자나 보행자, 자전거 이용자의 행동이나 부상 발생 메커니즘을 조사하는 데 사용됩니다. 또한 교통사고의 원인을 조사하기 위한 사고 조사, 운전자의 행동 분석을 위한 DS 사용 등 필요에 따라 다양한 방법을 적극적으로 도입해 오고 있습니다.

세미나는 2020년 4월 이토 부교수가 부교수로 취임하면서 시작되었습니다.

그 이전에는 나고야대학 대학원 공학 연구과의 조교수로 재직했으며, 아이치현의 프로젝트에서 현 경찰 데이터의 분석했습니다. 그 후, 사고 현장에서 '실제로 무슨 일이 일어나고 있었는지'를 보다 자세히 알기 위해 현 택시 회사의 협조로 사고 현장을 기록한 드라이브 녹화 비디오를 기반으로 각 사고 상황을 면밀히 분석했습니다. 이러한 상황에서 연구는 자동차 대 자동차로, 자동차 대 자전거, 자동차 대 보행자로 점차 확장되었습니다.
또한 '어떤 사람들이 사고를 피할 수 있었는지'를 알아보기 위해 도로 환경을 비롯한 실제 사고 상황을 VR로 재현하여 보유한 DS를 이용하는 실험으로 발전시켰습니다. 자동차 대 자전거의 직각 충돌을 피하기 위한 운전자의 대응 등 충돌 안전을 중점으로 한 DS 실험을 통해 연구를 진행해 왔습니다.

간사이대학은 기계공학에 비중을 두고 있는 영역 외에 질병이 있는 운전이 직업인 사람이 직장으로 돌아갈 가능성에 대한 설문조사를 포함하여 광범위한 연구 접근법을 연구하고 있습니다.

실험용 UC-win/Road DS 실제 자전거 사고 방지 상황과 주변 환경을 VR환경으로 재현하고, 자전거와의 충돌 직전 상황을 재현했습니다.

2020년부터 2021년까지 자동차 사고 대책 기구(NASVA)의 사회안전학부 교수들과 함께 '첨단 안전 기술이 자동차에 도입되면서 운전적성검사를 어떻게 해야 할 것인가'를 조사했을 때, 이토 부교수는 DS 실험을 통한 사고 분석 및 검증을 담당했습니다.
구체적으로는 사고 분석을 바탕으로 가설을 제시하면서 충돌 피해 완화 브레이크, 차선 이탈 경고 장치 등 다양한 첨단 안전 기술이 도입될 때 운전자의 행동 변화를 조사하고, 이 기술의 도입에 따라 감소하는 사고형태와 새로운 사고형태 등을 DS 실험으로 검토하고 있습니다.

교수진은 2015년에 UC-win/Road DS를 도입했으며, 부교수는 해당 프로젝트를 기회로 DS를 최신 버전으로 업데이트해 사용을 재개했습니다. 이후 DS를 주로 운전 행동 분석에 활용해 교통사고가 발생할 가능성이 있는 상황을 재현하기 위한 실험을 했으며, 첨단 안전 기술의 '있음/없음'으로 운전자의 변화(기술에 대한 의존도나 위험 경보의 변화)에 대한 평가 실험을 수행했습니다.
또한 향후 1) 기술로 인해 운전자가 얼마나 주의를 기울여야 하는지 2) 기술을 지원하여 운전자에게 신속하게 경고할 수 있는 방법 3) 운전자 경고 수준이 얼마인지 등의 아이디어를 제시했습니다. 게다가 1) 장시간 운전에 의한 졸음, 혹은 질병 등의 이상을 생체 신호나 화상 인식을 통해 감지하여 운전자에게 각성을 촉진하는 구조 2) 자전거 시뮬레이터를 활용하기 위한 목적으로 자전거 등 자동차 이외의 교통 참가자와 협력하여 운전행동의 상호작용 등의 연구 개발도 언급할 예정입니다.

"저는 인문학과 과학의 융합을 옹호하는 사회안전학부에 있기 때문에 심리학과 법률 전문 교수들과 협력하여 충돌 전부터 충돌 후까지 광범위한 자동차 안전에 대해 연구하고 싶습니다."

현재 DS를 사용한지 2년이 채 되지 않아 UC-win/Road 기능에 대한 숙련도는 한계가 있는 반면, 예를 들어 '자동차가 특정 지점에 도달하면 특정 시점에 나오고 그에 따라 차량의 첨단 안전 기술에 의해 자동으로 브레이크가 걸린다.'와 같은 시나리오에서 스스로 시뮬레이션용 VR을 작성하는 것이 가능합니다.
앞으로 UC-win/Road의 풍부한 기능을 마스터하고, DS의 기능을 확장하기 위한 개발키트 'SDK'를 지원하고 다양한 데이터 연계를 통해 효율적인 VR을 만드는 것을 목표로 연구에 집중할 생각입니다.

아울러 시스템의 중요한 요소인 자동차의 이미지와 움직임이 현실에 가까워지면 이상적인 '실험'이 되기보다는 '실제로 운전'하는 느낌을 받게 됩니다. 특히, '사고 직전의 상황'을 재현하는 실험을 바탕으로 '가능한 한 간단'하고 '현실적' 이라는 두개의 균형을 맞추는 어려운 요구를 실현하고자 합니다.

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FEM 및 DS에 공통적인 시뮬레이션의 가장 중요한 부분

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"FEM도 DS도 마찬가지지만 실제 실험이나 사고 현장 자체로는 얻을 수 없는 데이터가 많습니다. 어떻게 시각화하고 분석하는지가 시뮬레이션의 진정한 즐거움이라고 생각합니다."

아울러 시스템의 중요한 요소인 자동차의 이미지와 움직임이 현실에 가까워지면 이상적인 '실험'이 되기보다는 '실제로 운전'하는 느낌을 받게 됩니다. 특히, '사고 직전의 상황'을 재현하는 실험을 바탕으로 '가능한 한 간단'하고 '현실적' 이라는 두개의 균형을 맞추는 어려운 요구를 실현하고자 합니다.

이토 부교수는 최적화 소프트웨어와 함께 작동하여 컴퓨터에서만 자체적으로 문제를 해결하는 접근 방식이 있다는 인식을 제시했습니다. 그러나 교육의 관점에서 처음에 언급 한 것처럼 '덜컹거리는 소리로 최적화 할 수 있었다'로 끝낼 수 없다고 지적했습니다. 오히려, 우리는 그것을 들여다 보는 스타일, 즉 실제로 일어나고 있는 현상을 이해하고 그에 대한 대책을 수립하는 것이 교육 뿐만 아니라 연구 개발에서도 중요하다고 생각합니다.

예를 들어, DS는 '사람이 운전 중 무엇을 하고 있는지', '사람의 반응에 따라 차가 어떻게 움직였는지'와 같은 데이터를 수집합니다. 충분히 이해한 후 '어떤 안전 조치가 필요한지'를 표시해야 합니다. FEM에서도 '목표 구조물에 얼마나 많은 힘이 가해졌는지'와 '그 힘을 바꾸기 위해 어떤 조치를 취해야 하는지'를 확실히 본 다음, '무엇이 옳은지', '무엇이 그럴듯한 답변인지' 등을 유심히 살펴볼 것입니다. 어쨌든 사고의 과정에 연결하는 것이 시뮬레이션의 중요한 역할이라고 생각합니다.

간사이대학 사회안전학부, 이토세미나

사진：간사이대학 사회안전학부 홈페이지