Adaptive Expertise in Pilot Situation Awareness: Comparison of Expert and Novice Instrument Flight Performance

조종사 상황인식의 적응적 전문성: 전문가와 초보자의 계기비행 수행 비교

Previous research has mainly investigated the characteristics of expertise by using typical and routine tasks. This research to overcome these limitations included non-routine task situations and observed expert and novice pilots' situation awareness (SA) performance in routine and non-routine situations. Additionally, whether the ability to aware or perceive the environmental information in limited time varies with the level of expertise was tested. To this end, $2^*2^*2$ mixed factorial design was employed, including expertise (novice/expert) as a between-subjects variable and normality of fight situation (routine/non-routine) and stimulus display time (long/short) as within-subjects variables. As results, there was no performance difference in routine situations between experts and novices, while experts significantly outperformed novices in non-routine situations. When the display time became shorter, overall SA accuracy was decreased for both experts and novices, whereas experts' performance remained significantly higher than novices in short and long conditions. When we examined the interaction between the normality of fight situation and stimulus display time, there was no difference between experts and novices in routine situations for both short and long conditions. In non-routine situations, however, experts' SA accuracy was significantly higher than novices both in short and long conditions. Overall, non-routineness of flight situation does not have any impact on SA performance of experts, while it has a critical impact on SA performance of novices.

기존의 전문성 연구들은 참가자들에게 일상적인 과제를 수행하게 함으로써 전문가와 초보자들의 차이를 알아보고자 하였다. 하지만, 본 연구는 일상적 비행 상황에 익숙해진 조종사들이 이전에 경험해보지 못한 새로운 비행 상황에서도 유연하게 대처할 수 있는지 알아보고자 하였다. 즉, 조종사의 숙련정도에 따라 정상적 및 비정상적 상황에서의 상황인식 능력이 차이가 나는지 관찰하였고 추가적으로, 전문성이 자극 제시 시간에 따른 수행변화에 영향을 주는지 알아보았다. 이를 위해 42명의 조종사들을 전문성의 정도에 따라 초보자와 전문가 집단으로 나누고 이들의 수행이 상황의 특수성 및 자극 제시 시간에 따라 어떻게 달라지는지 알아보았다. 연구를 위하여 조종실 계기판을 모방한 동영상이 제작되었는데, 동영상에 보여지는 계기판들이 모두 정상으로 움직이는 정상적 상황과 이들 중 하나의 계기가 오작동을 일으키는 비정상 상황이 연출되었다. 또한 상황을 지각하기 위한 시간의 차이가 전문성에 따라 다른 효과를 가져오는지 살펴보기 위해서 계기판 상황이 오랫동안 제시되는 긴 제시 조건과 상대적으로 짧게 제시되는 조건으로 조작되었다. 실험 결과, 정상적인 상황에서는 초보자와 전문가 집단 사이의 상황 인식이 유의한 차이가 없었으나, 비정상적인 상황에서는 전문가 집단의 상황인식이 초보자 집단보다 유의하게 높은 것으로 나타났다. 또한, 비행 상황의 제시 시간이 짧아졌을 때 조종사들의 전반적인 상황인식 정확도가 떨어졌지만, 전문가와 초보자의 수행차이는 변함없이 초보자 집단에 비해 전문가 집단의 높은 수행이 유지되었다. 비행 상황의 특수성과 제시 시간의 상호작용에 따라 초보자와 전문가의 상황인식은 어떻게 달라지는지 보았을 때, 비행 상황의 제시 시간이 길고 짧음에 관계없이 정상적 상황에서는 초보자와 전문가 집단의 상황인식 차이가 나타나지 않았으나, 비정상적 상황에서는 전문가 집단의 상황인식 정확도가 초보자 집단 보다 유의하게 높은 것으로 나타났다. 전반적으로 볼 때, 비정상적 상황은 전문가 집단의 수행에 미치는 영향에는 큰 영향을 미치니 못하나 초보자 집단의 수행에는 현저한 영향을 미치는 것으로 나타났다.