가상현실 기술은 미래 우리의 생활에 미칠 파급효과가 큰 주목해야 할 기술 중 하나이다. 현재 다양한 분야에서 사용되고 있는 가상현실 기술은 특히 의료분야에 있어 새로운 패러다임을 제공할 것이다. 이 기술을 이용한 공포증 치료는 국내외에서 시행되고 있으며, 치료 효과 면에서도 효과성을 인정받아 점점 그 입지를 굳혀가고 있는 실정이다. 특히, 가상현실 기술을 이용하여 정신과 치료를 시도한 것은 공포증 치료가 처음으로 가상현실 기술을 이용한 치료 중 가장 긴 역사를 가지고 있다. 본 연구는 가상현실 기술을 이용한 공포증 치료를 소개하고, 국내외의 치료, 연구 현황을 조사하여 분석한다. 그 결과 가상현실 기술을 이용한 공포증 치료는 보조적인 수단으로 많이 사용되고 있으며, 국내보다 국외의 사용성이 더 활발하였다. 또한 국외 연구 현황에 있어 저널을 제한했음에도 불구하고 정량적인 면에서 약 2배 이상 차이가 났으며, 연구 주제에 있어 다각적 연구가 진행되었다. 이러한 양상의 차이는 국외의 경우 치료환경에 필요한 리소스를 정부로부터 제공 받고 이에 상응하는 연구와 치료가 이루어지는 형태로 정부 기관 연구가 조화를 이루고 있다. 따라서 검증된 전통적 노출치료 기법을 가상현실 기술을 이용해 활용하기 위해서는 사회 구성원들이 필요로 하는 심리치료에 대한 수요를 가늠하고, 정부는 이에 필요한 정보를 제공해야 한다.
가상현실 기술은 미래 우리의 생활에 미칠 파급효과가 큰 주목해야 할 기술 중 하나이다. 현재 다양한 분야에서 사용되고 있는 가상현실 기술은 특히 의료분야에 있어 새로운 패러다임을 제공할 것이다. 이 기술을 이용한 공포증 치료는 국내외에서 시행되고 있으며, 치료 효과 면에서도 효과성을 인정받아 점점 그 입지를 굳혀가고 있는 실정이다. 특히, 가상현실 기술을 이용하여 정신과 치료를 시도한 것은 공포증 치료가 처음으로 가상현실 기술을 이용한 치료 중 가장 긴 역사를 가지고 있다. 본 연구는 가상현실 기술을 이용한 공포증 치료를 소개하고, 국내외의 치료, 연구 현황을 조사하여 분석한다. 그 결과 가상현실 기술을 이용한 공포증 치료는 보조적인 수단으로 많이 사용되고 있으며, 국내보다 국외의 사용성이 더 활발하였다. 또한 국외 연구 현황에 있어 저널을 제한했음에도 불구하고 정량적인 면에서 약 2배 이상 차이가 났으며, 연구 주제에 있어 다각적 연구가 진행되었다. 이러한 양상의 차이는 국외의 경우 치료환경에 필요한 리소스를 정부로부터 제공 받고 이에 상응하는 연구와 치료가 이루어지는 형태로 정부 기관 연구가 조화를 이루고 있다. 따라서 검증된 전통적 노출치료 기법을 가상현실 기술을 이용해 활용하기 위해서는 사회 구성원들이 필요로 하는 심리치료에 대한 수요를 가늠하고, 정부는 이에 필요한 정보를 제공해야 한다.
Virtual reality technology is one of the important technologies that will affect our life in many ways. This novel technology will draw new paradigm into the medical field due to its advantages in physical safety and environment that are fully controlled. Phobia treatment using VR technology has bee...
Virtual reality technology is one of the important technologies that will affect our life in many ways. This novel technology will draw new paradigm into the medical field due to its advantages in physical safety and environment that are fully controlled. Phobia treatment using VR technology has been implemented and its feasibility has been proved through a number of researches in many institutions. This study has observed the current progress of its technology environment and the trend of research. Also, This study has analyzed the results from domestic and international data. Analysis shows that other countries are ahead of korea in all aspects of the phobia treatment using virtual reality method. Although the authors limited the kinds of journals, the amount of quantity in international researches are two times more than domestics. Also, The researchers in other countries concentrate on the multi-modal studies. To use virtual reality in the phobia treatment, we need to understand the needs of the society members and the government has responsibility to support what the researchers need.
Virtual reality technology is one of the important technologies that will affect our life in many ways. This novel technology will draw new paradigm into the medical field due to its advantages in physical safety and environment that are fully controlled. Phobia treatment using VR technology has been implemented and its feasibility has been proved through a number of researches in many institutions. This study has observed the current progress of its technology environment and the trend of research. Also, This study has analyzed the results from domestic and international data. Analysis shows that other countries are ahead of korea in all aspects of the phobia treatment using virtual reality method. Although the authors limited the kinds of journals, the amount of quantity in international researches are two times more than domestics. Also, The researchers in other countries concentrate on the multi-modal studies. To use virtual reality in the phobia treatment, we need to understand the needs of the society members and the government has responsibility to support what the researchers need.
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문제 정의
국내와 국외의 가상현실 기술을 이용한 공포증 치료의 전체적인 흐름을 파악하기 위해서 국내와 국외의 논문을 조사하였다. 논문 조사에 있어 국내와 국외의 논문 수에 큰 차이가 있어, 서로 다른 방법으로 조사하였다.
이 연구를 토대로 각 치료 프로그램의 개발 단계에 맞는 연구진을 구성하고, 적절한 장비와 기술력을 갖춰 심리치료에 필요한 몰입환경을 개발하고자 한다. 몰입환경에 있어 가장 중요한 실재감을 결정하는 요소인 감각정보의 양, 센서와 환경 사이의 관계 제어, 물리적 환경을 변형할 수 있는 능력의 수위를 측정하는 연구로 지속시키고자 한다.
본 연구는 가상현실 기술을 이용한 공포증 치료를 소개하고, 국내외의 치료, 기관, 연구 현황을 조사하여 분석한다. 전통적인 방법으로 사용되는 노출 치료 요법은 이미 검증 되었지만 치료 상황을 통제하기 힘든 단점을 가지고 있다.
5) 그들의 연구를 시작으로 한 가상현실 기술을 이용한 치료는 내담자와 컴퓨터가 서로 커뮤니케이션을 할 수 있도록 도와주는 신기술이다. 이 기술을 통해 내담자는 인위적으로 만들어진 삼차원 환경을 보고, 듣고, 느끼며 가상환경과 상호작용을 하는 것이다.
또한 이 치료의 단점으로 지적되는 HMD 의해 발생한 사이버 시크니스에 대해 트래킹 기술력 문제를 보강할 수 있도록 꾸준한 연구가 이루어 져야 할 것이다. 이 연구를 토대로 각 치료 프로그램의 개발 단계에 맞는 연구진을 구성하고, 적절한 장비와 기술력을 갖춰 심리치료에 필요한 몰입환경을 개발하고자 한다. 몰입환경에 있어 가장 중요한 실재감을 결정하는 요소인 감각정보의 양, 센서와 환경 사이의 관계 제어, 물리적 환경을 변형할 수 있는 능력의 수위를 측정하는 연구로 지속시키고자 한다.
제안 방법
이러한 몰입도의 저해 요인으로는 첫째, HMD를 지적하였다. HMD를 착용한 내담자는 일정 시간이 지나면 불편함을 호소하였고 그 원인을 HMD의 시야범위(FOV)의 문제로 지적하였다. 이는 현재 연구에서 시야범위를 50도로 지정했기 때문에 나타난 문제점으로 후속 연구에서는 이보다 높인 60도로 지정할 계획임을 밝혔다.
이는 현재 연구에서 시야범위를 50도로 지정했기 때문에 나타난 문제점으로 후속 연구에서는 이보다 높인 60도로 지정할 계획임을 밝혔다. 둘째로 치료 환경에 관한 문제를 지적하였다. 내담자는 치료 동안에 계속해서 치료자가 옆에 있다는 것을 인지하게 되고 이에 따라 완전한 몰입은 어려울 것이라는 것이다.
또한 이 연구팀은 가상현실 기술을 이용한 공포증 치료 환경을 구성함에 있어 모델 기반(Model-based)환경과 무비 기반(Movie-based)환경의 문제점을 지적하며, 이미지 기반 랜더링(Image-based rendering)과 크로마키(Chroma key)기법을 동시에 적용하는 방법을 고안해냈다. 이는 모델 기반이 가지고 있는 사실감이 적은 환경을 해결해 주며, 무비 기반이 가지고 있는 개개의 환경을 통제 못하는 점을 크로마키 기법을 통해 해결해 낼 수 있었다.
이는 가상현실 기술을 이용한 치료를 하기 위한 초기 모델 설계비용은 많을 수 있지만, 모델 재생산의 한계비용 면에서는 이익이 될 수 있는 것으로 해석할 수 있다. 스테판 바우처다(Stephane Boucharda)는 가상현실 기술을 이용한 치료에 있어 소프트웨어 비용이 고가인 점을 지적하여 가상현실 기술을 이용한 거미공포증 치료에 있어 3D 게임을 활용한 연구를 진행하였다. 에리카 (Erica K.
백승은 연구팀은 가상현실 기술을 이용한 공포증 치료에 있어, 고가의 워크스테이션은 범용성에 문제가 있다는 점을 지적하여 2001년부터 가상현실 기술을 이용한 공포증 치료를 개인 PC에서 할 수 있도록 가상현실 시뮬레이터를 제작하였다. 연구를 계속 진행하여 2003년에는 공포를 느낄 때 가장 먼저 반응이 오는 심전도(ECG)를 이용한 생체신호계측, 질문지 및 통계 시스템, 화상회의 시스템, 가상환경 업데이트, 가상현실 시스템을 이용하여 원격진료 시스템에 대해 연구하였다. 비행공포증 연구소를 운영하고 있는 이상민 박사는 비행 공포증을 가진 내담자들의 비행 전, 비행 기간, 비행 종료 과정의 상황 동안 내담자들의 양상을 분석하였고, 내담자들에게 어떠한 치료가 이루어져야 하는지를 파악하였다.
연구자 장동표는 ‘Objective Validation of the Effectiveness of Virtual Reality Psychotherapy’ 에서 일정 시간이 지나면 가상현실 기술을 이용한 공포증 치료에 생체신호의 반응이 떨어진다는 것을 알아내었고 이는 환자의 몰입도와 연관이 있다고 파악하였다. 이러한 몰입도의 저해 요인으로는 첫째, HMD를 지적하였다. HMD를 착용한 내담자는 일정 시간이 지나면 불편함을 호소하였고 그 원인을 HMD의 시야범위(FOV)의 문제로 지적하였다.
이는 모델 기반이 가지고 있는 사실감이 적은 환경을 해결해 주며, 무비 기반이 가지고 있는 개개의 환경을 통제 못하는 점을 크로마키 기법을 통해 해결해 낼 수 있었다. 이와 동시에 리얼 타임 캡쳐(real-time capture)기술을 적용해 내담자들이 자연스러운 인터랙션을 할 수 있는 환경을 고안해 내었다. 백승은 연구팀은 가상현실 기술을 이용한 공포증 치료에 있어, 고가의 워크스테이션은 범용성에 문제가 있다는 점을 지적하여 2001년부터 가상현실 기술을 이용한 공포증 치료를 개인 PC에서 할 수 있도록 가상현실 시뮬레이터를 제작하였다.
성능/효과
이와 달리, 가상현실 기술을 이용한 노출 치료는 첫째, 치료 과정 동안 내담자에게 발생할 수 있는 위험 요소로부터 안전하고 둘째, 치료자가 내담자의 상황에 맞게 자극 변수들을 보다 잘 통제할 수 있는 점에서 굉장히 유용한 방법이다.2) 마지막으로, 전통적인 치료 방법에 비해 치료 환경을 한 번 구성해 놓으면 부차적인 사항은 변경만 해주면 되므로 한계비용적인 측면에서나 물리적인 측면에서도 이점이 상당하다. 가상현실 기술을 이용한 노출 치료 기법은 공포증 치료 분야에서 활용하기에 유용한 기술이며, 관심을 기울일 필요가 있다.
만약 전통적인 치료의 상황이라면 거미가 내담자에게 위험을 줄 수도 있기 때문에 치료 동안의 위험 요소를 항상 고려해야만 한다. 셋째, 이 모든 치료 과정의 상황을 치료자가 통제할 수 있다는 것이다. 위와 같은 예로 거미공포증을 치료하는 과정에서 전통적인 치료 과정이라면 거미가 어느 방향으로 움직일지, 어떻게 행동할지 치료자는 예측할 수 없다.
따라서 후속 연구에 있어 치료자의 역할에 대한 연구의 중요성도 언급하였다. 셋째로는 HMD 틈으로 들어오는 밝은 빛으로 인해 치료의 몰입이 방해의 조건이 될 수 있다고 언급하였으며 마지막으로 생체신호 측정을 위해 부착한 센서들 또한 몰입도에 방해 요소로 언급하였다. 이후 진행된 ‘Analysis of Physiological Response to Two Virtual Environments: Driving and Flying Simulation’ 과 ‘Physiological Monitoring as an Objective Tool in Virtual Reality Therapy’ 연구에서는 가상현실 기술을 이용한 치료에 있어 공포증을 겪고 있는 환자와 일반인의 생체신호를 지표로 측정한 결과, 피부 저항에 있어 공포증을 겪고 있는 환자와 일반인에 가장 큰 차이를 나타남을 밝혀냈고, 이 연구를 통해 피부 저항에 관련한 생체 신호 모니터링은 가상현실 기술을 이용한 치료에 있어 하나의 프로토콜로 사용할 수 있음을 밝혀내었다.
연구자 장동표는 ‘Objective Validation of the Effectiveness of Virtual Reality Psychotherapy’ 에서 일정 시간이 지나면 가상현실 기술을 이용한 공포증 치료에 생체신호의 반응이 떨어진다는 것을 알아내었고 이는 환자의 몰입도와 연관이 있다고 파악하였다.
이후 진행된 ‘Analysis of Physiological Response to Two Virtual Environments: Driving and Flying Simulation’ 과 ‘Physiological Monitoring as an Objective Tool in Virtual Reality Therapy’ 연구에서는 가상현실 기술을 이용한 치료에 있어 공포증을 겪고 있는 환자와 일반인의 생체신호를 지표로 측정한 결과, 피부 저항에 있어 공포증을 겪고 있는 환자와 일반인에 가장 큰 차이를 나타남을 밝혀냈고, 이 연구를 통해 피부 저항에 관련한 생체 신호 모니터링은 가상현실 기술을 이용한 치료에 있어 하나의 프로토콜로 사용할 수 있음을 밝혀내었다.
가상현실 기술을 이용한 치료는 전통적인 노출치료 방법보다 장점이 많다. 첫째, 내담자가 가지고 있는 공포증의 환경 조성이 더 쉽다는 것이다. 예를 들어, 내담자가 거미 공포증을 가지고 있다면 원하는 거미 종류와 거미 수만큼 3차원 그래픽으로 환경을 조성한 뒤 치료 하면 된다.
후속연구
최근 들어 사회공포증과 공황장애 등 불안장애 환자가 빠르게 증가하는 추세에 따라 심리치료에서의 몰입환경을 제공하는 가상현실 기술과 콘텐츠 제작사용이 빈번해 질 것으로 예상된다.3) 이에 대비하여 지금까지의 연구와 치료 현황을 파악하고 국내외 실정을 비교함으로써 막강한 IT기술력을 갖고 있는 국내에서의 활용도를 높이기 위한 방안을 모색해 볼 것이다.
국내에서 가상현실을 이용한 심리치료를 적극적으로 활용하기 위해서는 앞으로 정부⦁기관⦁연구자가 조화를 이루어 가상현실 기술의 잠재적 역량을 드러내기 위한 각자의 역할에 알맞은 노력이 필요하다. 구체적으로 첫째, 사회구성원들이 필요로 하는 심리 치료에 대한 수요를 가늠하고 둘째, 심리학과 공학 연구자들의 학제 간 연구와 그래픽 전문가들과의 산학연계를 활발히 이끌어 나가야 할 것이며 셋째, 이에 필요한 리소스를 제공 받을 기회가 정부로부터 지속적으로 지원되어야 한다. 이렇게 조화된 기술개발의 환경 안에서 인력양성에 힘을 기울여 가상현실 기술을 이용한 공포증 치료의 분야에 걸맞은 역할을 수행 할 수 있도록 해야 할 것이다.
그러한 이유로 첫째, 치료 현황에 있어 국내의 경우 치료 중심으로만 이루어진 형태로 치료에 관한 연구나 치료의 한계점을 개선하기 위한 후속 연구 연구가 이루어지지 않는 점을 꼽을 수 있다. 둘째, 기술력에 있어 단발성 개발과 해외 의존으로 인해 원천기술이 확보 되지 못하고 있다.
이렇게 조화된 기술개발의 환경 안에서 인력양성에 힘을 기울여 가상현실 기술을 이용한 공포증 치료의 분야에 걸맞은 역할을 수행 할 수 있도록 해야 할 것이다. 또한 이 치료의 단점으로 지적되는 HMD 의해 발생한 사이버 시크니스에 대해 트래킹 기술력 문제를 보강할 수 있도록 꾸준한 연구가 이루어 져야 할 것이다. 이 연구를 토대로 각 치료 프로그램의 개발 단계에 맞는 연구진을 구성하고, 적절한 장비와 기술력을 갖춰 심리치료에 필요한 몰입환경을 개발하고자 한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
CAVE방식의 특징은 무엇인가?
CAVE방식은 프로젝션(Projection) 기반의 가상환경 시스템이다. 이 방식은 내담자와 치료자가 사면체 혹은 육면체의 입체적인 컴퓨터 기반 이미지에 둘러싸이는 환경으로 멀티유저(Multi-User)참여가 가능하다. 즉, 내담자 혼자만이 가상환경에 들어갈 수 있을 뿐만 아니라 치료자 혹은 같은 공포증을 겪고 있는 여러 명의 내담자와 동시에 참여가 가능하다. CAVE 환경에 참여하기 위해서는 화면의 영상을 3D로 전환시켜주는 셔터 글라스를 착용한다.
가상현실 기술을 통해 공포증을 치료하기 위해선 세부적으로 어떤 기술들이 필요한가?
가상현실 기술을 이용한 치료를 위해서는 내담자가 컴퓨터로 만들어진 가상의 공간을 현실 공간처럼 느낄 수 있도록 해야 하는데 이를 위해서는 오감을 자극할 수 있는 가상현실 표현기술, 가상현실과의 상호작용기술, 이에 상응하는 하드웨어, 소프트웨어, 다양한 입출력방법들이 복합적으로 필요하다. 가상현실 기술을 이용한 치료를 위해서는 먼저 치료자와 내담자의 카운슬링 (Counselling)이 이루어진다.
노출 치료(Exposure therapy)기법은 어떤 원리로 공포증을 치료하는가?
노출 치료(Exposure therapy)기법은 전통적인 공포증 치료에 있어 가장 오래되고 효과적인 행동치료 기법 중 하나의 방법으로써 공포증 치료에서 가장 많이 사용되고 있는 방법이다. 이 기법은 내담자들에게 자신들이 가지고 있는 공포 상황을 직접 대면하게 함으로써 불안이 가라앉을 때까지 지속적이며 체계적으로 노출 되도록 하는 기법이다. 지금까지 주로 사용된 전통적인 노출 치료 방법은 내담자가 겪고 있는 공포 환경에 직접 노출해야하기 때문에 치료 상황의 위험성과 환경의 통제 불능이라는 단점을 가질 수밖에 없다.
참고문헌 (19)
막스 노스 외역, 나철 외 공역, 가상현실치료-혁신적 패러다임, 서울:하나의학사, 1998.
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이기호, 증강현실의 공간적 개념에 관한 연구, 한국영상미디어협회, 4호12권(2013), pp.213-232.
손상영 외2명, "컨버전스 경제에서 가상현실 기술의 의의와 산업구조 변화", 정보통신정책연구원, 2014년 12월 09일, http://www.kisdi.re.kr/kisdi/fp/kr/publication/selectResearch.do?cmdfpSelectResearch&sMenuType3&controlNoSer30&controlNo12192&langdiv1.
정부연, "국내 SW 정책 현황과 시사점: 전략 산업과 해외 진출 정책을 중심으로", 정보통신정책연구원, 2014년 12월 09일, https://www.kisdi.re.kr/kisdi/fp/kr/publication/selectResearch.do?cmdfpSelectResearch&sMenuType3&controlNo12876&langdiv1
David Kim, 글로벌 소프트웨어 기업의 성공요인 연구 : 미국정부정책 사례를 중심으로, 한국경영정보학회, 2011. pp.854-865.
Jimmy Bush. "Viability of virtual reality exposure therapy as a treatment alternative", Computer In Human Behavior, Vol.24,Issue 3(2008), pp. 1032-1040.
MIT Technology Review, "Treating Cockroach Phobia With Augmented Reality", http://www.technologyreview.com/view/419653/treating-cockroach-phobia-with-augmented-reality/.
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