[국내논문]혼합현실을 활용한 어린이용 디바이스와 콘텐츠 개발 - 어린이 완구 '스마트카' 개발을 중심으로 - Device and Contents development for children applying Mixed Reality Technology - Based on Children's toy 'Smart Car'원문보기
디지털 미디어의 발달은 지식 확장과 새로운 소통 등 긍정적인 평가를 하고 있는 반면 예상치 못한 여러 폐해들이 나타나고 있다. 그 중 어린이에게는 개인 고립, 중독 현상, 과잉 집착, 주의력 결핍 등의 문제들이 나타나고 있다. 이에 디지털 환경에 알맞은 어린이를 위한 콘텐츠 개발이 시급하다고 여기고, 그에 맞는 새로운 개념의 혼합현실(mixed reality)을 활용한 어린이용 융합 디바이스와 콘텐츠를 제안한다. 현실 세계와 가상 세계를 융합한 혼합현실은 현실 세계의 만져지는 어린이 장난감 자동차 인터페이스를 이용하고 스마트폰의 가상 세계가 연동하여 새로운 개념의 놀이와 교육을 체험할 수 있는 기회를 제공해 준다. 혼합현실은 기존의 주입식 교육이 아닌 체험의 교육으로 사고력 증진에 도움이 되며 스마트카는 디지털시대에 맞춰 새로워져야 할 놀이 및 교육 방식에 새로운 비전을 제시한 개발이라고 할 수 있다.
디지털 미디어의 발달은 지식 확장과 새로운 소통 등 긍정적인 평가를 하고 있는 반면 예상치 못한 여러 폐해들이 나타나고 있다. 그 중 어린이에게는 개인 고립, 중독 현상, 과잉 집착, 주의력 결핍 등의 문제들이 나타나고 있다. 이에 디지털 환경에 알맞은 어린이를 위한 콘텐츠 개발이 시급하다고 여기고, 그에 맞는 새로운 개념의 혼합현실(mixed reality)을 활용한 어린이용 융합 디바이스와 콘텐츠를 제안한다. 현실 세계와 가상 세계를 융합한 혼합현실은 현실 세계의 만져지는 어린이 장난감 자동차 인터페이스를 이용하고 스마트폰의 가상 세계가 연동하여 새로운 개념의 놀이와 교육을 체험할 수 있는 기회를 제공해 준다. 혼합현실은 기존의 주입식 교육이 아닌 체험의 교육으로 사고력 증진에 도움이 되며 스마트카는 디지털시대에 맞춰 새로워져야 할 놀이 및 교육 방식에 새로운 비전을 제시한 개발이라고 할 수 있다.
While the development of digital media has positive aspects of knowledge enlargement and a new communication channel, it also demonstrates a lot of unexpected defects, such as personal isolation, addiction, obsession or Attention Deficit Hyperactivity. Thus, the author considers it is urgent to deve...
While the development of digital media has positive aspects of knowledge enlargement and a new communication channel, it also demonstrates a lot of unexpected defects, such as personal isolation, addiction, obsession or Attention Deficit Hyperactivity. Thus, the author considers it is urgent to develop the contents specifically designed for children in this new digital environment and would like to propose the combined Children's device and contents using the new concept of Mixed Reality. The Mixed Reality that mixes real world and virtual world provides the opportunity that can experience the new concept of play education by using touchable interface of children's real life toy cars together with the virtual world in the smart phones. This Mixed Reality that is extended from sole senses will lead the children to develop the concentration, sense of reality and imagination and also to experience the enlarged play and education concept.
While the development of digital media has positive aspects of knowledge enlargement and a new communication channel, it also demonstrates a lot of unexpected defects, such as personal isolation, addiction, obsession or Attention Deficit Hyperactivity. Thus, the author considers it is urgent to develop the contents specifically designed for children in this new digital environment and would like to propose the combined Children's device and contents using the new concept of Mixed Reality. The Mixed Reality that mixes real world and virtual world provides the opportunity that can experience the new concept of play education by using touchable interface of children's real life toy cars together with the virtual world in the smart phones. This Mixed Reality that is extended from sole senses will lead the children to develop the concentration, sense of reality and imagination and also to experience the enlarged play and education concept.
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문제 정의
우리는 혼합현실, 가상현실, 증강현실이라는 단어를 혼합하여 많이 사용하고 있다. 각각의 정의를 살펴보고 어떠한 방법으로 활용되고 있는지 알아보고자 한다.
본 연구는 디지털 시대에 맞는 어린이를 위한 새로운 개념의 혼합현실을 활용한 교육용 디지털 디바이스와 콘텐츠 개발이다. 본 연구의 목표와 필요성은 다음과 같다.
본 연구에서는 이러한 문제의 해결과 시대에 맞는 어린이 교육용 장난감으로 혼합현실형 디지털 디바이스와 콘텐츠로 스마트카를 개발, 제안하였다.
최근 포켓몬고를 시작으로 혼합현실을 활용한 여러 완구들이 개발되어 쏟아져 나오고 있다. 스마트카의 개발에 앞서 기존에 개발되어진 혼합 현실형 완구와의 비교를 해 보고자 한다.
두 번째로 질의응답을 통해 실험을 진행하였다. 애니메이션의 시청과 스마트카의 경험을 하고 나서 기억에 남는 것에 대해 질문하였다.
이에 디지털 환경에 알맞은 어린이를 위한 콘텐츠 개발이 시급하다고 여기고, 그에 맞는 새로운 개념의 혼합현실(mixed reality)을 활용한 어린이용 융합 디바이스와 콘텐츠를 제안하고자 한다.
현실 세계와 가상 세계를 융합한 혼합현실은 현실 세계의 만져지는 인터페이스를 이용, 가상 세계에 영향을 주며 체험할 수 있는 기회를 제공해 준다. 혼합현실은 기존의 단감각의 경험을 확장시켜 어린이에게 몰입감, 현실감을 높이며 새로운 경험을 제공할 것이다.
제안 방법
방법으로는 첫째로 기존 유치원에서 행하고 있는 교통 교육에 관한 약 4분의 애니메이션을 보여주었다. 그리고, 휴식 시간을 갖고 두 번째로 스마트카를 활용한 놀이를 통한 교육을 실시하였다.
두 번째 프로토타입으로 자동차의 위치 인식을 지도 매트에 NFC 칩을 심고 스마트폰에 탑재되어 있는 NFC 칩을 연동하여 실시하였다. 컬러 마커 인식보다는 훨씬 안정적인 반응을 보였으나 NFC는 가까운 거리만의 인식으로 지도매트와 자동차 완구와의 거리 확보에 문제가 있음을 인식하고, 다음 단계로는 블루투스를 활용한 안정적인 개발을 계획 중에 있다.
두 번째로 질의응답을 통해 실험을 진행하였다. 애니메이션의 시청과 스마트카의 경험을 하고 나서 기억에 남는 것에 대해 질문하였다.
세 가지의 예를 통해 혼합현실의 활용을 보았다. 게임만이 아닌 우리 일상생활의 큰 확장성을 가지고 활용되고 있는 것이 바로 혼합현실이다.
대상 데이터
2015년 7월 5일 분당에 위치한 아이미소 유치원에서 어린이들에게 직접 실험 및 관찰을 하였다. 방법으로는 첫째로 기존 유치원에서 행하고 있는 교통 교육에 관한 약 4분의 애니메이션을 보여주었다.
9세 이상부터는 완구 구매보다는 학교의 교육과 관련된 교육용 매체의 구매가 주가 되는 시기이다. 그러므로 본 연구의 스마트카는 4세~8세의 어린이를 대상으로 하고 있다.
본 연구에서 제안하는 스마트카는 4세에서 8세의 어린이를 대상으로 하고 있다. 교육학적 발표 자료에 의하면 4세부터 어린이는 복잡한 운동이 가능하며 필요한 규칙들을 스스로 정하고 따르며 자기주장이 강한 시기로 문제를 던져 주면 문제를 적극적으로 해결하고 성취에 대한 흥미를 느끼기 시작하는 단계라고 한다.
성능/효과
혼합현실은 단순한 지식의 전달이 아닌 해결해야 할 상황을 제시하고 해결하는 과정의 경험을 제공한다는 점에서 어린이들에게 기억되어짐을 볼 수 있었다. 다시 말해, 체험형 완구인 스마트카를 통해 주어진 상황에 대한 문제 이해력과 문제 해결력을 기르며, 자동차 종류에 따른 직무의 이해를 도울 수 있었다.
두 번째 3D 프린터로 제작한 자동차 완구는 스마트폰의 탑재가 가능하며, 자동차가 직접적으로 지도와 연동하지는 않는다. 자동차는 스마트 폰을 지도위에서의 이동을 시켜주는 매개체이다.
둘째, 스마트카는 현실세계와 가상세계가 균형 있게 혼합되어 있다. 기존의 완구와 같이 스마트 디바이스의 작은 화면에만 집중하는 것이 아니라 커다란 자동차 완구를 가지고 넓게 펼쳐져 있는 지도를 보고 길을 찾아가고, 앱에서 요구하는 퀘스트를 수행하며 자연스럽게 현실에서 느낄 수 있는 물리적 완구로써의 역할을 하고 있었다.
첫째, 스마트카의 가장 큰 특징인 혼합현실은 어린이에게 흥미 및 동기 유발을 할 수 있었고, 몰입감, 현실감을 높일 수 있었다는 점이다. 또한, 스마트카에서 제공하는 퀘스트를 통하여 상황에 맞는 간접 경험을 하고, 경험한 내용에 대한 연상기억에도 효과를 나타내고 있음을 실험과 관찰을 통하여 볼 수 있었다.
2015년 7월 5일 분당에 위치한 아이미소 유치원에서 어린이들에게 직접 실험 및 관찰을 하였다. 방법으로는 첫째로 기존 유치원에서 행하고 있는 교통 교육에 관한 약 4분의 애니메이션을 보여주었다. 그리고, 휴식 시간을 갖고 두 번째로 스마트카를 활용한 놀이를 통한 교육을 실시하였다.
셋째, 스마트카는 다양한 콘텐츠의 확장이 가능하다는 장점이 있다. 지도매트를 마트로 한다면 마트에서 물건들의 구입을 통해 숫자와 산수에 대한 교육이 가능하며, 소방차 장난감을 가지고 놀 경우에는 소방관의 직무에 대한 교육이 가능하다.
셋째, 콘텐츠의 내용으로는 응급차, 소방차, 경찰차 등 자동차별 갖고 있는 임무 및 특징을 지도매트 위에서 경험하며 직업에 대한 이해를 돕고, 교통안전에 대해 배울 수 있는 교육용 콘텐츠라는 점이다.
스마트카는 택배차와 경찰차를 가지고 실험을 하였는데 앱의 콘텐츠 내용에 포함되어 있는 길은 신호등이 파란불일 경우 손을 들고 건너야 한다, 응급차가 지나갈 때 차들은 길을 비켜줘야 한다, 택배차는 짐을 배달하는 자동차, 경찰차는 도둑을 잡는 자동차라는 구체적인 대답이 나왔다.
이 대답에서 애니메이션 시청에 대해서는 교통 교육과는 전혀 관계없이 애니메이션에서 인상적인 장면만을 기억하고 있는 반면, 스마트카의 경우는 직접 자동차를 움직이고 만지며 퀘스트를 해결하는 경험을 통해 직접적인 교통안전 교육 및 직업에 대한 이해라는 결과를 볼 수 있었다.
이러한 결과는 우리가 쉽게 접하는 시각과 청각의 시청보다는 시각, 청각, 촉각 등 다감각을 활용한 혼합현실을 통한 체험이 어린이들에게는 기억에 남고 생각할 기회를 제공해 주며 교육적 효과가 있음을 알 수 있었다.
첫째, 스마트카의 가장 큰 특징인 혼합현실은 어린이에게 흥미 및 동기 유발을 할 수 있었고, 몰입감, 현실감을 높일 수 있었다는 점이다. 또한, 스마트카에서 제공하는 퀘스트를 통하여 상황에 맞는 간접 경험을 하고, 경험한 내용에 대한 연상기억에도 효과를 나타내고 있음을 실험과 관찰을 통하여 볼 수 있었다.
후속연구
포켓몬스터라는 20년간의 축적된 콘텐츠와 기존의 AR 기술과의 결합으로 나타난 게임으로 좋은 콘텐츠와 그 콘텐츠에 맞는 적절한 기술의 결합이라는 점에서 높은 평가를 받고 있는 것이다. 앞으로 매력적인 기술과 콘텐츠가 하루가 멀다하고 나오는 시대에 어떤 콘텐츠에 어떠한 적절한 기술을 결합하느냐가 중요한 이슈가 될 것이다.
혼합현실의 구현을 위해 주목한 것은 스마트폰으로, 스마트폰은 카메라 및 다양한 센서의 탑재라는 특징을 가지고 있다. 이러한 스마트폰의 특징을 활용, 스마트폰의 앱이라는 가상세계와 지도매트, 장난감 자동차의 물리적 현실세계가 서로 연동하는 혼합현실이 개발 될 것이다.
첫째, 본 연구는 혼합현실을 활용한 교육용 디지털 디바이스와 앱 콘텐츠를 통한 새로운 개념의 어린이 완구 제안에 있다. 혼합현실의 구현을 위해 주목한 것은 스마트폰으로, 스마트폰은 카메라 및 다양한 센서의 탑재라는 특징을 가지고 있다.
시스템적으로 안정도의 문제와 확장성이 큰 그래픽의 개발 등이다. 하지만, 본 연구를 통하여 일반적 주입식 교육이 아닌 혼합현실을 통한 체험형 교육은 사고력 증진에도 도움이 되며, 스마트카의 제안은 디지털 시대에 맞춰 새로워져야 할 교육 방식에 새로운 비전을 제시한 개발의 도전이라고 할 수 있다.
현실 세계와 가상 세계를 융합한 혼합현실은 현실 세계의 만져지는 인터페이스를 이용, 가상 세계에 영향을 주며 체험할 수 있는 기회를 제공해 준다. 혼합현실은 기존의 단감각의 경험을 확장시켜 어린이에게 몰입감, 현실감을 높이며 새로운 경험을 제공할 것이다. 즉, 어린이는 현실 세계의 인터페이스인 자동차 장난감을 직접 만지고 조작하고 가상으로 펼쳐지는 지도위의 퀘스트를 통해 상상력을 기르게 되며 확장된 놀이와 교육의 개념을 경험하게 될 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
가상현실의 정의는 무엇인가?
가상현실(Virtual Reality, VR)의 정의를 보면 어떤 특정한 환경이나 상황을 컴퓨터로 만들어서 그것을 사용하는 사람이 마치 실제 주변 상황·환경과 상호작용을 하고 있는 것처럼 만들어 주는 인간-컴퓨터 사이의 인터페이스를 말한다.[1]
혼합현실이 제공해주는 기회는 어떤 것인가?
현실 세계와 가상 세계를 융합한 혼합현실은 현실 세계의 만져지는 인터페이스를 이용, 가상 세계에 영향을 주며 체험할 수 있는 기회를 제공해 준다. 혼합현실은 기존의 단감각의 경험을 확장시켜 어린이에게 몰입감, 현실감을 높이며 새로운 경험을 제공할 것이다.
디지털 미디어의 발달로 인한 여러 폐해에는 어떤것이 있는가?
이러한 디지털 미디어의 발달은 지식의 확장과 새로운 소통 경로의 개발 등 긍정적인 평가를 얻고 있는 반면 예상치 못한 여러 폐해들이 나타나고 있다. 그중 어린이들은 놀이터에서의 합동놀이보다는 집안의 컴퓨터 또는 스마트폰에 집착하며 개인 고립, 중독 현상, 과잉 집착, 주의력 결핍 등의 문제들이 나타나고 있다.
NHN IT Donga Dictionary http://navercast.naver.com/contents.nhn?rid122&contents_id7019
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NHN IT glossary http://terms.naver.com/entry.nhn?docId2455004&cid42346&categoryId42346
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Pokemongo's site http://pokemongo.nianticlabs.com/en/
Holition's site of Magic Mirror https://holition.com/portfolio/uniqlo
Masayuki Akamatsu's site of Uroboros Tourch http://akamatsu.org/aka/works/uroboros/
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