[논문]노안 체험용 VR게임 개발과 체험 효과 분석

김경식; 이윤정

doi:10.7583/jkgs.2019.19.2.123

노안 체험용 VR게임 개발과 체험 효과 분석
A Study on the Development of VR Games for Experiencing Presbyopia and the Effect Analysis of their Experiences 원문보기

한국게임학회 논문지 = Journal of Korea Game Society, v.19 no.2, 2019년, pp.123 - 134

초록
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본 연구의 목적은 VR게임을 통해 노안을 간접적으로 체험함으로써 그 불편함을 이해하고 관련 질병(백내장, 녹내장)에 대한 체험도 겸해 눈 건강에 대한 경각심을 고취하는 것이다. VIVE를 사용해 3가지 VR미니게임을 제작하였으며, 참여자들의 체험 전후를 비교해 효과성을 분석하였다. 실험 결과, 노안관련 질환의 증상과 불편함의 이해도가 게임 참여 후 크게 증가했으며, 녹내장에 대한 이해도는 가장 높게 증가하였다. 게임의 사용성은 조작방식의 학습성과 만족성, 압박 및 속도감 영역에서 점수가 높게 나타나 노안 체험 게임으로서의 발전 가능성을 보였다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study has the purpose of experiencing the presbyopia indirectly through VR games to understand the inconvenience caused by presbyopia to old people and experiencing also common eye diseases(cataract, glaucoma) to accomplish awareness of the eye health. Using VIVE, 3 mini VR games have been developed. Their effects have been analyzed by comparing states of before and after the experiments. By experiencing the developed VR games, most participants have understood sufficiently the symptoms and inconveniences of presbyopia as well as related diseases, especially high on glaucoma. The relative high scores of usabilities of the games on learning of manipulation, satisfiability, pressure and speed showed good possibility to be developed for better serious games.

주제어

표/그림 (18)

그림 [Fig.1] VIVE set (middle: head set, lower: both hands’ constrollers, upper: light sensors)
그림 [Fig. 2] experiment environment (taking VIVE head set on the face, grab VIVE controllers on both hands)
그림 [Fig. 4] Screens of 6 eye diseases
그림 [Fig. 3] Main screen (room1, sitting on a sofa in the living room): two lines(red) directing up from the bottom area are direction of both controllers.
그림 [Fig. 5] Game 1(reading newspaper): a square(yellow) on the table is the newspaper. It starts with pointing and clicking of any controller.
그림 [Fig. 6] Game1 process: reading question on the left area, select one of 4 answers on the right with any controller by clicking.
그림 [Fig. 7] Room2 for game2(pairing socks) on the right side, and game3(sewing) on the left.
그림 [Fig. 8] Game2 (pairing socks): each controller can pick up a sock among the heap. Both controllers should pick the right pair of socks.
그림 [Fig. 9] Game2 process: when both selected pair of socks are correct, it changes to a folded one on the right side.
그림 [Fig. 11] Game3(sewing) tutorial: dotted line is the way of sewing machine on a fabric. When it goes away from the base line, the score get lower from 100 (trial for 30 seconds).
그림 [Fig. 10]. Game3(sewing) can be started by pointing and clicking any controller.
그림 [Fig. 12] Game3 process: control the fabric for the sewing machine to follow base line of trouser.
표 [Table 1] Demographic characteristic of participants (N=36)
그림 [Fig. 13] Graph of the experimental comparison in [Table 2].
표 [Table 2] Experimental Comparison of comprehension of symptoms and incenveniences of presbyopia, cataract and glaucoma before and after the VR games.
그림 [Fig. 14] Usability of VR Game
표 [Table 3] Result of usabilities of the developed VR games
그림 [Fig. 15] Itemized comparison of usability of VR games (full score: 4 each)

AI 본문요약
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문제 정의

본 게임은 바이브를 착용하고 시야가 노안이 되었을 때 진행하는 게임으로서 노안의 불편함을 체험토록 하는 것이 주목적이다. 노안이 되었을 때 불편한 상태에서 임무를 수행해야 하는 3가지 미션(게임)을 설정하였다.
본 연구에서 보이고자 하는 게임의 효과성은 노안 VR게임의 체험 전후의 차이를 통계로 분석해 비교하고자 한다. 비교 분석에 적절한 표본의 크기는 G*power(v.
본 연구에서는 노안을 간접적으로 체험함으로써 노안으로 인한 불편함을 이해하고, 관련 질병(백내장, 녹내장)에 대한 체험도 겸함으로써 눈 건강에 대한 경각심을 고취하는 것을 목적으로 하는 노안 VR 게임을 개발하였다.
본 실험에 사용될 플랫폼으로 HTC VIVE(이하 바이브)를 사용하였다. 현행 최고 수준의 그래픽 화면과 편리한 조작성을 갖추고자 하였다.

제안 방법

(게임 3) 바느질하기: 미싱(재봉틀)을 사용하여 밑그림을 따라 미싱기 아래의 옷감을 움직이는 것으로 게임화 하였다 (눈의 집중력 응용 예).
VIVE를 사용하여 노안과 질병을 단계적으로 체험하는 VR 게임으로 3가지 미니게임을 제작하였으며, 대학생들(20대) 36명으로 샘플 테스트를 하여 체험 전후를 설문으로 비교하는 실험 통계 분석을 통해 그 효과성을 분석하였다.
VR장비는 가장 최신 것으로 HTC VIVE[6]를 사용하였으며, 몸을 움직일 때 충돌의 위험을 피하도록 앉아서 진행하는 게임으로 개발하였다. 노안으로 인해 가장 불편한 것이 무엇일까 조사하여 얻은 3가지 주제로 3가지 미니게임을 제작하였다.
게임 실험 참여 전에는 앞서 제시한 대상자의 특성 파악을 위해 관련 6개의 질문과 함께 3개 안질환 영역의 인지와 불편함을 응답하도록 하였고, 게임을 진행한 후 1∼2분 이상의 휴식시간을 갖고 동일한 내용의 노안, 백내장, 녹내장에 관한 3개 영역의 안질환 관련 질문과 게임의 사용성 문항, 불편사항에 대한 질문에 답하도록 하였다.
VR장비는 가장 최신 것으로 HTC VIVE[6]를 사용하였으며, 몸을 움직일 때 충돌의 위험을 피하도록 앉아서 진행하는 게임으로 개발하였다. 노안으로 인해 가장 불편한 것이 무엇일까 조사하여 얻은 3가지 주제로 3가지 미니게임을 제작하였다.
본 실험은 충돌의 위험을 줄이기 위해, 의자에 앉아서 진행하도록 설계하였다. 바이브를 착용하고 실험하는 화면은 [Fig.
본 연구에서 개발한 VR 게임이 목적에 부합하는 지를 살펴보기 위해 게임 실험 참여 전과 후의 상황을 설문 조사하여 그 내용을 비교 분석하는 방법을 택하였다.
설문지의 내용은 IRB 심의 과정을 거쳐 수락된 3개의 안질환(노안, 백내장, 녹내장)에 관한 인지와 불편함에 대한 문항으로 총 6개의 질문과, 게임의 사용성 파악을 위해 7개 영역(조작의 편의성, 조작 방식의 학습성, 도전감, 능률성, 압박/속도감, 친숙성, 만족성)의 13개 문항으로 구성되어 있다[13,14]. 문항의 측정은 모두 4점 척도로 진행하였다.
응답한 내용은 마이크로 소프트 엑셀 프로그램을 활용하여 사전 사후 분석표와 그래프를 제시해 비교 가능하도록 하였고, 게임의 사용성 파악은 항목별 비교 및 영역별 비교를 위한 표와 그래프 제시를 통해 분석하였다. 구체적인 항목의 질문 내용은 다음 순서의 분석 결과에서 보여지는 표와 그래프를 통해 알 수 있다.
미싱하기). 진행하는 동안에 각 게임별로 시야는 6가지 안질환을 차례로 경험하게 하였다 (노안 초기/중기, 백내장 초기/중기, 녹내장 초기/중기). 초기와 중기를 나눈 것은 처음 증상을 인지할 때와 심해진 증상을 구별코자 함이다.

대상 데이터

IRB(생명윤리위원회)의 심의를 거쳐서 게임 실험 진행 과정에 대해 검토를 받았고, 저자들이 속하지 않은 다른 학과의 대학생들을 모집하여 36명으로 실험을 하였다. 모집은 공고문을 통해 자원하도록 했고, 소정의 참여 보상이 지급되었다.
본 실험에 사용될 플랫폼으로 HTC VIVE(이하 바이브)를 사용하였다. 현행 최고 수준의 그래픽 화면과 편리한 조작성을 갖추고자 하였다.
본 실험은 IRB기준에 맞는 대학생으로 37명을 모집하여 진행했으나, 1명이 어지럼증으로 중도 포기하여 최종 36명이 실험에 참가하게 되었다.

성능/효과

(3) 답안 선택 방법은 컨트롤러(양손 중 아무쪽이나)로 답안을 가리킨 후(노란색 선택 표시), 검지 손가락의 단추로 클릭한다(맞으면 초록색, 틀리면 붉은 색으로 바로 정답 여부 확인 가능).
7개의 영역 중 가장 높은 점수를 나타낸 영역은 조작방식의 학습성으로 ‘게임 조작 방법에 대한 이해가 쉽다(3.72점)’, ‘게임의 조작 방법을 쉽게 이해할 수 있다(3.83점)’의 응답에서 평균치가 3.78점인 것으로 나타났다.
게임의 사용성에 대해서도 조작 방식의 학습성, 만족성, 압박 및 속도감, 도전감, 조작의 편의성, 친숙성 순으로 2.92∼3.78점 범위(4점 척도)에 응답 점수가 분포되어 있어 실험에 참여한 자들의 게임 플레이에 대한 만족도가 높았다고 분석되었다.
결과적으로 VR 게임 실험은 3개 안질환 영역 모두에서 증상과 불편함에 대한 이해 수준을 높이는 것으로 파악되었으며, 그 중 녹내장 영역에서 이해 수준을 가장 높이는 것으로 분석되었다.
15]은 게임의 사용성 영역 내 항목별 점수의 비교를 구체화한 그래프로 앞서 설명한 내용을 시각적으로 확인할 수 있다. 그 외 주관식으로 응답한 설문을 통해 VR 게임 실험에 참여하면서 불편했거나 어려웠던 점을 파악한 결과, VR 안에서 보이는 손이 실제 손의 높이보다 낮다는 느낌, 그리고 시야가 변경될 경우 경고나 알림을 한다면 노안 진행에 따른 게임 속 시야의 전환을 예측하기 수월했을 것이라는 의견이 있었다.
또한 4점 척도로 측정된 사용성 항목에서도 평균 3점 이상의 평가를 받아 노안 체험 게임으로서의 적합성을 보였다. 조사된 사용성은 조작방식의 학습성과 만족성, 압박 및 속도감 영역에서 상대적으로 점수가 높게 나타났다.
본 연구에서 개발한 노안 VR 게임은 젊은 대학생들에게 노안 체험을 통해 체험 전과는 다른 인지도 변화를 도모하였다는 점에서 기능성 게임의 효과를 확인시켜 주었다. 이를 통해 노년기의 신체적 변화 혹은 노화로 인한 불편함 등 노인 세대에 대한 공감대를 높일 수 있고, 더불어 안질환(백내장, 녹내장)에 대한 경각심을 높일 수 있는 도구가 될 것으로 기대한다.
실험 결과, 게임 참여 전보다 참여 후의 노안과 백내장, 녹내장에 관한 이해도가 증가한 것으로 나타났으며, 특히 녹내장에 관한 이해 수준에서 상대적인 증가 폭이 크게 나타나 효과적임이 검증되었다.
실험 결과, 노안의 증상과 불편함에 대해, 그리고 백내장, 녹내장의 증상과 불편함에 대해 체험 전후의 인식을 4점 척도로 측정한 결과, 그 차이가 0.94점∼1.36점 범위에서 증가하였음을 알 수 있었다.
또한 4점 척도로 측정된 사용성 항목에서도 평균 3점 이상의 평가를 받아 노안 체험 게임으로서의 적합성을 보였다. 조사된 사용성은 조작방식의 학습성과 만족성, 압박 및 속도감 영역에서 상대적으로 점수가 높게 나타났다.
5점으로 4번째 순위로 높게 나타났다. 조작의 편의성(시야의 이동이 편하다(3.44점), 컨트롤러의 가리킴에 무리가 없었다(3.14점), 컨트롤러로 대상 선택이 잘 되었다(3.36점))과 능률성(여러 번 할수록 쉽다고 느껴질 것 같다)은 각각 동일하게 3.31점으로 나타났고, 친숙성(게임 배경이 현실감 있게 느껴졌다(2.81점), 게임 속 인물(아바타)가 자신과 같다고 느껴졌다(3.03점)) 영역은 2.92점으로 전반적으로 높은 편으로 분석되었다.
1%으로 나타났다. 평상 시 컴퓨터나 핸드폰에서의 게임을 하고 있는 지 그 행동 패턴을 게임 빈도로 파악한 결과, 참여자 모두 컴퓨터나 핸드폰 게임을 하고 있었고, 빈도에 있어서는 1주일에 3-4일 이상 자주 하고 있다고 응답한 비율이 가장 많아 66.7%(24명)에 달하였다.

후속연구

본 연구의 결과로 개발된 게임은 노화에 따른 노안과 안질환의 변화를 체험케 하여 경각심과 함께 노인 세대의 불편함을 이해하는 도구로 활용될 수 있을 것이다. 젊은이들에게 노안과 눈질환을 대비하는 경각심을 심어주고, 주위의 노안이 된 어르신들을 공감하며 유대감을 강화하는 기회가 될 것이다.
본 연구에서 개발한 노안 VR 게임은 젊은 대학생들에게 노안 체험을 통해 체험 전과는 다른 인지도 변화를 도모하였다는 점에서 기능성 게임의 효과를 확인시켜 주었다. 이를 통해 노년기의 신체적 변화 혹은 노화로 인한 불편함 등 노인 세대에 대한 공감대를 높일 수 있고, 더불어 안질환(백내장, 녹내장)에 대한 경각심을 높일 수 있는 도구가 될 것으로 기대한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	현대인의 눈 상태가 건강에서 거리가 먼 이유는 무엇인가요?	그러나 현대인의 눈 상태는 건강에서 거리가 먼 편이다[1]. 어려서부터 TV와 스마트폰으로 시력이 떨어져 있으며, 젊어서도 밤늦게까지 일하느라 눈의 피로는 거듭 심해지는 실정이다.
	노안은 어떤 현상인가요?	가까운 것이 안보여 돋보기를 써야하는 불편함을 받아들이며 노인의 시대로 들어가게 된다. 노안은 눈에 있는 수정체의 탄력이 감소되어 가까이 있는 물체의 초점을 잘 맞추지 못하는 현상이다[2,3,4,5].
	노안이 되었을 때 불편한 상태에서 임무를 수행해야 하는 3가지 미션은 어떤 것인가요?	(게임 1) 신문보고 퀴즈 맞추기: 일상생활에서 작은 글씨가 잘 안보이는 불편함을 가장 먼저 체감할 수 있다 (노안 녹내장 체험 의도). (게임 2) 양말짝 맞추기: 다수의 양말이 마른 후 짝을 맞춰야 하는데 색깔, 무늬 등을 보고 맞추어야 한다 (백내장은 색깔 식별이 약함). (게임 3) 바느질하기: 미싱(재봉틀)을 사용하여 밑그림을 따라 미싱기 아래의 옷감을 움직이는 것으로 게임화 하였다 (눈의 집중력 응용 예).

참고문헌 (14)

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상세보기
Kijeong Cha and Young Eun, "The Study on Functional State, Self Efficacy, and Life Satisfaction in the Elderly with Decreased Visual Acuity", Journal of rheumatology health, Vol. 20, No. 3, pp.225-234, 2013.
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Pye, V., Taylor, N., Clay-Williams, R., & Braithwaite, J., "When is enough, enough? Understanding and solving your sample size problems in health services research". BMC research notes, Vol. 9, No. 1, p.1. 2016.

상세보기
Nielsen, J., "Usability Engineering," Morgan Kaufmann, p.23, 1993.
Nielsen, J, "Designing Web Usability: The Practice of Simplicity", Indianapolis, Indiana USA: New Riders Publishing, 2000.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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