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[국내논문] 유아용 시선 추적 장치의 개발 연구
Development of Eye Tracker System for Early Childhood 원문보기

한국콘텐츠학회논문지 = The Journal of the Korea Contents Association, v.19 no.7, 2019년, pp.91 - 98  

이병호 (덕성여자대학교 유아교육과)

초록
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본 연구는 유아 시선 추적 연구의 특성을 분석하고, 이를 바탕으로 유아를 대상으로 하는 시선 추적 장치를 개발하여, 자료수집 기능을 실험하는데 목적을 두었다. 시선 추적은 눈의 위치와 움직임을 측정하고 분석하는 과정을 통하여, 인간의 인지 및 사고에 대한 과학적인 자료를 제공한다. 본 연구에서 제작한 시선 추적 장치 카메라 모듈은 국내에서 쉽게 구할 수 있는 일반 부품을 활용하여 구성하였고, 분석 소프트웨어는 Arrington Research의 Viewpoint를 사용하였다. 본 연구에서 개발된 시선 추적 장치의 정확도를 검증하기 위하여 시선 추적 전문 기업 Tobii의 시선 추적 장치에서 수집된 시선 추적 자료와 비교하였다. 시선 추적 자료 수집은 만 5세 유아 52명을 대상으로 이루어졌으며, 테스트 결과 유효도를 t 검증으로 분석한 결과 두 시스템 간에 유의한 차이가 나타나지 않았다. 이러한 결과는 본 연구에서 개발한 시선 추적 장치가 일정한 실험 환경 내에서 유아의 시선 추적 자료를 수집하는데 적절한 수준의 정확도를 보여준다는 것을 나타낸다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The purpose of this study was to develop and test an eye tracker focusing on early childhood participants, based on the characteristics of early childhood eye tracking studies. Eye tracking collects eye movement data of the subject, which provides scientific evidence of human cognition and thinking....

Keyword

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 이러한 한계를 극복하기 위하여 유아 사용자 대상의 시선 추적 장치 기술을 활용한 실험 패러다임이 활용될 수 있다[1]. 본연구는 이를 바탕으로, 유아 대상 시선 추적 연구의 특성을 제시하고, 유아를 대상으로 시선 추적 자료 수집이 가능한 Do It Yourself(DIY) 시선 추적 장치를 구성하고 평가하고자 한다. 본 연구의 자료는 향후 유아 대상의 시선 추적 장치 개발 및 연구 설정을 위한 기초 자료로 활용될 것으로 기대한다.
  • 본 연구는 이러한 특성을 바탕으로 연구자들이 간단한 부품을 활용하여 저렴한 예산으로 구성할 수 있는 DIY 시선 추적 장치를 제안하고자 한다.
  • 본 연구에서 구성한 시선 추적 장치를 평가하기 위하여 유아들을 대상으로 시선 추적 데이터 정밀도 평가와 보완적인 목적의 사용성 평가를 실행하였다. 연구자들은 시선 추적 데이터 정밀도가 카메라의 세팅, 눈 깜빡 임, 카메라 숫자, 카메라 해상도, 센서 성능, 조명, 이미지 처리 알고리즘 등에 의하여 영향을 받는다고 설명하였다.
  • 본 연구는 DIY 시선 추적 장치와 시선 추적 전문 기업의 시선 추적 장치 수집 데이터 정밀도를 각각 비교 하였다.

가설 설정

  • 연구자들은 눈의 움직임에 대한 분석을 통하여 인간의 인지 및 사고에 대한 과학적인 근거를 제공할 수 있다고 설명한다. 연구자들은 눈의 움직임이 문장이나 그림 등 특정 부분에 고정될 때, 그것에 대하여 인지적으로 생각을 하게 되며, 그 비율은 정확히 그 고정된 시간과 비례한다는 eye-mind 가설을 제시하였다[6].
  • 첫째, 유아의 발달적 특성으로 인하여 머리 움직임을 보완할 수 있는 접근이 필요하다. 시선 추적 장치는 기본적으로 머리의 움직임을 최소화한 상태에서 눈의 움직임만을 기록한다는 가정 하에 실험이 진행된다. 그러나 유아들은 신체 발달 수준 및 주의집중 시간의 제약으로 인하여 몸의 움직임을 통제하는데 한계가 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
눈의 움직임에 대한 분석이 용이해진 이유는? 초기의 시선추적 장치들은 콘택트렌즈나 필름 등을 활용하여 눈의 움직임을 기록하였고, 이후 안구 전기 신호의 측정이나 안구 반사광의 기록을 통하여 자료수집의 정확성을 높여나갔다[7]. 최근에는 관련 테크놀로지의 발달에 따라 머리의 움직임과 관계 없이 눈의 움직임을 기록할 수 있는 소형의 기기들이 개발됨에 따라 시선추적을 활용한 다양한 분야의 연구가 증가하고 있다[8]. 시선 추적 장치는 언어발달, 인지 발달 등의 연구 분야에서 인간의 사고에 대한 과학적인 자료를 제공할 수 있다는 점에서 유용하다.
시선 추적 장치의 특징은? 최근에는 관련 테크놀로지의 발달에 따라 머리의 움직임과 관계 없이 눈의 움직임을 기록할 수 있는 소형의 기기들이 개발됨에 따라 시선추적을 활용한 다양한 분야의 연구가 증가하고 있다[8]. 시선 추적 장치는 언어발달, 인지 발달 등의 연구 분야에서 인간의 사고에 대한 과학적인 자료를 제공할 수 있다는 점에서 유용하다. 특히 현대 사회에서 유아가 스마트폰과 같은 매체에 노출되는 수준은 증가하고 있는 반면, 유아 인지 체계가 매체에 어떠한 영향을 받는지에 대한 연구는 현재까지 제한적이 다[9].
시선 추적이란 무엇인가? 시선 추적은 눈의 위치와 눈의 움직임을 측정하는 기술로, 사람이 특정한 곳을 응시하고 있는지를 측정 및기록하는 것이다[4]. 연구자들은 눈의 움직임에 대한 분석을 통하여 인간의 인지 및 사고에 대한 과학적인 근거를 제공할 수 있다고 설명한다.
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