최근 가상현실 기술이 보다 자연스러운 3차원 대화형 환경을 제공함에 따라, 사용자는 공간을 탐색하고 합성 객체와 상호작용하는 방식을 자연스럽게 학습하게 된다. 가상현실 연구자는 입력 행동을 감지하기에 적절한 피드백을 얻기 위해 사실적인 감각 피드백을 구현하는 기법을 개발한다. 최근의 많은 가상현실 연구가 인간 요인을 광범위하게 고려하고 있음에도 불구하고, 모든 새로운 가상 환경의 콘텐츠에 적응하기는 쉽지 않다. 여러 인간 요인 가운데 거리 지각은 가상 환경에서의 상호작용 정확도에 매우 중요하게 다루어져 왔다. 본 연구는 실제 객체와 연결된 가상 객체의 특성을 지닌 체험형 가상 환경을 대상으로 한다. 거리 지각과 행동이 유의한 영향을 미치는 3차원 상호작용을 두 가지 유형(전신 이동과 직접 조작)으로 나누고, 실제 및 가상에서의 시각적 거리 지각 이질성 현상을 분석한다. 또한 상호작용 위치를 변경할 때 근접 신체 이동 및 조작 오류를 줄일 수 있는 통계적 보정 방법을 제안하고, 그 효과를 입증하는 실험 결과를 보고한다.

본 논문은 실제 공간과 시선(See)-클로즈드(see-closed) 유형 HMD 기반 가상 공간 간의 자기중심적 거리 지각 일치에 관한 연구를 제시한다. 우리는 가상 상호작용을 현실 세계 공간과 직접 연동하여 구현할 때 이러한 특성을 반영하는 캘리브레이션 기법이 필요하다. 본 연구는 사용자가 HMD 환경에 있을 때 지각된 거리가 감소하는 현상을 실험적으로 분석한다. 이어서, 사용자가 가상 공간에서 현실 공간에서 감지한 거리 지각을 유지할 수 있도록 하는 보정 알고리즘을 제시한다.

이 연구의 목적은 아동의 극놀이 활동에서 로봇 프로젝터 기반 증강현실(AR)의 보조적 사용이 적절한지와 그 효과를 평가하는 것이다. 프로젝터-카메라가 장착된 이동 로봇을 사용하는 시스템은 배경을 투사하고 합성 비디오 이미지를 생성하여 아동의 극놀이 활동을 관리하도록 돕는 데 활용되며, 예를 들어 아동의 얼굴을 그래픽 캐릭터로 대체한다. 본 델파이 기반 연구에서는 33명의 패널이 참여하였으며, 여기에는 11명의 아동 교육 전문가(유아교육 전공 대학 교수), 아동 현장 교육자(유치원 교사 및 교장), 그리고 11명의 AR 및 로봇 기술 전문가가 포함된다. 전문가들은 실제 사용 상황에서 촬영한 비디오의 발췌 장면을 시청하였다. 설문 1단계에서는 개방형 설문지를 통해 아동에게 극놀이 활동을 지도하기 위한 최신 신기술 적용에 관한 패널의 관점을 수집하였다. 예비 설문 결과를 바탕으로, 2차 및 3차 심층 설문을 위한 후속 설문지(5점 리커트 척도)를 개발하였다. 2차 설문에서는 총 36문항을 5개 영역으로 범주화하였으며, (1) 발달 및 교육적 가치, (2) 교사 역할에 대한 영향, (3) 유치원에서의 적용 가능성과 특별 고려사항, (4) 외부 환경 및 필요한 지원, (5) 극놀이 활동에서의 이야기 선정 기준으로 구성하였다. 3차 설문은 주로 AR 또는 로봇이 원래 제시된 방식과는 다른 형태로, 그리고 다른 교육 영역에서도 아동의 극놀이 활동에 어떻게 활용될 수 있는지를 조사하였다. 설문 결과, 전문가는 아동의 높은 관심으로 인해 교육적·발달적 긍정 효과가 크고, 그에 따라 극놀이 활동에 대한 몰입이 강화된다는 점에서 AR과 로봇의 활용을 가장 높게 평가하였다. 따라서 전문가는 기술의 장점을 활용하는 동시에, 아동의 발달을 고려하여 적절한 이야기, 장면 및 기술 구현이 신중하게 선택되어야 한다고 권고하였다.

물리적 행동과 디지털 효과가 결합된 형태로, 증강현실(Augmented Reality) 기술은 ‘플로우 효과’(집중)를 생성하고 동기를 유발한다. 이러한 이유로 교육 분야에 증강현실 기술을 적용한 연구의 수가 최근 증가하고 있다. 일부 유치원과 어린이집에서는 TV 없이, 이동성과 자율성을 모두 갖춘 로봇에 설치된 프로젝터를 활용함으로써 극놀이를 지원할 수 있게 되었다. 교사들이 프로젝터-로봇을 쉽게 조작하고 그 서비스를 구성할 수 있도록, 플래시 기반 증강현실 콘텐츠가 개발되어 적용되었다. 본 연구의 의의는 교사들이 극놀이 수업을 위한 소품을 준비하는 데 소요되는 시간을 절감할 수 있고, 학습자들이 더 높은 동기를 갖고 집중할 수 있다는 데 있다. 또한 로봇을 교실에 초기 설정한 이후에는, 프로젝터-로봇의 적용과 설치를 대량 생산에 쉽게 추가할 수 있다.

이 논문은 비전문가도 콘텐츠 제작자로서 손쉽고 빠르게 증강현실 콘텐츠를 저작할 수 있도록 하는 이상적인 증강현실 콘텐츠 저작 도구의 요구사항을 분석한다. 이러한 요구사항을 충족시키기 위해 정형적이고 시각적인 명세 기법을 활용한 접근방법을 사용한다. 본 논문에서는 또한 이상적인 저작 도구를 위한 통합 증강현실 프레임워크를 소개하고, 예시 콘텐츠를 제시함으로써 연구 결과의 효율성을 입증하고자 한다.

놀이에 참여하는 것은 보육시설과 유치원에서 어린 아동을 위한 필수 교육과정 중 하나이다. 동시에 어린 아동은 연령이 낮고 미성숙하기 때문에 놀이를 성공적으로 운영하고 관리하는 일은 매우 쉽지 않다. 대본은 외우기 어렵고, 아동의 주의 지속 시간도 상당히 짧다. 우리는 보육교사들이 놀이를 운영하는 데 따르는 어렵고 복잡한 과업을 완화하는 데 도움이 되고, 또한 로봇의 존재와 증강 표시의 새로운 자극(참신함)을 통해 집중과 몰입을 촉진함으로써 학습 효과를 높이기 위한 방안으로 로봇 및 증강현실(AR) 기술의 활용을 모색하고 있다[1, 2, 3]. 이를 위해 우리는 배경 투사 및 제어 기능을 갖춘 반(半)자율 원격 제어 프로젝터 로봇을 고안하였으며, 합성된 증강 시각 생성, 카메라/이동 제어, 이야기 나레이션 생성, 다양한 특수효과를 수행할 수 있다. 최근 우리는 실제 보육시설에서 놀이(‘세 마리의 아기 돼지’)에 로봇 보조자를 배치하여 인간-로봇 상호작용의 여러 측면을 관찰하고 조사하였다. 예를 들어, 로봇은 무대에서 배우들과 상호작용하면서(로봇의 소형 디스플레이로 합성된 증강 시각을 보여주고) 대본을 안내하며, 배경 투사를 제시하고 필요에 따라 변경함으로써 배우들을 이끌고 안내한다. 또한 로봇은 카메라맨의 역할도 담당하며, 원격 제어로 배우를 확대·축소하는 과정에서 배우와의 미세한 상호작용을 유발할 수도 있다. 초기 관찰 결과, 로봇과 AR의 사용은 아동의 주의를 끌고 교육적 효과를 높이는 데 있어 매우 높은 잠재력을 보여주었으나, 적절한 수준의 자율성과 외부 제어, 그리고 직관적인 인터페이스가 필요함이 확인되었다.