가상현실 내에서 조작된 청각 감각이 감성의 변화 및 사이버멀미에 미치는 영향

Abstract

스마트 미디어 산업의 빠른 성장과 뉴미디어 시대의 도래로 쌍방향 소통이 가능한 공감각을 활용하는 차세대 실감미디어에 대한 수요가 늘어나고 있다. 그중 가상현실 분야에서의 대한 상용화가 증가하는 추세로, 감각 기관의 정보 전달을 활성화하으로써 가상현실을 상대적으로 몰입할 수 있도록 도와주는 입출력 장치 및 기술적 논의에 대한 필요성이 시사되고 있다. 현 기술은 시각에만 집약되며 타 감각에 대한 연구는 상대적으로 미비한 경향을 나타난다. 이에 따라 해당 기술의 이론적 배경을 바탕으로 가상현실에서의 감각 정보 전달의 활성화 및 청각적 요소 개발에 요구되는 속성 도출에 필요한 실험 연구를 진행한다. 이에 따라 도출된 결과를 논의에 따라 증명하는 과정을 통해 가상현실에서의 감각 요소 개발 분야의 발전에 기여하는 연구 목적을 가진다. 앞선 연구의 목적에 따라, 본 연구는 크게 두 가지 세부 연구로 시행되었다. 첫 번째 연구에서는 잔향시간을 활용하여 현존감 활성 정도를 예측할 수 있는 감성 정도를 측정하기 위해 가상 환경에서 조작된 소리의 특성에 따라 사용자가 반응하는 패턴을 도출하는 실험을 수행하였다. 연구 결과, 극성 감성의 경우 4사분면으로 분류된 감성의 특성에 따라 변이하는 패턴과 각성 감성 수준이 모든 감성 수준에서 증가하는 패턴을 발견하였다. 두 번째 연구에서는 가상 환경에서 감각 정보가 불일치할 경우 사용자가 불편을 느끼며, 괴리 정도에 따라 불편감이 증가할 것으로 예측하여 그 관계를 파악하는 실험 연구를 진행하였다. 해당 불편감은 가상현실에서 대두되는 문제 중 사이버멀미로 추정하였다. 연구 결과, 시각과 청각 정보의 괴리 정도에 따라 사이버멀미의 증세가 심해지는 패턴을 발견할 수 있었고, 수평 방위각(azimuth)가 25°일 때 유의한 수준의 사이버멀미가 유발되는 것으로 도출되었다. 본 연구의 의미 및 연구결과가 가상현실의 감각 요소 개발 및 청각 속성 연구 분야에 기여하는 바는 다음과 같다. 먼저 시각과 청각 정보가 불일치하여 감각의 비동기화가 발생하는 경우 현존감이 저하되는 경향을 가지는 것으로 해석 가능하며, 이는 실험 연구의 결과에 통계적 유의함은 존재하지 않지만 일정한 패턴이 도출되었다는 결과에 근거한다. 또한 대개의 청각 요소는 시각 감각의 우세성의 법칙에 따르는 경향이 있다는 결과를 가지지만, 청각 요소만으로 가상현실 내의 사용성을 변화시킬 수 있는 가능성 또한 존재하는 것을 실험 연구 결과에서 나타난 특정 속성에 보인 추세로 입증할 수 있다. 본 연구를 통해 모든 감각의 정보가 실제 환경에서 느낄 수 있는 감각의 정보와 유사할 때 가상현실의 현존감 및 실재감이 향상할 수 있다는 사실을 입증할 수 있었으며, 실제 환경에서의 현상과 같이 비록 시각 감각보다 상대적으로 피험자에게 미치는 영향은 적지만, 가상 환경 내에서 청각 요소가 피험자의 가상현실 체험의 변화에 유의미한 결과를 가진다는 경향을 파악할 수 있었다.; With the advent of the new media era, with the increasing trend of commercialization in the virtual reality field, the need for input/output devices and technical discussions that help the virtual reality to be relatively immersed by providing information transfer from sensory organs is suggested. Current technology is concentrated only on the visual sensory, and research on other sensory appears to be relatively inadequate. The purpose of the research is to contribute research value to the field of sensory element development in virtual reality through the process of proving the result derived accordingly according to the discussion, and experimental study attributes for the development of auditory elements was conducted. In the first study, an experiment was conducted to derive a pattern in which the user responds according to the characteristics of the sound manipulated in a virtual environment to measure the level of sensitivity that can predict the level of presence activity using reverberation time. As a result of the study, we found a pattern in which the level of valence and the arousal level increases at all levels of the emotion. In the second study, an experimental study was conducted by predicting that the user would feel uncomfortable when sensory information is inconsistent in a virtual environment, and that the cybersickness would increase depending on the degree of disparity. As a result of the study, it was possible to find a pattern in which the symptoms of cybersickness worsened according to the degree of disparity between visual and auditory information, and it was found that a significant level of cybersickness was induced when the horizontal azimuth was 25°. The contributions of this study, first, when the senses are unsynchronized due to the inconsistency of visual and auditory information, it can be interpreted as tending to decrease the sense of presence, and this is based on the results of the experimental studies. Besides, it has a result that most auditory elements tend to obey the law of the dominance of visual sensation, but there is also a part that can change usability in virtual reality with only auditory elements. This study proves that the presence of virtual reality can be improved when all sensory information is similar to the sensory information that can be felt in a real environment. Although the effect on the subject was relatively small, the tendency of the auditory element to have a significant result in the change in the subject's virtual reality experience within the virtual environment could be identified.