Exploring the Accessible Design of Virtual Reality Games of Different Intervening Purposes with People with Dementia at Different Stages

기술 요약: 다양한 개입 목적을 가진 가상현실(VR) 게임의 접근성 설계 탐색: 다양한 단계의 치매 환자를 중심으로

문제 제기
가상현실(VR)은 치매를 위한 유망한 비약물적 개입 수단으로서, 안전하고 동기 부여가 되며 자연스러운 상호작용 맥락을 제공한다. 그러나 기존 문헌은 치매 환자를 동질적인 집단으로 취급하거나 단일 질환 단계(예: 경도 인지 장애)에만 집중하는 경향이 있다. 결과적으로, 주관적 인지 저하(SCD), 경도 인지 장애(MCI), 알츠하이머 치매(AD)와 같이 인지 기능 저하의 전 단계에 걸친 사용자들에게 적용되는 VR 게임의 접근성 설계에 대한 논의가 부족하다. 또한, 현재의 연구는 특정 개입 목적(인지 훈련을 위한 '기능성 게임' 대 레크리에이션 운동을 위한 '엔터테인먼트')에 따라 설계된 VR 게임을 구분하지 못하는 경우가 많다. 본 연구는 단순한 기기 착용 가능성을 넘어 기억 부하, 탐색 부담, 정서적 안전, 과업 친숙도를 고려하여, 서로 다른 치매 단계의 사용자들에게 이러한 구별된 유형의 게임이 갖는 타당성, 한계 및 접근성 장벽을 이해할 필요성을 다룬다.

연구 방법론
저자들은 중국 노화 프로젝트인 CIBL(Chinese Imaging, Biomarkers and Lifestyle) 연구에서 모집된 11명의 참가자를 대상으로 질적 사용자 연구를 수행하였다. 코호트는 다음과 같이 구성되었다:

• 알츠하이머 치매(AD) 환자 4명
• 경도 인지 장애(MCI) 환자 4명
• 주관적 인지 저하(SCD) 환자 3명

참가자들은 Oculus Quest 2를 사용하여 두 가지 서로 다른 VR 애플리케이션을 경험하였다:

1. 맞춤형 인지 훈련 게임 ("장보기"): 임상 전문가 및 치매 환자와의 참여적 설계를 통해 개발되었다. 이 게임은 기억력, 공간 탐색, 계산 능력을 목표로 한다. 게임은 AD, MCI, SCD에 맞춘 세 가지 난이도를 제공하며, 조향 이동 방식(steering locomotion)과 다양한 상호작용 복잡도(예: 버튼의 수, 기억 부하)를 활용한다.
2. 상업용 레크리에이션 게임 ("First Steps" 댄스): 사용자가 로봇의 몸짓을 모방하는 기존 애플리의로, 신체 운동과 사회적 상호작용에 중점을 둔다.

절차:

• 참가자들은 안전을 위해 회전 의자에 앉은 상태에서 각각 15분과 5분 동안 두 게임을 플레이하였다 (순서는 무작위로 결정).
• 데이터 수집에는 물리적 및 가상 상호작용에 대한 비디오 녹화, 기술 수용 모델 3(TAM3)(지각된 유용성, 용이성, 즐거움, 행동 의도 평가)에 기반한 반구조화된 인터뷰, 그리고 간병인의 피드백이 포함되었다.
• 분석: 데이터는 NVivo 12를 사용하여 주제 분석(thematic analysis)을 거쳤다. 과정은 귀납적 코딩을 통해 관찰 노트, 참가자 피드백, 간병인 입력을 바탕으로 세 가지 주요 주제 지도를 생성하는 방식으로 진행되었다.

주요 결과 및 주제
주제 분석 결과, 치매를 위한 VR의 접근성 및 유용성에 관한 세 가지 핵심 발견 사항이 도출되었다:

1. 단일 목적 개입의 한한계:

   • 단일한 개입 목적(순수 인지 훈련 또는 순수 레크리에이션)을 가진 게임은 사용자의 단계에 따라 차별화된 유용성을 보인다.
   • AD 사용자는 인지 훈련 게임을 너무 부담스럽거나 지루하게 느껴, 신체적 자극을 위해 학습 비용이 낮은 레크리에이션 게임을 선호하는 경 경향이 있었다. 반대로, SCD/MCI 사용자는 인지 훈련을 정신적 운동으로 가치 있게 여겼으나, 레크리에이션 게임이 너무 단순하거나 사회적 깊이가 부족하다고 느끼기도 했다.
   • 적합성은 일상생활의 관심사, 주관적 인지된 효과성, 현재의 인지 능력에 의해 영향을 받는다.

2. 개인화된 난이도 매칭의 결정적 필요성:

   • 정적인 난이도는 불충분하다. AD 사용자의 경우, 훈련 게임의 "레벨 1"조차 완벽하게 맞춤화되지 않으면 과도한 부담을 주어 중단으로 이어질 수 있다.
   • SCD/MCI 사용자의 경우, 너무 단순한 게임은 효능감이나 도전 의식을 제공하지 못한다.
   • 본 연구는 동일한 진단 단계 내에서도 개인차가 존재함을 강조하며, 고정된 단계가 아닌 동적이고 개인화된 난이도 전략이 필요함을 시사한다.

3. 레크리에이션 VR에서의 사회적 상호작용은 긍정적 정서를 자극한다:

   • 가상 로봇이 등장하는 댄스 게임은 모든 단계에서 성공적으로 긍정적인 정서적 반응(기쁨, 동료애)을 유발했다.
   • AD 사용자의 경우, 로봇은 사회적 대상으로서 고립감을 줄이고, 무기력증(apathy)이 10년 된 사용자에게도 신체적 움직임(예: 몸짓 모방)을 유도하는 역할을 했다.
   • 사용자들은 더 많은 상호작용 기능(예: 로봇과 대화하기)에 대한 욕구를 표현했으며, 이는 사회적 통합이 몰입의 핵심 동력임을 시사한다.

의의 및 디자인 함의
본 논문은 치매를 위한 접근 가능한 VR 설계가 고정된 개입 모델에서 유연하고 다차원적인 시스템으로 진화해야 한다고 주장한다. 저자들은 향-후 연구를 위해 세 가지 구체적인 디자인 함의를 추출하였다:

1. 다중 구성 요소/다차원 전략: 미래의 시스템은 인지 훈련과 레크리에이션 요소를 결합해야 한다. 이를 통해 레크리에이션 게임이 사용자의 인지 훈련 참여를 유도하는 "작업과 휴식"의 순환 구조를 만들어, 신체적 및 정신적 성과를 모두 다룰 수 있다. 간병인은 사용자의 피로도와 흥미에 따라 모드를 전환할 수 있는 능동적인 중재자로서 역량을 부여받아야 한다.
2. AI 기반 난이도 매칭: 정적 난이도의 한계를 해결하기 위해, 저자들은 인공지능을 사용하여 실시간으로 게임 난이도를 조절하는 방안을 제안한다. 이는 속도 임계값, 성공률, 반응 시간, 오류 유형 등의 지표를 활용하여 도전을 조정함으로써, 실패 경험을 줄이고 사용자의 자신감을 보호할 수 있다.
3. 정서 지능을 갖춘 가상 에이전트: 레크리에이션 VR은 성격 중심의 행동과 정서 지능을 갖춘 에이전트를 통합해야 한다. 이러한 에이전트는 사회적 상호작용을 강화하고 VR 환경의 압박감을 줄이기 위해 동료애, 몸짓 시연, 정서적 격려를 제공해야 한다.

한계 및 향 향후 과제
저자들은 팬데데믹 제한 및 동의 절차의 어려움으로 인해 표본 크기가 작은 예비적 질적 연구임을 인정한다. 커스텀 프로토타입과 상업용 게임 간의 비교는 통제된 임상적 효과를 주장하는 데 한계가 있다. 향 향후 과제는 양적 결론을 도출하기 위해 표본 크기를 확대하고, AI 기반 난이도 매칭을 검증하기 위한 적응형 VR 프로토타입을 개발하며, 더 풍부한 상호작용 로그를 포함한 장기 연구를 수행하는 것이다.