웨어러블 디바이스 연구의 배경과 내용

웨어러블 디바이스(wearable device)라는 새로운 기기의 등장과 함께, 웨어러블 디바이스의 적용 분야가 다각도로 모색되고 있다. 에서 확인할 수 있듯, 초기 웨어러블 디바이스 시장은 피트니스 트래커(fitness tracker)와 헬스케어(healthcare)를 중심으로 빠르게 성장하고 있다. 특히, 피트니스 트래커는 2013년도 기준 전 세계 웨어러블 기기의 약 72%를 차지하고 있을 정도로 독보적이다. 2018년까지 웨어러블 기기 판매는 약 187억 달러를 상회할 것으로 보이며, 피트니스, 헬스케어 분야는 각각 약 30억 달러의 수익이 전망되는 것으로 나타났다. ① 디바이스 분류 별 웨어러블 기기 사용 전망 이처럼, 현재 웨어러블 디바이스 시장은 피트니스 트래커와 헬스케어 분야를 중심으로 크게 발전하고 있다. 그러나 에서 알 수 있듯, 출시된 피트니스 트래커 중 대다수는 ‘유산소 운동’에 초점을 맞추고 있다. 출시된 피트니스 트래커의 전체 판매 수익의 96%가 걸음수를 측정하는 ① 미래 소비자 중심의 헬스케어의 방향을 제시하는 웨어러블 기기 (KEIT PD.2014-8) 2 유산소 운동 관련 트래커이다. ‘무산소 운동’을 포함한 기타 피트니스 트래커는 전체 피트니스 트래커의 판매 수익 중 겨우 4%에 해당하는 실정이다. 운동학적 관점에서 유산소 운동과 무산소 운동에 균형을 맞추는 것이 중요함에도 불구하고(김재구, 2009), 피트니스 트래커 시장에서 무산소 운동을 위한 피트니스 트래커는 소외되어 있다. 

피트니스 트래커의 연간 판매 수익 최근 무산소 운동을 위한 피트니스 트래커가 소수 출시되고 있으나, 운동 상황에 대한 고려가 부족하여 사람-기기 간 인터랙션에 불편함을 초래하고 있다. 대표적인 무산소 운동 관련 피트니스 트래커에는 ‘Atlas Wristband ② ’, ‘Moov ③ ’ 등이 있다. ‘Atlas Wristband’의 경우, 웨어러블 디바이스 중심의 인터랙션이 가능하지만 운동 중 기기를 계속적으로 조작해야 한다는 번거로움이 있다. ‘Moov’의 경우, 스마트폰 중심의 ② 3 인터랙션이며 운동 동작에 따라 스마트폰의 위치를 계속 옮겨야 하는 문제가 발생한다. 무산소 운동 중의 사람-기기 간 인터랙션(interaction)은 운동에 방해가 되지 않는 선에서 자연스럽게 이루어져야 한다. 왜냐하면 무산소 운동의 경우 상대적으로 고강도 운동이므로 높은 주의 집중을 요구하기 때문이다. (Willet, 1964) 운동 수행에 방해가 되지 않는 자연스러운 인터랙션을 설계하기 위해서는 명시된 웨어러블 디바이스의 기능적 특징에 주목할 필요가 있다. 웨어러블 디바이스의 인터페이스(interface)는 인간의 신체적, 지적 능력의 연장선 상에 존재하므로 신체의 일부처럼 자연스러운 피드백(feedback)을 제공할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 웨어러블 디바이스는 신체와 밀착되어 있기 때문에, 방해 정도를 줄여 감각 피드백을 통한 주의 집중 효과를 높일 수 있다. (정청희, 2004) 따라서, 이 연구에서는 웨어러블 디바이스를 통해 고강도 무산소 운동 중 감각 피드백을 제공함으로써, 운동에 대한 주의 집중을 높이는 자연스러운 사람-기기 간 인터랙션 방법을 모색한다.

웨어러블 디바이스의 기능④ ④ 웨어러블 컴퓨터의 기본 기능 (한동원, 2005) 4 제 2 절 연구의 내용 현재 웨어러블 디바이스 시장은 피트니스 트래커, 헬스 케어분야를 중심으로 빠르게 성장하고 있다. 그러나, 피트니스 트래커의 경우 유산소 운동에만 초점을 맞추어, 무산소 운동 관련 피트니스 트래커는 상대적으로 소외되어 있다. 최근 무산소 운동 관련 피트니스 트래커가 소수 출시되고 있으나, 운동 중 상황에 대한 사용자 경험이 결여되어 사람-기기 간 인터랙션에 불편함을 초래한다. 무산소 운동의 경우, 높은 주의 집중이 요구되는 고강도 운동이기 때문에, 운동에 대한 주의 집중을 위해 사람기기 간 자연스러운 인터랙션이 요구된다. 이 연구는 고강도 무산소 운동 시, 사람-기기 간의 자연스러운 인터랙션을 위해 웨어러블 디바이스가 가진 기능적 특징에 주목한다. 웨어러블 디바이스는 신체와 밀착되어 있기 때문에, 피드백을 신체의 일부처럼 감각할 수 있다는 장점이 있다. 이 연구에서는 웨어러블 디바이스를 통해 피드백을 신체의 일부처럼 감각하게 함으로써, 운동 수행자가 효과적인 운동을 할 수 있게 한다. 웨어러블 디바이스의 감각 피드백을 활용한 효과적인 운동이 가능하도록 하기 위해 이론 및 기술적 배경을 검토하였다. 첫째, 무산소 운동에 대해 살펴보았다. 둘째, 운동 학습에서의 정보로서의 피드백에 대해 살펴보았다. 셋째, 인간-컴퓨터 상호 작용(Human-Computer Interaction) 측면에서 인터페이스로서의 피드백에 대해 살펴보았다. 넷째, 디바이스를 활용한 운동 중 감각 피드백에 대해 살펴보았다. 이에 기반하여, 무산소 운동 중 웨어러블 디바이스를 활용한 감각적 피드백에 대한 연구를 진행하였다. 이 연구에서는 다음과 같은 세 가지 목표를 설정하였다. 첫째, 운동 상황에서 필요한 정보가 무엇인지 알아본다. 둘째, 운동 중, 선호되는 감각 피드백 방식은 무엇인지 알아본다. 셋째, 웨어러블 디바이스의 감각 피드백이 가지는 가치에 대해 알아본다. 위의 세 가지 연구 목표는 예비 조사, 실험 (1), 실험 (2)를 통해 순차적으로 검증한다. 먼저, 예비 조사에서는 운동 상황에 대한 관찰을 수행한 후, 실제 운동 5 수행자를 대상으로 운동 상황에서 가장 필요로 하는 정보는 무엇인지 도출한다. 실험 (1)에서는 웨어러블 디바이스에서 시각/청각/촉각 피드백을 제공하고, 어떤 감각 피드백을 가장 선호하는지 설문 및 인터뷰를 통해 알아본다. 실험 (2)에서는 웨어러블 디바이스에서 제공하는 감각 피드백과 사람 피드백과의 비교 실험에 대한 설문과 인터뷰를 진행하여, 웨어러블 디바이스의 감각 피드백이 가지는 가치에 대해 알아본다. 이 연구는 상대적으로 연구가 미흡했던 무산소 운동에 웨어러블 디바이스를 통한 감각 피드백을 적용했다는 점에서 기존 연구와의 차별점을 가진다. 또한, 산업 기술적 측면에서 이 연구에서 도출한 디자인 제언을 추후 운동 중 웨어러블 디바이스를 활용한 피드백 시스템에 적용할 수 있다는 점에서 의미 있다. 마지막으로, 이 연구는 운동 학습에서의 피드백을 정보적 관점으로 살펴보고, 사용자 경험을 중심으로 피드백 방식을 설계했다는 점에서 융합적 의의를 가진다.

출처 : 서울대학교 융합과학기술대학원 융합과학부 디지털정보융합전공 유 현 진