가상현실 콘텐츠의 탈몰입 연구 : 사용자 중심의 감각적 인터페이스 설계 및 개발

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 가상현실(VR) 콘텐츠에서의 몰입과 탈몰입 메커니즘을 체계적으로 분석하여, 사용자의 감각적 몰입의 경험을 조절하고 부작용을 최소화할 수 있는 탈몰입 설계 방안을 제시하였다. 몰입은 VR 콘텐츠 현존감의 핵심 요소로 사용자의 몰입 상태는 학습 능력 향상이나 스트레스 해소 등 긍정적 효과를 제공할 수 있으나, 과도한 몰입은 신체적·정신적 부작용을 초래할 위험이 있다. 이에 따라 본 연구는 ‘탈몰입’을 사용자가 몰입 상태에서 의도적으로 이탈할 수 있도록 돕는 설계로 정의하고, 이를 통해 건강한 사용자 경험을 조성하고자 하였다.
1차 실험에서는 시각, 청각, 촉각의 세 가지 감각 요소를 중심으로 탈몰입이 사용자 경험에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과, 시각 탈몰입은 사용자의 몰입도를 효과적으로 떨어트렸으나 콘텐츠 만족도와 지속 사용 의도 또한 심하게 감소시키는 부정적 영향을 미쳤다. 청각 탈몰입은 사용자에게 익숙한 경고음을 활용해 비교적 정확히 인식되었으나 시각 탈몰입보다 효과가 낮았으며, 촉각 탈몰입은 가상현실의 자연스러운 피드백으로 인식되는 경향이 있어 탈몰입에 효과적이지 못했다. 이를 기반으로 2차 실험에서는 시각 탈몰입 요소에 초점을 맞춰 심층적인 연구를 진행하였다.
2차 실험은 전문가와 사용자 그룹을 대상으로 심층 인터뷰(FGI)를 통해 탈몰입 요소의 설계 방향과 UI 디자인의 주요 요소를 도출하였다. 이 과정에서 디에제틱, 논-디에제틱, 공간, 메타 형식의 다양한 UI 스타일이 논의되었으며, 사용자 경험을 기반으로 한 탈몰입 설계의 필요성이 강조되었다. 이러한 설계를 반영한 실험용 콘텐츠를 제작하고, 시각 탈몰입 UI의 어포던스와 사용성을 테스트하였다. 실험은 세 가지로 나뉘어, 가상현실 콘텐츠에 대한 사용자 평가 비교분석, 단계적 탈몰입 UI의 어포던스 평가, 탈몰입 등장 시기 평가 방식으로 진행되었다.
2차 실험 결과, 사용자 그룹의 특성과 탈몰입 UI의 단계적 설계 및 등장 시점이 VR 콘텐츠 경험에 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 먼저, VR 경험과 오락적 충동성에 따라 구분된 두 그룹은 가상현실 콘텐츠에 대해 상반된 반응을 보였다. VR 경험이 적고 오락적 충동성이 낮은 그룹은 가상현실에 단기적으로 더 깊이 몰입했으며, 가상현실을 즐긴 이후 현실에 대한 걱정이 더 큰 것으로 나타났다. 반면, VR 경험이 풍부하고 오락적 충동성이 높은 그룹은 가상현실에 장기적으로 몰입하며 지속 이용 의도가 높았고, 가상현실이 현실에 미치는 영향에 대한 우려가 상대적으로 낮았다. 이는 사용자 특성에 따라 탈몰입 설계를 맞춤화할 필요성을 시사한다.
단계적 탈몰입 UI의 어포던스 평가에서 사용 전후의 점수를 비교했을 때, 1단계 UI에 대한 인지적 어포던스와 유용성의 사후 점수가 사전보다 상승했으며, 3단계 UI에 대한 부정적 경험과 불쾌감 점수는 사전 대비 감소하였다. 이를 통해 단계적 탈몰입 설계가 효과를 강화하면서 사용자 경험에도 긍정적인 영향을 미친 것으로 확인되었다. 2단계에서 컨트롤러 기반 UI는 탈몰입에 대한 유용성 점수를 제외한 전체적인 어포던스 점수가 사전 대비 사후 높아지고, 가상환경 기반 UI는 사후 점수가 낮아지는 상반된 경향이 나타났다. 결과적으로 컨트롤러 기반 UI가 가상환경 기반 UI보다 사용 후 높은 점수를 보였다. 이는 가상환경 기반 UI가 VR 기기의 하드웨어적 한계로 인해 기능적 측면에서 사용자가 기대한 상호작용이 이루어지지 않았기 때문이다. 이는 하드웨어가 발전하여 가상환경의 퍼포먼스를 즉각적으로 처리할 수 있게 된다면, 컨트롤러 기반의 UI보다 공간 UI 형식이 탈몰입에 더 효과적일 가능성을 시사한다.
탈몰입 UI의 등장 시점 분석에서 자율적으로 설정된 시간이나 콘텐츠 종료 단계에서 등장한 탈몰입 UI가 가장 자연스럽고 적합하다는 평가를 받았다. 다른 한편 몰입의 정점에서 등장한 UI는 강한 부정적 반응을 유발하며 사용자 경험을 저해하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 탈몰입 설계가 사용자 특성과 콘텐츠 진행 맥락을 고려해 맞춤화되어야 하며, 몰입과 이탈 간 균형을 유지할 수 있는 시점과 디자인이 중요함을 보여준다.
본 연구는 VR 콘텐츠 설계에 있어 실질적이고 구체적인 지침을 제공하며, 몰입의 부작용을 최소화하고 건강한 사용자 경험을 조성하는 데 기여할 것이다. 이러한 결과는 향후 디지털 환경에서 다양한 형태의 콘텐츠 설계에 중요한 참고 자료로 활용될 수 있을 것이다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study systematically analyzed the mechanisms of immersion and escape from immersion in virtual reality (VR) content and proposed an escape from immersion design framework to regulate users' sensory immersion experience and minimize negative effects. Immersion is critical for the feeling of presence in VR environment that enhances learning effectiveness and relieves stress. However, excessive immersion can lead to physical and mental side effects. In this context, this study defined 'escape from immersion' as a design strategy to deliberately move users out of immersion state to promote a healthy user experience.
The first experiment, analyzed the effect of escape from immersion on the user experience, focusing on three sensory elements: visual, auditory, and tactile. As a result, visual escape from immersion effectively reduced the user's immersion but had a negative effect that severely reduced content satisfaction and continuous intention to use continuance intention. In terms of user perception, auditory escape from immersion is relatively accurate when using ordinary alarm sounds, but it shows less effectiveness than visual immersion. Tactile escape from immersion is not effective because it tends to be perceived as natural feedback from virtual reality. Based on this, in-depth research was conducted centering on the elements of visual escape from immersion.
In the second experiment, key escape from immersion elements and UI design features are identified by FGI with experts and user groups. This process explores various UI styles (diegetic, non-diegetic, spatial, and meta) and highlights a need for escape from immersion designs tailored to the user experience. Based on the incorporated learning from FGI, experimental content was designed and used in the following evaluation of affordance and usability tests. The experiment is divided into three parts: 1) VR content comparative evaluation by user group level, 2) pre- and post-escape from immersion affordance evaluation, and 3) optimal timing evaluation.
The results of the comparative evaluation show that overall VR content experience varies depending on the characteristics of the user group. Based on how much time users spend in VR and the level of need for entertainment, two user groups are identified: 1) the group with a less need and less amount of time spent, and 2) the other group with a greater need and longer playtime. The first group has a heavy immersion in short-term, but greater concerns about the impact of VR on reality. Conversely, the other group keeps being immersive for a longer period, showing a high continuance intention and fewer concerns. This suggests that customized escape from immersion designs are effective when tailored to user needs.
For the affordance evaluation, there are three stages showing escape from immersion UI gradually increasing level by stage. User rates affordance scores for each design before and after using it in VR. After the experience, the cognitive affordance and usefulness for the first stage get higher scores, and the stress and discomfort scores for the third stage are lower. This confirms that the step-by-step escape from immersion design strengthens the effectiveness and improves user experience in a positive way. In the second stage, controller-based UI has higher scores than spatial UI after using it in VR contrary to the pre-escape from immersion’s score except usefulness. Due to the hardware limitations of VR devices, spatial UI does not meet user expectations in functional interaction. This suggests that the spatial UI format will be more effective in escape from immersion than the controller-based UI if hardware upgrades.
The analysis of optimal timing shows that escape from immersion UI introduced either at the user-determined point or upon content completion is perceived as the most natural and suitable. On the other hand, the UI appearing at the peak of immersion evokes a strong negative response, which disturbs the user experience. These results emphasize the importance of the right timing and balancing between immersion and escape from immersion through well-designed interventions to adapt the escape from immersion to user characteristics and content context.
This study contributes to minimizing the side effects of engrossment and fostering a healthy user experience through VR escape from immersion design guidelines. It provides valuable insights into future digital environments and various content design approaches.

목차 (Table of Contents)

• I. 서 론 1
• 가) 연구의 배경 및 목적 1
• 나) 연구의 범위 3
• Ⅱ. 이론적 배경 5
• 제1절 가상현실(VR) 5
• 가) 가상현실의 개념 5
• 나) 가상현실의 구성요소 7
• 다) 가상현실의 UI 디자인 10
• 제2절 몰입 14
• 가) 몰입의 개념 14
• 나) 몰입의 순기능 역기능 19
• 제3절 탈몰입 28
• 가) 탈몰입의 개념 및 사례 28
• 나) 탈몰입의 필요성 32
• Ⅲ. 연구 방법 37
• 제1절 1차 연구 설계 및 절차 37
• 가) 1차 실험 설문지 설계 37
• 나) 탈몰입 요소 추출 48
• 제2절 2차 연구 설계 및 절차 51
• 가) 2차 실험 설문지 설계 54
• 나) 시각 탈몰입 요소 추출 63
• Ⅳ. 1차 실험: 시각·청각·촉각 가상현실 탈몰입 비교분석 66
• 제1절 1차 가상현실(VR) 콘텐츠 제작 66
• 가) 콘텐츠 작품 기획 66
• 나) 레벨 디자인과 모델링 69
• 다) 탈몰입 디자인 적용 75
• 제2절 1차 실험 결과 78
• 가) 응답자 특성 및 분류 78
• 나) 요인분석 및 상관분석 80
• 다) 일원배치분석(ANOVA), 사후검증(Duncan) 83
• 라) 1차 연구 가설 검증 85
• V. 2차 실험: 시각 탈몰입 디자인 사용성 평가 및 등장 시기 확인 90
• 제1절 2차 가상현실(VR) 콘텐츠 제작 90
• 가) 콘텐츠 작품 기획 90
• 나) 레벨 디자인 93
• 다) 모델링 103
• 라) 인터랙션 106
• 마) FGI(Focus Group Interview) 107
• (1) 전문가 & 사용자 요구사항 107
• (2) 시각 탈몰입 디자인 적용 116
• 제2절 2차 실험 결과 119
• 가) 콘텐츠 평가 119
• 나) 시각 탈몰입 사용성 평가 128
• 다) 시각 탈몰입 등장 시기 평가 141
• 라) 연구 분석과 함의 145
• Ⅵ. 결론 및 제언 151
• 가) 결론 151
• 나) 제언 155
• 참 고 문 헌 159
• 부 록 176