VR 기반의 EEG 반응에 대한 실험연구의 선행연구 분석과 연구동향

Abstract

(연구배경 및 목적) 인체의 생리적 신호로 인간의 감정을 객관적으로 진단할 수 있는 실험장비들과 방법들을 이용하면 인간의 감정 상태를 과학적으로 연구하여 많은 정보를 얻을 수 있다. 인간의 감정을 연구하여 정서적 상태를 알 수 있는 방법에는 중추신경계 검사인 뇌파측정(EEG)이 가장 많이 이용되고 있다. 그 이유는 뇌파가 감정 결정의 주관 부위인 두뇌활동에 대한 방대한 정보를 포함하고 있으며, 정신적 활동, 감정 상태 등의 많은 정보를 갖고 있기 때문이다. 이에 본 연구는 VR을 활용한 시각적 자극으로 발생하는 생리적 신호를 EEG를 통하여 측정한 후, 인간의 감정변화를 객관적인 데이터로 분석하는 실험연구를 위한 방향 설정과 자료를 정립하는데 목적이 있다. (연구방법) 본 연구에서는 VR 기반의 EEG를 통한 실험연구를 중심으로 국내에서 발간된 학회논문, 학술지 및 학위논문을 선정하여 조사, 분석하였다. 이론적 고찰은 VR과 EEG에 대해 각각 연구하였으며, 2015년부터 2021년도까지 조사된 논문에서 VR과 EEG를 접목한 실험연구에 대한 연구현황, 연구영역 및 중심주제를 분석하였다. 세부 연구내용 분석에서는 피험자 내용과 신체반응, 실험자극 내용, 실험장비 및 분석프로그램을 종합하여 정리하였다. (결과) 최근 기술개발과 VR 시장의 확대로 인해 HMD를 기반으로 한 몰입형 VR 실험연구가 여러 분야에서 진행되고 있는 경향을 종합하면, 연구 분야는 건축, 실내디자인 분야와 IT 분야에서 가장 많이 연구되고 있고, 그 외 교육과 심리학 분야 등으로 확대되고 있는 추세이다. 요목별 세부 분석으로는 이완-각성을 지표로 하는 분석과 감정변화 그리고 주의집중에 대한 분석이 가장 많았다. 실험 자극용 이미지는 HMD기반 3D VR영상을 활용하였으며, 실험분석은 뇌파측정 EEG 장비와 뇌파분석 프로그램을 연동하여 사용하였다. (결론) 향후 연구에서는 공간에 대한 인간의 감정변화를 뇌의 감각 신호인 EEG를 통해 측정하는 실험연구를 진행하여, 공간이 사람의 감정과 행동에 미치는 영향을 정량적인 데이터로 분석하는 연구가 이루어져야 한다. 그리고 공간을 계획할 때 이를 근거로 하는 설계자료로 정립하여야 한다. 그러나 VR은 인간의 인지력을 인위적으로 조작하고, 자극적인 3D 영상물로 인하여 뇌에 강한 자극을 주어 시각적 피로와 어지러움을 유발하므로 장시간의 사용은 자제해야 한다.