동체시력훈련을 위한 기능성게임 개발

2-1 기능성게임의 정의 및 사례

본 논문에서는 기존 디지털 헬스케어 콘텐츠에 게임 요소를 도입하여 게임에서 느낄 수 있는 재미를 체험하고 헬스케어 콘텐츠를 지속적해서 이용할 수 있는 기능성게임을 개발하였다.

기능성 게임 (serious game)이란 사용자에게 게임의 재미와 동시에 특수한 목적을 제공하는 게임이다. 게임의 엔터테인먼트적인 측면만 추구하지 않는다는 점에서 상업용 게임과 구분된다. 기능성 게임의 용어가 본격적으로 등장한 것은 1977년 미국의 사회과학자인 앱트(Cluck Abt)의 저서 ‘Seriout Gemes‘를 통해서이다. 저서는 기능성 게임 활용방안을 제시하고 있으며 이에 따르면 표면적 재미와 동시에 이면의 효과가 결합한 경우를 기능성 게임으로 규정짓는다. 기능성게임은 크게 교육, 의료, 스포츠, 국방, 공공 등의 목적으로 나뉘게 되고 보통 교육용 기능성 게임이 주를 이루고 있다[4]. 이러한 기능성 게임은 대부분의 분야에 응용이 가능하고 모든 연령대가 이용할 수 있기 때문에 분야에 상관없이 활용도가 매우 높다.

2-2 동체시력의 정의 및 필요성

시력(Vision)이란 눈으로 보고 인식하는 능력을 뜻하며 주로 눈으로 정지된 물체를 볼 때 작은 부분을 식별할 수 있는 능력을 가리킬 때를 말한다. 그러나 넓은 의미의 시력은 정지된 물체를 보는 정지시력 외에도 흐릿한 것을 분간하는 능력인 대비감도(contrast), 물체 사이의 거리감을 입체적으로 인식하는 능력인 심시력(입체시력), 동체시력, 순간적으로 나타나는 것을 얼마만큼 정확하게 인식하는가 하는 능력인 순간시력, 주변시력 등을 포함하는 개념이다[5].

동체시력(DVA, Dynamic Visual Acuity)이란 관찰자와 물체 간의 상대적인 움직임에도 물체를 정확하고 빠르게 인지하는 능력을 말한다[6]. 흔히 일반적으로 논하는 시력인 정지시력(SVA, Standing Visual Acuity)과는 다르게 안구의 중심에 움직이는 물체의 상이 맺혀 방향과 속도를 알 수 있는 능력인 동체시력은 정지시력보다는 일반적으로 떨어지며 시표가 빠르게 이동할수록 저하된다. 동체시력은 보통 5~10세 사이에 급속히 발달하고 15세에 최고에 이르지만 이후 점차 감소하는 것이 특징이다. 또한 동체시력이 약한 사람의 경우, 컴퓨터 앞에 앉아있거나 스마트 폰을 사용할 때 눈의 피로가 쉽게 쌓일 수 있다. 한번 손상되면 회복이 어려운 일반적인 정지시력과 달리 안구운동의 전반적인 능률과 관계가 있는 동체시력은 안구 근육을 강화하는 습관으로 향상되는 점이 특징이다. 또 동체시력은 스포츠 분야에서도 중요하지만 일상생활 중에도 필요한 시력이다. 그 중 하나로 운전시 주변 교통상황을 인지하여야 하기 때문에 이 때 운전자에게는 움직이는 대상을 보는 동체시력이 필요하다. 동체시력은 대상이 빠르게 이동 할수록 저하되기 때문에 동체시력향상의 필요성이 대두된다[7].

2-3 스토리텔링

기능성 게임이라 하여 게임적인 요소가 부족하고 기능성에만 초점을 맞추게 된다면, 게임을 지속하여 플레이하기가 어려워지고, 전달케 하는 목적 또한 이루기가 어렵기 때문에 게임의 엔터테인먼트적인 요소를 적극적으로 활용해야 한다. 기능적 목적에 재미성을 적절하게 구성하기 위하여 스토리텔링을 바탕으로 게임을 구성하였다.

스토리텔링이란 ‘스토리(story)’는 ‘무엇’이라는 내용을 나타내며 ‘텔링(telling)’은 ‘어떻게’라는 형식을 나타낸다. 그 중의 게임 스토리텔링은 총 4단계로 구분 지을 수 있는데, 첫 번째, 조종단계는 플레이어에게 문제를 풀거나 목표를 달성할 것을 요구한다는 점이다. 이 단계는 일명 흔히 말하는 ‘퀘스트’ 라고 볼 수 있다. 두 번째로 역량단계는 게임에 필요한 규칙 및 지식을 습득하고 참여 의지를 부여한다. 이 단계는 소위 ‘튜토리얼’이라 볼 수 있다. 세 번째, 수행단계는 본격적인 플레이 단계이다. 마지막 승인 단계는 플레이어가 얼마나 잘하고 있는지 확인하고, 긍정적 혹은 부정적으로 승인, 즉, 피드백과 보상체계를 의미한다. 게임 스토리텔링이 다른 분야인 소설이나 영화의 스토리텔링과 차이를 보았을 때, 가장 큰 차이는 ‘참여’라고 볼 수 있다. 소설이나 영화는 관객이 그 이야기에 개입할 수 없지만 게임은 주인공이 되어 자신의 행동을 통해 게임의 스토리를 만들어가며 재미를 느낀다[8].

3-1 스포츠스킬과 동체시력의 상관관계

부산 시내 인문계 고등학교 2학년 226명을 선정하여, 전혀 경험이 없는 스포츠 스킬 테스트를 실시한 후, 수준별로 상위군 22명(10%, Group A)과 하위군 22명(10%, Grop B), 총 44명을 분류하였다. 스포츠 스킬 테스트는 주로 구기종목인 농구, 축구, 배구, 야구로 이루어져 있고 정지 시력 검사의 비교에서 Group A와 Group B의 차이검증 결과 모두 유의성은 없었다. 하지만 집단간 동체시력의 평균값 차이 검증에서는 스포츠 스킬 상위집단인 Group A가 하위집단인 Group B보다 높게 나타나는 차이를 보여 스포츠 스킬과 동체시력은 유의한 양의 상관이 있다는 결과를 도출할 수 있다. 그러므로, 시력이 경기력과 밀접한 관계에 있는 스포츠 종목에서는 앞으로 본격적인 동체시력 훈련이 요망된다고 하겠다[9].

3-2 안구훈련프로그램

Fig. 2.

Eye Movement Optotype

원광보건대학교 연구팀에서 실시한 결과에 의하면 2019년 4월 1일부터 4월 26일까지 약 4주 동안 재학생 40명을 대상으로 안구운동실시 후 동체시력을 측정하였다[9]. 준비 운동, 안구 운동, 정리 운동으로 나누어 하루에 5분씩 3번, 주 5회, 4주 동안 자율적으로 실시하였고 준비 운동에서는 30초 동안 눈을 감고 안정을 취한 뒤 운동의 효과를 높이면서 천천히 강하게 뜨는 방법으로 10회 반복한다. 안구 운동은 4분 동안 신속눈운동, 따라보기, 원근 운동 등으로 나뉜다. 신속눈운동은 벽 전면에 시표를 부착하고 3 m 거리에 앉아 시표에 적힌 번호를 따라서 안구를 빠르게 이동시킨다. 수직, 수평으로 10회 반복하여 운동한다. 따라보기는 벽 전면에 시표 부착 후 3 m 거리를 두고 앉아 시표에 적힌 번호에 따라 안구를 천천히 이동한다. 대각선 방향으로 10회 반복한다. 그 후 안구 회전을 5회 반복한다. 원근 운동은 오른손 엄지손가락을 펴고 엄지손톱을 주시한다. 팔을 뻗은 상태에서 눈의 초점을 일치시킨뒤 10초 유지 후 3 m 이상 거리를 둔 시표를 스스로 회전하여 10초 유지를 5회 실시한다. 정리 운동은 30초 동안 양 손바닥을 가볍게 문지른 후 눈을 살짝 감싸준다. 실험 전과 4주 후의 동체시력 비교에서 유의하게 증가한 결과를 확인 할 수 있었다[10]. 실험군과 대조군의 동체시력의 비교하는 결과는 <표>와 같다.

Table 1.

The comparison of dynamic visual activity after 4 weeks (deg/sec)

2003년 한양대학교 연구팀에서 실시한 운동경력이 7년 이상 10년 이내의 경력을 가진 아이스하키 선수들 17명을 대상으로 총 6주 동안 주4-5회, 40-60분 동안 Bean Bag Training, Ball Training, Record Training, Car Number Training 방법(Review & Mark,1981)으로 구성된 안구 훈련프로그램에 따라 물체를 추적하는 안구 운동 능력이 향상되는 효과가 있었다[11]. 추적 안구 운동은 시야 내에서 움직이는 표적에 대한 정지한 상을 유지하기 위하여 표적을 추적하는 것으로서 움직이는 표적을 명확하게 유지하려는 시도이다. 추적 안구훈련은 비교적 느린 속도에서 동체 시력은 유의한 차이가 없었으나, 빠른 속도에서는 유의하게 높은 성적을 보였다. 각종 훈련 방법에 따라 안구 운동 능력에 변화가 있었기 때문에 빠르게 비행하는 표적을 추적할 수 있는 안구운동 능력은 안구 훈련으로 향상됨을 알 수 있다[12].

3-3 시력향상을 목표로 제작된 기존 기능성 게임 사례

1) 동체시력 테스트 플래시 게임

Fig. 3.

Dynamic Vision Test Flash Game screenshot

CM Soft에서 출시된 게임으로 움직이는 물체의 방향을 감지하여 순간 시력을 검사해 볼 수 있는 게임이다. 조작 방법은 키보드 방향키를 이용하는 방식으로 비교적 간단하며, 위의 그림과 같이 원형의 물체가 오른쪽에서 왼쪽으로 이동하면서, 뚫린 구멍 방향으로 방향키를 눌러 진행되는 게임이다. 단계별로 진행될수록 원형의 물체가 이동하는 속도가 증가하면서 난이도가 증가한다. 컨트롤하는 것이 어렵지 않아 비교적 진입장벽이 낮고 단순해서 누구나 접근하기 좋은 게임이지만, 게임 자체가 단순하므로 이탈률이 높다.

2) 닌텐도 DS 안력 트레이닝

Fig. 4.

Ninetendo DS Eye Training

'닌텐도 DS 안력트레이닝'은 반다이 남코 홀딩스 에서 제작된 게임으로 5가지 안력을 테스트하는 게임이다. 크게 '기초 트레이닝' , '스포츠 트레이닝' , '눈 스트레칭' 으로 구성되어 있으며, 하루에 한 번 테스트가 가능하고, 트레이닝을 진행하기 전 눈연령을 측정하여, 측정 결과를 바탕으로 난이도를 조절한다. 조절된 난이도에 따라 진행되는 게임에서 높은 점수를 받게 되면 그다음 난이도가 해금되면서 게임을 진행한다. 또한 하루하루 출석 도장을 찍어야만 다음 단계가 해금되기 때문에 플레이어의 이탈률을 줄일 수 있으나, 이것 또한 단순한 게임 구성으로 이탈률을 크게 줄었다고 보기에는 어려움이 있다.

3) 동체시력게임 (DVAC Game)

Fig. 5.

Dynamic Vision Acuity Color Game screenshot

‘동체 시력 게임 (DVAC Game)’은 Artmuoto에서 제작된 게임으로 동체시력을 이용하여 진행하는 게임이다. 제시된 사각형의 색과 같은 색의 사각형을 클릭하는 게임으로 각각 다른 색의 사각형이 이동하며 나타나게 된다. 제한 시간이 끝나게 되면 점수와 틀린 횟수, 랭크를 표시한다. 단순히 제한된 시간 안에 게임을 클리어하는 것으로 플레이어는 성취했다는 만족감을 느낄 수 있지만 게임을 지속적해서 이용하기에 몰입도 등 게임 요소가 다소 부족하다.

3-4 선행연구 및 사례 분석 종합

선행연구들은 공통적으로 안구운동을 꾸준히 반복하여 추적함으로써 실험 전과 후의 동체시력 향상 비교에서 유의한 통계학적 결과를 얻었다. 따라서 동체 시력 능력이 향상되기 위해서는 물체를 추적하는 안구운동을 반복적으로 하는 것이 중요한데, 기존 동체시력을 이용한 게임들은 플레이어들에게 자연스러운 안구운동을 유도할 수는 있으나 표1을 살펴보면 기존 시력 기능성 게임들의 특징이 거의 비슷하다. 게임적 요소가 다소 부족하고 게임 구성이 단순하여 반복적으로 게임을 진행하기 어렵다. 기능성게임은 상업용 게임과 비교하면 오락적인 요소가 다소 부족한 것이 사실이지만, 앞선 연구를 살펴보면 동체시력을 향상하기 위해서는 반복적인 안구운동, 즉 반복이 중요하기 때문에 본 개발 게임에서는 플레이어들의 이탈률을 줄이고 게임적 요소를 추가하여 게임을 반복적으로 지속할 수 있도록 하였다. 사건과 등장인물이라는 구성요소를 가지고 스토리텔링을 통하여 플레이어에게 능동적인 참여를 이끌어 낼 수 있다.

Table 2.

Analysis of Existing Vision Serious Games

4-1 스토리 구성

스토리 구성을 위하여 스토리에 등장하는 인물들의 성별, 나이, 직업, 성격, 특이사항 등을 설정하였다. 주인공은 부유한 집안에서 태어난 32세 남자 ‘이재벌’이다. 이재벌이 가장 친한 친구인 ‘김병철’의 다급한 연락을 받고 집을 나서면서 스토리텔링 형식으로 스토리가 진행된다.

처음 게임 시작화면에서, 플레이 버튼을 누르게 되면 본격적인 게임이 진행되기 전에 스토리를 시놉시스 형식으로 플레이어에게 보여주게 된다. 스토리 설명 후 플레이어가 장소 이동을 하면 게임스테이지로 진행된다. 게임스테이지에서 게임을 플레이하면서 특정 스코어로 도달된다면 다음 스테이지로 진행될 수 있는 스토리가 해금된다.

Table 3.

Character Information

Fig. 6.

Game Planning Flowchart

4-2 스토리1 - 도주 차량 찾기 게임

플레이어인 이재벌의 절친한 친구에게서 온 문자를 받고 친구인 김병철에게 가기 위해 운전대를 잡고 운전을 하다가 사고가 났지만 사고를 낸 차량의 도주로 도주하는 차량을 쫓는 게임이다.김병철에게로 향하는 도중 사고가 나게 되고 사고 낸 차량은 도주한다. 도주 차량 찾기 스테이지는 일인칭 시점에서 게임이 진행되며 달리는 차 안에서 장애물을 피해 보상을 획득하여 특정 score에 도달하는 스테이지이다. 플레이어의 이동에 따라 장애물이 자동적으로 무작위로 생성되며 장애물의 생성에 따라 플레이어는 위치를 이동시키며 표적을 추적하면서 자연스럽게 안구운동을 할 수 있다.

Fig. 7.

Create Obstacles during Stage 1 Play screenshot

Fig. 8.

Player ViewStage1 Screenshot

4-3 스토리2 - 과일 피하기 게임

사고 낸 차량을 쫓다 어딘가인지 모르는 곳에 다다르고 이재벌은 함정에 빠지게 된다. 게임은 삼인칭 시점에서 진행되며 주인공이 사과 알레르기가 있다는 스토리 진행에 따라 하늘에서 과일들이 떨어지게 된다. 떨어지는 과일 중 사과를 피하고 다른 과일을 획득하는 게임으로서 이 역시 특정 score에 도달하면 다음 스토리가 해금된다. 전 스테이지와는 달리 표적을 구별해서 피해야하는 스테이지로 사과를 제외한 과일들을 획득해야 score가 향상되기 때문에 보다 복합적인 안구추적운동이 가능하다.

Fig. 9.

Stage2 play scene screenshot

4-4 스토리3 - 고양이 잡기 게임

무언가에 쫓기던 이재벌은 막다른 문에 도착하게 되고 문을 열기 위한 열쇠를 고양이가 가져가 버린다. 열쇠를 가져간 고양이를 찾기 위해 게임을 진행한다. 여러 개의 상자에서 고양이들이 등장하는 스테이지로 무작위로 튀어나오는 고양이들을 잡는 스테이지이다. 여러 개의 구멍에서 고양이들이 무작위로 등장하기 때문에 높은 집중력과 안구추적 운동이 필요한 스테이지이다. 개발된 콘텐츠는 아래 링크를 통해 확인가능하다. https://youtu.be/FXRL8pL2UNo

Fig. 10.

Stage3 play scene screenshot