맥락적 공백 해소와 해석적 참여를 위한 부여 왕릉원 1호분 증강현실 콘텐츠 개발

Ⅰ. 서 론

문화유산 해석의 본질은 유산이 지닌 역사, 공간, 상징적 요소들의 유기적 관계를 총체적으로 이해하는 데 있다[1]. 그러나 물리적 접근이 제한된 유산의 경우, 관람객은 현장의 안내문이나 평면적 사진 자료를 통해서만 제한된 정보를 접할 수 있다. 이러한 단편적 정보는 건축 구조와 장식 요소 간의 공간적 관계나 상징의 맥락적 의미를 효과적으로 전달하지 못한다[2]. 결국, 관람객은 유적과 그 이면의 의미를 연결하지 못하는 ‘맥락적 공백’ 상태에 놓이게 된다.

이러한 맥락적 공백을 해소하기 위한 원칙은 이미 국제적 합의를 통해 제시된 바 있다. 유네스코 세계유산 운영지침은 관람자가 유산의 맥락과 의미를 직접 체험하고 이해할 수 있는 프로그램이 설계되어야 함을 명시하고 있다[3]. 하지만, 국내 대다수의 폐쇄형 유산은 이러한 국제적 지침을 충족하지 못한다. 유네스코 세계유산인 백제역사유적지구의 부여 왕릉원 1호분이 대표적인 사례로, 현재 방문객은 원본의 재질감이나 공간 배치가 주는 본래의 맥락을 충분히 경험할 수 없다.

기존 연구들은 주로 시각적 재현 및 단순 조작을 중심으로 단순화된 디지털화에 그쳐왔으며, 유산의 물리적 실체와 무형의 서사를 효과적으로 연결하는 방법론 개발은 여전히 초기 단계에 머물러 있다[4],[5]. 특히 2차원 정보에서 3차원 공간으로의 인지적 확장을 통한 능동적 해석 경험을 제공하는 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 물리적 접근이 제한된 문화유산에서 발생하는 맥락적 공백을 해소하고 능동적 해석을 촉진하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 학습자가 스스로 의미를 구성할 수 있도록 증강현실(augmented reality, AR) 기술을 활용한 학습 콘텐츠를 설계하고 개발하였다. 구체적으로 2D 정보에서 3D 몰입 체험으로 단계적으로 확장되는 구조를 도입하여 학습자의 인지 과정을 심화시켰다.

제안된 설계의 실효성은 기술적 완성도를 넘어, 실제 사용자가 어떻게 받아들이고 경험하는지를 통해 검증되어야 한다. 따라서, 사용성, 학습 효과, 지속 사용 의도를 핵심 지표로 설정하였으며, 다음의 요소들을 실증적으로 검토하고자 한다.

• 첫째, 맥락적 정보 기반 AR 콘텐츠에서 사용성과 학습 효과는 어떤 상관관계를 가지는가?
• 둘째, 사용성과 지속 사용 의도 간의 상관관계는 어떻게 나타나는가?
• 셋째, 학습 효과와 지속 사용 의도 간의 상관관계는 어떻게 나타나는가?
• 넷째, 사용성과 학습 효과 중, 어느 요인이 지속 사용 의도에 더 강한 상관관계를 가지는가?

이러한 검증을 통해, 본 연구는 맥락적 공백 해소와 능동적 해석 촉진을 위한 AR 콘텐츠 설계의 학술적 의의를 제시하고자 한다. 또한, 연구 결과는 향후 국내 출입 제한 문화유산의 디지털 콘텐츠 개발과 박물관 현장의 교육 및 전시 전략 수립에 기여할 수 있을 것이라 기대된다.

Ⅱ. 이론적 배경 및 관련 연구

2-2 관련 연구 검토 및 시사점 도출

기존 AR 콘텐츠의 구체적인 한계를 파악하기 위해, 소실 또는 출입 제한 유산을 대상으로 한 국내외 대표 사례인 황룡사 중문 및 회랑 AR[11], 익산 미륵사지 중문 AR[12], Knossos Palace AR[13], Château de Chambord AR[14]을 포함하였다. 선행연구들은 높은 수준의 시각적 재현을 달성했으나, 지정된 활동의 순차적 수행과 수동적 정보 확인에 머물러 사용자 중심의 자기주도적 탐색이 미흡하다는 한계를 보였다. 이에, 자기주도적 탐색을 저해하는 요인들을 상호작용 몰입성, 정보 접근성, 학습 유도 구조, UI 직관성 측면에서 분석하여 표 1과 같이 정리하였다.

Table 1.

Comparative analysis of content cases

분석 결과, 네 사례 모두 높은 수준의 시각적 복원을 통한 대상물 구현과 직관적인 UI를 제공하여 사용자의 흥미를 유발하는 데 성공했다. 특히 황룡사 AR의 경우, 부재 정보 확인이나 유물 발굴 게임 등으로 상호작용 요소를 구현하였고[11], Château de Chambord (Chambord Castle) AR은 사용자의 움직임에 따라 시점이 변하는 방식을 채택하여 자율성을 부여하였다[14]. 이러한 시도들은 콘텐츠의 UI 직관성과 기본적인 상호작용 몰입성을 확보하는 데 일정 부분 기여하였다.

그러나, 네 사례 모두 학습 유도 구조와 정보 접근 용이성에서 공통 한계를 보였다. 상호작용은 대체로 개발자가 지정한 정보 지점에서 정적 자료를 확인하거나, 고정된 순서의 애니메이션을 감상하는 수준에 머물렀다. 정보는 역사적 배경, 건축 기법 등으로 분류되어 있었지만, 유기적 연계가 부족해 전체 맥락을 통합적으로 이해하기 어려웠다.

구체적으로 살펴보면, 황룡사 AR은 소실된 중문과 회랑을 현장 위에 3D로 증강했으나, 외관 중심의 모델링으로 내부 공간의 기능과 의미 체험이 어렵다[11]. 익산 미륵사지 AR은 실물이 없는 중문을 디지털로 재건하여 복원안 관람 기능을 제공하나, 정보가 고정된 위치에만 제공된다.[12] Knossos Palace AR은 고대 미노스 궁전의 구조를 3D로 복원하여 디바이스 상에서 관람할 수 있지만, '정보 정류장' 방식으로 특정 지점에서만 클릭을 통해 간략한 정보를 제공하며, 정보 간 유기적 연결이 부재하다[13]. Château de Chambord AR은 16세기 성 내부의 과거 모습을 3D로 생생하게 재현했으나, 다양한 기능(3D 복원, 지도, 퀴즈)의 복잡성으로 일부 사용자가 활용에 어려움을 겪었다[14].

이와 같이 기존 유적지 관련 AR 콘텐츠는 유산의 디지털 재건 도구로서는 성과를 거두었다. 하지만 물리적 접근이 제한된 유산에서 요구되는 공간 맥락 기반의 의미 있는 정보 제공에는 한계를 보였다. 또한, 사용성과 학습 효과를 독립적으로 다루어, 두 요소 간의 상호작용과 지속 사용 의도에 대한 통합적 분석이 부족했다. 이러한 분석 결과는 맥락적 정보 제공과 해석 주도성을 강화한 새로운 AR 콘텐츠 설계의 필요성과 함께 ‘사용성-학습 효과-지속 사용 의도’ 간의 상관관계에 대한 실증적 분석의 중요성을 시사한다.

Ⅲ. AR 콘텐츠 설계 및 구현

3-1 부여 왕릉원 1호분

부여 왕릉원 1호분은 유네스코 세계유산 ‘백제역사유적지구’의 핵심 요소이자, 사비 백제 후기 왕실 묘제의 정형화된 양식을 보여주는 고분이다. 전실, 연도, 묘실로 구성된 삼실형 횡혈식 석실분 구조와 전돌 및 할석 혼용 기법은 당시 왕실의 위계와 장례 문화를 이해하는 데 중요한 근거를 제공한다[15]. 특히 이 고분은 백제 최초로 사신도 벽화가 확인된 사례로, 묘실 네 벽면의 사신도와 천장의 연화문은 백제 후기의 복합적 내세관과 활발한 문화 교류를 보여주는 핵심 증거이다. 사신도 도상은 고구려의 전통을 수용하면서도 백제 고유의 부드럽고 세련된 화풍으로 재해석되었다. 즉, 백제가 주변국의 문화를 적극적으로 수용하고 독자적으로 발전시켰음을 증명하는 자료로써 높은 학술적 가치를 지닌다[16].

그러나 벽화는 현재 채색층 박락과 퇴색으로 심각하게 훼손되어 일반 관람이 전면 제한된 상태다. 이로 인해 관람객은 유산의 핵심 가치를 체험하지 못하게 되었으며, 이는 ‘맥락적 공백’ 문제를 초래한다. 현재 1호분 내부를 재현한 모형 전시관이 운영되고 있으나, 그림 1과 같이 묘실의 벽면과 바닥, 관대만을 물리적으로 구현한 정도에 그친다. 더욱이 지속적인 관리 부족으로 인해 모형 내 벽화 재현물마저 퇴색되어 사신도의 세부 도상 식별이 어려운 상황이다. 이러한 단편적 재현 방식은 고분 조성 당시의 공간감이나 벽화에 담긴 상징 체계 및 의미 등의 문화적 맥락을 전달하는데 한계가 명확하다.

Fig. 1.

No.1 Tomb in Buyeo Royal Tombs and model hall

최근 벽화의 원형 복원과 해석에 대한 관심이 높아지며, 디지털 기술을 통한 접근이 새로운 학술적 의의를 제공하고 있다[17]-[19]. 따라서, 부여 왕릉원 1호분은 독보적인 상징성, 폐쇄 상태, 증대되는 학술적 관심이 공존하는 유산으로서, 본 연구에서 제안하는 방법에 대한 최적의 적용 사례로 판단된다.

3-2 AR 콘텐츠 설계 및 구현

1) AR 콘텐츠 프레임워크 설계

본 연구의 AR 콘텐츠 설계는 실제적 맥락 구축과 사용자의 자기주도적 탐색 유도를 핵심 원칙으로 한다. 이는 단순한 외형 재현과 정적 상호작용에 의존했던 기존 문화유산 AR 콘텐츠와 구별되며, 사용자가 유산의 고고학적, 미술사적, 공간적 의미를 통합적으로 해석하는 주체로 기능하도록 한다.

이를 실현하기 위한 전략으로, 상황학습이론의 점진적 참여 원리를 활용한 해석 확장형 구조를 그림 2와 같이 도입하였다. 이는 사용자의 인지 과정을 단계적으로 심화시켜 학습 효과와 지속 사용 의도에 영향을 줄 수 있다.

Fig. 2.

System framework

사용자의 학습 경험은 3단계로 구성된다. 1단계(사전 인지 활성화)에서는 1호분의 고고학적 배경과 현황을 2D 사진과 텍스트로 제시하여 실제적 맥락을 형성한다. 2단계(공간적 이해)에서는 2.5D 애니메이션으로 고분의 구조와 벽화 배치를 시각화하여 AR 탐색에 필요한 공간적 맥락을 제공한다. 마지막으로 3단계(능동적 탐색)에서는 사용자가 3D 공간에서 아바타를 조작해 가상 재건된 고분 내부를 탐색하며, 유산의 다층적 의미를 스스로 학습한다.

콘텐츠의 기술적 구현은 Unity 엔진(2022.3.44f1)의 URP(Universal Render Pipeline) 환경에서 이루어졌다. URP는 모바일 환경에 최적화된 렌더링 파이프라인으로, 태블릿 환경에서 안정적인 성능과 콘텐츠 품질을 보장한다. 더불어, 정확한 마커 인식과 조명 설정을 위해 Google의 AR Core 및 AR Foundation을 활용하였다. 모바일 환경은 Android를 대상으로 하였다. 사용 하드웨어는 Galaxy Tab S7+(12.4인치, Snapdragon 865+, RAM 8GB, 저장용량 256GB)을 선택하였으며, AR 콘텐츠의 안정적인 구동과 원활한 상호작용을 보장하였다.

2) 사용성 향상을 위한 UI/UX 설계

부여 왕릉원 1호분과 같이 출입이 제한된 유적의 AR 콘텐츠 설계는 현장 경험의 부재와 내부 공간의 협소함이라는 제약을 동시에 극복해야 한다. 따라서, 실제 체험을 대체할 수준의 몰입감을 제공하면서, 협소한 공간에서 복잡한 UI로 인한 몰입 저해를 방지해야 한다.

설계 전 과정에서 사용자 중심의 인터페이스 설계를 위한 디자인 국제 표준 ISO 9241-110 ‘Principles of the Human-Centred Design’을 참고하였다[20]. 학습 적합성, 제어 가능성 등의 원칙을 통해 직관적인 아이콘과 일관된 구조로 효과성을 높이고, 통일된 디자인 패턴으로 효율성을 확보하였다.

인터페이스 설계에서는 과업 적합성을 위해 메인 화면의 기능을 명확히 구분하여 배치하였다. 제어 가능성 확보를 위해 각 단계별로 필요한 UI 요소만 제공하여 사용자가 상황에 맞는 조작이 가능하도록 하였다. 또한, 필요시 UI 요소들이 설명 패널이나 애니메이션으로 연결되도록 설계하여 자연스러운 학습 흐름을 구현하였다.

3) AR 리소스 제작

본 연구에서 3D 모델, 텍스처, 애니메이션 등의 AR 리소스는 제안된 설계를 구현하는 핵심 요소이다. 이는 맥락적 이해를 보완하고 해석적 참여를 촉진할 수 있는 기반으로 작용한다. 각 리소스는 학술적 고증과 기술적 최적화를 통해 신뢰성과 체험성을 동시에 확보하고자 하였다. 고증을 통해 가상 복원된 텍스처와 관련 애니메이션은 훼손과 비개방으로 인한 맥락적 공백을 시청각적으로 해결하는 직접적 수단으로 기능한다.

AR 콘텐츠의 기반이 되는 부여 왕릉원 1호분의 3D 모델은 실제 규모와 석재의 질감을 사실적으로 구현하기 위해 고해상도 3D 스캔 데이터를 활용하였다. 고해상도 데이터는 실시간 렌더링 시 프레임 저하를 유발하므로, 리토폴로지(Retopology) 작업을 통해 안정적인 사용성을 확보하였다. 리토폴로지 및 가상 복원 텍스처 적용에 대한 결과는 그림 3과 같다.

Fig. 3.

Tomb chamber wall with retopology and restored texture applied

벽화 텍스처는 채색층의 박락과 오염으로 인한 맥락적 공백 해결에 중점을 두었다. 국립부여박물관의 고해상도 모사도를 기반으로 리터치를 진행하였다. 특히, 고구려 진파리 1호분 및 강서대묘의 사신도와의 영향 관계에 대한 선행 연구 결과를 바탕으로 디테일을 보강하였다.

또한, 학습 증진을 위한 애니메이션을 그림 4와 같이 제공한다. ‘목관 조립 애니메이션’은 국립부여박물관의 복원품을 기반으로 제작된 3D 모델이 360도 회전하며 조립되는 과정을 보여준다. 좁은 묘실 내부의 시야각 제한 문제를 해소하고자, 독립 영상으로 전환되었다가 종료 후 AR 환경으로 복귀하도록 설계하였다.

Fig. 4.

Animation production for enhanced learning effects

모든 탐험을 마친 사용자에게 제공되는 ‘사신도 별자리 보기 애니메이션’은 사신도 벽화가 점차 사라지며 밤하늘의 별자리로 변환되는 과정을 통해 백제인의 세계관을 시각화하였다. 청룡, 백호, 주작, 현무가 각각 별자리와 연결되면서 천문학적 의미와 종교적 상징이 통합적으로 표현되었다. 이러한 서사 구조는 단순한 지식 습득을 넘어 고대 문화에 대한 정서적 공감을 유발한다. 또한, 정보 전달과 감성적 체험의 균형을 유지하여 장기적인 학습 기억 향상에 기여하도록 하였다.

4) 학습 효과 증진을 위한 AR 콘텐츠 구현

앞서 제안한 단계적 설계 방식은 사용성, 학습 효과, 지속 사용 의도 간의 관계를 규명하기 위한 구체적인 콘텐츠로 구현되었다. 각 학습 단계는 독립적인 Scene으로 구축되어 2D → 2.5D → 3D로 점차 확장되는 구조를 통해 사용자의 인지적 부담을 최소화하면서도 학습의 깊이를 단계적으로 심화시키도록 설계되었다.

우선 Main Scene과 Intro Scene은 사용성과 초기 학습 효과를 확보하기 위해 2D 기반으로 제작되었다. Main Scene은 애플리케이션 제목과 1호분의 대표 이미지를 상단에 배치하고, 하단에는 ‘Intro’, ‘영상보기’, ‘AR 탐험’ 버튼으로 구성하였다. 태블릿의 양손 조작 특성을 고려하여 모든 핵심 기능은 좌·우 하단에 배치함으로써 물리적 동선을 최소화하였다.

그림 5에서 볼 수 있듯이, Intro Scene은 사진, 텍스트, 음성 등을 통합적으로 제공하여 접근성을 높였으며, 7가지 스토리를 통해 1호분의 기본 설명부터 맥락적 공백 문제까지 핵심 서사를 제시하였다. 사용자는 좌·우 스와이프(swipe) 기능을 통해 학습 속도를 조절할 수 있다. 또한, 음성 나레이션 사용 여부를 직접 선택할 수 있다. 이러한 설계는 사용성 강화를 넘어 학습자의 자율적 정보 탐색을 가능하게 함으로써 초기 학습 동기를 유발하는 기능을 수행한다. 그 결과, 사용자는 3D 환경 진입 이전에 체험 목표와 학습 맥락을 명확히 이해할 수 있다.

Fig. 5.

Intro scene & video scene*This AR content is based on Korean cultural heritage, so the text within the images is presented in Korean.

영상보기 Scene은 2D에서 3D로 전환하기 위한 중간 단계로서 2.5D 환경을 제공한다. 사용자가 영상의 재생 위치를 자유롭게 제어할 수 있어, 복잡한 공간 정보를 개인의 인지적 속도에 맞춰 수용할 수 있다. 이러한 구조는 몰입형 3D 환경으로의 진입에 앞서 인지적 부담을 완화하는 핵심적인 징검다리 역할로 작용한다.

마지막으로 AR 탐험 Scene은 2D 기반 사용성과 2.5D 기반 공간 이해를 토대로, 완전한 3D 환경으로 구성된다. 이를 통해, 맥락적 공백을 해소하고 심화된 학습 효과를 제공하며, 그림 6과 같이 구현되었다.

Fig. 6.

Intro scene & video scene*This AR content is based on Korean cultural heritage, so the text within the images is presented in Korean.

캐릭터 선택 후, 마커 인식을 통해 1호분이 증강현실로 구현되면, XR Origin Camera를 활용하여 태블릿 전체 화면에 표시된다. 가이드 NPC는 좁은 묘실 공간에서의 사용자 시야를 고려하여 부여군 마스코트인 소형 캐릭터 ‘금황이’로 설정하였다. 조작 인터페이스는 좌측 하단에 조이스틱 UI로 캐릭터를 이동하고, 그 위에 1인칭/3인칭 시점 변환 UI를 배치하여, 시각적 접근 방식을 다양화하였다. 구역별 학습을 위한 Collider와 Shader Graph를 활용하여, 캐릭터가 고분의 각 구역에 진입하면 디졸브 효과를 통해 점진적으로 나타나고 음성 나레이션을 통해 맥락적 정보를 제공한다.

묘실 내부의 학습 활동은 본 콘텐츠의 핵심 기능이다. 사용자가 ‘사신도 복원하기’ 버튼을 클릭하면 훼손된 벽화를 가상으로 재구성할 수 있으며, 이는 단순 정보 수용에서 문제 해결 중심의 능동적 학습으로의 전환을 의미한다. 해당 과정에서 사용자는 단절된 시각 정보들 사이의 연관성을 스스로 발견하고 연결함으로써 맥락적 공백을 해소한다. 또한, 각 사신도를 터치하여 상세 정보를 확인할 수 있고, ‘다른 사신도 비교하기’ 기능을 통해 고구려 고분 벽화를 현재 공간에 가상 맵핑하여 학습할 수 있다. 이러한 활동은 학습자가 다양한 문화유산을 능동적으로 탐색하고 비교하는 과정을 가능하게 하며, 상황학습이론의 실제적 맥락 제공과 자기주도적 탐색 원칙을 구현한다.

이러한 환경으로 구현된 콘텐츠는 높은 수준의 상호작용과 능동적 참여를 통해 사용성과 학습 효과를 동시에 극대화한다. 나아가, 학습 과정에서 형성되는 성취감과 만족감은 향후 유사한 AR 학습 환경에 대한 기대와 지속 사용 의도를 높이는 데 기여할 수 있다.

Ⅳ. 실험 및 결과 분석

4-1 실험 방법

제안된 해석 확장형 AR 콘텐츠의 실효성을 검증하기 위해 사용성, 학습 효과, 지속 사용 의도 간의 상관관계를 정량적으로 분석하였다. 구체적으로 세 변수 간의 상관관계를 분석하고, 사용성과 학습 효과 중 어떤 요인이 지속 사용 의도에 더 높은 상관관계를 보이는지 비교 분석하였다. 이러한 체계적 분석을 통해 서론에서 제시한 네 가지 연구 질문에 대한 실증적 답변을 도출하고, 맥락적 공백 해소와 능동적 해석을 위한 AR 콘텐츠 설계 원칙의 유효성을 확인하고자 한다.

실험은 총 30명을 대상으로 그림 7과 같이 실시되었으며, 표 2와 같이 참가자가 구성되었다. 체험은 제안된 콘텐츠 구조에 따라 Intro Scene, 영상보기 Scene을 거쳐 최종적으로 AR 탐험 Scene까지 순차적으로 진행되었다. 이러한 점진적 확장 과정을 통해 사용자가 상황학습이론의 핵심 원칙인 ‘실제적 맥락’, ‘복합적 과제’, ‘자기주도적 탐색’을 경험할 수 있도록 하였다.

Fig. 7.

Experimental evaluation activities of participants

Table 2.

Experimental participant composition and statistics

4-2 설문 항목

평가 도구는 정량적 분석과 정성적 분석을 병행하여 구성하였다. 교육용 AR 연구에서는 기술적 완성도, 교육적 성과, 실용적 가치를 종합적으로 평가하여 실효성을 검증하는 경향을 보인다[10],[21],[22]. 따라서, 정량적 평가에서는 사용성, 학습 효과, 지속 사용 의도를 평가 척도로 설정하였다. 각 척도당 5개의 문항씩 총 15개 문항으로 설계하였으며, 5점 리커트 척도를 사용하였다. 구체적인 평가 문항은 표 3과 같다.

Table 3.

Evaluation items for usability, learning effectiveness and behavioral intention

사용성은 Brooke[23]와 Wojciechowski & Cellary[24]의 연구를 토대로 기술적 안정성, 조작 편의성, 몰입감, 실재감, 상호작용 효과를 핵심 요소로 선정하였다. 학습 효과는 Chang et al.[25]의 연구를 통해 정보 이해도, 학습 흥미, 동기 향상, 교육적 활용성을 중심으로 구성하였다. 마지막으로 지속 사용의도는 Jiang et al.[26]의 연구를 참고하여 재사용 의향, 자발적 활용, 확장성, 추천 의도 등을 측정 요소로 선정하였다. 정성적 평가는 제안된 단계적 설계가 맥락적 공백 해소와 능동적 해석 경험에 어떻게 기여하였는지에 대한 사용자 의견을 인터뷰 형식으로 수집하여 정량적 데이터를 보완하는 방식으로 진행하였다.

4-3 실험 결과

1) 정량적 분석

실험 참여자 30명을 대상으로 사용성, 학습 효과, 지속 사용 의도 평가 문항의 내적 일관성을 확인하고자 Cronbach’s α 계수를 이용한 신뢰도 분석을 실시하였다. 초기 분석 결과, 사용성(α=0.624), 학습 효과(α=0.665), 지속 사용 의도(α=0.806)으로 나타났다. 각 요인의 신뢰도 개선을 위해 문항 제거 시 α 계수 변화를 검토한 결과, 사용성 요인에서 UX1(기술적 안정성) 문항은 내용적으로 중복되는 측면이 있어 제거하였다. 학습 효과 요인에서는 LE5(교육적 활용성) 문항이 개념적 중복이 존재하여 최종 분석에서 제외하였다.

최종적으로 표 4에서 볼 수 있듯이, 사용성은 4개 문항(α=0.706), 학습 효과는 4개 문항(α=0.688), 지속 사용 의도는 5개 문항(α=0.806)으로 구성되었다. 일반적으로 α=0.7 이상이 수용 가능한 수준이나, 학습 효과의 경우 0.688로 다소 낮게 나타났다. 그러나 탐색적 연구의 특성 및 소규모 표본의 한계를 고려하여 최종 분석에 반영하였다.

Table 4.

Cronbach's α reliability analysis results by variable

신뢰도 분석을 통해 정제된 척도로 측정한 결과, 세 변수 모두 4.2점 이상의 높은 평균값을 보여 전반적으로 긍정적인 반응을 확인할 수 있었다. 사용성은 평균 4.358(중간값 4.375), 학습 효과는 평균 4.45(중간값 4.5), 지속 사용 의도는 평균 4.44(중간값 4.6)으로 나타났다.

이러한 결과를 바탕으로 모수 통계의 기본 가정인 정규분포 충족 여부를 확인하고자 정규성 검증을 실시하였다. Shapiro-Wilk 정규성 검증 결과 표 5와 같이, 학습 효과만 정규분포를 따르는 것으로 확인되었으며(W=0.9359, p=0.0706), 사용성(W=0.9160, p=0.0211)과 지속 사용 의도(W=0.8472, p=0.0005)는 정규성 가정이 위반되었다. 이는 전체 응답의 88.4%가 4-5점에 집중된 천장효과 때문으로 분석되며, 모든 요인이 중간값(3점)보다 유의하게 높아(p<0.01) 콘텐츠의 효과성이 통계적으로 입증되었다.

Table 5.

Mean and normality test results by variable

이에 정규성 가정 위반에 따라 Spearman 순위 상관계수를 이용하여 상관관계를 분석하였다. 신뢰도 분석으로 정제된 13개 문항을 바탕으로 요인별 상관관계(그림 8)와 개별 문항 분석(그림 9)을 통해 연구 질문에 따른 연관성을 검증하였다.

Fig. 8.

Spearman correlation matrix by variable

Fig. 9.

Spearman correlation matrix by individual item

사용성과 학습 효과 간의 연관성은 ρ=0.429로 중간 정도의 양의 관계를 보였다. 이는 제안된 구조를 통해 점진적으로 경험하는 과정에서 직관적인 인터페이스가 학습 내용에 대한 인지적 부담을 줄었음을 의미한다. 또한, 실제적 맥락 구현을 통해 효과적인 학습 환경이 조성되었음을 보여준다. 특히 AR 기술의 특성상 복잡한 조작이 학습을 방해할 수 있으므로, 사용성 확보가 학습 효과 향상의 필수 조건임이 확인되었다. 개별 문항 분석에서도 UX4(몰입적 사용자 경험)와 LE3(학습적 효과) 간에 ρ=0.443의 유의한 관계가 확인되어, 이러한 결과를 뒷받침한다.

사용성과 지속 사용 의도 간의 연관성은 ρ=0.504로 세 관계 중 가장 강하게 나타난다. 이는 물리적 접근이 제한된 문화유산에서 AR 기술이 대안적 체험을 제공할 때, 기술적 완성도와 사용 편의성이 사용자의 재사용 의도와 추천 행동에 밀접한 관련성을 갖는다는 점을 보여준다. 개별 문항 또한 동일한 패턴이 확인된다. UX4(현존감)와 BI5(추천 의향) 간에서 ρ=0.658의 높은 상관관계가 나타났으며, AR의 핵심 가치인 현존감이 추천 행위로 이어짐을 시사한다.

이어, 학습 효과와 지속 사용 의도 간의 관련성은 ρ=0.483으로 나타났다. 이는 맥락적 공백을 해소하기 위해 개발된 해당 콘텐츠가 단순한 정보 전달을 넘어 사용자의 능동적 해석과 의미 구성을 유도함으로써 지속적인 학습 동기를 형성했음을 의미한다. 즉, 자기주도적 탐색이 실현되어 학습자가 스스로 발견한 지식에 대한 만족감이 지속 사용 의향으로 연결된 것으로 해석된다. 개별 문항에서는 LE2(학습 유익성)와 BI2(사회적 기여) 간에 ρ=0.563의 관계가 확인되어, 문화유산의 가치를 학습한 사용자가 이를 사회에 알리고자 하는 의도로 발전하는 패턴을 보여준다.

앞서 분석한 세 요인 간의 관계를 종합하여 다음과 같은 결론을 도출할 수 있다. 사용성(ρ=0.504)이 학습 효과(ρ=0.483)보다 지속 사용 의도에 더 강한 연관성을 보였다. 그러나 두 상관계수 차이(0.021)는 통계적으로 의미 있는 수준이 아니므로, 실질적으로 유사한 영향력을 갖는 것으로 해석된다. 이는 기술적 완성도와 교육적 효과성이 상호 보완적으로 작용하여 지속 사용 의도를 형성함을 보여준다. 따라서, 향후 문화유산 AR 콘텐츠 개발 시 사용성과 학습 효과를 균형적으로 고려한 접근이 필요함을 시사한다.

2) 정성적 분석

정량적 분석 결과의 타당성을 확인하고자 서면 인터뷰를 실시하고, 수집된 사용자 피드백을 분석하였다. 사용성 측면에서 참가자들은 UI 배치의 직관성과 상호작용의 용이성을 높게 평가하였다. 특히 “UI 구성이 명확하여 어려움 없이 체험할 수 있었다.”, “터치 조작이 자연스러워 쉽고 재미있었다.”와 같은 긍정적인 반응을 보여, 제안된 AR 콘텐츠가 실제 현장에서의 학습 접근성을 효과적으로 반영하고 있음을 보여준다. 그러나, 사신도 벽화를 한 번에 볼 수 있는 광각 형태의 카메라 각도 조절을 요구하였으며, “사신도 전체를 동시에 보고 싶다.”, “현재 시야각이 제한적이어서 아쉽다.”는 의견이 제시되었다. 따라서 향후 설계에서는 세부 관찰과 전체 맥락 파악이 병행될 수 있는 추가 기능이 요구된다.

학습 효과와 관련해서 교육적 활용 가능성과 게임화 방식의 효과성이 긍정적으로 평가되었다. “사진, 영상, AR을 선택적으로 학습할 수 있어 흥미로웠다.”, “게임 형태로 체험할 수 있어 기억에 오래 남을 것 같다.”라는 반응에서 알 수 있듯, 제안된 구조가 학습 동기와 몰입을 촉진하는데 기여했음을 확인할 수 있다. 그러나 장기적 학습 지속성과 활용도 제고를 위한 추가적 기능이 필요하다는 의견이 제시되었다. 구체적으로 관련 자료 아카이빙 서비스 구축, 벽화 확대·축소 기능이 언급되었다. 이는 단순히 흥미 유발을 넘어, 학습자의 심화 학습 경험이 경험을 촉진하고 학문적 활용 가능성을 높일 수 있음을 의미한다.

마지막으로, 지속 사용 의도와 관련해서는 타 유적과의 비교 학습 및 접근 제한 공간 체험에 대해 높은 관심이 나타났다. “다른 고분의 사신도를 더욱 다양하게 보고싶다.”, “평소에 들어갈 수 없는 곳을 볼 수 있어서 신기했다.”와 같은 반응을 보이며, 콘텐츠 확장 가능성에 대한 기대감을 드러냈다. 더불어 조명 밝기 조정, 백제역사유적지구 관련 콘텐츠 추가, 사신도 벽화 복원 과정에 활용된 보존과학적 데이터 제공 등의 요구가 제기되었다. 이러한 의견은 단순 체험을 넘어, 유산의 보존 과학적 맥락까지 경험할 수 있는 환경을 원하는 사용자의 태도를 반영한다.

이러한 결과는 각 요인이 지속 사용 의도에 실질적으로 기여함을 보여주는 동시에, 향후 기능적 개선을 통해 교육적 효과와 활용성이 더욱 강화될 가능성을 시사한다. 특히 사용자들의 구체적 요구사항은 공간적·상징적 맥락을 회복하고 해석적 참여를 촉진하는 AR 콘텐츠의 발전 방향을 제시하는 중요한 근거가 될 것이다.

Ⅴ. 결론 및 향후 연구

본 연구는 물리적 접근이 제한된 문화유산에서 발생하는 맥락적 공백 문제를 해소하고 능동적인 해석적 참여를 유도하는 AR 콘텐츠의 구조적 설계 원칙을 실증적으로 검증하였다. 기존 문화유산 AR 콘텐츠가 정적인 상호작용과 단편적 정보 제공에 머물렀던 한계를 극복하고자, 상황학습이론의 핵심 원칙인 실제적 맥락, 복합적 과제, 자기주도적 탐색을 구현하는 2D→2.5D→3D 점진적 확장 구조를 제안하였다. 30명의 참여자를 대상으로 실시한 실험에서 사용성, 학습 효과, 지속 사용 의도 간 유의한 양의 상관관계(ρ=0.429~0.504, p<0.05)가 확인됨에 따라, 제안된 AR 콘텐츠가 이러한 문제 해결에 효과적임을 입증할 수 있었다.

본 연구는 학술적 논의를 심화시키는 동시에 실무 현장에 적용될 수 있는 구체적인 성과를 제시했다는 점에서 의의를 찾을 수 있다. 우선 상황학습이론을 AR 환경에 구현하는 방법론적 프레임워크를 제시하고, 문화유산 분야의 '맥락적 공백' 개념을 해결할 구조적 접근법을 제안하였다. 또한, AR을 통한 학습 효과, 사용성이 지속 사용 의도에 미치는 상호보완적 관계를 정량적으로 규명하였다. 이러한 학술적 성과는 폐쇄형 문화유산의 디지털 콘텐츠 개발을 위한 방법론을 통해, 유산 보존과 대중 접근성이라는 상충적 요구를 기술로써 해결할 수 있는 가능성을 보여준다.

본 연구는 의미 있는 결과를 도출하였으나, 연구 결과의 일반화와 추가적인 발전을 위해 다음과 같은 사항을 보완할 필요가 있다. 첫째, 실험자 구성이 20대에 집중되었고(86.7%), 단일 문화유산(부여 왕릉원 1호분)을 대상으로 하였기에, 연구 결과의 폭넓은 일반화에는 신중할 필요가 있다. 둘째, 30명의 소규모 표본으로 실험이 진행되어 통계적 검정력에 한계가 있을 수 있다. 마지막으로, 통제된 실험 환경은 실제 박물관이나 유적지 현장에서 발생할 수 있는 예측 불가능한 변수들을 모두 반영하기 어렵다는 점에서 해석의 여지를 남긴다.

이러한 점들을 보완하고 연구를 확장하기 위해 다음과 같은 후속 연구를 제언한다. 우선, 다양한 연령층을 포함한 대규모 표본을 대상으로 연구를 진행하고, 부여 왕릉원 1호분을 넘어 여러 유형의 폐쇄형 문화유산에 콘텐츠를 적용하여 교차 검증할 필요가 있다. 또한, 가상현실(virtual reality) 등 다른 몰입형 기술과의 비교 연구를 통해 각 기술의 고유한 강점과 특정 문화유산에 가장 적합한 활용 맥락을 규명하는 작업도 요구된다. 나아가 콘텐츠의 교육적 효과를 극대화하기 위한 심화 연구도 적극적으로 모색해야 한다. 여러 사용자가 가상공간에서 함께 체험하며 협력 학습의 효과를 검증하거나, 사용자의 사전 지식 수준과 학습 스타일에 맞춘 인공지능 기반 개인화 학습 경로를 설계하는 방안이 있다.

이러한 한계에도 불구하고, 본 연구는 맥락적 공백 해소와 능동적 해석 촉진을 위한 AR 콘텐츠의 설계 원칙을 제시하고 실증적으로 검증함으로써 학술적·실무적 의의를 지닌다. 박물관 현장의 교육 전략 수립과 문화유산의 대중적 접근성 향상에 기여할 수 있을 뿐만 아니라, 국내 폐쇄형 문화유산의 가치 확산과 보존 의식 제고에 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

Acknowledgments

본 연구는 2024년에 수행한 ‘부여 왕릉원 고분 보존환경 연구’의 일환으로, 부여군의 지원을 받아 수행되었습니다.

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