Journal Archive

본 연구는 그림 1과 같이 교차설계로 진행되었으며 무작위배정을 통해 한 군은 디지털 콘텐츠를 제공받지 않고 노인운동을 지도하여 설문지를 평가하고, wash out 기간 1개월 후 AR 안경을 통해 디지털 콘텐츠를 제공받고 운동을 지도한 후 설문지를 평가하여 비교하였다. 다른 한 군은 AR 안경을 통해 디지털 콘텐츠를 제공받으면서 노인운동을 지도하고 설문지를 평가하고, 1개월 후 디지털 콘텐츠를 제공받지 않고 노인운동을 지도하고 다시 설문지를 평가하였다. 디지털 콘텐츠 제공을 받지 않은 군에게는 운동지도 전 노인의 개인정보(나이, 병력, 체력 등)와 운동프로그램 등을 제공하여 지도할 내용을 미리 숙지할 수 있도록 하였다.

Fig. 1. 
Experiment design for investigating the impact of providing digital content for exercise instructors on their coaching abilities: Cross-design

디지털 콘텐츠 제작을 위해 촬영을 위한 노인 연기자를 섭외하여 녹화를 진행하였다. 콘텐츠에는 인사, 노인의 수면량, 활동량, 전날 심박수, 현재 심박수, 통증 등의 내용이 대화 형식으로 포함되어있고, 노인의 상황(예; “선생님 안녕하세요? 오늘 운동 잘 가르쳐주세요. 어제는 잠을 잘 못잤어요. 잠이 안오고 걱정이 많아요. 등산을 했어요. 요즘 허리와 어깨가 많이 아파요. 다른 불편한 곳은 없어요” 등)을 듣고 연구대상자가 하는 답변과 행동을 보고 평가하였다.

운동프로그램 중간에 노인이 잘못된 동작으로 운동하는 장면과, 허리를 잡고 아파하는 상황, 그리고 그때 심박수가 갑자기 증가하는 상황을 함께 연출하면서 연구대상자의 대응방식을 평가하였다. 평가자는 연구대상자가 노인의 운동을 지도하는 동안 연구대상자의 질문과 답을 유도하였다. 미리 녹화된 영상에 준비되지 않은 연구대상자의 질의에 의한 답변은 연구대상자를 평가하는 평가자가 대신 답을 하였다.

모든 연구는 S대학교병원 의료 XR 스튜디오에서 실시하였다.

본 연구는 운동강사가 시뮬레이션 된 디지털 콘텐츠를 시청하고 운동지도를 할 수 있도록 설계되었다. 시스템의 작동 흐름은 그림 2와 같다. 스마트폰(LG V50S ThinQ; LG, Seoul, Korea)에 연결된 AR안경(Nreal; Matrix Reality Technology Co. Ltd., Beijing, China)을 운동강사에게 착용하게 하고, Android 10의 운영체제 환경의 스마트폰에 설치된 웹 브라우저 (Google Chrome v110)를 통해 지도대상자의 정보를 실시간으로 제공하게 하였다.

Fig. 2. 
Digital content simulation system design

그림 2에서 제시한 바와 같이, LAPTOP PC2를 통해 WebRTC 기술로 화면 공유 기능을 구현하였고, 서버에 Node.Js를 기반으로 시스템을 구축하였으며, RTCMulti Connection의 WebRTC JavaScript 라이브러리를 사용하여 노인의 정보창 화면을 AR안경으로 전달하였다.

LAPTOP PC1과 HDMI 포트를 통해 TV로 노인의 동작 콘텐츠를 출력하였고, 실제 운동 현장의 사실감 있는 표현을 위해 83인치 4K 대형 TV(LG OLED83C1KNA)를 사용하여 노인 운동 모습을 TV에 출력 하였다. AR안경으로 출력되는 노인 정보창과 TV에 출력되는 노인 동작 콘텐츠를 겹쳐서 실제 운동과 동일한 상황을 연출하여 시뮬레이션을 수행하였다. 노인 정보창과 노인 모션을 비디오를 상황별로 싱크를 맞추기 위해 PowerPoint로 슬라이드를 정리하였고 상황별 평가자가 노트북1, 노트북2의 스페이스 버튼을 동시에 눌러 다음 화면으로 넘어가도록 시뮬레이션하였다. TV 콘텐츠 시청자는 노인 영상과 노인 정보 영상을 합쳐 HDMI로 TV에 출력하였다. 운동강사에게 무선 네트워크 액세스 (150Mbps)가 제공되는 환경에서 노트북과 스마트폰에 연결하여 시스템을 구성하였다.

노인 정보창 콘텐츠는 운동강사가 운동지도 시 필요한 데이터를 체육학 전문가 팀과 의공학 전문가 팀이 회의를 통하여 정의하고 기술적으로 구현이 가능한지 검토하였다. 시계형 웨어러블 디바이스에서 출력되는 생체신호를 기반으로 데이터를 연동해 시뮬레이션을 하였고, 운동강사는 운동 전 확인사항, 준비 운동, 본운동, 정리운동, 운동 후 확인사항을 진행하는 5단계의 절차로 시뮬레이션을 진행하였다. 총 분량은 5분 내외이며 시뮬레이션에서 확인 가능한 노인의 개인 맞춤형 정보는 다음과 같다.

1) 대상자 정보

운동강사가 노인에게 개인 맞춤형 지도를 할 수 있도록 이름, 나이, 성별, 체중 등의 정보를 제공하고 병력정보와 체력정보를 제공해 환자의 체력 상태를 한눈에 볼 수 있도록 시뮬레이션 하였다(그림 3).

Fig. 3. 
Subject information and exercise programs within digital content

- This figure is a screenshot, so it was written in Korean.

7) 실시간 운동 정보

노인의 생체신호 정보를 실시간으로 시각화해 운동강사에게 안내하였다. 현재 심박수, 운동강도, 세트, 반복횟수, 누적시간, 현재 활성화되는 근육 부위 등을 확인 가능 하도록 시뮬레이션 하였다.

Fig. 4. 
The view displayed to the exercise instructor through AR glasses

- This figure is a screenshot, so it was written in Korean

Fig. 5. 
The actual process of conducting the experiment

각 운동강사에서 측정 된 첫 번째 방법에서의 운동지도능력 점수와 두 번째 방법에서의 운동지도능력 점수의 차이의 평균에 차이가 있는지 알아보기 위해 정규분포를 확인 후 대응표본 t-test로 검정하였다.

통계 분석은 SPSS 21.0(IBM Co., Armonk, NY, USA)을 사용하였고 통계적 유의수준은 ɑ=.05로 설정하였다.

운동강사의 전문성은 운동 참가자의 만족도에 가장 큰 영향을 미치는 변수이다[22]. 운동 참가자가 노인인 경우, 운동강사의 전문성은 더 강조될 수 있다. 예를 들어, 노인의 만성질환과 노인성 질환인 치매, 고혈압, 당뇨병, 퇴행성관절염, 뇌혈관질환등에 관한 기본적인 지식을 습득하고, 관련한 건강상태를 고려한 운동프로그램을 제공해야 하는 등의 노인의 생리학적인 특성에 대한 특별한 지식이 요구된다[23].

급속한 고령화로 발생한 노인의 운동서비스 욕구가 운동강사의 필요성을 증가시켰다. 이를 반영하여 문화체육관광부에서는 국민체육진흥법을 발행하여 체육지도자 자격을 개편하여 노인 대상 맞춤형 정책으로 노인스포츠지도사를 양성하고 있다. 하지만 이마저도 노인스포츠지도자를 양성하는 연수프로그램의 현장성 결여로 많은 현장경험이 없는 상태에서 노인의 운동을 지도할 가능성이 있어 운동강사로서의 전문성에 대한 문제점이 제기되고 있다[24].

본 연구에서는 초급 운동강사에게 AR안경을 통한 디지털 콘텐츠를 제공하여 운동강사의 전문성이 유의하게 향상되었다. 제공한 디지털 콘텐츠에는 대상자의 정보를 비롯한 병력정보, 체력정보, 운동프로그램내용, 수면량, 활동량 등이 포함되었고, 운동시에는 노인의 실시간 심박수와 활성화되는 근육의 부위가 그림으로 시뮬레이션되었다. 이를 통해 운동강사는 운동시작전에 노인에 대한 정보를 미리 알 수 있었고, 운동을 지도하는 동안에도 다음 동작이 플레이되어 현재동작에 더 집중할 수 있는 계기가 되었을 것이라고 생각된다. 또한 보여지는 화면의 중앙에 운동강사가 이 동작에서 주의해야 할 점에 대하여 설명하라고 팝업창을 보여준 것이 강사로 하여금 주의사항을 상기시키게 만들었던 것으로 판단된다.

이렇듯 운동을 지도하는 초급 강사에게 시각적인 정보와 알림을 실시간으로 제공하는 것은 강사의 전문성을 향상시키고 노인의 운동효과를 증가시키는데 효과적이라고 판단되며, 초급 운동강사 뿐만 아니라 운동지도를 하는 모든 강사에게 보조 수단으로 적용할 만한 가치가 충분히 있다고 생각된다.

운동은 노인들에게 단순히 신체적 건강뿐만 아니라 사회적, 정신적, 심리적 건강을 종합적으로 발전시키며, 노년기에 나타날 수 있는 우울증과 같은 퇴화를 줄이고 행복한 노화의 삶의 질을 높이는 필수적인 요소이다. 엑티브 에이징의 실현을 위해 노인운동강사의 지도역량 우선순위를 조사한 연구에서[3], 지도기술전문성과 동기부여 이외에도 감정이해가 한 요인으로 구성되었다. 이렇듯 노인 운동 강사는 운동 가이드뿐만 하는 것이 아니라 노인들의 심리적 특성을 고려하여 외로움과 사회적 소외감을 해소할 수 있는 특별한 역할을 수행해야 한다.

본 연구에서는 노인 운동 대상자가 운동강사에게 본인이 손자를 돌보는 이야기, 불면증이 있는 이야기, 등산을 다녀온 이야기 등 일상생활의 이야기를 대화형태로 콘텐츠에 포함하여 운동강사의 답변과 행동을 관찰하였다. 운동강사가 노인이 동작수행을 잘 했을 때 칭찬과 격려를 해주는지 친절하게 대하는지, 긍정적인 언어 사용으로 운동을 독려하는지 등을 평가하였다. 평가결과, AR안경을 통한 디지털 콘텐츠 제공이 운동강사의 정서적교감능력에 유의한 개선을 보여주었다. 이는 콘텐츠 내용 중 전날의 평균 심박수나 불편사항 등을 강사가 노인에게 물어보고 확인하는 과정에서 자연스럽게 노인의 상황을 이해하고 경청할 수 있는 이유가 되었다고 생각한다. 다만, 실제 노인이 아닌 영상 속에 녹화된 노인과 묻고 답하는 시뮬레이션 상황이라 운동강사들이 다소 어색하고 익숙하지 않은 상황이어서 추후 연구에서는 이를 보완하여 실제 노인과 대면하여 대화를 하는 방식으로 연구설계를 구성하는 것을 제안해 보는 바이다.

노인에게 나타나는 생리학적인 변화는 근육 기능의 약화, 심혈관계와 호흡계의 기능 약화, 관절의 가동성 감소, 인지기능의 저하 등을 예로 들 수 있는데, 이같은 불가피한 변화들이 노인의 기능적 능력을 제한하며 부상의 위험을 증가시킨다[25]. 운동 중 넘어지거나 충돌했을 때 일어나는 부상의 메커니즘은 젊은 성인과 노인고령자 모두 동일하더라도 상해정도와 형태는 다르게 나타난다. 이에 따라 노인들의 운동 참여에 있어 안전의 중요성이 강조되고 있다[26].

본 연구에서는 운동강사가 노인에게 운동을 지도할 때 위험한 상황에 어떻게 대응하는지 알아보기 위해, 운동중 허리를 잡고 통증을 호소하는 상황, 심박수가 갑자기 높아지는 상황 등을 연출하였다. 대부분의 운동강사들이 노인의 통증이 나아지거나 안정시 심박수가 돌아올 때까지 쉬는 것을 권유하며 통증이 감소하는 상황을 수시로 확인하는 모습을 볼 수 있었는데, 이를 통해 노인의 운동시에는 생리학적인 지표인 심박수정보와 통증정도를 운동강사에게 확인할 수 있도록 하는 것은 특히 노인의 안전에 대비할 수 있는 최적의 방법이라고 생각한다.

아울러 노인의 안전을 위해 디지털 콘텐츠를 통한 응급 상황에 대비하는 지침을 제공하고, 나아가 응급 상황의 발생 시 의료기관에 연락할 수 있는 체계가 보완된다면 안정성과 유효성을 동시에 충족하는 디지털 콘텐츠가 될 수 있을 것이라고 생각한다.