대기오염 등의 영향으로 실내 활동 시간이 증가하는 상황에서 뇌기능과 신체활동 측면에서 보다 건강한 실내 생활 을 위한 다양한 방안에 대한 고려가 절실한 실정이다. 본 연구는 실내 산소의 농도와 호흡의 방법에 따라 인지능력과 생체신호에 어떤 영향을 미치는지에 대해 연구하여 보다 건강한 실내 일상생활을 제안하고자 한다. 건강한 성인 20 명을 대상으로 공기 전달 시스템을 통해 공급된 공기를 산소마스크를 통해 흡입하도록 하였다. 호흡 방법과 산소 농도에 따른 변화를 확인하기 위해 모든 피험자는 3가지 호흡(비강, 구강, 및 고농도 산소공급과 함께 구강 호흡)을 인지부하자극(눈 감은 휴식기, 눈 뜬 휴식기, 1-back 및 2-back 작업기억 과제) 별로 각각 수행하였다. 자극에 대한 반응시간, 정확도 및 생체신호를 측정하여 호흡에 따른 인지부하별 변화를 분석하였다. 그 결과, 3가지 호흡에서 모 두 인지부하의 증가에 따라 심박동수는 유의하게 증가하면서 인지부하와 높은 상관성이 있는 생체신호임을 확인하 였다. 또한 구강호흡에서는 분당 호흡 횟수가 인지부하증가에 따라 유의하게 증가하는 변화가 나타났으며, 인지활동 시 구강호흡에서 부족한 산소공급을 보완하기 위한 생체신호의 변화를 확인하게 되었다. 반면 고농도 산소공급과 함께 수행한 구강호흡에서는 비강호흡과 같이 분당 호흡 횟수의 유의한 변화는 없는 것으로 나타났다. 이는 고농도 산소공급이 구강호흡과 같이 비효율적인 산소 흡입이나 산소 농도가 부족한 환경에서 이를 보완해 주는 역할을 할 가능성이 있음을 시사한다. 본 연구 결과를 기반으로 후속 연구에서는 자율신경계 변화까지 분석하여 인지 뿐만 아 니라 심리에 미치는 영향까지 종합적으로 규명하고자 한다.

사회적인 존재로서 우리는 다른 사람의 행위를 빠르고 정확히 이해할 필요가 있다. 행위 이해는 여러 수준에서 일어난다. 무심코 타인의 의도를 알아챌 때가 있는가 하면, 그들의 목적을 추론하기 위해 노력해야만 하는 경우도 있다. 결합 사이먼 효과는 과제를 분업하는 한 쌍의 참가자가 의도치 않게 동료의 행위를 표상할 수 있음을 실험적으 로 증명한다. 이 효과는 거의 자동적으로 발생한다고 알려졌지만, 인지부하의 영향을 받지 않을 만큼 자동적인지는 확인되지 않았다. 이에 본 연구는 참가자에게 작업기억 부하가 있거나 없는 상태에서 결합 사이먼 과제를 수행하게 하였다. 이중과제 구획에서 저부하 집단의 참가자들은 한 개의 숫자를 작업기억에 유지한 채로 사이먼 과제를 분업 하였고, 고부하 집단의 참가자들은 다섯 개의 숫자를 유지한 채로 사이먼 과제를 분업하였다. 작업기억 부하의 효과 를 분석하기 위해 이중과제 구획과 단일과제 구획의 집단별 사이먼 효과를 비교하였다. 반응시간을 분석한 결과, 저부하 집단은 이중과제와 단일과제 구획에서 모두 사이먼 효과를 보였지만, 고부하 집단은 어느 과제 구획에서도 사이먼 효과를 보이지 않았다. 이 결과는 결합 사이먼 효과가 인지 자원에 의존한다는 면에서 자동적인 현상을 아님 을 의미한다. 즉, 분업 참여자는 인지적 자원이 가용한 경우에만 동료의 행위를 과제 표상에 반영하는 것으로 보인다.

이 연구는 그림 자료의 근접성(고근접 vs. 저근접)에 따른 제시여부와 읽기모드(단순읽기 vs. 요약읽기)에 따른 학습자의 인지부하 차이를 검증하기 위한 것이다. 특히, 이 연구에서는 전기피부반응을 통하여 인지부하의 정도를 측정하였다. 실험참가자는 34명(통제집단=17명, 실험집단=17명)이었으며 고근접 조건과 저근접 조건에 대한 반복구획요인설계를 적용하였다. 또한 각 실험조건에서 측정된 과제난이도 지각점수를 공변량으로 투입하여 학습자의 사전지식에 의한 영향력을 통제하였다. 그림 자료의 근접성의 정도에 따라서 고근접 그림 자료와 저근접 그림 자료가 순차적으로 제시되었다. 처음에는 단순읽기 모드가 제시되었고 이후에 요약읽기를 수행하였다. 전기피부반응은 단순읽기와 요약읽기에서 모두 측정되었다. 이 연구의 종속변수는 전기피부반응과 지각된 난이도였다. 연구결과에 따르면 고근접 자료가 제시된 조건에서는 유의미한 차이를 발견할 수 없었다. 그러나 저근접 조건에서는 그림 자료의 제시여부 및 읽기모드 사이에서 유의미한 차이가 있었다. 즉, 저근접 조건에서는 텍스트만 제시하는 것보다는 그림 자료가 제시될 때 전기피부반응이 올라갔다. 또한 단순 읽기 보다 요약읽기에서 더 높은 전기피부반응이 측정되었다. 이 연구의 결과는 저근접 그림은 인지부하를 유발하는 요인이 될 수 있으며 읽기모드가 복잡해지면 인지부하가 높아질 수 있음을 보여주는 것이다. 동일한 자료를 활용한다고 하더라도 인지과정의 복잡성 정도에 따라서 인지부하가 달라질 수 있다는 것이다. 그러나 학습성취과 같은 과제수행 요인과 더 높은 난이도에서의 인지부하 측정에 대한 후속연구가 필요하다.

이 연구의 목적은 과제수행에 대하여 주관적 인지부하 요인과 GSR의 각성수준이 어떤 관계를 형성하고 있는지를 검증하는 것이다. 이를 위하여 인지부하 설문지(신체적 노력, 정신적 노력, 지각된 과제난이도, 자기평가, 자료설계의 용이성), 사전-사후검사, GSR에 의한 각성수준을 측정하였다. 사전검사는 학습자의 사전지식 수준을 의미하며, 사후검사는 과제수행의 결과를 의미한다. 이 연구의 분석방법은 사후검사의 결과를 종속변수로 하는 회귀분석이었다. 첫째, 자기보고의 인지부하 요인이 사후검사에 미치는 영향을 분석한 결과에 따르면, 사전검사, 신체적 노력, 지각된 과제난이도가 사후검사에 유의미한 영향을 미치고 있었다. 신체적 노력은 정적관련성을 보이고 있었으나 지각된 과제난이도는 부적관련성을 보이고 있었다. 이 결과는 사전검사의 점수가 높은 사람은 상대적으로 과제난이도를 낮게 지각하는 경향이 있으며 과제해결을 위하여 신중히 노력함으로써 사후검사의 결과가 올라간다는 것을 보여주는 것이다. 둘째, 각성수준에 대한 연구결과에서는 평가단계에서 측정된 각성수준이 사후검사의 점수를 유의미하게 예측하고 있는 것으로 나타났다. 평가단계의 GSR은 과제수행(사후검사)과 부적 관계를 형성하고 있었다. 즉, 평가단계에서 적절한 이완수준을 유지하고 있을 때 사후검사의 결과가 증진된다는 것을 보여주는 것이다.

본 연구의 목적은 모바일 학습에서 항해지원 유형과 인지부하의 관계를 알아보고, 인지부하를 줄일 수 있는 항해지원 유형을 모색하는데 있다. 연구 결과는 첫째, 모바일 학습에서 항해지원 유형 중 항해 바 유형을 적용한 콘텐츠를 학습한 집단이 풀다운 유형을 적용한 집단보다 작동기억에서 모두 인지부하 정도가 적은 것으로 나타났다. 둘째, 모바일 학습 콘텐츠에서 사전지식 수준이 높은 학습자들이 낮은 학습자들에 비해 작동기억 유형에서 인지부하가 낮은 것으로 나타났다. 셋째, 모바일 학습에서 항해지원 유형과 사전지식 수준이 학습자의 인지부하에 미치는 상호작용 효과가 나타났으며, 항해 바 유형의 콘텐츠를 학습할 때 인지부하가 낮아 학습효과가 높다는 결과가 도출되었다. 또한 사전지식 수준이 높으면 인지부하 수준이 낮고 사전지식 수준이 낮으면 인지부하 수준이 높은 현상이 나타났다.

본 연구에서는 인지적 부하의 여부에 따라 프리즘 적응의 정도와 적응의 형태에 차이가 있을 것이라는 가설을 가지고 두 가지 시각적 피드백 환경 아래에서 적응의 정도를 가늠할 수 있는 감각의 이동(Shift)과 적응 중의 오차의 변화를 측정했다. 각 시각적 환경에 따라 프리즘 적응은 모두 안정적인 후효과를 보였으나 인지적 부하의 영향은 관찰되지 못했으며, 이로써 인지적 부하는 장기간의 적응에 영향을 주지 못한다는 결론을 도출하게 되었다. 적응을 통해 운동오차가 얼마만큼 빠르게 프리즘 착용 전의 수준으로 돌아가는 가에 관한 분석 역시, 측정 변인들이 일정정도 유지되는 진폭(심한 가변성)에 둔감한 특성을 지고 있기에 적응 형태의 차이를 발견하지 못했다. 그러나 수행의 가변성을 측정한 결과 각 시각 환경 모두에서 인지적 부하로 인한 적응 형태의 차이를 발견하였다. 특히 인지적 부하에 따라 동시 시각 피드백 환경에서는 인지적 부하를 부여한 집단이, 종말 시각 피드백 환경에서는 인지적 부하를 부여하지 않은 통제집단이 시행 간에 오차를 수정하려고 더 많은 노력을 한다는 상이한 적응 형태의 차이를 발견했다. 이는 제시된 이차 과제가 적응 중 전략적 제어의 영향을 성공적으로 방해하고 그로 인한 적응의 향상을 야기 시킨다는 인지적 부하의 효과를 직접적으로 지지하는 결과이다.