자기 주도적으로 자신에게 맞는 자료와 정보통신 기술을 활용하는 학습유도 정책인 스마트교육은 현재 한국 교육의 중요한 목표중 하나이다. 스마트교육에 적합한 과학교육을 위한 스마트 콘텐츠의 주요 고려사항은 사용자의 수준과 적성을 고려한 자기 주도적이고 흥미로운 콘텐츠를 만드는 것이다. 특히 실험을 통하여 이론을 배우는 과학교육의 특성상 사용자 스스로 실험을 할 수 있는 내용이 포함되어야 한다. 본 연구는 초중등 과학 교과 과정의 교육목표를 충족시키는 실험을 통하여 이론을 학습할 수 있는 스마트교육 콘텐츠 개발에 대한 것이다. 초, 중등 과학 교과과정 중 물리의 기본이 되는 뉴턴의 운동법칙을 연구 대상으로 선정하였다. 전통적인 과학실에서 교사 한명이 다수의 학생을 상대로 교육하는 과학 실험이 가진 시간, 장소, 경제적 제한 그리고 실험시 안전사고의 가능성과 같은 단점들을 보완하고, 모든 사용자에게 평등한 배움의 기회를 가지도록 하는 것을 목표로 하였다. 본 연구에서 개발한 정규 교과과정을 충족하는 시리어스게임 형태의 뉴턴의 운동법칙 실험 콘텐츠를 통해 스마트교육시대의 교육 현장에서, 새로운 방식의 실험 콘텐츠의 가능성을 보여줄 수 있을 것이다.

This research examined the effects of learning on driving simulation game in virtual reality environment. We tested the difference of presence and learning effects such as learning persistence and learning transfer between general monitor and 3D virtual reality device, Oculus Rift by playtesting experiment. One hundred drivers with a license participated in the experiment of two modes of gaming environment. As a result, the user’s presence was found to be significantly higher in VR than general monitor game. As functional effects of the driving serious game, learning persistence and transfer of learning showed significant differences between two modes. This study validates the effects of virtual reality on learning, as an aspect of serious game function. The results contributes to theoretical and practical application of virtual reality in interactive serious games in the future.

The aim of this study is to verify the effects of user experiences such as present, flow and arousal between game play under 3D virtual environment(VE) and general video game play. For this purpose, Oculus Rift play test experimental treatment methodology was adapted for analysis. As a result, for the present hypothesis between the VE game and general video game, cognitive and present hypotheses were all adopted except for emotional presence, and there was no difference in arousal effect. And, VE game had significant differences in emotional presence, flow concentration effect, flow merging action & awareness and arousal effect compared with general video game. As the study verified that VE game had higher effect in presence effect, sense of realism and user experience of players than general video games through experimental studies, it contributes to elaborate 3D virtual environment game interface design and user experience study.

본 연구는 3D 가상현실에서의 운전 시뮬레이션 게임과 일반 모니터를 사용한 비디오 게임의 환경에서 실재감, 몰입, 각성의 사용자 경험이 어떠한 차이를 나타내는지를 비교 실험을 통해 수행하였다. 또한 운전 시뮬레이션 게임의 기능적 효과 측면에서 기능성 효과인 운전태도와 게임성 효과인 정서적 즐거움 그리고 복합적인 효과인 만족도를 비교 분석하였다. 자동차 운전면허를 소지한 초보운전자 남녀 각50명씩 총 100명의 실험 참여자를 선정하여 두 가지 실험 환경에서 운전 시뮬레이션 게임을 플레이테스팅 방법으로 실험을 진행하였다. 연구결과 실재감, 몰입, 각성의 사용자경험이 가상현실 환경에서 더 높은 것으로 나타났으며 게임의 기능적 효과인 운전태도, 정서, 만족도에서도 유의미한 차이를 나타냈다. 이 연구는 기능성게임의 가상현실 적용에 이론적, 실무적 기여를 하고 있다는 점에 의미가 있다.

사회적 통념상 폭력적 게임콘텐츠는 기존의 TV와 같은 수동적 시청행위보다 능동적 행위를 요구하는 게임에서 부정적 효과가 더 크다고 보고 있다. 본 연구는 폭력적 게임에 대한 시청행위와 게임행위에서 발생할 수 있는 공포, 불안, 혐오, 분노, 적대감, 우울과 같은 부정적 감정효과를 검증하기 위해 플레이테스트 실험 방법론을 통해 분석하였다. 연구 결과 폭력게임에 대한 시청행위는 혐오, 우울과 같은 내적감정이 더 강하게 나타났으며, 능동적 게임행위에서는 분노, 적대감과 같은 외적감정 상태의 부정적 감정이 강하게 나타났다. 결론적으로 두 종류의 미디어 행위는 각기 다른 성격의 부정적 감정을 경험하게 되며 따라서 폭력 게임에 대한 능동적 게임행위가 시청행위보다 특별히 부정적 감정효과가 크다고 할 수 없다는 것을 시사하고 있다.

본 연구는 3D 입체영상게임의 영상효과와 실재감, 피로도 효과를 검증하기 위해 플레이테스트 실험처치 방법론을 통해 2D게임과 비교하여 효과를 분석하였다. 첫째로 3D게임과 2D게임에 대해 사용자들의 영상경험의 차이를 검증하고자 했던 가설은 영상선명도를 제외하고 실물감, 입체감, 실재감가설 모두 채택되었다. 둘째로 3D게임과 2D게임은 안구피로도와 신체피로도 모두 차이가 없는 것으로 나타났다. 이 연구결과는 그동안 3D 입체영상에서 발생하는 영상왜곡과 피로 유발요인으로 피로도가 발생한다고 하는 기존의 연구결과와는 다른 것이다. 셋째로 3D게임과 2D게임 플레이과정에서 발생한 뇌파의 변화를 측정하여 분석한 결과 EEG 알파파의 평균 진폭은 차이가 없었으나 EEG 베타파는 더 높은 진폭대로 발생하는 것으로 확인되었다. 이 연구는 전통적인 실험연구 방법에 EEG 뇌파측정을 방법론적으로 보완하여 3D 입체영상게임의 사용경험과정에서의 뇌생리학적 변화와 차이를 검증하였다.