080222-01 · ii.가상현실 기술의 역사 초기 가상현실 관련 연구는 군사용 비행...

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무엇이 게임 플레이를 지속시키는가? 박종천 / 한신대 디지털문화콘텐츠학과 프리틴 걸을 위한 게임 디자인 오규환*, 안미루**, 최예선**, 송준화***, 김탁환** / *아주대학교 미디어학부, **카이스트 문화기술대학원, ***카이스트 전산학전공 MMORPG의 인스턴스 던전(Instance Dungeon) 내의 몰입도 높은 전투를 위한 몬스터 생성 김정현, 김경식 / 호서대학교 게임공학과 가상현실 치료의 현황과 앞으로의 과제 최진희 / 카이스트 문화기술대학원 40 56 82 108

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무엇이 게임 플레이를 지속시키는가?박종천 / 한신대 디지털문화콘텐츠학과

프리틴 걸을 위한 게임 디자인오규환*, 안미루**, 최예선**, 송준화***, 김탁환** / *아주대학교 미디어학부, **카이스트 문화기술대학원, ***카이스트 전산학전공

MMORPG의 인스턴스 던전(Instance Dungeon) 내의 몰입도 높은 전투를 위한 몬스터 생성김정현, 김경식 / 호서대학교 게임공학과

가상현실 치료의 현황과 앞으로의 과제최진희 / 카이스트 문화기술대학원

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108 게임산업저널 2007년 2호 [통권 18호]|

핵심 되는 말:

가상현실 치료, 게임 치료

Keywords

virtual reality rehabilitation, virtual therapy, virtual treatment

가상현실 치료의 현황과 앞으로의 과제

최진희

카이스트 문화기술대학원

최진희 Choi, Jinhee

고려대학교 공업디자인학과를 졸업하고, 현재 카이스트 문화기술대학원 석사과정에 재학 중이며, 문화 콘텐츠 경영 정

책 연구실에 소속되어 있다. 주요 관심 분야는 가상현실, e-learning, 게임, 리더십, 지속 가능한 발전 등이다.

[email protected]

연구논문 가상현실 치료의 현황과 앞으로의 과제 109|

목차

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 가상현실 기술의 역사

Ⅲ. 가상현실 치료의 종류와 구성1. 용어 중심의 분류

2. 환자 중심의 분류

3. 심리 치료 콘텐츠 중심의 분류

4. 가상현실 체험기기 중심의 분류

Ⅳ. 가상현실 치료법의 구성1. 환자의 증상에 따른 치료 방법의 차이

2. 콘텐츠에 따른 치료 방법의 차이

3. 가상현실 기기에 따른 접근 방법의 차이

Ⅴ. 앞으로 나아가야 할 방향1. 컴퓨터와 사람의 상호 인터랙션 연구

2. 상담자의 기계 활용에 대한 컴퓨터와 사람의 상호 인터랙션에

관한 연구

3. 환자의 반응 피드백을 보다 잘 감지하기 위한 연구

4. 서로 다른 감각, 신체 반응의 연계 및 이를 통한 활용 방안에

대한 연구

5. 원격 치료에 대한 연구

국문요약

사람이 현실과 같은 가상 속에 들어가 아바타와 대화하며, 학습하고 문제를 풀어가는 것은 더 이상 영화 속의 이야

기만은 아니다. 급격한 삼차원 그래픽 기술의 발전과 실시간 프로그래밍 기술의 개발, 컴퓨터 처리 속도 및 입출력

장비의 향상으로 가상 세계는 현실 안의 또 다른 세계로서 이미 자리 잡고 있다. 이러한 가상현실의 경제성, 상호

작용성, 효율성 및 안전성이 인정받아 오늘날에는 신경과학, 인지과학, 심리학 등에서 환자 치료의 효율적 도구로서

연구되고 있다. 더 나아가 초기 공포증 치료에서부터 오늘날에는 신체 상해, 인지 능력 장애, 정신 분열증, 주의력

결핍, 거식증 환자 및 뇌 손상 치매 환자 치료에까지 점차 연구 범위가 확대되고 있다. 하지만 아직까지는 인지 과

학자, 프로그래머, 심리치료사의 긴밀한 연계를 통한 실험보다, 기술 중심적인 시도를 중심으로 이루어지고 있다. 앞

으로 좀 더 체계적 실험과 양적 데이터가 쌓여야 할 뿐 아니라, 기술과 인간의 보다 긴밀한 상호작용을 위해 가상

현실의 기술적 측면과, 인터페이스 그리고 환자 치료 및 상담의 영역을 포괄적으로 이해하는 새로운 차원의 치료-

기술자의 등장이 요구된다.

110 게임산업저널 2007년 2호 [통권 18호]|

I. 서론

영화, 게임 그리고 가정용 게임시장 등 엔터테인먼트

산업의 급격한 성장은 상업성을 지닌 가상현실기술의 사

용 가능성을 열어주었다. 보다 사실적이며 경제적 컴퓨터

그래픽에 대한 소비자의 기대는 점차적으로 합리적 가격

과 적합한 시장을 형성해 왔으며 지속적인 컴퓨터 기술

및 관련 프로그래밍 기술의 발전으로 가상현실을 통한 시

뮬레이션은 1980년대 후반부터 본격적으로 상업화 되었

다. 이러한 가상현실 기술은 오늘날에 와서는 가정 및 오

락실용 게임 등의 엔터테인먼트 도구로 사용 되고 있다.

뿐만 아니라, 디자인 사용자 테스트, 교육, 군사훈련, 의

학 실습 등 광범위한 영역에 사용되고 있는 추세이다.1)

특별히 심리 치료와 관련되어 가상현실 치료는 심리학,

정신 건강, 그리고 재활 치료 분야에서 주목 받고 있으

며, 정신 및 신체장애, 그리고 특정 기능 손상 환자 대한

치료법과 관련된 많은 연구들이 시도되고 있다.

가상현실을 통한 치료 및 산업적 접근은 시장성이

2000년대 이후 급격히 상승하고 있다. 이러한 추세는 미

국 및 서유럽의 선진국을 중심으로 연구 및 임상 실험에

집중적 투자가 이루어지고 있기 때문이다. 가상현실 치료

에 대한 연구는 미국의 Georgia Tech의 Graphics,

Visualization & Usability Center와 Washington 대학

의 Human interface technology lab., California

School of Professional Psychology와 이탈리아의

Isituto Auxologico Italiano 대학, 스위스의 Ecole

Polytechnique Federale de Lausanne, 회사로는 미국의

VirtualBetter Inc., 일본의 Mitsubishi Electric Corp.에

서 심리치료, 시뮬레이션, 시스템 개발 등의 형태로 이루

어지고 있다.

국내에서는 명지대 고소공포증의 치료를 위한 가상현실

시뮬레이터의 제작(2001), 그리고 반측 무시 환자의 재활

을 위한 가상현실 훈련 프로그램의 개발(2004) 등의 연구

가 이루어져 왔다. 일부 병원, 특별히 정신과 치료를 중

심으로 신촌 세브란스 병원과 한림 대학 병원에서 다나

박사의 공황 장애2), 그리고 메타 인지 연구소3)와 세브란

스 정신 건강병원4)에서 정신병 환자를 치료하기 위한 기

술 적용의 사례가 있었다. 그러나 가상현실 치료 관련 연

구 및 효과 검증 사례가 병원을 중심으로 이루어지다 보

니 정신과 치료에 그 연구 범위가 축소되는 결과를 초래

하게 되었다. 일례로, 한양대학교 의과 대학 의공학 교실

에서 2005년 진행한 국가 지정 연구 역시, 정신 치료 기

술 개발을 위한 연구를 벗어나지 못했다. 정신과 병원 중

심의 연구는 기술을 실용적으로 사용 가능하게 했다. 하

지만 정신 치료 이외의 가상현실 치료 분야의 연구는 상

대적으로 등한시 되었다.

국내 가상현실 치료의 다각적 발전을 위해 해외에서 진

행 되었고, 이미 진행 중인 연구를 살펴 볼 필요가 있다.

가상현실 기술을 사용한 환자의 치료는 환자의 증상과 접

근 방법에 따라 그 범주가 다양하다. 그렇기 때문에 이미

연구된 사례를 유형화 시켜 볼 필요가 있다. 특별히 본

개관 논문에서는 환자의 유형, 콘텐츠, 치료 기기로 그

범주를 한정 지었다. 그 이유는 다음과 같다. 첫째, 치료

접근 방법에 따른 용어의 차이를 분명히 나누어 봄으로써

1) Sherman, W.R., & Craig, A.B. 2003. Understanding Virtual Reality: Interface, Application, and Design San Francisco. CA:

Morgan Kaufmann Publishers.

2) 연세의대 정신과 및 한림의대 정신과 교수였던 유상우 교수가 “다나박사의 공황장애”를 개발하여 정신과 병원에서 사용 중에 있다.

http://www.drdana.co.kr/

3) 메타 인지 연구소 http://www.mettaa.com/

4) 세브란스 정신 건강병원 http://www.smh.or.kr

연구논문 가상현실 치료의 현황과 앞으로의 과제 111|

<그림 1> 가상현실 개발 및 의료 분야 시장성 조사표

자료: Business Communications Company, Inc., GB-175, The Virtual Reality Business

이해를 돕기 위함이다. 상황에 따라 각각의 기업, 연구

기관, 컨퍼런스 등의 해외 연구에서는 ‘Rehabilitation’, ‘Therapy’, 그리고 ‘Treatment’ 등의 다양한 용어를 사용

하고 있었다. 이러한 단어 활용의 차이에 대한 특정한 기

준 없이 가상현실 치료 사례들을 접한다면 혼란스러울 수

있다. 그렇기 때문에, 빈번히 사용되는 특정 단어를 중심

으로 정리하였다.

둘째, 환자의 유형화를 시도하였다. 이를 통해 가상현

실 치료에 접근 할 경우, 광범위한 적용 사례를 체계적으

로 살펴볼 수 있기 때문이다. 이러한 유형화를 통해 본

논문은 병원 중심의 정신과 치료로 국한 된 국내 연구 방

향에 새로운 가능성을 제시할 수 있을 것이다.

셋째, 콘텐츠 유형별 차이 및 활용 사례를 살펴보았

다. 가상현실 치료에서의 콘텐츠는 심리 치료사의 상담

과정과 유사하다. 콘텐츠 구성의 방법, 유형을 바탕으로

치료 과정을 이해함으로, 가상현실 치료를 방법적으로 접

근할 수 있다.

넷째, 가상 치료에 사용되는 기기의 특성에 따라 체험

기기를 분류하였다. 이를 통해 치료 기기에 따른 장, 단

점 치료에 적합한 기기의 특성에 대해 이해할 수 있다.

따라서 본 개관논문에서는 국외를 중심으로 시도된 다

양한 영역의 구체적 가상현실 적용 사례를 성격에 따라

요약, 분류한 후 연구 방법과 성과를 분석하였다. 이를

통해 현재 실행되고 있는 가상현실 치료의 이해를 바탕으

로 각 접근의 강, 약점, 요구사항 그리고 앞으로 나아가

야 할 발전 방향에 대해 보다 다양한 맥락에서 접근할 수

있을 것이다.5)

112 게임산업저널 2007년 2호 [통권 18호]|

<그림 2> 센소라마(Sensorama) <그림 3> Sutherland의 Head-Mounted Display

II. 가상현실 기술의 역사

초기 가상현실 관련 연구는 군사용 비행 시뮬레이션 연

구로부터 시작되었다. 1929년 Edward Link는 간단한 비

행 시뮬레이터로 실내에서 하늘을 나는 것과 같은 효과를

경험하므로 파일럿이 비행 시 필요한 균형 감각을 실내에

서 습득할 수 있도록 했다. 이를 통해 가상현실 시뮬레이

션을 통해 현장 연습 시 일어날 수 있는 안전사고 및 추

가 비용을 절감할 수 있는 가능성을 열어두었다.

이후 1956년 Morton Heiling은 사각 박스 안에 맨해

튼을 달리는 오토바이 영상을 미리 녹화해 시각, 소리,

냄새, 떨림, 바람 등 다양한 매체(Multimodal) 감각을 통

해 오토바이를 타는 느낌의 센소라마(Sensorama)라는 경

험 시스템을 개발했다. 1968년 David Evans 와 Ivan

Sutherland의 머리 장착 컴퓨터 그래픽 디스플레이 장치

는 착용자의 머리 위치를 추적하는 기능을 선보였다. 이

로 인해, 보다 현실감 있는 체험을 가능하게 했다. 이것

은 오늘날 사용되는 머리 장착 컴퓨터 그래픽 디스플레이

의 효시로서 이후 관련 분야의 연구 및 응용을 촉진시켰

다.

1980년대 전, 후반의 가상현실 체험 기술은 대학 연구

소를 중심으로 연구, 발전 되었다. 그러나 1985~1988의

침체기를 거친 후, 일반 기업의 투자를 중심으로 다시 탄

력을 받기 시작했다. 1989년 Division, Ltd.는 가상현실

을 응용한 하드웨어와 소프트웨어를 시장에 판매하기 시

작했으며 Mattel은 Power Glove라는 체험 형 장갑 (오늘

날의 Data glove)과 트래킹 기술을 닌텐도의 가정용 게

임 기술에 응용해 시장에 선보였다. 1990년 W-Industry

는 머리 장착 컴퓨터 그래픽 디스플레이 장치 등을 활용,

상호작용성(Interactivity)을 높이고 동시에 두 사람이 함

께 가상 체험을 경험하게 하는 가상현실 아케이드 시스템

을 개발했다.6) 이처럼 가상현실 관련 기술은 초기 대학

5) 본 논문은 북미 및 유럽 지역을 중심으로 10년 동안 열리고 있는 장애, 가상현실 그리고, 관련 기술에 대한 국제회의(International

Conference Series on Disability, Virtual Reality and Associated Technologies)에서 2004~2006년에 채택된 연구논문을 기본으로

관련 서적 및 논문을 참고로 작성되었다.

6) Sherman, W.R., & Craig, A.B. 2003. Understanding Virtual Reality: Interface, Application, and Design San Francisco. CA:

Morgan Kaufmann Publishers. pp.24-37.

연구논문 가상현실 치료의 현황과 앞으로의 과제 113|

<그림 4> 가상현실 재활 요법의 예:

이스라엘 MOTEK사의 컴퓨터 재활환경

(CAREN) 서핑 시뮬레이션의 예

<그림 5> 가상현실 재활 요법의

예: Virtually Better회사의 머리

장착 컴퓨터 디스플레이HMD를

통한 환자 치료 장면

중심의 연구소로부터 시작했으나, 그 가능성을 인정받아

게임 시장을 중심으로 기업의 투자를 받으며 빠른 속도로

성장하게 되었다.

게임을 중심으로 발전하던 가상현실 관련 기술은 이후,

환자 치료를 목적으로 미국과 유럽을 중심으로 1990년대

중반부터 몇몇의 심리학자 및 가상현실 연구 개발자들 가

운데 활발하게 논의되어 왔다. 1996년 초 Barbara

Rothbaum 와 Larry Hodges가 세운 Virtually Better는

이 분야의 선구자적 회사로서 창시되었으며7), 관련 학술

대회(International Conference Series on Disability,

Virtual Reality and Associated Technologies) 역시

1990년대 중반을 기점으로 생기기 시작했다. 이러한 주목

을 받게 된 이유는 감각을 자연스럽게 자극하면서 게임을

하는 것과 같은 즐거움, 몰입감을 바탕으로 치료를 반복

함으로 그 효과를 극대화시키기 때문이다.8)

미국국립보건원(NIH)이나 네이쳐지(Nature)에 따르면

“가상 환경은 신경과학, 인지과학, 그리고 심리학 등에서

연구 및 실제적인 응용 모두에 매력적인 도구이며, 인간

의 시각과 인지능력에 대한 정확한 이해를 증진시킨다.”고 하였다. 특별히 오늘날에 부각되고 있는 가상현실 치

료는 이러한 인간의 오감에 대한 확대된 접근과 이해를

바탕으로 과거의 심리 치료가 쉽게 치료하지 못했던 영역

에까지 그 치료 범위를 넓혀 보다 확장된 가능성을 제시

하고 있다. 예를 들어, 자신의 신체에 대한 부정적 자아

상으로 음식을 먹지 못하거나, 과하게 먹는 거식증, 과식

증 등의 섭식 장애 환자들에게 자신의 변화 될 신체를 이

미지화 시켜 보여주는 ‘가상 환경 속 신체 변화(VEGIM:

Virtual Environments Body Image Modification)’를 경

험하게 하여 식습관을 개선시킨다든지9) 두뇌 기능 저하

로 인한 성적 욕구 불만 환자를 치료하는 것 등이 이에

속한다.10)

7) http://www.virtuallybetter.com/

8) Botella, C., Quero, S., Banos, R.M., Perpina, C., Garcia Palacios, A., & Riva, G. 2004. Cybertherapy Internet and Virtual

Reality as Assessment and Rehabilitation Tools for Clinical Psychology and Neuroscience. Amsterdam, IOS Press.

9) Galimberti, C., Belloni, G., Cattaneo, A., Grassi, M., Manias, V., & Menti, L. 2004. An Integrated Approach to The

Ergonomic Analysis of VR in Psychotherapy: Panic Disorders, Agoraphobia and Eating Disorders. Catholic University,

Milan, Italy.

114 게임산업저널 2007년 2호 [통권 18호]|

분류 사례

정신과적 치료 요법(Mental disorder Virtual Reality Therapy)

대인 기피증(Social Phobia), 고소 공포증(Acrophobia), 벌레 공포증(Spider Phobia), 비행 공포증(Flying Phobia), 외상 후 스트레스 장애(Post Traumatic Stress Disorder), 운전 공포증(Driving Phobia), 혼란 장애 및 광장 공포증(Panic Disorder and Agoraphobia)

신체 재활 치료 요법(Physical Virtual Reality Rehabilitation)

신경계 골격 상해(Neuromuscular Skeletal Injury), 착각에 의한 팔다리 통증(Phantom Limb Pain), 약시(Amblyopia), 노인 치료

인지 치료 요법(Cognitive Virtual Reality Rehabilitation)

치매 환자 치료, 노인 인지 및 균형 감각 회복을 위한 치료(tendency of falling among older people), 장애아들의 스위치 컨트롤 연습을 통한 감각 발달(switch controlled software with people in profound disability)

<표 1> 환자 중심의 가상현실 치료 방법의 분류

III. 가상현실 치료의 종류와 구성

1. 용어 중심의 분류

가상현실 치료는 접근 방법에 따라 다양하게 나눌 수

있다. 빈번하게 사용되고 있는 용어를 통해서는 신체기능

의 회복을 위해 사용되는 가상현실 재활 요법(Virtual

Reality Rehabilitation)과 가상 치료 요법(Virtual

Reality Therapy)으로 나누어 볼 수 있다.

1) 재활 요법 (Rehabilitation)

복귀, 회복의 뜻을 가진 재활 요법(Rehabilitation)의

경우 정상적 기능을 하던 신체, 신경 부위가 사건, 사고,

재난 그리고 전쟁 등으로 상해를 입어 본래의 기능을 발

휘하지 못하게 될 때, 이를 회복하기 위해 특정 신체 부

위를 지속적으로 훈련하도록 돕는 치료법을 일컫는다. 최

근 이스라엘의 운동 시뮬레이션 회사인 MOTEK사가 개발

한 컴퓨터 재활환경(CAREN)의 경우 환자가 서핑이나 조

깅 등의 가상현실 장면을 통해 다친 다리를 의도적으로

이용하게 하도록 하는 가상현실 물리 치료 요법11)이다

(<그림 4>). 2년 전부터 100명의 환자를 치료해 온 이 방

법은 재활 치료 요법의 좋은 예이다.

2) 가상 치료 요법(Virtual Reality Therapy)

가상 치료 요법(Virtual Reality Therapy)은 신체 회복

이외에도, 정신 질환, 신경계 질환, 그리고 가벼운 치료

를 포함한 광범위한 종류의 가상현실 치료, 요법을 일컫

는데 사용된다. 이외에도 의사의 치료제, 치료법이라는

9) Riva, G., Bacchetta, M., Cesa, G., Conti, S., & Molinari, E. 2004. The Use of VR in The Treatment of Eating Disorders.

IOS Press.

10) Interactive Media Institute/Virtual Reality Medical Center. San Diego, CA, USA. http://www.e-motek.com/medical/

index.htm

11) Wiederhold, B.K., & Wiederhold, M.D. 2006. Evaluation of Virtual Reality Therapy in Augmenting The Physical and

Cognitive Rehabilitation of War Veterans. Interactive Media Institute/Virtual Reality Medical Center. San Diego, CA, USA.

연구논문 가상현실 치료의 현황과 앞으로의 과제 115|

<그림 6> 대인 공포증 치료를 위한

가상현실 치료의 예: 눈앞의 가상의

아바타를 대할 때 사용되는 장면<그림 7> 대인 공포증 치료를 위한 가상현실 치료의 예: 한 사람을 제외한 6

명이 치료 전과 후를 비교했을 때, 개선되었다고 답했다. 자료: 각주 12) 참조

뜻의 'Treatment'라는 단어도 쉽고, 가벼운 의미의 가상

현실을 통한 신체, 정신 치료에 사용되고 있다.

2. 환자 중심의 분류

환자를 중심으로 적용되는 가상현실 치료의 종류를 분

류 해 보면 병리학적인 정신과적 치료 요법(Mental

Disorder Virtual Reality Therapy), 신체 재활 치료 요

법(Physical Virtual Reality Rehabilitation), 그리고 인

지 치료 요법(Cognitive Virtual Reality Rehabilitation)

으로 나누어 볼 수 있다(<표 1>).

1) 정신과적 치료 요법(Mental Disorder Virtual Reality

Therapy)

정신과적 치료 요법(Mental Disorder Virtual Reality

Therapy)은 비용, 안전, 그리고 현실적 여건으로 실 생활

가운데 재현하기 힘든 상황을 가상의 환경(Virtual

Environment) 가운데 지속적, 반복적으로 노출한다. 그

렇게 함으로 환자의 병적 증상을 치유하고자 하는 방법이

다. 대인 기피증(Social Phobia), 고소 공포증

(Acrophobia), 벌레 공포증(Spider Phobia), 비행 공포증

(Flying Phobia), 외상 후 스트레스 장애(Post

Traumatic Stress Disorder), 운전 공포증(Driving

Phobia), 혼란 장애 및 광장 공포증(Panic Disorder and

Agoraphobia)이 범주에 속한다. 대인 공포증 환자 7명의

남녀를 대상으로 11주간 이루어진 실험의 경우12) 환자의

불안감을 일으키는 상황 가운데, 3D 아바타를 대면해 대

화하도록 했다(<그림6>). 3주의 교육 기간과 8주의 실험

기간을 거치면서 1명을 제외한 6명이 군중발표 및 시선

산만으로부터 개선되는 효과를 보였다(<그림 7>).

2) 신체 재활 치료 요법(Physical Virtual Reality

Rehabilitation)

신체 재활 치료 요법은 운동, 환자 교육 등을 통해 손

12) Grillon, H., Riquier, F., Herbelin, B., & Thalmann, D. 2006. Use of Virtual Reality as Therapeutic Tool for Behavioural

Exposure in The Ambit of Social Anxiety Disorder Treatment. EPFL, Lausanne, Switzerland/Aalborg University Esbjerg,

Denmark.

116 게임산업저널 2007년 2호 [통권 18호]|

<그림 8> 이라크 전쟁 이후 정부의 후원 아래

전쟁 상해 용사를 위한 가상현실 치료가 이루

어지고 있다.

<그림 9> 신체 재활 치료 요법의 예: 이라크

전쟁 상해 용사가 Sony의 Eyetoy 게임을 통해

상체 재활 치료를 하고 있는 장면

상된 신체 및 장기의 기능 회복을 위한 가상현실 치료를

일컫는다. 지금까지의 재활 요법이 평이한 단순 반복에

그쳤다면, 가상현실을 통한 재활치료는 시각, 청각, 촉각

을 자극해 환자가 재미를 느끼도록 한다. 그 가운데 게임

을 위해 자연스럽게 팔다리 및 다른 신체 부위를 사용하

도록 유도하는 방법으로 신경계 골격 상해

(Neuromuscular Skeletal Injury), 착각에 의한 팔다리

통증(Phantom Limb Pain), 약시(Amblyopia), 그리고 노

인들의 운동을 돕기 위한 치료 등이 이에 속한다. 2005

년 8월 미국에서는 12,500명의 이라크 파견 군인들이 전

쟁으로 인해 뇌기능 손상, 손발 절단 등의 상해를 입고

돌아왔다. 이들을 지속적이며 효과적인 재활 프로그램을

통해 치료하기 위해, 정부 주도하에 가상현실 재활 프로

그램을 개발, 사용하고 있다.13) 샌디에고의 Interactive

Media Institute 와 Virtual Reality Medical Center에

서는 20명의 이라크 전쟁 상해 용사를 중심으로 전통적

신체 재활 치료와 가상 재활 치료를 한 두 집단을 비교한

결과, 가상 치료를 경험한 환자들의 심장박동 수, 호흡

수, 동기 부여의 측면에서 상대적 월등한 효과를 보인 것

으로 나타났다14)(<그림 8>, <그림 9>).

3) 인지 치료 요법(Cognitive Virtual Reality

Rehabilitation)

마지막으로 환자의 생각, 판단 능력을 돕기 위해 고안

된 치료 방법인 인지 치료 요법(Cognitive Virtual

Reality Rehabilitation)이 있다. 주로 노인층과 장애아,

그리고 특수한 사고로 인해 뇌의 일부 기능이 마비되어

올바른 인식 및 판단에 어려움이 있는 대상을 중심으로

진행되는 요법으로 치매 환자 치료, 노인 인지 및 균형

감각 회복을 위한 치료(tendency of falling among

older people), 장애아들의 스위치 컨트롤 연습을 통한

감각 발달(switch controlled software with people in

13) Rizzo, A.A., Graap, K., Pair, J., Reger, G., Treskunov, A., & Parsons, T. 2006. User-centered Design Driven Development

of A Virtual Reality Therapy Application for Iraq War Combat-related Post Traumatic Stress Disorder. University of

Southern California/Virtually Better, ncDecatur, Georgia/U.S. Army, Fort Lewis, Tacoma, Washington, USA.

14) Interactive Media Institute/Virtual Reality Medical Center, San Diego, CA, USA. http://www.e-motek.com/medical/

index.htm

연구논문 가상현실 치료의 현황과 앞으로의 과제 117|

<그림 10> 인지 치료 요법의 예: 노인

참석자가 Thera-game을 가정용 노트

북을 통해 하고 있다.

<그림 11> 인지 치료 요법의 예: 웹캠을 통

해 자신의 모습을 보며 6개의 컨트롤을 가

진 Thera-game을 하고 있다.

profound disability)등 특수 환자 층을 대상으로 실험이

이루어지고 있다. 판단, 결정 능력은 신체의 자유로운 사

용과 맞물려 있기 때문에 인지 치료의 경우 주로 신체 치

료와 함께 인지-신체 치료 요법(Cognitive & physical

Virtual Reality Rehabilitation)으로 특별히 구분되지 않

고 사용되기도 한다. 인지 치료의 일환으로 12명의 노인

을 대상으로 단순한 Flash 치료 게임(Thera-game)을 사

용해 평가한 결과 당사자의 인지, 계획 능력이 향상되었

음이 가족을 통한 인터뷰 결과 나타났다15)(<그림 10>,

<그림 11>).

3. 심리 치료 콘텐츠 중심의 분류

과거의 심리 치료사가 환자를 관찰, 적용 그리고 상담

했던 내용들이 가상현실 치료 안에서는 콘텐츠라는 이름

으로 사용되고 있다. 이러한 콘텐츠의 내용 및 구성을 중

심으로 가상현실 치료를 분류해 보면 다음과 같다. 치료

를 목적으로 개발되는 단순 반복 게임, 효과성이 입증 된

기존 게임, 그리고 시나리오 제시를 통한 특수 상황의 재

현 등으로 나누어 살펴볼 수 있다.

1) 단순 반복 게임

첫 번째로, 치료를 목적으로 고안된 단순 반복 게임은

환자의 구체적 증상 치료를 목적으로 제작된 게임이다.

이는 타 자극을 최대한 배제한 채, 특정 부위를 집중적으

로 훈련이 가능하도록 만들어진 게임을 일컫는다. 뇌혈관

장애로 인한 발작 이후 손상된 팔의 기능을 회복하기 위

해 가상현실 치료를 사용한 경우16)가 있다. 이 게임은 인

지, 신경 계통과 긴 히 연관된 상해 연구를 위해 특수

제작된 가상의 환경을 사용하고 있다. 데이터 글로브

(Data Glove)를 기능이 마비된 환자의 한쪽 손에 낀 채,

식탁 위의 일상적 물건을 가상의 손으로 잡고 나르는 단

순 반복을 통해 여러 번의 시행착오를 하도록 한다. 이를

통해 팔의 자연스러운 사용과 감각의 회복을 유도했다.

15) Kizony, R. Weiss, P.L., Shahar, M., & Rand, D. TheraGame – a Home Based VR Rehabilitation System. University of

Haifa, ISRAEL

16) Crosbie, J.H., McDonough, S.M., Lennon, S., Pokluda, L., & McNeill, M.D.J. 2004. Virtual Reality in The Rehabilitation

of The Upper Limb after Stroke: The User's Perspective. University of Ulster, Northern Ireland.

118 게임산업저널 2007년 2호 [통권 18호]|

50대에서 80대까지의 5명의 노인을 대상으로 진행되었기

때문에 화려한 그래픽과 사운드 등의 피드백으로 오감을

자극하지 않도록 했다. 이 치료를 통해 환자들이 마음껏

행동하며, 연습하고, 반응하며 실수함으로 해당되는 팔을

실생활에서 좀 더 자유롭게 사용할 수 있는 자신감과 힘

을 기를 수 있었다.

또한, 39명의 약시 어린이가 가상의 텔레비전 안의 스

크린을 쳐다보며 비디오 클립의 이동을 눈으로 쫓도록 한

치료도 있다.17) I-BiT™라는 자체 고안 소프트웨어를 활

용 모니터 안에서의 단순 반복 훈련을 했다. 양안으로 위

치가 다른 하얀 선을 쫓아가게 함으로 결과적으로 보이는

두 선이 하나로 합쳐질 때, 선이 지속적으로 흐르는 듯

한 효과를 경험하게 했는데, 이 치료에 참여한 87%의 대

상들이 어느 정도의 약시 개선의 효과를 보였다. 게임이

쉽고 단순함에도 불구하고, 실험 기간 중에 약시 개선의

뚜렷한 효과가 있기 때문에 실험에 참여한 어린이의 부모

들이 지속적 사용 의사를 표명했다.

2) 기존의 게임 이용

두 번째로 기존의 게임을 치료의 목적으로 사용하고 있

는 경우다. 오락실에서 선풍적인 인기를 끌었던 댄스 댄

스 레볼루션(Dance Dance Revolotion), 아이토이(Sony's

Eyetoy), 타이코 드럼 전문가(Taiko Drum Master) 등의

잘 구성된 게임이 그 예이다. 사용자 인터페이스 구조와

시각, 청각, 그리고 촉각을 자극하는 피드백 등을 이용해

서 환자가 자발적으로 신체를 움직이며 게임 연습을 반복

하는 가운데 불편한 신체 부위의 근육을 반복 사용하게

하는 방법이다. 이러한 게임을 사용함으로 인해 가상현실

콘텐츠 및 프로그램 개발 비용을 획기적으로 줄일 뿐 아

니라 안정적 시스템을 사용할 수 있다는 장점이 있다. 앞

에서 언급한 이라크 전쟁으로 상반신 손상을 입은 전쟁

상해 용사를 대상으로 한 특수 치료18)가 이러한 게임을

치료에 사용한 예이다. 또한 또 다른 연구 그룹에서는

GX. Birds & Ball, Soccer, Wishy-washy, Kung-fuo

등 게임의 종류를 다양화시켜, 거동이 불편한 노인의 거

주지 중심적 치료에 사용, 굳어지기 쉬운 팔과 다리, 몸

을 지속적으로 움직이게 해 효과를 치료 연구가 존재한

다.19)

3) 특수 상황 재현

마지막으로 특수 상황의 재현을 통한 치료 콘텐츠의 경

우 병리학적 정신과 치료에 빈번히 사용되고 있다. 환자

가 특수한 두려움, 공포, 충격적인 상황에 대면한 이후,

정신적으로 이상이 생기거나, 사건 후유증이 남아 일상생

활 가운데 불안함을 느낄 때, 통제 가능한 가상의 시나리

오 안에서 과거의 사건을 반복 경험하게 한다. 그렇게 함

으로 내면화된 두려움을 일상화 시키는 치료법이다. 과거

에는 사이코드라마, 최면 등의 요법으로 사용되던 것을

이제는 가상현실 치료의 등장으로 인해, 환자가 1인칭 시

점으로 상황 안에서 직접 체험할 수 있게 했다. 다른 치

료법에 비해, 콘텐츠 계발 비용이 많이 들고, 제작-테스

트 기간이 오래 걸리는 단점이 있다. 그럼에도 불구하고,

가상현실의 ‘현장 몰입감’을 활용한 뚜렷한 효과가 기대

되기 때문에, 다양한 정신과적 질환 치료를 위해 연구되

17) Kizony, R., Weiss, P.L., Shahar, M., & Rand, D. TheraGame – A Home based VR Rehabilitation System. University of

Haifa. Israel.

18) Crosbie, J.H., McDonough, S.M., Lennon, S., Pokluda, L., & McNeill, M.D.J. 2004. Virtual Reality in The Rehabilitation

of The Upper Limb after Stroke: The User's Perspective. University of Ulster, Northern Ireland.

19) Rand, D., Kizony, R., & Weiss, P.L. 2004. Virtual Reality Rehabilitation for All: Vivid GX versus Sony PlayStation II

EyeToy. University of Haifa/Beit-Rivka Geriatric Medical Center, Petach-Tikva. Israel.

연구논문 가상현실 치료의 현황과 앞으로의 과제 119|

이동성User

Mobility

환경접합성Environment

Requirements

타 기기와 연동가능성

Associability with Other Displays

휴대성Portability

작업량Throughput

안전성Safety

화면 표시 장치

Visual Display

Stationary Displays

V V V V

Head-based Displays

V V V V

Hand-based Displays

V V V V

청각 장치Aural

Displays

Speakers V V V V V V

Headphones V V V V V V

촉각장치

Haptic Display

Tactile Displays

V V V V

End-effector Display

V V V

Robotically Operated

Shape Displays

V V

전실 장치Vestibular

V V

<표 2> 가상현실 체험 기기의 분류 및 기기별 특성

고 있다. 911참사 이후 사건 후유증을 겪는 사람들을 위

한 사건 재생 치료, 화면 속에 흔들거리는 다리

(Suspension Bridge)를 통한 고소 공포증 환자의 치료,

벌레를 가상으로 만들어 환자의 반응을 보며 벌레의 수를

조절하는 벌레 공포증 환자(Spider Phobia)를 대상으로

하는 치료가 이에 속한다.

4. 가상현실 체험 기기 중심의 분류

현 세계와 가상 세계의 통로 구실을 하는 인터페이스

매체 즉, 가상현실 체험기기를 중심으로도 분류 할 수 있

다. 신체 부위에 직접적으로 영향을 주는 감각 기관을 중

심으로 시각 디스플레이 기기(Visual Display), 청각 디

스플레이 기기(Aural Displays), 촉각 디스플레이 기기

(Haptic Displays), 그리고 전신기기(Vestibular)로 나누

어 볼 수 있다.

1) 시각 디스플레이 기기(Visual Display) 중심의 분류

먼저 시각 디스플레이 기기의 경우 설치 및 사용 방식

에 따라 고정 디스플레이(Stationary Displays), 머리 장

착 디스플레이(Head-Mounted Displays)(<그림 12>), 손

으로 잡고 볼 수 있는 한 손 디스플레이(Palm VR

120 게임산업저널 2007년 2호 [통권 18호]|

<그림 12> 머리 장착 컴퓨터 그래픽

디스플레이 장치 (Head-Mounted

Displays)의 예

<그림 13> 촉각 디스플레이 기기 <그림 14> 전신기기 (Vestibular)의 예

Display)로 나눌 수 있다. 고정 디스플레이의 경우 가정

에서 할 수 있는 가벼운 치료 게임 등을 가정용 컴퓨터,

노트북으로 손쉽게 사용하는 경우부터, 프로젝션 방식의

디스플레이를 통해 전체 화면으로 가상의 세계를 체험하

는 것까지 포함한다. 머리 장착 컴퓨터 그래픽 디스플레

이 장치(Head-Mounted Display)는 현실과 가상이 함께

섞여 서로 다른 두 개의 세상을 동시에 볼 수 있게 만든

투과 방식의 개방적 머리 장착 컴퓨터 그래픽 디스플레이

와 가상의 세계만을 볼 수 있는 폐쇄적 머리 장착 컴퓨터

디스플레이로 나눌 수 있다.

2) 청각 디스플레이 중심의 분류

청각 디스플레이 기기의 경우 크게 스피커(Speakers)

와 헤드폰(Headphones) 방식으로 나누어 볼 수 있다. 가

상현실 치료를 중심으로 이루어지고 있는 치료에서 소리

를 통한 직, 간접적 효과에 대한 연구는 상대적으로 미진

하다. 대부분의 실험에서 특별히 언급되며 다루어지지 않

고 있었다.

3) 기타 분류

이외에도 진동을 경험할 수 있게 하는 촉각 디스플레이

기기(Haptic Displays)(<그림 13>), 그리고 전신기기

(Vestibular)가 있다(<그림 14>). 시각과 청각 중심으로

발전된 기존의 게임 산업의 영향으로, 가상 치료 역시 아

직까지는 시각과 청각이라는 두 개의 중심축을 기준으로

발전되어 왔다.

IV. 가상현실 치료법의 분석

치료란 병이나 상처 따위를 잘 낫게 다스리는 것으로

환자의 증상에 따라 그 치료 방법이 서로 다르다. 가상현

실 치료 역시 환자의 증상을 중심으로 그에 적합한 콘텐

츠와 가상현실 기기 및 필요에 따라 게임 외적 부분 역시

고려해야 한다. 본 논문의 전반부에서 분류한 방법에 따

라 가상현실 치료의 분류 별 특징을 살펴보았다.

1. 환자의 증상에 따른 치료 방법의 차이

환자의 증상과 상태 그리고 연령과 성별에 적합한 치료

요법을 사용해야 한다. 그렇기 때문에 환자에 따라 치료

가 행해지는 장소, 가상현실 치료에 사용되는 기기, 콘텐

츠의 종류, 동행인의 필요 유무 등이 서로 다르다.

연구논문 가상현실 치료의 현황과 앞으로의 과제 121|

1) 정신과적 치료 요법의 경우

대인 공포증이 있는 환자의 정신과적 치료 요법20)의

경우 환자가 직접 두려움을 느끼는 상황 가운데 들어간

다. 이후, 실시간 반응하는 가상의 아바타와 대면해 군중

앞 삼분 스피치, 이성과의 만남, 직장 상사와의 인터뷰

등을 경험해야 하므로 현장감 있는 가상 환경이 요구된

다. 또 이를 위해 상대적으로 가격이 비싸고 까다로운 머

리 장착 컴퓨터 디스플레이, 모션 캡쳐 시스템, 아이 트

랙킹 기기 등이 필요하기 때문에 대학 연구실, 병원, 심

리 치료실 중심으로 연구 및 실험이 진행되어야 했다. 공

포증 치료의 경우 환자가 심리적으로 긴장해 있으며, 치

료 중간에 어떤 변화를 일으킬지 알 수 없기 때문에 치료

가운데 발생하는 외부적, 내부적 사건을 통제하며 환자의

반응을 유도하기 위에서 치료가 진행되는 전반에 걸쳐서

심리 치료사의 개입이 요구되었다. 한 치료에서는 자연스

러운 참여의 과정을 유도하기 위해 심리치료사가 아바타

로 등장하였다. 이때 치료사는 아바타의 입을 통해 실시

간으로 가상 세계 안의 환자에게 의사를 표현함으로, 몰

입도를 높일 수 있었다. 정신과적 치료 요법의 경우 다른

어떤 치료보다 심리치료사가 가상 혹은 현실에서 환자의

반응을 살피며 치료의 전 과정에 함께 할 필요가 있다.

2) 신체 재활 치료 요법의 경우

신체 재활 치료의 경우는 과거에는 연구실 중심이었으

나, 그 치료 효과를 인정받으며 현재에는 병원의 물리치

료실에서 환자를 대상으로 사용되고 있다. 상호작용성이

높은 게임을 사용하기 때문에 환자는 즐겁게 치료에 임할

수 있다. 환자의 성취도는 게임의 레벨, 점수를 통해 확

인 가능하며, 이외 신체 반응 측정 도구를 통해 심장 박

동 수, 호흡 수, 그리고 상해를 입은 신체 부위의 사용

가능성 등을 평가해 치료의 직접적 기여를 확인할 수 있

다. Sony의 Eyetoy 같은 가정용 게임이 무리 없이 치료

에 사용되는 것을 보면, 가벼운 골격, 관절, 근육 계 이

상의 경우 증상에 따라서 가정에서 간단한 웹 캠, 모니터

및 스피커를 통한 재택 치료가 가능할 것으로 예상된다.

3) 인지 치료 요법의 경우

인지 능력 향상을 위한 치료는21) 그 대상이 주로 특수

장애아 혹은 노인인 경우가 많이 있다. 거주지를 중심으

로 지속적이며 정기적인 치료가 요구된다. 매번 심리 치

료사가 동행 하지 않더라도 가족의 도움을 받아 치료를

진행한 사례가 많았다. 치료 효과에 대한 측정 또한 주변

친지의 관찰 결과를 참고했다. 이를 통해, 환자 본인이

알지 못하는 치료 전과 후의 성과를 민감하게 밝혀낼 수

있었다. 노인층을 대상으로 진행되는 인지 실험의 경우는

쉽고, 경제적이며, 가정에서 사용하기 용이한 방식으로

진행될 때, 자발적 노력으로 지속적 치료가 가능한 것으

로 밝혀졌다.

2. 콘텐츠에 따른 치료 방법의 차이

콘텐츠는 치료의 방법과 내용에 해당한다. 즉, 실제 치

료에서는 심리 치료사의 상담 프로세스와 재활 프로그램

이 이러한 가상현실 치료 콘텐츠에 해당한다. 이러한 콘

20) Grillon, H., Riquier, F., Herbelin, B., & Thalmann, D. 2006. Use of Virtual Reality as Therapeutic Tool for Behavioural

Exposure in The Ambit of Social Anxiety Disorder Treatment. EPFL, Lausanne, Switzerland/Aalborg University Esbjerg,

Denmark.

21) Kizony, R. Weiss, P.L., Shahar, M., & Rand, D. TheraGame – a Home Based VR Rehabilitation System. University of

Haifa, Israel.

122 게임산업저널 2007년 2호 [통권 18호]|

텐츠는 구체적 증상의 치료를 목적으로 만들어진 단순 반

복 게임, 기존 게임, 그리고 특수 상황 재현을 바탕으로

고안된 게임 등이 있으며, 각각의 특성에 맞게 사용되고

있는 경우가 서로 다르다.

1) 단순 반복 게임의 경우

특수 목적으로 만들어진 단순 반복 게임의 경우 무엇보

다 사용 환자의 수준을 고려한 맞춤 디자인이 요구된다.

장애인을 대상으로 실시된 스위치 컨트롤 연습을 통한 집

중력 향상 시도가 위의 적합하지 않은 콘텐츠 사용의 예

이다.22) 이 치료용 게임은 화분이 천천히 반원을 그리며

화면 위를 지나갈 때, 화분을 맞추기 위해 컨트롤러를 조

절해서 눌러야 하는 게임으로 난이도가 너무 어려워서 한

명의 여 환자는 게임 도중 포기했다. 이외 환자들은 어렵

다는 이유로 제대로 참여하지 않았다. 이에 따라 난이도

의 조절, 치료 부위에 맞는 효과적 인터페이스 구조 등이

고려 대상이다.

2) 기존의 게임을 사용 할 경우

앞에서 언급한 이라크 전쟁으로 상반신 손상을 입은 전

쟁 상해 용사를 대상으로 한 특수 치료가23) 게임을 치료

에 사용한 예이다. 실험 군과 대조군으로 나누었을 때,

게임을 지속적으로 사용한 쪽이 좀 더 빠른 치유 효과를

나타냈다. 또한 또 다른 연구 그룹에서는 GX. Birds &

Ball, Soccer, Wishy-washy, Kung-fuo 등 게임의 종류

를 다양화시켜, 거동이 불편한 노인의 거주지 중심적 치

료에 사용, 굳어지기 쉬운 팔과 다리, 몸을 지속적으로

움직이게 해 효과를 본 경우가 있다.24) 이러한 시도는 사

용자 인터페이스 구조와 시각, 청각, 그리고 촉각을 자극

하는 피드백, 레벨 상승 시 등급이 올라가는 등의 성취감

을 줌으로 환자가 자발적으로 연습을 반복하는 가운데 불

편한 신체 부위의 치료가 가능하게 했다.

3) 특수 상황 재현의 경우

이라크, 아프간 전쟁에 참여했던 외상 후 스트레스 장

애(Post Traumatic stress disorder)환자들을 치료하기

위해 X-box게임인 ‘Full Spectrum Warrior'을 미국 군

대의 전쟁시나리오를 활용해 재구성 한 연구가 좋은 사례

이다25)(<그림 16>). 그러나 시나리오를 바탕으로 전개되

는 치료 역시 치료 대상자의 나이, 성별, 인종, 문화적

배경을 고려하여 화면의 배경, 아바타, 시나리오의 세심

한 디자인이 요구된다. 노인인구 비율이 높은 스웨덴에서

이루어진 노인들의 균형 감각 회복을 위한 치료26)의 경

우 자연스러운 장면 구성을 위해 가상의 환경 안에 다양

22) Grillon, H., Riquier, F., Herbelin, B., & Thalmann, D. 2006. Use of Virtual Reality as Therapeutic Tool for Behavioural

Exposure in The Ambit of Social Anxiety Disorder Treatment. EPFL, Lausanne, Switzerland/Aalborg University Esbjerg,

Denmark.

23) Sherman, W.R., & Craig, A.B. 2003. Understanding Virtual Reality: Interface, Application, and Design. San Francisco, CA:

Morgan Kaufmann Publishers. pp.24-37

24) Galimberti, C., Belloni, G., Cattaneo, A., Grassi, M., Manias, V., & Menti, L. 2004. An Integrated Approach to The

Ergonomic Analysis of VR in Psychotherapy: Panic Disorders, Agoraphobia and Eating Disorders. Catholic University,

Milan, Italy.

25) Sherman, W.R., & Craig, A.B. 2003. Understanding Virtual Reality: Interface, Application, and Design. San Francisco, CA:

Morgan Kaufmann Publishers.

26) Grillon, H., Riquier, F., Herbelin, B., & Thalmann, D. 2006. Use of Virtual Reality as Therapeutic Tool for Behavioural

Exposure in The Ambit of Social Anxiety Disorder Treatment. EPFL, Lausanne, Switzerland/Aalborg University Esbjerg,

Denmark.

연구논문 가상현실 치료의 현황과 앞으로의 과제 123|

<그림 15> 정신 산만 장애인을 위해 사용

되었던 Reign of the Flower Pots

<그림 16> X-Box 게임 Full Spectrum

Warrior를 활용 이라크, 아프간 전쟁 참여자

의 외상 후 스트레스 장애 치료에 사용

한 날씨와 계절을 배경 화면에 넣고자 시도한 바 있다.

그러나 과거에 눈이 내리는 날씨를 경험해 보지 못한 대

상자의 경우, 이를 시스템 에러라고 판단, 당황했다. 이

를 통해 보았을 때, 시나리오 제시 등의 특수 상황 재현

을 통한 치료의 경우 환자의 과거 경험, 거주지가 가상현

실 치료 전반에 걸친 몰입 감에 영향을 줘 치료 효과에

영향을 줄 수 있다는 것을 관찰할 수 있었다.

3. 가상현실 기기에 따른 접근 방법의 차이

가상현실에 사용되는 인터페이스 도구는 환자가 직접적

으로 가상의 세계에 들어가기 위한 일종의 창이다. 가상

현실 치료 기기는 이동성, 트래킹 방법에 따른 인터페이

스, 다른 기기와의 연동 가능성, 휴대성, 작업량, 사용성

을 위한 무게감, 안전성, 가격에 영향을 미친다. 그렇기

때문에 치료를 받게 되는 환자의 성별, 나이, 인종, 거주

지, 재정적 상황, 그리고 무엇보다 치료하고자 하는 상해

및 질병의 특성과도 잘 맞물려 사용되어야 한다. 대부분

의 치료 연구가 시각 디스플레이 중심으로 이루어져 있기

때문에 여기서는 모니터 및 머리 장착 컴퓨터 디스플레이

장치 중심으로 분석해 보았다.

1) 컴퓨터 모니터를 사용한 경우

디스플레이 방식에 따라 적합한 사용 시간, 동행인의

유무, 가격, 요구되는 화질 등이 서로 다르며, 환자 증상

에 맞지 않게 사용될 경우 부작용이 나타난다. 65세에서

부터 78세의 12명의 노인을 대상으로 기억력, 계획력, 시

각 인지력 등을 높이기 위해 3주간 실시한 테라 게임

(Thera-game: Home-based Rehabilitation) 환자의 경

우27) 대부분이 가정용 PC를 중심으로 한 작은 스크린 사

이즈로 인한 불만족을 표현했다. 환자들은 컴퓨터 모니터

의 피드백을 중심으로 신체를 움직여야 하기 때문에 보다

큰 모니터 혹은 프로젝션을 사용한 디스플레이가 적합하

다고 응답했다. 즉, 고정 디스플레이인 기존의 가정용 컴

퓨터를 사용 할 경우 추가 비용이 거의 들지 않는 반면

디스플레이 크기가 작기 때문에 몰입도가 급격하게 낮아

져 체감 효과가 감소하는 단점이 있다.

27) Crosbie, J.H., McDonough, S.M., Lennon, S., Pokluda, L., & McNeill, M.D.J. 2004. Virtual Reality in The Rehabilitation

of The Upper Limb after Stroke: The User's Perspective. University of Ulster, Northern Ireland.

124 게임산업저널 2007년 2호 [통권 18호]|

<그림 17> Device, Patient, Therapist의 상호 작용

2) 머리 장착 컴퓨터 디스플레이를 사용한 경우

이에 반해 머리 장착 컴퓨터 디스플레이의 경우 환자의

전면이 가상의 세계에 둘러싸이게 되므로, 몰입도가 높은

반면 개인이 부담하기에는 가격이 비싸므로 아직까지는

치료 센터 및 병원을 중심으로 사용되고 있다. 이 머리

장착 컴퓨터 디스플레이를 뇌졸중 이후의 사지 마비 환자

를 대상(Rehabilitation of Upper limb after stroke)으

로 사용 한 결과28) 대상자들은 양안시 감소, 균형 감각

상실로 인한 구토, 두통 증세를 호소했다. 특별히, 노년

층의 균형 감각 훈련을 위해 머리 장착 컴퓨터 디스플레

이를 사용했던 경우29), 제한된 시야로 인해 사용자가 넘

어질 것 같은 불안감을 느꼈으며, 이를 막기 위해 치료

전반에 걸쳐 도우미가 환자 옆에 동행해야 했다. 그럼에

도 불구하고, 참여 대상자 모두가 정상적 걸음보다 천천

히 걷는 경향을 나타냈으며 8명의 대상자 중의 2명이 사

이버 통증을 호소했다.

V. 앞으로 나아가야 할 방향

가상현실 치료를 위한 기기 및 프로그램을 보다 정 하

게 하기 위해서는 다음과 같은 영역에 대한 추가적인 노

력이 필요하다. 환자의 정신적, 신체적, 인지적 반응을

유도하기 위한 컴퓨터와 사람의 상호 인터랙션(Human

Computer Interaction)연구, 상담자의 기계 활용에 대한

컴퓨터와 사람의 상호 인터랙션에 관한 연구(Human

Computer Interaction), 환자의 반응 피드백 감지를 위

한 연구, 서로 다른 감각, 신체 반응의 연계 및 이를 통

한 활용 방안에 대한 연구가 필요할 것이다.

1. 컴퓨터와 사람의 상호 인터랙션 연구(Human

Computer Interaction)

게임을 즐기는 건강한 사람들과 달리 환자는 특정 감각

28) Kizony, R. Weiss, P.L., Shahar, M., & Rand, D. TheraGame – A Home Based VR Rehabilitation System. University of

Haifa, Israel.

29) Grillon, H., Riquier, F., Herbelin, B., & Thalmann, D. 2006. Use of Virtual Reality as Therapeutic Tool for Behavioural

Exposure in The Ambit of Social Anxiety Disorder Treatment. EPFL, Lausanne, Switzerland/Aalborg University Esbjerg,

Denmark.

연구논문 가상현실 치료의 현황과 앞으로의 과제 125|

이 약할 수 있으며 정신적, 신체적으로 불안정한 상태이

다. 이러한 환자들의 신경을 필요 이상으로 자극하지 않

고, 치료를 이끌어 내기 위해서는 세심한 인터페이스 구

조 및 인터랙션에 관한 연구가 요구된다.

2. 상담자의 기계 활용에 대한 컴퓨터와 사람의 상호

인터랙션에 관한 연구

또 다른 연구로는 심리 상담자의 기계 활용에 대한 연

구 및 조작이 쉬운 인터페이스 계발이 필요하다. 기존의

심리학은 컴퓨터 없이 심리 상담가가 직접 환자를 관찰함

으로 결과를 도출했다. 그러나 이제는 환자를 향한 모든

과정의 입력과 산출이 가상현실 기기 및 컴퓨터를 거치게

된다. 상담자는 기계를 충분히 이해하고, 조작하므로, 환

자의 상황에 맞게 가상의 환경을 조절할 줄 알아야 한다.

그뿐 아니라, 환자의 상태에 대한 기계의 피드백을 읽고

환자를 관찰할 줄 알아야 한다. 최근 네덜란드 DELFT

공대의 가상현실 랩에서는 심리 상담자를 위한 인터페이

스 구조 연구를 하고 있다. 하지만 이러한 심리 상담자

및 환자, 심리 상담자 및 가상현실 기기의 인터페이스에

관한 연구는 아직 상대적으로 미미한 상태이다.30)

3. 환자의 반응 피드백을 보다 잘 감지하기 위한 연구

뿐만 아니라, 심장 박동, 뇌파, 시선의 움직임, 호흡

등 환자의 신체 반응을 읽음으로 치료의 효과 및 진전 정

도를 측정하는 기술에 대한 연구 역시 필요하다. 기존의

많은 가상현실 치료에서 기존 심리학적 측정방법을 따라

설문지 혹은 심층 면접을 통해 그 효과성을 파악했다. 물

론, 이러한 측정 방법이 잘못 되었다는 것은 아니다. 왜

냐하면 과거 심리학에서 오랜 기간 축적된 구조를 바탕으

로 설문하기 때문에 어느 정도 믿을 만한 피드백이 가능

하기 때문이다. 하지만, 환자 스스로가 감지하지 못하는

변화 그리고 스스로 평가할 능력이 없는 환자에 대한 평

가 방법 및 척도에 대한 논의가 필요하다. 또한 가상현실

이라는 새롭고 신기한 기술에 대한 호감으로, 환자의 평

가가 충분히 객관적이지 못할 수 있기 때문이다. 대인 공

포증, 특별히 시선이 산만한 환자들을 중심으로 치료 전

과 후의 객관적 변화를 측정하기 위해 시선 추적기기(Eye

Tracking Device)를 평가 도구로 이용해 치료 전과 후의

차이를 객관적으로 밝혀 낸 연구가 새 술을 새 부대에 담

고자 하는 노력 중에 하나이다.31)

4. 서로 다른 감각, 신체 반응의 연계 및 이를 통한

활용 방안에 대한 연구

사람의 감각기관은 서로 민감하게 연결되어 있으며, 이

러한 감각은 하나 이상의 감각 기관 즉 공감각적 자극을

통해 좀 더 빠르고 쉽게 특정 감상 및 감정을 연상할 수

있게 된다. 특별히 전쟁 상해 용사를 대상으로 한 치료

가운데, 전쟁터 특유의 냄새에 환자를 노출함으로 좀 더

치료 효과를 극대화 시키는 연구가 진행된 바 있다. 이를

통해 볼 때, 시각, 청각, 및 후각 등의 서로 다른 감각을

이에 적합한 가상현실 기기와 연계 신체 반응을 유도하는

것에 대한 연구가 더 필요할 것이다.

30) http://www.virtuallybetter.com/

31) Grillon, H., Riquier, F., Herbelin, B., & Thalmann, D. 2006. Use of Virtual Reality as Therapeutic Tool for Behavioural

Exposure in The Ambit of Social Anxiety Disorder Treatment. EPFL, Lausanne, Switzerland/Aalborg University Esbjerg,

Denmark.

126 게임산업저널 2007년 2호 [통권 18호]|

5. 원격 치료에 대한 연구

노인과 장애아 등 거동이 불편한 사람들을 중심으로 지

속적 치료가 이루어질 수 있도록, 효과적 원격 치료 방법

에 대한 추가적 연구가 요구된다. 이 때, 가정용 PC 및

노트북을 사용할 경우 비전문가도 사용 가능한 프로그램

의 개발, 치료 전문가와의 연동된 프로그램의 사용, 몰입

에 적합한 모니터 사이즈, 치료 효과에 대한 측정 및 피

드백 등에 대한 연구도 필요하다.

마지막으로, 가상현실 치료가 더욱 활성화되기 위해서

는 앞으로 심리학자, 인지과학자, 재활 의학자, 정신의학

자, 심리치료사, 상담가, 그래픽 디자이너, 프로그래머의

긴 한 연계 작업을 통한 ‘환자 중심적 기술 개발’이 요구

된다. 또한 이러한 전문가들의 상호작용을 통한 좀 더 체

계적인 실험과 양적 데이터가 쌓여 앞으로의 발전 방향의

전반적 도표가 그려질 필요가 있다. 더 나아가 가상현실

치료를 개발하는 가운데 취할 수 있는 기술 중심적 관점,

즉 기술로 사람의 정서적, 감정적 문제를 모두 해결할 수

있다는 자세는 위험하다. 이러한 접근은 오히려 그 기술

의 대상자인 인간을 소외시키는 결과를 낳을 수 있기 때

문이다. 그러므로 개발자 스스로의 ‘인간 중심적 기술’ 개발을 위한 노력이 추가적으로 요구된다.

연구논문 가상현실 치료의 현황과 앞으로의 과제 127|

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연구논문 가상현실 치료의 현황과 앞으로의 과제 129|

Virtual Rehabilitation: Current Research of Virtual Rehabilitationand Its Future Development

Choi, Jinhee

Graduate School of Culture Technology, KAIST

With the development of 3D graphics, real time programming technology, and relevant input/output

technology, accounting human-like avatars and making interactions with them are not the scene in the

movies. Since it is proved that virtual world has its strong interactivity and impact, in the field of

cognitive engineering and psychology, researchers and psychologists make researches to apply its

technology to cure patients.

In this paper, I review the researches on virtual rehabilitation in an effort to assess the state of the

literature. Starting from review of the history of virtual rehabilitation, an examination of definitions,

grouping the research is followed. Based on this review, I suggest avenue for future research that is

important to advancing understanding of virtual rehabilitation.