기능성게임개론: 가상현실과 뇌전도가 융합된 기능성 게임
written by Kanghee Kim
translated by Jaeson Jang
kanghee.kim@looxidlabs.com
이전 아티클에서는 기능성 게임에 대한 전반적인 설명과 다양한 산업에서 활용되고 있는 예시들을 소개해드렸습니다. 이번 아티클에서는 룩시드랩스에서 가상현실(VR)과 바이오마커를 기능성 게임에 어떻게 활용하는지, 또 가상현실과 뇌전도(EEG)를 함께 이용하는 LUCY는 다른 기능성 게임들과 어떤 차이를 갖는지에 대해 소개드리겠습니다.
1. 룩시드랩스가 제공하는 기능성 게임
LUCY는 룩시드랩스에서 개발한 인지건강 관리 솔루션으로, 가상현실과 생체신호를 이용하여 사용자가 게임을 하는 동안 인지기능을 평가합니다. 주사용자층으로는 인지기능이 저하되기 시작했을 가능성이 있는 50대 이상을 타겟하고 있습니다. 제공하는 게임형 콘텐츠들은 사용자들의 상태를 평가하고, 치매 징후를 조기에 포착하고, 인지기능을 훈련하여 사용자들의 인지건강을 증진하기 위해 개발되었습니다. 세부적으로는 연속된 사건들을 외웠다가 기억해내고, 알맞은 타겟을 구분하여 선택하고, 사물의 원래 위치를 기억하는 등의 다양한 게임들이 기억력, 주의력, 공간 감각 등에 대한 평가 및 훈련에 활용됩니다. 인지기능에 대한 평가는 게임 점수와 뇌전도 데이터에 기반해 이루어지며, 이에 기반해 사용자의 인지기능 상태에 대한 보고서가 제공됩니다. 이러한 콘텐츠들은 단순한 오락이 아니라, 사용자의 인지건강을 증진시킨다는 목적을 지닌다는 점에서 기능성 게임에 해당합니다.
LUCY가 제공하는 상태 보고서와 게임형 콘텐츠2. 핵심 기술(1): 가상현실
LUCY가 일반적인 기능성 게임들과 차별화되는 이유 중 하나는 가상현실을 이용한다는 점입니다. 가상현실은 아래와 같은 세 가지 주요 성질들을 가지고 있습니다.
생태학적 타당도: 가상현실의 대표적인 효능으로는 측정한 반응이 실제 세상에서도 매우 유사하게 적용될 것이라는 높은 생태학적 타당도가 있습니다. 종이나 컴퓨터 등을 이용하는 기존의 인지기능 평가 방식과 비교하여, 가상현실은 실제 세상과 더욱 유사한 환경과 상황을 제공할 수 있습니다. 또한, 기존의 인지기능 검사에서 판별하는 결과들이 가상현실 환경에서도 유사하게 얻어질 수 있음이 여러 연구를 통해 확인되었습니다. 이러한 몰입감 높은 환경 덕분에 사용자는 검사받고 있다는 사실을 보다 덜 의식하게되고, 이로 인해 검사에서 측정하고자 하는 느끼는 그대로의 반응을 보일 수 있게 됩니다. 더 나아가, 기존의 종이, 컴퓨터 기반 검사 결과보다 가상현실 환경의 검사 결과를 이용할 때 실생활의 행동 패턴을 더욱 정확히 예상할 수 있다는 연구 결과들도 보고되고 있습니다.
생태학적 타당도와 실험 통제력이 모두 높은 가상현실 환경몰입감: 가상현실은 3차원 시각화, 진동, 소리 등 다양한 자극을 활용하여 사용자의 여러 감각을 동시에 자극합니다. 이를 통해 컴퓨터나 콘솔 기반의 게임보다 더욱 몰입감 높은 경험을 제공합니다.
생동감: 가상현실은 사용자가 생동감 넘치는 환경에서 매우 다양한 경험을 할 수 있도록 합니다. 이를 통해 연구자들을 실험실이 아닌 환경에서도 사용자들을 다양한 자극에 노출시키며 반응을 관찰할 수 있게됩니다. 또한 LUCY의 경우에는, 사용자가 집에서 편안히 게임을 한 뒤에 스스로도 자신의 인지기능 상태를 살펴볼수 있도록 합니다.
2.1 가상현실이 LUCY에 활용되는 방법
사용자의 상태를 평가할 수 있는 자극 및 환경을 제공
가상현실 헤드셋은 다양한 감각을 동시에 자극할 수 있기 때문에, 사용자가 게임을 하는 동안 외부 요소에 의한 영향을 최소화 할 수 있습니다. 이로부터 룩시드랩스는 LUCY를 이용해 사용자의 인지능력에 대한 더욱 정확하고 객관적인 데이터를 얻을 수 있었습니다. 사용자의 인지기능 상태를 파악하기 위해 가상현실을 사용하는 효능은 이미 많은 연구들을 통해 알려져 왔습니다. 먼저 가상현실 환경에서 노인분들의 일상생활 활동 (ADL, activities of daily living) 능력이 정교하게 측정될 수 있음이 보고된 바 있고, 가상현실이 기존의 검사 방식으로는 구현할 수 없는 다양한 자극과 환경을 제공할 수 있는 점 또한 강조되어 왔습니다.
가상현실 콘텐츠의 높은 사용성과 효과
LUCY에 가상현실을 이용하여 얻게되는 다른 장점 중 하나는, 제공되는 콘텐츠의 높은 사용성과 검증된 효과입니다. 노인군도 가상현실 기기를 거부감 없이 사용할 수 있을지에 대한 조사에서, 대부분의 노인들이 가상현실을 경험한 뒤에 재밌고, 사용하기 쉽고, 일상생활에 동기 부여가 되었다는 등 긍정적인 반응을 보였습니다. 다른 연구에서는, 노인군의 가상현실에 대한 인식이 사용 전에 중립적이었다가 처음 사용해본 뒤에는 긍정적으로 바뀜을 보였습니다. 또한, 같은 콘텐츠에 노출된 TV 사용자 그룹과 비교하여 가상현실 사용자 그룹은 우울감과 사회적 고립감이 보다 낮았습니다. 이와 같은 노인군을 위한 가상현실 콘텐츠의 효능은 Rendever라는 회사에 의해 더욱 알려지게 되었습니다.
Rendever는 노인들이 사회적 고립감을 극복하고 다양한 경험을 공유할 수 있도록 하는 가상현실 콘텐츠를 개발합니다. 주로 노인요양시설과 같이 공동체 생활을 하는 노인 집단을 대상으로 하며, 다양한 여행지나 사용자가 자라온 마을의 사진이나 비디오를 보여주는 콘텐츠로 구성되어 있습니다. 이러한 경험은 노인들로 하여금 잊고 있었던 기억을 되살리게하며, 이를 통해 두뇌를 자극합니다. 또한 사용자의 가족이 콘텐츠에 사진이나 비디오를 추가할 수 있고, 사용자들은 자신의 아바타를 선택해서 가상현실 환경에서 다른 사람들을 만날 수도 있습니다. 해당 시설의 복지사들에 따르면, Rendever 프로그램을 이용한 뒤 노인분들에게 몇 가지 긍정적인 변화가 일어났다고 합니다. 특히 프로그램을 이용하는 동안 노인분들이 서로 대화를 나누게되어 사회적인 상호작용이 증진되었고, 오랫동안 한 가지 활동에 집중하는 효과를 얻을 수 있었습니다. Rendever는 3개국에 걸친 250개 이상의 노인 공동체에서 사용되고 있으며, 앞으로는 가정에서의 체험으로도 서비스를 확장할 계획이라고 합니다.
Rendever와 유사하게, LUCY 또한 장소에 구애받지 않고 사용될 수 있는 서비스입니다. 게임 형태의 여러 가지 재밌는 콘텐츠들은 두뇌를 자극할 뿐만 아니라, 신체 활동을 촉진하여 사용자의 인지기능 상태에 여러 가지 긍정적인 영향들을 미치게 됩니다.
3. 핵심 기술(2): 뇌전도의 활용
가상현실에 더하여, 룩시드랩스는 LUCY 헤드셋에 뇌전도 센서를 장착하여 게임 도중에 사용자의 뇌파 정보를 수집할 수 있게 되었습니다. 뇌전도는 생체 데이터로서 아래와 같은 세 가지 주요 성질을 가집니다.
편의성: 뇌전도는 뇌 활동을 측정하는 가장 편리한 도구 중 하나로, 휴대용으로도 사용이 가능하며 비침습적입니다.
바이오마커: 다양한 연구 결과들에 의하면, 뇌전도에 기반한 다양한 바이오마커들을 이용해 사용자의 신경인지 상태를 파악할 수 있습니다.
임상적 기준: 뇌전도는 넓은 임상 연구 분야에 걸쳐 사용되는 대표적인 뇌활동 스크리닝 도구입니다. 따라서 뇌전도 센서를 통해 얻어진 데이터는 다른 연구 결과와의 비교가 용이하며, 이에 기반하여 임상적으로 해석할 수 있습니다.
룩시드랩스는 뇌전도를 이용해 사용자가 특정 과제를 수행하기 이전, 도중, 이후의 신경인지 상태를 관찰합니다. 이렇게 수집된 데이터는 사용자의 신경생리학적 상태를 나타내는 지표로 활용됩니다.
3.1 뇌전도가 LUCY에 활용되는 방법
뇌전도의 뇌파 신호를 이용한 훈련 효과의 검증
뇌전도 데이터에 기반한 임상적인 검증 능력이나 진단 효능은 여러 연구를 통해 밝혀져왔습니다. 애덤 가잘리 박사 연구팀은 뇌전도 신호를 이용해 인지 훈련용 기능성 게임의 효과를 측정했습니다. 그 결과, 게임 훈련을 받은 실험 참가자의 경우 뇌전도를 이용해 측정한 뇌파 신호에 변화가 발생하는 것을 발견했습니다. LUCY 또한 사용자의 인지기능 상태를 개선하고자 기능성 게임을 활용하면서, 게임을 수행하기 이전, 도중, 이후에 뇌전도 데이터를 수집합니다. 이로부터 뇌파를 이용해서 기능성 게임의 훈련 효과를 평가할 수 있는 잠재력을 갖게됩니다.
뇌전도를 이용한 진단 효능
LUCY는 사용자의 인지 기능 개선을 위해서 뿐만 아니라, 개인의 인지저하 여부에 대한 파악을 위해서도 활용될 수 있습니다. 룩시드랩스의 최근 연구 결과에 의하면 뇌전도 데이터를 게임 점수와 함께 이용하면, 게임 점수만 이용할 때보다 정상군과 인지저하군 사이의 구분 정확도가 더욱 향상되었습니다. 게임 도중의 뇌전도 데이터를 이용하면 더욱 정확한 사용자 스크리닝 결과를 얻을 수 있다는 점은, LUCY에 뇌전도를 활용함으로써 얻어지는 주요 장점 중 하나입니다.
또한 디지털 헬스케어 장비의 관점에서, 사용자에게서 측정된 뇌전도 데이터는 다양한 의료적인 목적으로도 활용될 잠재력이 있으며, 이는 LUCY를 다른 헬스케어 장비들과 차별화하는 핵심 요소입니다.
LUCY 장비에 장착된 뇌전도 센서4. LUCY를 활용하는 디지털 헬스케어를 향해서
4.1 가상현실용 기능성 게임의 사용성과 콘텐츠 개선
룩시드랩스는 향후 LUCY를 디지털 헬스케어 장비로 발전시켜 나가고자 하고, 이를 위해 현재 다양한 게임 콘텐츠를 확보하며 이들의 효능을 입증하는 여러 프로젝트들을 진행하고 있습니다. 미국은퇴자협회(American Association of Retired Persons, AARP)에 따르면 50대 이상의 게임 사용자 수는 2019년에 5,060만명에 달했으며, 주로 오락과 정신건강 관리를 위해 게임을 즐긴다고 합니다. 룩시드랩스는 가상현실의 장점은 극대화하면서, 사용자가 익숙하지 않은 환경에서도 편안하게 즐길 수 있는 균형잡힌 헬스케어 서비스 제공을 목표로 하고 있습니다.
미국은퇴자협회, 「50대 이상군의 게임에 대한 태도와 습관」현재 진행중인 LUCY를 위한 새로운 게임을 개발하는 프로젝트에서는, 매주 미국에 거주하는 노인 그룹을 대상으로 사용자 테스트 세션을 진행하고 있습니다. 이렇게 얻어지는 설문조사와 인터뷰 결과로부터 노인군 역시 게임에 대해 흥미와 동기부여를 가지고 있음을 확인했습니다. 또한 이에 기반하여 게임 세계관과 작동 원리를 설계하는 브레인스토밍 세션을 진행하며, 사용자 중심의 게임 디자인을 추구하고 있습니다. 잠재적인 최종 사용자의 피드백을 지속적으로 반영함으로써, 인지 훈련을 위해 필요한 요소들과 흥미롭고 이해하기 쉬운 게임 디자인을 적절하게 융합하고자 합니다.
4.2 사용 효과에 대한 과학적인 검증
디지털 헬스케어 장비로 인정받기 위해서는, 해당 제품의 효능을 입증하는 것이 중요합니다. 미국의사협회(American Medical Association, AMA)에서는 의사들이 새로운 디지털 헬스케어 장비를 실제 진료에 도입하게 되는 동기에 대해 조사를 한 바 있습니다. 2016, 2019년에 각각 실시된 조사 결과, 해당 장비의 효능, 안정성 등이 동료 심사를 받은 논문 형태로 입증되었기 때문이라 답한 비율이 더욱 증가하는 추세였습니다. 룩시드랩스는 LUCY의 효능과 활용 분야를 과학적으로 입증하기 위해 현재 여러 임상 연구들을 진행하고 있습니다. 이러한 연구들을 통해 새로운 가상현실 콘텐츠를 개발하고, 이들의 인지저하 스크리닝 도구, 다양한 질환군에 대한 훈련 도구, 인지저하 파악 도구 등으로서의 효능을 검증하고 있습니다.
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