[사이언스] 아동용 웨어러블 기기에 소리증강 기술 접목한 ‘사운드웨어’ 개발

디자인을 통한 디지털 기술의 창의적·사회적·교육적 활용 효과를 입증

특허뉴스 선우정 기자 | 기사입력 2020/07/29 [14:12]

[사이언스] 아동용 웨어러블 기기에 소리증강 기술 접목한 ‘사운드웨어’ 개발

디자인을 통한 디지털 기술의 창의적·사회적·교육적 활용 효과를 입증

특허뉴스 선우정 기자 | 입력 : 2020/07/29 [14:12]

 

KAIST는 산업디자인학과 이우훈 교수 연구팀이 웨어러블 기기에 소리증강 기술을 접목해 아동의 놀이경험을 대폭 향상시킨 아동용 팔찌형 웨어러블 기기를 개발했다고 29일 밝혔다.

 

▲ 개발된 소리증강 웨어러블인 ‘사운드웨어’ 기기들과 소리 유닛이 놓여진 물리적인 팔레트   © 특허뉴스

 

최근 디지털 기술은 아이들이 모바일 기기·컴퓨터·스마트 장난감 등의 새로운 기기상에서 더욱 다 감각적이고 쌍방향적인 놀이를 할 수 있도록 개발되는 추세로 아동들의 유희적인 경험에 새로운 지평을 열고 있다. 그러나 디지털 기술은 아이들로 하여금 놀이 시간의 대부분을 지나치게 영상 시청과 게임 등에 몰입도를 배가시키고 있어 기존 놀이에서 얻을 수 있던 가치들을 없애고 있다는 우려가 대두되고 있다.

 

그동안 자유로운 야외놀이를 위한 디지털 기술로 활용돼온 모바일 스크린 기반의 시각증강 기술조차도 친구들과의 놀이 주제에 대한 논의와 발전보다는 스크린으로의 몰입을 유도함으로써 상상력 증진과 사회성 발달 등을 지원하는 데에는 한계가 존재한다고 지적돼 온 게 사실이다.

 

따라서 아이들이 기존 놀이에서처럼 신체활동을 비롯해 사회적 상호작용, 상상력 등을 주도적으로 발휘하도록 돕되 디지털 기술의 장점을 효과적으로 활용하는 방향으로의 접근이 필요하다는 주장이 제기돼 왔다.

 

이 교수 연구팀은 이를 위해 추상적이고 전방향적인 특성으로 상상을 북돋고 사회적 인식을 높여 창의적 사회적인 놀이경험 제공에 효과적일 수 있는 소리증강 기술을 활용한 웨어러블 기기인 사운드웨어를 고안했다.

 

▲ 네 단계의 ‘사운드웨어’ 사용 시나리오: (A) 팔레트에서의 소리 탐색, (B) 소리 선택, (C) 팔을 흔들어 소리 발생, (D) 기기 간 소리 교환  © 특허뉴스

 

사운드웨어는 일상소리(Everyday sound) 및 악기 소리(Instrumental sound) 등으로 구성된 비음성 소리(Non-speech sound)를 주요 소리증강의 자료로 활용했다. 이를 통해 기기를 착용한 아이들은 직접 물리적인 팔레트 상에 마련된 다수의 소리 유닛들에 기기를 올려 소리를 탐색하며, 원하는 소리를 선택할 수 있고 팔을 흔들어 소리를 내면서 또 여러 기기 간에 소리를 교환할 수 있다.

 

연구팀 관계자는 아이들을 대상으로 한 실험결과, 일상소리는 아이들이 사물과 상황에 대한 적극적인 상상을 통해 기존 소리가 없는 야외놀이와는 차별화되는 놀이 행동을 보였으며 악기 소리는 아이들이 소리증강의 특성에 집중해 이를 새로운 놀이 요소로 활용하는 것을 확인할 수 있었다고 설명했다.

 

이 관계자는 또 직접 소리증강을 탐색하고 선택하고 발생시키도록 하는 디자인을 통해 아이들이 성취감과 소리에 대한 소유감을 느끼고 이를 보상으로 삼아 물리적·사회적으로 적극적인 놀이 활동을 수행하는 것을 확인했다고 덧붙였다.

 

▲ 사용자 실험에서 ‘사운드웨어’를 활용해 놀이를 진행하는 아이들의 모습  © 특허뉴스

▲ 사용자 실험 결과 소리가 없는 실험 컨디션, 일상소리 컨디션, 악기소리 컨디션에 따라 나타난 사회적 상호작용, 신체활동, 상상과 연관된 발화에서의 정량적 차이  © 특허뉴스

 

이 교수 연구팀이 개발한 웨어러블 기기는 아이들이 소리를 탐색하고, 선택하며, 발생시키는 한편 여러 기기 간에 소리를 교환하고 놀이에 소리를 활용할 수 있는 이른바 사운드웨어(SoundWear)’라고 이름 붙인 팔찌 형태의 웨어러블 기기다. 이 기기는 아이들이 소리를 자유롭게 해석해 마음껏 상상을 펼칠 수 있게 놀이에 소리증강 기술을 적용했다. 이에 따라 기존 모바일 스크린 기반의 시각증강 기술보다 더 창의적이고 탐색적인 방향으로 아이들의 놀이 및 교육을 이끄는 데 활용될 것으로 기대된다.

 

1 저자인 홍지우 박사과정 학생은 아이들이 주도적으로 소리증강을 야외놀이에 접목하면서 자신들만의 놀이를 만들기 위해 탐색하고 상상하고 소통하는 모습을 보였다면서 그동안 긍정과 부정 즉, 양면적 시각이 존재해왔던 디지털 기술이 적절한 디자인에 따라서도 아이들의 창의적·사회적 놀이경험을 위해 충분히 활용될 수 있음을 의미하는 결과라고 설명했다.

 

▲ (왼쪽부터) 개발한 ‘사운드웨어’ 기기를 착용한 산업디자인학과 홍지우 박사과정, 이우훈 교수  © 특허뉴스

 

이우훈 교수도 아동용 놀이 용품과 각종 기기를 제작하는 엔지니어와 디자이너뿐 아니라 아이들에게 디지털 기술을 어떻게 제공하고 활용해야 하는지 궁금하게 여겼던 부모와 교육자에게도 흥미로운 정보이자 이에 관해 본격적인 논의의 필요성을 제기한 연구라고 이번 연구의 의미를 강조했다.

 

KAIST 산업디자인학과 홍지우 박사과정이 제1 저자로 참여한 이번 연구는 이달 6일 열린 국제학술대회 ‘ACM DIS (Designing Interactive Systems) 2020’에서 발표, 우수논문상인 어너러블 멘션(Honorable Mention)을 수상했다.

 

논문명은 SoundWear: Effect of Non-speech Sound Augmentation on the Outdoor Play Experience of Children 이다.

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