증강현실은 하드웨어 및 그래픽 처리기술의 발전과 유비쿼터스 환경의 도래, 스마트폰의 보급에 힘입어 빠른 시간 안에 가장 각광받는 기술 중의 하나가 되었으며 향후 IT시장을 주도할 새로운 기술로 인식되어 왔다. 증강현실 기술은 다양한 콘텐츠 유형에서 활용될 수 있지만 특히 사회적 인프라에 관계된 교육 분야에서 새로운 매체로서의 잠재성과 가능성을 인정받고 있다.
증강현실의 활용 측면에서 인터페이스 디자인의 사용성은 매우 중요하며 필수적인 요소로 간주되어야 한다. 사용자들의 보편적인 접근성 확보와 효율적이고 원활한 사용을 위해 적절하게 설계된 인터페이스 디자인이 필요하며 이를 평가할 수 있는 적절한 사용성 평가 방안이 필요한 부분이다. 그러나 현재까지 증강현실에 관련된 연구는 구현 기술이나 콘텐츠 개발 관련 연구에 집중되어 왔으며 사용성 평가에 관한 연구는 매우 부족한 실정이다.
본 연구는 이러한 관점에서 현재 증강현실 인터페이스 디자인의 사용성 평가가 체계화된 평가 도구의 부족으로 미디어와 콘텐츠의 유형별 특성이 반영된 평가가 제대로 이루어지지 않고 있다는 점에 문제를 제기하고, 증강현실의 콘텐츠 유형 중 교육용 어플리케이션을 중심으로 모바일 미디어 증강현실의 사용성에 영향을 주는 요소를 찾아내고 이에 대한 측정 방법을 구체화시킨 사용성 평가 도구의 개발을 그 목표로 하였으며 이러한 연구 목적을 토대로 다음과 같이 연구를 진행하였다.
먼저 선행연구를 분석하여 증강현실 기반 교육과 사용성 관련 이론을 고찰하고 증강현실 사용성에 영향을 주는 주요 요소로 프레젠스와 어포던스를 제시하였으며 이에 대한 측정 항목들을 구체화하였다. 다음으로 전문가 FGI를 통하여 모바일 증강현실 어플리케이션 사용 시 고려되어야 할 미디어 특성에 관련된 문제의 도출과 함께 기존 선행연구로부터 수집된 사용성 평가 항목들에 대한 적합성 판단과 분류를 통해 이를 사용성 평가 체크리스트 개발의 기초 자료로 활용하였다. 이렇게 1차적으로 도출된 체크리스트에 대하여 전문가 122명의 설문조사 후에 요인분석과 신뢰도 분석을 진행하였고 그 결과는 다음과 같다.
첫째, 프레젠스를 평가하는 6개 문항은 시각적 사실성과 감각적 사실성 2개의 요인으로 추출되었다.
둘째, 어포던스를 평가하는 9개 문항은 인지적 어포던스, 감각적 어포던스, 물리적 어포던스의 3개 요인으로 추출되었다.
셋째, 사용성을 평가하는 14개 문항은 조작의 용이성, 학습 및 기억의 용이성, 사용 편의성, 만족도, 개인화의 5개 요인으로 추출되었다.
이와 같이 최종적으로 총 29 문항의 사용성 평가 항목별 체크리스트를 도출하였으며 이를 기반으로 현재 사용되고 있는 교육용 모바일 증강현실 콘텐츠에 대한 휴리스틱 전문가 평가를 진행하였고 7명의 평가자들이 마커 인식 방식과 위치 기반 서비스 방식의 교육용 모바일 증강현실 어플리케이션 2종에 대해 각각 휴리스틱 평가를 실시하였다.
전문가 평가 결과 마커 인식 방식의 어플리케이션에서는 16항목의 사용성 문제점이 도출되었고 두 손으로 기기를 고정하고 사용해야 한다는 조작 방식의 문제점이 중요한 것으로 나타났다. 위치 기반 서비스 방식의 어플리케이션에서는 18항목의 사용성 문제점이 도출되었고 가장 중요한 문제점으로 제기된 사항은 정보가 배열될 때 위치의 중복에 관한 문제점이었다.
전문가 평가 후에는 일반 사용자인 초등학생 7명을 대상으로 전문가 평가와 동일한 마커 인식 방식 어플리케이션 1종에 대해 테스트를 실시하였으며 그 결과 전문가 평가에서 발견되었던 중요한 사용성의 문제점이 일반인 대상 평가에서도 같은 형태로 발견되었다. 전문가와 일반 사용자를 평가 항목별로 집단 간 비교분석을 실시한 결과 어포던스와 프레젠스 평가 항목에서 전문가와 일반인 평가 결과에 유의미한 차이가 나타남을 확인하였으며 기술통계적 비교 분석을 병행하여 평가 대상에 대한 항목별 취약점과 전문가-일반인 집단 간 차이 발생 원인을 분석함으로써 본 연구에서 제시하는 사용성 평가 도구의 타당성과 유용성을 확인할 수 있었다.
본 연구에서는 증강현실의 사용성 요소를 찾아내고 이를 미디어의 특성과 결합하여 사용성 평가에 적용하고자 하였고 그 결과로 교육용의 모바일 미디어 증강현실 어플리케이션의 사용성 평가 도구를 제시하였다. 증강현실의 사용성 평가에 관련된 연구가 부족한 현 상황에서 미디어와 콘텐츠 특성이 반영된 타당성 있는 사용성 평가 요소의 도출과 세부 평가 항목의 구체화는 이론적 측면과 함께 실무적 측면에서도 그 의미를 가질 수 있을 것이다.

Augmented reality has become one of the most sought-after technologies fast with the help of the development of hardware and graphics processing technology, the advent of ubiquitous environment and the prevalence of smart phones and recognized as a new technology that would lead the future IT market. The augmented reality technology can be used in various types of contents, but its potentialities and possibilities as a new medium are recognized especially in education fields related to social infrastructure.
In terms of the utilization of augmented reality, the usability of interface design is very important and should be regarded as an essential element. An interface design to ensure universal accessibility of users and efficient and smooth use and a proper usability evaluation measure to evaluate them are needed. Yet, there is much fewer studies on the evaluation of the usability of augmented reality than those on the development of technologies or contents.
From this perspective, this research posed a problem that regarding the evaluation of the usability of the augmented reality interface design, currently, the evaluation reflecting characteristics of each type of media and contents is not made properly due to a lack of a structured evaluation tool, found the elements affecting the usability of the augmented reality on mobile media centering around instructional applications among the types of contents of augmented reality, and aimed to develop a usability evaluation tool implementing the measurement method of that, and based on the above purposes of research, it was carried out as follows:
First of all, it analyzed preceding research, discussed the augmented reality-based training and usability related theories, presented the presence and affordance as the major elements affecting the usability of augmented reality, and materialized measurement items of evaluation. Through expert FGI, the media characteristic-related problems to be considered in using mobile applications of augmented reality were extracted, and through suitability judgment and classification, the usability evaluation items collected from the existing preceding research were used as basic data to develop a usability evaluation checklist. After a survey of 122 experts on this preliminary checklist extracted in this way, the factor analysis and reliability analysis were carried out and the results are as follows:
First, 6 questions on the evaluation of presence were extracted with 2 factors: visual reality and sensory reality.
Second, 9 questions on the evaluation of affordance were extracted with 3 factors: cognitive affordance, sensory affordance and physical affordance.
Third, 14 questions on the evaluation of usability were extracted with 5 factors: ease of operation, ease of learning and memory, ease of use, satisfaction and personalization.
Like this, finally, a checklist of each usability evaluation item with a total of 29 questions was drawn, and based on this, a heuristic expert evaluation of the instructional mobile contents of augmented reality currently used was made, and 7 evaluators carried out evaluation of each of 2 instructional mobile applications of augmented reality with marker recognition method and location-based service method.
As a result of expert evaluation, from the application with marker recognition method, 16 usability problems were drawn, among which the problem of operation of the device, that should be fixed when used with both hands, was important. From the application with location-based service method, 18 usability problems were drawn, among which the problem of redundancy of position when information was arranged was most important.
After expert evaluation, a test of the application of the same marker recognition method was carried out for general users of 7 elementary school students and as a result, the important problem of the usability found in the expert evaluation was found in the same form. As a result of a comparative analysis between groups of the experts and general users by the evaluation questions, in those of affordance and presence, it was found that there were significant differences in the results of the evaluation, and as a result of a comparison of vulnerability to each item by the target of evaluation through the average scores and an analysis on the causes for the differences between the groups, the effectiveness and usefulness of the usability evaluation tool presented in this study research was confirmed.
This study attempted to apply the usability elements of augmented reality to the evaluation of usability combined with the media’s characteristics, and as a result, an evaluation tool of the usability of instructional mobile media applications of augmented reality was proposed. In the current condition in which there is extremely lacking research on the evaluation of the usability of augmented reality, the derivation of valid elements of the evaluation of usability reflecting the characteristics of media and contents characteristic and the materialization of detailed evaluation items will be valuable research results from a practical point of view as well.