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초창기의 박물관은 전시물을 통해 관람자에게 일방적으로 지식만을 전달하는 형태였으나, 현재의 박물관은 교육 프로그램에 디지털 기술을 적용해 관람객에게 전시에 대한 흥미와 창의력을 높여 상호작용이 가능한 전시 형태로 변화 하였다[5]. 즉, 그림 1과 같이 박물관의 개념은 소장품 중심에서 감성 중심으로 전시물과 관람객, 공간이 함께 상호작용하는 교육 체험 공간으로 변화하였다[6].

Fig. 1. 
Change of museum concept

AR은 가상의 3D 객체나 2D 형태의 다양한 정보가 실제 환경에 제공되는 기술로서 가상정보를 실시간으로 결합해 실제 환경에 더하여 가상정보가 존재하는 것처럼 보이는 그래픽 기법이다[8]. AR은 상호작용, 현실감, 몰입감, 흥미, 이해도 등의 5가지의 특징을 갖는다[8]. 이러한 AR기술은 일반적으로 스마트 폰의 카메라를 통해 체험하거나 머리 부착형 디스플레이인 HMD(Head Mounted Display)를 착용하여 체험할 수 있다.

선행 연구에서는 AR기술이 박물관에 적용한 디지털 기술 중 가장 몰입감이 뛰어난 기술이라고 하였으며[9], 문화유산박물관의 경우 AR은 큐레이터에게 새롭고 재미있는 방식의 설명 도구이며, 박물관의 전시물에 대한 관람객의 이해도를 높이는데 긍정적인 역할을 한다고 하였다[4]. 또한, AR기술을 활용한 지속적인 콘텐츠로 활용이 가능하며 콘텐츠의 알림과 업데이트를 통하여 재방문을 유도할 수 있는 수단[6]이라고 하였다. 그리고 실제 사용자 반응조사 결과 AR기술을 적용한 콘텐츠가 사용자의 수용성을 향상 시켰다고[10] 하는 등 박물관 전시에 AR기술을 적용한 긍정적 결과의 연구는 많다. 그러나, AR기술의 적용 시 한계점에 대한 연구는 부족한 실정이다. AR기술의 적절한 적용은 단방향 방식의 정보 전달에서 벗어나 상호작용을 할 수 있는 방식으로 전시물에 대한 정보를 제공할 수 있다. 하지만, 전시물에 포함된 내용이 제한적이거나 흥미를 유발시키지 못하면 관람객들의 만족도가 저조해 참여율이 저조하게 되고 박물관의 운영에도 비효율적이게 된다[6]. 즉, 전시 동선과 AR기술에 담겨있는 스토리가 일치하지 않는다면 관람의 효율성 또한 떨어져 공감대가 형성되지 않게 된다[11]. 따라서 박물관의 효율적인 전시와 관람자와 전시물의 상호작용을 위해 AR기술에 유용한 내용과 배치 동선을 고려할 필요가 있다.

박물관은 실감 콘텐츠를 통하여 관람객들의 공감과 참여를 유도해야 하는데 실감을 충족하기 위해서는 몰입감과 함께 행동을 유도하는 어포던스(Affordance) 요소가 중요하다[12]. 어포던스는 행동 유도성 또는 행동 인터렉티브(Interactive)라고도 정의하며. 감각적, 인지적, 물리적, 기능적 어포던스 의 네 가지 유형으로 구분한다[13]. 감각적 어포던스는 사용자가 감각(오감)을 통해 사물(장소)을 느낄 수 있도록 도와주는 기능을 의미하며, 인지적 어포던스는 직점 체감하고 있다는 착각을 일으키도록 도와주는 기능을 뜻한다. 이러한 감각적, 인지적 어포던스는 모두 받아들이는 수동적인 의미적 감성을 가진다. 또한 물리적 어포던스는 물리적인 행동을 수행할 수 있도록 도와주는 기능을 의미하며, 그리고 기능적 어포던스는 기능적으로 의도적 행위를 하는데 도와주는 기능을 말한다. 기능적, 물리적 반어포던스는 자극에 대해 반응하는 능동적이고 물리적인 행위를 포함한다[14].

즉, 그림 2와 같이 오감과 공간 요소를 통해 특정 장소에 와 있는 것 같은 감각적 어포던스로 인해 그 공간에서 어떤 행위를 즐기는 행동을 발생하게 하는 기능적 어포던스가 발생하고, 이로 인해 흥미와 놀람, 흥분 등을 체감하는 인지적 어포던스를 느낀다. 그 후 경험과 창의적인 연상들을 통하여 자의적으로 신체적 행동을 하도록 유도하여 체험행위가 발생하는 물리적 어포던스가 실현된다.

Fig. 2. 
Order of content production to improve immersion

이와 같은 순서 구조로 콘텐츠가 제작되면 관람객들이 여러 요소를 충분히 즐길 수 있는 콘텐츠 제작의 기본 요소가 될 것이다[12].

시청각 요소를 받아들이는 수동적 요인만으로도 몰입감을 상승시킬 수 있으나 게임적 요소와 같이 관람자가 직접 의도적으로 수행하는 능동적 행위 즉, 상호작용을 통하여 결과를 얻을 수 있다면 더 높은 몰입감을 유도할 수 있을 것이다[13].

본 연구에서는 박물관 전시에 적용된 증강현실(AR) 기술을 이용하여 관람객들이 능동적으로 전시물과의 상호작용을 통한 공감대 형성으로 박물관의 효율적인 운영을 위해 감각적이고 차별화된 콘텐츠를 개발하기 위하여 ‘제주민속자연사박물관 제주바다전시관’의 AR아쿠아리움을 사례로 하여 기획 설계하였다.

이 전시관은 현재 제주바다에 서식하는 다양한 어류, 갑각류, 패류, 포유류 등을 전시하고 있으며 전시관 내부는 ‘제주의 포구, 제주 암반조간대, 제주 고래 골격, 이야기가 있는 물고기, 반가운 바다 친구들(대형어류, 공생의 제주 바다)’로 6가지 테마를 중심으로 구성되어 있다. 전시물은 대부분 진열장 내부에 진열되어 있으며 문자 위주의 일방적인(단방향) 설명 패널로 되어 있어 관람객이 전시물에 대한 몰입과 상호작용(쌍방향)을 유도하여 이해도를 높이는 데는 다소 미흡한 실정이다. 즉, 단순히 소설책을 읽고 상상하는 것처럼 오감을 통한 몰입감을 주지 못하므로 어포던스를 전혀 고려하지 않은 형태로 전시되어 있다.

또한 전시관 입구에 구현되어 있는 AR기술을 사용하기 위해 객체 등록 방식으로 QR코드를 사용하였다. 즉, QR코드를 스마트 폰으로 찍으면 단순한 3D객체가 스마트 폰 화면에 등장하며 전시물에 대한 단순한 설명 등으로 적극적인 흥미를 유발하는 데는 한계가 있다. 그리고 관람자와의 공감 형성을 위한 능동적인 참여 유도 방안도 미흡하다.

따라서 전시관에 기존의 6가지 테마를 바탕으로 전시의 컨셉(Concept design)을 표 1과 같이 구성하였다.

표 1의 전시관 구성에서 흥미 유도를 위한 몰입감, 현실감, 능동적 참여 등의 효과 구현을 위해서 스토리 구성에 따른 3D객체(Object)와 배경 및 효과음을 표 2와 같이 설계하였다.

관람자의 흥미와 창의력 향상을 도모하기 위한 ‘제주민속자연사박물관 제주바다전시관’의 스토리 라인을 다음과 같이 구성하였다. 첫째, 우선 전시관에서 핵심이 되는 제주 고래 골격인 브라이드 고래를 AR아쿠아리움의 마스코트로 지정하고 ‘제우스’라는 이름을 설정한다. 둘째, 고래 ‘제우스’를 중심으로 전시 테마에 스토리를 넣어 관람객의 흥미와 호기심을 자극한다. 셋째, 전시 공간마다 QR코드를 순서대로 배치하여 관람객과 객체 간의 상호작용을 높여 능동적인 참여를 유도한다. 넷째, 각 테마마다 어울리는 배경음과 효과음을 설정하여 흥미를 유도하고, 다섯째, 전시물에 대한 정보를 제한 없이 쌍방향으로 전달하기 위해 움직이는 3D객체를 통한 포털의 지식백과의 URL 연결로 관람객에게 자세한 설명을 제공하여 전시에 대한 만족감을 줄 수 있고 자기주도적 학습을 이끌도록 함으로써 관람자의 흥미와 창의력 향상을 도모하였다.

여섯째, 테마 6개의 스토리가 끝나면 지속적인 콘텐츠의 유지와 관람객들의 관심을 위해 마스코트인 고래 ‘제우스’의 SNS의 계정을 만들어 ‘고래 뼈 맞추기 게임’과 제주바다전시관의 콘텐츠가 담긴 해양생물 관련 Q&A를 구성하고, AR기술을 활용한 게임을 제공한다.

전시관에 ‘AR 아쿠아리움’ 콘텐츠를 개발하기 위해 3차원(3D) 컴퓨터 그래픽스 소프트웨어인 3D 블렌더(Blender)를 이용하였다. 이 소프트웨어는 모델링, UV 언래핑, 텍스처링, 리깅, 애니메이팅, 렌더링, 파티클 등의 시뮬레이션 제작이 가능한 프로그램이다. ‘AR 아쿠아리움’의 마스코트인 ‘제우스’ 3D모델을 Modeling, UV Mapping, Sculpting 작업 후, 명암이나 질감 등을 표현하는 Texture Painting을 그림 3과 같은 순서로 제작하였다.

Fig. 3. 
‘JEUS’ 3D model process using 3D blender

이를 AR제작 플랫폼인 Adobe Aero에 삽입하여 그림 4와 같이 각 테마마다 증강 현실 구현을 위해 3D모델의 크기 조절, 배치(앵커 설정)와 애니메이션 순서를 설정한 후 제주의 포구(바다전시관 입구), 제주암반조간대, 제주고래골격, 이야기가 있는 물고기, 반가운 바다친구들(어류), 공생의 제주바다 등의 Q R코드 파일을 생성하여 저장하였다. 결과물을 그림 4와 같이 완성하였다. 그림 5의 윗부분은 구현 이전의 원래의 모습이고, 아랫 부분은 ‘AR 아쿠아리움’ 구현 이후의 모습이다.

Fig. 4. 
Development of AR aquarium using Adobe Aero

Fig. 5. 
Results of AR aquarium(Theme 6 symbiotic sea of Jeju)

추가로, 그림 6과 같이 관람객들의 지속적인 관심과 흥미를 유도하기 위해 ‘제우스’ 인스타그램 계정을 만들어 AR 아쿠아리움 관련 정보를 전달하고 AR효과를 제작할 수 있는 무료 소프트웨어인 Spark AR Studio를 이용하여 인스타그램 카메라 필터와 게임을 제작하여 결과물을 구현하였다.

Fig. 6. 
AR aquarium filter and game results using spark AR studio

본 구현은 지속적인 관람과 관람객의 만족감을 상승시킬 수 있는 몰입감을 높이기 위하여 감각적, 인지적, 물리적, 기능적 어포던스를 순서대로 구성하여 구현하였다. 그 결과 기존의 ‘제주민속자연사박물관의 제주바다전시관’ 의 어포던스와 비교하면 다음 표 3과 같다. 선행 연구에서 기존의 바다전시관의 어포던스는 감각적, 인지적, 물리적 어포던스가 구현[12]되었다고 제시하고 있으나 ‘바닥에 파도가 VR로 구현되어 헤엄치려는 능동적 행위가 발생한다’는 부분은 다소 억지스러운 부분이므로 중간(△)으로 재설정하였다.

따라서 본 연구에서 구현된 전시관은 표 2와 같이 모든 요소를 포함하고 있으며, 추가로 흥미요소와 관람객과의 상호작용을 강화하기 위하여 게임이나 퀴즈 등의 물리적인 어포던스를 추가하였다. 따라서 구현된 전시관은 그림 2에 제시된 높은 몰입감을 제공할 수 있는 콘텐츠를 구현한 것이라고 할 수 있을 것이다.