Ⅰ. 서 론
재활치료에 가상현실(Virtual Reality; VR) 기술을 적용하는 연구가 활발히 진행되고 있다(Parsons, 2015). VR 기술은 다양한 맥락의 환경을 구현함으로써 경제적 으로 유용한 평가 및 치료 환경을 만들 수 있다. 최근 들어 서는 Head Mounted Display(HMD)를 쉽게 활용할 수 있어 실제 환경과 흡사한 가상현실 구현이 가능하고 가 상공간 안에서 자유롭게 움직이고 물체와 상호작용하는 것이 가능하다(Ouellet, Boller, Corriveau-Lecavalier, Cloutier, & Belleville, 2018). 많은 선행연구에서 가상 현실 내에서 작동하는 인지기능에 대해 연구를 진행하고 있고, 이를 인지기능 평가로써 활용하기 위한 임상적 가 능성을 모색하고 있다(Oliveira et al., 2016).
실제 환경과 가상현실 내에서의 작업수행은 인지 처리 과정에 차이가 있다(Ju, 2022). 가상현실 내에서의 작업 수행은 실제 환경보다 더 많은 인지적 자원을 활용해야 한다. 가상현실 내에서의 몰입감에 대한 재처리과정과 감각 운동 조절 과정에서 인지적 부하가 생기기 때문이 다(Ju, 2022). 인지기능에 어려움이 있는 경도인지장애 및 치매 환자의 경우 가상현실 내에서 과제 수행 시 건강 한 노인에 비해 수행 시간이 오래 걸리고, 수행하는 동안 더 빈번한 오류를 보이는 것으로 나타난다(Widmann, Beinhoff, & Riepe, 2012; Zakzanis, Quintin, Graham, & Mraz, 2009). 인지 부하가 높은 가상현실 환경은 과제 수행 시 인지적 한계치(the limit of cognitive capacity) 를 자극하기 때문에 특히나 경계성 인지장애를 선별하기 에 유용하다(Bayahya, Alhalabi, & Alamri, 2021).
다양한 인지 영역 중 시공간 길 찾기, 일화적 기억력, 집행기능과 관련 있는 과제들에 VR이 주로 활용되고 있 다(Allain et al., 2014; Ijaz, Ahmadpour, Naismith, & Calvo, 2019; Widmann et al., 2012). 이 같은 인지 영 역은 지필 검사로 평가하기에 한계가 있지만, 몰입형 가 상현실로 구현하면 실제와 유사한 수행을 통해 인지기능 을 평가할 수 있는 장점이 있다. 그중에서도 집행기능은 하나의 성취해야 하는 목표가 있고 일렬의 수행 단계를 요한다. 그렇기 때문에 다른 인지 영역보다도 일상생활 활동 수행을 직접 관찰함으로써 평가하는 것이 생태학적 타당성을 높일 수 있다. 하지만 다양한 일상생활활동에 맞는 과제 환경을 매번 조성하는 것은 쉽지 않은 일이다. 이를 보완하기 위해 가상현실 내에서 과제 수행을 위한 평가 문맥을 만들어 주는 것이 도움이 된다. 집행기능을 평가하기 위한 가상현실 기반 과제로써 대표적으로 쇼핑 과제, 주방 과제, 사무실 과제, 심부름 과제 등이 활용되 고 있다(Allain et al., 2014; Cipresso et al., 2014; Krch et al., 2013; Parra & Kaplan, 2019; Plechata, Sahula, Fayette, & Fajnerova, 2019; Raspelli et al., 2012).
주방 과제는 집행기능을 평가할 수 있는 대표적인 작 업과제로써 목표 수립, 계획, 조직화, 단계별 진행, 오 류 모니터링, 수정 등 일련의 과정을 포함한다(Lezak, Howieson, Loring, & Fischer, 2004). 임상에서 주로 사 용되는 표준화된 검사로써는 Kitchen Task Assessment (KTA)와 Naturalistic Action Test(NAT)가 대표적이 다(Baum & Edwards, 1993). KTA에서 보인 수행 결 과는 기억력, 작업기억 및 집행기능과 상당히 높은 상관 관계를 보이는 것으로 알려져 있다(Baum, Edwards, Yonan, & Storandt, 1996; Giovannetti et al., 2019). 또한 NAT 주방 과제 수행 시 나타나는 행동 수행의 오류는 신경학적 결핍을 반영한다(Schwartz, Segal, Veramonti, Ferraro, & Buxbaum, 2002). 가상현실 기반 주방 과제 수행 시 나타나는 행동의 특성을 인지기능의 지표로 삼 기 위한 시도는 임상적으로 유용한 가치가 있다(Gamito et al., 2015; Giovannetti et al., 2019).
주방 과제 수행 시 보이는 수행오류를 관찰함으로써 인지적 결핍을 측정할 수 있다. 과제수행오류는 대치 (substitution), 공간착오(spatial misorientation and misestimation), 생략(omission), 보속(perseveration), 행동 추가(action addition) 등으로 분류할 수 있다 (Giovannetti, Libon, Buxbaum, & Schwartz, 2002). 또한, Giovannetti 등(2008)은 수행의 오류를 크게 omission 오류(=2종 오류(miss))와 commission 오류 (=1종 오류(false alarm))로 분류하였다. Omission 오 류는 과제를 수행하는데 단계를 생략하는 오류를 의미하 며, commission 오류는 대체, 보속, 공간착오 등의 오류 로 단계의 추가 또는 대체하는 오류를 모두 포함한다. 이 두 가지 수행오류의 발생 빈도에 따라 치매 및 경도인지 장애 환자를 구분할 수 있다(Giovannetti et al., 2008). 또한, 인지기능 장애가 심한 환자의 경우, 생략(omission) 오류를 가장 빈번히 범하는 것으로 나타나고, 그다음으 로 단계(sequence)오류, 물체 대체(object substitution) 오류를 빈번히 범하는 것으로 알려져 있다(Chaytor & Schmitter-Edgecombe, 2003).
이처럼 작업과제 수행 상 나타나는 오류의 특성을 분 석하는 것이 노인의 인지장애 정도를 변별하는 데 유용 한 것으로 판단된다. 본 연구에서는 가상현실 공간 내 주 방을 구현하고 일렬의 단계를 수행해야 하는 주방 과제 를 제시하여 수행오류를 측정하고자 하였다. 아울러, 수 행오류가 작업기억과 집행기능과 상관관계가 있는지 알 아보고자 하였다.
Ⅱ. 연구 방법
1. 연구 대상
본 연구는 신경학적 결함이나 기저질환이 없는 만 60 세~79세의 건강한 노인 총 38명을 대상으로 진행하였 다. 온라인 게시판을 통해 연구 참여자를 모집하였으며, VR을 경험해 본 적이 없는 노인을 대상으로 하였다. 연 구 참여 보상으로 연구 윤리 기준에 따라 적합한 수준의 피험비를 지급하였다. 본 연구는 연구 진행 동국대학교 의 생명윤리위원회의 심의를 받아 진행하였다(#20210 326-01-1). 자세한 대상자 선정기준 및 제외기준은 다 음과 같다.
2. 연구 설계
주방 과제는 노인 및 치매 환자의 인지적 요인을 평가 하기 위해 선행연구에서 활용되고 있는 주방 과제를 참 고하여, 잼 버터 샌드위치 만들기 과제를 새롭게 구성하 였다(Fisher, 2003; Katz, Hartman-Maeir, Ring, & Soroker, 2000). VR 환경은 잼 버터 샌드위치 만들기 과제를 수행할 수 있도록 가상의 주방과 사용되는 물건 들을 Unity(ver.2019.3.3.f1)를 사용하여 자체 개발하 였다. 과제 수행은 총 18개의 세부 단계로 평가되었으며, 구체적인 과제의 수행 요소 및 단계는 다음과 같다 (Table 1).
3. 연구 절차
모든 연구 참가자는 HTC Vive Head Mounted Display(HMD)를 착용하고 가상현실로 구현된 주방 과 제를 수행하였다. 과제는 장애물 및 소음에 대한 방해를 받지 않는 독립된 실험실에서 진행되었다. 대상자의 사 이버 멀미(어지럼증 또는 구토)를 확인하기 위해 연구 참여자에게 의자에 앉아 HMD를 착용한 상태로 고개를 좌, 우, 위, 아래로 서서히 움직이며 가상현실을 탐색하고 적응할 수 있는 시간을 제공하였다. 과제 수행 전 연습 세션을 통해 필요한 준비물의 위치에 대해 숙지시키고 수행해야 하는 과제에 대해 과제계약을 하였다. 과제 수 행 시작 위치를 지정하고, 수행이 완료된 이후에도 동일 한 위치에서 마치도록 하였다. 과제 수행은 약 10분에서 15분 정도의 시간이 소요되었다(Figure 1). 가상현실 과제를 종료하고 개인의 피로도에 따라 충분한 휴식 시 간을 가진 뒤 전산화 신경 심리 평가인 Cambridge Neuropsychological Test Automated Battery(CANTAB) 를 진행하였다.
4. 평가 도구
1) 인지 측정(cognitive measures)
CANTAB는 태블릿 기반의 표준화된 신경인지평가 이다(Cambridge Cognition, 2006a, 2006b; Fray, Robbins, & Sahakian, 1996). 여러 하위 평가 항목 중 작업기억과 집행기능을 평가하기 위하여 Stocking of Cambridge(SOC)와 Spatial Working Memory(SWM) 의 두 가지 세부 평가를 선택하여 진행하였다.
SOC는 문제 해결 전략 및 공간 계획을 평가하는 항목 이다. 화면에 제시된 각기 다른 색의 공 나열을 보고 터치 로 조작하여 최소한의 횟수로 움직여서 동일한 배치가 되도록 만드는 과제이다. 측정 변수로는 과제를 시작하 기 전 움직임을 미리 계획하는 초기 생각 시간 평균값 (SOC Initial Thinking Time Mean; SOCITMN)과 참 여자가 과제를 완료하기 위해 움직인 평균 이동수(SOC Mean Moves; SOCMNM)를 확인하였다. 평가를 진행 하는 데 약 10분이 소요된다.
SWM은 문제 해결 전략 및 공간 작업기억을 평가하는 항목이다. 화면에 제시된 여러 상자를 터치하여 안에 숨 어있는 노란색의 토큰을 목표치만큼 찾는 과제이다. 측 정 변수로는 이미 토큰을 찾았던 상자를 잘못 다시 방문 한 횟수(SWM Between Errors; SWMBE)와 다른 상 자에서 찾기를 시작하는 횟수(SWM Strategy; SWMS), 토큰이 들어있지 않아 방문하면 안 되는 상자를 선택한 총 오류 횟수(SWM Total Errors; SWMTE), 마지막으 로 이미 비어있는 것을 확인한 상자에 다시 방문한 횟수 (SWM Within Errors; SWMWE)를 확인하였다. 평가 를 진행하는 데 약 5분가량 소요된다. 각 변수에 대한 정 확한 조작적 정의는 Table 2에 기술하였다.
2) 가상현실 작업 수행 측정(virtual reality task performance measures)
가상현실을 이용한 주방 과제 수행 시 발생하는 수행오 류를 측정하기 위해 Schwartz 등(2002)의 Naturalistic Action Test(NAT)의 오류 기준을 적용하여 omission 오류(단계 생략) 및 commission 오류(순서 오류, 필요 없는 과정 추가, 같은 행동 반복, 비슷한 항목 대체)를 측정하였다(Table 3). 또한 omission 오류와 commission 오류를 합한 총 오류의 개수 및 총 과제 수행 시간을 함께 측정하였다. 수행오류 분석은 가상현실상의 수행이 녹화 된 비디오를 반복적으로 관찰하며 2명의 작업치료사가 평가하였다(Appendix 1).
5. 평가자간 신뢰도 분석 방법
가상현실 주방 과제의 수행오류 측정 타당도 검증을 위하여 2명의 작업치료사가 평가한 내용을 토대로 급내 상관계수(Intraclass Correlation Coefficient; ICC)를 시행하였다. 급내상관계수는 다수의 평가자가 평가한 결 과의 일치도 및 일관성을 평가하기 위해 시행하며, 선행 연구를 근거하여 ICC < 0.40은 낮은 신뢰도, 0.40 ≤ ICC < 0.60은 중간 정도의 신뢰도, 0.60 ≤ ICC < 0.75 는 좋은 신뢰도, 0.75 ≤ ICC는 매우 좋은 신뢰도라고 평가하였다(Shrout & Fleiss, 1979).
Ⅲ. 연구 결과
1. 연구 참여자의 일반적 특성
모집된 대상자 총 38명 증 남성은 8명(21.05%)이었 으며, 여성은 30명(78.94%)으로 여성의 비율이 더 높았 다. 평균 연령은 67.86(SD = 6.00)세였고, 평균 학력은 9.1년이었다. MMSE의 평균 점수는 27.63점이었다 (Table 4).
2. 수행오류 평가의 평가자간 신뢰도
본 연구에서 제시한 수행오류 관찰의 신뢰도를 검증하 고자 2명의 작업치료사가 동시에 평가하고 평가자 간 신 뢰도 분석을 실시하였다. 그룹의 단일측도는 .848이었으 며, 평균측도는 .918이었다. 단일 및 평균 측도에 대한 p-value값은 < .001로 통계적으로 높은 신뢰도를 보였 다(Table 5). 두 치료사 간의 수행오류 판단 불일치는 토의를 통해 합의점을 도출하였다.
3. 수행오류 발생 빈도수
가상현실 주방 과제 수행 시 나타난 총 오류의 수는 206개였다. Omission 오류는 일 인당 평균 0.57개를 보였으며 이는 전체 오류의 10.68%였다. Commission 오류 중 ‘필요 없는 과정 추가’는 일 인당 평균 2.86개를 보였고 이는 전체 오류의 52.91%였다. ‘같은 행동 반복’ 은 일 인당 평균 1.63개를 보였고, 이는 전체 오류의 30.10%였다. ‘비슷한 항목 대체’는 일 인당 평균 0.34 개를 보였고, 이는 전체의 6.31%였다. 마지막으로 순 서 오류 항목에서는 한 명도 오류를 보이지 않았다. Commission 오류 중 가장 빈번하게 관찰된 것은 필요 없는 과정 추가, 같은 행동 반복, 비슷한 항목 대체, 순 서 오류 순이었다(Table 6).
4. 수행오류와 CANTAB결과 간의 상관 분석
전산화 신경 인지기능 평가 도구인 CANTAB과 주방 과제 수행 시 보인 수행오류 간의 상관관계를 확인해보 고자 통계분석을 진행하였다. 상관관계 분석 결과를 컬 러 히트맵으로 시각화하였다. 붉은색이 진하게 나타날수 록 양의 상관관계가 높은 것을 의미하며, 푸른색이 진하 게 나타날수록 음의 상관관계가 높은 것을 의미한다 (Figure 2).
Figure 2
Pearson Correlation Heatmap Among Omission, Commission, Total Error and Variables From CANTAB in the Elderly Group (Asterisk means statistical significance, p < .05)
Omission 오류는 집행기능평가의 SOCMNM3(.447, p = .005) 및 SWMS(.344, p = .035)와 통계적으로 유의미한 양적 상관관계가 있는 것으로 나타났다(Table 7). 또한, commission 오류는 SOCMNM5(.536, p < .001)와 통계적으로 유의미한 양의 상관관계가 있는 것 으로 나타났다. 과제를 수행하면서 보인 총 오류 횟수 (total errors)는 SOCMNM3(.373, p = .021)와 SOCMNM4(.340, p = .037), SOCMNM5(.522, p < .001)와 통계적으로 유의미한 양의 상관관계가 있는 것 으로 나타났다. 과제를 수행하는데 걸린 총 시간(total time)은 SOCMNM3(.380, p = .019), SOCMNM4 (.325, p = .046), SOCMNM5(.477, p = .002)와 통 계적으로 유의미한 양적 상관관계가 있는 것으로 나타났 다(Table 7).
Ⅳ. 고 찰
본 연구에서는 몰입형 VR 주방 과제를 구현하여 실제 일상생활 환경과 유사한 문맥을 제공하고 가상현실 안에 서 작업 수행 시 발생하는 수행오류를 관찰하고자 하였 다. 또한, 수행오류의 종류와 빈도에 따라 인지기능과 어 떤 관계가 있는지 알아보고자 하였다. 가상현실 기반 과 제 수행 시 나타나는 수행의 오류를 관찰하는 것은 인지 기능을 예측하거나 집행기능의 효율성을 평가하는데 유 용하다(Allain et al., 2014; Mendez, Joshi, & Jimenez, 2015).
본 연구 결과 가상현실 기반 주방 과제를 수행하는 데 가장 빈번히 보이는 수행오류는 필요 없는 과정 추가, 같은 행동 반복, 생략, 비슷한 항목 대체 순이였다. 전체적으로 omission 오류보다는 commission 오류의 발생비율이 높 았다. 선행연구 결과에 따르면 omission 오류는 전반적 인지기능 기능장애와 관련이 있고, commission 오류는 집행기능 조절과 관련이 깊다고 알려져 있다(Besnard et al., 2016; Giovannetti et al., 2008). 특히 omission 오류는 과제의 성공과 실패에 영향을 주는 수행오류이기 때문에 인지장애가 심한 환자군에서 두드러지게 나타난 다. 알츠하이머 치매, 경도인지장애, 외상성뇌손상, 뇌졸중 과 같은 인지장애가 있는 환자에게서 omission 오류가 빈번히 발생한다(Schwartz et al., 1998a; Schwartz et al., 1998b; Giovannetti et al., 2008). 또한 인지장애의 정도가 심할수록 commission 오류의 비율이 낮고, omission 오류의 비율이 더 높은 것으로 알려져 있다 (Chaytor & Schmitter-Edgecombe, 2003; Giovannetti et al., 2019). Giovannetti 등(2008) 연구에서도 알츠하 이머 치매 환자가 정상 노인과 경도인지장애 환자보다 omission 오류를 더 빈번히 보이는 것으로 나타났다 (Giovannetti et al., 2008). 본 연구에서는 인지장애가 없는 정상 노인을 대상으로 실험을 진행하였기 때문에 이 는 omission 오류보다 commission 오류의 발생 빈도가 더 높게 나타난 것으로 사료되며, 이는 선행연구 결과와 일치한다.
한편, 노인들에게 익숙하지 않는 가상현실 환경으로 인해 commission 오류 발생 빈도가 높았을 가능성도 배 제할 수 없다. 가상현실 내에서 컨트롤러 조작 미숙으로 인해 과제 수행 시 수행 반복이나 필요 없는 과정 추가 등과 같은 수행오류가 있었던 것으로 관찰되었다. 이는 실제 환경에서 과제를 수행하는 것보다 가상현실 내에서 과제를 수행하는 것이 노인에게 더 많은 인지적 부하를 유발함으로써 더 많은 수행오류를 발생시키는 것으로 사 료된다(Ju, 2022).
SOCMNM은 대상자가 문제를 완료하기 위하여 움직 인 이동수를 나타내며, 요구되는 최소의 횟수로 움직일 수록 움직임의 계획수립이 성공적이며 움직임의 효율성 또한 높다고 볼 수 있다. 본 연구 결과에서 omission 오 류는 SOCMNM3(3번의 움직임으로 동일한 모양 만들 기) 변수와 통계적으로 유의미한 양의 상관관계를 나타 내었다(rSOCMNM3 = .44, p = .005). 다시 말해, omission 오류의 발생 빈도가 높을수록 SOCMNM3 평가에서 움 직임 횟수가 많았다. 즉, 가상현실 주방 과제 수행 시 보 이는 omission 오류가 적정 난이도 수준의 집행기능과 상관관계가 있음을 시사한다. 이는 기존 선행연구 결과 에서도 일상생활 과제 수행 시 나타나는 수행오류가 집 행기능과 정적 상관관계가 있음을 나타내는 결과와 일치 한다(Besnard et al., 2016; Giovannetti et al., 2019). Omission 오류는 특히나 집행기능의 전반적 계획 능력 과도 관련이 깊다. 작업 수행 시 계획을 수립하고 유지되 지 않으면, 과제 수행 중 omission 오류가 발생할 확률이 높아진다(Chevignard et al., 2000).
한편, 그 외 SOCMNM2, 4, 5 변수와 양의 상관관계를 보였으나 통계적으로 유의미하지는 않았다. 본 연구의 대상자는 정상 인지기능의 노인으로서 일부 난이도가 높 거나 낮은 SOC 평가에서는 천장 및 바닥 효과가 있어서 과제의 난이도에 따른 상관관계가 명확하게 나타나지 않 았을 것으로 사료된다. 다만, 과제의 복잡성에 따라 상관 관계의 통계적 유의성이 다르게 나오는 결과에 관하여 본 연구에서 설명하기엔 한계가 있다. 향후 연구에서 다 양한 인지기능 장애 집단을 대상으로 하여 상관성에 대 해 더욱 정확한 설명을 제시할 필요가 있다.
아울러 SWMS는 새로운 전략을 시도한 횟수를 의미 하는데, 대상자가 이전에 시작했던 상자와 다른 상자에 서 새 패턴으로 찾기 시작하는 횟수를 측정한다. 횟수가 높을수록 계획된 전략이 없음을 시사하고, 횟수가 낮을 수록 사전에 계획된 전략대로 움직인다고 볼 수 있다. 본 연구 결과에서 SWMS 변수와 omission 오류 발생 빈도는 유의미한 양의 상관관계를 보이는 것으로 나타났다(rSWMS = .34, p = .035). 즉, SWMS 새로운 패턴으로 찾는 시작 횟수가 높을수록 가상현실 주방 과제에서 omission 오류의 발생률도 높다. Omission 오류 발생비율이 높을 수록 주방 과제 수행 시 움직임에 대한 전략을 계획하고 그 계획은 유지하지 못한다고 볼 수 있다. 이는 작업의 전략목표를 계획하고 유지하는 작업기억의 문제와 관련 이 깊다(Unsworth, Redick, Spillers, & Brewer, 2012). 선행연구 결과에 따르면 주방 과제 수행 시 나타 나는 수행오류는 작업기억, 집행기능, 언어적 기억력과 상관이 있는 것으로 알려져 있다(Besnard et al., 2016; Chevignard et al., 2000; Giovannetti et al., 2019). 본 연구에서도 가상현실 기반 주방 과제 수행에서 보이 는 omission 오류가 작업기억과 유의한 상관관계가 있 음을 뒷받침하고 있다.
Commission 오류는 SOCMNM5와 유의미한 양의 상 관관계가 있는 것으로 나타났다(rSOCMNM5 = .54, p < .001). 즉, SOC 평가에서 움직임의 횟수가 많을수록 주 방 과제에서 commission 오류를 보이는 빈도가 높은 것 으로 나타났다. Commission 오류는 보통 억제 조절 (inhibitory control)이 어려워서 추가적이거나 불필요 한 동작이 발생되는 경우를 일컫는다. 나이가 들수록 노 인 집단이 젊은 성인 집단에 비해 commission 오류 발생 비율이 높은 것으로 알려져 있다(Mani, Bedwell, & Miller, 2005). SOC 평가에서 움직임의 횟수가 많을수 록 주방 과제에서도 commission 오류가 높은 것으로 나 타난 결과는 가상현실 기반 주방 과제에서 발생하는 commission 오류가 집행기능의 효율성을 평가하는 지 표로서 타당함을 설명한다. 또한, 여러 하위 변수 중 SOCMNM5만 상관관계를 보이는 것으로 보아 집행기능 의 효율성을 평가하기 위해서 적정 수준 이상의 과제 난 이도를 제공하는 것이 중요함을 함의하고 있다.
주방 과제 수행 시 소요된 총 시간은 SOCMNM3, 4, 5와 유의미한 상관관계가 있는 것으로 나타났다 (rSOCMNM3 = .38, p = .019; rSOCMNM4 = .32, p = .046; rSOCMNM5 = .47, p = .002). 또한, 총 수행오류 도 SOCMNM3, 4, 5와 유의미한 상관관계가 있는 것으 로 나타났다(rSOCMNM3 = .37, p = .021; rSOCMNM4 = .34, p = .037; rSOCMNM5 = .52, p < .001). 결과적으로 SOC 평가에서 움직임의 횟수가 많아질수록 가상현실 주 방 과제를 수행하는 수행 시간이 길어지고, 수행오류의 발생 빈도가 높아진다고 볼 수 있다. 주방 과제에서 보이 는 총 수행오류의 빈도와 수행 시간이 집행기능 평가의 지표로 활용될 가능성이 있다.
요약하자면, omission 오류는 집행기능 및 작업기억 평가 지표와 상관관계가 높은 것으로 나타났다. 즉, 집행 기능 평가에서 움직임의 횟수가 많고 작업기억 평가에서 전략 사용이 낮을수록 VR 기반 주방 과제에서 omission 오류의 발생 빈도가 높아진다고 볼 수 있다. 이 결과로부 터 omission 오류와 작업기억 간의 관련성에 대해 주목해 볼 만하다. 작업기억은 집행기능에 있어서 중요한 역할을 담당한다. 집행기능을 실행에 있어서 오류 수정과 재계획 을 하기 위해 작업기억의 역할이 중요하다. 이와 같은 기 능은 작업기억의 중앙집행기관(central executive)이 그 역할을 담당한다(Baddeley, 2017). 중앙집행기관에 문제가 있으면 전체적인 계획을 유지하기가 어렵고, 오류 의 모니터링과 계획의 수정이 어렵다. 이는 작업 활동 수 행 시 omission 오류의 발생 확률을 높인다. 특히 치매 환자의 경우 인지장애가 심해질수록 omission 오류가 증 가하는 것은 치매의 기억력 퇴화 증상과 더불어 작업기억 및 집행기능의 퇴화 역시 동반되어 나타남을 시사한다 (Lamar, Price, Davis, Kaplan, & Libon, 2002).
반면, commission 오류는 오직 집행기능평가 항목과 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 집행기능 평가에서 움직임이 많을수록 VR 기반 주방 과제에서 commission 오류의 발생 빈도가 높아졌다. 이는 Besnard 등(2016) 의 터치 패드로 진행한 주방 과제의 연구 결과와 일부 일 치한다. 이 연구 결과에 따르면 주방 과제 수행 시 보인 commission 오류는 Tower of London 평가에서 움직 임 횟수와 상관관계가 높은 것으로 나타났다(Besnard et al., 2016). 3D 몰입형 VR 기반 주방 과제에서 불필 요하거나 반복적인 동작 반복의 모습을 통해 집행기능의 효율성을 관찰할 수 있을 것으로 생각된다.
본 연구 결과를 통해 가상현실 기반 주방 과제 수행기 능은 작업기억 및 집행기능과 상관이 높은 것으로 나타 났다. 이는 가상현실 주방 과제가 생태학적으로 보다 타 당한 인지평가의 대안으로 사용될 수 있는 가능성을 제 시한다. 앞으로 가상현실 내에서 다양한 집단의 수행 특 징을 관찰함으로써 가상현실 기반의 주방 과제 평가가 더 타당하게 개발되어 나가길 기대한다.
Ⅴ. 결 론
본 연구는 가상현실 기반의 주방 과제를 구현하여 주 방 과제를 수행하는 동안 보이는 수행오류를 측정하고 작업기억과 집행기능과의 상관관계를 알아보고자 하였 다. 그 결과 omission 오류는 작업기억 및 집행기능과 상관이 있고, commission 오류는 오직 집행기능하고만 상관이 있는 것으로 나타났다. 아울러, 주방 과제 수행 시 총 소요된 시간 및 총 수행오류 빈도는 집행기능과 유 의미한 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 가상현실 기 반 주방 과제에서 수행의 오류를 관찰하는 것은 집행기 능을 평가하는 데 유용하게 활용될 가능성이 있다. 향후 연구에서는 가상현실 내에서의 인지장애 환자들의 수행 특성을 연구함으로써 가 생태학적 인지 평가로서의 가상 현실 기반 과제의 타당성을 입증해 나갈 필요성이 있다.
Appendix 1. Errors Check List for Virtual Reality Kitchen Task
대상자 :
버터잼샌드위치 만들기
□ 1. 빵 뚜껑을 연다.
□ 2. 빵을 두 조각 꺼낸다.
□ 3. 과제 계약한 접시를 갖고 온다.
□ 4. 냉장고문을 연다.
□ 5. 냉장고 안에 있는 버터와 잼을 꺼낸다.
□ 6. 과제 계약한 큰 칼과 작은 칼을 가져온다.
□ 7. 잼과 버터의 뚜껑을 연다.
□ 8. 작은 칼로 잼과 버터를 바른다.
□ 9. 잼이 보이지 않도록 두 조각의 빵을 겹친다.
□ 10. 큰 칼을 이용하여 빵을 자른다.
□ 11. 완성된 샌드위치를 과제 계약한 접시에 담는다.
□ 12. 완성한 샌드위치를 과제 계약한 테이블에 가져다 놓는다.
□ 13. 사용한 식기를 싱크대에 넣는다.
□ 14. 잼과 버터의 뚜껑을 닫는다.
□ 15. 잼과 버터를 냉장고에 넣는다.
□ 16. 냉장고문을 닫는다.
□ 17. 빵 뚜껑을 닫는다.
□ 18. 흘린 것이 있으면 행주를 가져와서 닦는다.
