An Exploratory Study on Augmented Reality Visual Interface for Human-Robot Industrial Work Environment Interaction

본 연구는 증강현실(Augmented Reality, AR) 기술을 활용하여 3인칭 시점에서 로봇의 동선을 사용자에게 시각적으로 전달하는 인터페이스 설계를 탐색하였다. 기존 AR 기반 방향지시 연구가 대부분 1인칭 시점에 한정되어 있었던 데 반해, 본 연구는 외부 개체(예: 휴머노이드 로봇)의 이동 경로를 사용자에게 전달하는 방식에 주목하였으며, 단순 및 복잡 환경 조건을 구분하여 시각요소의 효과를 실험적으로 분석하였다. 사례조사를 통해 AR 환경에서 자주 활용되는 4가지 시각요소(실선, 점선, 화살표, 반투명 면)를 도출하였으며, 이를 기반으로 8개의 실험 자극(4개 시각요소 × 2개 환경 조건)을 구성하여 100명의 일반 사용자를 대상으로 설문 실험을 시행하였다. 평가항목은 가시성, 직관성, 효과성, 만족도, 방해도 총 5개로 설정하였으며, 반복측정 분산분석을 통해 통계적 유의미성을 검증하였다. 분석 결과, 모든 평가항목에서 실험 조건 간 유의미한 차이가 나타났으며(p < .001), 시각요소와 환경 조건 간의 상호작용이 사용자 인식에 실질적인 영향을 미침이 확인되었다. 특히 ‘점선-단순’ 조건은 대부분 항목에서 가장 긍정적인 평가를 받았으며, ‘화살표-복잡’ 조건은 방향성이 명확한 표현 방식의 효과성을 입증하였다. 반면, 동일한 시각요소라도 복잡한 환경에서는 정보 해석 혼란과 시야 방해가 증가하는 경향이 관찰되었다. 본 연구는 AR 기반 협업 환경에서 시각화 요소의 효과가 ‘요소 자체의 우수성’보다는 ‘적용되는 맥락과의 적합성’에 따라 달라질 수 있음을 실증적으로 제시하였으며, 이는 향후 산업용 로봇 인터페이스 설계 및 AR 안내 시스템 구축에 있어 실질적인 설계 기준을 제공할 수 있을 것이다.