전자 기기는 현대 인간의 삶을 편리하게 만드는 도구로서 사용되고 있다. 이러한 가전기기의 전면에는 사용자가 기기를 조작할 수 있도록 물리적 인터페이스가 존재하는데, 이는 버튼, 휠, 스위치, 스틱과 같이 물리적 객체로 구성된 물리적 컨트롤(physical controls)이다. 컨트롤은 사용자가 태스크 수행을 위한 기기조작을 효율적으로 하도록 다양한 형태로 발전하고 있는데, 최근에는 터치스크린의 기술 발전으로 물리적 컨트롤이 전자 기기의 전면에서 사리지고 있다. 이는 터치스크린의 소프트웨어 컨트롤이 물리적 컨트롤의 기능을 어느 정도 대체하였기 때문이다. 이처럼 물리적 컨트롤이 기기 전면에서 사라진 예시로서 본 연구는 스마트폰의 물리적 컨트롤을 제시한다.
스마트폰은 컴퓨터의 기능을 일부 수행하는 모바일로서, 현대 인간의 삶 속에서 보편적인 도구로 빠르게 성장하였다. 이러한 스마트폰 전면의 대부분 영역을 터치스크린이 차지하고 있다. 스마트폰의 하단에는 컨트롤인 ‘홈버튼’이 존재하는데, 애플의 아이폰은 이러한 홈버튼을 물리적으로 구성하였다. 물리적 홈버튼은 2017년을 기점으로 변화하였는데, 이는 약 10여 년간 기기 전면에 배치되어 온 물리적 홈버튼이 터치스크린의 소프트웨어 홈버튼으로 급작스럽게 바뀌었기 때문이다.
오랫동안 스마트폰 전면에 배치되어 온 물리적 홈버튼의 누적된 사용 경험과 2017년 이후 출시한 (물리적 홈버튼이 배제된) 소프트웨어 홈버튼의 스마트폰 조작 방법에 따른 차이와 급작스러운 변화는 사용자와 컨트롤의 인터랙션에 영향을 미치게 되었다. 이에 따라, 본 연구는 홈버튼이 사용자에게 미치는 영향과 그 의미를 확인하고자 한다. 이는 오랫동안 기기 전면에 배치되어 온 물리적 홈버튼의 존재가 사용자 경험에 미치는 영향을 확인함으로서, 보다 긍정적인 사용자 경험을 유발할 수 있는 컨트롤을 디자인하기 위함이다.
이를 위해서, 문헌 조사를 바탕으로 사용자와 컨트롤의 인터랙션 단계를 1)사용자가 기기조작에 대한 정보를 ‘트리거’를 통해서 인지하는 단계, 2)사용자가 컨트롤을 조작하는 ‘액션’ 단계, 3)사용자가 컨트롤 사용에 대한 정보를 받는 ‘피드백’ 단계로 정리한다. 위 단계를 바탕으로, 본 연구는 현재까지 출시된 아이폰의 ‘홈버튼’ 유형을 트리거, 피드백의 차이로 분류하고 이를 독립변수로 설정한다. 아이폰의 홈버튼을 실험물로 설정한 것은 타사의 스마트폰보다 홈버튼의 유형이 다양하기 때문이다. 실험물은 물리적 트리거와 명확한 촉각 피드백이 존재하는 A 유형, 물리적 트리거는 존재하나 기기 내부의 모터가 형성하는 진동 피드백의 B 유형, 물리적 트리거가 없으나 진동 피드백이 존재하는 C 유형, 물리적 트리거와 피드백이 없는 D 유형으로 제작하였다.
그리고 사용자가 홈버튼 유형 별로 분류된 실험물로 태스크 수행을 하면서 축적된 ‘사용자 경험’을 종속변수로 설정한다. 이는 사용자 경험의 요인을 통해서 인터랙션을 평가할 수 있기 때문이다. 사용자 경험은 태스크 수행에 방해되는 요소가 없었는지 확인할 수 있는 ‘사용자 시선’, 태스크 수행을 하면서 느낄 수 있는 ‘사용성’과 ‘사용자 심리’로 구성한다. 이는 물리적 홈버튼과 소프트웨어 홈버튼을 조작하면서 형성되는 사용자의 자연스러운 행동(시선), 사용자가 느끼는 기능적인 부분(사용성)과 개인의 만족감(심리)과 같은 다양한 측면에서 사용자 경험을 확인하기 위함이다.
사용자 시선은 아이트래킹 실험을 통해서 도출할 수 있는 시선 고정, 시선 운동의 요인으로 구성하였다. 사용성과 사용자 심리는 문헌조사를 통해서 확인한 요인들을 바탕으로 전문가 인터뷰를 진행하여, 본 실험에서 측정 가능한 요인들을 도출했다. 사용성은 적절성, 효율성, 익숙성, 인상성의 요인을, 사용자 심리는 만족성, 선호성의 요인을 도출하였다. 더하여 ‘(물리적 홈버튼이 전면에서 배제된) 소프트웨어 홈버튼의 스마트폰 사용 경험 여부’를 조절변수로 설정한다. 이는 누적된 사용 경험이 사용자에게 미치는 영향을 확인하기 위해서다.
실험은 피험자에게 실험물을 무작위로 제시하고, 이를 통해서 태스크 수행을 진행하도록 요청하였다. 태스크는 1)비활성화 된 스마트폰을 측면 버튼의 사용 없이 활성화 시킨 뒤, 2)홈 화면에 있는 ‘nPlayer’ 앱을 통해서 영상 콘텐츠를 재생시키고, 3)홈 화면으로 복귀하는 일련의 수행 과정으로 설정하였다. 태스크 수행 시 피험자는 아이트래킹 장비를 착용하고 진행되는데, 이는 태스크 수행 과정에서 ‘시선 고정’, ‘시선 운동’의 정량적 데이터와 사용자의 시선경로를 추적한 ‘시선응시 경로’의 데이터를 추출하기 위함이다. 태스크 수행이 끝난 후, 피험자는 리커트 5점 척도의 설문조사를 통해서 사용성과 사용자의 심리를 평가한다. 마지막으로, 비형식적 1:1 인터뷰를 통해서 설문 결과에 영향을 미친 내용을 확인하였다.
실험에는 총 107명의 피험자가 참여하였는데, 2017년 이후에 출시한 소프트웨어 홈버튼 기반의 스마트폰 사용 경험이 없는 피험자는 51명, 사용 경험이 있는 피험자는 56명이었다. 사용자 시선(아이트래킹)의 실험에서 시선응시 경로는 실험물이 세로로 놓인 상황(비활성화 된 실험물을 활성화하는 과정)과 가로로 놓인 상황(영상 콘텐츠를 감상하다 홈으로 복귀하는 과정)으로 분류하여 도출하였다. 실험물이 세로로 놓은 상황에서 피험자는 실험물을 활성화하기 위해 시선을 홈버튼에 집중하였는데, 이러한 결과는 모든 실험물에서 유사하게 도출되었다. 가로로 놓은 상황에서 피험자는 물리적 트리거가 존재하며 ‘딸깍’이는 느낌의 촉각 피드백이 명확한 A 유형을 사용할 때 다른 실험물에 비해서 콘텐츠에 집중한다는 결과를 도출했다. 그리고 물리적 트리거와 피드백이 다소 부족한 C, D 유형에서 피험자의 시선은 홈버튼 쪽으로 분산된다는 것을 확인했다. 시선 고정과 시선 운동에서 물리적 트리거와 피드백이 명확한 A 유형이 가장 긍정적이었고, 물리적 트리거와 피드백이 부족한 D 유형이 가장 부정적이었다. 이는 시선응시 경로의 결과와 유사하였다.
사용성과 심리의 설문조사에서 물리적 트리거와 피드백이 명확한 A 유형이 가장 긍정적이었으며, 트리거와 피드백이 없는 D 유형은 다소 부정적인 평가를 받았다. 위 실험 결과에서 홈버튼은 A 유형부터 D 유형까지 순차적으로 긍정적이었으며, 유형 간 차이는 유의하다는 것을 확인하였다. 더하여, 홈버튼을 분류한 트리거와 피드백의 요인은 사용자 경험에 있어 상관관계가 유의하다는 것을 교차검증으로 확인하였다. 그리고 물리적 홈버튼이 전면에서 배제된 (소프트웨어 홈버튼) 스마트폰의 사용 경험 여부의 조절효과는 사용자 시선, 사용성에서 유의하지 않았으나 사용자 심리에서는 유의한 차이가 있었다는 것을 확인했다.
위 실험 결과를 바탕으로, 본 연구는 다음과 같이 제언한다. 우선, 물리적 트리거를 배제하는 디자인에 대한 고찰이 필요하다. 이는 물리적 트리거와 피드백이 존재하는 컨트롤 유형들이 사용자 시선, 사용성, 사용자 심리의 결과에서 비교적 긍정적이었기 때문이다. 그리고, 극단적인 사용성의 변화를 주의해야 할 것이다. 이는 2017년부터 물리적 트리거와 피드백이 급작스럽게 사라진 유형들이 비교적 부정적이었기 때문이다. 더하여, 최소한의 햅틱(촉각 피드백)은 어느 정도는 필요하다고 판단된다. 이는 물리적 피드백이 존재하며, 명확한 유형일수록 사용자 경험에 긍정적이었기 때문이다.
이에 본 연구는 오랫동안 경험해 온 컨트롤의 물리적 트리거와 피드백 요소 중 하나라도 유지되는 방향이 사용자 경험에 긍정적일 수 있다는 것을 확인했다. 따라서, 홈 화면으로 복귀하는 것처럼 중요하고 자주 사용하는 컨트롤의 기능 중 일부분은 물리적 트리거와 피드백의 요인을 모두 배제시킬 수 있는 신기술의 사용성을 급작스럽게 제시하는 것보다 두 요인을 적절하게 활용하여 사용자를 먼저 고려할 것을 제언한다. 이러한 결과를 바탕으로, 향후 홈버튼을 비롯한 다양한 물리적 컨트롤과 폭넓은 사용자 계층에 대한 심도 있는 후속연구가 진행될 것으로 기대한다.

Electronic devices are being used as tools to make modern life convenient. They often have a physical interface, comprised of manual controls such as buttons, wheels, switches, and sticks, located on the front of the equipment. Controls have been developed in various forms so that the user can efficiently operate the device to perform specific tasks. However, physical controls have been disappearing from the front of electronic instruments in recent years due to technological advances in touch screens, which offer another means to control or manipulate electronic devices. This is because the software controls displayed via a touch screen’s graphic user interface have replaced physical controls to a certain extent. As an example of how physical controls have been disappearing from the front of electronics, this study considers the physical controls of the smartphone.
In contemporary society, the smartphone, a mobile device that performs some computer functions, has rapidly grown into a universal tool. The front of most smartphones are predominantly occupied by a touch screen. In the case of Apple’s iPhone, the “home button”, found at the bottom of the smartphone is physically configured. However the physical home button that has been placed on the device for a decade disappeared in 2017, when it was suddenly replaced by a home button on icon the touch screen as the software home button.
Interactions between the user and the controls is affected by not only the operational methods of the modern smartphones that have excluded physical home buttons since in 2017 but also the impact that such as abrupt change has had on the cumulative user experience of physical home buttons. Accordingly, this study examines the effect this change has had on the user for the purpose of designing smartphone controls that can lead to a more positive user experience.
Founded on a review of the relevant literature, this study premises that interactions between the user and the controls occur in the following stages : 1) user recognizes information about the device’s operational method through a ''trigger''; 2) user manipulates the controls as a form of user “action”; 3) user receives information about operating the controls through some kind of “feedback.” Based on these steps of user-device interaction, this study classifies the different kinds of home buttons available on various iPhone models according to their trigger and feedback functions and sets this classification as an independent variable. Types of iPhone home buttons designed and implemented by Apple, which has more diverse range of home buttons than other smartphone brands, are set as experimental materials. They are organized as follows“ Type A (with a physical trigger and obvious tactile feedback), Type B (with a physical trigger and vibration feedback produced by a motor inside the device), Type C (without a physical trigger and but with vibration feedback), and Type D (without a physical trigger or any form of haptic feedback).
Moreover, cumulative user experience, which occurs while the user performs tasks with the experiment materials is set as a dependent variable. This is because user-device interactions can be evaluated through factors of user experience. These include the “user''s gaze,” or the user’s natural behavior while manipulating the home button; “usability,” which refers to the functionality of the controls and whether there is any potential interference when the user performs a task; and the “user''s psychology,” or whether the user feels satisfied or dissatisfied while performing a task.
The user''s gaze evaluated according to the components of “fixation” and “saccade” as measured by the eye-tracking experiment described below. Usability and user''s psychology are deduced by expert interviews conducted to assess the user experience of different kinds of the home buttons. Usability pertains to the user’s qualitative analysis of adequacy, efficiency, familiarity, and impression. And the user''s psychology regards the subjective levels of satisfaction and preference. Furthermore, “whether or not user has experience about software home button of smartphone'' has been set a moderating variable to confirm the effect of cumulative user experience on the user.
During the experiment, the subject was presented with randomly selected experimental materials (which included smartphones with different types of home buttons) and asked to execute a task. The task consisted of three steps : 1) activate a deactivated smartphone without the use of a side button, 2) play video content through the ''nPlayer'' app on the home screen, and 3) return to the home screen. When subjects conducted the task, they had to wear eye-tracking equipment, which extracted not only quantitative data of fixation and saccade but also data regarding the “user''s gaze path,” as detailed in the next paragraph. After completing the task, the subject evaluated the factors of usability and user''s psychology according to a Likert 5-point scale. Lastly, through an informal 1:1 interview, this experiment collected qualitative data to look into various factors that may have influenced the result.
A total of 107 subjects participated in the experiment number comprised of 51 subjects who lacked of experience with touch screen home buttons released after 2017 and 56 subjects who had experience using such software home button. The eye-tracking experiment used to determine each user''s gaze was conducted in instances when the smartphone was placed vertically (during the step of activating the smartphone) and horizontally (during the step of returning to the home screen while viewing video content) in order to gauge the user''s gaze path. When the smartphone was positioned vertically, subjects focused their gaze on the home button to activate the smartphone. This result was similarly deduced by all experiments. When the smartphone was placed horizontally, subjects focused less on the type A home button, which has a physical trigger as well as a form of tactile feedback(a “clicking” feeling) than other types of home buttons. In addition, the subject''s gaze was diffused toward the home button on types C and D, which lacked physical trigger and feedback. In terms of fixation and saccade, type A of , having both a physical trigger and form of feedback, had the most positive result and type D, which lacked a physical trigger as well as any kind of haptic feedback, had the most negative result. These results are similar to that of the user''s gaze path.
According to In the survey about usability and user''s psychology, type A had the most positive, rating while Type D received a rather negative rating across various experimental types of home buttons. i.e. the most positive ratings for Type A, the second most positive for Type B, third most positive for Type C, and the least positive for Type D. Furthermore, the presence of physical triggers and forms of feedback, which served as the criteria for this study’s classification of types of home buttons, were confirmed as a valid means to assess the differences of user experience between the diverse types of experimental materials. Also, the effect of variable whether or not physical home button is excluded on the front of smartphone, which is based software home button, did have an impact on the user''s psychology even though it did not appear to influence the user''s gaze and usability.
Therefore, this study draws the following conclusions based on the above results. First, consideration needs to be given to the design of smartphones that exclude a physical trigger on the front of device. This is evidenced by this experiment’s results regarding user’s gaze, usability, and user''s psychology, which show that the types of home buttons with physical triggers and haptic feedback were relatively positive. Second, smartphone manufacturers should be cautious about radically changing the usability of controls, an assertion supported by the fact that the smartphones launched after 2017, which did not have a physical trigger or form of feedback on the front, had relatively negative ratings on this study. Third, minimal haptic feedback is deemed necessary to some extent, as the home buttons that offered tactile feedback in the form of vibration or a feeling of "clicking" were distinctly rated more positively in terms of user experience.
Consequently, this study confirms that maintaining both a physical trigger and feedback positively impacts user experience as factor in user-device interactions. It further suggests that some of the functions that are important or frequently used (like returning to the home screen, for example), should be accessible on the front of the device and utilize physical triggers and feedback in order to preferentially consider the user. Based on the above result, more in-depth research into the various physical controls, like the home button, in relation to the diverse range of user experiences should proceed.