Korea University

User Interface Lab

Cop

yrig

ht 2

00

8 b

y U

ser

Inte

rfa

ce L

ab

15

A Study of Korean Softkeyboard Layout for One Finger Entry

공 병 돈

Korea University

User Interface Lab

Cop

yrig

ht 2

00

8 b

y U

ser

Inte

rfa

ce L

ab

151연구 배경 (1)

• 제품의 성능 향상 및 평준화

• 제품의 사용성 중요한 문제로 제기

• 어떤 입력 장치가 더 효과적인가 ? 어떤 인터페이스가 더 좋은가 ?

• Keyboard, Mouse, Joystick, Touchscreen

• Hard Keyboard, Softkeyboard

Korea University

User Interface Lab

Cop

yrig

ht 2

00

8 b

y U

ser

Inte

rfa

ce L

ab

151연구 배경 (2)

• Hard Keyboard– QWERTY(1868), DVORAK(1943)

– 두벌식 (1982), 세벌식 (1990)

Korea University

User Interface Lab

Cop

yrig

ht 2

00

8 b

y U

ser

Inte

rfa

ce L

ab

151연구 배경 (3)

• Softkeyboard– QWERTY(1868), FITALY(1998), OPTI(1999), METROPOLIS(2000)

Korea University

User Interface Lab

Cop

yrig

ht 2

00

8 b

y U

ser

Inte

rfa

ce L

ab

151연구 배경 (4)

• 한글 키보드의 경우 특정 연구 결과 없이 제품별 다른 배열 채택

• 사용자들로 하여금 문자 입력시 혼동 야기

Korea University

User Interface Lab

Cop

yrig

ht 2

00

8 b

y U

ser

Inte

rfa

ce L

ab

151한글 특성

• 자음 19 개 모음 21 개– “ ㄱㄴㄷㄹ ㅁ ㅂ ㅅ ㅇ ㅈ ㅊ ㅋ ㅌ ㅍ ㅎ ㄲ ㄸ ㅉ ㅃ ㅆ” – “ ㅏ ㅑ ㅓ ㅕ ㅗ ㅛ ㅜ ㅠ ㅡ ㅣ ㅐ ㅔ ㅒ ㅖ ㅢ ㅚ ㅟ ㅘ ㅝ ㅙ ㅞ ”

• 초성 , 중성 종성

• 빈도수 ( 김국 , 정병용 2002)– 자음 초성 : ‘ ㅇ’ , ‘ ㄱ’– 모음 : ‘ ㅏ’ , ‘ ㅡ’ , ‘ ㅣ’ – 상관빈도수

• 초성 ‘ㄱ’ 다음에는 모음 ‘ㅏ’• 초성 ‘ㅇ’ 다음에는 모음 ‘ㅣ’

Korea University

User Interface Lab

Cop

yrig

ht 2

00

8 b

y U

ser

Inte

rfa

ce L

ab

151한글 Softkeyboard layout

• 6*5 배열 / 모음 12( 복합모음제외 ‘ㅚ , ㅙ’ ), 자음 14 개 (쌍자음제외 )

• 한글 창제순 / 상관 빈도수 / 모음 분리 배열

Korea University

User Interface Lab

Cop

yrig

ht 2

00

8 b

y U

ser

Inte

rfa

ce L

ab

151Experiment

• 피실험자 29 세 (SD=4.0) 대학원생 남 5 명 , 여 2 명

• 상관빈도수 및 전체 자모음을 누를 수 있도록 10 개의 단어 선택 – 당고개 , 속리산 , 야유회 , 카센터 , 서울대공원 , 판교신도시 , 중부고속도로 ,

안녕하세요 , 고맙습니다 , 축하합니다

• 각 키보드 디자인에서 주어지는 단어 입력

• 실험장비– 22 inch Samsung touchscreen monitor, Dell PC

– Softkeyboard (javascript)

– Camtasia program V.2.14

– MFD Tool (Francis, 2002)

Korea University

User Interface Lab

Cop

yrig

ht 2

00

8 b

y U

ser

Inte

rfa

ce L

ab

151Result (1) - 총 수행시간분석

• 피실험자 1 명당 630 개의 data * 7 명 = 4410 ( 모음 :1890, 자음 :2520)

• 총 수행 시간 분석

• 형태별로 유의한 수행시간의 차이를 보임 (F(5,405)=8.085, p<0.001)

60000

70000

80000

90000

100000

1 2 3 4 5 6

keyboard layout

msec

Korea University

User Interface Lab

Cop

yrig

ht 2

00

8 b

y U

ser

Inte

rfa

ce L

ab

151

• 형태별로 유의한 시간 차이를 보임 (F(5,4404)=7.436, p<0.001)• Duncan 분석 결과

Result (2) - 개별적인 키 선택 시간

Korea University

User Interface Lab

Cop

yrig

ht 2

00

8 b

y U

ser

Inte

rfa

ce L

ab

151

• 형태별로 유의한 시간 차이를 보임 (F(5,2514)=15.064, p<0.001)

• 한글 창제순 < 상관 빈도수• 초성 (F(5,1800)=6.715, p<0.001) 종성 (F(5.708)=13.533,

p<0.001)• 초성 < 종성 (t=7.867, p<0.001)

Result (3) - 자음 선택 시간

6 3 1 4 2 5500

700

900

1100초성 종성

keyboard layout

msec

Korea University

User Interface Lab

Cop

yrig

ht 2

00

8 b

y U

ser

Inte

rfa

ce L

ab

151

• 형태별로 유의한 시간 차이를 보임 (F(5,1884)=12.478, p<0.001)

• 옆모음 (F(5,792)=6.010, p<0.001)• 아래모음 (F(5,1086)=10.316, p<0.001)• 옆모음 < 아래모음 (t=3.152, p=0.002)

Result (4) - 모음 선택 시간

1 2 3 4 5 6500600700800900

1000옆모음 아래모음

keyboard layout

msec

Korea University

User Interface Lab

Cop

yrig

ht 2

00

8 b

y U

ser

Inte

rfa

ce L

ab

151

• 물리적 시간 = Fitts’ law movement time– Mackenzie(1992) Im=100 ms/bit– (F(5,45)=12.968, p<0.001)

• 인지적 시간 = 총 수행시간 – 물리적 시간– (F(5,405)=11.749, p<0.001)

Result (5) - 물리적 / 인지적 시간

1 2 3 4 5 62000030000400005000060000700008000090000

100000

물리적 시간 인지적 시간 총수행시간

keyboard layout

msec

Korea University

User Interface Lab

Cop

yrig

ht 2

00

8 b

y U

ser

Inte

rfa

ce L

ab

151

• 자음과 모음의 배열 변화 효과– 자음 > 모음 – 자모음 난이도 변화에 따른 trade-off 효과

• 한글 창제순 배열 vs 상관 빈도수 배열– Alphabetical order (Barton, 2001)

토 의 (1)

1 2740

780

820

860

900

자음모음

1 2550

650

750

850

950

Korea University

User Interface Lab

Cop

yrig

ht 2

00

8 b

y U

ser

Inte

rfa

ce L

ab

151

• 모음의 분리 효과 – 한글 문자적 특성 : 옆모음 (7), 아래모음 (5) – 옆모음 < 아래모음– Hick-Hyman Law(1954) Tr=Ic * log2(N)

• 인지적 시간의 우세 – 총 수행시간의 약 65% 차지 – KLM 을 이용한 휴대폰 문자 입력 연구 (Myung,2004) : mental 63%

토 의 (2)

옆모음 아랫모음700720740760780800820

시간

Korea University

User Interface Lab

Cop

yrig

ht 2

00

8 b

y U

ser

Inte

rfa

ce L

ab

151결 론

1. 자음과 모음의 특정 배열이 수행도에 영향– 자음 > 모음– 자음 : 한글 창제 순 – 초성 < 종성– 모음 : 분리 배열 ( 한글 창제 순의 영향 없음 )– 옆모음 < 아래모음

2. 인지적 시간에 대한 분석– 물리적 시간 < 인지적 시간– 초보자 vs 전문가

Korea University

User Interface Lab

Cop

yrig

ht 2

00

8 b

y U

ser

Inte

rfa

ce L

ab

151문헌 연구

• 김국 , 정병용 , 한글 자소의 분류와 연속 상관빈도 , 대한인간공학회지 , 21(2), 1-11, 2002• 강태원 , 한수경 , 터치스크린 유형 한글자판을 위한 유전자 알고리즘 , 한국정보과학회 학술발표논문집 , 제 28 권 제 1 호

(B), pp.286-288, 2001• 변정용 , 임해철 , 한글자료의 표현과 세벌식 한글 낱자형 부호계 연구 , 한국정보과학회 학술발표논문집 , 제 18 권 제 2 호

pp.829-832, 1990• Barton A. Smith & Shumin Zhai, Optimised virtual keyboards with and without alphabetical ordering – A

novice user study, IFIP TC13 International Conference on Human-Computer Interaction, Tokyo, Japan, pp.92-99, 2001.

• Dvorak, A.(1943) There is a better typewriter keyboard. National Business Education Quarterly, 12, 51-58.• Fitts, P. M. The information capacity of the human motor system in controlling the amplitude of movement.

Journal of Experimental Psychology, 47 (pp. 381-391), 1954.• Francis, G., and Rash, C. E. MFDTool (Version 1.3): A software tool for optimizing hierarchical information on

multifunction displays. Fort Rucker, AL: U.S. Army Aero medical Research Laboratory. USAARL Report No. 2002-22. 2002.

• Hick, W.E On the rate of gain of information. Quarterly Journal of Experimental Psychology, 4, 11-26, 1952.• Hyman, R. Stimulus information as a determinant of reaction time. Journal of Experimental Psychology, 45, 423-

432, 1953.• Mackenzie, I.S and S.X. Zhang, The design and evaluation of a high-performance soft keyboard. In Proc. of

CHI’99: ACM Conference on Human Factors in Computing Systems. pp.25-31, 1999.• MacKenzie, S. (1992). Fitts' law as a research and design tool in human-computer interaction. Human-

Computer Interaction, 7. pp. 91-139.• Myung, R. Keystroke-level analysis of Korean text entry methods on mobile phones, Int. J. Human-Computer Studies

60, 545-563, 2004.• Norman, D.A., & Fisher, D. (1982) Why alphabet keyboards are not easy to use: Keyboard layout doesn’t

matter much. Human Factors, 24, 509-520.• TextwareSolutions, The FITALY one-finger keyboard, 1998• Zhai, S., Hunter, M., and Smith, B. A. The Metropolis keyboard - An exploration of quantitative techniques for

virtual keyboard design. Proc. UIST 2000, CHI Letters2(2), ACM Press (2000), 119–128, 2000.