훌륭한 UI는 단순히 보기 좋고 아름다운 것을 넘어, 사용자가 원하는 작업을 얼마나 ‘효율적으로’ 수행할 수 있게 하는가에 그 핵심이 있습니다. 그렇다면 우리는 어떻게 UI의 효율성을 객관적으로 측정하고, 여러 디자인 시안 중 어떤 것이 더 빠른 작업 시간을 보장할지 과학적으로 예측할 수 있을까요? 사용자의 감상이나 기획자의 직관에만 의존하는 대신, 사용자의 행동을 정량적으로 분석하고 예측하는 모델이 있다면, 우리는 더 나은 의사결정을 내릴 수 있을 것입니다.
이러한 필요에 답을 제시하는 대표적인 모델이 바로 인간-컴퓨터 상호작용(HCI) 분야의 고전이자 핵심 이론인 ‘GOMS 모델’입니다. GOMS는 사용자가 특정 작업을 수행하는 데 걸리는 시간을 예측하기 위한 강력한 분석 도구입니다. 이 모델을 이해하면, 우리는 왜 어떤 인터페이스는 빠르고 편리하게 느껴지고, 다른 인터페이스는 답답하고 비효율적으로 느껴지는지에 대한 근본적인 원인을 파악할 수 있습니다. 이 글에서는 정보처리기사 시험에서도 중요하게 다루는 GOMS 모델의 네 가지 핵심 구성 요소를 자세히 살펴보고, 구체적인 적용 예시를 통해 이 모델이 어떻게 UI의 효율성을 높이는 데 기여하는지 알아보겠습니다.
목차
- GOMS 모델이란?: 인간-컴퓨터 상호작용의 예측 모델
- GOMS의 4가지 핵심 요소 파헤치기
- GOMS 모델 적용 예시: 텍스트 단어 삭제하기
- GOMS 모델의 주요 종류들
- 마무리: 효율성 측정의 과학적 접근
1. GOMS 모델이란?: 인간-컴퓨터 상호작용의 예측 모델
인간-컴퓨터 상호작용의 예측 모델
GOMS 모델은 1983년 스튜어트 카드(Stuart Card), 토마스 모란(Thomas P. Moran), 그리고 앨런 뉴웰(Allen Newell)에 의해 개발된 인간 정보 처리 모델의 한 종류입니다. 이 모델의 이름은 네 가지 핵심 구성 요소인 **목표(Goals) , 조작(Operators), 방법(Methods), 선택 규칙(Selection Rules)**의 앞 글자를 따서 만들어졌습니다. GOMS의 핵심 목적은 특정 작업에 대해 **숙련된 사용자(Expert User)**가 오류 없이(Error-free) 작업을 수행할 때 걸리는 시간을 정량적으로 예측하는 것입니다.
이 모델은 사용자의 머릿속에서 일어나는 인지적 과정과 실제 손으로 수행하는 물리적 과정을 여러 개의 작은 단위로 분해하고, 각 단위 행동에 소요되는 시간을 합산하여 전체 작업 시간을 계산합니다. 이를 통해 우리는 실제 프로토타입이나 제품 없이도 설계 단계에서 여러 디자인 대안들의 수행 시간을 예측하고 비교 분석하여, 가장 효율적인 인터페이스를 선택하는 데 도움을 받을 수 있습니다.
GOMS의 기본 가정
GOMS 모델을 이해하기 위해서는 몇 가지 기본 가정을 알아두어야 합니다. 이 모델은 사용자가 무엇을 어떻게 해야 할지 이미 알고 있는 ‘숙련자’를 대상으로 합니다. 따라서 새로운 기능을 탐색하거나 학습하는 과정, 또는 실수를 저지르고 수정하는 시간은 계산에 포함하지 않습니다. 주로 콜센터 상담원의 데이터 입력 작업이나 문서 편집 작업과 같이, 반복적이고 절차가 명확한 과업을 분석하는 데 매우 효과적으로 사용됩니다.
2. GOMS의 4가지 핵심 요소 파헤치기
GOMS 모델은 사용자의 행동을 네 가지 계층적인 요소로 나누어 분석합니다.
G – 목표 (Goals)
목표는 사용자가 시스템을 통해 달성하고자 하는 ‘무엇(What)’을 의미합니다. 이것은 사용자의 최종적인 의도이며, “보고서 문장을 수정한다”와 같은 상위 목표와, 이를 달성하기 위한 “특정 단어를 삭제한다”, “오타를 수정한다”와 같은 하위 목표들로 계층적인 구조를 가질 수 있습니다. GOMS 분석은 가장 먼저 사용자의 목표가 무엇인지 명확하게 정의하는 것에서부터 시작합니다.
O – 조작 (Operators)
조작은 목표를 달성하기 위해 사용자가 수행하는 가장 기본적인 단위 행동을 의미합니다. 더 이상 나눌 수 없는 원자적인 행동으로, 인지적, 지각적, 운동적 조작으로 구성됩니다. 예를 들어, ‘키보드에서 특정 키 누르기(Press key)’, ‘마우스로 특정 위치 클릭하기(Click mouse)’, ‘화면에서 특정 단어 찾기(Scan for text)’, ‘다음에 할 일을 결정하기(Think)’ 등이 조작에 해당합니다. HCI 연구를 통해 각 조작에 소요되는 평균적인 시간값이 미리 정의되어 있으며, 이것이 GOMS 모델이 정량적 예측을 가능하게 하는 핵심 기반이 됩니다. (예: 키보드 키 누르기 ≈ 0.28초)
M – 방법 (Methods)
방법은 특정 목표를 달성하기 위해 필요한 일련의 조작(Operators)들의 순차적인 묶음입니다. 즉, 목표를 달성하기 위한 구체적인 ‘어떻게(How)’에 해당합니다. 하나의 목표를 달성하기 위해 여러 가지 방법이 존재할 수 있습니다. 예를 들어, ‘단어 삭제’라는 목표를 위해 ‘마우스를 사용한 방법(더블클릭 후 Delete 키 누르기)’과 ‘키보드를 사용한 방법(단축키로 단어 선택 후 Delete 키 누르기)’ 두 가지가 있을 수 있습니다.
S – 선택 규칙 (Selection Rules)
선택 규칙은 특정 목표를 달성하기 위한 여러 방법(Methods)들 중에서, 숙련된 사용자가 어떤 특정 상황에서 어떤 방법을 선택할 것인지를 결정하는 ‘만약 ~이라면, ~한다 (If-Then)’ 형식의 규칙입니다. 예를 들어, “만약 손이 키보드 위에 있다면, 키보드를 사용하는 방법을 선택하고, 그렇지 않고 손이 마우스 위에 있다면, 마우스를 사용하는 방법을 선택한다”와 같은 규칙이 있을 수 있습니다. 이 선택 규칙을 통해 GOMS는 사용자의 상황에 따른 행동 패턴까지 예측할 수 있게 됩니다.
3. GOMS 모델 적용 예시: 텍스트 단어 삭제하기
GOMS 모델이 실제로 어떻게 적용되는지, 텍스트 편집기에서 한 단어를 삭제하는 간단한 시나리오를 통해 살펴보겠습니다.
- 최상위 목표(Goal): 텍스트에서 특정 단어를 삭제한다.
여기에는 두 가지 방법이 있다고 가정해 봅시다. (각 조작의 소요 시간은 연구에 따른 평균값입니다.)
- 방법 1: 마우스를 사용하는 방법
- 조작: 마우스 커서를 목표 단어로 이동한다 (1.1초)
- 조작: 마우스로 단어를 더블클릭하여 선택한다 (0.4초)
- 조작: 손을 키보드의 Delete 키로 이동한다 (0.4초)
- 조작: Delete 키를 누른다 (0.28초)
- 방법 1의 총 예측 시간: 1.1 + 0.4 + 0.4 + 0.28 = 2.18초
- 방법 2: 키보드를 사용하는 방법 (커서가 해당 줄에 있다고 가정)
- 조작: 단어 단위로 커서를 이동하는 단축키를 누른다 (예: 2회, 0.28 * 2 = 0.56초)
- 조작: 단어 선택 단축키를 누른다 (0.28초)
- 조작: Delete 키를 누른다 (0.28초)
- 방법 2의 총 예측 시간: 0.56 + 0.28 + 0.28 = 1.12초
- 선택 규칙: “만약 손이 이미 키보드 위에 있다면, 방법 2를 사용한다.”
이 분석을 통해 우리는 키보드를 주로 사용하는 숙련된 사용자에게는 단축키를 활용한 방법이 마우스를 사용하는 것보다 약 2배 가까이 빠르다는 정량적인 결론을 얻을 수 있습니다. 따라서 텍스트 편집과 같이 반복적인 입력이 많은 프로그램에서는 다양한 단축키를 제공하는 것이 전체적인 작업 효율성을 높이는 데 매우 중요하다는 설계 원칙을 도출할 수 있습니다.
4. GOMS 모델의 주요 종류들
초기의 GOMS 모델 이후, 사용 편의성과 분석의 정교함을 높인 여러 파생 모델들이 개발되었습니다.
CMN-GOMS
카드, 모란, 뉴웰이 제안한 최초의 모델로, 목표의 계층 구조와 선택 규칙까지 매우 상세하게 분석합니다. 가장 정확하지만 분석 과정이 복잡하고 시간이 오래 걸린다는 단점이 있습니다.
KLM (Keystroke-Level Model, 키스트로크 레벨 모델)
GOMS의 가장 단순화된 버전으로, 실용성을 높여 가장 널리 사용되는 모델 중 하나입니다. 목표, 방법, 선택 규칙은 생략하고 오직 조작(Operator)들의 나열만으로 작업 시간을 예측합니다. K(키 누르기), P(마우스 포인팅), H(손 이동), M(정신적 준비) 등 몇 가지 기본 조작자와 평균 시간값만을 사용하기 때문에 누구나 비교적 쉽게 적용할 수 있습니다.
NGOMSL (Natural GOMS Language)
자연어와 유사한 형식의 정형화된 언어를 사용하여 GOMS 분석을 보다 체계적으로 기술하는 모델입니다. 학습 시간 예측도 가능하다는 장점이 있습니다.
CPM-GOMS (Cognitive-Perceptual-Motor GOMS)
인간의 인지, 지각, 운동 시스템이 병렬적으로 작동할 수 있다는 점을 모델에 반영한 것입니다. 예를 들어, 사용자가 마우스를 움직이면서(운동) 동시에 다음 목표를 생각하는(인지) 상황을 분석할 수 있어, 더욱 정교한 시간 예측이 가능합니다.
5. 마무리: 효율성 측정의 과학적 접근
효율성 측정의 과학적 접근
GOMS 모델은 UI의 사용성을 ‘편리하다’, ‘빠르다’와 같은 주관적인 감상이 아닌, 초(second) 단위의 객관적이고 정량적인 수치로 평가할 수 있는 강력한 이론적 토대를 제공합니다. 특히 반복적인 과업이 많은 전문적인 소프트웨어나 시스템의 UI를 설계할 때, GOMS 분석을 통해 단 몇 초의 시간이라도 단축할 수 있는 최적의 인터페이스를 설계할 수 있으며, 이는 전체적인 생산성 향상에 막대한 영향을 미칠 수 있습니다. GOMS는 디자이너와 기획자의 의사결정을 뒷받침하는 과학적인 근거를 제시함으로써, UI 설계를 한 단계 더 높은 수준으로 끌어올립니다.
적용 시 주의사항 및 한계
GOMS 모델은 매우 유용하지만, 그 한계를 명확히 인지하고 사용해야 합니다. 첫째, 이 모델은 ‘숙련된 사용자’의 ‘오류 없는’ 수행을 가정하므로, 초보자의 학습 과정이나 시행착오를 분석하는 데는 적합하지 않습니다. 둘째, 정해진 절차를 따르는 과업 분석에는 탁월하지만, 창의적인 문제 해결이나 탐색과 같은 비정형적인 작업에는 적용하기 어렵습니다. 셋째, 사용자의 만족도나 감성과 같은 질적인 측면은 전혀 고려하지 않고 오직 ‘수행 시간’이라는 효율성에만 초점을 맞춥니다. 따라서 GOMS 모델은 유일한 평가 잣대가 아니라, 사용성 테스트와 같은 다른 질적 평가 방법들과 함께 상호 보완적으로 활용될 때 가장 큰 가치를 발휘할 수 있습니다.
