일반적으로 개인들은 자연기반 여행을 통해 행복을 얻을 수 있다. 따라서 본 연구에서는 자연기반 여행에서 자연유대감을 느끼면 정말로 회복하고 행복을 느끼는지 심리ㆍ생리지표를 활용하여 과학적으로 확인하고자 한다. 이를 검증하기 위하여 선행연구를 바탕으로 81명의 연구 대상자를 선정하였고, 1박 2일간 자연기반 여행에 참여하는 실험연구를 진행하였다. 여행 전ㆍ중ㆍ후의 반복측정 분산분석을 실시한 결과, 심박변이도 및 심리적 지표 간에는 유사한 추세의 변화가 나타나는 것이 확인되었다. 또한 회귀분석 결과, 자연유대감과 주의회복, 주의회복과 여행행복 및 자연유대감과 여행행복 간에 양(+)의 영향관계가 도출되었다. 자연유대감과 심박변이도 회귀분석 결과 전체 주파수 강도(TP)를 제외하고 고주파영역(HF), RMSSD, NN 간격의 표준편차(SDNN) 지표들과 정의 영향관계가 나타났다. 본 연구는 여행 현장의 연속선상에서 심리 및 생리 변수를 측정하여 시간에 따른 긍정적 변화를 확인하고, 지표 간 영향관계를 확인하여 자연 여행을 통한 긍정적 심리 지각의 객관성을 높였으며, 자연공간의 긍정 심리 증진효과를 검증하였다는 데 학술적 의미가 있다. 실무적으로는 자연 여행을 통한 행복 상승을 위한 질적 성장 중심의 정책 마련이 필요함을 확인하고, 자연기반 여행 산업이 양질의 성장을 할 수 있게 구체적인 방향성을 제시하였다.