• 전자통신동향분석
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• 제22권4호통권106호
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• pp.87-95
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• 2007

급속한 정보통신 기술의 발달로 인하여 유비쿼터스 컴퓨팅의 기술, 네트워크 인프라, 3D 기술, 가상현실 기술 등 미래 콘텐츠 기술을 적용한 새로운 디지털 사용자 환경이 구축되고 있다. 교육 및 지식 분야에서도 동영상 기반이나 플래시 기반의 단순하고 일방형의 교육 콘텐츠를 벗어난 새로운 고품질의 이러닝 콘텐츠가 요구되고 있다. 또한 개인의 체험 중심의 학습경험과 지식을 스스로 구성해나가는 새로운 학습방법을 지원하는 이러닝 기술의 필요성이 증대되고 있다. 이에 대한 대안의 하나로 실재감과 몰입감을 촉진함으로써 학습효과를 향상시킬 수 있는 혼합현실기반의 이러닝 시스템의 개발이 시도되고 있다. 본 고에서는 혼합현실 이러닝 기술 개발 방향을 모색하기 위하여 국내외 혼합현실 이러닝 기술 동향, 시스템 사례, 교육적 효과에 대하여 살펴보고자 한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.651-656
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• 2017

가상훈련(Virtual Training)은 특정한 훈련을 목적으로 훈련에 필요한 환경이나 상황을 가상으로 구현하여 실제상황처럼 진행하는 교육 훈련으로서 최근 가상현실 기술의 급격한 발전으로 현실세계에서 직접 경험하지 못하는 상황을 실감적으로 체험하는 것에 대한 요구가 더욱 증대하고 있다. 특히, 가상훈련 시스템은 가상현실 기술을 활용하여 몰입감과 상호작용 제공을 통한 학습 효과가 높아 직접 관찰이 어렵거나 텍스트와 2D 자료로 설명하기에 어려운 학습내용, 가시화하기 어려운 내용, 추상적인 학습개념, 고위험 및 경비가 많이 드는 시험 등의 교육 분야에 매우 효과적이다. 본 연구에서는 수요를 반영한 가상훈련 시스템 개발을 위해 최근 교육의 패러다임인 국가직무능력표준 NCS (National Competency) 교육 분야를 분석하여 적용 가능한 가상훈련 콘텐츠를 제안한다. 향후, 제안한 가상훈련 콘텐츠들이 개발되어 NCS 교육과정을 가장 잘 반영하고 있는 폴리텍 대학등 대학 교육에 적용 가능할 것이라 사료된다.

• 정보교육학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.149-156
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• 2010

사회과 지역화교과서는 그 내용이 국지적이면서도 체험하기에는 매우 광범위한 장소로 이루어져 있는 경우가 많아 교사들과 학생들이 교수-학습활동을 하는 데에 어려움을 겪고 있다. 또한, 체계적인 지역교과서용 콘텐츠가 다른 과목과 비교하면 상대적으로 부족한 실정이다. 사회과 지역화교과서는 학생들의 체험이 요구되는 부분이 많기 때문에 단편적인 사진이나 동영상 자료로는 학생들과 교사들에게 충분한 도움이 될 수 없다. 사진기반 가상현실(PVR) 콘텐츠는 사진을 기반으로 하여 가상현실을 구현하는 것으로, 마우스 또는 키보드의 상하좌우 버튼을 이용하여 자신이 보고 싶은 곳을 $360^{\circ}$ 어느 방향에서나 볼 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한, 사진을 기반으로 제작되었기 때문에 이미지의 사실성이 기존 그래픽 형태의 가상현실에서 단점으로 지적되는 현실감과의 괴리가 거의 없다. 따라서 PVR 콘텐츠는 거리가 멀어 직접 가 볼 수 없는 공간에 대한 가상경험 및 정보를 제공할 수 있는 효과적인 교수-학습 콘텐츠이다. 본 논문에서는 초등학교 4학년 사회과 지역화교과서를 중심으로 간접 체험이 가능한 PVR 콘텐츠를 설계 구현한 후 학생들의 만족도와 학업성취도를 중심으로 검증작업을 시행하였다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.69-77
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• 2023

본 연구는 몰입형 가상환경에서의 가상현실 사용자의 사회적 현존감을 높이고 다양한 경험을 제공하기 위하여 강체 추적 기반의 가상 아바타 응용 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 마커를 사용한 모션 캡처 기반의 실시간 강체 추적을 기반으로 역운동학을 통해 가상 아바타의 동작을 추정한다. 이를 통해 현실 세계에서의 간단한 객체 조작으로 몰입감 높은 가상환경을 설계함을 목적으로 한다. 가상 아바타를 통한 몰입형 가상환경에 관한 응용을 실험 및 분석하기 위하여 과학실험 교육 콘텐츠를 제작하고 시청각 교육, 전신 추적, 그리고 제안하는 강체 추적 방법과의 설문을 통해 비교 분석하였다. 제안한 가상환경에서 참가자들은 가상현실 HMD를 착용하고 추정된 동작으로부터 실험 교육 행동을 수행하는 가상 아바타로부터 몰입과 교육 효과를 확인하기 위한 설문을 진행하였다. 결과적으로 강체 추적 기반의 가상 아바타를 활용하는 방법을 통해 전통적인 시청각 교육보다 높은 몰입과 교육 효과를 유도할 수 있었으며, 전신 추적을 위한 많은 작업 없이도 충분히 긍정적인 경험을 제공할 수 있음을 확인하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2021년도 제64차 하계학술대회논문집 29권2호
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• pp.637-638
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• 2021

가상현실 기술은 사용자가 스토리에 참여할 수 있으므로 상호작용을 갖는 인터랙티브 미디어 및 교육 콘텐츠로 활용하는 것에 장점이 있다. 가상현실 공간은 3D 공간으로 구성되며 가상환경에서 사용되는 3D 캐릭터들을 제작하기 위하여 일반적으로 3D 모델링과 키 프레임 기반의 애니메이션 기법이 사용된다. 이러한 과정들은 상대적으로 큰 비용과 많은 시간이 소요됨에 따라 저예산의 프로젝트에서는 가상현실 기술을 적용한 콘텐츠 제작을 어렵게 만든다. 본 논문은 2D 만화 이미지와 만화 스타일의 애니메이션을 활용하여 가상현실 콘텐츠 제작기법을 제안하고, 만화 형식의 가상현실 콘텐츠를 제작하여 연구를 진행하였다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제10권1호
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• pp.19-28
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• 2021

최근 교육 분야에서는 가상현실 기술을 교육현장에 접목하여 교육 매체로 사용을 하고자 하는 시도들이 다양하게 진행되고 있다. 이에 과학교과 방면에서도 가상현실 환경 구축 기술을 이용하여 공간 및 상황 등의 여러 제한에서 벗어나 보다 다양하고 활동적인 실험을 할 수 있는 과학 실험 시뮬레이션을 필요로 하고 있다. 본 연구에서는 과학교과 중 물리 과목을 선택하여 물리 현상 중 하나인 포물선 운동 공식을 활용한 실험 시뮬레이션을 가상현실 공간에 구현한 뒤, 융합인재교육(STEAM) 이론의 학습 준거를 기준으로 실제 물리 교육에 활용이 가능함을 증명하였다. 이를 통해 가상현실 공간을 활용한 구체적인 교육 모형을 설계할 수 있음을 확인하였고, 전통적인 교육 모형과 현대적 기술의 접목으로 여러 교과에서 보다 효과적인 학습 방법으로 교육을 진행할 수 있음을 보여준다. 연구 결과와 관련하여 향후 연구 방안 및 실제 교육현장에서의 활용 가능성을 시사한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.83-92
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• 2018

본 논문에서는 가상현실 기술을 이용한 범죄 프로파일링 시뮬레이션 교육 및 평가 시스템을 제안한다. 국내에서는 지난 10년 동안 강력범죄의 발생비가 45.2% 증가함에 따라 프로파일링의 중요성이 대두되었다. 하지만 기존 교육과정 문제로 인해, 국내 프로파일러의 수는 서른여섯 명으로 매우 적은 수준이다. '범죄 재현 학습'은 프로파일링을 교육하는 대표적인 방법이지만, 여러 제약사항이 존재해 실질적인 교육이 이루어지지 못하는 실정이다. 따라서 본 시스템은 기존의 제약사항을 해결하고자 가상현실 기술을 활용하였으며, 사용자는 가상현실로 구현된 범죄 현장에서 상호작용을 통한 몰입형 체험으로 프로파일링에 대한 시뮬레이션 교육과 평가를 받을 수 있도록 하였다. 본 시스템의 활용으로 많은 기관에서 프로파일링 교육이 활성화될 수 있을 것이며, 다양한 프로파일링 기법을 교육받은 우수한 프로파일러를 양성하는 데 크게 기여할 것으로 기대된다.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 1998년도 추계학술발표논문집
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• pp.291-296
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• 1998

기존의 텍스트만 제공하던 학습방법에서 발전해 텍스트, 이미지, 사운드 동영상 자료를 제공함으로써 시각적 청각적인 학습효과를 증가시킬 수 있었다. 하지만 많은 경우 2차원 화면상에 문자나 사진 정보만을 제공함으로써 일상적이고 수동적인 학습에 지나지 않았다. 최근에 들어서는 이러한 문제를 극복하려는 한가지 방법으로서 가상현실을 이용한 체험학습을 통하여 보다 능동적이고 효과적인 교육을 시도하려는 연구가 진행되고 있다. 따라서 본 논문에서는 PC상에서 몰입감을 느낄 수 있는 HMD(Head Mounted Display)와 3차원 마우스를 사용하여 가상현실의 태양계를 탐험하고 이를 바탕으로 학습활동을 함으로써 학습 효과를 높일 수 있는 가상천체 학습 시스템을 구현하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2021년도 춘계학술발표대회
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• pp.238-241
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• 2021

가상현실은 시·공간을 초월하는 경험이 가능하며 아이들의 몰입감과 학습효과를 높일 수 있어 교육 도구로서의 가치를 인정받고 있다. 정부는 VR 기기를 전국의 초등학교에 보급하고 있지만, 양질의 교육용 실감형 콘텐츠는 부족한 상황이다. 따라서, 본 논문에서는 가상현실 기술을 활용한 국악기 연주 체험 프로그램을 제안하였다. Unity의 물리 엔진과 Oculus의 햅틱 기능을 이용하여 전통 국악기 중 편경을 실감 나게 연주할 수 있도록 가상환경을 구현하였다. 리듬 게임 형식을 적용하여 아이들의 흥미 또한 유발하였다. 이 프로그램을 통해 국악기를 직접 연주하며 해당 국악기에 대한 지식을 자연스럽게 습득할 수 있을 것이라 기대한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2022년도 제65차 동계학술대회논문집 30권1호
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• pp.55-56
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• 2022

본 논문에서는 유·아동의 독서활동을 돕고자 기존에 있는 동화책과 가상현실 기술을 결합한 몰입형 동화 콘텐츠를 제안한다. VR 환경은 3D 입체 환경을 통한 중다감각적 상호작용을 가능하게 하여 학습자로부터 동기를 유발시킨다. 프로그램이 시작되면 컨트롤러가 활성화되며 동화보기, 미니게임 등 동화에 직접적으로 참여하여 즐길 수 있는 콘텐츠로, 향후 유·아동의 교육적인 면에서도 더욱 효과적일 것으로 기대된다.