• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.99-104
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• 2009

최근 멀티미디어 기술과 가상/증강현실 기술의 발전으로 사용자에게 몰입감 있는 콘텐츠를 제공하는 여러 시스템들이 제안되고 있다. 또한 기존의 시각과 음향효과만으로 이루어진 시스템의 한계를 넘어서 실제와 같은 느낌을 전달할 수 있는 햅틱기술을 적용하여 보다 몰입감있는 체험형 실감책들이 고안되고 있다. 본 논문은 과학교과서를 중심으로 과학적 이론을 보다 효과적으로 가르치고 배우기 위해 필요한 다양한 촉감(Haptic)을 분류하고, 이를 실감책에 적용하여 책이 담고 있는 주요 내용 또는 삽화와 관련된 다양한 멀티미디어 콘텐츠를 가상/증강환경에서 시청각정보와 함께 촉각콘텐츠를 독자에게 제공함으로써 보고, 듣고 만질 수 있는 적극적인 촉감 상호작용이 가능한 실감책 ('Sil-Gam' Book) 시스템의 기본 프레임워크를 제시한다. 제시된 실감책은 크게 세 부분으로 구성된다. 첫째, 실감책을 읽고 있는 사용자의 손가락의 위치, 시선과 같은 사용자의 움직임을 추적하고 책의 크기, 페이지 등을 인식하는 센서가 부착된 센싱 부; 둘째, 장비에 따라 적용 가능한 촉감 속성, 물체의 움직임에 따라 적용할 수 있는 촉감 속성등 다양한 촉감콘텐츠의 속성을 저작하고 편집하는 소프트웨어 부; 마지막으로 사용자에게 저작된 실감 콘텐츠를 사용자가 쉽고 직관적으로 체험하게 하기 위한 디스플레이부로 구성된다. 여기서 디스플레이 부는 세부적으로 시청각 콘텐츠를 전달하는 시청각 디스플레이 부와 역촉감 콘텐츠를 전달하는 역촉감 디스플레이부로 구성된다. 본 논문에서는 또한 실감책 촉감 저작도구를 사용하여 제시할 수 있는 다양한 촉감을 중고등학교 교육과정에서 배우는 과학 이론에 적용하여 과학 실험시 경험할 수 있는 다양한 역/촉감을 전달하는 몇 가지 시나리오를 예시하였다.

• 발명하는 사람들
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• 25호
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• pp.3-4
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• 2004

상상의 날개를 달자! `대한민국 발명 콘텐츠 공모전` - 발명꿈나무들의 요람, 발명공작교실 증설 - 충남교육청 `전국학생과학발명품 경진대회`서 최우수 교육청 선정 - e-마켓 통해 특허상품 인터넷에서 만난다 - 특허넷 시스템, 세계 최고 수준으로 평가 받다

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제30권3호
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• pp.61-69
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• 2024

혼합현실 기술은 가상현실과 증강현실 기술의 장점을 결합한 기술로 혼합현실 사용자는 현실 세계를 배경으로 가상의 객체와 상호작용할 수 있다. 또한, 가상의 객체는 현실 세계와 상호작용이 가능하여 사용자는 더욱 높은 몰입감을 경험할 수 있다. 본 연구는 현실을 기반으로 하는 혼합현실 기반의 몰입형 콘텐츠를 제작하기 위하여 메타 퀘스트 프로를 활용한 전기회로 실습교육 콘텐츠를 제안한다. 이를 위해, 우선, 유니티 3D 엔진에서 메타 퀘스트 프로 장비를 연동하여 혼합현실 콘텐츠를 제작하기 위한 개발 과정을 정리한다. 그리고 초등학교 과학 수업 등에서 활용되는 전통적인 전기회로 실습교육 방식에서 착안하여 혼합현실을 기반으로 같은 교육 방식과 조작 과정을 가지는 가상 전기회로 실습교육 콘텐츠를 제작한다. 마지막으로, 제작된 콘텐츠를 활용하여 제공하는 혼합현실 기반의 교육환경이 사용자에게 미치는 영향으로 현존감과 경험을 분석하기 위한 설문 실험을 진행한다. 이를 통해, 제안하는 실습교육 콘텐츠의 활용성을 평가하고 향후 연구 방향을 제시한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2018년도 춘계학술발표대회
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• pp.202-204
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• 2018

2018년 현재 한국과학기술정보연구원(KISTI)은 계산과학공학 플랫폼 기반으로 온라인 시뮬레이션이 가능한 EDISON(EDucation-research Integration through Simulation On the Net) 서비스를 제공하고 있다. 해당 플랫폼 서비스는 7개 전문분야(전산의학, 전산설계, 전산열유체, 구조동역학, 계산화학, 나노물리, 도시환경)의 학생 및 연구자들이 학습 및 시뮬레이션을 실행하고 결과를 활용할 수 있도록 지원하고 있다. 하지만 EDISON 플랫폼은 시뮬레이션 서비스에 초점을 맞춰 개발과 서비스를 제공했기 때문에 국내외 MOOC(Massive Open Online Course) 서비스들에 비해 아직 교육 콘텐츠가 부족하다. 그리하여 본 논문에서는 계산과학공학 플랫폼에 교육 콘텐츠를 체계적으로 제공하기 위한 커리큘럼 서비스를 설계 및 제안하였다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2018년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.81-82
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• 2018

본 연구는 혁신영상콘텐츠에 대한 선호 요인이 창업 경험에 따라 차이가 있는지 실증적으로 분석하였다. 창업 및 과학기술, 사업화와 관련된 온라인 플랫폼(아이디어마루 등) 회원을 표본으로 설문조사를 실시하였으며, 분석 결과 창업 경험이 있거나 계획중인 집단은 창업경험이 없는 집단에 비해 콘텐츠의 정확성과 유용성을 중요시 하는 것으로 나타났고, 반대로 창업경험이 없는 집단은 즐거움을 상대적으로 중시하는 것으로 나타났다. 이 연구결과는 혁신영상콘텐츠 혹은 기술사업화 관련 교육 콘텐츠로 확대해 적용될 수 있다.

• 문화기술의 융합
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• 제8권1호
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• pp.483-497
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• 2022

최근 COVID-19로 인해 비대면 온라인 강의가 전 세계적으로 진행되고 있다. 포스트 코로나 시대의 고등교육은 원격수업이 주요 교수 학습방법으로 자리 잡고 있다. 이러한 때에 메타버스(Metaverse)가 새로운 대안으로 제시되고 있다. 메타버스는 아바타, 3D 공간, 상호작용을 동반한 활동과 같은 기본요소를 가지고 있으며 이것은 기존VR(Virtual Reality) 콘텐츠와 비교되는 차이점이다. 본 연구는 메타버스의 3요소를 반영하여 실제 강의에 적용할 수 있는 교육용 메타버스 플랫폼을 설계하고 구축하였다. 즉, 중학교, 고등학교, 교사, 학부모 등의 사용성 평가를 통해 사용자의 요구사항을 반영하여 HMD, 스마트폰, 타블렛, PC 등 다양한 디바이스를 지원하는 크로스 디바이스 플랫폼을 구현하여 누구나 쉽게 메타버스 강의에 참여할 수 있도록 했다. 현재 메타버스 플랫폼은 다양하게 개발되어 서비스되고 있으나 교육용으로 설계된 서비스는 거의 찾아볼 수 없다. 기존 화상회의 솔루션인 Zoom과 같은 서비스를 비대면 교육용으로 사용했듯이 현재 서비스되는 메타버스의 일부 기능을 교육용으로 활용하여 일회성 이벤트 형태로 사용되고 있다. 본 연구를 통해 개발된 교육용 메타버스 플랫폼은 향후 교육을 위한 메타버스를 구축함에 있어서 참고가 될 수 있을 것으로 기대한다.

• 방송공학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.110-121
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• 2015

디지털 앱북은 기존의 전자책에서 발전한 형태의 멀티미디어 콘텐츠로서 동영상, 소리뿐만 아니라 모바일 기기의 센서를 이용한 다양한 상호작용을 지원할 수 있는 장점이 있다. 모바일 기기의 발전으로 이러한 디지털 앱북의 수요는 폭발적으로 증가하고 있지만, 상호작용을 지원하기 위해서는 프로그래밍 제작 노력이 많이 필요하기 때문에 공급이 그 늘어난 수요를 따라가기 힘든 실정이다. 이러한 문제를 해결하고자, 본 논문은 자연과학 교육용 디지털 앱북의 흥미를 느끼게 해주는 핵심 요소인 사용자-기기간 상호작용 기능들을 라이브러리로 구현하고 검증하였다. 제안 라이브러리는 사용자 동작 인식부, 기기 동작부, 콘텐츠 동작부로 구성되며, 각 부의 명령을 조합하여 다양한 상호작용 함수를 제공한다. 이러한 설계는 코드의 재사용성, 개발자의 쉬운 이해와 활용성, 넓은 확장성을 지원할 수 있다. 구현된 라이브러리는 상용화를 위한 자연과학 교육용 디지털 앱북 콘텐츠 제작에 직접 이용되었으며, 그 결과 코드 사용량을 크게 줄이고 개발 시간을 단축함으로써 제작 효율을 높일 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권2호
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• pp.265-278
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• 2012

본 연구는 2000년부터 연구 시점인 2011년 6월까지 한국과학교육학회와 한국초등과학교육학회에 실린 관련 연구 논문들을 연도별 관련 논문 편수, 연계주제, 연구내용, 연구설계, 교육대상의 준거를 통해 분석함으로써 현재까지 융합 및 통합 과학교육과 관련된 학계의 연구 동향을 살펴보기 위한 연구이다. 해당 기간 동안의 분석 대상 논문은 총 110편(한국과학교육학회지 게재 논문 894편 중 69편, 한국초등과학교육학회지 게재 논문 446편 중 41편)이 해당되었다. 연도별 융합 및 통합 과학교육과 관련된 연구 논문의 게재 편수 분석 결과 2000년대 중반까지는 게재 논문 수의 꾸준한 증가를 보이다가 이후 관련 논문수가 줄어드는 경향이 있었다. 연계주제별 분석 결과 STS 및 통합 분야 연계가 가장 많았으며 그 다음으로는 과학분야 내 연계, 타 교과 연계 순으로 나타났다. 연구내용별 분석 결과 효과분석에 대한 연구가 가장 많았으며 다음으로 실태/인식, 이론/내용분석, 개발/적용의 순으로 분석되었다. 교육대상별 분석 결과 초등학생을 대상으로 한 연구가 가장 많았으며 다음으로 중학생, 고등학생, 문헌, 교사, 예비교사 등의 순으로 나타났다. 이러한 융합 및 통합 과학교육에 대한 연구 분석은 지금까지의 연구 동향 뿐 아니라 앞으로의 관련 연구 방향에 대한 시사점도 함께 제공해 줄 수 있는 바, 다양한 관련 연구 자료들의 종합적인 데이터베이스화 및 분석 노력, 현장감 있는 융합 콘텐츠의 개발, 교사 인식 변화 연수 지원, STS 교육에 대한 반성적 평가 등의 필요성을 제시하였다는 점에서 본 연구의 의의를 찾을 수 있다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제14권6호
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• pp.89-98
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• 2014

본 논문에서는 초등학생, 중학생의 기초 과학 원리의 이해를 위한 기능성 게임의 활용과 그 결과에 대해 기술한다. 우리는 기능성 게임을 통한 자연스러운 과학 원리의 체득을 위하여 초등학교 3~6, 중학교 1~3학년의 과학 교육과정을 분석하여 게임에 적합한 학습 콘텐츠 및 커리큘럼을 구성하였다. 이렇게 작성된 커리큘럼을 바탕으로 과학 교육용 기능성 게임 '사이언스 히어로즈'을 개발함으로써 실제 교육현장에서 추상적, 시간-공간적인 이유로 학습이 어려운 부분에 대해 교수-학습 과정을 도울 수 있도록 하였다. 본 연구에서는 개발된 게임에 대해 현직 과학 교과 교사들의 기능성 게임 평가 테스트를 수행하여 본 게임을 통한 실제 교육현장으로 적용 가능성 및 보완점을 알아보았다.

• 과학교육연구지
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• 제36권2호
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• pp.354-368
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• 2012

연구에서는 2009 개정 교육과정에 따른 초 중학교 과학과 교육과정 적용 관련 실태 및 요구, 교육과정의 변화 내용별 적용상의 예상 쟁점과 해결 방안 등을 탐색하기 위하여, 초등학교 교사와 중학교 과학 교사들을 대상으로 설문 조사를 실시하였다. 초 중학교 교사들은 과학과에서 학년군제 운영에 대해 다소 부정적인 견해를 갖는 것으로 나타났다. 동일한 교과군에 속하는 과학과 실과(기술 가정)를 연계 적용하는 방식으로 유사한 주제와 내용을 통합 또는 연계하여 운영하는 방안이 적절하다는 의견이 많았다. 학교 교육과정 편성 운영 시 과학 수업은 기준 수업 시수대로 하는 경우가 많았다. 수준별 수업에 대해서는 과학과 수업에서 필요하다고 인식하지만, 실제로 수준별 수업을 하는 경우는 적었다. 융합인재교육(STEAM)의 적용을 위해서 적절한 수업 방법과 평가 방법의 안내가 필요하고 창의성 인성 교육 내용이 포함된 과학 콘텐츠의 개발이 필요하다는 의견이 많았다. 개정 교육과정의 현장 적용을 위해서 과학 교사들이 교육과정 개정 취지와 2009 개정 과학과 교육과정의 특징을 인식하도록 실제적인 연수를 실시하고, 단위 학교의 교사 협의회가 활성화되도록 지원하며, 실현 가능성 높은 융합인재교육(STEAM) 방안을 개발하여 보급할 필요가 있다.