HMD의 대중적 도입으로 인해 가상현실에 대한 관심이 커지고 있다. 이런 가상현실에서의 활동은 현실과는 다른 효과들 가져올 것으로 예상되어 가상현실과 현실 간 비교 효과연구가 필요하다. 특히 가상현실에서의 교육적 효용성은 여러 연구에서 입증하고 있으나, 아직 특수교육의 경험적 맥락에 그치고 있다. 이 연구는 가상현실의 환경 안에서 교육게임콘텐츠의 기억 습득이 이루어 질 때 나타나는 장기기억효과에 대한 실증적 연구를 실시하였다. 가상현실이 아닌 e-러닝 조건과 가상현실조건 e-러닝 두 조건 내에서 학습기억실험을 실시하여 장기기억 감소율의 차이에 대한 평균차이를 검증한 결과 가상현실그룹에서 보다 낮은 기억감소율이 나타났다. 또한 배경의 유무에 따라 차이를 확인한 결과 가상환경배경이 제시된 경우에만 유의미한 차이가 나타나 가상현실의 가상환경이 장기기억의 중요한 요인임을 확인하였다.
본 연구의 목적은 반도체 생산라인-클린룸에 활용할 수 있는 가상현실 실습 콘텐츠 제작 설계, 제작과정에 관한상 교육환경을 제공을 목표로 진행하였다. 사용자는 본 과정을 통하여 클린룸 입장 전후의 절차적 지식과 함께, 반도체 솔라셀 주요 제조설비를 직접 체험하는 등 실제에 가까운 체험을 통한 실제적 지식을 습득할 수 있다. 특히 반도체 및 솔라셀 제조공정에 필요한 체험 콘텐츠와 클린룸 입실 절차 체험 콘텐츠 환경 조성하여 사용자에게 실제에 가까운 몰입 경험을 제공하며, 이는 교육의 몰입감, 실재감, 교육의 비용, 효율성 및 교육 만족도 향상을 기대 하였다. 이러한 실감 콘텐츠의 몰입감, 상호작용, 지능화 등 그 특징에 따라 고위험(Dangerous), 체험불가(Impossible), 고대가성(Counter-productive), 고비용(Expensive) 분야에 활발히 적용될 것으로 예상되며, 실감 콘텐츠 학습자가 학습내용에 몰입하게 하고, 주도적/능동적 학습을 유도함은 물론 학습내용을 체화시켜 교육효과 증진 부문에 긍정적인 성과를 기대 하게되었다.
박물관은 문화유산을 직접 확인할 수 있는 역사교육의 산실로서 매우 중요한 역할을 함에도 불구하고 관람객이 지속적으로 감소하여 왔다. 이에 대한 주요 요인으로는 전시내용의 고정 및 콘텐츠의 부족, 일방적인 정보 전달에 치중함으로써 관람객의 흥미 유발을 이끌어 내지 못하는 것을 들 수 있다. 일부 박물관은 모바일 장비를 이용한 가상 및 증강현실 관람을 도입하고 있으나, 기술적인 한계와 조작의 불편함, 몰입도의 부족으로 인해 큰 효과를 보지 못하고 있다. 본 논문에서는 관람객이 재방문하고 싶은 박물관을 만들기 위해 혼합현실을 기반으로 한 박물관 전시 콘텐츠를 제작한다. 제작된 콘텐츠는 혼합현실을 이용함으로써 가상, 증강현실 콘텐츠보다 몰입감과 현실감을 높일 수 있다. 또한, 관람객과 상호작용할 수 있도록 혼합현실 기반 웨어러블 기기를 사용함으로써 생생한 전시물 체험을 할 수 있다.
가상현실의 높은 몰입감을 활용한 실감형 훈련 콘텐츠가 산업, 교육, 의료 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 특히 현실에서 실시하기 힘든 고위험, 고비용이 발생하는 교육훈련을 최신 가상현실 기술을 적용하여 현실과 비슷한 환경에서 효율적이고 안전하게 체험하여 교육효과를 높일 수 있다. 본 논문은 실감형 가상훈련 콘텐츠를 체계적으로 관리하고 정의된 평가요소를 기반으로 훈련 결과를 도식화된 그림으로 가시화하는 관리 시스템을 소개한다. 관리 시스템은 콘텐츠에서 생성되는 정보를 데이터베이스에 저장하여 각 훈련생의 훈련 기록을 실용적으로 관리할 수 있다. 또한 콘텐츠 기반 시나리오 생성 방법으로 훈련 목표, 참여인원, 평가요소 등을 설정하여 하나의 콘텐츠를 여러 시나리오로 생성할 수 있다. 본 논문은 관리 시스템의 제작 방법과 그 결과를 적용 사례인 가상현실 훈련 콘텐츠 기반으로 설명한다.
가상현실은 게임, 오락, 통신, 스포츠, 건축 분야에서 활발히 적용되고 있다. 특히 교육 분야에도 많은 가상현실 기반의 교육 시스템이 개발되고 있어 효율적인 학습효과를 만들어내고 있다. 그러나 기술적 한계, 콘텐츠의 부족, 이론적 연구 부족 등으로 인해 아직은 군사용 교육 훈련 부분 적용되기에는 수준이 부족한 상태이다. 본 논문에서는 군사용 집단 강하 훈련에 적용 가능한 수준 높은 낙하훈련시스템을 개발하고, 개발에 필요한 핵심 기술과 구현방법을 연구하였으며, 개발 결과에 따른 효과를 분석하여 군사용 훈련시스템으로서의 가상현실기반 교육 시스템의 발전에 이바지하고자 한다.
본 연구는 혼합현실을 기반으로 하는 비파괴 분야의 교육용콘텐츠를 만들기 위해 시행되었다. 현재 방사선 분야에는 교육용 혼합현실 기반 교육용 콘텐츠는 거의 없는 실정이다. 그리고 비파괴검사분야는 작업 환경이 열악하고, 종사자 수도 한 업체당 직원 수가 10인 이하인 곳이 많고, 교육적 인프라도 잘 구축되어 있지 않다. 강의식으로 전달만 하는 실습교육과 안전교육이 시행되고 있다. 이를 해결하기 위해 혼합현실을 기반으로 한 비파괴 종사자 교육용 콘텐츠를 개발하게 되었다. 이 콘텐츠는 Microsoft사의 HoloLens 2 HMD 디바이스를 기반으로 개발되었고, 1280⁎720의 해상도를 기준으로 제작되었고, 디바이스마다 해상도가 달라 Anchor의 Left, Right, Bottom, TOP위치를 맞추어 Side를 제작하였고, 이미지가 큰 것은 Atlas의 크기에 영향을 미치기 때문에 배경화면이나 상단 바와 같이 부피가 큰 것은 UITexture로 대체하여 제작되었다. UI Widget Wizard에서는 Label, Buttom, ScrollView, Sprite를 제작하였다. 본 연구는 종사자에게 현장감 있는 교육내용을 제공하고, 자기 주도적인 교육을 가능하게 하고, 현실을 바탕으로 한 3D 입체영상으로 교육할 수 있어 흥미와 몰입도 있는 교육을 시행할 수 있다. 혼합현실에서 제공되는 영상을 통해 현실세계와 가상현실 간에 상호작용을 통해 학습자가 직접 사물을 조작할 수 있어 학습자의 학습 능률을 높일 수 있다. 또한 혼합현실 교육을 시행하면 시간과 장소에 구해를 받지 않아 코로나 시대에 비대면 학습 콘텐츠로 큰 역할을 할 수 있을 것으로 사료된다.
차세대 기술과 접목된 교육용콘텐츠의 다양한 연구가 진행되고 있다. 현재 디지털교과서가 연구학교를 중심으로 실험 및 적용 단계에 있으나 학습내용이 고정적이고 제한된 콘텐츠만을 제공하기 때문에 학생들의 흥미와 몰입감 및 학습효과에서 부족한 부분이 많다. 이를 해결하기 위해서는 증감형 콘텐츠를 설계하여 학생들의 흥미와 몰입감 및 상호작용을 높여야 한다고 본다. 이에 본 논문에서는 증강현실 기술을 기반으로 하여 태블릿 기반의 디지털교과서 콘텐츠로 학습을 할 때 관찰하기 어려운 가상의 정보 제공 및 부가적인 정보를 활용하며 상황 인지를 통해 사용자의 상황에 적합한 가이드라인이나 부가 정보를 제공받을 수 있는 차세대 교육용 콘텐츠를 설계해 보고자 한다. 본 연구의 결과는 향후 디지털교과서 적용 시 효과적인 개발방안이 될 것이다.
본 연구의 목적은 가상현실(VR: virtual reality) 기술을 적용한 치아발치 교육용 콘텐츠가 치아발치에 관한 지식, 수행능력 및 실습만족도에 미치는 효과를 검증하는 것이다. 치의학 전공생 72명을 대상으로 교육매체에 따른 효과성 검증 실험을 진행하였다. 연구결과 첫째, VR 치아발치 교육콘텐츠를 활용한 실험집단과 치아모형을 활용한 실습교육을 받는 통제집단은 치아발치 지식에 대해 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 둘째, 치아발치 수행능력(치아발치 전-치아발치-치아발치 후-마무리단계)의 경우 VR 치아발치 교육콘텐츠를 활용한 실습집단이 통제집단보다 더 높은 것으로 나타났다. 셋째, VR 치아발치 교육콘텐츠를 활용한 실험집단의 수업만족도가 통제집단보다 높은 것으로 나타났다. 따라서 VR 치아발치 교육콘텐츠를 활용한 집단이 수행능력을 향상시키며, 실습만족도가 높여 주는 것을 알 수 있다. 연구결과를 토대로 VR기술을 활용한 다양한 교육콘텐츠가 개발되길 기대한다.
스마트기기기의 발전으로 일상생활에 큰 변화를 가지고 왔으며, 가장 크게 변화된 영역 중 하나가 가상현실 영역이다. 가상현실이란 디스플레이 장치를 이용해 이미 만들어진 3차원 고해상도 이미지를 마치 자신이 그 속에 존재하는 것과 같은 착각을 일으키는 기술이다. 실습장비가 구축되지 않은 교과목의 경우 시청각 자료에 의존할 수밖에 없어 실습 집중도 및 수업에 대한 질적 저하 발생하고 있는 현실이다. 방사선과 학생들에게 효과적인 교재 개발을 위해 가상 현실을 이용하였다. 가상현실을 이용한 동영상 교보재 제작을 위해 방사선종양학과가 개설된 병원을 선정하여 2017년 7월부터 9월에 촬영을 2회 실시하였다. 방사선종양학과 업무 흐름도를 고려하여 동영상을 제작하였으며, 전산화단층모의치료실 및 선형가속기실 두 군데에서 촬영을 진행하였다. 동영상 촬영에 앞서 각각에 대한 시나리오 및 촬영 동선을 사전 체크하여 동영상 편집을 용이하게 할 수 있도록 사전 작업을 진행하였다. Window XP 운영체제를 사용하는 PC환경에서 모델링과 맵핑 작업을 실시하였다. 대표적인 가상현실 카메라인 고프로 Hero4 2대를 이용하여 화소는 4K UHD: 약 800만 화소 해상도는 $3,840{\times}2,160/4,096{\times}2,160$ 두 개를 사용하였으며, 동영상 제작 후 편집은 프로그램 어도비프리미어 CC, 에프터이펙트, 포토샵, 일러스트를 사용하였다. 총 재생 시간은 가상현실을 이용한 교보재 제작 시 구토 및 어지러움증이 발생하지 않는 시간 5분 내외로 편집을 진행하였다. 동영상 구성은 도입, 시설 설명, 장비 설명, 교과 설명 및 정리로 진행하였으며, 동영상 촬영 후 편집 기간은 약 2주 정도 소요되었다. 현재 개발된 가상현실 방사선과 교육콘텐츠는 다양한 기관에서 활용할 수 있도록 시장을 확보하고 홍보를 확대하는 작업을 추진하고 있다. 향 후 가상현실을 체험한 학습자들을 대상으로 가상현실을 이용한 방사선과 교육 콘텐츠에 대한 만족도 및 학습 효능감에 대해 조사하여 가상현실 기술을 이용한 교보재에 대한 학습 콘텐츠 유용성을 평가하여 효과적인 임상실습 환경을 제공하고자 한다.
본 논문에서는 도시화, 국토개발 등을 통해 빠르게 달라지고 있는 거주 공간 및 자연환경의 원형을 사이버공간에 친환경적으로 표현하여 3D기반의 환경교육용 소프트웨어를 개발하기 위한 콘텐츠로 조선시대 마을의 거주 공간 및 자연환경의 원형기법을 이용한 3D기술(가상현실, 3D Max)을 이용하여 사이버공간에 재현하는 사이버 체험학습 프로그램을 설계 및 구현하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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