[Track②] 가상현실에서의 교육, 나아가야 할 방향은?

오르트구름-윤하

  이번 글에서는 메타버스, 그 중에서도 VR과 AR이 교육에 들어온 사례와 장단점을 다루고 있습니다. 최근 교육 현장에 활발하게 도입되고 있는 VR, AR 기술이 어느 정도로 교육적 효과를 갖추고 있을지 등에 대한 의문을 글에 담았습니다. 메타버스 교육은 새로 등장하여 현재 활발하게 다뤄지고 있지만 그만큼 아직 겪어야 할 일이 많고, 문제점이나 어려움을 마주할 수 있습니다. 하지만 어려움이 있더라도 그것을 극복해나가야 하며, 나갔으면 좋겠는 마음을 담아 오르트구름을 이 글에 어울리는 곡으로 선정하였습니다.

 

 

Prologue

 

<실험전시관에 오신 걸 환영합니다.>

 

 

  오늘은 학교에서 VR 체험을 하였다. 우리가 둘러본 VR은 과학실험 전시관이었는데, 전시관 문을 클릭하니 방문을 환영하는 안내 방송이 나왔다.

 

‘우와 이곳이 실험전시관이구나. 어떤 실험기구들이 있는지 둘러봐야겠다!’

평소 과학실험에 관심이 많던 나는 이번 체험을 통해 실험기구들에 대한 이해를 높이고자 하였다.

 

 

<화살표를 따라 안쪽으로 들어와 주세요. 여기는 화학실이에요. 책상 위에 있는 기구를 클릭하여 설명을 듣고 문제를 풀어볼 수 있습니다.>

 

 

책상 위의 눈금실린더를 클릭하자 설명이 나왔다.

  “눈금실린더는 액체의 부피를 측정하는 실험 기구입니다. 다른 말로는 ‘메스실린더’라고도 합니다. 부피를 측정할 때는 평평한 곳에 눈금 실린더를 놓고 액체의 높이와 눈의 높이를 맞춘 후 눈금을 읽습니다. 설명을 다 보았으면 옆의 박스를 클릭해 눈금실린더 퀴즈를 풀어보세요~”

 

‘맞아! 눈금실린더를 읽을 때는 눈의 높이를 액체 표면의 높이와 잘 맞췄어야 했지.’

학교에서 실험시간에 다뤄보았던 눈금실린더를 제일 먼저 관찰할 수 있었다. 설명을 다 읽은 후에는 퀴즈도 풀어보았다.

 

 

 

 

<퀴즈!>

 

 

현재 눈금실린더에 담긴

액체의 부피가 얼마인가요?

(75ml / 76ml)

 

 

‘액체의 부피를 물어보는 퀴즈가 나왔네~ 흠 눈의 높이와 맞추어 읽어야 한다 했으니까... 75!!’ (클릭)

 

<정답입니다~>

 

‘오오 맞혔다ㅎㅎ’

액체의 부피를 구하는 퀴즈까지 맞힌 후 다른 기구들도 둘러보았다.

 

~~둘러보는 중~~

 

‘오 저 기구는 뭐지? 처음 보는 기구인데..’

  화학실을 둘러보다 신기하게 생긴 기구들을 발견하였다. 가까이 가서 보니 각각 ‘피펫’이랑 ‘뷰렛’이라는 이름을 가지고 있었다. 처음 보는 기구들에 대한 설명이 사진과 함께 제시되어 있어 기구의 이름과 용도를 더 잘 기억할 수 있었다.

 

그때, VR 채팅창이 울렸다. 실험 교실에 이 기구들을 사용하는 실험이 전시되어 있다는 친구들의 문자였다.

 

  실험 교실에 들어가 보니 중화적정이라는 실험에서 뷰렛과 피펫을 사용하고 있었다. 화학실에서 실험 기구들을 보았을 때는 기구의 용도까지는 파악하였는데 처음 보는 기구들은 어디에 사용이 되는지 궁금했었다. 그런데 실험 교실에서 이번에 새로 알게 된 기구들이 중화적정 실험에 이용된다는 것을 알게 되었다. 그래서 나중에 학교에서 직접 중화적정 실험을 해보아야겠다고 생각하며 전시관 체험을 마무리하였다.

 

 

  위에서 학생이 체험한 실험전시관은 필자가 VR로 만든 전시관이다.^[각주:1] VR과 AR 기술이 점점 발전함에 따라 이를 교육에 적용하려는 시도 또한 늘어나기 시작했다. 최근에는 학교에서 디지털교과서와 구글 카드보드를 이용해 VR을 경험하는 것이 일상에 가까워졌다. 이에서 더 나아가 아이들이 직접 콘텐츠를 제작할 수 있는 프로그램들까지 등장하였다. 이러한 가상현실 교육 프로그램 및 교육 웹사이트는 교육콘텐츠에 관심이 많던 필자의 이목을 끌었다. 필자가 처음 VR, AR을 접했을 때는 교육용 프로그램을 만드는 것이 어렵지 않으며 재밌기도 하고, 학생들이 프로그램에 다같이 접속해 체험할 수 있다는 점이 긍정적으로 느껴졌다. 초등학생 아이들도 다룰 수 있을 정도로 쉽게 제작할 수 있고 재미도 있기에, 아이들이 학교에서 배우는 수업 내용을 더 열심히 듣고 관심을 가질 것이라는 생각이 들었다. 하지만 메타버스^[각주:2]를 이용해 조금 더 발전된 교육 프로그램을 만들어보면서는 이를 교육에 적용했을 때 우려되는 부분들이 떠올랐다. 우선 시간이 오래 걸린다는 문제가 있었다. 실제로 콘텐츠를 제작할 때 원하는 것을 구현하기 위해서는 생각보다 오랜 시간이 걸렸다. 그래서 이를 수업에 적용할 경우 교육과정의 흐름에 맞게 병행할 수 있을지 고민이 되었다. 두 번째로는 교육적 효과에 대한 의문이 생겼다. 실제로 메타버스 체험 활동이 아이들의 학습 흥미를 높여주거나 학업 성취도에 유의미한 영향을 주는지 궁금하였다. 이에 필자는 VR, AR 등의 메타버스를 활용한 교육의 현황, 장단점 등을 알아보고 앞으로의 바람직한 발전 방향 또는 고려해야 할 점에 대해 생각해보려 한다.

 

 

들어가며

 

  본격적으로 메타버스 교육을 다루기 전에 VR과 AR이 무엇이며 이 둘은 어떤 점에서 다른지 알아보자. 먼저 VR은 Virtual Reality의 줄임말로 가상세계를 의미하고, 내부세계를 시뮬레이션 하여 평면의 이미지를 입체로 보도록 하기에 사용자가 또 다른 세계에 있는 듯한 느낌을 받게 한다. 가상세계는 다수의 이용자가 동시다발적으로 접속할 수 있고 이용자가 자신을 표현하는 아바타로 참여할 수 있다는 특징이 있다. VR은 보통 머리에 쓰는 HMD라는 기기를 통해 사용자를 외부와 차단시키고 사용자의 눈앞에 화면을 보여준다.^[각주:3] 다음으로 AR은 Augmented Reality의 줄임말로 증강현실을 의미한다. 일상 공간에 정보를 더해 물리적 현실세계를 확장시키는 것이 특징이다. 다시 말하면 추가되는 정보를 가상으로 만들어 현실세계에 보여줌으로써 사용자가 현실세계를 더욱 입체적으로 경험하도록 한다. AR은 주로 관찰이 어렵거나 고비용 및 위험이 수반되는 분야에 주로 사용된다.

  정리하면, VR은 이미지, 주변 배경, 객체 모두를 가상의 이미지로 만들어 보여주지만 AR은 추가되는 정보만 가상으로 보여준다. 그러므로 VR을 체험할 때에는 현실 세계와 차단된 다른 세계에서 제공하는 가상의 정보들을 느낀다면, AR을 체험할 때는 현실 세계에 추가된 가상의 정보와의 상호작용을 경험한다. 또한 VR은 HMD 등의 기기를 써야 하고 AR은 착용하는 기기 없이 스마트폰으로 이용할 수 있다.^[각주:4] 이러한 AR, VR에 대한 논문의 수는 그림 1^[각주:5]에서 볼 수 있듯이 기술이 발전하면 발전할수록 늘어나고 있다. 그림 1은 Scopus에 출판된 논문의 수를 나타내는데, 학습, 교육 또는 훈련과 관련한 VR 연구가 재빠르게 성장하고 있음을 알 수 있다. 2014년에는 구글이 VR을 저렴하게 경험할 수 있는 카드보드를 개발하였고 그 결과 VR에 대한 확장성과 접근성이 향상되었다. 최근까지 VR, AR에 대한 연구가 계속해서 증가하고 있는 만큼 메타버스 교육에 대한 논의는 중요하게 이뤄져야 할 것이다.

 

그림 1 VR에 대한 논문 증가 그래프

 

챕터1 VR 교육 예시

 

  가상의 공간에서 활동이 가능한 VR은 최근 의료실습, 게임, 건축 등에 이용되고 있다.^[각주:6] 아바타로 활동하는 제페토와 스스로 공간을 창조할 수 있는 로블록스 플랫폼도 VR의 예시이다. VR을 활용한 교육도 많이 발전하였는데, VR 교육플랫폼 중에 VRWARE Edu School이라는 프로그램이 있다. 에듀테크 활용 수업 사례^[각주:7] 중 VRWARE Edu School을 사용한 수업을 살펴보자. 초등 1~2학년에게 횡단보도를 건너는 규칙 알기, 3~4학년에게 경기도 시티투어 소개하기, 5~6학년에게 인물이 추구하는 가치 파악해보기 수업을 진행하였다. VRWARE의 경우에는 학생들이 직접 맵을 만들 수 있는데, 산과 바다 등의 지형을 만들 수 있고 필요에 따라 나무, 건물, 캐릭터 등의 아이템도 배치할 수 있다. 또한, 학생들은 자신의 맵에 동영상 및 여러 종류의 퀴즈를 추가하며 학습내용과 관련한 문제를 만들어볼 수 있다. 자신의 맵이 완성되면 선생님 및 친구들과 함께 체험을 진행할 수 있는데 이 과정에서 학생들은 피드백을 주고받을 수 있고 자신이 공부한 내용을 직접 표현하면서 재미를 느낄 수 있다.

 

 

 

챕터2 AR 교육 예시

 

  현실 공간에 가상의 대상을 띄울 수 있는 AR은 게임, 교육, 쇼핑 등에서 활용되었다. 포켓몬고 또한 AR을 활용한 게임이다. 교육 분야에서는 아래와 같이 아이들의 그린 등고선을 증강현실을 이용해 입체적으로 나타내주는 방식으로도 수업에 AR을 활용하고 있다.

  Cospaces 또한 AR 콘텐츠를 만들 수 있는 플랫폼인데, 학생들이 컴퓨터로 구상한 모습을 멀지큐브라는 정육면체의 사각형 위에 나타내준다. 블록코딩으로 아이들도 쉽게 사물들이 움직이도록 만들 수 있고, 큐브의 여섯 면을 색다르게 구성하면서 학습할 수 있다는 장점이 있다. 이러한 과정을 통해 학생들은 컴퓨터 속에 있던 것들을 실제 눈앞에서 볼 수 있고 더 실감나게 체험할 수 있다. 코스페이시스 갤러리에서는 다른 사람들이 공유한 작품도 함께 볼 수 있다. AR 예시로는 나만의 수족관 만들기, 나만의 단어장 만들기^[각주:8] 등이 있다. 추가로 코스페이시스에서는 VR 결과도 AR로 볼 수 있기 때문에 더욱 큰 규모를 책상에 띄울 수도 있다.^[각주:9] 이러한 AR 프로그램으로 이전에는 컴퓨터 화면에서 평면적으로만 보았던 것을 입체적으로 볼 수 있게 되며 학생들의 공간 감각 능력 및 사고력이 높아질 것으로 보인다.

 

 

 

챕터3 VR, AR 교육의 장단점

 

  위에서 소개한 VRWARE Edu School과 Cospaces는 학생들이 콘텐츠를 수용하기만 하는 입장이 아니라 직접 제작할 수 있다는 점에서 긍정적이다. 하지만 그만큼 콘텐츠를 만들기 위한 시간이 필요하고 그로 인해 정규 교육과정에 반영하기 어렵다는 단점 또한 가지고 있다. 실제로 필자가 두 프로그램을 체험해본 결과, 조작이 쉽고 만들기가 쉽다고 하더라도 원하는 바를 구현하기 위해서는 꽤 많은 시간이 필요하였다. 전하고자 하는 것은 제작된 플랫폼에 담긴 교육적 내용인데 콘텐츠 꾸미기에 시간을 더 많이 투자하게 되는 것이다.

 

  이외에도 VR, AR을 경험하는 실감형 콘텐츠에는 어떤 장점과 단점이 있는지 알아보기 위해 필자는 학교 도서관에 있는 XR^[각주:10] 체험센터에 방문하였다. 필자가 체험한 프로그램은 음악 박자 게임, national geography의 북극 탐험, 요리 게임, 클라이밍 등이었다. 머리에 쓴 기기(HMD)에서 바깥의 모습을 보여주거나 체험자의 손 모양을 보여줄 때는 AR을 느낄 수 있었고, 체험자가 외부와 차단되어 완전히 프로그램에 참여하고 있을 때는 VR을 느낄 수 있었다.

  체험 결과, XR 프로그램 자체는 디자인 부분이나 조작 부분이 세세하게 구성이 되어 있어 호기심을 높여주고 몰입감을 높인다는 것을 느끼게 되었다. 예를 들어, 체험자가 박스를 자를 때 손에 진동이 발생하거나, 클라이밍을 할 때 바람 소리와 숨소리가 들리는 것 등이 더욱 체험 상황에 집중할 수 있게 하는 요인이 되었다. 그리고 체험을 하면서 클라이밍을 할 때 어느 곳으로 가야할지도 고민하게 되고 북극 탐험을 하며 무엇이 있을지도 생각해보게 되었다. 도서관에 설치된 프로그램을 위주로 체험하다보니 교육 프로그램을 많이 접하지는 못했지만, 엑스레이 사진을 보여주는 프로그램의 경우에는 저 부위가 어딘지 호기심을 갖게 되기도 하였다.

  하지만 VR, AR 프로그램 체험에도 몇 가지 불편한 점이 있다는 것을 느끼게 되었다. 첫 번째로, VR의 경우에는 HMD라는 기기를 착용한 후 체험해야 하는데 기기가 잘 고정되지 않으면 초점이 잘 맞지 않아 어지러움이 느껴지기도 하였다. 어린 학생들의 경우 이 기기가 클 수도 있겠다는 생각 또한 들었고 성장기의 어린 아이들의 눈이 나빠질 수도 있겠다는 생각이 들었다. 현재는 HMD 줄의 길이를 조정하여 사이즈를 변경할 수 있지만 더 나은 방법이 나오면 좋을 것 같다. 두 번째로, 조작 능력이 생각보다 많이 요구되었다. 간단한 모션으로 행동을 인식하고 결과를 보여줄 때는 크게 문제가 없지만, 접시를 드는 행위 등을 하기 위해서는 컨트롤러의 버튼을 잘 누르고 있어야 했는데 컨트롤러의 버튼이 여러 개이고 다른 것들도 함께 조작해야 하다 보니 마음대로 실행이 되지 않아서 불편하였다. 아이들의 경우 성인보다 더욱 조작능력이 부족할 텐데 이 부분도 보완이 되어야 한다는 생각이 들었다. 마지막으로 게임의 오디오 소리가 너무 커서 주변에 있는 사람들의 목소리가 들리지 않았는데 만약 단체 수업을 진행할 때 각자 다른 공간 속에서만 활동하게 된다면 통제가 안 되고 수업이 제대로 흘러갈 수 없을 것이다. 그러므로 여러 사람이 함께 하나의 VR에 참여하여 오디오를 공유한다던지 선생님의 목소리는 모두에게 전달이 된다던지 하는 기능이 필요할 것이라는 생각이 들었다.

 

 

챕터4 앞으로의 방향

 

VR과 AR을 활용한 교육은 장점도 있지만 단점도 있을 수밖에 없다. 그렇다면 앞으로 VR, AR 교육은 어떠한 방식으로 나아가야 할까?

먼저 교육 방식과 관련하여 생각해보자. 현재 VR, AR 교육은 주로 초중등 학생들을 대상으로 이루어지고 있고 그 중에서도 VR, AR 활용에 대한 연구는 초등을 대상으로 많이 이루어지고 있다. 그러므로 중고등학교 급에서는 VR, AR이 어떻게 활용되고 있고 활용 결과는 어떤지를 알기 어렵다. 연구들이 주로 초중등을 대상으로 진행되다보니 VR, AR 교육의 교육적 효과는 초중등학교에서만 발현 가능한 것인지 의문이 들기도 한다. 실제로 초등학생들을 대상으로 한 연구들에 따르면 VR, AR 교육이 몰입감 등의 정의적인 측면에서는 긍정적인 영향을 보이지만 이해력 등의 인지적 측면과 관련해서는 크게 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났다. 그러므로 VR, AR을 활용해 교육할 때는 어떤 학생들을 대상으로 하고 있고, 이를 활용해 얻고자 하는 것이 무엇인지를 고려한 후 교육 플랫폼을 제작 또는 제공해야 할 것이다. 또한 교육계에서는 연구에 대한 결과를 토대로 지속적으로 메타버스 교육을 발전시켜나갈 필요가 있을 것이다.

  다음으로, 교육 시기에 대해 생각해볼 필요가 있다. 디지털 교과서를 활용하여 만들어진 콘텐츠를 이용하는 수업이라면 정해진 교육과정 내에서 충분히 수업이 가능할 것이다. 하지만 4차 산업 혁명 이후 학생들의 디지털 역량, 지식정보처리 역량 등이 강조되며 코딩 교육이 필수로 떠오른 시대인 만큼 학생들이 직접 VR, AR을 제작해보는 수업 또한 진행되고 있다. 이런 경우에는 AR, VR 도구를 다루는 법을 배우고 직접 프로그램을 만들어야 하기 때문에 전자보다는 시간이 훨씬 오래 걸릴 것이다. 시간이 오래 걸리면 원래 배우는 과목의 정규 교육과정 속에 활동을 반영하기 어렵다는 문제가 생긴다. 하지만 이 문제는 교육 시기를 방학으로 조정함으로써 해결할 수 있을 것이다.

  마지막으로 VR, AR 프로그램 자체와 관련해서도 부족한 점을 계속해서 파악하고 고치려는 노력이 필요할 것이다. 이 글에서는 ‘HMD 기기 보완’, ‘조작 능력 증진을 위한 방법 고안’, ‘오디오 공유 기능 확보’가 앞으로 VR, AR 교육에서 보완되어야 할 부분이라고 제시한다. 물론 이 글에서 제시한 문제점이 전부가 아닐 것이며, 문제점에 대한 보완 및 해결은 꾸준하게 이뤄져야 할 것이다. 필자가 부원들과 메타버스 교육에 관해 논의하였을 때 가장 많이 나온 걱정거리는 아직 VR이 많이 발전하지 않았으며 불편한 점이 많다는 것이었다. 이는 대부분 부원들의 예전 경험에 기반한 것이었는데, 최근 필자가 메이커 축제에서 경험한 VR은 예전에 비해 많이 개선되어 있었다. 이처럼 계속해서 부족한 기술을 보완해나간다면 모든 사람들이 VR, AR 교육의 필요성을 느끼고 VR, AR이 교육에 적용되기에 적절하다고 생각하는 시기도 오게 될 것이다.

 

 

끝맺으며

 

  VR, AR 등의 기술은 계속해서 발전할 것이고 이를 향한 관심도 지속적으로 증가할 것이다. 물론 이러한 기술은 그동안 불가능했던 많은 것을 가능하게 해주고 실제로는 보기 어렵거나 하기 어려웠던 활동을 가능하게 해줌으로써 교육의 지평을 넓혀줄 것이다. 하지만 우리는 이러한 기술을 교육에 적용할 때 부작용은 없는지, 교육적 효과는 있는지 항상 확인할 필요가 있을 것이다. 이 글이 메타버스 교육에 대한 관심과 주의를 불러일으켰길 바란다. 필자도 메타버스 교육에 지속적인 관심을 갖고 교육이 더욱 발전할 수 있게 하는 데에 힘을 보탤 것이다.

  필자는 학생자율연구 등으로 직접 VR, AR 교육을 시행하고 교육적 효과에 대해 연구해보고 싶은 마음이 있는데, 기회가 된다면 다음 글은 직접 메타버스 교육의 교육적 효과를 탐구한 후 작성해보도록 하겠다. 이 글의 독자들도 메타버스 교육에 관심이 있다면 각자의 자리에서 할 수 있는 일을 해보자!

 

나무

 

1. https://cospaces.io/edu/ 사이트나 CoSpaces 어플에서 공유코드 QED-DFH를 입력하여 VR 전시관을 체험해볼 수 있다. 위의 묘사에는 생생함을 위하여 첨가된 내용이 있다. [본문으로]
2. 현실이 아닌 가상에 새롭게 구현된 세계를 일컫는 말로, 메타버스의 유형에는 가상현실(VR)과 증강현실(AR) 등이 있다. [본문으로]
3. https://terms.naver.com/entry.naver?docId=932177&cid=43667&categoryId=43667 [본문으로]
4. https://terms.naver.com/entry.naver?docId=4383251&cid=59941&categoryId=59941 [본문으로]
5. Makransky, G., & Petersen, G. B. (2021). The cognitive affective model of immersive learning (CAMIL): A theoretical research-based model of learning in immersive virtual reality. Educational Psychology Review. [본문으로]
6. 박인우. 증강현실(AR)과 가상현실(VR) 콘텐츠 이해 및 교육적 활용 방안. 대구: KERIS(한국교육학술정보원), 2017. [본문으로]
7. https://edtechkorea.or.kr/fairBbs.do?selAction=view&FAIRMENU_IDX=11519&BOARD_IDX=50791&BOARD_NO=68&selPageNo=1&sfor=both&hl=KOR [본문으로]
8. https://www.youtube.com/watch?v=Nn-FpjTocoo [본문으로]
9. https://www.youtube.com/watch?v=gDf_l6obITA

   [본문으로]

10. XR은 ‘eXtended Reality'의 줄임말로 확장현실이라고 하며, 가상현실(VR)과 증강현실(AR) 기술을 개별적으로 활용하거나 혼합하여 활용함으로써 확장된 현실을 창조한다. [본문으로]