• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2020년도 제61차 동계학술대회논문집 28권1호
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• pp.175-176
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• 2020

본 논문에서는 가상 현실 기기를 이용하여 스택, 큐, 트리 등과 같은 복잡한 자료구조에 대한 학습을 도와주는 학습 지원 시스템을 제안한다. 컴퓨터 프로그래밍에서 적절한 자료구조를 선택함으로써 보다 효율적인 알고리즘을 구현할 수 있으며 프로그램 실행시간, 메모리 용량과 같은 컴퓨팅 자원을 효율적으로 사용할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 EZ 학습 시스템은 비전공자의 자료구조 학습에 도움을 주며 특히, 스마트 폰 기반의 가상 현실 기기를 사용하여 학습자의 흥미를 유발하고자 한다. 학습자는 가상공간을 통해 정보를 보다 쉽게 받아들이고, 게임적인 요소를 통해 학습에 대한 집중도를 높일 수 있을 것으로 기대된다. EZ 학습 시스템은 스택 자료형에 대한 개념 설명, 스택 연산자 학습, 미로 탐색을 통한 스택 응용 사례를 제공한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권8호
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• pp.32-40
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• 2009

본 연구는 효과적인 학습 환경을 제공하기 위한 방안으로 가상현실 기술을 이용한 역사 학습 콘텐츠구현을 목표로 한다. 교육학적 관점에서 역사학습은 시대적 사실들을 역사적 상황 속에서 이해하고 구성 해나가는 역사적 맥락의 사고력이 중요하다. 따라서 본 연구에서는 다양한 유물 및 유적을 통한 역사적 사실이나 정보뿐만 아니라 시대적인 상황을 이해하고 상상력을 동원한 이해가 가능하도록 그 시대의 자연 환경 및 주거 환경을 함께 구현하여 제시한다. 또한 가상환경에서 다양한 정보를 수집할 수 있도록 역사교육에 관한 정보를 다양한 유형의 멀티미디어 콘텐츠로 제작하여 구성주의 학습요소를 고려하여 상호 연결함으로써 학습자가 주도적으로 학습을 수행할 수 있도록 유도한다. 본 시스템에서 사용자는 가상세계의 3차원 환경과 자유로운 상호작용을 통해 학습자의 판단 및 선택에 따라 스스로 정보를 구성해 나가는 것이 가능하다. 이로써 학습자는 가상공간에서의 경험학습을 통해 과학적 사고력과 상상력을 동원하여 적극적으로 학습에 참여하게 된다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.55-63
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• 2005

최근 공간적 시간적 제약을 초월하는 새로운 학습 환경으로 웹 기반 가상 학습 시스템이 각광을 받고 있다. 웹 기반 가상 학습 시스템 개발의 핵심은 어떻게 효과적으로 시스템을 사용하고 그 시스템을 사용한 학습자의 학습 성취도를 평가하도록 할 것인가를 결정하는 것이다. 전통적인 오프라인 학습 시스템에서는 학습자의 학습 성취도 평가를 위해 설계된 평가 문항을 학습자가 제한된 시간 내에 얼마나 많이 맞추었는지 헤아림으로써 학습자를 평가할 수 있다. 그러나 이 방법은 이들 시스템이 학습 성취도에서 차이를 보이는 모든 학습자에게 같은 학습 전략을 제공하기 때문에 가상 학습 시스템의 최대 강정이라고 할 수 있는 개별 학습을 불가능하게 한다, 따라서, 본 논문에서는 퍼지 함축 이론을 이용하여 주어진 테스트 문항에 대한 응답 간의 관계를 찾고 이 관계를 퍼지 공관계라고 부르기로 한다. 그리고 이 관계를 반영한 평가 결과를 생성한다. 일정한 학습이 경과된 후 학습자의 학습 성취도를 평가하기 위해 시험에 응시했을 때, 본 논문에서 제안하는 방법과 전통적인 평가 방법 간에 존재하는 차이점을 비교한다. 마지막으로, 이 연구 결과를 개별화 학습에 어떻게 활용할 것인지에 대해 논의한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2020년도 추계학술발표대회
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• pp.800-803
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• 2020

실 환경 로봇에 강화학습을 적용하기 위해서는 가상 환경 시뮬레이션이 필요하다. 그러나 가상 환경을 구축하는 플랫폼은 모두 다르고, 학습 알고리즘의 구현에 따른 성능 편차가 크다는 문제점이 있다. 또한 학습을 적용하고자 하는 대상이 실세계의 하드웨어 사양이 낮은 스마트 로봇인 경우, 계산량이 많은 학습 알고리즘을 적용하기는 쉽지 않다. 본 연구는 해당 문제를 해결하기 위해 Unity3D에서 제공하는 강화학습 프레임인 ML-Agents 모듈을 사용하여 실 환경의 저사양 스마트 로봇에 장애물을 회피하고 탐색하는 모델의 강화학습을 적용해본다. 본 연구의 유의점은 가상 환경과 실 환경의 유사함과 일정량의 노이즈 발생 처리이다. 로봇의 간단한 행동은 원만하게 학습 및 적용가능함을 확인할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권7호
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• pp.1449-1455
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• 2003

본 논문에서는 가상현실기술을 이용한 효과적인 천체학습시스템의 개발에 대하여 기술한다. 본 시스템은 HMD를 사용하여 학습자에게 깊은 몰입감을 제공하고 3차원 마우스를 사용하여 편안한 항해를 제공한다. 본 시스템에서는 Visual C++과 OpenGL을 사용하여 천체의 3 차원 이미지를 생성하고 이를 HMD에 디스플레이한다. 그러면 학습자들은 마치 우주선에 탑승해서 천체를 항해하는 느낌을 받으면서 학습하게 된다. 항해하는 도중에는 행성자료를 살펴볼 수 있고 문제도 굴어 볼 수 있게 함으로써 다양한 상호작용에 의해 교육적 효과를 높일 수 있도록 하였다. 이와 같이 본 논문에서는 가상현실기술이 몰입과 상호 작용을 통하여 학생들의 흥미를 증가시킴으로써 교육 효과를 향상시킬 수 있음을 보였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.11-18
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• 2021

강화 학습을 통한 실내 자율주행을 위해 가상 환경과 실제 환경에서 학습을 병행하는 방법을 제안한다. 실제 환경에서만 학습을 진행했을 경우 80시간 정도의 소요 시간이 필요하지만, 실제 환경과 가상 환경을 병행하며 학습을 진행했을 경우 50시간의 소요 시간이 필요하다. 가상 환경과 실제 환경에서 학습을 병행하면서 빠른 학습으로 다양한 실험을 거쳐 최적화된 파라미터를 얻을 수 있는 이점이 있다. 실내복도 이미지를 이용하여 가상 환경을 구성한 후 데스크톱으로 선행학습을 진행하였고 실제 환경에서의 학습은 Jetson Xavier를 기반으로 다양한 센서와 연결하여 학습을 진행하였다. 또한, 실내복도 환경의 반복되는 텍스처에 따른 정확도 문제를 해결하기 위해 복도 벽의 아랫선을 강조하는 특징점 검출을 학습하여 복도 벽 객체를 판단하고 정확도를 높일 수 있었다. 학습을 진행할수록 실험 차량은 실내복도 환경에서 복도 중앙을 기준으로 주행하며 평균 70회의 조향명령을 통해 움직인다.

• 과학교육연구지
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• 제47권2호
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• pp.154-166
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• 2023

물리적 도구와 가상도구가 가진 서로 다른 도구적 특성은 사용자의 지식획득과 개념 이해에 있어 각기 다른 기제로 작용하여 학습에 영향을 미친다고 알려져 왔다. 본 개관연구는 문헌고찰을 통해 물리적 도구와 가상도구의 사용을 통한 학습과정을 도구가 부여하는 행동유도성의 관점과 인지적 개입의 깊이에 따른 관점에서 정리하였다. 또한 이를 바탕으로 기존에 수행된 물리적 도구와 가상도구의 사용을 통한 학습수행 정도를 비교한 연구의 결과들을 재해석하였다. 비록 물리적 도구와 가상도구의 사용에 있어 각기 다른 행동유도성이 관여되긴 하지만 실제 학습에 영향을 미치는 요인은 가상도구를 사용하느냐 혹은 물리적 도구를 사용하느냐가 아니라, 도구가 제공하는 새롭고 부가적인 정보의 양과 학습자가 도구를 이용한 다양한 학습활동을 통해 개념을 이해하는 과정에서 발생하는 인지적 개입의 깊이에 달려 있음을 확인하였다. 본 연구는 교사들이 물리적 및 가상도구를 사용하여 학생들의 개념 이해를 돕기 위한 학습 시 행동유도성과 인지적 개입의 관점에서 수업 계획을 세울 때 고려해야 할 시사점을 제시하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.1303-1311
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• 2009

본 논문은 과학적 탐구학습을 지원하는 비쥬얼 가상환경 저작도구 DEVISE(Drawing Environment for VR-based Inquiry-learning Science Education)에 대해서 설명한다. DEVISE는 프로그래밍 전문지식이 없는 일반인들이 2차원 Drawing 인터페이스를 사용하여 3차원 개체와 변인데이터 설정을 함으로써 탐구학습을 위한 가상현실 콘텐츠를 쉽고 빠르게 개발할 수 있도록 도와준다. 본 논문에서는 먼저 가상현실 저작도구들과 탐구학습 가상환경 관련 저작 도구에 관한 연구들과 탐구학습을 위한 가상환경 통합 시스템인 SASILE를 살펴보고 SASILE의 문제점을 지적한다. 그리고 DEVISE 구성요소와 DEVISE 도구를 사용한 작업 흐름 (Workflow)에 대해서 설명하고,탐구학습 가상현실 콘텐츠를 개발하는 사용자평가실험 관찰결과에 대해서 논한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2003년도 춘계학술발표논문집 (상)
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• pp.223-226
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• 2003

정보통신기술의 발달로 최근 가상교육이 새로운 교육방식의 하나로 자리잡고 있다. 그러나, 긍정적 효과에 대한 기대와는 달리 학습자와 교수자 모두 가상교육시스템을 활용한 교수-학습에 부담을 가지고 있다. 본 연구에서는 이를 해결하기 위해 튜터를 이용한 가상교육을 제안하였다. 튜터의 역할을 학습시스템에 투입하여, 학습자와의 상호작용을 통해 학업성취를 높이기 위해 학습자-튜터간 상호작용 모형을 개발하였다. 이 모형을 적용한 가상교육을 실시한 결과 학업성취도에 있어서 긍정적인 효과를 나타내었다.

• 공학교육연구
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• 제4권1호
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• pp.20-25
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• 2001

본 논문에서는 제작비용이 저렴하면서도 학습자와 교수자간의 상호작용을 극대화하여 웹 상에서 효과적인 학습이 일어날 수 있도록 하는 가상전기전자실험실을 자바 애플릿을 이용하여 구현하는 방안을 제안하였다. 제안된 가상실험실은 크게 실험원리학습실, 모의실험학습실, 자바가상실험학습실 및 가상실험실 관리 및 평가시스템으로 구성되어 있어 학습자로 하여금 흥미를 유발하여 전기전자실험을 간단한 마우스 조작만으로 수행할 수 있도록 하였다. 본 논문에서 효율적인 전기전자 가상실험실 구현을 위해 제시된 방안은 수많은 방법중의 하나로써 향후 많은 수정과 보완이 이루어지리라 기대하며 제안된 방안은 공학분야뿐만 아니라 자연과학분야에까지 확대적용이 가능하여 기존의 교육시스템에서 발생되는 문제를 상당부분 보완할 수 있을 것으로 생각된다.