본 연구에서는 실질적 학습자가 교수자로 착각을 한 상태에서 아바타를 학습시키는 과정을 통해 학습이 되게 하는 구조를 설계하고 제안하였다. 시스템 관리자와 교육자료 형성자를 제외하면, 교수자로 착각하고 있는 '학습자'와 학습자의 공부를 위해 노력하는 학습 가이드 역할을 '학습 관찰자', 학습이 되는 아바타로 구성된다. '학습 관찰자'는 학습 방향을 제시하여 아바타가 활동하는 방향을 지시하게 되며, 아바타는 지시된 방향에서 1:1 학습과 같은 형태로 교수자 입장 학습자에게 공부도움을 요청하게 된다. 아바타의 학습은 인공지능 지도 학습 방법을 이용하여 학습되도록 하며, 교수자로 착각하는 학습자는 아바타 학습 시 아바타에 의해 슬며시 제공되는 학습 자료를 참고하며 아바타를 공부시키게 되는 데 아바타를 공부시킨다고 노력하는 과정이 교수자로 착각된 학습자가 공부가 되는 것이다. 또한 이렇게 학습하는 과정을 거쳐 지식이 성장한 아바타는 아바타들이 경쟁하는 경진 대회에 참가하게 되며 교육자로 착각하는 학습자는 관전 또는 코치를 하며 학습을 하게 된다. 이러한 방법을 통해 교육자로 착각하는 학습자는 부모의 마음으로 적극적으로 공부를 하게 유도하며, 흥미를 갖고 공부를 하게 할 뿐 아니라, 가르치는 사람에 준하는 깊이 있는 지식을 갖도록 유도하며, 본 시스템과 온라인 오프라인을 통해 연결 되게 한 운동 기구 및 운동 환경을 이용하여 운동 하도록 유도하고 파워가 되도록 하여 운동 활동을 유도하며, 단계 마다 적당한 보상 점수들이 제공되도록 하여 지덕체가 성장되도록 하는 설계이다.
조종사들은 비행시에 일상 생활 환경에서는 경험하지 못하는 여러가지 적대환경에 폭로된다. 이러한 환경에서는 인체의 평형기관은 실제와 일치하지 않는 정보를 제공해 주는 경우가 허다하다. 예를들면, 내이의 미로 전정기관이나 피하압력기관기 등은 항공기의 기동으로 발생하는 중력과 지구의 중력을 구별 하지 못하는 기능의 한계성때문에 계기비행하에서는 대개의 경우 공간정위상실, 즉 비행착각을 유발한다. 이 착각으로 인한 항공기 사고는 통계상에서 상당 부분이 치명사고로 나타나고 있는데, 이러한 사실은 비행착각현상이 비행안전에 극히 위험한 요소가 되고 있다는 것을 실증한다고 할 수 있다. 그러므로 조종사들은 비행시 공간정위 유지를 위한 철저한 대비가 있어야 한다. 공간정위 상실현상이 잘 발생하는 경우는 야간이나 기타 계기비행 환경에서 주위시각이 제약을 받을 때이다. 즉, 계기비행 환경에서의 편대비행시나 고기동시, 그리고 대조물이 모호한 야간의 활주로에서 이착륙할때 등을 들 수 있다. 비행시 공간정위 상실현상을 예방하기 위해서는 첫째로 이러한 유형의 사고분석자료를 토대로 하여 항공기의 설계단계에서부터 제작에 이르기까지 착각을 유발할 수 있는 구조적 요인을 제거해야 한다. 둘째로는 이러한 착각을 유발하지 않는 운항이나 기동방식을 택하여 비행임무를 수행토록 해야한다. 세째로 조종사들은 이러한 착각을 정상적인 인체의 반응에 의한 것이므로 자신에게도 당연히 일어난다는 사실을 용인해야 한다. 네째로 조종사들은 계기비행에 대한 구체적이고 실제적인 훈련을 통하여 계기비행 경험을 쌓아야 한다. 다음은 조종사들의 실제비행시 공간정위 상실현상에 봉착했을때의 처리요령이다. 첫째로 계기비행상황에서 자신의 감각과 계기가 일치하지 않을 때는 즉시 계기를 Cross Check하여 항공기의 자세나 기동형태를 정확하게 파악해야 한다. 둘째로 계기가 조종사의 의도대로 나타나도록 조작하고 이를 철저하게 의지하고 믿어야 한다. 세째로 자신의 감각과 계기가 일치할때까지 수평비행을 유지해야 한다. 그리고 마지막으로, 고성능 항공기가 계기비행중 저공에서 비행착각에 봉착하게 될때의 행동절차를 철저하게 숙지하고 있어야 한다.
이륙을 준비하는 비행기의 프로펠러가 점차 빠른 속도로 회전한다. 물론 매우 빠른 속도로 회전하고 있기 때문에 또렷하게 보이지는 않지만, 어찌된 일인지 프로펠러는 갑자기 반대방향으로 천천히 돌기 시작한다. 누구나 한번쯤은 TV나 영화에서 이러한 광경을 보고 의문을 가져보았을 것이다. 확언하건대, 프로펠러가 역회전을 하는 것은 절대로 아니다. 그렇다면 잔상과 같은 눈의착각일까? 상황에 따라서 차이가 있겠지만 이 경우에는 눈의 착각이 정답은 아니다.
조종사들을 대상으로 진행한 설문 결과에 따르면 252명 중 92%인 230명이 비행 중 비행착각을 경험한 적이 있다고 응답하였다. 이처럼 많은 조종사가 비행착각을 경험하고 있으며, 이는 항공기 사고와 인명 손실로 이어지는 주요 원인 중 하나이기 때문에 정확하게 파악하는 것이 중요하다. 그러나 국내의 경우 고정익항공기(비행기) 조종사를 위한 훈련 장비는 이미 개발되어 훈련하고 있거나, 최근 개발되어 훈련을 준비하는 등 적극적인 활동이 이루어지고 있으나, 헬리콥터 조종사를 위한 장비는 공군에서 일부 활용 가능하나, 이마저도 민간 조종사에게 지원할 수 있는 여건의 한계로 헬리콥터 조종사들이 비행착각 예방 교육 훈련을 받을 수 있는 환경은 전무하다. 따라서 헬리콥터 전용 시뮬레이터를 제작하고 헬리콥터 조종사 대상 비행 중 발생할 수 있는 비행착각을 예방하기 위한 프로그램을 제시하고, 추후 훈련 데이터를 기반으로 법, 제도적 방안을 제시하고자 한다.
비행착각(Vertigo)이란 공간상에서 헬리콥터의 위치, 자세, 움직임 등과 관련된 인지가 부족한 상태를 일컫는다. 짙은 안개 속이나 야간비행 등, 지평선이 보이지 않는 상황에서 비행할 때 비행착각에 빠지기 쉽고 시야가 넓더라도 구름 모양이나 바람 등 기상 조건, 지상물의 상태 등 시각적인 원인, 기체의 자세나 중력가속도의 변화 등과 같은 감각적인 원인에 의해 빠지기도 한다. 조종사 비행 훈련에 있어 지각 및 감각을 요구하는 헬리콥터 비행 훈련의 특수성에 따라 조종사 훈련을 위해 기존의 상용 비행 시뮬레이터 프로그램에 6축 모션 시스템을 적용한 모의비행훈련장치 모션 시스템의 설계와 프로그램에 관하여 연구하였다. 본 연구를 통해 제작된 모션 기반 헬리콥터 시뮬레이터를 활용하여 조종사의 훈련에 활용할 경우 기존에 활용되던 시각 기반 모의비행훈련장치에서 높은 성과를 확인할 수 없었던 비행착각 예방에 긍정적인 효과가 나올 것으로 예상된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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