첨단 IT 기술이 발달함에 따라 가상현실 기술이 빠르게 발달하고 있으며, 각 분야에서 가상현실 기술을 이용한 연구가 활발히 진행되고 있다. 가상현실을 활용한 분야로는 교육, 군사, 의료, 예술, 오락 등, 다양한 분야에서 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 가상현실기술을 기술교육분야에 적용하여 다양한 형태의 가상훈련 콘텐츠를 개발하였으며 개발된 가상훈련 콘텐츠들을 유형별 분류하고 그 특징과 효과를 비교하고 분석하였다. 또한 가상훈련 콘텐츠를 기술교육에 실제 활용한 사례를 유형별로 조사하여 가상훈련 콘텐츠의 교육적 효과를 확인하였다.
기술공학 분야 직업훈련에서 체험, 실습 중심의 학습을 위한 가상훈련 콘텐츠 개발과 활용이 증가하고 있다. 가상훈련은 실제 장비, 작업 환경과 유사한 학습 환경에서 반복적으로 안전하게 교육이 가능하고, 이는 학습자들이 실제 작업 현장에서 장비를 구동하는 데에 도움이 된다는 장점을 가진다. 본 연구에서는 가상현실 기술을 활용하여 이론 학습과 다양한 상황에서의 실습이 가능한 "토탈스테이션과 GNSS를 이용한 측량" 콘텐츠를 개발하고, 이에 대한 사용자 경험을 탐색하고자 하였다. 사용자들은 본 콘텐츠에 높은 흥미와 몰입감, 인지된 학습 효과성, 만족도를 보였다.
International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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제15권4호
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pp.149-159
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2023
The Republic of Korea (ROK) Army is developing the Army Synthetic Battlefield Training System and plans divisional-level Live, Virtual, and Constructive (LVC) integrated training. This study proposes a plan to apply VR/AR/MR (Virtual Reality/Augmented Reality/Mixed Reality) technology to LVC integrated training systems to enhance the efficiency and effectiveness of future LVC integrated training. The study investigated immersive military training systems in the ROK and advanced countries. As a result, we confirm that immersive technology can significantly improve the efficiency and effectiveness of military training. Accordingly, we review the key technologies required for building a defense training system with immersive features and propose training subjects that can be enhanced in effectiveness and efficiency when built with an immersive approach. We also propose a plan to apply immersive technology to the Live, Virtual, and Constructive systems for the development of future LVC integrated training system.
본 연구는 육군 교육훈련 효과를 향상시키기 위해 실장비, 가상현실, 동영상을 이용한 교육효과를 비교하여 어떤 방식의 교육이 우수한지를 검증하는데 있다. 육군은 실전적 훈련환경을 구현하기 위해 많은 노력을 기울였지만 1) 도시화에 따른 훈련장 부지확보의 제한, 2) 민원제기에 따른 대민갈등 심화, 3) 국방예산 확보에 어려움으로 인해 실전적 훈련환경을 제공하는 것은 점차 어려워지고 있다. 가상현실을 활용하면 실제 전장을 간접적으로 체험하고 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다. 특히, 위험하거나 고가의 무기체계의 경우에는 가상현실을 적용한 훈련이 더욱 요구된다. 본 논문은 가상현실이 실제 무기체계에 비해 얼마나 효과적인지 연구한다. 연구결과, 가상현실 교육은 실장비 교육보다 효과가 다소 낮지만 동영상 교육보다는 효과가 높았다. 앞으로 이번 연구결과를 바탕으로 가상현실 기반의 교육효과 분석을 위한 기초자료로 활용이 가능할 것이다.
PURPOSE: This study evaluated the effects of robot-assisted gait training combined with virtual reality training on balance and gait ability in stroke patients. METHODS: Thirty-one stroke patients were allocated randomly into one of two groups: robot-assisted gait training combined virtual reality training group (RGVR group; n = 16) and control group (n = 15). The RGVR group received 30 minutes of robot-assisted gait training combined with virtual reality training. Robot-assisted gait training was conducted in parallel using a virtual reality device. In the Control group, neurodevelopmental therapy was performed according to the function of chronic stroke patients. Both groups underwent training for 30 minutes, three times per week for eight weeks. The balance assessment system (BioRescue, Marseille, France), BBS, and TUG were used to evaluate the balance ability. The OptoGait (Microgate Srl, Bolzano, Italy) and 10 mWT were measured to evaluate the gait ability. The measurements were performed before and after the eight-week intervention period. RESULTS: Both groups showed significant improvement in their balance and gait ability during the intervention. RGVR showed significant differences in balance and gait ability compared to the control group groups (p < .05). These results showed that RGVR was more effective on balance and gait ability in patients with chronic stroke. CONCLUSION: RGVR can improve balance and gait ability, highlighting the benefits of RGVR. This study provides intervention data for recovering the balance and gait ability of chronic stroke patients.
가상훈련은 특정한 훈련을 목적으로 훈련에 필요한 환경이나 상황을 가상으로 구현하여 실제 상황처럼 진행하는 교육 훈련으로써 최근에는 가상현실 기술의 급격한 발전으로 인해 현실세계에서 직접 경험하지 못하는 상황을 실감적으로 체험하는 것에 대한 요구가 더욱 증대하고 있다. 특히, 안전 불감증으로 인해 수많은 재난 사고로 인명 피해가 끊이지 않는 우리나라에서는 안전교육이 매우 필요하므로 가상현실을 이용한 재난대응 훈련 시뮬레이션이 어느 때보다 시급하다. 본 논문에서는 가상현실 기술을 이용하여 심장충격기인 자동제세동기(AED) 훈련 시스템을 제안하고 구현한다. 자동제세동기는 급성심장정지 환자를 구출하기 위해 가장 필요한 의료 기기임에도 불구하고 사용법을 숙지하고 있는 사람이 많지 않아 국내에서 자동제세동기를 사용하여 환자의 생명을 구한 사례는 매우 미미하다. 제안하는 AED 가상훈련 시스템은 실제와 같은 상황에서 몰입감이 있고 체험적인 훈련이 가능하며 저렴한 비용으로 훈련이 가능하여 매우 유용하다.
실제 환경보다 더 안전하고 적은 비용으로 실제 훈련과 유사한 학습효과를 기대할 수 있는 가상훈련(Virtual Training)이 최근 주목받고 있다. 그러나 기존의 가상훈련 시스템들은 학습자의 훈련결과에 대한 평가를 평가자의 정성적인 판단에 의존해온 경우가 대부분이었다. 또한, 평가와 분석 기능이 해당 시스템에 국한이 되어 시스템마다 별도의 평가 분석 시스템이 필요했다. 본 논문에서는 가상훈련의 효과적인 평가와 분석을 위해 전문가의 경험지식을 활용하는 확장성 있는 가상훈련 평가 분석 시스템을 제안한다. 우선, 제안하는 시스템이 다양한 형태의 가상훈련 시스템과 연동될 수 있도록 Open API의 적용 방안을 다룬다. 그리고 가상훈련에 대해 전문가 경험지식을 별도로 구성하여 평가 분석 시 비교 대상과의 평가 효율성을 높였다. 구성된 전문가 경험지식은 제안된 평가 분석 절차에 따라 학습자의 훈련수행 결과와 정량적으로 비교 분석할 수 있게 했다.
Objective: This study aimed to investigate the upper limb strength, active joint range of motion (AROM), and upper limb function in persons with chronic stroke using virtual reality training in combination with upper limb sensory stimulation. Design: Two-group pretest-posttest design. Methods: 20 subjects were divided into two groups of 10, the sensory motor stimulation and virtual reality training (SMVR) and virtual reality training (VR) groups. The training was conducted for 30 minutes per session, three times a week for 8 weeks.The participants' upper limb strength was measured via the hand-held dynamometer, joint angle AROM was measured via dual inclinometer, function was measured using the Jebson-Taylor hand function test and the manual function test. Results: Significant differences were observed in all groups before and after the training for upper extremity strength, AROM, and function (p<0.05). Between the two groups, the SMVR group showed significant improvement in muscle strength, AROM, and Jebsen-Taylor hand function test scores compared with the VR groups (p<0.05). Conclusions: In this study, we confirmed that sensory stimulation and VR had positive effects on upper extremity strength, AROM, and function of persons with chronic stroke. The results suggest that in the future, VR in combination with sensory stimulation of the upper limb is likely to become an effective method (a rehabilitation training program) to improve the upper limb function of persons with chronic stroke.
Purpose : This study examined the effects of balance training using virtual reality program on sitting balance ability and activities of daily living (ADL) in stroke patients. Method : In the study, 20 patients with hemiplegia were divided into two groups: experiment group (EG) of 10 patients and control group(CG) of 10 patients. The two groups received general occupational therapy for 30 minutes, per day, at a rate of 5 times per week for 6 weeks. The EG was additionally conducted which was performed virtual reality balance training and the CG was conducted general occupational therapy balance training for 30-minutes, once a day, 3 times a week for 6 weeks. Result : The evaluations of this study included: limit of stability(LOS), modified Functional Reach Test(mFRT), and modified Barthel Index(MBI). The patients were evaluated before and after their six week training programs. Significant differences in the LOS, mFRT, MBI were found between pretest and posttest scores in both the EG and CG groups(p<.05). Also, LOS, mFRT, MBI were significant different between the groups at post-test(p<.05). Conclusion : The study findings suggest that virtual reality balance training can improve sitting balance and ADL ability in stroke patients.
도시가스 정압기의 가상훈련 플랫폼을 구축하기 위해서 안전훈련 프로그램을 오큘러스 리프트와 기어 VR 그리고 돔 스크린을 이용한 가상환경 훈련 시스템을 구성하였으며, 일반인을 대상으로 각각에 대한 조사를 진행하였다. 조사의 내용은 각 훈련시스템 방법에 대한 편의성 및 현실성 등에 대한 내용이며, 그 목적은 도시가스 정압기 안전훈련 시스템의 실효성을 가질 수 있는지에 대한 검증에 있다. 실험 방법은 일반인을 대상으로 각 VR 기기들을 사용하게 하여 그 차이를 조사하였다. 조사된 결과를 바탕으로 앞으로 진행될 플랫폼 구현에 대한 방향을 알 수 있었으며, 가상 훈련 시스템의 가능성을 알아 볼 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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