[연구의 필요성]
현대의 학습 환경에서는 단순한 시청각적 정보 제공을 넘어, 신체적 체험을 활용한 체화 학습(Embodied Learning)이 학습자의 이해도를 높이는 데 중요한 역할을 하고 있다. 그러나 비형식적 학습 환경은 방문객의 주의 지속 및 학습 통제가 어려워 신체적 인터랙션을 효과적으로 활용하지 못하거나, 학습자의 몰입도가 저하되는 실질적 한계를 지닌다. 본 연구는 비형식적 학습 환경에서 신체 추적 및 증강 현실 기술을 활용한 학습 방식이 오래된 과학 전시물과의 상호작용 및 학습 과정에 미치는 영향을 체계적으로 분석하여 효과적인 교육 설계를 위한 과학적 근거를 제공하고자 한다.

[포스텍이 가진 고유의 기술]
본 연구에서는 실제 과학관 방문객 및 전문가들과의 협업을 통해 신체적 움직임에 따른 증강 현실 피드백을 이용하여 오래된 과학 전시물을 증강하는 학습 시스템을 개발하였으며, 이를 통해 사용자의 몰입도와 학습 효과를 향상시키는 방법을 제안하였다. 또한 방문객과 전시물의 상호작용이 전시물 사용과 학습에 미치는 영향을 다각적으로 평가할 수 있도록 통제 실험과 관찰 실험을 모두 수행하고, 이를 통해 단순한 시청각 정보 제공 방식과 비교하여 신체적 개입이 학습 경험을 어떻게 변화시키는지 정량/정성적으로 분석하였다.

[연구의 의미]
본 연구는 비형식적 학습 환경에서 몸을 활용한 학습이 기존 과학 전시물의 단순한 정보 전달 방식보다 학습자의 개념적 이해, 몰입, 즐거움에 긍정적인 영향을 미친다는 점을 실험적으로 검증하였다. 실험 결과, 단순한 움직임이 아니라 학습 목표와 직접적으로 연관된 동작을 유도해야 학습 효과가 극대화되며, 사용자가 학습 과정에서 높은 집중도를 유지할 수 있도록 시각적, 촉각적 피드백을 조화롭게 설계해야 한다. 이러한 연구 결과는 체화 학습 환경을 설계를 위한 실질적인 가이드라인을 제공하며, 향후 체화 기반 학습 시스템 개발 및 평가에 중요한 참고자료가 될 수 있다.

[연구결과의 진행 상태 및 향후 계획]
본 연구에서는 피험자의 연령대 별로 실험 결과를 분석하였으나, 향후 연구에서는 학습자의 개인별 차이를 보다 정밀하게 분석하여, 맞춤형 신체 학습 시스템을 개발할 수 있다. 또한, 다양한 학습 분야로 확장하여, 과학, 예술, 스포츠 훈련 등에서 신체 학습 기법이 어떻게 최적화될 수 있는지를 탐구할 수 있다. 마지막으로, 장기적인 학습 효과를 추적하기 위한 후속 연구를 진행하여, 신체적 학습이 지속적인 학습 성과 향상에 기여하는지를 조사해볼 수 있다.

[성과와 관련된 실적]
국제 학술지 논문: Dajin Lee, Daehyeon Nam, and Seungmoon Choi, “Augmenting Outdated Museum Exhibits with Embodied and Tangible Interactions for Prolonged Use and Learning Enhancement,” International Journal of Human-Computer Studies (IJHCS), 2025.

[성과와 관련된 이미지]

[그림 1] 오래된 과학 전시물과의 신체적 상호작용을 유도하는 증강 시스템.

[그림 2] (a) 기존 과학 전시물과 증강된 과학 전시물의 학습 효과 비교. (b) 증강된 과학 전시물 내에서 특정 단계 수행 여부에 따른 몰입도 비교.