증강현실⋅딥러닝 기반 교육용 어플리케이션 개발 연구 -(중⋅고등학교) 문제지 답안 및 해설서비스 어플리케이션 개발중심으로- (A Study on the Development of Educational Applications Based on Augmented Reality and Deep Learning -(Middle and High School) To Develop the Answer and Comment Service Application in Question Paper-)

서지정보

· 발행기관 : 한국디자인문화학회
· 수록지 정보 : 한국디자인문화학회지 / 25권 / 3호 / 319 ~ 328페이지
· 저자명 : 이지혜

초록

증강현실은 이미지나 배경에 3차원 가상이미지를겹쳐서 하나의 영상으로 보여주는 기술로 스마트폰보급 확대, 디바이스의 진화 등 ICT기술의 발전과 페이스북, 구글, MS, 애플 등 세계적인 IT기업의 투자를 배경으로 급성장 하고 있다. 이러한 새로운 성장동력으로 주목 받고 있는 증강현실 산업의 다양한 확장 영역 중 교육 분야 응용현황을 분석하면 현재 국내 영유아를 비롯한 초등학교 교육 분야에서의 증강현실 응용이 지배적이다. 이러한 현황에 비추어 본 결과 본 연구는 중고등학생들의 학습에 있어 다양한 매체를 통한 학습서비스의 필요성을 제시하며 증강현실기술을 기반 한 학습지 문제해설 어플리케이션을 개발하여 학습자에게 학습에 대한 상세한 도움을 실시간으로 주고자 하는데 그 연구목적이 있다. 연구를 진행하기 위해 우선적으로 기반기술인 증강현실 기술의특성과 문제인식 및 답안해설 추출을 위한 딥러닝 기술을 분석하고 딥러닝 관련기술 Object Detection 및Image Segmentation 의 이미지 처리기술에서의 여러장의 연속된 이미지를 실시간으로 처리하는 기술의체계를 분석하여 학습지에서의 문제인식 및 답안 해설 자동 추출 시스템을 구성하였다. 연구 방법으로 이론적 배경에 대한 분석을 위해 증강현실 기술과 딥러닝 기술에 관한 국내외 논문을 선행연구 하였으며 증강현실 교육용 어플리케이션 현황분석을 위해 구글, 네이버에 등록된 증강현실 기반 교육서비스를 분석하였다. 그 결과 현재 국내외 논문과 연구에서 증명된증강현실 기반 학습 환경에서의 학습자의 현존감, 학습 몰입감과 사용성이 높은 장점에 비해 영유아와 아동의 학습서비스에 치중되어 다양한 연령층의 학습서비스가 이루어지지 않음을 알 수 있었다. 모바일 기기와 디지털기술 기반 한 어플리케이션 사용량이 가장큰 연령층임에도(청소년) 불구하고 그들의 눈높이 맞는 학습서비스 콘텐츠의 부재, 모바일 기술에서의 증강현실 기반기술 탑재부재와 환경속도에 따른 기술적한계에 의해 교육활용 어플리케이션이 개발되어 활용되고 있지 않은 실정이다.
학습서비스의 활용부재의 무엇보다 중요한 이유는중고등학생들의 실질적인 학습서비스에 대한 교육 킬러콘텐츠의 부재가 가장 크다고 보여진다.
본 연구는 이러한 청소년층을 위한 실감 형 교육콘텐츠의 활용을 높이고 다양하고 직접적인 학습서비스를 개발하여 자기주도교육에 있어 도움을 주고자 증강현실 기반 학습설명서 어플리케이션을 개발하여 교육 분야에서의 증강현실 활성화뿐 아니라 딥러닝 기술과의 융합서비스를 개발하여 앞으로 다가올 교육서비스의 선두적인 방향과 그 해결방안을 제시하고자한다.

영어초록

Augmented reality is a technology that overlaps three-dimensional virtual images with images or backgrounds and shows them in a single image, and is rapidly growing against the backdrop of the development of ICT technologies, including the expansion of the spread of smartphones and evolution of devices, as well as investments by global IT companies such as Facebook, Google, Microsoft and Apple. Analysis of the application status of the education sector among various areas of expansion of the augmented reality industry, which is drawing attention as a new growth engine, currently dominates augmented reality applications in elementary school education areas, including infants and children in Korea.
In light of this situation, this research is aimed at providing real-time assistance to learners by developing a problem-solving application for learning paper based on augmented reality technology. In order to carry out the research, we analyzed the characteristics of the augmented reality technology and the deep learning technology for problem recognition and solution analysis, and analyzed the system of the technology to process multiple consecutive images in image processing technology of deep learning related technology Object Detection and Image Segmentation in real time, forming an automatic problem recognition and answer description extraction system in the study paper. In order to analyze the theoretical background with the research method, domestic and foreign papers on augmented reality technology and deep learning technology were researched in advance, and augmented reality-based education services registered with Google and Naver were analyzed for analysis of current status of augmented reality education applications. As a result, it was shown that the learning service of infants and children does not take place in various age groups as the learning service is concentrated on the learning service of the learner in an augmented reality-based learning environment as demonstrated in the present domestic and international papers and research. Despite the fact that mobile devices and digital technologybased applications are among the largest age groups (teenagers), educational applications are not being developed and utilized due to the lack of learning service content that suits their eye, the lack of components equipped with augmented reality-based technologies in mobile technology and the technological limits according to environmental speed.
The most important reason for the lack of use of learning services is the lack of educational killer content on practical learning services for middle and high school students. In order to enhance the utilization of realistic educational contents for these young adults and help them in self-direct education by developing diverse learning services, this study aims to develop an augmented reality-based learning manual application and develop a convergence service with deep learning technology to present the leading direction of education services and their solutions.

참고자료

· 없음