1. 정의

가상현실(Virtual Reality, VR)이란 컴퓨터가 만들어낸 가상의 세계를 사용자의 다양한 감각 기관을 통해 제공함으로써 사용자로 하여금 가상으로 생성된 세계에 몰입하도록 하는 것과 동시에, 가상 세계 내에서 현실 세계에서와 같은 자연스러운 상호작용이 가능하도록 하는 제반 기술과 이러한 기술에 필요한 이론적 바탕을 지칭한다(심우섭, 1997). 현재의 가상현실 개념은 컴퓨터 그래픽, 시뮬레이션, 모의실험 등 다른 매체와의 인터페이스를 통한 확장된 영역까지를 포함하는 넓은 의미를 지니고 있다. 이 경우 가상현실이라는 용어 대신 가상 환경(Virtual Environment), 가상 세계(Virtual Worlds), 사이버공간(Cyberspace) 등의 용어들을 사용하기도 한다. 어떤 용어를 쓴다고 하더라도, 가상현실이란 실제(reality)를 가상으로 만들어 내어 컴퓨터가 생성한 3차원의 시뮬레이션으로 사용자와 실기간 상호작용이 가능한 매체를 뜻한다(한정선, 2001)
가상현실에 대한 여러 정의가 있지만 기술적 측면에서의 가상현실은 HMD(Head Mount Device)와 데이터 글로브(Data Glove), CAVE(Computer-Assisted Virtual Environment) 등 첨단 기술을 이용하는 미디어 중의 하나라고 말할 수 있으며, 기능적 측면에서의 가상현실은 컴퓨터와 사람 간의 실시간 상호작용을 구현하는 도구라고 할 수 있다(김명국, 2007). 즉, “가상현실이란 실제 존재하는 현실과 모의 상황을 모니터상에 3차원으로 구현하여 사용자가 현실감을 느끼며 자율적인 상호작용을 함으로써 몰입하는 사이버공간이다.”라고 말할 수 있다(김명국, 2007).

2. 배경

2.1 발전과정

가상현실이라는 용어는 1970년대에 비디오플레이스(Videoplace) 개념을 창안한 마이론 크루거(Myron Krueger)가 사용한 ‘인공현실(Artificial Reality)에서 시작되었다. 이후 가상현실이라는 용어는 몰입적인 인터페이스 장치를 개발한 VLP Research사의 사장이었던 재로우 래니어(Jarrow Lanier)에 의해 1989년에 처음으로 사용되었다. 이처럼 가상현실 공간은 학문적 연구로부터 시작된 것이 아니라 컴퓨터 게임으로부터 발전하여 탄생하였다. 가상현실은 학문적 연구를 통해 현실 세계에 활동에 매우 유용하게 사용될 수 있다는 전망과 함께 지속적으로 성장해 왔다. 삼차원으로 구성된 가상현실은 특히 공간 내부에서의 직접 경험을 가능하게 하고, 활동을 지속적으로 영위해 나갈 수 있는 세상을 지향하는 특징이 있다. 또한 가상현실은 현실 세계를 재구성하여 사람들에게 현실 세계와 유사한 환경에서 활동할 수 있는 상황을 제공하고 있다. 그리고 가상현실은 현실 세계의 특정한 상황을 그래픽으로 표현하기 때문에 사용자들은 가상현실 공간에서 실제 현실과 같은 경험을 할 수 있다. 이러한 실제적인 현실감은 가상현실 공간의 핵심 요소인 ‘몰입’이라는 심리적 효과를 유발하며 사용자가 어떤 가상공간 안의 실제 세계에 존재하는 것처럼 느끼도록 한다.

기술적 한계로 인간의 오감 중 주로 시각을 이용하지만 가상현실의 가장 큰 특징은 다른 미디어에 비해 사용자의 자율성과 자발적인 상호작용을 이끌어낼 수 있다는 것이다. 지금까지 개발된 여러 미디어도 인간의 오감을 자극하는 형태로 발전하고 있지만 어디까지나 제작자의 의도에 따라 사용자가 수동적으로 참여하는 형태가 대부분이다. 하지만 가상현실은 사용자 스스로 가상항해(Navigation)를 통해 컴퓨터와 상호작용을 주도적으로 이끌어가는 장점이 있다(김명국, 2007). 가상현실 매체의 여러 가지 우수성 중 그 하나는 사용자들로 하여금 몰입, 원격현전(Tele-presence), 임장감(Presence) 등을 느끼게 하여 가상현실로 제작된 환경을 마치 현실처럼 생각하게 한다는 것이다. 현실에서 불가능한 상황을 재연하거나 위험한 실험, 멀리 떨어져 있는 대상과 장소에 대한 원격 학습을 가능하게 하는 등 가상현실은 실제 경험과 비슷한 모의 환경을 제공할 수 있다(김명국, 2007).

2014년 3월 SNS 업체인 페이스북(Facebook)이 가상현실 솔루션 업체인 오큘러스(Oculus)를 인수하면서 가상현실에 대한 관심이 다시금 고조되고 있다. 그동안 모바일 앱에서는 가상현실보다는 스마트폰의 카메라와 위치 정보를 활용하여 증강현실(Augmented Reality, AR)
을 강화하는 쪽으로 발전해 왔고 앞으로도 증강현실의 기술발전과 시장이 더 커질 것으로 예상되고 있던 상황에서, 페이스북의 선택에 다시금 관심이 집중되고 있다.

2.2 관련 이론

백영균(2010)에 따르면, 가상현실의 특징은 세 가지 주요 심리학 이론, 즉 행동주의, 인지주의, 구성주의와 관련된 온라인 학습의 기반이 되고 있다. Blackall(2008)은 이 세 가지 이론 모두가 언제나 온라인 학습의 이론적 토대가 된다고 보았으며, 특히 구성주의는 일반적으로 학습에 가장 중요한 수단이 되고, 형식적인 교육 장면에서는 행동주의가 가장 훌륭한 수단이라고 주장했다. 즉, 가상현실 공간에 대한 이론적 틀은 행동주의, 인지주의, 구성주의를 포함한 심리학 이론이 그 토대가 된다고 볼 수 있다.

2.2.1 행동주의 이론과 가상현실

가상현실은 학습에 있어 행동주의 이론에 상당 부분 기초하고 있다. 행동주의 이론에서 개인의 행동은 자극과 반응에 의해 결정된다고 본다. 가상현실 프로그램 사용자는 기본적인 학습을 가능하게 하는 많은 기능을 습득해야만 소프트웨어의 기능적인 측면에서 자유로워진다. 이 기능의 습득을 행동주의에 기초한 직접 교육을 통해 최고의 성과를 얻을 수 있다. 가상현실 공간에서 나타나는 행동주의 관점의 특성은 다음과 같이 정리될 수 있다. 첫째, 가상현실 공간에서 교육을 위한 교수 목표를 설정할 때는 구체적이면서도 명확한 목표를 설정함으로써 목표와 학습 내용 및 평가가 연계된 일관된 학습 과정이 될 수 있도록 강조한다. 둘째, 가상현실 공간에서 학습 내용을 제공할 때는 다양한 자극자료를 제시함으로써 자극과 반응을 통한 상호작용이 활발히 일어날 수 있도록 유도한다. 셋째, 학습자의 행동 결과에 대해 칭찬과 같은 동기부여 피드백을 제공함으로써 학습 활동을 강화하도록 설계하고, 제공 시기 면에서도 즉각적인 피드백의 중요성을 강조한다. 만약 특정 학습 활동을 위한 목표가 지식 획득이라면, 개발자는 반복훈련과 연습 그리고 프로그램 학습 부문을 고려해야 하는데, 이러한 고려는 가상현실 공간에서 더 복잡한 학습 활동을 효과적으로 지원하기 위해 필요하다.

2.2.2 인지주의 이론과 가상현실

웹 기반 가상학습 환경의 인지주의 교수-학습 설계는 새로운 지식의 획득이 학습자의 이전지식을 기반으로 한 활동적인 정신 과정이라고 본다. 인지주의 접근의 정보와 활동을 토대로 한 학습 설계는 인지의 과부하를 막기 위해 한 화면에 5~9개의 요소를 제공하고, 또한 심도 있는 진행을 위해 정보를 최대 한도로 장기기억에 전달할 가능성이 있는 활동들로 묶어 구성해야 함을 강조한다. 또한 온라인 교육자료와 교수자료를 설계할 때 개별 인지의 차이를 고려한 다양한 활동을 제공하는 것이 중요하다. Kolb의 LSI(Learning Style Inventory)에서 제시하는 학습 유형의 예로는 구체적 경험, 추상적 개념화, 적극적 실험, 반성적 관찰이 있다. 가상현실에 참여하여 얻게 되는 개인의 학습 결과는 참여에 대한 내재적 동기와 외재적 동기가 직접적으로 영향을 미치는데, 이는 성인 교육의 형태와 같다. 성인 교육이나 가상현실 공간의 참여로 얻게 되는 개인의 학습 결과 형태는 본질적인 학습 목표 실현을 위한 동기 및 외부에서 주어지는 영향에 대한 학습자의 태도에 달려 있다. Keller의 ARCS(Attention, Relevance, Confidence, Satisfaction) 모델에 따르면, 학습 과정에서 동기를 증진하고 지속시키기 위해 필요한 것은 주의 집중, 관련성, 자신감, 만족감이다. ARCS는 가상현실 공간에서 구현하고자 하는 학습 설계 시 반드시 전달 과정을 고려해야 한다. 그 과정을 통해 가상현실 공간에서 주어지는 몇몇의 함정을 피하기 위해 학습자가 접근 가능한 암시를 이용할 수 있고, 가상현실 공간의 강점과 약점을 스스로 파악해 나감으로써 학습의 목표를 달성할 수 있다.

2.2.3 구성주의 이론과 가상현실

Dedet(2000)는 구성주의를 바탕으로 한 가상현실 공간이 몰입감, 다양한 삼차원의 표현 방식과 준거의 틀, 다감각적인 신호, 동기, 원격 현존감의 특징을 갖는다고 진술했다. Jonassen(1996)은 구성주의가 어떻게 지식을 구성하는지를 보여 주고, 그 지식에 대한 의사소통이 가능할 수 있도록
기존의 의미에 대해 협상과 타협을 이끌어 가는 것이 요구된다고 말한다. 가상현실은 이 이론에 따라 단일 사용자를 위해 완벽하게 맞추어 설계된다. 가상 세계로의 몰입은 사용자에게 실제 세계에서의 개체와의 상호작용과 같은 경험을 가능하게 해 준다. 만약 특정 지식과 학습자의 가상현실 공간에서의 활동이 상호 관련되는 것이라면 학습자와 가상 세계와의 상호작용은 학습자가 지식을 구성하는 데 도움을 줄 것이다. Jonassen(1994)은 구성주의 학습 이론과 이 이론의 학습 도구로서 매우 적합한 가상현실 환경의 3D 사용 간의 관계를 설명하면서 가상현실과 관련된 구성주의 학습 환경의 여섯 가지 원칙을 제안했다. 첫째, 현실의 다양한 형태를 제공함으로써 현실의 자연스러운 복잡함을 표현한다. 둘째, 지식의 재현보다는 구성에 초점을 맞춘다. 셋째, 믿을 수 있는 작업을 제시한다. 넷째, 반영적인 실습을 육성한다. 다섯 째, 상황을 촉진하고 내용에 의존적인 지식을 구성한다. 여섯 째, 인식에 대한 학습자 간의 경쟁을 유도하기보다는 지식의 구성을 위한 상호 간의 협력을 지원한다.

이와 같이 살펴본 행동주의, 인지주의, 구성주의 이론에 대한 학습 원리를 가상현실 공간에 각각 독립적으로 적용하여 운영한다면 각 이론의 속성을 고려해 볼 때 한계가 있다. 따라서 가상현실의 성공적 활용을 위해 각각의 하급 이론이 지니는 장점을 적절하게 반영하여 가상현실이 구현하고자 하는 목표에 맞게 프로그램을 설계 및 운영해야 한다.

3. 내용

3.1 가상현실의 유형

가상현실의 유형에 대해서는 여러 논의가 있으며 그 경계를 명확히 가르기는 어렵다(김명국, 2007). Brill(1994)은 가상현실을 종합적인 측면에서 분류하여 7가지 유형으로 제시하였다. 즉, 몰입(immersive)형, 윈도(window)형, 반사(mirror)형, 월도우(Waldo)형, 실내형(chamber), 캡 시뮬레이터(cab simulator)형, 사이버스페이스(cyberspace)형 등이 그것이다.
유형별로 살펴보면, 몰입형이란 인터페이스 도구들 즉, HMD(Head Mounted Display), 광섬유 글러브(fiber-optic-wired glove), 포지션 트래킹 도구(position-tracking devices), 3D 그래픽스, 사운드 등을 활용하여 사용자들에게 몰입적인 경험을 제공하는 시스템이다. 이보다 한 단계 발전된 것이 실내형으로, 일종의 소형 극장에서 사용자들이 HMD를 착용하고 자유로운 상태로 가상현실을 경험할 수 있다. 몰입형 가상현실이 부분적인 경험이라고 한다면, 실내형 가상현실에서는 전체적이고도 총체적인 경험이 가능하다. 윈도형과 사이버스페이스형은 가상현실이라고 인식되지 못한 채 사용되고 있는 것으로, 윈도형은 '데스크탑 가상현실'이라고도 부르며, 특별한 입출력 장치 없이 PC 모니터 상의 윈도를 보면서 마우스를 통해 조정하는 것을 말한다. 사이버스페이스형은 네트워크를 통해서 다수의 사용자들이 가상적인 공간에 동시에 접속할 수 있는 시스템을 말한다.
한편 반사형 가상현실은 현재 사용하고 있는 컴퓨터 게임이 대표적인 예이다. 사용자는 경험의 주체가 아니라 주체를 관찰하고 조작하는 2인자적인 위치에서 가상현실이 제공하는 경험의 세계에 몰입하게 되는 것인다. 월도우형은 사용자보다는 개발자에게 많은 도움을 주는 것으로, 인간의 움직임을 감지할 수 있는 센서가 달린 마스크나 옷을 입고 사용자가 움직이면 이 동작이 화면에 나타나게 되며, 이는 마치 화면의 캐릭터가 움직이는 것처럼 조작된다. 애니메이션 제작에 많이 사용되는 유형이 바로 월도우형이다. 캡 시뮬레이터형은 전통적인 시뮬레이터가 가상현실 기술을 받아들여 보다 발전한 형태이다. 위험적 요소가 있는 훈련 또는 오락의 목적으로 많이 활용되고 있다(한정선 & 이경순, 2001). 한편 최영일(2003)은 시각시스템에 의한 분류 방식에 따라 데스크탑 가상현실(Desktop VR), 투사형 가상현실(Projection VR), 몰입형 가상현실(Immersion VR) 등으로 나누었다. 또한 김병성(1998)은 가상현실을 교육, 과학, 의학, 오락, 레저, 예술, 군사, 스포츠, 원격, 건축 등 10개의 사용분야로 정리하였다.
인터넷 환경이 발달하면서 가상현실 기술은 인터넷으로 진입해 대중화를 시도하고 있는데, 이를 Web 3D라고 한다. Web 상에서의 가상현실인 Web 3D는 가상현실 기술을 인터넷에서 이용하고자 만들어졌는데, 그 기술의 중요한 관건은 웹의 특성상 자료의 최적화, 경량화에 있다. 경태현과 정원준(2002)은 Web에서의 가상 표현을 시각화하는 방법의 차이로 가상현실을 Real VR과 Web 3D로 분류하였다. Real VR은 실사(Photo Still Image)를 바탕으로 3D나 2D의 디지타이징 과정을 통해 모니터 상에 가상의 환경을 제공하는 형태로 평면의 공간화를 나타내기도 하고 물체의 입체화 등을 시각적 착시의 작용을 통해 구현하는 기술이다.
이와 같은 가상현실의 다양한 유형에서 발견되는 공통점은 사용자에게 가상적 현존감(virtual presence)을 준다는 것이다. 가상적 현존감이란 사용자는 비록 가상의 공간에서 통합된 경험(synthetic experience)을 하는 것이지만 이는 실제 현장에서의 경험과 동일하다는 것이다. 이 때의 경험은 어디까지나 가상이므로 그 결과가 실제 세계에 영향을 미치지는 않는다(한정선 & 이경순, 2001).
3.2 가상현실 프로그램의 유형
컴퓨터와 인터넷 기술의 발달로 가상현실을 만들어낼 수 있는 여러 가지 소프트웨어와 하드웨어가 실제 많이 개발되고 있다. 한정은(2002)에 따르면, 가상현실 프로그램의 유형은 투어(Tour)형, 대화형, 실험형, 프리젠테이션형, 3차원 퍼스펙티브형, 혼합형으로 나뉜다. 투어형은 가상공간을 걷거나 비행하는 것처럼, 또는 가상현실 자체를 상하좌우 회전할 수 있는 방식으로, 건축, 인테리어, 공간 설계 분야에서 자주 사용된다. 대화형은 3D 아바타 채팅의 형식이며 3차원 공간을 배경으로 교수-학생, 학생-학생 간의 1:1 또는 소그룹 토론을 가장 큰 목적으로 하는 유형이다. 최근 영어 학습 프로그램에서 상대방과 대화를 하는 것처럼 만들어진 형태가 대표적이다. 실험형은 시뮬레이션 기능을 이용해 현실에서 불가능한 실험이나 훈련을 목적으로 사용되는 유형으로, 가상현실 분야 중 가장 많은 연구 및 투자가 이루어지고 있다. 항공기 비행이나 중장비 운전 교육을 위한 시뮬레이션, 의료 훈련, 과학실험 등이 여기 속한다.
프리젠테이션형은 표현하고자 하는 의견이나 이론, 주제를 청중에게 쉽게 표현함으로써 그 내용의 이해를 용이하게 전달하기 위한 의사전달의 개념을 내포하고 있다. 강사가 프리젠테이션 하듯이 체계적인 순서에 의해 내용을 제시하고 참여를 유도하며 학습내용을 교정해 주는 유형이다. 3차원 퍼스펙티브형은 실내 건축 분야에서 조감도와 함께 현실 또는 가상의 세계를 사실적으로 묘사하는 수단으로 활용되고 있다. 3차원 퍼스펙티브형은 실제와 거의 유사한 가상의 3차원 공간을 투시도처럼 형상화하여 학습공간을 매우 사실적으로 시각화하고 각 장소의 구성요소들을 선택해 다른 장소 및 기능으로의 이동이 가능한 유형이다. 박물관이나 대학의 웹사이트에서 많이 볼 수 있는 형태로서 넓은 지역의 위치를 안내할 경우에 유용한 방식이다. 마지막으로 혼합형은 위의 각 유형들이 두 가지 이상 혼합되어 가상현실 프로그램을 구현하는 유형이다. 즉 투어형의 단순관람기능, 대화형의 3차원 대화 기능, 실험형의 시뮬레이션 기능, 프리젠테이션의 멀티미디어 기능 등이 복합적으로 사용된 형식이다.

3.3 가상현실과 증강현실의 차이

많은 사람들이 가상현실과 혼동하고 있는 것이 증강현실이다. 가상현실이 자신(객체)과 배경 및 환경 모두 현실이 아닌 가상의 이미지를 사용하는 데 반해, 증강현실은 현실의 이미지나 배경에 3차원의 가상 이미지를 겹쳐서 하나의 영상으로 보여주는 기술이다. 증강현실과 가상현실은 서로 비슷한 듯 하지만 그 주체가 허상이냐 실상이냐에 따라 명확히 구분된다. 컴퓨터 게임을 예로 들면, 가상현실의 격투 게임은 '나를 대신하는 캐릭터'가 '가상의 공간'에서 '가상의 적'과 대결하지만, 증강현실 격투 게임은 '현실의 내'가 '현실의 공간'에서 가상의 적과 대결을 벌이는 형태가 된다. 그렇기 때문에 증강현실이 가상현실에 비해 현실감이 뛰어나다는 특징이 있다. 증강현실은 현재 일반인들 사이에서도 널리 활용될 만큼 대중화된 상태로, 예를 들어 인터넷을 통한 지도 검색, 위치 검색 등도 넓은 의미에서 증강현실에 포함된다. 다만 컴퓨터의 경우, 이동 중 사용이 곤란하기 때문에 스마트폰이나 태블릿 PC 등의 휴대용 기기를 대상으로 한 증강현실 기술이 더 많은 주목을 받고 있다(네이버캐스트, 이문규 IT동아 기자).

4. 교육적 활용


가상현실을 교육에 도입한 가장 대표적인 사례로 세컨드 라이프(Second Life)를 들 수 있다. 미국 샌프란시스코에 본사를 둔 벤처기업 린든 랩(Linden Lab)이 2003년에 선보인 인터넷 기반의 가상현실 공간인 세컨드 라이프(Second Life)에는 전 세계 70여개의 대학이 가상 캠퍼스를 개설하여 세컨드 라이프를 활용한 다양한 교육법을 시행하고 있다. 사용자는 세컨드 라이프에 진출해 있는 가상대학뿐 아니라 가상 학원 및 기업 교육 프로그램을 통해 원격교육을 받을 수 있다(백영균, 2010). 따라서 세컨드 라이프를 통해 제공되는 가상현실 활용 사례를 살펴보고자 한다.

4.1 의료보건 분야

캔자스메디컬센터(Kansas Medical Center)는 세컨드 라이프에서 심장박동 소리를 규명하는 기술 실험을 진행하고 있으며, 세컨드 라이프 주민들에게 가상의 병원 방문 기회도 제공하고 있다. 또한 ‘가상 환각 프로젝트(Virtual Hallucinations Project)’에서는 정신분열증의 이해를 돕기 위한 프로그램을 제시하고 있다. 세인트 조지아 병원은 진료보조원 훈련을 위해 ‘프리뷰(Preview) ‘라는 프로젝트를 진행하고 있다. 환자 진단 및 이송 등의 진료보조원 교육이 목적이며, 가상의 환자가 있는 다섯 가지 진료보조 장면을 만들어 학습자가 다양한 방식으로 상호작용할 수 있도록 하고 있다. 뉴질랜드 오클랜드대학교는 의학과와 간호학과 학생으로 구성된 소규모 팀들이 응급처치가 필요한 환자를 진단하고 치료하는 협력하는 활동 공간으로 모의병원 응급실을 만들어 제공하고 있다

4.2 관광 관리 분야

홍콩의 호텔관광 학교인 폴리테크닉대학교는 ‘폴리유소텔(Polyusotel)’이라는 가상 캠퍼스를 세컨드 라이프에 만들어 다양한 교육 내용을 제공하고 있다.

4.3 언어와 문화 분야

미국 테네시대학교는 세컨드 라이프에 스페인어 수업을 개설하여 운영하였고 세컨드 라이프 내의 영어 마을에서는 세계 전역의 언어 교사들이 언어 교육에 대해 탐구하기 위해 공동체를 형성하여 교류하고 있다. 이곳에서는 교사들에게 식당, 버스 정류장, 병원, 우체국 등의 학습공간과 교수 도구 및 홀로데크(Holodecks, 사람이 명령하면 곧 실제 풍경이 만들어지는 방으로, 가상현실 기술의 하나)를 통한 역할놀이 환경이 마련되어 있다.
‘베네수엘라 마켓’에서는 학생들이 구매 및 판매 활동을 통해 베네수엘라의 문화, 도시, 생활 및 다른 나라의 시장, 세관, 여행, 휴일, 기념품, 예술 등에 대해 질문하고 대답하는 활동을 한다. ‘안나의 부엌 장면’에서는 파스트 등 이탈리아 요리법을 이야기하면서 부엌과 요리에 관련된 어휘를 익힐 수 있다.


4.4 과학 기술 분야

스팀펑크(Steampunk) 프로젝트는 엘론대학교가 만든 수업으로, 학생들은 19세기 영국이 배경인 역사 게임에 참여하면서 과학과 공학에 관한 질문과 대답을 주고 받는다. 텍사스 웨슬리언대학교가 만든 게넘 섬은 과학 교육의 혁신적 사례로 자주 언급되는데, 고양이와 염색체, 꽃, 파리 등을 키울 수 있게 구성되어 있다. 아이다호주립대학교가 진행하는 ‘Play 2 Train’은 아이다호 생물 테러리즘 인식 및 대비 프로그램의 하나로, 아무런 피해를 보지 않고 원하는 상황을 경험할 수 있는 가상훈련 공간이다.

5. 장단점

5.1 장점

가상현실 공간은 기술력을 바탕으로 새로운 범위의 교육 기회를 제공한다. 사용자는 항해를 통해 이미 존재하는 삼차원 환경과 상호작용할 수 있을 뿐 아니라 자신의 객체를 만들어 직접 자신이 속한 활동의 범위를 확장함으로써 다양하고 창의적인 환경 구성이 가능하다. 백영균(2010)은 이와 같은 특성을 지닌 가상현실을 새로운 교수학습에 대한 기회로 보고 있다. 우선, 가상현실은 효과적인 학습공간을 창출할 수 있다. 가상현실 내에서 활용되는 구성물은 특정 과목이나 학습공간에 적합하게 만들어질 수 있다. 위치와 물품들은 실제적이고 세밀하거나, 원하는 만큼 포괄적이면서 한정되지 않을 수 있다. 이차원에 의해 제공되는 디지털 교실의 경우, 전통적인 교실의 실재와 닮지 않은 반면, 삼차원 가상 환경의 핵심 열쇠는 교수자와 학습자가 자신의 존재감과 다른 참가자의 위치를 활동으로 가시화하는 능력 그리고 일반적으로 현존감과 감각 인식을 증가시키는 능력에 있다.

한편 가상현실 공간이 다른 웹 2.0 애플리케이션과 구분되는 가장 중요한 요소는 내부 요소를 스스로 생성해 낼 수 있는 기능이다. 사용자는 삼차원 물체를 스스로 생성하고, 해당 물체를 생성한 본인은 물론 가상현실 공간에 속한 다른 사용자들도 사용하게 할 수 있다. 세컨드 라이프의 경우, 시스템 내부에 물체의 생성에 필요한 일련의 시스템을 갖추고 있으며, 구체, 원뿔, 원기둥과 같은 ‘프림(prim)’을 기반으로 자신이 원하는 물체를 생성할 수 있다. 사용자는 프림의 형체를 변형하여 자신이 원하는 모양을 만들 수 있으며, 여러 개의 프림을 조합하여 최종적으로 원하는 물체를 만들어 낸다. 학습자 중심의 교수 방법도 가상현실의 가장 큰 특징이자 장점이다. 가상현실 공간에서 학습자들은 경험을 통해 자신의 경험을 사용하고, 끊임없이 의미를 구성하는 활동에 적극적으로 참여하게 된다. 뿐만 아니라 가상현실 공간은 다른 미디어에서는 찾아보기 힘든, 참여 의식을 가지고 상호작용할 수 있는 기회를 제공한다. 게임이나 시뮬레이션을 사용하는 경우, 학습자들은 수동적으로 앉아 있을 수만은 없다. 학습자들은 교육용 게임이나 시뮬레이션을 경험하는 동안 끊임없이 해석, 분석, 발견, 평가, 행동 및 문제해결 과정을 거치게 된다. 이는 구성주의 학습법과 맥을 같이하는 것으로, 교수자가 지식을 학습자에게 전달하는 하나의 하나의 대상으로 바라보는 기존의 학습법과는 상반되는 개념이다.

실제적 학습의 적용이란 측면에서도 가상현실의 장점을 찾아볼 수 있다. 기존의 원격학습에서 나타나는 교수자 중심의 강의나 시범과는 달리, 가상현실 공간에서는 ‘확장 교실 모델(extended classroom model)’ 기술이 도입되어 학습자 간의 공동체를 형성하고, 공동체 내에서 실제 세계의 문제 해결에 필요한 상호작용과 각종 활동을 추진할 수 있다.

5.2 단점

한정선•이경순(2001)은 가상현실의 활용 사례들을 토대로, 가상현실의 활용이 다음과 같은 부정적 효과를 가져올 수 있음을 지적하였다. 첫째, 가상현실 경험 자체가 학습자들이 지식을 구성한다는 것을 의미하는 것은 아니기 때문에 오히려 개념 중심의 학습에 방해가 될 수 있다. 둘째, 교육이라는 기준 하에서 가상현실의 효과성을 어떻게 평가해야 할 것인지에 대해 논란의 여지가 있다. 셋째, HMD와 같은 장비를 장시간 사용함으로 인해, 학습자들에게 시뮬레이터 질환(simulator sickness)과 같은 정신적 및 신체적 문제를 일으킬 수 있다.

또한 백영균(2010)은 접근성, 개발, 비용, 법률적 책임 문제 등으로 아직까지는 교육기관에서 가상현실 공간을 적극적으로 활용하지 못하고 있다고 지적하고 있다. 우선, 접근성의 문제를 살펴보면, 가상현실 공간에 접속하기 위해서는 높은 사양의 컴퓨터가 필요하다. 예를 들어 대표적인 가상현실 학습공간인 세컨드 라이프에 접속하기 위해서는 고속 인터넷 회선, 최신 운용체계, 높은 사양의 하드웨어가 필요하며, 특히 그에 맞는 그래픽 카드의 구비가 필수적이다. 즉, 학습자의 입장에서 가상현실 공간으로 진입하기 위한 갖가지 장벽이 존재한다고 볼 수 있다. 둘째, 교육 활동 개발상의 문제를 들 수 있다. 교수자의 입장에서 볼 때 가상현실 공간에서 수업을 한다는 것 자체가 교수자들이 기존에 보유하지 않은 기술을 요하는 작업이며, 또한 기존의 수업 방식에 비하여 수업자료 준비에 소요되는 시간은 매우 길다.

셋째, 비용의 문제이다. 위에서 언급한 세컨드 라이프의 경우, 몇 가지 요금제를 바탕으로 유료로 서비스를 제공하고 있다. 학습자들이 수업에 참여할 때는 비용이 들지 않지만, 세컨드 라이프에 교육 과정을 탑재하여 항구적으로 물리적 장소를 확보하기 위해서는 매월 일정 금액의 비용이 든다. 대부분의 학교의 경우, 그 타당성을 완전히 검증하기 전까지 높은 비용 때문에 섣불리 가상현실 세계에 접근하지 못한다. 마지막으로, 법률적인 책임 문제가 있다. 폭력, 성희롱 등이 가상현실 공간에서도 발생하고 있기 때문이다. 만일 가상현실 공간에서 학습자가 성희롱이나 공격적인 행위를 당할 경우, 그 책임을 누가 질 것인지에 대한 문제이다. 뿐만 아니라 학교와 무관한 다른 사용자와 학습자들이 접촉함으로써 문제가 발생할 우려가 있다. 예를 들어, 가상현실 공간에 방문해 얻은 정보를 다른 사용자의 동의 없이 사용하여 물의를 일으키는 경우도 있다.

6. 관련 연구

6.1 교수-학습 과정에서 가상현실의 구현을 위한 이론적 고찰(한정선•이경순, 2001)

가상현실을 교수-학습 과정에 도입하고자 할 때 고려해야 하는 10가지 요인들을 제시한 논문. 교육철학, 학습이론, 설계의 융통성, 현실반영도, 몰입성, 협력성, 사회문화성, 감각 채널, 인터페이스, 시스템의 구성이 그것

6.2 가상현실을 이용한 웹기반 학습프로그램의 개발 및 효과 분석(이삼성, 2002)

3차원 가상현실 프로그램을 사용하여 학습한 집단과 2차원 HTML 프로그램으로 학습한 집단 간의 학업 성취도를 비교한 논문. 3차원 가상현실 프로그램이 학습자들에게 학업 성취도에 있어 더 효과적이었음. 같은 집단 간의 전반적 만족도 비교에서도 3 차원 가상현실 프로그램으로
학습한 학습자들에게 더 높은 결과가 나타남. 교육효과에 관한 만족도는 통계적으로 유의미한 차이가 없는 것으로 나타남. 학습자의 공간지각력과 웹기반 학습 프로그램 유형 간의 상호작용 효과에 대해서는, 학업 성취도에는 통계적으로 유의미한 차이가 나타났지만 학습만족도에는 유의미한 차이가 나타나지 않았음.

6.3 가상현실 프로그램의 현실 반영 수준이 주의 집중 및 학업 성취에 미치는 효과(김명국, 2007)

가상현실 프로그램의 현실 반영 수준을 달리하였을 때의 학습자의 주의집중과 학업성취에 대한 논문. 가상현실의 현실 반영 수준은 주의 집중 일부 요인에 영향을 미쳐 학업 성취에도 유의한 영향을 미치는 것으로 분석됨. 가상현실 프로그램의 현실 반영 수준이 학업 성취에 미치는 효과에서도 현실 반영 수준이 낮은 프로그램들이 높은 학업 성취를 나타내는 것으로 보아 가상현실 프로그램의 현실 반영 수준이 낮은 프로그램으로 학습한 집단이 더 우수한 학업 성취를 보였음.


7. 바깥고리
가상현실(위키피디아 한국어)
가상현실(위키피디아 영어)
세컨드 라이프

8. 참고문헌

김명국(2007). 가상현실 프로그램의 현실 반영 수준이 주의 집중 및 학업 성취에 미치는 효과. 한국교원대학교 교육대학원 학위논문.
백영균(2010). 가상현실공간에서의 교수-학습. 학지사.
이문규(IT동아 기자). 네이버캐스트. 증강현실(AR).
이삼성(2003). 가상현실을 이용한 웹기반 학습프로그램의 개발및 효과분석. 인천대학교 교육대학원 학위논문.
한정선•이경순(2001). 교수-학습 과정에서 가상현실의 구현을 위한 이론적 고찰. 교육공학연구. 제17권 제3호, pp. 133-163.
한정은(2002). 가상현실 e-학습 프로그램의 유형과 활용에 관한 사례연구. 이화여자대학교 교육대학원 학위논문.