이용우 교수팀, ‘VR 물리치료 교육’ 효과 과학적 입증
의학교육 최상위 국제학술지 ‘JMIR Medical Education’ 게재
우리 대학 국내 최초 개발… 1인칭 몰입형 학습 효과 실증
몰입형 가상현실(VR)을 활용한 물리치료 임상실습 교육이 전공생들의 학습 만족도와 기술 수용성을 크게 높이는 것으로 나타났다. 임상실습 전 실무 친숙도를 돕는 새로운 보조 교육 방식으로 활용될 수 있다는 평가가 나온다. 특히 이번 연구는 삼육대가 국내 최초로 개발한 VR 물리치료 임상실습 교육 콘텐츠의 실효성을 과학적으로 입증했다는 점에서 주목받고 있다.
삼육대 물리치료학과 이용우 교수와 윤효실 박사과정생 연구팀은 이 같은 내용의 무작위 대조시험 연구 결과를 교육·과학 학문(Education, Scientific Disciplines) 분야 89개 저널 중 1위(상위 0.6%) 국제학술지 ‘JMIR Medical Education(IF=13.9)’에 게재했다.
논문 제목은 ‘학부 물리치료 학생들을 대상으로 한 몰입형 180도 비디오 기반 가상현실 교육 모듈이 학습 만족도, 기술 수용성, 동기 부여 및 퀴즈 기반 학업 성취도에 미치는 영향: 무작위 대조 시험(Effects of an Immersive 180° Video–Based Virtual Reality Instructional Module on Learning Satisfaction, Technology Acceptance, Motivation, and Quiz-Based Learning Achievement in Undergraduate Physical Therapy Students: Randomized Controlled Trial)’이다.
연구팀은 학부 3·4학년 물리치료학과 학생 52명을 대상으로 몰입형 180도 VR 영상 교육군(28명)과 기존 2차원(2D) 영상 교육군(24명)으로 무작위 배정해 대조시험을 진행했다. 교육에는 임상 근골격계 평가에 활용되는 4가지 상지 특수검사(원회내근, 호킨스-케네디, 요가슨, 니어 검사) 콘텐츠가 사용됐다. 두 집단 모두 하루 동안 각 3~4분 분량의 4개 교육 세션을 이수했다.
VR 교육군은 헤드마운트디스플레이(HMD)와 핸드헬드 컨트롤러를 활용해 환자의 자세, 검사자의 손 위치와 움직임, 해부학적 지표 등을 몰입형 1인칭 환경에서 관찰했다. 학생들은 시선을 자유롭게 이동하거나 영상을 확대 및 재생하며 능동적으로 학습에 참여했다.
연구 결과, VR 교육을 받은 학생들의 학습 만족도와 기술 수용성이 일반 2D 영상 교육군보다 유의하게 높은 것으로 나타났다. 주관적 서면 피드백에서도 VR 교육군은 3D 환경을 통한 향상된 현실감, 맞춤형 시점 제공, 근접 관찰의 이점 등을 장점으로 꼽았다.
반면 학습 동기와 12문항의 단기 퀴즈 기반 학업성취도에서는 두 집단 간 통계적으로 유의미한 차이가 확인되지 않았다.
연구팀은 이를 바탕으로 몰입형 VR을 기존의 대면 실습을 전면 대체하는 수단으로 활용하기보다는, 학생들이 실제 임상실습에 참여하기 전에 검사 절차와 환자 및 치료사의 위치 등을 반복적으로 관찰하고 초기 친숙도를 높이는 보조적 교육수단으로 활용하는 것이 타당하다고 분석했다.
이번 연구는 지난 2020년 삼육대 교육혁신원 원격교육지원센터(당시 디지털러닝센터)와 이용우 교수팀이 국내 최초로 제작한 VR 기반 물리치료 임상실습 교육 콘텐츠를 기반으로 이뤄졌다. 연구팀은 개발된 콘텐츠를 단순한 수업 적용에 그치지 않고, 객관적인 무작위 대조시험을 통해 국제적인 실증 성과로 발전시켰다는 점에서 의의가 크다. (관련기사▷국내 최초 ‘VR 물리치료 교육용 콘텐츠’ 제작)
이용우 교수는 “새로운 교육기술의 도입 자체보다 중요한 것은 실제 학습자에게 어떠한 교육적 경험과 효과를 제공하는지를 검증하는 것”이라며 “이번 연구가 몰입형 기술을 물리치료 교육에 효과적으로 활용하기 위한 후속 연구의 기초자료가 되기를 기대한다”고 밝혔다.
연구팀은 향후 손동작 인식, 촉각 피드백, 인공지능 기반 실시간 피드백을 결합한 상호작용형 VR 및 확장현실(XR) 기술이 학생들의 실제 술기 수행능력과 임상적 의사결정에 미치는 영향을 검증하는 후속 연구를 추진할 계획이다.
한편 이번 연구는 2025년 삼육대 교내연구비 지원을 받아 수행됐다.
글 하홍준 hahj@syu.ac.kr
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