VR 위험인지 교육에서 시선추적 기반 상황인식과 학습효과를 규명하는 연구

Investigating Situational Awareness and Learning Outcomes in VR Hazard Recognition Training Using Eye Tracking

연구 내용

몰입형 가상현실(VR) 안전교육에서 시스템 특성이 학습·행동에 미치는 영향을 분석하고, 시선추적 데이터로 위험인지의 상황인식 인지기제를 설명하는 연구

본 연구는 건설 현장의 위험인지 능력을 향상시키기 위해 VR 기반 안전교육과 인간 인지 측정 방법을 결합합니다. 첫 단계에서는 VR 시스템 특성(사용성·충실도)이 지식 습득, 행동의도, 만족도 등 학습 결과에 어떤 경로로 영향을 주는지 구조방정식 모델링을 통해 검증합니다. 이후 위험인지 VR 시나리오에서 시선추적 데이터를 수집하고, 글로벌·로컬 수준의 상황인식을 설명하는 지표를 도출합니다. 또한 정착(fixation), 안구운동 패턴, 동공 확장 등 신호를 통해 성공적 위험인지 시 인지부하 변화를 해석해 교육평가와 훈련 설계에 활용합니다.

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연구 흐름

초기에는 VR 안전훈련에서 사용성(usability)과 충실도(fidelity)가 학습 및 행동 관련 심리 요인에 미치는 영향을 실험으로 확인했습니다. 이후 연구 범위를 위험인지 과정으로 확장하여 VR 장면에서 시선추적 데이터를 동시 수집하고, 글로벌·로컬 상황인식의 변화를 시계열 안구운동 지표로 구분하는 분석 틀을 구성했습니다. 최근에는 이러한 인지 지표를 교육 설계 변수로 전환하기 위한 근거를 축적하고, 위험인지 평가와 훈련 효과 검증을 함께 수행하는 방향으로 연구를 심화하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

VR 기반 안전훈련 평가 지표
시선기반 상황인식 추정
위험인지 능력 진단 모델
인지부하 기반 난이도 조절
개인화 훈련 설계 도구
훈련 경로 설계 가이드
사용성·충실도 설계 지침
몰입형 교육 시나리오 검증
작업자 숙련도 추적
VR 훈련 효과 비교 연구