선반을 이용한 홈 및 테이퍼 가공 훈련을 위한 가상현실 콘텐츠의 사용성 평가
Usability Evaluation of Virtual Reality Content for Taper Cutting and Grooving on the Engine Lathe
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초록
본 논문에서는 학습자가 선반 가공에서 제품의 형상 특성에 따른 가공 순서를 선정하고 절삭조건을 고려하여 홈 가공 및 테이퍼 가공을 실습할 수 있는 가상현실 기반의 몰입형 훈련시스템을 제안한다. 제안된 몰입형 훈련시스템은 기술 훈련에서 가장 중요하다고 할 수 있는 실습을 보다 안전한 환경에서 반복적으로 수행할 수 있도록 도와주며, 가상현실로 구현된 다양한 장비 및 설비 환경에서 사용자가 선명하게 대상물체들을 확인하고 실습 훈련 결과물을 바로 확인 가능하여 평가 결과에 따른 사용자의 훈련 숙련도를 파악할 수 있다. 무엇보다도 가상현실 지원 훈련시스템의 시각 피드백 및 상호작용성은 사용자의 몰입감을 증가시키며, 물리적 위험이 없는 안전한 학습 환경에서 사용자가 스스로 학습 수행 계획은 세우고 자신의 학습 내용을 모니터링하며 성찰하는 자기주도 학습경험을 제공한다. 본 연구에서 제안된 가상현실 홈·테이퍼 선반가공 훈련시스템에 대한 사용성 조사를 실행하였다. 가상현실 기반 교육훈련에서 자기주도적 교육시스템으로서의 역할과 기능을 고려하여 학습콘텐츠 품질, 교육환경 인터페이스, 학습환경, 몰입도 등 총 4개의 부문으로 구분하여 사용성 조사를 실행한 결과, 전반적인 만족도는 4.4로 매우 높은 수준으로 보였으며 이 중 학습하는데 가장 기본이 되는 학습콘텐츠 품질에 대한 만족도가 4.7로 가장 높게 나타났다. 이에 따라 본 연구에서 제안하는 몰입형 가상 교육시스템은 학습 동기를 유발하는 효과적인 교육 매체로 발전해 나갈 것이며 자기주도학습이 가능한 교육훈련이 필요한 성인학습자들에게 큰 도움이 될 것으로 판단된다.
Abstract
This paper presents an immersive training system which helps learners to learn taper cutting and grooving on the Engine Lathe in a virtual environment. The proposed immersive training system enables users to perform repeated training in a safe environment. In a virtual environment composed of various equipment and facilities, users are able to not only clearly identify target objects but also immediately check the results of the practical training, resulting in understanding his/her training proficiency. The visual feedback and interactivity in the virtual reality training system enhances user’s immersion and enables users to do a self-directed learning experience. Due to these advantage, the user makes a plan, monitors and reflects on their learning contents in a safe environment. We conducted the usability test of the proposed virtual reality based training system considering the role and the function of self-directed learning experience. The test was done by investigating four items (the quality of the developed content, interface between users and virtual environment, educational environment, and the degree of immersion). Results indicate that we have satisfaction average score (4.4) on the usability test, and among the items, the score for the quality of the developed content was the highest (4.7). The proposed system will lead to the development of efficient educational media which causes motivation to study for most of learners. If the proposed system is used for self-directed learners, it will be of great service for the learners.
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