국제해양사고조사포럼(MAIIF)의 조사에 따르면 1998~2009까지 밀폐공간진입 시 발생한 101건의 사고에서 93명의 사망자와 96명의 부상자가 발생하였다. 이에 국제해사기구(IMO)는 밀폐공간진입을 위한 지침과 SOLAS 1974 협약 제3장 규칙 19를 개정하여 주기적으로 선박에서 밀폐공간진입 훈련을 시행하도록 강제화 하였다. 밀폐공간진입 훈련은 실제적이고 진입 시의 위험성을 인식할 수 있도록 실시되어야 하며, 훈련 중 훈련참가자나 교육생들의 안전도 고려되어야 한다. 최근에는 교육 및 훈련효과의 향상을 위해 가상현실(VR) 교육 컨텐츠들이 다양한 분야에서 이용되고 있으며, 이러한 방법은 장소의 제한 없이 실제적이고 반복적인 학습에 장점을 가지고 있다. 이에 본 연구에서는 VR을 이용한 밀폐공간진입 훈련이 강의형 교육훈련과 비교하여 어떤 효과와 특징 및 차별성이 있는지 훈련참가자들에 대한 정량적 평가와 설문을 통해 확인하였다. 평가 및 설문분석을 통해 VR을 이용한 밀폐공간진입 훈련 참가자들의 학습요소에 대한 숙지도가 강의형 교육훈련 참가자들보다 우수하였고, 교육방식에 대한 참가자들의 주관적 선호도도 VR을 이용한 훈련이 높게 나타났다. 연구결과 VR을 이용한 훈련의 학습효과를 확인할 수 있었으며, VR을 이용한 선상훈련은 동영상 및 시뮬레이터와 같이 효과적인 교육방식으로 이용될 수 있을 것이다.
국제해양사고조사포럼(MAIIF)의 조사에 따르면 1998~2009까지 밀폐공간진입 시 발생한 101건의 사고에서 93명의 사망자와 96명의 부상자가 발생하였다. 이에 국제해사기구(IMO)는 밀폐공간진입을 위한 지침과 SOLAS 1974 협약 제3장 규칙 19를 개정하여 주기적으로 선박에서 밀폐공간진입 훈련을 시행하도록 강제화 하였다. 밀폐공간진입 훈련은 실제적이고 진입 시의 위험성을 인식할 수 있도록 실시되어야 하며, 훈련 중 훈련참가자나 교육생들의 안전도 고려되어야 한다. 최근에는 교육 및 훈련효과의 향상을 위해 가상현실(VR) 교육 컨텐츠들이 다양한 분야에서 이용되고 있으며, 이러한 방법은 장소의 제한 없이 실제적이고 반복적인 학습에 장점을 가지고 있다. 이에 본 연구에서는 VR을 이용한 밀폐공간진입 훈련이 강의형 교육훈련과 비교하여 어떤 효과와 특징 및 차별성이 있는지 훈련참가자들에 대한 정량적 평가와 설문을 통해 확인하였다. 평가 및 설문분석을 통해 VR을 이용한 밀폐공간진입 훈련 참가자들의 학습요소에 대한 숙지도가 강의형 교육훈련 참가자들보다 우수하였고, 교육방식에 대한 참가자들의 주관적 선호도도 VR을 이용한 훈련이 높게 나타났다. 연구결과 VR을 이용한 훈련의 학습효과를 확인할 수 있었으며, VR을 이용한 선상훈련은 동영상 및 시뮬레이터와 같이 효과적인 교육방식으로 이용될 수 있을 것이다.
According to the MAIIF report, from 1998 to 2009, 101 incidents involving entering enclosed spaces aboard ships resulted in 93 deaths and 96 casualties. IMO has therefore amended the Recommendations for entering Enclosed Spaces Entry and SOLAS 1974 Convention Chapter 3 Regulation 19, which mandates ...
According to the MAIIF report, from 1998 to 2009, 101 incidents involving entering enclosed spaces aboard ships resulted in 93 deaths and 96 casualties. IMO has therefore amended the Recommendations for entering Enclosed Spaces Entry and SOLAS 1974 Convention Chapter 3 Regulation 19, which mandates enclosed spaces entry and rescue drill on a regular basis. The training of entering such enclosed spaces should be practical, recognizing all possible risks of entering enclosed spaces aboard ships, while also considering the safety of trainees during the training. Recently, educational contents utilizing virtual reality (VR) have been applied in various fields to improve education and training effects, and these methods have proven to have advantages in actual and repetitive learning without being limited to physical space. In this study, the effectiveness, characteristics and differentiation of training of entering enclosed spaces aboard ships using VR were compared with traditional class room lectures through quantitative evaluation and questionnaires of training participants. Through the evaluation and questionnaire, it was found that participants using VR understood and learned the required training elements better than the control group, all of whom were trained through the normal class room lecture. Moreover, participants reported to display preference for training with the help of VR. As a result of the study, it was confirmed that the learning effects of VR onboard training can be used as an effective training method, especially by using video and other types of simulators.
According to the MAIIF report, from 1998 to 2009, 101 incidents involving entering enclosed spaces aboard ships resulted in 93 deaths and 96 casualties. IMO has therefore amended the Recommendations for entering Enclosed Spaces Entry and SOLAS 1974 Convention Chapter 3 Regulation 19, which mandates enclosed spaces entry and rescue drill on a regular basis. The training of entering such enclosed spaces should be practical, recognizing all possible risks of entering enclosed spaces aboard ships, while also considering the safety of trainees during the training. Recently, educational contents utilizing virtual reality (VR) have been applied in various fields to improve education and training effects, and these methods have proven to have advantages in actual and repetitive learning without being limited to physical space. In this study, the effectiveness, characteristics and differentiation of training of entering enclosed spaces aboard ships using VR were compared with traditional class room lectures through quantitative evaluation and questionnaires of training participants. Through the evaluation and questionnaire, it was found that participants using VR understood and learned the required training elements better than the control group, all of whom were trained through the normal class room lecture. Moreover, participants reported to display preference for training with the help of VR. As a result of the study, it was confirmed that the learning effects of VR onboard training can be used as an effective training method, especially by using video and other types of simulators.
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문제 정의
본 연구에서는 VR훈련의 장/단점을 분석하고, 이를 통하여 실제 선박에서 가상현실을 이용한 교육/훈련의 효용성 및 필요성을 확인해 보았다.
본 연구에서는 시간과 장소의 제약 없이 반복적으로 훈련을 할 수 있고 실제 훈련으로 인한 위험이 적은 VR을 이용한 선상훈련의 정량적인 실제 학습효과를 확인하고자 한다. 이를 위해 VR을 이용한 밀폐공간진입훈련이 강의형 교육훈련과 비교하여 어떤 효과와 특징 및 차별성이 있는지 훈련참가자들에 대한 정량적 평가와 설문을 실시하였다.
이를 위해 VR을 이용한 밀폐공간진입훈련이 강의형 교육훈련과 비교하여 어떤 효과와 특징 및 차별성이 있는지 훈련참가자들에 대한 정량적 평가와 설문을 실시하였다. 이를 통해 선박에서 좀 더 안전하게 관련 지식을 숙지할 수 있도록 VR을 이용한 교육/훈련의 효과 및 필요성을 확인하고자 한다.
제안 방법
밀폐공간진입 교육과 훈련을 모두 마친 Group 1의 참여자들과 Group 2 참여자들을 분리된 장소에서 3절에서 설명한 질문항목에 대해 설문을 실시하였다. 설문결과에 대해, 참여자의 일반사항에 관한 질의와 각각의 교육방법에 대한 참여자의 의견을 묻는 서술형 질의를 제외하고 교육훈련 이해도에 관한 설문결과를 분석하였다.
본 연구의 목적인 기존교육방식 대비 VR 교육이 가진 장·단점을 분석하기 위하여 먼저 밀폐공간작업안전을 위한 학습요소를 도출하고 이를 기반으로 비디오자료 확보 및 VR 시나리오를 구성하였다.
밀폐공간진입 교육과 훈련을 모두 마친 Group 1의 참여자들과 Group 2 참여자들을 분리된 장소에서 3절에서 설명한 질문항목에 대해 설문을 실시하였다. 설문결과에 대해, 참여자의 일반사항에 관한 질의와 각각의 교육방법에 대한 참여자의 의견을 묻는 서술형 질의를 제외하고 교육훈련 이해도에 관한 설문결과를 분석하였다.
실험 종료 후 두 집단의 훈련성취도를 측정하기 위하여 모든 피실험자에게 설문지를 배부하여 작성을 요청하였다. 설문지는 피실험자의 일반사항에 관한 영역, 교육훈련 이해도에 관한 영역, 각각의 교육방법에 대한 피실험자의 의견을 묻는 영역으로 구성하였다.
본 연구에서는 시간과 장소의 제약 없이 반복적으로 훈련을 할 수 있고 실제 훈련으로 인한 위험이 적은 VR을 이용한 선상훈련의 정량적인 실제 학습효과를 확인하고자 한다. 이를 위해 VR을 이용한 밀폐공간진입훈련이 강의형 교육훈련과 비교하여 어떤 효과와 특징 및 차별성이 있는지 훈련참가자들에 대한 정량적 평가와 설문을 실시하였다. 이를 통해 선박에서 좀 더 안전하게 관련 지식을 숙지할 수 있도록 VR을 이용한 교육/훈련의 효과 및 필요성을 확인하고자 한다.
훈련의 방법으로 1단계에서는 두 집단의 훈련참여자들 모두를 대상으로 좌학을 실시하여 밀폐공간에 대한 기초지식을 습득하도록 하였으며, 2단계에서는 두 집단을 구분하여 한 집단은 비디오 시청을 통해 관련 내용을 학습하고(이하 Group 1이라 함), 다른 집단은 VR을 활용하여 밀폐공간진입에 대한 내용을 추가로 학습(이하 Group 2라 함 하도록 하였다. Group 1의 경우 6분으로 구성된 밀폐공간진입에 관한 동영상을 시청하도록 하였으며, Group 2의 경우 훈련참여자를 대상으로 VR의 사용법에 대하여 설명한 후 5분간 VR을 활용하여 학습하도록 하였다.
훈련참여자들에게 VR을 이용한 밀폐공간진입 훈련을 제공하기 위해 본 연구에서는 HTC VIVE VR장비를 사용하였다. HTC VIVE 장비를 위한 기존의 밀폐공간진입 훈련 프로그램이 부재하여, 선행연구의 결과 및 선상에서의 밀폐공간 훈련 절차를 적용하여 Fig.
대상 데이터
SOLAS 1978협약 제3장 Part B, Section I Reg. 19에 의해서 2015년 강제화 된 밀폐공간 진입훈련을 VR로 구현하였으며, 이를 VIDEO 교육을 받는 사람과 가상현실 교육을 받는 사람으로 각각 구분하여 실험을 수행하였다.
실험에 참여한 인원은 Group 1과 Group 2 각 25명으로, 설문을 통해 총 50명의 훈련참여자의 연령, VR의 경험유무와 밀폐공간 진입훈련 경험 유무를 조사하였다. 연령에 대한 사항으로 30세 이상의 참여자는 42 %(n=21), 30세 미만 참여자는 58 %(n=29)였다.
훈련을 실행하기에 앞서 훈련참여자들에게 본 연구의 목적과 방법에 대하여 자세히 설명하고, 총 50명의 참여자들을 25명씩 두 집단으로 구분하였다. 훈련참여자들은 해기교육을 받고 있는 한국해양수산연수원 오션폴리텍 학생 50명을 선정하였다.
훈련을 실행하기에 앞서 훈련참여자들에게 본 연구의 목적과 방법에 대하여 자세히 설명하고, 총 50명의 참여자들을 25명씩 두 집단으로 구분하였다. 훈련참여자들은 해기교육을 받고 있는 한국해양수산연수원 오션폴리텍 학생 50명을 선정하였다.
이론/모형
1050(27) “선상 밀폐공간진입을 위한 개정된 권고”의 내용과 SOLAS 협약 제3장 Part B, Section I Reg. 19 비상훈련 및 연습 3.6 밀폐공간진입 및 구조훈련 사항(IMO, 2017b)을 기반으로 구성하였다. 그 중 실제 진입에 있어 확인되고, 준비해야 되는 내용을 중심으로 Table 1과 같이 훈련 학습요소로 도출하였다.
성능/효과
그 결과 VR로 학습한 그룹의 학습 평균이 약 13.1 % 높게 나타났다. 더불어 리커트 5점 척도로 두 그룹의 교육방식에 대한 만족도도 함께 조사한 결과, 좌학 + VIDEO 교육방식에 대한 평가는 3.
교육훈련 이해도에 관한 설문과 각각의 교육방법에 대한 참여자의 의견을 묻는 서술형 질의 중, 리커트 5점 척도로 두 그룹의 교육방식에 대한 만족도를 조사하였다. 그 결과로 Group 1의 교육방식에 대한 만족도 평가는 3.52점 이였고, Group 2의 교육방식에 대한 평가는 4.16으로 VR을 이용한 교육 방식이 0.64점(12.8 %) 높은 만족도를 보였다. Group 1은 기존의 교육방식을 모델로 하여 익숙한 분위기의 교육이었으나, Group 2는 직접 움직이고 새로운 장비를 이용해 게임하듯 참여하는 방식으로 새로움에 대한 흥미와 관심이 만족도 평가에 반영된 것으로 보인다.
이를 통해 가상현실을 이용한 학습이 VIDEO를 이용한 교육 방식보다 학습 효과 및 교육방식의 선호도 측면에서 유의미하게 양호한 부분이 있었다는 것을 확인하였다. 더불어 교육 방식의 장/단점에 대한 설문조사 결과 가상현실 적용 시 어지러움증 유발에 대한 조치 및 조작 미숙과 관련한 조치를 어느 정도 해결한다면 좌학 + VIDEO 방식보다 상당한 장점을 보유하고 있다는 것을 확인할 수 있었다.
1 % 높게 나타났다. 더불어 리커트 5점 척도로 두 그룹의 교육방식에 대한 만족도도 함께 조사한 결과, 좌학 + VIDEO 교육방식에 대한 평가는 3.52, 좌학 + VR 교육방식에 대한 평가는 4.16으로 VR을 이용한 교육 방식이 0.64점(12.8 %) 높은 만족도를 보였다.
이를 통해 가상현실을 이용한 학습이 VIDEO를 이용한 교육 방식보다 학습 효과 및 교육방식의 선호도 측면에서 유의미하게 양호한 부분이 있었다는 것을 확인하였다. 더불어 교육 방식의 장/단점에 대한 설문조사 결과 가상현실 적용 시 어지러움증 유발에 대한 조치 및 조작 미숙과 관련한 조치를 어느 정도 해결한다면 좌학 + VIDEO 방식보다 상당한 장점을 보유하고 있다는 것을 확인할 수 있었다.
후속연구
선상에서는 밀폐공간진입 교육 및 훈련을 좌학, 시청각교육 및 실제훈련으로 시행하고 있다. 그러나 교육/훈련과 관련된 기술의 발전이 좀 더 안전하고 효과적인 교육 및 련 목표를 달성할 수 있을 수도 있다는 전제하에, 본 연구에서는 선원들에게 좀 더 효과적으로 밀폐공간진입에 친숙해질 수 있는 방법을 실험을 통해 확인한다.
이러한 연구 결과를 바탕으로 추후 다양한 선상훈련의 가상현실 구현 및 적용을 통해 장점을 확인하여 실제 선박에 승선하는 선원들을 대상으로 한 폭넓은 실험을 통해 VR을 이용한 교육의 적용 및 확대에 대한 연구를 지속할 필요가 있다고 하겠다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
VR훈련으로 학습한 결과 학습평균이 얼마정도 높게 나왔는가?
그 결과 VR로 학습한 그룹의 학습 평균이 약 13.1 % 높게 나타났다. 더불어 리커트 5점 척도로 두 그룹의 교육방식에 대한 만족도도 함께 조사한 결과, 좌학 + VIDEO 교육방식에 대한 평가는 3.
선박에는 어떠한 밀폐공간이 있는가?
선박에는 화물탱크(Cargo tank)를 비롯하여, 코퍼댐(Cofferdam), 펌프룸(Pump room), 연료탱크, 덕트 킬(Duct keel), 발라스트탱크(Ballast tank) 등 매우 많은 밀폐공간이 존재한다. 국제해양사고조사포럼(Marine Accident Investigators’ International Forum, 이하 MAIIF라 함)에서 1998년부터 2009년까지 조사한 밀폐공간 사고보고서에 의하면, 선박 밀폐공간에서 사망자 93명, 부상자가 96명 발생하였다.
MAIIF의 조사 결과 사고의 주된 요소는 무엇인가?
국제해양사고조사포럼(Marine Accident Investigators’ International Forum, 이하 MAIIF라 함)에서 1998년부터 2009년까지 조사한 밀폐공간 사고보고서에 의하면, 선박 밀폐공간에서 사망자 93명, 부상자가 96명 발생하였다. MAIIF의 조사 결과에서 사고의 가장 주된 요소로 밀폐공간의 위험성에 대한 인지부족, 보호 장구의 미착용, 관련 서명 누락, 선상 밀폐공간 인지부족, 부적절한 절차 및 감독으로 식별하였다(IMO, 2009). 선박 밀폐공간진입 시 인명사고 발생과 그 위험성에 따라 국제해사기구(International Maritime Organization, 이하 IMO라 함)에서는 기존의 IMO resolution A.
참고문헌 (10)
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Chittaro, L. and F. Buttussi(2015), Assessing Knowledge Retention of an immersive serious game vs. a traditional education method in aviation safety, IEEE Transactions on visualization and computer graphics, Vol. 21, No. 4, p. 537.
Darken, R. P. and W. P. Banker(1998), Navigating in Natural Environments: A Virtual Environment Training Transfer Study, Proceedings of VRAIS IEEE 1998, pp. 12-19.
International Maritime Organization(2009), Revision of the recommendations for entering enclosed spaces aboard ships, DSC 14/INF.9.
International Maritime Organization(2010), Proposed amendment to SOLAS to mandate enclosed space entry and rescue procedures drills, MSC 87/24/3.
International Maritime Organization(2011), Revised recommendations for entering enclosed spaces aboard ships, Resolution A. 1050(27).
International Maritime Organization(2013), Consideration and adoption of amendments to mandatory instruments, Amendments to the 1974 SOLAS Convention and associated instruments, MSC 92.3, Annex 1, p. 2.
International Maritime Organization(2017a), Result of the 2015 Paris and Tokyo MoUs Concentrated Inspection Campaign (CIC) on Crew familiarization for enclosed space entry, Measures to harmonize port state control (PSC) activities and procedures worldwide, III 4/INF. 4, p. 2.
International Maritime Organization(2017b), Enclosed space entry and rescue drills, SOLAS Convention, Chapter 3, Part B, Section I Reg. 19 (Emergency training and drills), 3.6.
Korea Maritime Safety Tribunal(2016), Safety video for training on how to prevent marine casualties in confined spaces, https://www.kmst.go.kr/user/bbs/detailBbsList.do.
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