[논문]수직정원을 활용한 초등학교 식물교육프로그램 운영 효과 분석

정나라; 유수진; 김광진; 한승원

doi:10.13087/kosert.2020.23.5.73

수직정원을 활용한 초등학교 식물교육프로그램 운영 효과 분석
Effect of Plant Educational Programs Elementary School using Vertical Garden 원문보기

環境復元綠化 = Journal of the Korean Society of Environmental Restoration Technology, v.23 no.5, 2020년, pp.73 - 86

정나라 (국립원예특작과학원 도시농업과) , 유수진 (국립원예특작과학원 도시농업과) , 김광진 (국립원예특작과학원 도시농업과) , 한승원 (국립원예특작과학원 도시농업과)

Abstract ▼ AI-Helper

In the modern era, the elementary schools in the Republic of Korea are advanced with the competitive world. Thus advancement in technology, and other factors in the elementary schools are releases some kind of particulate matter (PM), which causes deleterious effects on school students health, academic program, growth and development. The school students are susceptible to PM particularly, PM10 and PM2.5. Based on this hazardous effect of PM on school students we conducted the research on the elementary schools class rooms by introducing vertical gardening system to get the schools "ever green". The main aim of this study is to investigate the environmental factors in the educational effect program in the class rooms and indoor air quality changes. For the educational effect, the 4th operation program was applied to 2 schools for 2 hours once a month from September to December 2019. Each school conducted a survey on satisfaction, plant friendliness, and environmental sensibilities, targeting classes that participated in the green school program and those who did not. The environmental effects were monitored by installing indoor air quality facility in the program participating classes and the non-participating classes. From November 2019 to December 2019, three factors were measured: PM10, PM2.5, and humidity. The results were analyzed by T-test using the SPSS 24.0 software program. As a result of the analysis, student's overall satisfaction with the program and their intention to re-engage were high in terms of educational effect. It was also found to be effective in emotional, educational, social, and physical aspects. In particular, it was found that there was a statistically significant effect on improving plant friendliness in terms of plant friendliness and environmental sensitivity. In terms of environmental effects, it was found that there was a significant difference between the program-applied and non-programmed classes in PM10, PM2.5, and humidity. Through this study, it was confirmed that the plant education program using vertical gardens is effective in both the educational effect and the improvement of indoor air quality in the classroom. In conclusion, vertical gardening system in the elementary schools should implement for the beneficial of young generation development and back bone to the nation.

주제어

표/그림 (14)

표 Table 1. Composition of Green School Program (8 times)
표 Table 2. Contents of Green School Program Activities(4 times)
표 Table 3. Target of investigation
그림 Figure 1. Vertical garden installation status(a) and indoor air quality meter(b)
표 Table 4. Satisfaction of the Green School program
표 Table 5. Factors affecting satisfaction with the Green School program
표 Table 6. Willingness to re-engage in the Green School program
표 Table 7. Effect of Participation in the Green School program
표 Table 8. Educational effect of green school program
표 Table 9. Comparison of plant familiarity according to program experience
표 Table 10. Comparison of plant familiarity before and after participation in the program
표 Table 11. Comparison of environmental susceptibility according to program experience
표 Table 12. Comparison of environmental susceptibility before and after participation in the program
표 Table 13. Comparative analysis of indoor air quality through participation in the Green School Program

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 초등학교 교실의 미세먼지 저감 및 환경에 대한 학생들의 인식 제고를 위한 체험형 교육 프로그램으로 개발한 그린스쿨의 운영과 효과를 구명하기 위하여 수행되었다.
본 연구는 초등학생을 대상으로 하는 식물 및 환경 교육 프로그램을 개발하였다.
식물 교육프로그램에 의한 교육적 효과를 분석한 연구에서는 환경과 식물에 대한 학생의 인식 변화를 지표로 삼고 있다. 본 연구에서도 교 육프로그램에 의한 교육적 효과를 파악하기 위하여 환경친화적 태도와 식물친숙도에 대한 인식을 측정하였다. 환경친화적 태도란 환경의 질 향상을 위하여 일상생활 중 환경문제를 야기하는 행동을 배제하고, 생태계의 평형성과 자기 조절 기능을 회복시키는 생활양식을 선택하며, 스스로 절약하는 생활을 실천하고 오염된 환경을 개선하여 현재와 미래에도 지속적으로 쾌적한 환경에서 살아갈 수 있게 하려는 태도를 의미한다(Seo, 1999; You et al, 2017).
본 연구의 목적은 수직정원을 활용한 식물교육프로그램이 학생들에게 미치는 교육적 효과와 실내 공기질 개선에 미치는 환경적 영향을 분석하는 것이다.

제안 방법

프로그램은 선행연구(Choi, 2007; Kang, 2010; Kim, 2013; Cha, 2014)를 참고하여 8차시로 구성하였으며 사람과 식물의 관계에 대한 이해부터 시작하여 식물의 생육에 필요한 조건과, 식물에 의한 환경 개선 효과를 이해할 수 있도록 프로그램을 구성하였다(Table 1).
2개 학교에서 각 1개 학급을 선정하여 프로그램을 운영하고 교육적, 환경적 효과를 평가 하였으며 그 외에 대조구로 1개 학급을 선정하여 실험구와 동일하게 교육적, 환경적 효과를 측정하였다.
, 2007). Yu(2009)이 개발한 설문지를 기초로 하여 학생들의 수준을 고려하여 12문항으로 재구성하였다. 인지적 영 역 7문항, 정의적 영역 3문항, 신체적 영역 2문항으로 구성하였다.
교육프로그램의 효과를 설명하기 위하여 프로그램을 진행한 학급을 실험구로, 진행하지 않은 학급을 대조구로 설정하여 조사하였다(Table 3). 실험구는 프로그램에 참여하기 전과 참여하고 난 후 동일한 내용으로 측정하였으며, 대조구는 실험구의 프로그램 참여 전 조사에 맞추어 조사하였다.
그린스쿨 프로그램 운영의 환경적 효과를 알아보기 위하여 실내공기질 측정기(SMART AIRCOK, ㈜에어콕)를 설치하여 모니터링 분석을 실시하였다(Figure 1b).
그린스쿨 프로그램에 의한 교육적 효과를 파악하기 위하여 프로그램에 참여하지 않은 학생과 프로그램에 참여 전과 참여 후의 식물친숙도와 환경감수성에 대한 인식의 차이를 분석하였다(Table 8). 식물친숙도는 60점 만점, 환경감수성은 40점 만점으로 점수가 높을수록 의식수준이 높은 것으로 분석할 수 있다.
그린스쿨 프로그램의 효과를 사회적, 정서적, 신체적, 교육적 측면에서 파악하기 위하여 분석 하였다(Table 7).
수직정원 조성은 교실의 비어있는 벽면을 활용하여 식물을 배치할 수 있는 시스템을 갖추는 것이며 식물 및 환경교육 체험 프로그램은 수직정원을 직접 조성하며 식물과 환경에 대해 체험학습을 통해 배우는 프로그램으로 진행되었다.
0㎡, 총 288개의 식물이 식재되어 있다. 수직정원은 학생들이 스킨답서스, 테이블야자, 피토니아, 산호수, 스파티필름의 식물 배치를 디자인하고 직접 식재하여 조성하였다.
수집된 데이터는 10분 단위로 측정되며, 8시간 측정값을 일 평균으로 환산하여 일일노출농도로 분석하였다. 농도 분석은 그린스쿨 프로그램 적용 학급과 프로그램을 적용하지 않은 학급으로 구분하여 SPSS24.
교육프로그램의 효과를 설명하기 위하여 프로그램을 진행한 학급을 실험구로, 진행하지 않은 학급을 대조구로 설정하여 조사하였다(Table 3). 실험구는 프로그램에 참여하기 전과 참여하고 난 후 동일한 내용으로 측정하였으며, 대조구는 실험구의 프로그램 참여 전 조사에 맞추어 조사하였다. 조사는 아이들에게 측정지를 나누어주고 직접 체크하도록 하였다.
공간혁신, 그린학교, 스마트교실 등 그린 스마트 미래학교 사업 등이 발표된 시점에서 그린스쿨 프로그램은 미래 환경교육정책도구로 활용가능 할 것이다. 이에 따라 환경부에서 운영하는 환경교육포털에 환경교육자료 중 교수학습지도안 “공기”부분에 그린스쿨 프로그램 매뉴얼을 등록을 제안하였다. 또한 본 연구는 실제 교실에 프로그램 운영과 함께 학생 스스로 수직정원을 조성하도록 하여 식물 및 환경에 대한 친화적인 태도의 향상 및 실내 공기질 개선의 환경적 효과를 도모하였다는데 의의가 있다.
실험구는 프로그램에 참여하기 전과 참여하고 난 후 동일한 내용으로 측정하였으며, 대조구는 실험구의 프로그램 참여 전 조사에 맞추어 조사하였다. 조사는 아이들에게 측정지를 나누어주고 직접 체크하도록 하였다. 사전에 담임교사에게 설문지에 대해 충분히 설명하였으며 측정지에 대한 학생들의 설명에 대해서는 담임교사가 응답하도록 하였다.
성별 및 학년에 따른 유의성을 분석하기 위하여 t검정을 실시하였다. 종합만족도를 종속 변수, 개별만족도를 독립변수로 하는 회귀분석을 실시하여 프로그램 만족도에 영향을 미치는 개별 요소를 파악하였다.
프로그램에 참여한 학생들을 대상으로 프로그램에 대한 만족도와 효과를 파악하기 위하여 프로그램이 끝난 후 프로그램 종합만족도, 내용, 시간, 장소, 강사 등에 대한 만족도와 프로그램 참여의 교육적, 사회적, 정서적, 건강적 측면의 효과를 5단계 리커트척도로 조사하였다.
프로그램은 2019년 9월부터 12월까지 매월 1회 2시간씩 해당 학급의 교실에서 이루어졌다.
프로그램의 운영은 개발된 8차시 프로그램 중 학교의 교육과정과 연계하여 시간을 확보할 수 있도록 4차시 프로그램으로 계획하였다.
학생들에게 식물과 환경의 중요성과 가치에 대한 인식을 높이기 위하여 교과과정과 연계하여 그린스쿨 프로그램을 개발하였다.
환경친화적 태도란 환경의 질 향상을 위하여 일상생활 중 환경문제를 야기하는 행동을 배제하고, 생태계의 평형성과 자기 조절 기능을 회복시키는 생활양식을 선택하며, 스스로 절약하는 생활을 실천하고 오염된 환경을 개선하여 현재와 미래에도 지속적으로 쾌적한 환경에서 살아갈 수 있게 하려는 태도를 의미한다(Seo, 1999; You et al, 2017). 환경친화적 태도는 인지적, 정의적, 행동적 영역으로 구성되며(Lee, 2005) 선행연구(Park, 2008)를 참고하여 초등학생들의 수준에 맞추어 초등학교 고사, 환경 전문가 등의 자문을 거쳐 인지적 영역 3문항, 정의적 영역 3문항, 행동적 영역 2문항으로 재 구성하였다. 재구성한 문항의 Cronbach’α는 0.
779이다. 환경친화적 태도와 식물 친숙도는 5단계 리커트척도를 활용하여 매우 그렇다(5점), 보통이다(3점), 전혀 그렇지 않다(1점)로 측정하였다.

대상 데이터

교육프로그램은 충청남도 공주시와 세종특별자치시에서 교육청의 협조를 받아 각 1개 학교를 선정하였다. 2개 학교에서 각각 한 학급을 선정하여 진행되었으며 대조구는 실험구와 동일한 학교의 학년으로 선정하였다.
교육프로그램은 충청남도 공주시와 세종특별자치시에서 교육청의 협조를 받아 각 1개 학교를 선정하였다. 2개 학교에서 각각 한 학급을 선정하여 진행되었으며 대조구는 실험구와 동일한 학교의 학년으로 선정하였다.
본 측정기는 환경부가 지정한 한국건설생활환경시험연구원(KCL)으로부터 미세먼지 성능 인증 1등급을 받았으며, PM10및 PM2.5는 레이저 광산란법(CP-16-A5, 이산,China)에 의하여 측정된다.
수직정원은 교실 내 그린스쿨 조성을 위해 수직의 식생보드를 갖춘 수직정원 바이오월허니((주)초록에서, H1.5×W0.9×D0.3m) 6개를 이용하였다 (Figure 1a).
측정은 2019년 11월 1일부터 12월 31일까지 2달 동안 교실에 학생들이 머무르는 평일 8시부터 16시까지 조사하였다.

데이터처리

농도 분석은 그린스쿨 프로그램 적용 학급과 프로그램을 적용하지 않은 학급으로 구분하여 SPSS24.0을 활용하여 t 검정을 통해 환경적 효과를 분석하였다.
실험구와 대조구와 프로그램 참여 전후의 차이를 분석하기 위하여 t검정을 실시하였다. 성별 및 학년에 따른 유의성을 분석하기 위하여 t검정을 실시하였다. 종합만족도를 종속 변수, 개별만족도를 독립변수로 하는 회귀분석을 실시하여 프로그램 만족도에 영향을 미치는 개별 요소를 파악하였다.
0를 이용하여 통계 분석하였다. 실험구와 대조구와 프로그램 참여 전후의 차이를 분석하기 위하여 t검정을 실시하였다. 성별 및 학년에 따른 유의성을 분석하기 위하여 t검정을 실시하였다.
프로그램 종합만족도에 영향을 미치는 요소를 파악하기 위하여 종합만족도를 종속변수, 내용, 시간, 강사, 장소 등의 만족도를 독립변수로 하는 회귀분석을 실시하였다(Table 5). 종합만족도에 영향을 미치는 요소는 프로그램 내용과 프로그램 시간에 대한 만족도이다.

성능/효과

그린스쿨 프로그램에 참여한 학생들의 종합 만족도는 매우 높았으며 학년이 낮을수록 체험형 교육 프로그램 내용에 대한 만족도가 높았다.
그린스쿨 프로그램에 참여한 학생을 대상으로 프로그램의 만족도를 5단계 리커트척도(1: 매우 불만족, 5: 매우 만족)로 분석하면 종합만족도는 4.59점(5점 만점)이며 프로그램 내용, 시간, 강사, 장소에 대한 개별 만족도 또한 4점 이상으로 만족하고 있다(Table 4).
그린스쿨 프로그램 참여에 의한 교육적 효과를 파악하기 위하여 식물친숙도와 환경 감수성에 대한 태도의 변화를 평가한 결과 프로그램 참여 전보다 참여 후에 식물친숙도와 환경감수성이 높아졌다.
두 학교를 종합하여 분석하면 PM10평균은 그린스쿨 프로그램 참여교실에서 27.90±19.25㎍/㎥, 대조구 교실에서 38.07±2 .15㎍/㎥로 나타났다.
두 학교에서 그린스쿨 프로그램 참여 교실과 참여하지 않은 대조구를 종합하여 분석한 결과 그린스쿨 프로그램 참여 교실은 14.88±9.95㎍/㎥, 대조구 교실은 20.18±1 .65㎍/㎥으로, 집단 간에 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<.05).
성별에 따라 분석하면 남학생은 여학생에 비하여 교우관계향상, 지식습득, 건강 증진의 효과가 높았으며 여학생은 기분 개선 효과가 높았다.
성별에 따른 차이를 분석하며 종합만족도는 남학생이 여학생보다 높았으나 개별 항목에 있어서는 여학생의 만족도가 높았으나 통계적으로 유의미 하지는 않았다.
습도에 대한 모니터링 결과를 종합한 결과 그린스쿨 프로그램 참여 교실의 평균 습도는 56.14±7.32%이었으며, 대조구 교실의 평균 습도는 42.38±6.95%로 유의한 차이가 있었다(p<.05).
식물친숙도는 60점 만점, 환경감수성은 40점 만점으로 점수가 높을수록 의식수준이 높은 것으로 분석할 수 있다. 식물친숙도와 환경감수성 모두 프로그램 참여 후 값이 높았으며 상대적으로 프로그램에 참여하지 않은 학생의 점수가 낮았다. 남학생에 비하여 여학생이, 5학년에 비하여 3학년이 상대적으로 점수가 높았으나 성별, 학년별에 따른 통계적으로 유의한 차이는 없었다.
전체적으로 지식 습득, 기분개선의 교육적, 정서적 효과는 각각 4.48, 4.32로 높았으나 상대적으로 건강증진의 신체적 효과, 교우관계 향상 등의 사회적 효과는 3.86, 3.61로 낮았다.
측정지역 농도의 기술통계 결과 PM10평균은 A학교의 경우 그린 스쿨 프로그램 참여 교실은 33.96±19.08㎍/㎥, 대조구 교실은 38.03±21.48㎍/㎥으로 대조구 교실의 PM10평균이 더 높게 측정 되었다.
프로그램 운영과 함께 설치한 수직정원에 의한 교실의 미세먼지 및 습도 조절의 환경적 효과 분석 결과, 대조구에 비하여 수직정원이 설치된 실험구에서 PM10, PM2.5의 미세먼지는 낮았으며 습도는 높았다.
프로그램 참여 경험에 따른 식물친숙도를 비교하면 여학생과 5학년의 경우에는 프로그램에 참여하지 않은 학생보다 프로그램에 참여한 학생의 식물친숙도가 높았으며 통계적으로 유의한 차이가 있었다(Table 9). 상대적으로 그린스쿨 프로그램의 효과는 여학생과 고학년에서 효과가 높은 것으로 파악된다.
프로그램 참여 경험에 따른 환경감수성을 분석하면 여학생과 5학년에서 상대적으로 차이가 크게 나타났으면 통계적으로 유의한 차이가 있었다(Table 11). 식물친숙도와 유사한 경향으로 교육 프로그램의 효과는 여학생과 고학년이 높은 것으로 파악된다.
프로그램 참여 전후에 따른 환경감수성을 분석하면 5학년에서만 프로그램 참여 후 점수가 높았으며 통계적으로 유의한 차이가 있었다(Table 12). 프로그램 참여 후 환경감수성의 점수가 높았으나 식물친숙도에 비하여 감수성 향상의 정도는 미미하였다.
프로그램 참여 전후에 따른 환경감수성을 분석하면 5학년에서만 프로그램 참여 후 점수가 높았으며 통계적으로 유의한 차이가 있었다(Table 12). 프로그램 참여 후 환경감수성의 점수가 높았으나 식물친숙도에 비하여 감수성 향상의 정도는 미미하였다. 이는 교육 프로그램의 내용이 주로 식물에 관한 것으로 식물친숙도 향상에는 효과가 있으나 환경 감수성에는 크게 영향을 주지 못한 것으로 파악된다.
학년별로 분석하면 종합만족도와 프로그램 내용에 대한 만족도는 3학년이 높았으나 프로그램 진행시간, 장소, 강사에 대한 만족도는 5학년이 높았다.

후속연구

본 연구의 목적은 수직정원을 활용한 식물교육프로그램이 학생들에게 미치는 교육적 효과와 실내 공기질 개선에 미치는 환경적 영향을 분석하는 것이다. 연구의 결과는 그린뉴딜의 스마트교육정책에 따른 그린스쿨의 활성화에 기여할 수 있을 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	수직정원이란 무엇을 의미합니까?	그 동안 실내에서 진행된 식물 활용 프로그램으로는 수직정원으로 활용가능 한 부착형 화분 제작 등이 있다(Kim & Lee, 2008). 수직정원이란 구조물의 벽면을 수목 또는 초화류로 피복한 것을 의미한다. 실내에 적용 가능한 패널형 수직정원은 패널의 크기 및 적용 가능한 식물이 규격화 되어 있기 때문에, 수직정원을 활용한 교육 프로그램은 학생들이 식물을 직접 관찰하고 설계하여 조성할 수 있는 특징이 있다.
	미세먼지 관련 교육프로그램들이 개발되고 있는 이유는 무엇입니까?	한편, 학교 자율활동프로그램 등의 일환으로 미세먼지 관련 교육프로그램들이 개발되고 있다. 미세먼지에 대한 이해뿐만 아니라 환경에 대한 올바른 인식, 태도, 그리고 가치를 정립할 수 있기 때문에 다양한 연구가 수행되고 있다. 서울시와 서울산업진흥원에서 중학생을 대상으로 한 ‘도전!미세먼지ZERO’은 미세먼지에 대한 정보를 교실 안에서만 학습하는 것이 아니라 지역사회 현장을 직접 방문하는 현장교육이 병행된 프로그램이다.
	그린스쿨의 유형으로는 무엇이 있습니까?	관련 사업으로 학교 건축에 친환경 요소를 도입하여 에너지를 저감하고 학생들에게 환경 교육의 장을 제공하는 그린스쿨이 운영되고 있다(Ministry of Education, 2009). 그린스쿨의 유형은 생태 자연친화형 학교, 에너지절감학교, 친환경소재형 학교 등이 있으며, 그 중 생태환경 요소를 활용한 환경교육 프로그램은 활용성이 높다(Choi & Shin, 2018).

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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