[논문]실버세대를 위한 동영상 영어사전의 개발 및 평가

김제영; 박지수; 손진곤

doi:10.3745/ktsde.2020.9.11.345

실버세대를 위한 동영상 영어사전의 개발 및 평가
Development and Evaluation of Video English Dictionary for Silver Generation 원문보기

정보처리학회논문지. KIPS transactions on software and data engineering. 소프트웨어 및 데이터 공학, v.9 no.11, 2020년, pp.345 - 350

김제영 (한국방송통신대학원 이러닝학과) , 박지수 (전주대학교 컴퓨터공학과) , 손진곤 (한국방송통신대학원 컴퓨터과학과)

초록
AI-Helper

본 논문은 실버세대 영어학습자를 위한 모바일 학습 콘텐츠를 구현하고 이를 평가하여 이들을 위한 콘텐츠 설계시 고려해야 할 사항에 대해 분석하고자 하였다. 실버세대의 신체적, 학습적 특징과 요구사항 분석을 근거로 하여 영어학습 콘텐츠로 동영상 영어사전을 개발하였고 이를 평가하였다. 동영상 영어사전은 입력방식으로 OCR을, 출력방식으로 동영상을 활용하여 개발하였고 17명의 실버세대들을 대상으로 학업성취도, 학습만족도, 사용의 용이성을 평가하였다. 분석결과 문자 영어사전과 동영상 영어사전 모두 학습만족도가 높은 것으로 나타났으나 학업성취도와 사용의 용이성에서는 문자로 된 영어사전보다 동영상 영어사전이 더 높은 결과를 나타냈다.

Abstract ▼ AI-Helper

Based on the analysis of physical and learning characteristics and requirements of the silver generation, a video English dictionary was developed and evaluated as English learning contents. The video English dictionary was developed using OCR as an input method and video as an output method, and 17 silver generations were evaluated for academic achievement, learning satisfaction, and ease of use. As a result of the analysis, both the text English dictionary and the video English dictionary showed high learning satisfaction, but the video English dictionary showed higher results than the text English dictionary in an academic achievement and ease of use.

주제어

표/그림 (5)

그림 Fig. 1. System Structure of Video English Dictionary
그림 Fig. 2. Input Screen Fig. 3. Output Screen
그림 Fig. 4. Academic Achievement
그림 Fig. 5. Learning Satisfaction
그림 Fig. 6. Ease of Use

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

본 연구를 위하여 영어사전은 동영상 영어사전과 문자 영어사전 두 가지 형식으로 구현하였다. 동영상 영어사전과 문자 영어사전의 학업 성취도, 학습만족도를 비교하고 사용의 용이성을 평가하기 위해서이다.
본 논문은 연구대상에 있어서 지역적인 한계와 인원의 한계를 갖고 있어 그 의미를 확대하기는 어려우나 실버세대의 특징을 반영하여 동영상을 활용한 영어사전을 개발함으로써 사용의 용이성을 높이는 방안을 추구하였다는 점에서 의의가 있다고 하겠다.
본 연구에서는 높은 학습 욕구에 비하여 실버세대를 위한 학습 콘텐츠가 부족하다는 사실에 대해 문제를 제기하였다. 이에 영어학습 콘텐츠로 동영상 영어사전을 구현하고 이에 대한 사용성을 평가하였다.
이에 본 연구에서는 실버세대 영어학습자를 위하여 이들의 신체적 특징을 고려한 동영상 영어사전 앱을 개발하고 이에 대한 학습자의 만족도와 학업의 성취도 그리고 사용의 용이성에 대해 분석하고 평가하고자 한다.
본 연구에서는 높은 학습 욕구에 비하여 실버세대를 위한 학습 콘텐츠가 부족하다는 사실에 대해 문제를 제기하였다. 이에 영어학습 콘텐츠로 동영상 영어사전을 구현하고 이에 대한 사용성을 평가하였다. 동영상 영어사전은 실버세대의 특징과 모바일 앱의 요구사항을 반영하여 OCR을 입력시스템에 활용하여 설계하였고 동영상을 출력되는 방식으로 구현 하였다.

제안 방법

두 번째 설계요소는 동영상 출력방식이다. 기존의 문자로 출력되는 영어사전 앱에서 추가하여 동영상과 함께 출력하도록 설계하였다. 시력저하로 가독성이 저하된 실버세대에게 문자 학습의 범위를 최소화하기 위하여 동영상으로 학습 내용을 전달하도록 하였다.
색상은 같은 계열의 색채 중에서 명암이 대비되도록 적용하고 폰트는 통일감을 주도록 학습 전반에 걸쳐 한 가지를 이용하였다. 단어명과 본문 텍스트의 크기를 달리하여 구분하도록 하였고 폰트의 크기는 13pt 이상으로 하고 줄 간격을 넓혀 본문의 가독성을 높였다.
이미지에서 변환된 데이터 즉, 단어와 일치하는 정보를 찾아서 링크된 문자정보, 혹은 영상을 출력하도록 한다. 동영상 영어사전에서 선택된 단어와 일치하는 정보를 찾아서 출력하는 화면은 영상과 단어의 기본 뜻이 함께 보여지도록 구성했으며 실버세대의 시력저하에 따른 요구사항을 반영하여 폰트의 크기를 조절하였다. 출력화면은 Fig.
이에 영어학습 콘텐츠로 동영상 영어사전을 구현하고 이에 대한 사용성을 평가하였다. 동영상 영어사전은 실버세대의 특징과 모바일 앱의 요구사항을 반영하여 OCR을 입력시스템에 활용하여 설계하였고 동영상을 출력되는 방식으로 구현 하였다. 학업 성취도를 비교하여 분석하기 위하여 문자로 출력되는 영어사전과 동영상으로 출력되는 영어사전 두 가지 앱으로 구현하였다.
시력저하로 가독성이 저하된 실버세대에게 문자 학습의 범위를 최소화하기 위하여 동영상으로 학습 내용을 전달하도록 하였다. 동영상과 함께 제시되는 자막은 영상 하단에 위치하며 학습할 단어의 주요 내용을 스크롤을 사용하지 않고 학습할 수 있도록 간략화하였다.
문자로 변환된 단어는 그 중심 의미와 부가적 설명을 동영상으로 제공하는데 앱에 동영상 데이터를 포함하는 경우 앱의 용량이 커질 것을 고려하여 Youtube API를 활용하였고 인터넷을 통해 동영상을 스트리밍하여 재생하도록 하였다. 영어사전의 데이터는 XML로 지원하도록 하였다.
본 연구를 위하여 영어사전은 동영상 영어사전과 문자 영어사전 두 가지 형식으로 구현하였다. 동영상 영어사전과 문자 영어사전의 학업 성취도, 학습만족도를 비교하고 사용의 용이성을 평가하기 위해서이다.
본 연구에서 구현된 앱은 안드로이드 폰에서 구동되도록 ADT(Android Develop Tool) 환경에서 구현하였고 자바를 처리언어로 사용하였다.
학습 만족도 및 사용의 용이성을 측정하기 위해 주영주, 김나영이 개발한 (사이버대학에서의 강좌 평가를 위한 측정 도구 개발 및 양호도 검증) 도구를 수정하여 사용하였다. 본 측정 도구는 사이버 대학에서 실시하는 개별 강좌에 대한 평가를 위한 것으로 전문가의 검증과 함께 2차에 걸친 요인분석으로 측정 도구의 타당도와 모형의 적합도를 확보한 도구이다. 실험을 위하여 선정된 문항은 학습 만족도 측정 문항 5개, 사용의 용이성 측정 문항 3개, 시스템 측정 문항 2개로 구성되어 총 10개로 이루어졌다.
사용자의 동질성을 확보하기 위하여 실험 대상자는 문자 영어사전을 활용하여 1차 학습을 시행하고, 동영상 영어사전을 활용하여 2차 학습을 시행하였다. 사용자는 문자 영어사전과 동영상 영어사전을 활용하여 각각 10개의 단어를 학습하고 학습한 단어의 시험을 보고, 설문에 응하였다.
세 번째 설계요소는 화면의 구성과 텍스트 디자인으로 콘텐츠의 가독성을 높일 수 있도록 요구사항을 반영하였다. 앱에서 사용되는 폰트와 색채는 행정안전부가 제시한 모바일 애플리케이션 접근성 지침 2.
신규 영어단어의 추가방법도 인터넷을 이용한 업데이트를 지원하여 앱을 실행할 때마다 업데이트된 영어사전이 자동으로 다운되도록 하였다. 시험과 설문은 본 연구를 위하여 설치된 항목으로 클라우드에서 제공되는 구글 설문지를 활용하였다.
본 측정 도구는 사이버 대학에서 실시하는 개별 강좌에 대한 평가를 위한 것으로 전문가의 검증과 함께 2차에 걸친 요인분석으로 측정 도구의 타당도와 모형의 적합도를 확보한 도구이다. 실험을 위하여 선정된 문항은 학습 만족도 측정 문항 5개, 사용의 용이성 측정 문항 3개, 시스템 측정 문항 2개로 구성되어 총 10개로 이루어졌다. 응답은 5점 리커드 척도로 하였다.
앱 실행의 첫 화면으로 카메라 촬영을 기본으로 설정하고 앱의 상단에 카메라 화면을 두어 학습자가 직관적으로 사용하도록 하였다. 입력방식으로는 카메라와 키보드 두 가지 방식으로 구성하였는데 카메라 활용을 원하지 않을경우 키보드를 활용하여 입력할 수 있도록 하였다.
세 번째 설계요소는 화면의 구성과 텍스트 디자인으로 콘텐츠의 가독성을 높일 수 있도록 요구사항을 반영하였다. 앱에서 사용되는 폰트와 색채는 행정안전부가 제시한 모바일 애플리케이션 접근성 지침 2.0과 관련 연구에서 제시한 실버세대를 위한 UI 디자인 가이드라인을 기준으로 하여 설계하였다. 색상은 같은 계열의 색채 중에서 명암이 대비되도록 적용하고 폰트는 통일감을 주도록 학습 전반에 걸쳐 한 가지를 이용하였다.
앱의 화면은 카메라 영역, 단어영역, 검색영역, 평가영역으로 구분하여 구성하였으며 상단의 1/3을 카메라 영역으로 구분하여 촬영하고자 하는 이미지와 촬영 후 이미지가 생성되는 영역으로 활용하였다. 단어영역에는 카메라에서 인식된 단어가 표시되고 검색영역의 버튼은 출력화면으로 전환되는 이미지로 구성하였다.
연구를 위하여 구현된 앱은 관련 연구와 실버세대의 요구사항에 맞추어 세 가지 설계요소를 고려하였다.
실버세대는 시력과 지시능력이 저하되어 스마트폰과 작은 디바이스에서 사용되는 키보드에서 입력 문자를 찾거나 자신이 원하는 부분을 정확하게 입력하는 것이 어렵다. 이러한 요구사항 분석에 따라 OCR 입력방식을 주요 입력 도구로 설계하고 앱의 첫 화면으로 카메라 촬영 화면을 구현함으로서 직관적으로 사용할 수 있도록 하였다. 카메라를 사용하여 학습할 단어를 촬영하고 이 이미지를 문자로 변환하여 입력 데이터로 전송하고자 하였다.
번역 버튼을 누르면 앱의 화면이 출력화면으로 전환되며 클라우드 저장소에서 데이터를 검색하여 출력하게 된다. 이미지에서 변환된 데이터 즉, 단어와 일치하는 정보를 찾아서 링크된 문자정보, 혹은 영상을 출력하도록 한다. 동영상 영어사전에서 선택된 단어와 일치하는 정보를 찾아서 출력하는 화면은 영상과 단어의 기본 뜻이 함께 보여지도록 구성했으며 실버세대의 시력저하에 따른 요구사항을 반영하여 폰트의 크기를 조절하였다.
앱 실행의 첫 화면으로 카메라 촬영을 기본으로 설정하고 앱의 상단에 카메라 화면을 두어 학습자가 직관적으로 사용하도록 하였다. 입력방식으로는 카메라와 키보드 두 가지 방식으로 구성하였는데 카메라 활용을 원하지 않을경우 키보드를 활용하여 입력할 수 있도록 하였다.
이러한 요구사항 분석에 따라 OCR 입력방식을 주요 입력 도구로 설계하고 앱의 첫 화면으로 카메라 촬영 화면을 구현함으로서 직관적으로 사용할 수 있도록 하였다. 카메라를 사용하여 학습할 단어를 촬영하고 이 이미지를 문자로 변환하여 입력 데이터로 전송하고자 하였다.
학습 만족도 및 사용의 용이성을 측정하기 위해 주영주, 김나영이 개발한 (사이버대학에서의 강좌 평가를 위한 측정 도구 개발 및 양호도 검증) 도구를 수정하여 사용하였다. 본 측정 도구는 사이버 대학에서 실시하는 개별 강좌에 대한 평가를 위한 것으로 전문가의 검증과 함께 2차에 걸친 요인분석으로 측정 도구의 타당도와 모형의 적합도를 확보한 도구이다.
학업 성취도는 문자 사전 학습 후 시행되는 1차 시험 결과와 동영상 사전 학습 후 시행되는 시험 점수로 평균값을 측정하여 비교하였다.
학업 성취도는 문자 영어사전과 동영상 영어사전의 시험 결과 data를 활용하여 비교, 분석하였고 학습 만족도와 사용의 용이성에 관한 비교는 응답한 설문조사 data를 바탕으로 분석하였다.
동영상 영어사전은 실버세대의 특징과 모바일 앱의 요구사항을 반영하여 OCR을 입력시스템에 활용하여 설계하였고 동영상을 출력되는 방식으로 구현 하였다. 학업 성취도를 비교하여 분석하기 위하여 문자로 출력되는 영어사전과 동영상으로 출력되는 영어사전 두 가지 앱으로 구현하였다.

대상 데이터

다양한 연구에서 각각 다르게 규정하고 있는 실버세대에 대해 본 연구에서는 한국의 은퇴 시점을 기준으로 60세 이상을 실버세대로 규정하고 연구의 대상으로 설정하였다.
본 연구는 인천에 거주하는 60세 이상의 실버세대로 비확률적 표집 방법을 적용하여 무작위로 선정하였다. 연구대상은 영어학습에 대한 흥미를 갖고 자발적 참여 의사가 있는 실버세대를 선정하였다.
사용자의 동질성을 확보하기 위하여 실험 대상자는 문자 영어사전을 활용하여 1차 학습을 시행하고, 동영상 영어사전을 활용하여 2차 학습을 시행하였다. 사용자는 문자 영어사전과 동영상 영어사전을 활용하여 각각 10개의 단어를 학습하고 학습한 단어의 시험을 보고, 설문에 응하였다. 1차 문자 영어사전에서는 출력방식이 문자로만 제시되었으며 2차 동영상 영어사전에서는 문자와 영상으로 학습 내용이 제시되었다.
연구대상은 영어학습에 대한 흥미를 갖고 자발적 참여 의사가 있는 실버세대를 선정하였다. 실험에 참가한 인원은 모두 19명이었으며 이 중 유효한 설문을 한 인원은 17명이었다.
본 연구는 인천에 거주하는 60세 이상의 실버세대로 비확률적 표집 방법을 적용하여 무작위로 선정하였다. 연구대상은 영어학습에 대한 흥미를 갖고 자발적 참여 의사가 있는 실버세대를 선정하였다. 실험에 참가한 인원은 모두 19명이었으며 이 중 유효한 설문을 한 인원은 17명이었다.
연구에 참여한 실험자는 19명이며 이 중 17명만이 유효한 응답을 하였다. 응답자는 60세~64세가 7명(41.

데이터처리

학업 성취도는 두 영어사전을 활용해 학습한 후 시행된 시험의 결과 데이터를 사용하여 분석하였다. 문자 영어사전을 활용하여 학습하고 본 시험의 결과점수는 40점에서 100점까지 분포하였고 동영상 영어사전을 활용하여 학습한 후 본 시험의 결과점수는 70점에서 100점으로 분포하였다.

이론/모형

연구를 위하여 설계된 영어사전은 키보드 입력방식과 함께 이미지를 텍스트로 변환시켜주는 OCR(Optical Character Recognition) 입력방식을 활용하였고 구글의 Fusion API 엔진을 활용하였다. 이는 카메라로 촬영된 이미지를 클라우드에 있는 구글 API에 연동하여 문자로 변환하도록 하는 것이다.
입력단계는 이미지를 문자로 변환하기 위해 OCR 방식을 활용하였고, 문자의 인식은 구글의 Fusion을 이용하였다. Fusion은 구글의 무료 API로 구글의 AI가 이미지 내의 문자를 인식하여 언어별 텍스트로 변환하여 데이터를 전송할 수 있도록 한다.

성능/효과

둘째, 학습 만족도에서는 동영상 영어사전과 문자 영어사전의 차이가 없었다. 이는 영어학습에 흥미를 갖고 있나 활용할 수 있는 학습 콘텐츠의 부재로 인하여 실버세대의 요구사항을 반영한 앱을 활용할 수 있다는 사실에 만족감을 갖기 때문인 것으로 분석된다.
실버세대는 기호학 구조방식 사용을 선호하기 때문에 디자인 요소를 조합할 때 도상형 기호를 응용하여 상징형 기호를 사용하여 아이콘을 구성하여야 한다고 하였다[13]. 또한, 동일한 화면에 다량의 정보를 제공하기보다 짧고 명료하게 전달할 수 있도록 스크롤 동작을 추가하지 않는 것이 효율적이다. 동영상은 내용이 직관적이고 화면 구성이 단순하고 음성의 음높이가 일정해야 한다[8].
학업 성취도는 두 영어사전을 활용해 학습한 후 시행된 시험의 결과 데이터를 사용하여 분석하였다. 문자 영어사전을 활용하여 학습하고 본 시험의 결과점수는 40점에서 100점까지 분포하였고 동영상 영어사전을 활용하여 학습한 후 본 시험의 결과점수는 70점에서 100점으로 분포하였다. 각 영어 사전의 시험을 통한 학습 평균은 Fig.
사용의 용이성에서는 동영상 영어사전이 문자 영어사전보다 더 높은 만족도를 나타내었다. 동영상 출력방식에 대한 만족도가 문자 영어사전에 비해 높았다.
셋째, 사용의 용이성에서는 앱을 사용하여 학습하는 것에서 접근하기 편리한 시스템으로 응답하였다. 이는 실버세대의 요구사항에 맞추어 적합하게 구현되었음을 말하여 본 앱이 사용하기 편리하고 직관적인 시스템으로 구성되었다는 것을 의미한다고 할 수 있다.
본 연구에서 실시한 평가 결과를 바탕으로 전체적인 동영상 영어사전 앱의 학업 성취도, 학습 만족도, 사용의 용이성을 분석하면 다음과 같다. 첫째, 동영상 영어사전을 통한 학습에서 높은 성취도를 가져오는 것으로 분석되었다. 이는 선행연구에서 밝혀진 바와 동일하게 동영상을 활용한 학습이 성취도의 면에서 높은 결과를 가져온다고 할 수 있으며 동영상이 학습의 효과를 높여준다고 할 수 있다.
평가 및 분석결과 두 앱 중 문자를 활용한 학습보다 동영상을 활용한 학습이 학습성취도를 높인다는 것을 보여주었다. 동영상 영어사전의 학습 평균이 문자 영어사전에 비해 12점 이상 높게 나왔으며 이는 동영상이 학업 성취도를 높일 수 있는 매체라는 것을 나타내는 것이다.
학습의 효과를 높이기 위해 세 가지 학습방법, 즉 텍스트만으로 학습하는 방법, 이미지와 텍스트를 사용하는 방법, 비디오 및 사운드를 결합한 학습방법으로 실험을 진행한 결과 앞의 두 가지 방법보다 비디오를 이용한 방법이 학습에 훨씬 효과적임을 밝혀냈다[9]. 이는 이러닝에서 학습 매체를 고려해야 할 중요한 요소가 된다.

참고문헌 (13)

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L. Yu, "A Study on the smartphone app icon design for the silver generation: Focusing on the Android 'Google Play' store," M.A. dissertation, Chung Ang University at Seoul, Korea, 2015.

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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