초록 ▼

연구개발 목표
○ PC, 스마트패드 등을 기반으로 한 e-Book에서 초등 커리큘럼의 과학교과 실험을 구현하는 솔루션 개발
● 과학 실험용 실시간 시뮬레이션/렌더링 엔진 개발
● 과학 실험 저작도구 개발 및 e-Book 저작도구 통합
● 과학 실험 e-Book 시범콘텐츠 제작

연구개발 내용
○ 과학 실험용 실시간 시뮬레이션/렌더링 엔진 개발
● GPU 기반 실시간 렌더링 (오픈소스 엔진 확장)
● 강체 시뮬레이션 (오픈소스 엔진 확장)
● 자기장 시뮬레이션
● 전기회로 시

연구개발 목표
○ PC, 스마트패드 등을 기반으로 한 e-Book에서 초등 커리큘럼의 과학교과 실험을 구현하는 솔루션 개발
● 과학 실험용 실시간 시뮬레이션/렌더링 엔진 개발
● 과학 실험 저작도구 개발 및 e-Book 저작도구 통합
● 과학 실험 e-Book 시범콘텐츠 제작

연구개발 내용
○ 과학 실험용 실시간 시뮬레이션/렌더링 엔진 개발
● GPU 기반 실시간 렌더링 (오픈소스 엔진 확장)
● 강체 시뮬레이션 (오픈소스 엔진 확장)
● 자기장 시뮬레이션
● 전기회로 시뮬레이션
○ 과학 실험 저작도구 개발
● 사용자 편의성을 극대화한 UI 개발
● 콘텐츠 템플릿 제공
○ Server-side simulation/rendering 시스템 구축
● 다중 사용자를 지원하는 서버 가상화 시스템 구축
● i-Studio(구 anyAuthor)와 시스템 연동
○ 과학 실험 e-Book 시범콘텐츠 제작
● “자석의 이용” 단원 실험 콘텐츠

연구개발성과
○ 과학 실험용 실시간 시뮬레이션/렌더링 엔진 개발
● GPU 기반 실시간 렌더링 (오픈소스 엔진 확장)
• 시뮬레이션 결과를 사실적인 렌더링 화면으로 표시
• 자기장, 철가루 등 실험 특화 렌더링 알고리즘 개발
● 강체 시뮬레이션 (오픈소스 엔진 확장)
• 안정적이고 빠른 강체 시뮬레이션 수행
• 추가 물리 효과를 구현하여 보다 사실적이고 실험에 적합한 물리 시뮬레이션 환경 지원
● 자기장 시뮬레이션
• 자기장과 그로 인해 발생되는 자기력을 효과적으로 계산
• 자기장 안에서의 철가루의 움직임 시뮬레이션
● 전기회로 시뮬레이션
• 기존 보유 기술을 효과적으로 확장/적용 완료
○ 과학 실험 저작도구 개발
● 사용자 편의성을 극대화한 UI 개발
• 분할된 창 제공 등을 통해 자유로운 레이아웃 설정 지원
• 마우스만으로도 원하는 실험을 저작할 수 있는 편리한 UI 제공
● 콘텐츠 템플릿 제공
• 미리 정의된 실험 오브젝트 템플릿 제공
○ Server-side simulation/rendering 시스템 구축
● 다중 사용자를 지원하는 서버 가상화 시스템 구축
• 다중 사용자가 안정적으로 가상 실험을 수행할 수 있도록 시스템 구성
● i-Studio(구 anyAuthor)와 시스템 연동
• 사용자 경험을 고려한 시스템 연동 완료
○ 과학 실험 e-Book 시범콘텐츠 제작
● 시범 콘텐츠 2종 제작 완료

활용계획 및 기대효과
○ 활용계획
● 상용화 모델
• 1단계: 시공미디어 주 고객인 국내 초등학교 교사 및 학생을 대상으로 교육 플랫폼 서비스를 제공하여 수업에 활용 가능한 가상현실 시뮬레이션 기반의 e-Book 교육 콘텐츠 제공
• 2단계: 국내 교육 콘텐츠 제작 업체 유입을 통해 고품질 콘텐츠 수급을 활성화하고, 학교 뿐 아니라 가정에서도 활용 가능한 고품질 콘텐츠를 제작하여 학부모 공략
• 3단계: 풍부한 가상현실 기반 시뮬레이션 e-Book 콘텐츠를 통해 해외 사용자 확대와 해외 가상현실 교육 콘텐츠 제작 업체 유입
● 수요처
• 1단계: 국내 초등 교사 및 학생
• 2단계: 초등 학부모
• 3단계: 해외 초등 교사, 학생 및 국내외 일반 사용자
○ 기대 효과
● 국내 e-Book 시장 활성화
• 세계 최고 수준의 우리나라 교육열에 부합하는 사업화 모델 제공
• 교과서/참고서 시장에서의 성공을 기폭제로 하여 일반 e-Book 시장으로 진출
● 세계 시장 진출
• 해외 e-Book 저작도구에 통합 가능한 인터랙티브 콘텐츠 제공을 통해 시장 지분 확보
• Enhanced e-Book 시대 글로벌 시장의 key player 역할 수행

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 정보통신·방송 연구개발 (2단계 1연차) 보고서 ... 2
• 제출문 ... 3
• 목차 ... 6
• 국문요약문 ... 7
• 기술개발사업 주요 연구 성과 ... 9
• 1. 연구개발 목표 ... 9
• 2. 연구 범위 및 연구 수행 방법 ... 17
• 3. 연구개발 목표의 달성도 및 자체 평가 ... 19
• 4. 연구개발성과(해당되는 성과만 기재) ... 24
• 5. 구매 금액이 3천만원 이상인 연구시설ㆍ장비 구축 현황 ... 26
• 6. 연구개발비 집행 실적 ... 27
• 7. 연구 수행에 따른 문제점 및 개선 방향 ... 28
• 8. 중요 연구 변경 사항 ... 28
• 9. 기타 건의 사항 ... 28
• 붙임1. 자체 보안관리 진단표 ... 29
• 붙임2. 연구실 안전조치 이행표 ... 32
• [별첨1] 콘텐츠 목록 (물리 동영상 ‘자기력이란 무엇일까’ 외 49종) ... 35
• [별첨2] 과학 실험 e-Book 시범콘텐츠 ... 36
• [별첨3] 가상 실험 커리큘럼 자료 ... 38
• [별첨4] 가상 실험 커리큘럼 자체평가 자료 ... 78
• 부록- 교사 6인 개별 평가 결과 ... 116
• [별첨5] 성과 홍보 자료 ... 217
• 끝페이지 ... 220