초록 ▼

연구의 목적 및 내용
1. 연구 목적
○ 학습자가 재미있게 창의적 자기 주도적인 학습을 하기 위한 인터랙티브 3D 몰입형 콘텐츠, 학습자 협업 체험형 콘텐츠를 융합하여 학습자 수준과 학습과정에 최적화된 맞춤형 창의학습 튜터링 기술 개발

○ End Product
-공간 증강 인터랙티브 VOD 방송 콘텐츠 서비스 시스템 (SYS)
-원격 협력 지원 체험형 학습 서비스 시스템 (SYS)
-맞춤형 창의 학습 서비스 시스템 (SYS)

2. 연구 내용
○ 공간 인식 및 증강 현실 기술

연구의 목적 및 내용
1. 연구 목적
○ 학습자가 재미있게 창의적 자기 주도적인 학습을 하기 위한 인터랙티브 3D 몰입형 콘텐츠, 학습자 협업 체험형 콘텐츠를 융합하여 학습자 수준과 학습과정에 최적화된 맞춤형 창의학습 튜터링 기술 개발

○ End Product
-공간 증강 인터랙티브 VOD 방송 콘텐츠 서비스 시스템 (SYS)
-원격 협력 지원 체험형 학습 서비스 시스템 (SYS)
-맞춤형 창의 학습 서비스 시스템 (SYS)

2. 연구 내용
○ 공간 인식 및 증강 현실 기술 기반 방송 콘텐츠 기술 개발
-공간 증강 인터랙티브 VOD 시스템 및 저작 기술
-공간 증강 가상 스튜디오 시스템 기술
-실공간 인식 및 객체 세그멘테이션 기술
-실공간 변형 증강현실 기술

○ 원격 협력 지원 체험형 학습 서비스 기술 개발
-다중 시스템 연동 협력 체험형 학습 시스템
-다중 시스템 연동 협력 콘텐츠 저작 기술
-사용자 환경에 강인한 학습자 영상 추출 기술

○ 맞춤형 창의 학습 튜터링 엔진 개발
-맞춤형 창의 학습 에이전트 기술
-학습 수준 인식 및 역량 진단 기술
-맞춤형 창의 학습 콘텐츠 추천 기술

연구개발성과
1. 주요결과
1. 공간증강 인터랙티브 시스템
○ 공간증강 인터랙티브 방송/VOD 시스템
-실시간 3D 메쉬 생성 기술
-실공간 인식 및 세그멘테이션 기술
-사용자 제스쳐 인식 기술
-공간증강 인터랙티브 저작도구
-가상공간/실공간 정합 기능
< 공간증강 시스템 >
< 공간증강 시스템 저작도구 >

2. 원격 협력
지원체험형 학습 서비스 시스템
○ 독립 구동 체험형 학습 시스템
-3D 엔진 교체 및 콘텐츠 구조 개발
-Full HD 학습자 영상 정합 실시간 지원 (HD - > Full HD)
-체험형 학습 시스템 최적화 (10 fps - > 20 fps)
< 독립 구동 체험형 학습 시스템 >

○ 독립 구동 체험형 학습 콘텐츠 저작 도구
-가상 아바타 기반 콘텐츠 프리뷰 지원
-템플릿 기반 이벤트 저작 지원
-저작도구를 통한 플러그인 옵션 변경 지원
< 독립 구동 체험형 학습 콘텐츠 저작 도구 >

3. 맞춤형
창의 학습 튜터링 엔진
○ 온라인 학습을 위한 인지 진단 모형 기반의 학습자 진단 엔진
-인지 진단 모형 기반의 학습자 수준 진단 기술
-지속적인 파라미터 업데이트를 통해 데이터가 쌓일수록 진단 정확도 향상
-학습자 수준 진단 결과를 이용한 콘텐츠 추천 및 시험지 구성
-학습자 모델링 및 문제 모델링
-개념 중심의 체계적인 문제-개념-강의 매핑 형태의 DB 구현
< 맞춤형 창의 학습 튜토링 시스템 >

○ 상용 서비스를 위한 레퍼런스 클라이언트
-콘텐츠 사업자들의 용이한 사업화를 위한 클라이언트와 튜터링 엔진 간 오픈 API구조
-오픈 API기반의 레퍼런스 클라이언트 개발

○ 효과성 분석 및 3군데 사업장 시범 적용
-협력 학원, 방학 영어 캠프, 일반 고교 학습자를 대상으로 시범 적용 수행 및 효과성 분석 시행

2. 주요결과(정량적)

연구개발성과의 활용계획(기대효과)
(1) 활용 계획
○ 공교육의 방과 후 교실에서 개인 맞춤형 학습 서비스
- 인공지능 과외 교사 역할을 하는 맞춤형 학습 엔진을 통해 전국 어디에서나 네트워크에 연결된 패드나 컴퓨터를 통해 개인 맞춤형 수업을 학생들에게 제공할 수 있음. 학생은 어디서든 맞춤형 시스템에 접속해 오늘 공부하면 좋을 강의를 추천받아 공부하고 맞춤형 시스템은 학생의 문제 풀이 결과를 분석해 학습 성취도를 파악하고 학습 과정을 효율적으로 관리함

- 학부모는 맞춤형 시스템의 분석을 통해 자녀의 학습 수준을 세세하게 파악할 수 있음

○ 교육 콘텐츠 보유 기업들의 전문 과목별 개인 맞춤형 학습 서비스
- 현재 다수의 국내 기업들이 각자의 전문 영역에서 교육 콘텐츠를 보유하고 이를 서비스하는 각자의 플랫폼을 보유하고 있음. 여기에 개인 맞춤형 창의 학습 엔진 기술을 적용하여 개별 학습자에게 맞는 최적의 콘텐츠를 제공하는 기능을 추가하게 되어 기업들에게 적은 노력으로 보다 차별화된 서비스를 제공할 수 있는 기회를 제공

○ 전국 단위 학습자 분석을 통한 교육 정책 수립 및 교육 과정 개발에 활용
- 학습 진단 기술은 양질의 데이터가 많이 모일수록 막강한 힘을 발휘함. 전국 단위의 학습자들에게 데이터 수집이 가능하면 이를 통해 국가 단위에서 학습자들의 특성, 취약한 영역들을 찾아낼 수 있게 되고 그에 맞추어 교육 정책 수립이나 교육 과정 개발에 활용할 수 있음

○ 공간증강 인터랙티브 기반 보이는 라디오 서비스
- 보이는 라디오에서 실시간으로 가상객체와 진행자간의 인터랙션이 가능하고, 정해진 시나리오 없이 실제 공간에 가상의 환경을 제공하여 시청자의 몰입을 증가시키는 공간증강 인터랙티브 기반 보이는 라디오 서비스

○ 가상현실 기반 스마트 누리 교육 서비스
- 어린이집/유치원에서 어린이들이 전면에 설치된 대형 스크린을 통해 학습 콘텐츠를 감상하며, 실제 공간에 가상 상황을 실감나게 연출하고 직접 체험을 통해서 교육을 하는 체험형 누리 교육 서비스

○ 공간증강 가상스튜디오기술 기반 교육방송 서비스
- 공간을 인식하여 가상 콘텐츠를 증강하고 실사 영상을 변형시켜 보다 실감나는 영상 시청 환경을 제공하는 교육방송 서비스

○ 참여형 초등 공교육 서비스
- 공교육 콘텐츠를 활용해 개발한 증강 현실/가상현실 기반의 체험형/인터랙티브 콘텐츠를 전국 초등학교 수업과 방과 후 수업에 이용하여 학생들에게 실감나고 재미있는 맞춤형 콘텐츠를 제공하는 서비스

○ 체험형 학습 시스템 기반 공공전시 서비스
- 과학관/직업체험관 등의 테마파크에서 대형 스크린을 통하여 동화 속 세상 혹은 우주 공간을 실제 공간에 직접 증강하여 실감나는 증강현실 환경을 제공하고 학습자의 개인화 디스플레이를 통하여 개인별 맞춤 교육 콘텐츠를 제공하는 학습 서비스

(2) 기대효과
(가) 학술적 파급효과
○ 공간인식 기반 증강현실 핵심 기술 연구
- 세계 수준의 공간인식 기술의 장점을 융합한 실공간에서의 객체 세그멘테이션 기술과 객체 변형 기술 확보
- 기존의 2차원 기반의 증강현실 기술을 공간인식을 통한 3차원 증강현실로 확장하여 새로운 기술 패러다임 형성에 기여

○ 가상 공간에서 영상 합성 및 사용자 인터랙션 지원 기술 연구
- 고품질의 3D 콘텐츠와 추출된 학생의 실사 이미지와의 실시간 합성 및 제스처 기반의 다양한 상호 인터랙션 기술 확보

(나) 기술적 파급효과
○ 전 세계적으로 블루오션 분야인 교육과 ICT 융합 기술에 대한 핵심 IPR 확보
- 실공간 인식 기반의 증강현실 핵심 기술 및 이러닝 서비스 모델에 대한 IPR 확보
- 학습자가 가상현실에 직접 참여 하여 다양한 인터랙션을 통해 학습하는 체험형 학습 시스템을 실현하는 블루오션 분야의 IPR 확보

○ 융합서비스 성공신화 창출로 타융합 서비스 기술 활성화
- 교재, 광고, 모바일, 온라인 등의 혼합현실 기반 컨버전스 산업을 지원하는 효과적인 기술 브리지 역할이 가능

(다) 경제사회적 파급효과
○ 기술이전을 통한 국내 이러닝 시장 활성화
- 2차년도에 4개 e-러닝 관련 업체로의 기술이전을 수행함으로써 e-러닝 산업의 확대 및 성장을 촉진

○ 공간증강 체험형 콘텐츠 서비스를 통한 신규 시장 형성 및 전문인력 양성
- 체험형 콘텐츠 저작 생태계 구축을 통한 전문 인력 개발
- 실세계 인식/분석기술과 교육·과학전시·광고 산업의 융합을 통한 미래형 창의 교육, 독창적 과학전시, 양방향 광고마케팅 서비스 분야의 신 시장 창출

○ 교육에 첨단 ICT 기술을 활용함으로써 한국 사회의 쟁점인 공교육 정상화 및 사교육비 절감 효과

(라) 국제적 파급효과
○ 세계 수준의 혼합현실 기반 이러닝 핵심 기술 확보
- 향후 막대한 규모의 성장이 예상되는 세계 e-러닝 시장에서 국내 기업들의 핵심 역량 확보에 기여

○ 이러닝 기업의 수출 및 해외진출 지원
- 가상현실 기반의 e-러닝 콘텐츠를 접목한 신기술 학습 제품 개발로 국내 시장은 물론 해외수출 시장 확대 및 다각적인 사업화 가능 ((주)KCCT, ㈜쏠리드에듀는 국외 수출)

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• 목차 ... 12
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 13
• 가. 개발 대상 기술의 개요 ... 13
• 나. 개발 대상 제품의 개요 ... 14
• 다. 개발 대상 제품의 응용 분야 ... 16
• 2. 연구수행내용 및 성과 ... 17
• 가. 연구개발 추진 일정 ... 17
• 나. 연구개발 추진 계획 및 실적 ... 22
• 다. 연구개발 추진 주요 결과물 ... 61
• 라. SW품질 관리 결과 ... 64
• 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 74
• 가. 목표 ... 74
• 나. 목표 달성여부 ... 77
• 다. 목표 미달성 시 원인(사유) 및 차후대책(후속연구의 필요성 등) ... 87
• 4. 연구개발성과의 활용 계획 등 ... 88
• 가. 기술개발 결과의 활용 방안 ... 88
• 나. 기대 효과 ... 93
• 끝페이지 ... 94