환경교육을 위한 탄소발자국 데이터 구축 및 활용 방안 연구 = A Study on the Construction and Utilization of Carbon Footprint Data for Environmental Education

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 기존 산업·제품 중심의 탄소발자국 데이터가 학교·가정· 기업 등 교육 현장에서 실질적으로 활용되기 어렵다는 한계를 인식하고, 2022 개정 교육과정이 요구하는 실천 중심 생태전환교육 및 2050 탄소 중립 국가전략의 방향을 교육적으로 검토하는 맥락에서, 국내 교육·실천 맥락에 적합한 탄소발자국 통합 플랫폼 GreenUniverse를 설계·구 축하고 프로토타입 수준으로 구현하였다.
이를 위해 국내외 공인 기관의 데이터(온실가스종합정보센터 2025, KEITI EPD 등)를 선별·통합·보정하여 생활 행동 단위 중심의 교육 전용 데이터베이스를 구축하였으며, 모든 항목에 정서적 피드백 메시지 를 1:1로 연계하여 제시하였다. 해당 데이터베이스를 기반으로 학교용(GreenSchool Hero), 가정용 (GreenFamily), 기업용(GreenCompany), 그리고 이들을 연계하는 텅 힙용 애플리케이션(GreenUniverse) 등 4종의 프로토타입을 개발하엿 다. 또한 Fogg 행동 모델, 자기결정성이론, Nudge 이론을 참고하여 게 이미피케이션, 즉각적 정서적 피드백, 성장 중심의 사회적 비교와 같은 설게 요소를 적용함으로써 학습자가 행동을 입력하는 과정에서 정량적 결과와 정서적 피드백을 함께 경험할 수 있도록 구성하였다. 아울러 생 성형 AI를 개발 과정의 보조 도구로 활용함으로써, 디지털 기반 교육 도 구 설계에서 연구자 주도의 구현 가능성을 탐색적으로 검토하였다.
결과적으로 본 연구는 탄소발자국을 교육 맥락에서 학습자의 인식과 실천 경험을 연결하는 도구로 활용할 수 있는 가능성을 탐색적으로 제시 하고, 개인의 실천 경험이 학교·가정·기업 등 다양한 맥락으로 확장· 연계될 수 있는 구조를 논의함으로써, 디지털 기반 환경교육 설계 연구 에 기초적 시사점을 제공한다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서 론 1
• 1. 연구의 필요성 1
• 2. 연구 목적과 질문 6
• Ⅱ. 이론적 배경 7
• 1. 기후위기 시대 환경교육의 패러다임 변화 7
• 2. 탄소발자국 개념 및 산정 방법 9
• 가. 탄소발자국의 정의 9
• 나. 탄소발자국 산정 방법 14
• 3. 기존 탄소발자국 데이터의 교육적 한계 17
• 가. 산업·제품 단위 중심 구조와 학습자의 인지 부하 17
• 나. 상용 계산기 및 공인 계수의 교육 현장 적용 한계 19
• 4. 탄소발자국 애플리케이션의 설계 요소 21
• 가. 탄소발자국 애플리케이션 활용 사례 21
• 나. 디지털 기반 행동 변화 이론 26
• 다. 탄소발자국 애플리케이션의 핵심 구성 요소 28
• 5. 탄소발자국 활용 환경교육 사례 30
• 가. 국내 사례 30
• 나. 국외 사례 33
• 다. 탄소발자국 활용 환경교육 사례의 공통적 한계 및 시사점 35
• Ⅲ. 연구 방법 38
• 1. 분석 자료 및 문헌 38
• 2. 연구 방법 40
• 가. 탄소발자국 데이터 수집 및 재구성 40
• 나. 환경교육에 적합한 행동 단위로의 탄소발자국 구축 41
• 다. 탄소발자국 피드백 메시지 작성 44
• 라. 탄소발자국 애플리케이션 설계·개발 46
• 3. 연구 절차 48
• 4. 연구의 신뢰도 및 타당도 확보 50
• Ⅳ. 연구 결과 52
• 1. 탄소발자국 데이터 구축 및 산정 52
• 2. 탄소발자국 데이터 기반 교육 프로그램 설계 방안 55
• 가. 탄소발자국 환경교육 프로그램의 내용 구성 및 설계 원리 55
• 나. 탄소발자국 추적 및 시각화 방안: 교육적 효과 극대화를 위한 설계 원리 58
• 다. 탄소발자국 환경교육의 교육적 동기 부여 요소: 내재적 동기 중심 설계 원리 60
• 3. 탄소발자국 애플리케이션의 데이터 구축 및 관리 방안: 정확성·교육적 신뢰도·확장성을 위한 체계적 설계 62
• 가. 탄소발자국 애플리케이션의 데이터 구축 및 관리 방안 62
• 나. 국내외 탄소발자국 자료 기반 애플리케이션 데이터 구축 65
• 4. 탄소발자국 애플리케이션 개발 67
• 가. 탄소발자국 애플리케이션의 핵심 기능: 환경 행동 내면화를 위한 통합적 프레임워크 67
• 나. 학교·가정·기업별 전용 탄소발자국 애플리케이션 설계 및 구현 방안 69
• 다. 학교·가정·기업별 전용 탄소발자국 애플리케이션 구현 75
• 5. 탄소발자국 애플리케이션의 활용방안 및 논의 101
• 가. 탄소발자국 애플리케이션의 환경교육 활용방안: AI 기반 개발과 실천 중심 학습 모델 101
• 나. 논의 103
• Ⅴ. 결론 및 제언 110
• 1. 결론 110
• 2. 제언 112
• 참 고 문 헌 115
• ABSTRACT 128
• 부 록 131