VR 기반 몰드 교육 콘텐츠 개발 및 사용자 경험 평가 - 인지, 동기, 경험요인을 중심으로 - = Development of a VR-Based Mold Education Content and User Experience Evaluation - Focusing on Cognitive, Motivational, and Experiential Factors -

국문 초록 (Abstract)

연구배경 몰드는 제품의 품질과 제조성을 좌우하는 중요한 설계 요소임에도 불구하고, 현재 조형 및 설계 교육은 교재, 2D 도면, 영상, 실리콘 틀 등에 기반한 방식에 의존하고 있다. 이러한 교육 방식은 학습자가 실제 제작 맥락을 충분히 경험하지 못한 채 개념을 수동적으로 습득하게 하여, 공간적, 절차적 이해 및 실무 적용 측면에서 한계를 가져온다. 이에 본 연구는 VR 기반 몰드 교육 콘텐츠를 개발하고, 이를 교과서 기반 몰드 교육과 비교함으로써 VR 기반 학습의 교육적 타당성을 실증적으로 검증하고자 하였다.
연구방법 본 연구에서는 기존 몰드 교육 교재를 기반으로 원피스, 투피스, 멀티피스 구조를 단계적으로 학습할 수 있는 VR 기반 몰드 교육 콘텐츠를 개발하였다. 이를 기반으로 본 연구에서는 산업 디자인 및 조각 전공 대학생 60명을 대상으로 교과서 기반 몰드 교육(통제조건)과 VR 기반 몰드 교육(실험조건)을 적용하는 독립집단 비교 실험을 수행하였다. 각 매체에 따른 학습 경험은 인지요인, 동기요인, 경험요인을 중심으로 구성된 설문과 지식 획득 평가를 통해 측정하였으며, 독립표본 t-검정과 피어슨 상관분석을 통해 실험 조건 간 차이와 요인 간 관계를 분석하였다.
연구결과 분석 결과, VR 기반 몰드 교육은 교과서 기반 몰드 교육에 비해 인지요인, 동기요인, 경험요인 전반에서 통계적으로 유의미하게 높은 평가를 보였다. 인지요인 측면에서는 VR 기반 교육이 인지부하를 효과적으로 낮추며, 몰드 설계 개념에 대한 지식 획득 수준을 향상시키는 것으로 나타났다. 동기요인에서는 자기효능감, 학습 흥미, 동기부여, 몰입감 모두에서 VR 기반 교육이 우위를 보였으며, 이는 학습자의 수행 자신감과 학습 참여도를 동시에 강화했음을 나타낸다. 경험요인에서도 학습 용이성과 선호도 전반에서 VR 기반 몰드 교육이 교과서 기반 교육보다 유의하게 높은 평가를 받았다.
결론 본 연구는 VR 기반 몰드 교육 콘텐츠를 직접 개발하고 이를 실증적으로 검증함으로써, VR 기반 학습이 인지, 동기, 경험요인을 통합적으로 강화시킴을 확인하였다. 특히 공간적 형상 이해와 분할, 조립 판단이 핵심인 몰드 설계 교육에서 VR 기반 체험 학습은 높은 교육적 적합성과 잠재력을 지니며, 실제 실습에 필요한 재료 및 시간 부담을 경감하면서도 학습자의 수행 자신감과 학습 만족도를 동시에 향상시킬 수 있는 효과적인 교육 방식으로 기능할 수 있음을 보여준다. 이러한 결과는 조형 및 설계 교육에서 VR 기반 학습이 전통적인 교과서 중심 교육을 보완, 확장할 수 있는 실증적 근거를 제공한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Background Although molds are a critical design element affecting product quality and manufacturability, form-making and design education still relies largely on silicone molds, 2D drawings, textbooks, and videos. These approaches limit learners’ opportunities to experience real production contexts, resulting in insufficient spatial and procedural understanding and reduced applicability to practice. This study therefore developed a VR-based mold education content and empirically examined the educational validity of VR-based learning by comparing it with textbook-based mold education.
Methods A VR-based mold education content was developed based on existing instructional materials, enabling step-by-step learning of one-piece, two-piece, and multi-piece mold structures. A between-subjects experiment was conducted with 60 undergraduate students majoring in industrial design and sculpture. Participants were assigned to either a textbook-based (control) or VR-based (experimental) condition. Learning outcomes were measured using a knowledge test and questionnaires assessing cognitive, motivational, and experiential factors. Independent-samples t-tests and Pearson correlation analyses were applied.
Result The VR-based mold education showed significantly higher evaluations than the textbook-based approach across cognitive, motivational, and experiential factors. VR-based learning reduced cognitive load and improved knowledge acquisition, while also enhancing self-efficacy, learning interest, motivation, and immersion. Learners additionally reported greater ease of learning and stronger preference for the VR-based approach.
Conclusion By developing and empirically validating a VR-based mold education content, this study demonstrates that VR-based learning can effectively integrate cognitive understanding, learning motivation, and learning experience. Given the importance of spatial comprehension and parting and assembly decisions in mold design education, VR-based experiential learning offers high educational suitability and potential, providing empirical evidence that it can meaningfully complement traditional textbook-centered instruction.