VIVE Pro로 살아난 교육 현장, 펜실베이니아 주립대의 VR 도입기
VIVE Pro와 몰입형 시뮬레이션으로 배우는 환경 연구는 학생과 교육자 모두에게 활기를 불어넣었습니다.
교육 | 디자인/시각화
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Kevin Sliman 지음 - 에너지 및 환경 연구소 커뮤니케이션 매니저
사람들은 눈으로 보는 걸 믿습니다. 그래서 펜실베이니아 주립대는 몰입형 기술을 통해 환경을 눈앞에 펼치고 있습니다.
알렉스 클리펠 교수는 몰입형 경험 센터를 설립해 과학을 보다 생생하게 전달할 수 있도록 연구해왔습니다. "몰입형 기술은 환경을 '보는' 것뿐 아니라, '경험하는' 기회를 확장합니다"라고 클리펠은 말합니다.
센터의 목표는 최신 몰입형 기술을 활용해 교육, 연구, 커뮤니케이션을 혁신하는 것입니다. 펜 스테이트 12개 대학과 도서관, 데이터 과학 연구소가 함께 이끌고 있습니다.
클리펠은 시뮬레이션이 많은 분야에서 중요한 역할을 한다고 말합니다. "우리는 개미처럼 작아지거나, 드론처럼 높이 날아볼 수도 있습니다. 보이지 않던 것을 보이게 만들고, 우리가 한 행동의 결과를 체험할 수 있습니다."
에리카 스미스윅 교수도 이 기술을 활용 중입니다. 그녀의 팀은 ‘산림의 미래 시각화( Visualizing Forest Futures )’라는 프로젝트로, 변화하는 환경을 누구나 실감나게 이해할 수 있도록 돕고 있습니다.
'숲의 미래 시각화(Visualizing Forest Futures)' 프로젝트는 사용자가 VR 환경 속 숲을 직접 걸어보며, 기후 변화가 나무에 어떤 영향을 주는지 체험할 수 있도록 합니다.
IEE 부소장 에리카 스미스윅은 "기후 변화와 숲 관리에 대한 대화에 지역사회가 더 깊이 참여할 수 있는 방법이 필요했습니다"라며, "VR은 사람들에게 실제 숲에 있는 듯한 몰입 경험을 제공할 수 있습니다"라고 말합니다.
기존의 경관 모델링은 과학자나 전문가들에게는 유용했지만, 일반인에게는 접근이 어려웠습니다. VR 시뮬레이션은 이 장벽을 낮춰줍니다.
산림 미래 시각화에서 사용자는 현재 조건뿐만 아니라 기후 변화로 인해 발생할 수 있는 미래의 숲 시뮬레이션을 방문할 수 있습니다.
사용자는 현재 숲뿐만 아니라, 기후 변화로 인해 달라질 수 있는 미래의 숲도 경험할 수 있습니다. 이 모델은 북부 위스콘신의 메노미네 네이션과 국립산림청의 관리 데이터를 기반으로 구성되었습니다.
스미스윅은 "이 프로젝트의 핵심은 사람들이 숲의 가치를 다시 생각해보는 계기를 만드는 것입니다"라고 설명합니다. "이 숲이 여전히 가치 있는 공간인지, 혹은 변하면서 가치를 잃고 있는지 직접 확인할 수 있어야 합니다."
이 시뮬레이션을 만들기 위해 스미스윅과 팀은 몰입형 경험 센터와 협력해 실제 숲 데이터를 바탕으로 반복적인 VR 작업을 거쳤습니다.
"숲을 그저 보여주는 것이 아니라, 현실처럼 보이고, 들리고, 느껴지게 만드는 건 정말 복잡한 작업입니다."
한편, IEE 연구원이자 커뮤니케이션학 교수인 제시카 마이릭은 VR 게임과 관련된 별도 프로젝트도 함께 진행 중입니다.
VR 게임을 통해 사용자는 임계지대의 천문대를 걸을 수 있고 주변 생태계와 역동적으로 상호작용할 수 있습니다.
이 게임에서 플레이어는 기자가 되어, 비나 새로운 개발 프로젝트 등 사건들이 인근 생태계에 미치는 영향을 조사합니다.
"알렉스 팀은 이 경험을 셰일 힐스 임계 지역(CZ) 천문대처럼 보이도록 설계했습니다"라고 제시카 마이릭은 말합니다. "현실에서 셰일 힐스를 걷는다고 해도, 다른 지구 시스템 간의 상호작용을 한눈에 보긴 어려울 것입니다."
VR을 통해, 마이릭은 사람들이 물이 흙을 통해 흐르며 시간이 지남에 따라 어떻게 식물, 공기, 그리고 인간에게 영향을 미치는지 체험할 수 있도록 돕습니다.
CZO 시뮬레이션을 통해 사용자는 지상 및 지하에서 비의 영향을 경험할 수 있습니다.
"VR은 땅의 일부를 들어 올려 우리가 그동안 보지 못한 것을 볼 수 있도록 합니다"라고 마이릭은 설명합니다. "만약 보이는 것이 믿는 것이라면, VR은 사람들이 임계 지대의 중요성을 더 잘 이해하도록 도와줍니다."
Shale Hills 임계 지역(CZ) 천문대의 시뮬레이션은 HTC VIVE Pro PC-VR 키트와 연결되어, 고해상도 이미지와 고품질 오디오로 학생들에게 더욱 생동감 있는 학습 경험을 제공합니다.
"VR 게임을 통해 CZ 과학의 복잡한 역학을 쉽게 이해할 수 있습니다"라고 마이릭은 덧붙였습니다.
마이릭은 VR 게임이 사람들의 지구 과학과 환경에 대한 관심을 이끌어낼 수 있다고 믿고 있으며, 호기심을 자극하는 것이 학습의 동기를 부여한다고 강조합니다.
"우리가 호기심을 만들어낼 수 있다면 VR 게임을 꾸준히 제공할 필요가 없습니다"라고 그녀는 말했습니다. "대신에 우리는 초기에 사람들이 호기심을 가진 뒤에도 호기심이 계속해서 학습 동기를 부여한다는 것을 알고, 많은 호기심이 미래에 추가적으로 지식 획득과 정책적 관심을 창출하는 데 도움이 되기를 바랍니다."
제니퍼 바카는 에너지에 대해 학생들을 교육하기 위해 센터를 이용했습니다.
현장학습을 통해 사용자들은 펜실베니아 주변의 다양한 에너지 현장을 방문할 수 있습니다.
"펜실베이니아 전역의 다양한 에너지 현장을 실제로 방문하는 건 쉽지 않습니다." 라고 IEE 연구원이자 지리학 조교수인 제니퍼 바카는 이렇게 말했습니다.
"에너지 현장들은 보통 대학에서 멀리 떨어져 있고, 프래킹이나 태양광 설비는 사유지 안에 있어 접근이 어렵습니다."
그래서 바카는 VR 투어가 이 문제를 해결할 수 있는 좋은 대안이라고 봅니다.
"학생들이 직접 가지 않아도 에너지 풍경에 몰입할 수 있습니다."
앞으로 그녀는 에너지 관리와 대중 참여 분야에서도 VR 기술을 적극 활용하고 싶다고 말합니다.
"정부, 시민, 산업 등 다양한 이해관계자들이 모여 서로 다른 관점을 이야기할 수 있도록 돕는 데 VR이 역할을 할 수 있습니다."
VR이 에너지 논쟁의 양극화를 줄이고, 더 민주적인 에너지 결정을 가능하게 만들 수 있다고도 믿습니다.
"알렉스, 톰과의 협업이 특히 좋았습니다. 우리 각자가 다른 강점을 살려 상호보완적인 기술을 더할 수 있었죠."
이러한 VR 현장학습은 수업의 다양성을 높이고 학습 수준을 한층 끌어올리는 데 기여하고 있습니다.