간호대학생의 임상실무 역량 강화를 위한 가상현실 기반 교육용 애플리케이션 개발 및 효과
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초록
본 연구는 가상현실 기반 COVID-19 교육용 애플리케이션이 간호대학생의 학습몰입, 메타인지, 문제해결과정 및 임상수행능력에 미치는 효과를 검증하기 위해 수행된 비동등성 대조군 전후 설계에 의한 유사실험 연구이다. 3, 4학년 간호대학생 총 113명이 참여하였고, 자료 수집은 2023년 7월 3일부터 7월 28일까지 이루어졌으며, IBM SPSS 28.0을 이용하여 분석하였다. 연구 결과, 실험군은 대조군보다 학습몰입(t=2.42, p=.016), 메타인지(t=4.04, p=.004), 문제해결과정(t=3.09, p<.001)과 임상수행능력(t=3.10, p=.002)에서 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 따라서 가상현실 기반 COVID-19 교육용 애플리케이션은 간호대학생의 임상실무 역량 강화를 위한 효과적인 교수-학습 전략으로 교육 및 임상 현장에서 활용될 수 있음을 시사한다.
Abstract
This study aimed to examine the effects of a virtual reality-based COVID-19 educational application on the learning flow, metacognition, problem solving process, and clinical competency of nursing students. It was a quasi-experimental study with a nonequivalent control group pre-test–post-test design. A total of 113 third- and fourth-year nursing students participated in this study, and data were collected from July 3 to July 28, 2023 and analyzed using IBM SPSS 28.0. The study results showed that the experimental group had significantly higher learning flow (t=2.42, p=.016), metacognition (t=4.04, p=.004), problem solving process (t=3.09, p<.001) and clinical competency (t=3.10, p=.002) difference degree compared to the control group. The COVID-19 educational application is expected to be useful for educational and clinical environments as an effective teaching and learning strategy for clinical practice reinforcing competence.
Keywords:
Virtual Reality, Application, Education, Clinical Practice, Nursing Students키워드:
가상현실, 애플리케이션, 교육, 임상실무, 간호대학생Ⅰ. 서 론
1-1 연구의 필요성
코로나바이러스감염증-19(COVID-19) 팬데믹을 경험하면서 감염성 질환에 대한 교육의 중요성이 부각되었고, 이에 대한 교육 요구가 지속적으로 증가하고 있다[1]. 그러나 COVID-19 재확산과 안전상의 제약으로 임상실습의 기회가 제한된 상황을 고려할 때 감염병 예방과 안전을 위해 감염관리 실무 능력 강화를 위한 효과적인 교육 제공이 필요하다[2]. 특히 졸업 후 곧바로 임상 현장에서 신종감염병 환자 간호를 수행해야 하는 예비 간호사들에게는 격리실과 같은 환경에서의 실습 부족이 중요한 문제로 지적된다[3].
교내실습 교과목에서도 Level D 개인보호구 착탈의, 음압격리병실 관리, 감염성 질환 환자 간호와 같은 핵심 영역을 충분히 경험하기에는 한계가 있다. 이러한 한계를 보완하기 위해 임상 현장과 유사한 학습 환경을 제공하는 가상현실(Virtual Reality, VR), 증강현실(Augmented Reality, AR), 시뮬레이션 기반 교육이 주목받고 있다. 특히 몰입형 VR은 학습자가 실제 관찰하기 어렵거나 교과서로 설명하기 어려운 내용을 직관적으로 체험할 수 있게 하여 학습 흥미와 몰입을 증진시키는 장점이 있다[1],[4]. VR은 소프트웨어를 활용해 몰입형 시뮬레이션 환경을 구축하고, 학습자가 가상환경과 실시간으로 상호작용함으로써 실재감과 경험적 학습을 가능하게 한다[5].
최근 VR을 활용한 간호교육은 지식 습득, 임상수행능력, 문제해결능력, 의사소통능력, 자기효능감 향상 등에서 긍정적 효과를 보였으며, 학습자의 능동적 참여를 촉진하는 것으로 보고되었다[6]-[8]. 또한 VR 교육은 실제 환자가 아닌 가상환경에서 이루어지므로 환자 안전을 위협하지 않으면서 학습자가 시간과 공간 제약 없이 편안하게 반복 학습을 가능하게 하여 교육 효과를 향상시키는 장점이 있다[9].
간호는 단순한 문제부터 복합적인 임상 상황을 접하기 때문에 즉각적으로 해결해 가는 과정에 있어 전반적으로 인지 활동을 이끌어 갈 수 있는 간호사의 문제해결능력과 메타인지에 대한 사고능력이 필수적이다. 선행연구에 따르면, 간호대학생 대상으로 온라인 수업에서 메타인지와 학습몰입이 높을수록 문제해결능력이 높았으며[10], 학습에 몰입하는 간호대학생들은 메타인지와 높은 상관관계를 보였고, 학습몰입을 높이는 것이 문제해결능력, 자기주도적 학습 능력을 향상시키므로 임상에서 인간의 생명을 다루는 의료현장에서 매 순간 역동적인 사고와 정확한 판단이 매우 중요하다고 할 수 있다[11].
팬데믹 이후, 국내에서 간호대학생을 대상으로 COVID-19 관련 간호시뮬레이션 학습모듈 개발 및 적용 연구에서는 임상수행능력과 수행자신감이 향상되었으며[12], 코로나19 대응 개인보호구 적용 간호 시뮬레이션 교육 프로그램은 간호대학생의 개인보호구 착용에 대한 자기효능감을 향상시켰다[3]. 또한 게임 기반 가상시뮬레이션 실습은 간호대학생의 자기효능감과 임상수행능력 향상에 긍정적인 영향을 미쳤다[13]. 최근에는 핵심간호술기 모바일 애플리케이션 개발[14], 몰입형 VR을 활용한 인슐린 주사 핵심간호술 콘텐츠 개발[15], 정맥수액주입 VR 시뮬레이션 적용 및 평가[16] 등 다양한 교육 콘텐츠가 개발되고 있으나, 실제 간호대학생을 대상으로 한 VR 기반 COVID-19 환자 간호 교육용 애플리케이션 연구는 아직 미비한 실정이다. 따라서 팬데믹 이후 단순한 감염병 대응을 넘어 예측 불가능한 보건의료 환경에 능동적으로 적응하고 융합적 사고 역량을 갖춘 전문직 간호사를 양성하기 위해서는 감염관리 실무 능력 강화를 위한 체계적인 교육 프로그램과 세대 특성을 반영한 콘텐츠 개발이 필요하다.
이에 COVID-19 상황을 반영한 VR 기반 교육용 애플리케이션을 개발하고, 이를 간호대학생에게 적용하여 임상실무 역량 강화를 위한 교육적 효과를 검증하고자 하였다. 비록COVID-19는 특정 시점의 감염병 상황이지만, 그 경험은 향후 다양한 신종감염병 대응 교육의 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.
1-2 연구의 목적
본 연구의 목적은 VR 기반 COVID-19 간호 교육용 애플리케이션을 개발하고 효과를 검증하고자 한다. 본 연구의 구체적인 목적은 다음과 같다.
- (1) VR 기반 COVID-19 간호 교육 프로그램이 간호대학생의 학습몰입에 미치는 효과를 확인한다.
- (2) VR 기반 COVID-19 간호 교육 프로그램이 간호대학생의 메타인지에 미치는 효과를 확인한다.
- (3) VR 기반 COVID-19 간호 교육 프로그램이 간호대학생의 문제해결과정에 미치는 효과를 확인한다.
- (4) VR 기반 COVID-19 간호 교육 프로그램이 간호대학생의 임상수행능력에 미치는 효과를 확인한다.
- (1) 제1가설: VR 기반 COVID-19 간호 교육 프로그램을 적용한 실험군은 대조군보다 학습몰입 점수가 유의하게 향상될 것이다.
- (2) 제2가설: VR 기반 COVID-19 간호 교육 프로그램을 적용한 실험군은 대조군보다 메타인지 점수가 유의하게 향상될 것이다.
- (3) 제3가설: VR 기반 COVID-19 간호 교육 프로그램을 적용한 실험군은 대조군보다 문제해결과정 점수가 유의하게 향상될 것이다.
- (4) 제4가설: VR 기반 COVID-19 간호 교육 프로그램을 적용한 실험군은 대조군보다 임상수행능력 점수가 유의하게 향상될 것이다.
Ⅱ. 본 론
2-1 연구 설계
본 연구는 간호대학생을 위한 VR 기반 COVID-19 간호 교육 프로그램이 학습몰입, 메타인지, 문제해결과정 및 임상수행능력에 미치는 효과를 검증하기 위한 비동등성 대조군 전후 설계에 의한 유사실험 연구이다.
2-2 연구 대상
연구 대상자는 G시에 소재한 대학교에 재학 중인 3, 4학년 간호대학생으로, 연구 참여 공고문을 확인하고 자발적으로 참여를 희망하는 학생에게 연구 목적과 절차를 안내한 후 온라인 구글 동의서를 제출한 경우에 한해 참여하도록 하였다. 중재 효과의 확산을 최소화하기 위하여 실험군과 대조군은 교육과정이 유사한 두 개 대학에서 각각 모집하였으며, 두 집단 모두 동일한 연구자가 시차를 두고 자료를 수집하였다. G*Power 3.1.9.7 프로그램을 활용하여 효과크기 .80, 유의수준 .05, 검정력 .95로 산출한 결과(two-tailed), 필요한 최소 표본크기는 집단별 42명이었다. 탈락률 및 부실응답 등을 고려하여 실험군 55명, 대조군 58명으로 총 113명이 최종 연구에 참여하였다.
2-3 연구 도구
학습몰입은 Csikszentmihalyi의 몰입개념에 기초하여 Kim, Tack & Lee[17]가 대학생을 대상으로 학습할 때 경험하는 학습몰입을 탐색하고 측정하여 타당성을 검정한 도구로 총 29문항이다. 각 문항은 ‘전혀 그렇지 않다’ 1점에서부터 ‘매우 그렇다’ 5점까지의 Likert 척도로 점수가 높을수록 학습몰입이 높음을 의미한다. Kim 등[17]의 연구에서는Cronbach's α값은 .90이었고, 본 연구에서는 .93으로 나타났다.
메타인지는 Pintrich, Smith, Gracia와 Mckeachie[18]가 개발한 학습 동기화 전략 질문지를 Yi[19]가 수정‧보안한 도구를 사용하였다. 연습(4문항), 정교화(6문항), 조직화(4문항), 비판적 사고(5문항), 자기규제(12문항) 영역으로 총 31문항으로 구성되어 있다. 각 문항은 ‘전혀 그렇지 않다’ 1점에서부터 ‘매우 그렇다’ 5점까지의 Likert 척도로 점수가 높을수록 메타인지가 높음을 의미한다. Yi[19]의 연구에서 내적일관성 신뢰도 Cronbach's α값은 .74이었으며, 본 연구에서는 .91로 나타났다.
문제해결과정은 Lee 등[20]의 성인의 문제해결과정 측정도구를 사용하였다. 총 30개의 문항으로 하부요인은 문제 명료화(6문항), 해결방안 모색(6문항), 의사결정(6문항), 해결책 수행(6문항), 평가 및 반영(6문항) 등 5개 영역으로 구성되어 있다. 각 문항은 ‘매우 드물게’ 1점에서 ‘매우 자주’ 5점까지의 Likert 척도로 점수가 높을수록 문제해결능력이 높은 것을 의미한다. 도구 개발 당시 내적일관성 신뢰도 Cronbach’s α는 .93이었고, 본 연구에서는 .94였다.
임상수행능력은 Schwirian[21]의 Six-Demension Scale을 기반으로 Choi[22]가 수정, 보완한 도구를 사용하였다. 이 도구는 임상수행능력과 관련된 5가지 하위영역을 측정하는 도구로 총 45문항으로 구성되어 있다. 5가지 하위영역은 간호과정 11문항, 간호기술 11문항과 간호교육/협력관계 8문항, 대인관계/의사소통 6문항 및 전문직 발전 9문항으로 구성되어 있다. 각 문항은 ‘매우 못한다’ 1점에서부터 ‘매우 잘한다’ 5점까지의 Likert 척도로 점수가 높을수록 임상수행능력이 높음을 의미한다. 도구 개발 당시 내적일관성 신뢰도 Cronbach’s α는 .96이었고, 본 연구에서도 .96이었다.
2-4 자료수집방법 및 윤리적 고려
자료 수집 기간은 2023년 7월 3일부터 7월 28일까지 자가보고식 설문지를 이용하여 자료를 수집하였다. Google docs를 이용하여 URL 링크를 통해 수집되었다. SNS를 통해 설문지를 배포하였으며, G시의 간호대학생을 편의표집하였다. 설문조사 소요 시간은 약 10~15분이었다. 대상자 윤리적 보호를 위한 조치로 1) 해당 대학의 생명윤리심의위원회 승인(1041223-202208-HR-11)을 얻은 후 2) 대상자에게 연구의 목적과 절차, 비밀유지 및 익명성 보장 등을 설명하였고 3) 연구 참여나 불참 시 학습권이나 성적에 지장이 없도록 하였으며, 연구 참여에 동의 후 링크를 통해 설문조사로 연결되어 응답하도록 하였다.
2-5 VR 기반 COVID-19 간호 교육용 애플리케이션
VR 기반 COVID-19 간호 교육용 애플리케이션은 ASSURE (Analyze learners, State objectives, Select method, media and materials, Utilize media and materials, Require learners participation, Evaluate and revise) 모형을 근거하여 개발하였다. 콘텐츠는 H대학교 교육만족도 조사결과, 교육수요자 및 C대학교 전임교원 2명의 의견을 수렴하여 구성하였다. 본 애플리케이션 개발은 국내 회사 뉴베이스의 뷰라보 플러스(NEWBASE Vulabo Plus)와 진행되었고 플랫폼(Medibase)을 활용하여 COVID-19 대상자 시나리오 제공, Level D 개인보호구 착탈의, 심전도 모니터링, 산소요법, 흡인, 수액주입속도 조절 펌프 설정 등으로 구성하였다.
시나리오 내용은 COVID-19 환자 상태를 파악하기 위하여 병동 내 전화기로 전달되는 인계 내용과 애플리케이션 화면을 통해 기존 처방 내용, 혈액 검사결과지, 영상 기록지, 활력징후 및 간호 기록 상태를 확인할 수 있도록 정보를 제공하며, 환자를 정확히 파악한 후 환자 간호를 준비한다. 두 번째 단계는 COVID-19 대상자 간호 전에 Level D 개인보호구 착의를 진행한다. 개인보호구 착의실로 들어와 착의에 필요한 물품을 선택하고 Level D 개인보호구 순서대로 착용한다. 세 번째는 개인보호구 착의 후 환자가 있는 음압격리병실로 이동하고 본인 소개 후 환자 이름 및 생년월일 등을 통해 환자를 확인한다. 네 번째는 심전도 모니터 연결 후 혈압, 산소포화도, 고막체온 및 말초맥박 측정을 수행한다. 다섯 번째는 처방에 따라 고유량 산소요법을 적용하기 위해 적절한 산소유량과 흡기 분압을 설정하고 흡인과 호흡음 청진 및 타진을 수행한다. 여섯 번째는 처방에 따라 수액주입속도 조절 펌프를 활용하여 수액을 변경하여 주입속도를 설정한다. 마지막으로 모든 처방과 환자 상태 확인 후 개인보호구 탈의를 위해 탈의실로 들어와 물품 선택과 Level D 개인보호구 순서대로 탈의한다. 이 모든 단계가 끝나면 각 단계별로 학습자가 수행한 부분에 대한 피드백이 제공된다.
VR 기반 COVID-19 간호 교육 프로그램은 실험군에게 최소 1회 이상 활용하도록 안내하였으며, 총 10일간 자율적으로 반복 학습할 수 있도록 하였다. 중재 절차는 ‘사전 오리엔테이션 → VR 기반 COVID-19 간호 교육 프로그램 적용 → 사후 평가’의 순서로 진행되었다. 사전 오리엔테이션에서는 Medibase 애플리케이션의 설치 및 사용 방법을 안내하였고, 연구자가 강의실을 설정하여 실험군에게 회원가입 안내 후 학습자로 등록하였다. 학습자는 로그인 후 애플리케이션을 실행하여 VR 기반 COVID-19 간호 교육 프로그램을 수행하였으며, 스마트폰 또는 태블릿 PC를 이용하여 학습이 가능하였다. 또한 개인별 학습 속도와 수준에 따라 각 학습 모듈을 여러 차례 반복 수행할 수 있었으며, 최종 달성 수행 점수가 85점 이상이 될 때까지 학습이 가능하도록 설계되었다.
VR 기반 COVID-19 간호 교육 프로그램은 학습자에게 대상자의 임상간호 상황에서 적절한 간호 수행을 적용하게 된다. 각 상황마다 적절한 절차가 설정되어 있으며, 상황에 맞지 않는 행동 시 절차 진행이 되지 않도록 하였다. 또한, 간호 교육 프로그램 진행 중간에 간단한 퀴즈를 풀 수 있도록 하였으며, 퀴즈에 대한 오답 시 절차 진행이 되지 않도록 하였다. VR 기반 COVID-19 간호 교육 프로그램을 수행하는데 걸리는 시간은 약 20∼25분이었다. 프로그램 종료 후 각 절차마다 학습자가 달성한 수행 정도를 확인할 수 있도록 구성하였다.
대조군에게는 COVID-19 환자 간호 관련 이론과 실습에 대한 통상적인 교육을 제공하였고, 연구 종료 후에 VR 기반 COVID-19 교육용 애플리케이션을 활용할 수 있도록 제공하였다.
Screen of a virtual reality-based COVID-19 nursing educational application *COVID-19 educational application developed based on Korean
2-6 자료분석방법
수집된 자료는 IBM SPSS 28.0 프로그램을 이용하여 분석하였으며, 모든 통계 분석의 유의수준은 p<.05로 하였다. 대상자의 일반적 특성은 빈도분석, 평균 및 표준편차를 이용하여 분석하였다. 두 집단 간의 사전 동질성 검정은 Chi-square test, Fisher’s exact test로 검증하였다. 프로그램 실시 전 실험군과 대조군의 학습몰입, 메타인지, 문제해결과정 및 임상수행능력에 대한 정규성 검증을 위하여Shapiro-Wilk test를 실시한 결과 모든 변수가 정규분포를 따르는 것으로 나타났으며, 사전 동질성 검정은 Independent t-test로 분석하였다. 프로그램 실시 전후 실험군과 대조군 간의 연구변수에 대한 차이 비교는 Mean difference t-test로 검증하였고, 집단 간 차이의 실제적인 영향력을 파악하기 위해 효과크기(Effect size, Cohen’s d)를 산출하여 제시하였다. 사전 동질성 검정 결과 집단 간 유의한 차이가 없어, 공변량 통제(ANCOVA)는 실시하지 않았다. 측정도구의 신뢰도 검정은 Cronbach's α로 분석하였다.
Ⅲ. 연구결과 및 고찰
3-1 대상자의 일반적 특성에 대한 동질성 검정
일반적 특성은 두 집단 간에 유의한 차이가 없어 동질한 것으로 나타났다(표 1).
Homogeneity of general characteristics(N=113)
21~29세에 해당하는 연령은 실험군 54명(98.2%), 대조군 51명(87.9%)이었으며, 평균 연령은 실험군 22.35±1.65세, 대조군은 24.67±4.87세였다. 여학생은 실험군 51명(92.7%), 대조군은 50명(86.2%)이었으며, 3학년은 실험군 29명(52.7%), 대조군 30명(51.7%)이었다.
3-2 종속변수에 대한 동질성 검정
연구변수인 학습몰입, 메타인지, 문제해결과정 및 임상수행능력에 대한 사전 동질성 검정 결과, 모든 변수에서 실험군과 대조군 간에 통계적으로 유의한 차이가 없어 두 집단 간 동질한 것으로 나타났다(표 2).
Homogeneity of dependent variables (N=113)
3-3 VR 기반 COVID-19 간호 교육용 애플리케이션 효과 검증
VR 기반 COVID-19 간호 교육용 애플리케이션의 효과를 검증하기 위하여 실험군과 대조군의 전후 점수 간의 차이와 효과크기를 분석한 결과는 표 3과 같다.
Effects of a virtual reality-based COVID-19 nursing educational application on learning flow, metacognition, problem solving process and clinical competency among participants (N=113)
VR 기반 COVID-19 간호 교육 프로그램을 적용한 실험군은 대조군보다 학습몰입 점수의 증가 정도가 통계적으로 유의미한 차이가 있었으며, 낮은 수준의 효과크기를 보였다(t=5.12, p=.016, d=0.45). 따라서 ‘VR 기반 COVID-19 간호 교육 프로그램을 적용한 실험군은 대조군보다 학습몰입 점수가 유의하게 향상될 것이다.’라는 제1가설은 지지되었다.
VR 기반 COVID-19 간호 교육 프로그램을 적용한 실험군은 대조군보다 메타인지 점수의 증가 정도가 통계적으로 유의미한 차이가 있었으며, 중간에서 큰 수준의 효과크기를 보였다(t=4.09, p<.001, d=0.75). 따라서 ‘VR 기반 COVID-19 간호 교육 프로그램을 적용한 실험군은 대조군보다 메타인지 점수가 유의하게 향상될 것이다.’라는 제2가설은 지지되었다.
VR 기반 COVID-19 간호 교육 프로그램을 적용한 실험군은 대조군보다 문제해결과정 점수의 증가 정도가 통계적으로 유의미한 차이가 있었으며, 중간 수준의 효과크기를 보였다(t=3.11 p=.002, d=0.59). 따라서 ‘VR 기반 COVID-19 간호 교육 프로그램을 적용한 실험군은 대조군보다 문제해결과정 점수가 유의하게 향상될 것이다.’라는 제3가설은 지지되었다.
VR 기반 COVID-19 간호 교육 프로그램을 적용한 실험군은 대조군보다 임상수행능력 점수의 증가 정도가 통계적으로 유의미한 차이가 있었으며, 중간 수준의 효과크기를 보였다(t=3.10 p=.002, d=0.59). 따라서 ‘VR 기반 COVID-19 간호 교육 프로그램을 적용한 실험군은 대조군보다 임상수행능력 점수가 유의하게 향상될 것이다.’라는 제4가설은 지지되었다.
3-4 VR 기반 COVID-19 간호 교육용 애플리케이션 만족도
최종 개발된 VR 기반 COVID-19 간호 교육용 애플리케이션의 유용성 확인을 위해 실험군 55명을 대상으로 사용 만족도 10문항, ‘전혀 그렇지 않다(1점)’에서 ‘매우 그렇다(5점)’의 5점 척도로 평가하였다. 전체 평균 만족도는 4.69±0.48점으로 나타났으며, 모든 문항에서 4.5점 이상으로 비교적 높은 수준의 만족도를 보였다(표 4).
Satisfaction with the virtual reality-based COVID-19 nursing educational application (N=55)
특히 “VR 기반 COVID-19 애플리케이션을 통해 향후 간호사로서 임상수행 능력 향상에 도움이 되었다(4.76±0.43)”와 “시간 제약 없이 접근이 용이했다(4.75±0.48)” 문항에서 가장 높은 점수를 보여, 학습 접근성과 실무적 유용성 측면에서 긍정적으로 평가되었다. 또한 “교육 내용의 적절성(4.73±0.45)”과 “다른 친구들에게 추천하고 싶다(4.71±0.50)” 문항에서도 높은 점수를 나타내, 본 프로그램이 학습자 중심의 실무 친화적 교육도구로서 충분한 사용성을 갖추고 있음을 확인하였다.
3-5 고찰
본 연구는 간호대학생을 대상으로 VR 기반 COVID-19 간호 교육용 애플리케이션을 개발·적용하여 학습몰입, 메타인지, 문제해결과정 및 임상수행능력에 대한 효과를 확인하고자 하였다. 연구 결과, 실험군은 대조군에 비해 학습몰입, 메타인지, 문제해결과정 및 임상수행능력 모두 통계적으로 유의한 향상을 보여 VR 기반 COVID-19 간호 교육의 효과를 검증하였다.
실험군의 학습몰입은 프로그램 적용 전보다 적용 후에 학습몰입이 유의하게 향상되었다. 이러한 결과는 VR 프로그램을 활용한 수혈 시뮬레이션 실습 교육이나 메타버스기반 피내주사 콘텐츠 교육에서 학습몰입이 증진된 선행연구 결과와 일치한다[23],[24]. 본 연구에서 개발된 VR 기반 COVID-19 간호 교육 프로그램은 국내 병원 환경과 임상 상황을 충실히 반영한 시나리오를 제시하여 학습자에게 현실감 있는 경험을 제공하였다. 특히 환자 안전에 영향을 주지 않는 상황에서 학습자가 자유롭게 반복 학습할 수 있었던 점이 학습 동기와 집중을 동시에 촉진하여 몰입도를 높이는 요인으로 작용한 것으로 판단된다. 이는 임상실습 대체 또는 보완 교육으로 활용될 경우, 신규간호사의 초기 실무 적응 시간을 단축할 가능성을 시사한다.
메타인지 역시 실험군에서 프로그램 적용 전보다 적용 후에 유의하게 향상되었다. 이는 VR 및 고충실도 시뮬레이션 교육 후 메타인지 점수가 증가한 기존 연구결과와 맥락을 같이 한다[25]. 메타인지는 자신의 인지 과정을 성찰하고 조정하는 능력으로, 본 연구의 VR 기반 프로그램은 단계별 성찰 및 피드백 활동을 포함하여 학습자가 스스로 학습 전략을 점검할 수 있도록 설계되었다. 이러한 설계는 학습자의 자기 성찰을 촉진하여 메타인지 향상에 긍정적인 영향을 미친 것으로 판단된다. 본 연구에서 측정된 메타인지 효과크기(d=0.75)는 표준화된 교육 환경에서 의미 있는 개선으로 평가될 수 있으며, 반복 학습을 통한 최종 달성 수행 점수 85점 이상은 실제 실무 숙련도 향상으로 이어질 가능성이 있다.
실험군의 문제해결과정은 프로그램 적용 전보다 적용 후에 유의한 향상을 보였다. 이는 간호대학생 대상으로 ‘천식 아동 간호’ 및 ‘성인 간호’ VR 시뮬레이션 연구에서 문제해결능력이 증진된 결과와 유사하다[26],[27]. 본 연구는 기존 핵심술기 중심 VR 교육과 달리, 감염관리 중심의 복합적 임상 상황을 반영한 시나리오를 적용하였다는 점에서 차별성이 있다. 임상 현장은 간호대학생에게 빠른 상황 판단과 정확한 간호중재를 요구하며, 본 VR 기반 COVID-19 환자 간호 시나리오는 ‘감염관리’라는 복합적 상황을 다루도록 설계되어 학습자가 임상 문제를 통합적으로 분석하고 우선순위를 결정하는 경험을 반복적으로 수행하도록 하였다. 이러한 접근은 학습자가 실제 임상에서 직면할 수 있는 비정형적 상황을 경험하게 함으로써 문제해결능력 향상에 긍정적으로 작용했을 것으로 판단되며, 실무적 감염관리 역량 중심으로 확장하였다는 점에서 의의가 있다.
실험군의 임상수행능력 평균 점수는 3.64점에서 4.08점으로 유의하게 향상되었다. 5점 척도 기준으로 0.44점 증가는 약 8.8%p 개선으로 교육학점 관점에서 의미 있는 변화로 볼 수 있다. 이는 COVID-19 환자 간호를 주제로 한 게임 기반 VR 시뮬레이션 연구[13]와 융합 액션러닝 기반 가상 시뮬레이션 연구[28]와 일치하며, 실습 기반 교육에서 VR 기반 COVID-19 간호 교육이 임상실무 역량 강화를 지원하는 효과적 도구임을 시사한다. 학습자는 가상 시나리오를 기반으로 환자 정보를 수집하고 간호문제를 파악한 후, 간호과정에 따라 가상 임상 상황과 간호문제의 우선순위를 정하여 가상환자에게 적절한 간호중재를 수행하는 훈련을 받았기에 실험군의 임상수행능력 향상에 기여했을 가능성이 있다. 또한 즉각적인 피드백과 자기주도적 반복 학습이 가능했기 때문에 임상수행능력의 향상에 효과적으로 작용한 것으로 판단된다. 이는 단순 지식 전달이 아니라 실제 상황에 준하는 경험적 학습이 임상실무 역량 강화에 핵심임을 보여준다.
본 연구에서 학습몰입, 메타인지, 문제해결과정 및 임상수행능력은 상호 연관되어 학습자의 임상적 사고 과정에 통합적으로 작용한 것으로 해석된다. 학습몰입이 높을수록 메타인지 능력이 강화되며, 이는 복합적 임상 상황에서 문제를 인식하고 해결하는 능력으로 이어졌다[10],[29]. 이러한 연쇄적 인지과정의 활성화는 최종적으로 임상수행능력 향상으로 연결된 것으로 판단된다. 따라서 VR 기반 COVID-19 간호 교육 프로그램은 단일 기술 습득을 넘어 학습자의 인지적·정의적 영역을 통합적으로 자극하여 임상실무 역량을 종합적으로 강화하는데 효과적인 전략임을 확인하였다.
본 연구에서 실험군의 애플리케이션 사용 만족도는 평균 4.69점으로 매우 높게 나타났다. 특히 접근 용이성, 피드백 실용성, 임상수행능력 향상에 대한 인식이 높게 평가되어, VR 기반 COVID-19 간호 교육용 애플리케이션이 학습자 친화적 구조와 직관적 UI/UX를 갖추었음을 보여준다. 이는 학습몰입과 자기주도적 학습동기 강화 요인으로 작용하였을 가능성이 있으며, 학습 경험의 질 측면에서도 우수함을 보여 향후 간호교육의 디지털 전환에 기여할 가능성을 시사한다. 다만, VR 환경은 일부 학습자에게 과도한 시각적 자극이나 조작의 복잡성으로 학습 피로를 유발할 수 있으며, 디지털 기기 성능이나 네트워크 환경 등 기술적 접근성의 차이가 학습 경험 일관성에 영향을 줄 수 있다. 따라서 향후 프로그램 개발 시 본 연구의 피드백 시스템과 사용자 경험 설계를 반영하는 것이 교육 효과 극대화에 도움이 될 것이다.
이상의 연구결과를 종합하면, 본 연구는 간호교육적 측면에서 COVID-19와 같은 감염병 상황을 가상현실에서 안전하게 경험할 수 있도록 하였다는 점에서 의의가 있다. 학습자는 환자 안전을 위협하지 않으면서 실제 상황과 유사한 환경에서 학습할 수 있었고, 이를 통해 몰입과 자기효능감을 높이며 능동적 참여를 촉진하였다. 따라서 본 연구는 포스트 팬데믹 시대의 간호교육 방향을 제시하며, 감염관리 실무 역량 강화를 위한 VR 기반 교육용 애플리케이션의 효과를 실증적으로 확인하였다는 점에서 학문적·교육적 가치가 있다.
Ⅳ. 결 론
본 연구는 간호대학생을 대상으로 VR 기반 COVID-19 간호 교육용 애플리케이션의 효과를 검증함으로써, 임상 현장에서 적용이 제한적인 감염관리 역량 강화를 위한 기초자료를 마련하고자 수행되었다. 연구 결과, VR 기반 COVID-19 간호 교육 프로그램에 참여한 실험군은 대조군에 비해 모든 변인에서 유의한 향상을 보여, 본 프로그램이 간호대학생의 임상실무 역량 강화를 위한 효과적인 교수-학습 전략임을 확인하였다.
연구의 한계로는 한 지역 일부 대학 재학생을 대상으로 비무작위 배정과 단기 중재를 적용한 점, 교육 효과의 지속성을 추적하지 못한 점이 있다. 향후 연구에서는 다기관 무작위 대조군 설계와 장기 추적 연구를 통해 VR 교육 효과의 지속성과 임상 적용 가능성을 검증할 필요가 있다. 또한 인공지능 기반 피드백 기능을 결합한 지능형 VR 학습 시스템으로 발전시켜, 포스트 팬데믹 시대 간호교육 패러다임 변화와 신규간호사 교육에도 확장 적용될 수 있을 것으로 기대한다.
Acknowledgments
본 연구는 2022년도 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 연구로서, 관계부처에 감사드립니다(No. NRF-2022R1G1A1003104).
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저자소개
2010년：전남대학교 간호대학 대학원 (간호학석사)
2015년：전남대학교 간호대학 대학원 (간호학박사)
2014년～2020년: 서영대학교 간호학과 조교수
2020년～현 재: 호남대학교 간호학과 조교수
※관심분야：간호·보건분야, 디지털융합교육, 디지털 콘텐츠 응용, AI, VR, AR 등