간호대학생을 위한 메타버스 기반 피내주사 콘텐츠 개발 및 효과 검증

1-1 연구의 필요성

핵심간호술은 간호사들이 임상실무현장에서 대상자의 건강에 대한 문제를 빠르고 효과적으로 해결할 수 있는 필수 기술이며, 빈도와 중요도가 높은 기본적인 실무능력이다[1]. 한국간호교육평가원은 4주기 인증평가에서도 핵심간호술을 ‘상 ‧ 중 ‧ 하’의 난이도로 구분하고 18개 항목을 간호대학생들이 반드시 익히도록 하였다[2]. 특히 피내주사 항목은 약물투약을 위해 수술 전 항생제에 대한 알레르기 반응검사, 결핵 등과 관련된 수행을 위해 꼭 필요한 핵심간호술 항목이다[3]. 피내주사는 간호대학생이 수행에 대한 자신감을 가지고 임상수행능력을 향상시켜야하는 필수 항목으로 졸업 후 임상실무현장에서 투약 역량을 증진하기 위해 반드시 익혀야 할 항목이다. 하지만 난이도가 ‘상’에 해당하여 간호대학생들이 술기를 익히기에 어려워하여 교수자는 간호학생들이 스스로 효율적인 학습을 할 수 있도록 하는 방안에 대해 고민하지 않을 수 없다.

2000년대 이후 출생한 학생들은 교실에서 이루어지는 전통적인 강의식 수업보다는 게임형태의 수업이나 다양한 미디어를 통한 학습을 선호하며, 스마트폰이나 태블릿 PC (personal computer)를 활용한 간호학 분야 학습에 대해 긍정적으로 평가했다[4],[5]. 메타버스기반의 교육은 컴퓨터 또는 스마트폰이나 태블릿 PC를 활용하여 가상현실을 기반으로 3D 가상세계와의 상호작용을 통해 시간이나 공간의 제약 없이 언제든지 어디서든지 반복 학습을 가능하게 해준다. 메타버스기반 피내주사 콘텐츠는 학습자의 학습동기를 촉진시켜주며, 간호 상황에서의 문제 해결을 게임 형태로 (gamification) 경험하도록 하여 게임하듯 즐겁게 학습할 수 있도록 만들어 준다. 또한 교수자는 학습자와 상호작용을 할 수 있고, 학습자의 학습상황을 수시로 체크하여 학습자의 학습 성취도를 확인할 수 있다. 이와 같은 메타버스기반 교육의 장점들을 활용하여 미디어 등을 활용한 학습에 익숙한 2000년대 이후 출생 학생들에게 시간과 공간을 초월한 메타버스기반 간호교육 콘텐츠 개발이 필요함을 알 수 있다.

핵심간호술 관련 선행연구를 살펴보면 핵심간호술에 대한 자신감 및 수행능력 등의 향상을 위해 다각적인 노력이 이루어지고 있었다. 팀빌딩을 활용한 방법[6], 동영상 촬영을 통한 동료 간 피드백[7], 모바일 기기 활용 핵심간호술 동영상 촬영 교수법[7],[8], 핵심간호술기 모바일 애플리케이션 개발[9] 등의 핵심간호술에 대한 자신감 및 수행능력 등의 향상을 위한 다양한 시도가 이루어졌다. 또한, 핵심간호술 향상을 위한 virtual reality (VR) 활용 연구로는 몰입형 VR을 활용한 인슐린 주사 핵심간호술 콘텐츠 개발 연구[10], 정맥수액주입 VR시뮬레이션 적용 및 평가 연구[11] 등으로 다양한 시도가 있었다. 그러나 현실세계를 반영하고 상호작용이 가능하며, 다양한 경험을 가능하게 하고 피내주사에 대한 자신감 및 수행능력 등의 향상을 위한 국내· 외 분야 메타버스기반의 연구는 찾아보기 힘들었다.

이에 메타버스기반 피내주사 콘텐츠를 적용하여 간호대학생들의 핵심간호술 강화에 더 효과적인 교육방법으로 작용할 수 있을 것이다. 메타버스기반 피내주사 콘텐츠를 간호대학생들에게 적용하여 그 효과를 알아봄으로써, 간호대학생의 역량 강화와 질 높은 간호를 위한 간호교육의 기초를 마련하고자 한다.

1-2 연구의 목적

2-1 연구 설계

본 연구는 간호대학생을 위한 메타버스기반 피내주사 콘텐츠를 개발하고 효과를 검증하기 위한 비동등성 대조군 사전‧사후설계 연구이다.

2-2 연구 대상

연구의 대상자는 G시의 대학교에 재학 중인 간호대학생으로 연구대상자 모집 공고문을 게시하여 자발적으로 연구에 참여하기를 희망하는 자에게 동의서 작성 후 연구에 참여하도록 하였다. 자료수집 모두 동일한 연구자가 진행하였다. G*Power 3.1.9 프로그램을 이용하여 효과크기 .80, 유의수준 .05, 검정력 .90로 산출한 결과(two-tailed), 필요한 최소 표본크기는 34명이었다. 교과과정 분반 배정에 따라 실험군 43명과 대조군 각각 40명에게 설문지를 배부하였으며, 탈락한 대상자는 없었다.

2-3 연구 도구

2-4 자료수집방법 및 윤리적 고려

자료수집 기간은 2023년 3월 8일부터 2024년 5월 28일까지로 자가보고식 설문지를 이용하여 자료를 수집하였다. Google docs를 이용하여 URL 링크를 통해 수집되었다. 카카오톡(SNS)을 통해 설문지를 배포하였으며, G시의 간호 대학생을 편의표집하였다. 설문조사 소요 시간은 약 10~15분이었다. 대상자 윤리적 보호를 위한 조치로 1) 해당 대학의 자료수집 승인을 얻은 후 2) 대상자에게 연구의 목적과 절차, 비밀유지 및 익명성 보장 등을 설명하였고 3) 연구 참여나 불참 시 학습권이나 성적에 지장이 없도록 하였고, 연구 참여에 동의 후 링크를 통해 설문조사로 연결되어 응답하도록 하였다.

2-5 메타버스기반 피내주사 콘텐츠 교육

메타버스기반 피내주사 콘텐츠는 ASSURE (Analyze learners, State Objectives, Select method, media and materials, Utilize media and materials, Require learners participation, Evaluate and revise) 모형을 근거하여 개발하였다. 콘텐츠는 C대학교 교육만족도 조사결과, 교육수요자 및 C대학교와 K대학교 전임교원 3명의 의견을 수렴하여 구성하였다. 코스페이시스 에듀(Cospaces Edu) 플랫폼을 활용하여 간호 상황에서의 문제 제시, 문제 해결의 순서로 콘텐츠를 구성하였다. 3D기반 VR/AR의 코스페이시스 에듀 플랫폼은 블록을 옮겨 코딩할 수 있고, 과제를 생성하여 온라인으로 학생들과 공유할 수 있다. 온라인을 통해 공유된 메타버스기반 피내주사 콘텐츠는 시간과 장소에 구애 없이 활용이 가능하다. 또한, 필요 시 HMD (Head Mounted Display) 장비로 오프라인 교육에서도 활용 가능하다. 메타버스기반 피내주사 콘텐츠는 피내주사 연습 시 경험할 수 있는 병원의 모습, 물품 형태 등을 실제와 동일하게 구현하였으며, 피내주사 술기 수행에 필요한 가상의 환자와 공간 등을 제작하였다.

메타버스기반 피내주사 콘텐츠 적용은 실험군에게 1회 적용하였다. ‘사전 오리엔테이션 → 메타버스기반 피내주사 콘텐츠 적용 → 디브리핑’의 순서로 운영하였다. 사전 오리엔테이션 시 플랫폼(Cospaces Edu) 사용법을 교육하였다. 메타버스기반 피내주사 콘텐츠는 교수자가 직접 공유 설정 후 링크를 통해 SNS(카카오톡)로 대상자들에게 공유하여 피내주사 콘텐츠를 시행하도록 하였다. 링크를 클릭하게 되면 메타버스기반 피내주사 콘텐츠를 수행할 수 있으며, 메타버스기반 피내주사 콘텐츠는 스마트폰이나 태블릿 PC, 개인용 컴퓨터 등을 활용하여 수행이 가능하다.

메타버스기반 피내주사 콘텐츠는 임상간호 상황에서 대상자에게 피내주사를 적용하게 된다. 각 상황마다 적절한 절차가 설정되어 있으며, 상황에 맞지 않는 행동 시 절차 진행이 되지 않도록 하였다. 또한, 콘텐츠 진행 중간 중간에 간단한 퀴즈를 풀 수 있도록 하였으며, 퀴즈에 대한 오답 시 절차 진행이 되지 않도록 하였다. 메타버스기반 피내주사 콘텐츠를 수행하는데 걸리는 시간은 약 10∼15분이었다. 코스페이시스 에듀 플랫폼의 녹화기능을 활용하여 콘텐츠 수행 장면을 녹화하도록 하였다. 사전 동의하에 녹화가 진행되었으며, 녹화된 영상은 디브리핑을 통해 대상자 피드백에 활용하였다.

대조군에게는 메타버스기반 피내주사 콘텐츠를 제공하지 않았으며, 피내주사 이론과 실습에 대한 통상적 교육을 제공하였다.

Fig. 1.

Screen of metaverse based intradermal injection contents*Metaverse content developed based on Korean

2-6 자료분석방법

수집된 자료는 IBM SPSS 25.0 버전을 이용하여 유의수준 .05에서 분석하였다(양측 검정). 정규성 검정은 Shapiro–Wilk test를 이용하였으며, 모든 변수들은 정규성 가정을 만족하였다. 대상자의 사후 학습몰입, 피내주사 수행자신감 및 임상수행능력의 차이는 independent t-test로 검증하였다.

3-1 정규성 검정

학습몰입, 피내주사 수행자신감, 임상수행능력 점수 분포가 정규분포의 가정을 만족하는지 검정하기 위해 Shapiro-wilk 검정을 실시한 결과 학습몰입(S-W=.311, p=.314), 피내주사 수행자신감(S-W=.426, p=.587), 임상수행능력(S-W=.217, p=.246)에서 p값이 .05 이상으로 모두 정규분포 하는 것으로 나타났다. 따라서 모수 검정방법인 independent t-test를 실시하였다. 또한, 실험군과 대조군의 사전 학습몰입, 피내주사수행자신감 및 임상수행능력은 통계적으로 유의한 차이가 없어 동질한 것으로 나타났다.

3-2 가설 검정

메타버스기반 피내주사 콘텐츠 교육의 효과를 검증하기 위하여 실험군과 대조군의 사후점수 간의 차이를 분석한 결과는 표 1과 같다. 분석결과, 실험군과 대조군의 학습몰입 사후점수는 통계적으로 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다(t=5.12, p<.001). 따라서 ‘메타버스기반 피내주사 콘텐츠 교육을 적용한 실험군과 대조군의 사후 학습몰입은 차이가 있을 것이다.’라는 제1가설은 지지되었다.

Table 1.

Effects of metaverse based intradermal injection content on learning immersion among participants

메타버스기반 피내주사 콘텐츠 교육의 효과를 검증하기 위하여 실험군과 대조군의 사후점수 간의 차이를 분석한 결과는 표 2와 같다. 분석결과, 실험군과 대조군의 피내주사 수행자신감 사후점수는 통계적으로 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다(t=6.73, p<.001). 따라서 ‘메타버스기반 피내주사 콘텐츠 교육을 적용한 실험군과 대조군의 사후 피내주사 수행자신감은 차이가 있을 것이다.’라는 제2가설은 지지되었다.

Table 2.

Effects of metaverse based intradermal injection content on learning immersion among participants

메타버스기반 피내주사 콘텐츠 교육의 효과를 검증하기 위하여 실험군과 대조군의 사후점수 간의 차이를 분석한 결과는 표 3과 같다. 분석결과, 실험군과 대조군의 임상수행능력 사후점수는 통계적으로 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다(t=8.18, p<.001). 따라서 ‘메타버스기반 심폐소생술 콘텐츠 교육을 적용한 실험군과 대조군의 사후 임상수행능력은 차이가 있을 것이다.’라는 제3가설은 지지되었다.

Table 3.

Effects of metaverse based intradermal injection content on clinical competency among participants

3-3 고찰

본 연구는 메타버스기반 피내주사 콘텐츠를 개발하고 이를 활용한 교육이 간호대학생의 학습몰입, 피내주사 수행자신감 및 임상수행능력에 영향을 미친다는 가설을 설정하고 이를 검정하였다.

간호대학생들에게 메타버스기반 피내주사 콘텐츠 교육을 실시한 결과, 간호대학생들의 학습몰입은 메타버스기반 피내주사 콘텐츠 교육을 받은 후 점수가 증가하였다. 간호대학생을 대상으로 한 선행연구가 없어 교직이수 대학생을 대상으로 한 선행연구[15],[16]를 살펴본 결과, 교직이수 대학생들의 학습몰입은 메타버스기반 심폐소생술 콘텐츠 활용 교육 후 증가한 것으로 나타나 본 연구결과와 유사하였다. 이는 메타버스기반 피내주사 콘텐츠 교육을 실시한 것이 학습몰입을 높이는데 효과가 있음을 의미한다. 본 연구에서 대상자들은 메타버스기반 피내주사 콘텐츠를 통해 가상의 현실 속에서 시나리오 상의 문제를 파악하고 문제 해결에 필요한 피내주사 술기 등을 수행하며 실제와 경험과 유사한 경험을 통해 학습에 대한 몰입이 향상되었다. 처음 메타버스기반 피내주사 콘텐츠를 접했을 때는 기기 등의 조작에 불편함이 있었겠지만 점차 적응하면서 피내주사 핵심간호술 각 수행 단계에서의 부족한 점들을 보완하고 정확한 프로토콜을 간호 대상자에게 적용하면서 자연스럽게 학습에 대한 몰입도가 높아진 것으로 생각된다. 또한, 개발된 콘텐츠는 기존의 콘텐츠들과 달리 한국어로 시나리오가 구성되어 있어 학생들이 영어로 구성된 시나리오보다 상황 파악이 쉬울 수 있으며, 실수하거나 틀려도 괜찮다는 안정감 속에서 피내주사 핵심간호술을 수행했을 것으로 판단된다.

메타버스기반 피내주사 콘텐츠를 실시한 결과, 간호대학생들의 피내주사 수행자신감은 메타버스기반 피내주사 콘텐츠 교육을 받은 후 점수가 증가하였다. Ahn과 Lee[17]는 간호대학생을 대상으로 HMD기반 재가방문 VR 시뮬레이션을 적용하여 자신감이 향상되었다고 보고하였으며, Kim과 Jeong[18]은 간호대학생을 대상으로 AR 시뮬레이션을 적용하여 술기 수행자신감이 향상되었다고 보고하였다. 또한, 교직이수 대학생을 대상으로 한 선행연구[15],[16]에서 교직이수 대학생들의 심폐소생술 수행자신감은 메타버스기반 콘텐츠 활용 교육 후 증가한 것으로 나타나 본 연구결과와 유사하였다. 이들 모두는 VR, AR, 메타버스를 활용한 간호교육이 자신감을 높이는데 효과적임을 나타낸다. 본 연구에서 대상자는 메타버스기반 피내주사 콘텐츠를 통해 가상현실 속에서 대화창에 나와 있는 간호 상황을 인지 후 시나리오 상의 대상자와 의사소통을 통해 간호문제를 파악하고 필요한 간호술기를 수행하는 과정에서 실제와 유사한 경험의 반복 학습으로 자신감이 향상된 것으로 생각된다. 메타버스기반 피내주사 콘텐츠 시나리오는 한국간호교육평가원에서 제시하는 핵심간호술(피내주사) 프로토콜에 따라 피내주사의 상황 및 절차에 대한 세세한 내용을 포함하고 있고 이를 직접 체험해 봄으로써 간호대학생들의 피내주사 수행에 대한 자신감이 높아진 것으로 보인다.

간호대학생들의 임상수행능력은 메타버스기반 피내주사 콘텐츠 교육을 받은 후 점수가 증가하였다. Ahn[19]은 간호대학생을 대상으로 한 선행연구에서 메타버스기반 핵심간호술 콘텐츠를 적용하여 임상수행능력이 향상되었다고 보고하였다. 또한, 간호대학생을 대상으로 HMD기반 재가방문 VR 시뮬레이션을 적용하여 임상수행능력이 향상되었다고 보고하였으며[17], 간호대학생을 대상으로 AR 시뮬레이션을 적용하여 임상수행능력이 향상되었다고 보고하였다[20]. 이들 모두는 메타버스, VR, AR을 활용한 간호교육이 임상수행능력을 높이는데 효과적임을 나타낸다. 본 연구에서 대상자의 임상수행능력이 향상된 것은 메타버스기반 피내주사 콘텐츠의 시나리오에서 대상자와의 의사소통이 이루어지고 간호교육, 간호술기 영역(피내주사 핵심간호술)을 핵심적으로 강조하고 있기 때문으로 판단된다. 연구 결과를 바탕으로 피내주사의 경우 메타버스기반 피내주사 콘텐츠를 활용하여 교육하는 것이 피내주사 주의사항 및 절차 숙지 등에 분명히 도움을 줄 수 있을 것으로 사료되며, 전통적 방법과의 비교에 대한 추후연구가 필요할 것으로 판단된다.

본 연구의 제한점은 다음과 같다. 첫째, 대상자를 편의추출로 선정하였기 때문에 외생변수를 효과적으로 통제하지 못하였을 가능성이 있다. 둘째, 임상수행능력 향상을 도구로 측정한 것이므로 연구 결과를 해석하는 데 확대, 과장하지 않도록 주의할 필요가 있다. 또한, 메타버스기반 피내주사 콘텐츠를 활용하여 교육하는 것이 피내주사 학습에 분명히 도움을 줄 수 있겠지만, 촉각과 후각을 포함한 감각기관을 활용할 수 없는 한계도 분명히 존재한다. 또한, 메타버스기반 피내주사 콘텐츠는 언제 어디서든 학습자가 반복해서 능동적으로 실행할 수 있지만 학습을 위한 시스템 사용법 숙지가 필요하며, 인터넷 환경에서만 사용 가능한 단점도 존재한다. 메타버스기반 피내주사 콘텐츠의 단점이나 한계를 해결하기 위한 지속적인 기술적, 정책적 노력이 필요하다고 생각된다.