캐나다의 교육 분야 메타버스 운영 및 활용 현황

1. 교육 분야의 메타버스 플랫폼 운영 현황

코로나19 사태로 학교가 문을 닫고 온라인 수업으로 교육 플랫폼이 이동하면서 캐나다의 학교교육도 지금까지와는 완전히 다른 새로운 형태의 교육에 대비해야 한다는 목소리가 높아지고 있다. 당장 이번 가을학기에는 대면 수업이 재개되고 학교 운영이 코로나19 사태 이전과 비슷한 형태로 회귀하고는 있으나, 5G 네트워크의 확장과 급성장하는 신기술의 혜택을 적극적으로 활용하여 교육에서 소외되는 학생을 줄이고 세계적 수준의 교육을 지속적으로 제공해야 한다는 것이다.

이에 각 주/준주 정부에서는 증강현실(Augmented Reality, AR) 및 가상현실(Virtual Reality, VR) 기술을 교육 분야에 적용하기 위해 다양한 전략과 방침을 발표하기 시작했으며, 전문 기술을 갖춘 비영리 교육단체 및 산업체와 협력관계를 구축하여 시뮬레이션에 기반한 실습 교육과정 제공에 박차를 가하고 있다. 그러나 실제 메타버스 플랫폼을 적극적으로 도입하여 활용하는 경우는 고등교육기관에서 주로 이루어지고 있으며, 초중등교육에서는 사이버 안전과 디지털 문해력 교육, 코딩 교육, 빅데이터 활용 및 인공지능(AI) 교육 등 4차 산업혁명에 대비한 관련 지식 습득에 더욱 초점이 맞춰져 있다.

가. 연방정부의 캔코드 정책(CanCode Initiative)

2017년도부터 연방정부의 혁신과학경제개발부(Ministry of Innovation, Science and EconomicDevelopmet)는 캔코드 정책을 실시하여 유치원부터 고등학교까지 전체 학생과 교사에게 코딩 및 디지털 기술 교육 기회를 제공하기 위해 노력하고 있다. 그러나 해당 정책을 시행하는 과정에서 연방정부의 역할은 주로 예산 지원에 그치며, 실질적인 프로그램 운영은 연방정부로부터 지원 대상으로 선정된 비영리 교육단체에서 맡는다. 각 주/준주 교육부는 연방정부가 선정된 기관과 접촉하여 교육과정 내에 해당 프로그램을 포함시킬 것인지 아닌지를 결정할 수 있으며, 필요한 경우 파트너십 관계를 맺고 교육을 요청할 수도 있다.

각 단체가 연방정부의 지원을 받기 위해서는 최소 3년 이상의 교육 경험과 함께 비영리 교육단체로 등록이 되어 있어야 한다. 지원을 희망하는 기관은 프로그램의 내용과 대상을 담은 제안서를 제출해야 하며, 각 주/준주 교육부에서 운영하는 교육과정과 잘 부합하도록 내용을 구성하고, 학생들에게 별도의 교육비 요청 없이 전면 무상으로 프로그램을 제공해야 한다. 특히 주목할 것은 디지털 기술을 교실에서 접목시켜야 하는 교사 교육 프로그램도 제공한다는 점이다. 실제로 혁신과학경제개발부는 캔코드 정책 3단계를 발표하며 12만 명 교사들이 새로운 디지털 기술을 습득하고, 이를 수업에 통합시킬 수 있는 훈련 기회를 제공하는 데 더욱 주력해 나갈 계획이라고 발표했다. 또한, 코로나19 사태로 더욱 두드러진 교육 격차를 줄이기 위해 원주민과 흑인 학생, 특수교육 대상 학생, 농산어촌 및 오지에 거주하는 학생들이 교육과 취업의 기회에서 소외되지 않도록 집중적으로 지원해 나갈 방침이라고 언급하였다. 이는 캐나다의 디지털 권리 헌장(Canada’s Digital Charter)과도 그 맥을 같이하는 것으로 연방정부는 디지털 세계에 참여하기 위해 각 개인이 동등한 기회와 접근성, 디지털 문해력 및 관련 기술 습득 등 필요한 역량을 갖추도록 지원하는 데 총력을 기울이고 있다.

나. 온타리오 주의 가상 학습 전략

온타리오(Ontario) 주는 코로나19 사태로 두드러진 교육 불평등의 문제를 지속적으로 관리하고 중등교육 이후 교육과 직업 교육에 대한 접근성을 향상시키기 위한 목적으로 ‘가상 학습 전략(Virtual Learning Strategy)’을 시행하겠다고 발표하였다. 가상 학습 전략은 학생들이 취업에 필요한 기술과 교육을 확실히 받을 수 있도록 학습자의 편의를 고려한 온라인 교육, 단기 직업교육, 마이크로 자격증명 교육 등 다양한 디지털 지원을 포함하고 있다. 이를 통해 온타리오 주는 첫째, 미래지향적 학습을 지원하고, 둘째, 온타리오 주가 평생학습 사회의 장이 되도록 지원하며, 셋째, 글로벌 리더 역할을 감당할 수 있도록 노력해 나갈 방침이라고 발표하였다. 목표에 따른 구체적 추진 내용은 다음 <표 1>과 같다.

<표 1> 온타리오 주 가상 학습 전략의 목표 및 추진 내용

출처: 온타리오 주 교육부(2020.12.11.)에서 발췌하여 정리

온타리오 주 고등교육부(Ministry of Colleges and Universities)는 가상 학습 전략에 2020-2021년도 기준으로 5천만 캐나다달러(한화 약 463억 6천만 원)를 다음 <표 2>의 5개 영역에 대해 지원하기로 결정하였다.

<표 2> 가상 학습 전략 예산 지원 내용

2021년 2월에는 총 860개의 프로젝트가 가상 학습 지원 예산을 신청하였는데, 이 중에서 캐나다혁신재단(Canadian Foundation for Innovation) 및 가상학습전문가위원회(Virtual Learning Advisory Committee)의 심사 과정을 거쳐 최종적으로 397개의 프로젝트가 예산 수급대상으로 선정되었다. 예산의 50%에 해당하는 2,500만 캐나다달러(한화 약 231억 2,225만 원)는 디지털 콘텐츠 개발에 사용될 예정이며, 디지털 역량 개발에는 21%, 디지털 유창성과 전달성에는 각각 10%, 원주민 교육 기관에 5%, 전체 프로그램 운영비로 4%가 지원될 방침이다.

최근 토론토 대학교(University of Toronto)는 가상 학습 전략의 예산 지원 대상으로 선정되었으며, 이번 가을학기부터 프로젝트 기반 경험 학습(Experiential Project-Based learning)을 시행한다. 토론토 대학의 디지털 학습 혁신팀(Innovation in digital learning)은 온라인 플랫폼인 ‘리펜(Riipen)’을 개설하여 지역사회의 산업체 및 관련 기관과 협력 관계를 도모하고, 학생들이 직업 현장에서 실시되는 프로젝트에 참여할 수 있도록 지원하고 있다.

2. 교육 분야에서 메타버스 플랫폼 기반 교육 사례

가. 온타리오 주 모학 대학교(Mohawk College)의 전자 기술 실험 및 용접 교육 사례

모학 대학교는 AR과 VR, 적응형 학습 기술(adapted learning technology)을 활용해 교수 및 학습 경험을 풍부하게 하고, 학교에서 멀리 떨어진 지역까지 프로그램을 제공함으로써 개별 학생의 요구를 충족시키기 위해 노력하고 있다. 학생들은 온라인 학습을 위한 보조 장치로 마이크로소프트(Microsoft)의 홀로렌즈(HoloLens)를 사용하고, 주변 환경과 접촉한 상태에서 헤드셋(headset)을 통한 3차원적 디지털 환경으로 들어간다. 이는 몇 해 전 엄청난 인기를 끌었던 포켓몬 고 게임과 유사한 AR을 활용하는 방식으로 모학 대학교의 전기 기술 연구(electrical technology lab) 및 용접(welding) 수업에 접목되고 있다.

전기 기술 연구 수업에 참여한 학생들은 홀로렌즈와 AR 헤드셋을 통해 석유 저장 시설과 정수 처리 공장에서 사용되는 복잡한 수압 시스템의 계측 및 제어 작업을 가상의 세계에서 연습할 수 있다. 해당 수업에 참여했던 모하메드 아와이스칸 파탄(Mohamed Awaiskhan Pathan) 2학년 학생은 잘못된 밸브를 돌리는 실수를 하는 바람에 실제 상황처럼 바닥으로 물이 범람하고 폭파음이 돌리는 AR을 경험했다고 전했다. 파탄 학생은 바로 눈앞에서 일어나는 것처럼 매우 생생했으며, AR을 활용한 시뮬레이션의 학습 효과에 대해 긍정적으로 평가했다.

용접 수업을 맡은 클라우디오 마스트로이안니(Claudio Mastroianni) 강사는 학생들이 가상 세계에서 2개의 금속을 용접하는 것을 수업 시간을 통해 지켜볼 수 있다. 마스트로이안니 강사는 학생들은 각자 AR 헤드셋을 착용하고 있지만, 마스트로이안니 강사는 실제 용접 작업처럼 불꽃이 지글거리는 소리를 옆에서 들을 수 있으며, 학생의 이동 속도와 작업 각도, 용접 각도 등을 함께 점검할 수 있다고 언급했다. 이처럼 AR을 이용한 시뮬레이션은 실제 기술을 아무런 부상 없이 익힐 수 있다는 데 큰 장점이 있다. 또한, 디지털로 구현된 환경이 매우 실제적이어서 학생들이 제대로 숙련이 되지 않은 상태에서 실수를 한다면 어떤 결과를 얻게 될지 더욱 생생히 경험함으로써 학습 효과도 훨씬 뛰어나다는 평가가 이어지고 있다.

캐나다 통계청(Statistics Canada)이 조사한 ‘2019년 캐나다 견습생 교육 현황(Pathways of registered apprentices in Canada, 2019)’에 따르면, 전체 25개의 레드실 인증 분야(Red Seal Trades)¹⁾ 가운데, 견습생들이 교육기관에 처음 등록한 이후 8년 이내에 50% 이상 레드실 인증을 완료한 분야는 7개에 불과한 것으로 나타났다. 전문 기술 교육과정 대부분이 4년 프로그램으로 구성되어 있지만, 2011년 등록을 기준으로 4년 만에 레드실을 취득하여 2015년에 졸업한 견습생 비율은 22.4%로 1/4 수준이었으며, 31.6%는 중퇴한 것으로 집계되었다. 같은 해 등록을 기준으로 6년 만에 레드실을 취득해 2017년에 졸업한 견습생은 36.7%, 2019년에 졸업한 견습생은 41.2%로 레드실 인증을 완료하는 비율이 시간에 따라 증가하기는 하지만, 중퇴하는 비율도 2017년 41.1%, 2019년 44.4%까지 증가하고 있다.

이와 같은 상황을 고려할 때 앤젤로 코스코(Angelo Cosco) 모학 대학 전문 직업 기술 및 도제 교육학과(Marshall School of Skilled Trades and Apprenticeship)의 부학과장은 AR 기술을 접목한 학습 모듈은 학생들이 집을 떠나지 않고도 교육과정을 마칠 수 있기 때문에 레드실 취득 및 졸업률을 높일 수 있을 것이라고 언급하였다. 또한, 도제 교육의 특성상 실습이 매우 강조되기 때문에 직접 학교에 출석하거나 산업 현장에 머물러야 하는데, AR 기술을 이용하게 되면 학생 입장에서는 이동에 드는 시간과 노력을 줄일 수 있고, 고용주 입장에서도 기술력이 풍부한 학생들을 채용함으로써 고용 능력도 함께 증대될 것이라고 설명하였다.

나. 브리티시컬럼비아 공과 대학교(British Columbia Institute of Technology)의 사례

2019년 1월부터 브리티시컬럼비아 공과 대학은 프린스 조지(Prince George) 지역에 사는 원주민 학생들을 대상으로 ‘철도 기술 입문 과정(Introductory course in railway skills)’을 개설하여 제공하고 있다. 빈스 존스(Vince Jones) 브리티시컬럼비아 공과대학 교수는 학생들은 VR에서 제공되는 철도와 열차를 생생히 경험할 수 있으며 학생들 간 상호작용도 가능하다고 언급했다. 학생들은 VR 헤드셋을 착용하고 유독 가스 누출이나 열차 탈선과 같이 현실에서 발생 가능한 위기 상황에 대비한 훈련에 참여하고, 실수를 하더라도 시뮬레이션이기 때문에 원하는 만큼 반복 학습이 가능하다.

존스 교수는 현재 철도 실습 교육에 소요되는 시간은 2주 남짓이며, 본 프로그램을 이수한 거의 모든 원주민 졸업생들이 철도 산업 분야에 취직해 초봉 5만 캐나다달러(한화 약 4,632만 원) 이상의 임금을 받고 있다고 언급했다. 또한, 계속해서 개발되고 있는 AR 및 VR 기기가 교육의 판도를 바꾸고 있으며, 지루할 수 있는 강의 대신 게임처럼 진행되는 시뮬레이션 교육이 학생들의 학습 동기를 촉발시키고 있다고 덧붙였다.

다. 맥길 대학교(McGill University)의 의과 대학 사례

제프로이 노엘(Geoffroy Noël) 맥길 대학교 의과 대학 교수는 AR 기술을 해부학 실험에 적용하여 외과 및 치과 의사, 그 외 의료 전문가가 되기를 원하는 학생들에게 수준 높은 훈련을 지원하고 있다. 해당 교육은 퀘벡 주 정부의 협조로 이루어지고 있으며, 신체 기증자의 부검 전 신체 상태에 대한 정밀 초음파 촬영에 대해 동의를 받는 것부터 시작된다. 동의를 받은 사체에 대해 촬영한 정밀 초음파 결과는 3D 모형으로 구현되어 AR 헤드셋에 사체 정보와 함께 업로드 되고, 이를 통해 학생들은 해부학 수업 시 사용하는 사체를 기증자의 병력 및 부검 전 신체 정보와 대조하여 특정 환자의 상태를 보다 정확하게 이해할 수 있게 된다.

AR 기술을 적용한 3D 정보를 활용하기 전에는 태블릿PC와 같은 전자 장치에서 2D 사전 스캔 결과를 사용했다. 노엘 교수는 AR 기술의 교육적 효과를 검증하기 위해 해부학 및 외과 과정 4학년 학생 35명을 2개 그룹으로 나누어 AR 기술의 학습 효과를 2D방식과 비교하였다. 그 결과, 사체의 해부 완성도와 학생 참여도가 AR 기술을 사용할 때 향상되는 것으로 나타났다.

그러나 AR의 해부학 수업 적용에 대한 찬반 논쟁은 여전히 존재한다. 일각에서는 사체를 직접 사용하는 대신 모두 AR로 대체해야 한다고 주장하는가 하면, 오히려 주의를 분산시켜 학습 효과가 떨어진다는 평가도 있다. 이에 대해 노엘 교수는 어느 쪽이든 장단점이 있기 때문에 공존할 수 있는 방안을 모색하는 것이 최선이며, 기술의 혜택을 교육에서도 적용하기 위한 탐구는 멈추지 말아야 할 것이라고 조언했다. 현재 노엘 교수는 AR 기술을 해부학뿐만 아니라 국소 마취제 주사를 활용하는 데에도 도움이 될 수 있는지 알아보기 위해 현재 치의학과와 협력하고 있다.

3. 교육 분야에서 메타버스 플랫폼 활용 방안

연방정부의 혁신과학경제개발부는 2017년부터 캔코드 정책을 시행해 유치원부터 초중고까지 다양한 4차 산업혁명 기술을 발전시킬 수 있도록 지원하고 있다. 그러나 연방정부의 지원 방식이 해당 교육을 직접 시행하거나 주/준주 교육부 및 교육청을 통하지 않으며, 이를 실시할 수 있는 비영리 교육단체에 대한 예산 투자로 이루어지고 있다. 즉, 연방정부 및 주/준주 정부 수준에서는 전체적인 목표와 방향을 제시하고 이에 부합하는 교육과정을 구성만 하고, 구체적으로 관련 교육을 시행하는 것은 민간 비영리 교육단체에 의해 이루어지는 것이다. 따라서 연방정부 주도하의 정책 내용은 구체적으로 정해진 바가 없으며, 메타버스 플랫폼 활용 여부 역시 해당 교육을 실시하는 민간 교육단체의 주도 하에 이루어지고 있는 것이 전부이다.

최근 고등교육기관을 대상으로 발표된 온타리오 주의 가상 학습 전략도 유사한 구조를 띠고 있다. 온타리오 주 고등교육부는 코로나19 사태로 더욱 두드러진 학습 접근성에 대한 불평등 문제를 해소하고, 거주 지역에 상관없이 양질의 직업 교육을 받을 수 있는 장치로 AR 및 VR 기술을 적극 도입하기로 결정하였다. 해당 전략은 관련 교육을 시행할 수 있는 고등교육기관과 산업체와의 파트너십을 더욱 공고히 하여 학생들의 교육이 취업으로 매끄럽게 이어질 수 있도록 돕는다. 지원 방식은 이러한 전략을 실현하기 위한 프로젝트를 선발하는 방식으로 이루어지고 있다.

4. 특징과 시사점

모든 잠재적 혜택에도 불구하고 AI를 포함한 VR 및 AR 기술은 오용될 가능성이 높기 때문에 특별한 주의가 필요하다. 따라서 성인을 대상으로 하는 고등교육기관에서는 이를 적극적으로 도입하여 활용하는 한편, 유치원 및 초중고에서는 관련 기술에 대한 기초 교육과 함께 사이버 안전, 보안, 디지털 시민 의식 등의 형태로 교육이 이루어지고 있다. 특히, 다수의 주/준주 교육부가 과학기술 문해력과 디지털 문해력 등을 21세기에 반드시 갖추어야 할 핵심 역량으로 간주하고 있으며, 학습 프로그램을 통해 단발성으로 습득할 수 있는 기술(skill)과 다르기 때문에 시간과 노력을 들여 체계적으로 축척해야 할 부분으로 보고 있다. 또한, 관련 기술 및 지식이 교사들에게도 새로운 만큼 이를 전문적으로 수행할 민간 교육단체와의 협업을 통해 더욱 깊이 있는 교육 기회를 제공하고 있다.

1) 레드실 인증제도는 연방정부와 주/준주 정부가 파트너십을 체결하고 전문 기술을 요구하는 25개 분야에 대해 운영하는 자격 인증제도. 각 분야 전문가들이 관련 교육을 이수한 후 시험에 응시해 산업 기준에 부합하는 전문 지식을 갖춘 것으로 판단되면 ‘레드실’을 받을 수 있으며, 레드실 취득 후에는 자신이 교육 받은 지역에 상관없이 타 지역에서 별도의 교육 없이 취업이 가능함(출처: https://www.red-seal.ca/w.2lc.4m.2-eng.html).

참고 자료

∙ 온타리오 주 교육부(2020.12.11.). A made-in-Ontario virtual learning strategy for postsecondary education.
https://news.ontario.ca/en/backgrounder/59593/a-made-in-ontario-virtual-learning-strategy-for-postsecondary-education (2021.09.22. 인출)

∙ 캐나다 통계청(2021.06.24.). Pathways of registered apprentices in Canada, 2019.
https://www150.statcan.gc.ca/n1/pub/11-627-m/11-627-m2021041-eng.htm (2021.09.14. 인출)

∙ 캐나다 혁신과학경제개발부(2021.07.29.). Government of Canada launches third phase of CanCode program targeting 3 million training opportunities for youth.
https://www.canada.ca/en/innovation-science-economic-development/news/2021/07/government-of-canada-launches-third-phase-of-cancode-program-targeting-3-million-training-opportunities-for-youth.html (2021.09.13. 인출)

∙ Brett, M. (2020.02.18.). Using augmented reality to enhance education. Institute of Health Sciences Education, McGill University.
https://www.mcgill.ca/ihse/article/using-augmented-reality-enhance-education (2021.09.01. 인출)

∙ Lewington, J. (2020.02.04.). Augmented and virtual reality are helping colleges up their tech game.
https://www.macleans.ca/education/college/augmented-virtual-reality-colleges-technology-learning/ (2021.09.01. 인출)

   ※ 기획기사는 참고 문헌을 바탕으로 작성되며, 교육정책네트워크, 한국교육개발원의 공식 입장과 다를 수 있습니다.