[특허로 본 유망 미래기술⑨] 모바일러닝 (Mobile Learning)

특허뉴스 선우정 기자 | 기사입력 2019/06/28 [14:11]

[특허로 본 유망 미래기술⑨] 모바일러닝 (Mobile Learning)

특허뉴스 선우정 기자 | 입력 : 2019/06/28 [14:11]

 

모바일러닝(Mobile Learning)은 이러닝(e-Learning) 후에 등장한 원격 교육의 한 형태로, 이러닝이 2000년대 인터넷강의로 대변되는 온라인 교육을 통칭하는 것이었다면 스마트폰, 태블릿 등 휴대 단말을 중심으로 진행되는 교육을 뜻한다. 모바일 러닝 관련 특허 동향을 분석해본다. <편집자>

 

주목받는 모바일러닝

 

이러닝(e-Learning)이란 전자적 수단, 정보통신 및 전파·방송기술을 활용해 이루어지는 학습을 의미한다. 이러닝을 통해 교사, 학생, 학부모, 지역사회 전문가 등 교육 공동체 구성원 간의 원활한 의사소통과 협력이 가능해 보다 내실있는 교육이 가능하다.

 

▲ 세계 이러닝산업 시장규모와 전망(이러닝진흥위원회)     © 특허뉴스

 

네트워크 기술이 발달하고, 스마트폰이나 태블릿 PC와 같은 스마트기기의 보급이 증대됨에 따라, 교육현장에서 이러닝을 활용하는 사례가 증가하고 있다. 기존 교육 콘텐츠와 이를 서비스하는 기반 시스템으로 구성되어 있는 이러닝에서 학습 알고리즘, 데이터 기반 평가 및 분석 기술, 참여자간 소통 및 공유를 위한 협력도구, 가상현실 및 증강현실 기술들이 포함된 에듀테크(EduTech)로 패러다임 전환이 이루어지고 있다.

 

에듀테크는 교육(Education)과 기술(Technology)의 합성어로 전통적 기존 교육과 미디어, 디자인, 소프트웨어, VR(Virtual Reality), AR(Virtual Reality), 3D ICT기술이 융합해 지금과는 완전히 다른 새로운 학습 경험을 제공한다. 기존 이러닝이 온라인을 통해 많은 사람에게 교육의 새로운 방식의 효율을 추구했다면, 에듀테크는 교육 효과에 초점을 맞춘 것이다.

 

모바일러닝은 모바일 단말의 발전과 가장 밀접한 관련이 있으나, 이외에도 무선랜의 보급, LTE 통신 시스템으로의 진화, H.264/MPEG-Dash로 일원화된 멀티미디어 코덱(Codec) 기술 발달이 큰 영향을 미친다.

 

▲ 코덱 및 MPEG-Dash를 활용한 스트리밍 서비스 절차(한국신용정보원)     © 특허뉴스

 

모바일러닝 콘텐츠 기술은 콘텐츠를 기획 및 생산하는 저작기술과 저작된 기술을 단말기 등을 통해 시현하는 재생기술로 구분할 수 있다. 저작기술은 사용자와 인터랙션 여부에 따라 정적 콘텐츠 및 동적 콘텐츠 저작 기술로 구분된다. 일례로, 전자책의 경우 인터랙션이 없는 정적 콘텐츠이며, 유아 대상의 알파벳 학습 게임의 경우 인터랙션이 있는 동적 콘텐츠 형태이다. 하나의 콘텐츠에서 정적/동적, 인터랙션 여부가 섞일 수 있으며, 특히 인터랙션은 게임성을 부여하기 때문에 최근 콘텐츠 저작에 적극적으로 동원된다.

 

재생기술은 영상 재생을 비롯해 3D 사운드, 가상현실 등의 기술을 의미하며, 사용자에게 몰입감과 집중도를 높여주는 역할을 한다. 2015년 이후 가장 활발히 연구 중인 분야로 개발 및 상용화가 완료되었으나, 저작기술의 미비로 인해 소비할 콘텐츠가 부족하고, 이로 인해 가상현실 전용기기(안경형 3D 스크린 등)의 보급이 늦어지면서 시장이 본격적으로 활성화되지는 못한 실정이다.

 

모바일러닝 콘텐츠 및 플랫폼

 

모바일러닝 콘텐츠 분야의 경우, 클라우드 기술의 발전으로 인해 스마트 클라우드러닝 콘텐츠의 출시가 늘어나고 있는 추세이다. 스마트 클라우드러닝 환경에서는 지식콘텐츠를 언제 어디서나 자유롭게 업로드해 다른 이용자 정보를 공유할 수 있으며, 콘텐츠 제공자와 이용자 간 실시간 커뮤니케이션을 통해 집단지성 생태계를 구축할 수 있다.

 

▲ 온오프라인 학습콘텐츠와 학습도구 동시 활용 원격 라이브 강의학습 방법 및 그 제어장치 특허     © 특허뉴스

 

스마트 클라우드러닝 체계에서 콘텐츠 제공자는 교육 콘텐츠 오픈 마켓 구축을 통해 다양한 콘텐츠 확보 및 유통이 가능하며, 이용자(학습자, 교수자, 학부모 등)는 태블릿PC, 노트북, 스마트폰 등의 다양한 단말기를 통해 장소에 관계없이 콘텐츠를 자유롭게 이용할 수 있다.

미래 교육 IT 시장의 성장을 예측해 디지털 교과서 등의 교육용 콘텐츠를 효율적으로 제공할 수 있는 플랫폼 중심의 기술 개발과 함께 기존 IT 기술 및 기기의 교육용 활용 지원사업을 진행 중이다.

 

스마트인프라 서비스에 대한 시도가 지속되면서 아이폰, 안드로이드폰 등 스마트폰 기반의 통합 모바일 학습관리시스템(LMS)의 수요가 증가함에 따라 스마트 디바이스를 통한 모바일러닝 플랫폼 시장이 본격화되고 있다. 클라우드 기반의 LMS 솔루션 기업인 Cornerstorne OnDemand(미국), Blackboard(미국) Moodle(호주) 등이 세계 LMS 시장을 선도하고 있으나, 표준 제정은 시도하지 않고 있는 상황이다. 각종 Open API를 이용한 매쉬업서비스, 클라우드서비스, SNS, 위치기반서비스(LBS) 등 모바일 기반의 주력기술 및 아이템을 통해 지식정보 분야의 플랫폼 경쟁이 진행 중이다.

 

해외의 경우, 전자업체, 통신업체 등 다양한 유형의 기업이 교육용 서비스 개발 등을 진행 중이므로, 지속적인 시장 규모의 증대가 예상되며, 많은 기업들이 실제로 디지털 교육 기술 개발에 주력하고 있으나, 수요처인 각국 정부의 예산 편성정도에 따라 시장 규모의 성장세는 달라질 것으로 예상된다. 해외 주요국은 디지털 교육에 관심을 갖고, 이를 실행할 수 있는 정책적인 지원을 적극적으로 추진 중이다.

 

모바일러닝 특허 기술동향

 

모바일러닝 서비스 분야에서는 방대한 양의 콘텐츠를 사용자 맞춤형 형태로 지원하기 위해 클라우드(Cloud) 컴퓨팅과 머신러닝(Maching Learning) 기술을 적극적으로 도입하고 있다. 클라우드 컴퓨팅은 기업의 사설 서버를 인프라(전용회선, 공기조절장치 등)가 갖추어진 공간에 단순히 호스팅(Hosting)하는 것에서 발전해, 다수의 서버에 IT솔루션 및 서비스 구축에 필요한 기반 사항을 미리 준비된 형태로 제공한다.

 

클라우드의 핵심은 시스템 가상화(Virtualization) 기술로, 서버 하나에 여러 개의 운영체제가 동작하거나, OS 하나에 여러 개의 서버가 동원되는 경우에도 사용자는 하나의 시스템을 다루는 것처럼 느끼게 한다. 이를 통해 사용자는 서버의 규모를 매우 유연하게 설정할 수 있으며, 비용적으로도 제공하고자 하는 서비스에 최적화된 수준으로 운용할 수 있다는 장점이 있다.

클라우드 시스템은 특정 시기에 다량의 트래픽이 유발될 때 서버를 1대에서 수백 대로 확장하는 것이 가능하며, 최근에는 트래픽 대응 외에 개발시간 단축의 장점도 제공한다.

 

머신러닝은 인공지능의 한 분야로, 특정 상황에서 판단을 내리는 것을 함수화한 것으로, 기존의 함수는 입력 값에 대해 판단을 한 것이 결과물이지만, 머신러닝은 입력 값으로 학습을 해 향후 입력 값에 대해 판단하는 로직(Logic)을 결과물로 도출하는 것이 특징이다.

 

머신러닝에 대한 연구는 50년대 이후부터 시작되어 오래되었지만 80~90년대까지 발전 후 답보상태를 이루다가 2000년대 중반에 들어와서 현저한 발전이 이루어졌다. 머신러닝의 하나의 기술인 인공 신경망 분야에서 두드러진 발전이 이루어졌는데 바로 딥러닝(Deep Learning)이 탄생한 것이다. 사물인터넷이 활성화되면 가장 두드러지는 현상은 엄청난 데이터가 발생하게 된다. 이 빅데이터를 이용해 학습할 데이터들을 사전 처리해 최적화함으로써 학습효과를 극대화하면서 실용화가 가능한 기계학습 결과가 나오는 것이다.

 

머신러닝기술은 학생의 학습 성취도를 이전 수강생들의 패턴 분석을 통해 예측하거나, 학생들의 커리큘럼을 이용해 강의를 추천하는 등의 용도로 활용된다.

국내 중소기업이 출원한 온오프라인 학습콘텐츠와 학습도구 동시 활용 원격 라이브 강의학습 방법 및 그 제어장치특허는 운영체계를 포함한 시스템 소프트웨어와 멀티미디어 데이터 통신 프로토콜 소프트웨어가 내장되고 멀티미디어 데이터 스트림 처리, 멀티미디어 데이터 압축/복원 처리 기능블록 등으로 이루어지는 중앙처리 블록과 입출력 디바이스(영상카메라, 마이크, 문서카메라, 마우스, 키보드, 모니터, 스피커)의 작동을 제어하는 감지장치 제어 기능이 상호 연동한다.

 

▲ QR코드를 이용한 학습 시스템 및 그 방법 특허     © 특허뉴스

 

이에 따라 원격 라이브 강의학습 중에 실시간으로 온오프라인 학습 콘텐츠와 일상 필기구 및 학습도구를 그대로 사용할 수 있게 하고 웹서버 학습관리지원 기능과 학습효과 제고 기능도 제공해 학습 효과를 높이는 특징이 있다.

또한 ‘QR코드를 이용한 학습 시스템 및 그 방법특허는 학습자가 스마트폰과 같은 단말기를 이용해 교과서에 인쇄되었거나 부착된 학습자료용 QR코드를 스캔하여 메인서버에서 제공하는 각종 교육용 컨텐츠를 제공 받을 수 있도록 한다. 학습 진도에 맞추어 단원이 종료되면 단원학습 확인용 QR코드를 스캔하도록 하여 교육자가 학업 성취도를 확인할 수 있도록 하는 QR코드를 이용한 학습 시스템이다.

 

이러닝 및 모바일러닝 시장 동향

 

세계 최대 가전전시회인 국제전자제품박람회(CES) 2016에서 2016년을 이끌 미래기술 12가지 가운데 하나로 지능형 자동차, 핀테크, 공유 경제와 더불어 에듀테크를 선정했다.

스마트폰 보편화와 정보통신기술을 이용한 교육 서비스 시대가 도래함에 따라 에듀테크 관련 창업 및 투자가 활발히 이루어질 전망이다. 해외에서는 교육 사회 관계망 서비스(SNS) 기업, 스마트러닝, 빅데이터 기반 맞춤형 교육, 가상훈련(이트레이닝)까지 빠르게 성장하고 있다.

 

세계 이러닝 시장규모는 2011796억 달러에서 20151,273억 달러로 연평균 12.4% 성장했다. 2016년 이후 성장률은 20161,448억 달러에서 20222,415억 달러로 연평균 8.9% 성장할 것으로 예상된다.

 

국내의 경우, 21세기 지식정보와 사회에서 요구되는 새로운 교육방법, 교육과정 및 평가 등 교육 체계 전반의 변화를 이끌기 위해 2011년부터 스마트교육 추진전략을 수립해 시행하고 있다. 최신의 정보기술을 바탕으로 자기 주도적(Self-directed), 학습자의 흥미동기 유발(Motivated), 맞춤형 교육제도(Adapted), 풍부한 학습자료(Resource enriched)의 활용을 목표로 한다.

 

콘텐츠 분야는 최근 국내에 불기 시작한 에듀테크 바람을 타고 많은 스타트업 기업이 생겨나면서, 수백 개의 스타트업 기업이 유아용부터 성인용에 이르기까지 다양한 콘텐츠를 제공하고 있다. 태동기로 접어든 에듀테크 시장에 가장 활력을 불어 넣고 있는 분야는 유아교육 관련 서비스로, 출산율이 저조한 현 상황에서 자녀에게 고품질 교육 서비스를 제공하고자 하는 경향이 늘어남에 따라 IT기술을 접목한 유아용 교육서비스가 주목받고 있다.

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