Ⅰ. 서 론
1. 연구필요성
간호교육의 궁극적 목표는 학생들이 임상 현장에서 마주할 다양한 문제를 해결할 수 있는 실무 역량을 갖추도록 하는 것이다. 이를 위해 이론 교육과 더불어 숙련된 간호술을 체득하는 실습교육이 필수적이나(Liu, Zhang, Li, Wang, & Zheng, 2023), 현재 임상실습은 직접적인 간호 수행보다 관찰 위주로 진행되는 경우가 많아 학생들의 실질적인 술기 경험이 제한되는 한계를 보이고 있다(Lee, Kim, & Yang, 2019). 특히, 유치도뇨술은 병원 입원 환자에게 흔히 수행되는 침습적 의료행위로, 수행 과정에서 대상자의 불편감과 불안을 유발할 수 있으며 요로감염의 위험이 높아 간호사의 정교하고 숙련된 수행이 필수적이다(Chang & Park, 2017). 그러나, 민감한 신체 부위에 튜브를 삽입하는 침습적 행위인 만큼 환자의 안전과 프라이버시 보호 등의 이유로 학생들은 임상에서 유치도뇨술을 직접 경험할 기회가 극히 제한적이다(Chang & Park, 2017).
술기 경험 부족은 신규 간호사가 임상 현장에서 느끼는 직무 스트레스를 가중시키고, 궁극적으로는 이직 의도를 높이는 주요 요인으로 작용하고 있어 (Bang & Kim, 2014), 기초 실무 역량을 강화하기 위한 교내 실습 및 자율실습의 중요성이 더욱 강조되고 있다(Yoon, Lee, Kim, & Shin, 2024). 이에 대부분의 간호대학에서는 정규 실습 교과목과 더불어 학생 스스로 반복 훈련할 수 있는 자율실습을 운영하고 있다. 그러나 선행연구에 따르면, 객관적인 피드백이 부재한 자율실습 환경에서는 학습자가 자신의 수행이 정확한지 판단하기 어려워 잘못된 습관이 고착될 우려가 있으며, 수행 결과에 대한 확신을 갖지 못한 채 단순 반복에 그치기 쉬워 흥미와 집중력이 저하될 수 있다고 하였다(Chang & Park, 2017). 따라서 자율실습에 임하는 학생들에게 실패에 대한 두려움 없이 안전하게 반복 연습할 수 있는 환경을 제공함과 동시에, 부족한 피드백을 보완해 줄 수 있는 효과적인 자율실습 교육 전략이 필요한 상황이다.
이러한 교육적 요구에 부응하기 위해 다양한 시뮬레이션 교육이 시도되고 있으며, 그중에서도 가상현실(Virtual Reality, VR) 기술을 활용한 시뮬레이션 교육이 주목받고 있다(Shorey & Ng, 2021). VR 시뮬레이션은 실제와 유사한 임상 환경을 제공하여 학습자의 몰입을 극대화하고(Wiecha, Heyden, Sternthal, & Merialdi, 2010), 안전한 환경에서 시행착오를 허용하며 반복 학습을 가능하게 한다(Shorey & Ng, 2021). VR의 고유한 특성은 학습자의 심리적 부담을 완화하고 학습자가 스스로 학습 과정을 통제하며 성취감을 얻는 자기주도적 학습을 촉진함으로써, 복합 술기에 대한 학습 몰입을 유도하고 복합 술기에 대한 수행자신감을 효과적으로 높인다(Shorey & Ng, 2021). Al-Gharibi와 Arulappan (2020)에 따르면, VR 시뮬레이션은 실제 환자에게 해를 끼칠 위험이 없는 안전한 환경에서 반복적인 성공 경험을 제공함으로써 학습자의 자기효능감을 증진시키며, 수행자신감 향상의 핵심 기전으로 작용한다. 또한, 3차원의 몰입감 있는 환경은 외부 자극을 차단하고 학습자가 과제에 온전히 집중하게 하여 높은 수준의 실습몰입을 유도할 수 있다. 이는 VR 환경이 헤드셋(Head-Mounted Display, HMD) 착용을 통해 실습실의 소음이나 주변의 시각적 방해물과 같은 외부 자극을 물리적으로 차단하고, 학습과 무관한 외생적 인지 부하를 감소시켜 학습자가 주어진 과제 자체에 더 많은 인지적 자원을 투입하게 함으로써 몰입을 촉진하는 것으로 설명할 수 있다(Padilha, Machado, Ribeiro, Ramos, & Costa, 2018).
최근 간호 교육 분야에서 가상현실(VR)의 교육적 효과를 입증하는 근거가 축적되고 있다(Liu et al., 2023). 선행연구에 따르면, VR을 활용한 술기 실습은 간호대학생의 수행자신감과 실습만족도를 유의하게 향상시키는 것으로 보고되었다(Ha, Kwon, Kim & Song, 2022). 또한 포커스 그룹 인터뷰 결과, HMD 기반 VR 유치도뇨 실습이 학생들의 몰입감을 높이고 자신감을 향상시키는 데에는 긍정적인 것으로 나타났다(Yoo, 2024). 메타분석 결과 역시 VR 시뮬레이션이 전통적인 교육 방식에 비해 간호 학생의 역량과 실습 만족도를 유의하게 증진시킨다고 하였다(Liu et al., 2023). 그러나 이러한 긍정적인 결과들은 실습 전후에 교수자가 학습 목표를 안내하거나 디브리핑을 통해 부족한 부분을 보완해 주는 등 교수자의 직접적인 개입이 동반된 환경에서 도출된 것이다(Liu et al., 2023). 학습자의 주도성이 강조되는 자율실습 환경에서 VR 시뮬레이션이 학습자의 실습몰입이나 수행자신감과 같은 정의적 영역에 미치는 영향을 심층적으로 탐색한 연구는 상대적으로 제한적이다(Shorey & Ng, 2021). 실습몰입은 고난도 술기 학습 시 학습자가 간호술기를 익히고 임상 대응력을 높이는 데 기여하며(Shorey & Ng, 2021), 수행자신감은 실제 임상 수행에서의 심리적 안정감과 밀접하게 연관된다(Chao et al., 2021). 또한 실습만족도는 학습 지속성과 반복 학습 의지를 좌우하는 핵심 요인이다(Shorey & Ng, 2021). 이처럼 실습몰입, 수행자신감, 실습만족도는 침습적 핵심간호술을 학습하는 간호학생들에게 직접적인 영향을 미치는 주요 변수로써 VR 기반 자율 실습의 교육적 효과와 학습 경험을 구체적으로 파악하기 위해서 살펴봐야 할 요소다. 따라서 본 연구는 VR 기반 유치도뇨 자율실습 프로그램을 적용하여, 간호학생의 실습몰입, 수행자신감, 실습만족도에 미치는 효과를 검증하고자 한다. 본 연구의 결과는 제한된 실습 환경의 한계를 극복하고 간호교육의 질을 높일 수 있는 효과적인 자율실습 교육 방법의 기초 자료를 제공함으로써 간호교육의 질적 향상에 기여하고자 한다.
2. 연구목적
본 연구의 목적은 간호학과 2학년 학생을 대상으로 적용된 VR 유치도뇨 자율실습 프로그램이 간호 학생의 실습몰입, 수행자신감, 실습만족도에 미치는 효과를 확인하는 것이다. 구체적인 연구목적은 다음과 같다.
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1) VR 유치도뇨 자율실습 프로그램이 대상자의 실습몰입에 미치는 효과를 파악한다.
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2) VR 유치도뇨 자율실습 프로그램이 대상자의 수행자신감에 미치는 효과를 파악한다.
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3) VR 유치도뇨 자율실습 프로그램이 대상자의 실습만족도에 미치는 효과를 파악한다.
3. 연구가설
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1) 가설 1: VR 유치도뇨 자율실습 프로그램에 참여한 실험군은 대조군보다 실습몰입 점수가 유의하게 높을 것이다.
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2) 가설 2: VR 유치도뇨 자율실습 프로그램에 참여한 실험군은 대조군보다 시점에 따른 수행자신감 변화 양상에 유의한 차이가 있을 것이다.
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3) 가설 3: VR 유치도뇨 자율실습 프로그램에 참여한 실험군은 대조군보다 실습만족도 점수가 유의하게 높을 것이다.
Ⅱ. 연구방법
1. 연구설계
본 연구는 간호학과 2학년 학생을 대상으로 적용된 유치도뇨 VR 핵심간호술 자율실습 프로그램이 간호학생의 수행자신감, 실습만족도, 실습몰입에 미치는 효과를 확인하기 위하여 비동등성 대조군 전· 후 설계를 이용한 유사 실험 설계 연구이다.
2. 연구대상
전라남도 소재 일 대학에 재학 중이며 기본간호학 실습 교과목에 참여하는 간호학과 2학년 학생으로 연구의 목적을 이해하고 연구참여에 자발적으로 동의한 자를 대상으로 선정하였다. 대상자 표본크기는 G*power 3.1.9.7 프로그램을 이용하여 산출하였다. 본 연구는 두 집단(실험군, 대조군)의 사전·사후 반복측정 설계를 적용하였으므로, 반복측정 분산분석(Repeated Measures ANOVA: within-between interaction)을 기준으로 설정하였다. 유의수준(α) .05, 검정력(1-β) .80으로 설정하였으며, 효과크기(effect size)는 VR 시뮬레이션의 효과를 검증한 메타분석 연구(Liu et al., 2023)와 Cohen의 기준을 참고하여, 중간 효과크기 범위 내에서 충분한 검정력을 확보하기 위해 .20으로 설정하였다. 이에 따라 집단 수 2개, 측정 횟수 2회, 측정 간 상관계수 .50을 적용하였을 때 산출된 최소 표본 수는 총 52명(집단별 26명)이었다. 연구 진행 중 발생할 수 있는 탈락률 약 20%를 고려하여, 총 65명을 모집하였다. 본 연구의 최종 분석 대상자는 총 59명(실험군 26명, 대조군 33명)으로, 연구에 필요한 최소 표본 수를 충족하여 충분한 검정력을 확보하였다. 실험군과 대조군 간 실험 효과의 확산을 통제하기 위해 실습 분반 단위로 집단을 배정하였다. 본 연구는 편의표집을 사용함에 따라 무작위 배정에 비해 집단 간 기저 특성이 동질하지 않을 가능성을 내포한다. 이러한 설계의 한계를 보완하고 연구의 내적 타당도를 높이고, 연구자 편향을 배제하기 위해 연구자가 직접 강의하지 않는 분반을 연구 대상으로 선정하였으며, 두 집단의 자율실습 시간을 상이하게 배정하여 실험 처치의 확산 가능성을 차단하고자 노력하였다. 분반 별로 연구 참여에 동의한 학생 수가 차이가 있어 실험군 30명, 대조군 35명이 최초 배정되었다. 실험군 4명, 대조군 2명이 사후 설문조사에 응하지 않아, 최종적으로 실험군 26명, 대조군 33명, 총 59명의 자료를 분석에 사용하였다. 탈락자와 최종 분석에 포함된 분석 대상자 간의 일반적 특성과 주요 변수에서 유의한 차이는 나타나지 않았다. 연구 대상자의 모집부터 최종 분석까지의 과정은 Figure 1에 제시하였다.
3. 연구도구
1) 일반적 특성
대상자의 일반적 특성은 연령, 성별, 학업성취도, 사전 VR 기기 사용 능력으로 선행연구(Kim & Kim, 2021;Chang & Park, 2017)를 참고하여 구성하였다. 학업성취도는 직전학기에 수강한 전 과목의 평점 평균(4.5점 만점)을 기준으로 ‘2.5 미만’ 1점, ‘2.5-2.9’ 2점, ‘3.0-3.4’ 3점, ‘3.5-3.9’ 4점, ‘4.0 이상’ 5점으로 범주화하였으며, 점수가 높을수록 학업성취도가 높음을 의미한다(Kim & Kim, 2021). 실험군을 대상으로 VR 기기 사용 능력을 파악하기 위해 ‘사전 VR 사용 능력’을 추가로 조사하였다. 사전 VR 사용 능력은 단일 문항 5점 Likert 척도로, ‘매우 능숙하다’ 5점부터 ‘전혀 다룰 줄 모른다’ 1점까지로 구성되며 점수가 높을수록 기기 사용 능력이 우수함을 의미한다.
2) 실습몰입
실습몰입이란, 학생의 과제 수행에 최적 경험을 제공하는 일종의 심리상태로 과제를 수행하는 중에 깊이 집중하여 시간의 흐름이나 공간 등을 잊어버리게 되는 상태이다(Engeser & Rheinberg, 2008). 본 연구에서 실습몰입은 Engeser와 Rheinberg (2008)가 13개 문항 7점 척도로 개발하고 Heo와 Jeon (2025)이 증강현실 시뮬레이션을 활용한 개인 보호구 실습에 적용하기 위하여 13개 문항 5점 척도로 수정·보완 한 도구를 사용하였다. 점수범위는 최저 13점에서 최고 65점까지로 점수가 높을수록 실습몰입이 높음을 의미한다. 개발 당시 도구의 신뢰도 Cronbach`s α는 .92, Heo와 Jeon (2025) 연구에서는 .90이었고, 본 연구에서 Cronbach`s α는 .90이었다.
3) 수행자신감
핵심간호술 수행자신감은 학생들이 유치도뇨술 수행 자체에 대해 느끼는 전반적이고 총체적인 자신감 수준을 직접적으로 측정하고자 단일 문항 5점 Likert 척도를 사용하였다. ‘능숙하게 할 수 있다’ 5점부터 ‘전혀 못하겠다’ 1점까지로 구성되며, 점수가 높을수록 수행자신감이 높음을 의미한다. 본 연구에서는 학습자의 부담을 최소화하고, 세부 절차에 대한 기억보다는 술기 수행 전체에 대한 직관적이고 총체적인 자신감을 즉각적으로 포착하기 위해 단일 문항을 채택하였다(Hoeppner et al., 2011).
4) 실습만족도
실습만족도는 간호학생의 실습내용, 실습지도, 실습환경, 실습시간, 실습평가 등의 다양한 측면에서 나타나는 정서반응을 의미한다(Chang & Park, 2017). 간호학생이 실습을 통하여 자신이 목적한 바를 달성하였거나 실습에 대해 가지고 있는 기대가 채워졌을 때 나타나는 상태로 본 연구에서는 Yoo (2001)가 개발한 학습만족도 도구를 수정ㆍ보완한 Chang과 Park (2017)의 도구를 사용하였다. 5점 Likert 척도인 총 17문항으로 구성되어 측정점수가 높을수록 실습 만족도가 높음을 의미한다. 도구의 신뢰도는 Chang 과 Park (2017)의 연구에서 Cronbach’s α .86이었고 본 연구에서 Cronbach`s α는 .96이었다.
4. 실험 처치
본 연구의 실험 처치에 앞서, 학생은 정규 기본간호학 및 실습 교육과정을 통해 유치도뇨술에 대해 학습하였다. 구체적으로, 대상자들은 ‘배뇨’관련 이론 수업을 통해 유치도뇨의 목적을 비롯한 이론적 지식을 습득하였다. 이후, 기본간호학실습에서 먼저 사전학습 내용에 대한 진단평가 후 교수자의 시범 등을 통해 유치도뇨 술기를 학습하고 교수의 지도하에 조별로 실습을 수행한 후 자율실습에 참여하였다. 본 연구의 실험 처치는 2024년 11월 10일부터 12월 20일까지 총 3주간 진행되었다. 먼저, 첫 주에는 VR 기기 기본 작동법에 대한 오리엔테이션을 통해 학생들에게 기기사용을 숙지할 수 있는 시간을 제공하였다. 실험 효과의 편향을 최소화하기 위하여 VR 자율실습 진행 안내는 연구에 참여하지 않는 기본간호학실습 담당 교수가 하였다. 핵심간호술 자율 실습은 통상적으로 1시간 내외의 단회기로 운영되고 있으며(Yoon et al., 2024;Chang & Park, 2017), 기존 자율실습이 50분으로 구성되어 있어, 본 연구에서도 실험군과 대조군 모두에게 1인당 50분의 자율실습 시간이 1회 제공되었다. 본 연구는 자율실습 도구로서 VR 시뮬레이션의 독립적인 효과를 검증하고, 동일 시간(50분) 조건 하에서 기존 모형 실습과의 효과 차이를 명확히 비교하기 위해, 실험군에게는 모형 실습을 배제한 VR 단독 중재를 적용 하였다.
실험군은 VR 시뮬레이션 실습실에서 Meta Platforms 사의 Meta Quest 2 헤드셋(Head- Mounted Display, HMD)과 컨트롤러를 착용하고, VRAD사의 NS_CORE 핵심간호술 프로그램 중 ‘유치도뇨’ 모듈을 50분간 자율적으로 실습하였다. 즉, 학생은 교수자의 직접적인 시범이나 지도가 배제된 상태에서, VR 프로그램의 안내에 따라 스스로 학습 속도를 조절하며 반복 실습을 수행했다. 해당 프로그램의 학습 시나리오는 한국간호교육평가원의 핵심간호술 평가항목에 근거하여 개발되었으며 개발 당시 전문가 검토를 거쳤다(Park & Yoon, 2023). 학생 들은 3D 가상 병실 환경에서 가상 환자를 대상으로 유치도뇨술의 전 과정을 수행하였다. 구체적인 절차는 ① 손 위생 및 물품 준비, ② 대상자 확인 및 목적과 절차 설명, ③ 회음부 소독 및 카테터 삽입, ④ 카테터 풍선 주입 및 고정, ⑤ 소변주머니 관리 및 마무리까지의 모든 단계를 포함하였다. 시나리오는 단계별로 제작되어 학생이 반복적으로 훈련할 수 있도록 설계되어 있다. 시뮬레이션 진행 과정 중에 실수를 할 경우 소프트웨어가 즉각적인 피드백을 제공하고, 별도로 술기를 마치면 팝업창을 통해 평가점수와 함께 수정해야할 부분을 확인하면서 피드백이 가능하도록 되어있다(Park & Yoon, 2023). 50분의 자율실습 동안 연구보조자 1인이 상주하며 VR 기기 작동이 미숙하거나 오류가 생길 때 도움을 주는 기술적 지원을 제공하였으나, 술기 수행에 대한 직접적인 개입은 하지 않았다. VR 기기 사용 중 어지러움이나 두통 등이 발생하는 경우 즉시 중단하고 휴식을 취하도록 안내하였다. 참여 학생 중 이를 호소한 경우는 없었다. 다음으로, 모형을 이용한 기존 방식의 자율 실습을 수행한 대조군은 실험군과 마찬가지로 먼저 관련 이론 수업 후 기본간호학실습이 이루어졌으며 사전학습 정도를 진단평가하고 교수의 시범 후 조별로 실습을 수행하는 과정은 같았다. 대조군은 기본간호학실습실에서 성인 남녀 도뇨모형을 이용하여 50분간 유치도뇨술 자율실습을 하였다. 유치도뇨를 위한 실습물품을 제공하였으며 간호교육평가원의 유치도뇨 핵심간호술의 평가항목을 기준으로 반복하여 실습하였다.
두 군 모두 동일한 학습목표를 적용하였으며, 같은 유치도뇨술 체크리스트를 제공하여 참고자료로 활용하도록 하였다. 자율실습 후 학생은 실습과정을 성찰하는 과정을 거쳤다. 설문조사를 마무리한 다음 주에 대조군에 VR 핵심간호술 프로그램을 경험할 수 있도록 자율실습의 기회를 제공하였다. 마찬가지로 실험군 역시 연구 종료 후, 교육적 형평성을 위해 도뇨모형을 이용한 자율실습 기회를 추가로 제공하여 부족할 수 있는 물리적 술기 감각을 보완하도록 하였다.
5. 자료수집 절차 및 윤리적 고려
본 연구는 대상자의 윤리적 측면을 고려하기 위해 일 대학의 생명윤리위원회의 승인을 받은 후 연구를 진행하였다(승인번호: CIRB-2024-07-01). 자료 수집에 앞서 모든 잠재적 연구 대상자에게 연구의 목적, 절차, 예상되는 이익과 위험, 정보의 비밀 보장, 그리고 언제든 불이익 없이 연구 참여를 철회할 권리가 있음을 상세히 설명하고 서면 동의서를 받았다. 자료 수집은 2024년 11월 10일부터 12월 20일까지 다음의 절차에 따라 진행되었다. 연구 결과에 영향을 미치는 연구자 편향을 최소화하기 위해, 연구자는 대상자 모집, 동의서 취득, 설문조사 등 모든 과정에 관여하지 않았다. 연구자가 가르치는 분반은 대상에서 제외하였고, 연구 진행 및 자료 수집 전 과정을 사전에 훈련된 2인의 연구보조자로 하여금 수행하도록 하였다. 사전조사로 자율실습 시작 전에 일반적 특성과 수행자신감을 측정하였다. 연구보조자의 안내에 따라 온라인 설문지를 통해 사전조사 자료를 수집하였다. 2학기 중 다른 핵심간호술 수업과 자율실습이 이어지므로 사후조사는 실험군과 대조군 모두 50분의 자율실습 활동을 종료한 직후, 동일한 온라인 설문지를 통해 유치도뇨 실습몰입, 수행자신감, 실습만족도를 측정하였다. 수집된 자료를 처리하기 위하여 연구보조자 1인은 대상자에게 고유번호를 부여하고 설문조사를 진행하였으며, 연구보조자 2인은 참여자와의 접촉 없이 고유번호로 식별된 익명의 설문 데이터만을 전달받아 분석을 위한 코딩 작업을 수행하였다.
6. 자료 분석 절차
수집된 자료는 SPSS 23.0을 이용하였으며 구체 적인 분석 절차는 다음과 같다.
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1) 대상자의 일반적 특성 및 주요 변수는 빈도와 백분율, 평균과 표준편차 등 기술통계로 분석하였다.
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2) 실험군과 대조군의 일반적 특성 및 사전 종속 변수에 대한 동질성 검정은 변수의 특성과 정규성 분포 특성에 따라 χ² -test와 Mann-Whitney U test를 이용하여 분석하였다.
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3) 가설 검정을 위한 구체적인 분석 방법은 다음과 같다. 첫째, 수행자신감은 집단과 시점의 상호작용 효과(Group × Time interaction)를 확인하기 위해 일반화 추정 방정식(Generalized Estimating Equations, GEE)을 이용하였다. GEE는 정규성 가정이 엄격히 충족되지 않는 자료에서 시점 간 변화 및 집단 간 차이, 교호작용 효과를 통합적으로 분석하기에 적합한 방법이다(Muth et al., 2016). 분석 시 사전 동질성이 확보되지 않은 수행자신감은 사전 점수를 공변량으로 투입하여 보정 분석하였다. 또한, 선행연구(Jang, Kim, & Park, 2019)에 따라 학업성취도를 외생변수로 판단하여 공변량으로 하여 분석하였다. 둘째, 실습몰입과 실습만족도는 사후 점수에 대한 정규성 검정 결과에 따라 independent t-test, Mann-Whitney U test를 이용해 실험군과 대조군 간 차이를 분석하였다. 정규성 검정은 Shapiro-Wilk test로 하였고, 통계적 유의수준은 p < .05로 하였다.
Ⅲ. 연구결과
1. 일반적 특성 및 동질성 검정
연구 대상자의 일반적 특성 및 사전 종속변수에 대한 동질성 검정 결과는 Table 1과 같다. 전체 대상자 59명의 평균 연령은 20.14세였으며, 여성이 41명(69.5%)으로 다수를 차지했다. 학업성취도는 5점 척도로 하여 평균을 살펴본 결과 3.53(±1.26)점으로 나타났다. 실험군의 VR 기기 사용 능력은 5점 척도로 2.04(±0.82)점 이었다. 연속형 변수인 연령, 학업성취도와 수행자신감에 대한 Shapiro-Wilk 검정 결과 모든 변수가 정규성 가정을 충족하지 않아 비모수 검정인 Mann-Whitney U test를 통해 동질성을 검증하였다. 검정 결과, 연령(Z=-1.02, p= .308)과 학업성취도(Z=-1.63, p=.103)는 두 집단 간 통계적으로 유의한 차이가 없어 동질한 것으로 확인되었다. 반면, 수행자신감(Z=-2.66, p=.008) 은 대조군의 사전 점수가 실험군보다 통계적으로 유의하게 높아 동질성이 확보되지 않았다(Table 1).
2. 가설 검정
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1) 가설 1 “VR 유치도뇨 자율실습 프로그램에 참여한 실험군은 대조군보다 실습몰입 점수가 유의하게 높을 것이다.”를 검증하기 위해 사후 점수의 정규성 검정 결과 정규성 가정을 충족하여 independent t-test로 분석하였다. 그 결과, 실험군의 실습몰입은 4.22점(±0.44)으로 대조군의 3.88점(±0.64) 보다 유의하게 높게 나타났다(Z=2.31, p=.025) (Table 2).
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2) 가설 2 “VR 유치도뇨 자율실습 프로그램에 참여한 실험군은 대조군보다 시점에 따른 수행자신감 변화 양상에 유의한 차이가 있을 것이다.”를 검증하기 위해 GEE 분석을 실시하였다. 분석 시 사전 동질성이 확보되지 않은 수행자신감의 사전 점수와, 선행연구(Jang, Kim, & Park, 2019;Kim & Kim, 2021)에 근거하여 주요한 외생변수로 판단된 학업 성취도를 공변량으로 투입하여 보정 분석하였다. 분석 결과, 집단과 시점의 상호작용 효과(Group × Time interaction)가 통계적으로 유의한 것으로 나타났다(Waldχ²=6.88, p=.009). 이는 실험군이 대조군에 비해 시간 경과에 따른 수행자신감의 증가 폭이 유의하게 큼을 의미한다. 따라서 제2가설은 지지되었다(Table 3).
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3) 가설 3 “VR 유치도뇨 자율실습 프로그램에 참여한 실험군은 대조군보다 실습만족도 점수가 유의하게 높을 것이다.”를 검증하기 위해 사후 점수의 정규성 검정 결과 정규성 가정을 충족하지 못해 Mann-Whitney U test로 분석하였다. 실험군과 대조군 간 실습만족도는 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않아(Z=-0.07, p=.944) 가설 3은 기각되었다(Table 2).
Ⅳ. 논 의
본 연구는 VR 유치도뇨 자율실습 프로그램이 간호학생의 실습몰입, 수행자신감, 실습만족도에 미치는 효과를 검증하고자 시도되었다. 연구 결과, 실험군은 기존의 자율실습을 수행한 대조군에 비해 실습 몰입과 수행자신감에서 유의한 향상을 보였다. 연구 결과에 대한 심층적인 논의는 다음과 같다.
먼저, 실습몰입이 실험군에서만 유의한 향상을 보였으며, 특히 GEE 분석 모델에 학업성취도를 공변량으로 투입하여 그 영향력을 통계적으로 보정하였음에도 불구하고, 대조군에 비해 유의하게 향상된 점에 주목할 필요가 있다. 즉, VR 자율실습 프로그램이 이전의 학업성취도에 관계없이 학습자가 몰입할 수 있는 환경을 제공할 수 있는 가능성을 보여준다. 몰입은 학습자가 특정 과제에 깊이 빠져들어 외부 자극보다 학습활동에 전념하게 되는 심리적 상태로(Engeser & Rheinberg, 2008), 학습자가 학습에 집중되도록 하여, 기술 습득뿐만 아니라 임상 판단 능력, 학습 지속 의지에도 긍정적 영향을 미치는 핵심적 요소로 보고되고 있다(Chao et al., 2021). 이러한 실습몰입은 학습자가 스스로 학습 과정을 주도해야 하는 자율실습 환경에서 학습 지속성을 담보하는 가장 핵심적인 동력이다(Joo, Joung, & Sim, 2011). 기존의 자율실습 환경은 다른 동료 학습자나 외부 자극에 쉽게 노출되어 온전한 집중을 유지하기 어려운 반면, VR 프로그램은 HMD를 통해 시각과 청각을 물리적으로 차단하고 독립적인 가상 학습 공간을 제공한다(Yoon et al., 2024). VR 기술이 제공하는 높은 현존감은 학습자가 주변의 방해 요인 없이 간호 술기에 몰두할 수 있는 최적의 환경을 조성해 준다. 자율실습의 성패가 학습자 스스로의 집중력과 주도성에 달려있다는 점을 감안할 때(Paik, 2004), 이처럼 몰입을 촉진하는 VR의 기능은 자율실습의 교육적 효과를 극대화하는 핵심 기제라 할 수 있다(Yoo, 2001). 선행연구에서도 3D 몰입형 비디오 시뮬레이션을 활용한 학습이 간호학생의 몰입에 긍정적 영향을 주었으며 특히, 학업성취도가 낮은 학생도 높은 몰입도를 보이며 학습동기 또한 촉진되었다고(Chao et al., 2021) 하여 본 연구와 맥을 같이 하였다. 또한, 웹 기반 가상 시뮬레이션을 경험한 학생들이 실제 현장에서 직접 수행하는 것 같은 몰입감 속에서 반복 학습에 주도적으로 참여하였고, 이것이 결국 학습에 대한 자신감으로 이어졌다고 하였다(Yeo & Jang, 2023). 간호교육에서 실습몰입은 임상 판단과 수행 역량의 질적 향상으로 이어질 수 있고, 간호교육 질 향상에 영향을 주는 매개변수로 기능할 수 있으며 (Bani Salameh, Malak, El-Qirem, Alhussami, & El-hneiti, 2024;Chao et al., 2021;Lee, Jung, Im, & Min, 2024), VR 프로그램은 이를 촉진하는 하나의 유용한 교육 전략이 될 수 있음을 보여준다. 즉, VR 기술이 제공하는 높은 현존감은 교수자가 부재한 자율실습 환경에서도 학습자가 산만해지지 않고 능동적으로 학습에 참여하게 만드는 강력한 기제로 작용하였으며, 이는 자율실습의 교육적 효과를 극대화하기 위한 전략으로서 VR의 도입 타당성을 뒷받침 한다.
다음으로 유치도뇨술 수행자신감은 두 군 모두 사전보다 큰 폭으로 향상되었으나, 실험군의 수행자신감 향상 폭이 대조군보다 더 크게 나타났다. 이러한 결과는 VR을 활용한 항암제 투여 교육에서 간호학생의 수행자신감이 유의하게 향상되었다는 선행연 구(Chan, Chang, & Huang, 2021) 및 VR 핵심간 호술 시뮬레이션이 수행자신감에 긍정적인 영향을 미쳤다는 결과(Lee et al., 2024)와 맥을 같이한다. 이는 VR 기기의 고유한 교육적 특성이 긍정적인 영향을 미친 것으로 판단된다. 유치도뇨술과 같이 침습적이며 감염 위험이 높은 술기는 간호학생에게 심리적 압박감을 유발할 수 있으며, 이러한 압박감은 수행을 망설이게 하거나 소극적으로 대응하게 만드는 원인이 될 수 있다(Arslan et al., 2021). 그러나 본 연구의 VR 프로그램이 기자재 사용에 따른 제약이나 실수에 대한 부담 없이 침습적 술기를 반복 연습할 수 있는 환경을 제공함으로써, 학습자가 실패에 대한 부담 없이 술기 절차에 집중할 수 있는 심리적 안전감을 조성했을 것으로 유추된다. 또한, 프로 그램에서 제공하는 표준화된 피드백(Park & Yoon, 2023)은 학습자가 자신의 오류를 즉각적으로 인지하고 교정할 수 있는 기회를 제공하여, 막연한 불안 감을 해소하고 수행에 대한 확신을 갖게 하는 데 긍정적으로 작용했을 것으로 사료된다(Park & Yoon, 2023). 결국 이러한 VR의 특성은 학생들이 술기를 보다 능동적으로 반복 수행하도록 유도하고, 심리적 안전성(psychological safety)이 보장된 환경 속에서 실습에 몰입할 수 있도록 하여 수행자신감 향상에 기여한 것으로 해석된다. 수행자신감은 단순한 기술적 숙련도뿐만 아니라, 실제 임상 상황에서의 심리적 안정감(psychological stability), 판단력과도 밀접하게 관련된 심리적 구성요소이다(Bani Salameh et al., 2024). 이는 간호학생의 임상수행 능력을 예측하는 핵심 지표로서, 수행자신감이 높을수록 임상 현장에서 보다 능동적인 태도로 간호술기 수행을 시도할 수 있는 심리적 토대가 된다(Kim & Kim, 2021). 나아가 수행자신감의 향상은 실제 임상 수행으로 나아가기 위한 중요한 중간 단계로서, 단순한 기술 반복을 넘어서는 교육적 의의가 있다. 따라서 VR을 활용한 자율실습은 간호학생의 수행자 신감을 향상시킬 수 있는 교육적 도구로서 활용가능성이 높으며, 학생에게 심리적 안정감을 제공하고, 반복 학습을 가능하게 하여 임상 적응력을 강화하는 효과적인 전략이 될 수 있다(Shorey & Ng, 2021).
본 연구에서 실습만족도는 실험군과 대조군 간 유의한 차이가 없었다. 이는 유사한 VR 중재를 적용한 Park과 Yoon (2023)이 실험군의 만족도가 유의하게 높았다고 보고한 것과는 상이한 결과이다. 이러한 차이는 비교 대상인 대조군의 만족도 수준과 각 연구에서 사용된 측정 도구가 평가하는 속성의 차이에서 기인한 것으로 해석될 수 있다. 첫째, 통계적인 ‘천장 효과(Ceiling effect)’의 가능성(Franklin, Burns, & Lee, 2014)을 배제할 수 없다. 본 연구의 대조군은 5점 만점에 4.56점이라는 매우 높은 실습 만족도를 보였다. 이는 교내 자율실습이 이미 학습 자들에게 좋은 교육 환경을 제공하고 있음을 시사하며, 대조군의 만족도가 이미 상한선에 도달해 있어 VR 도입에 따른 추가적인 상승을 통계적으로 검증하는 데 제한이 있었던 것으로 조심스럽게 유추해 볼 수 있다. 둘째, 연구마다 사용된 실습만족도 도구의 특성과 학습자의 기술적 준비도에 따른 영향을 고려해볼 수 있다. Park과 Yoon (2023)의 연구는 ‘교수법에 대한 흥미’를 주요 속성으로 포함하는 도구를 사용하였다. 따라서, VR이라는 새로운 매체를 기반으로 하는 프로그램에 대한 높은 만족도가 잘 반영되었을 가능성이 있다. 반면, 본 연구에서 사용된 도구는 실습지도, 실습환경, 실습평가 등 교육 운영 전반에 걸쳐 포괄적으로 만족도의 속성을 측정한다. 따라서, VR 매체가 특정 요인에서 긍정적인 작용을 했더라도, 도구가 측정하는 다른 요인에서 발생한 어려움이 이를 상쇄하여 전체적인 만족도 상승으로 이어지지 않았을 가능성을 유추해볼 수 있다. 예를 들어, VR 프로그램은 새로운 교수학습 매체로서 학습자에게 높은 ‘흥미와 몰입감’을 제공한다는 긍정적인 측면이 있으나(Park & Yoon, 2023), 익숙하지 않은 기기 조작법을 습득해야 하는 부담감이 만족도 상승을 저해하는 요인으로 작용했을 가능성이 있다. 실제로 본 연구 대상자의 사전 VR 기기 활용 능력은 5점 만점에 2점대로 상대적으로 낮게 나타났다. 이는 학습자가 VR 환경을 낯설게 인식하 였을 가능성을 일부 뒷받침하며, 결과적으로 VR의 교육적 유용성이 기기 조작의 생소함과 인지적 부담으로 이어지고, 이것이 실습만족도에서 유의한 차이를 나타나지 않게 한 요인이 되었을 것으로 여겨진다. 본 연구에서는 기기 조작을 돕기 위해 사전 오리 엔테이션을 제공하고 기술적 지원을 위한 직원을 상주하게 하였음에도 불구하고, 전반적인 교육 운영의 만족도 측면에서 여전히 개선이 필요함을 확인할 수 있었다. 따라서 향후 VR 기반 자율실습 운영 시에는, 단순한 안내를 넘어 학습자가 기기에 충분히 익숙해질 수 있도록 사전 교육의 기회를 확대하고, 기기 활용 능력을 점검한 후 본 실습에 임하도록 하는 등 단계적인 기술적 지원 방안을 강구하는 것이 실습만족도를 극대화하는 전략이 될 것으로 기대한다.
본 연구는 VR 유치도뇨 자율실습 프로그램의 교육적 효과를 확인하였음에도 불구하고, 다음과 같은 제한점을 가지므로 결과 해석 및 일반화에 신중을 기할 필요가 있다. 첫째, 본 연구는 비동등성 대조군 설계로 인해 내적 타당도에 한계를 가진다. 무작위 배정이 아닌 분반 단위로 집단을 배정함에 따라, 연구 시작 시점에서 대조군의 수행자신감이 실험군보다 통계적으로 유의하게 높은 사전 차이가 나타났다. 본 연구에서는 이러한 선택 편향의 영향을 통제하기 위해 GEE 분석 시 해당 변수의 사전 점수를 공변량으로 투입하여 통계적으로 보정하고자 하였다. 하지만 이러한 통계적 보정만으로는 분반 고유의 학습 분위기와 같은 측정되지 않은 잠재적 혼란 변수가 결과에 미쳤을 영향을 완벽하게 배제하기 어렵다. 따라서 본 연구에서 나타난 중재 효과는 부분적으로 집단 간의 내재된 특성 차이에 기인했을 가 능성을 완전히 배제할 수 없다. 둘째, 단일 교육기관에서 연구가 진행되어 실험 효과의 확산 가능성을 완벽하게 통제하지 못했을 수 있다. 본 연구에서는 분반 단위로 집단을 배정하여 학생 간의 접촉을 최소화하고자 하였으나, 수업 외 시간에 참여자 간의 교류를 완벽하게 차단하는 데에는 현실적인 한계가 있었다. 또한 셋째, 연구 도구의 한계이다. 본 연구에서는 수행자신감을 단일 문항으로 측정하였다는 제한점을 갖는다. 이는 학습자의 인지적 부하와 응답 피로도를 최소화하고, 세부 절차보다는 과제 수행 전체에 대한 전반적인 자신감 수준을 포착하기 위한 현장 적합적인 선택이었다(Hoeppner et al., 2011). 그러나 이러한 실용적 이점에도 불구하고, 단일 문항은 자신감의 다차원적인 속성을 세밀하게 평가하는 데에는 명백한 한계를 가진다. 특히 선행 연구에서 효율적인 대안으로 언급된 10점 평정척도와 본 연구에서 사용한 5점 척도 간의 민감도 차이가 발생할 수 있어 측정의 정밀도에 제한이 따른다. 본 연구에서는 통계적 분석 과정에서 사전 점수를 공변량으로 통제하여 이러한 측정 오차를 최소화하고자 노력하였으나, 단일 문항이 갖는 내재적 한계를 고려하여 결과를 신중하게 해석할 필요가 있다. 더불어 본 연구는 자기기입식 설문조사를 통해 주관적인 수행자신감을 측정하는 데 그쳤으며, 대상자의 실제 술기 수행능력을 객관적인 평가도구(Checklist)로 직접 측정하지 못했다는 제한점이 있다. 따라서 향후 연구에서는 신뢰도와 타당도가 검증된 표준화된 다문항 척도를 사용하여 본 연구의 결과를 재확인하고, 객관적인 술기 수행능력 평가를 병행하여 VR 실습이 자신감의 하위 요인뿐만 아니라 실질적인 임상 수행능력에 미치는 효과를 다각적으로 검증할 것을 제언한다. 넷째, 본 연구는 VR 프로그램 적용 직후의 단기적인 효과만을 측정하였으므로, 학습 효과의 지속성에 대해서는 확인하지 못했다. 따라서 향후에는 학습 효과의 장기적 지속성을 파악하기 위한 종단연구가 요구된다. 아울러 본 연구의 설계적 제한점을 보완하기 위해, 후속 연구에서는 무작위 대조군 실험 설계를 적용하고 신뢰도와 타당도가 검증된 다문항 척도를 사용하여 본 연구의 결과를 재확인할 필요가 있다. 다섯째, 본 연구는 자율실습 도구로서 VR 시뮬레이션의 독립적인 효과를 명확히 규명하기 위해 실험군에게 VR 단독 중재를 적용하였다. 그러나 시각적 몰입을 강조한 HMD 기반 VR 환경은 실제 카테터를 삽입할 때의 저항감이나 무균적인 물품 조작과 같은 미세한 촉각적 피드백을 제공하는 데에는 기술적 한계가 있다. 따라서 학습자가 정교한 운동 기술을 체득하는 데에는 제한이 있을 수 있으므로, 향후 연구에서는 VR을 통한 절차 인지 학습 후 실제 모형 실습을 연계하는 블렌디드 러닝의 효과를 검증하는 후속 연구를 제언한다.
Ⅴ. 결론 및 제언
본 연구는 VR 유치도뇨 자율실습 프로그램이 간호학생의 실습몰입과 수행자신감에 미치는 효과를 검증하였다. 연구 결과, VR 유치도뇨 자율실습 프로그램은 전통적인 도뇨모형을 활용한 자율실습에 비해 학생의 실습몰입과 수행자신감을 향상시키는 데에는 효과적이었으나, 실습만족도에 있어서는 두 집단 간 유의한 차이가 확인되지 않았다. 이는 VR 시뮬레이션이 학습자의 흥미를 유발하고 반복 학습을 통해 술기 수행에 대한 주관적 자신감을 높이는 데 유용한 교육적 도구임을 시사한다. 한편, 실습만족도가 대조군과 유의한 차이가 없었던 결과는, 도뇨모형을 활용한 기존의 자율실습의 만족도가 이미 높은 수준이며, 새로운 교육매체로서의 학생의 몰입도를 높여준 VR의 장점이 익숙하지 않은 기기 조작에서 오는 부담에 의해 상쇄되었을 가능성을 시사한다. 실제로 본 연구 대상자들의 낮은 VR 기기 활용 능력 점수는 이러한 해석을 뒷받침한다.
본 연구의 결과와 제한점을 바탕으로 다음과 같이 제언한다. 먼저, 간호교육적 측면에서, 유치도뇨와 같이 침습적이고 복합적인 핵심간호술의 자율실습 교육 시, 학생들의 자신감과 몰입도를 높이기 위한 보조적인 교육 전략으로 VR 시뮬레이션 실습교육의 도입을 고려할 필요가 있다. 특히, VR 환경이 제공하는 시각적 몰입감을 활용하여 절차를 인지하게 하고, 촉각적 피드백의 한계는 도뇨모형 실습으로 보완하는 블렌디드 러닝 형태의 수업 설계를 제안한다. 이를 통해 학습자는 심리적 안전감 속에서 절차를 숙달함과 동시에 정교한 술기 역량까지 균형 있게 함양할 수 있을 것이다. 둘째, VR 프로그램 개발적 측면에서, 본 연구에서 실습만족도가 유의한 향상을 보이지 않은 점을 고려해야 한다. 향후 프로그램 개발 시에는 단계적인 사전 교육과 기술적 지원을 보다 체계화하고, VR 기기를 자주 접할 수 있도록 다양한 기회 제공 등을 통해 학습자가 기기 조작 보다는 술기 연마에 온전히 집중할 수 있는 환경을 조성해야 한다. 셋째, 후속 연구에서는 본 연구가 지닌 제한점을 보완하는 체계적인 설계가 요구된다. 본 연구는 일개 대학을 대상으로 단기적인 효과를 주관적 지표로 측정하였으므로, 향후 연구에서는 다양한 교육기관을 포함하는 다기관 연구를 통해 결과의 일반화 가능성을 확보하고, 표준화된 체크리스트에 기반한 객관적인 술기 평가를 시행하여 VR 실습 교육이 실제 임상수행능력으로 전이되는 효과를 직접 검증할 필요가 있다. 넷째, 연구 도구의 측면에서 신뢰도와 타당도가 검증된 다문항 척도를 사용하여 VR 자율실습의 효과를 면밀히 재검증할 것을 제언한다. 더 나아가 교육 효과의 장기적 지속성을 확인하는 종단적 연구로 확장하여, VR 실습교육이 신규 간호사의 임상 적응력 및 간호 인력 유지에 미치는 영향을 규명하고 교육 자원의 비용ㆍ효과성을 분석함으로써 VR 실습교육의 실무적 가치와 정책적 타당성에 대한 심도 있는 근거를 마련해야 할 것이다.








