간호대학생의 투약 안전역량 강화를 위한 증강현실 스마트글라스 기반 간호술기 훈련의 효과: 유사실험연구

Effect of Augmented Reality Smart Glasses-based Nursing Skills Training for Nursing Students’ Medication Administration Safety Competency: A Quasi-experimental Study

Article information

J Korean Acad Fundam Nurs. 2023;30(4):449-458

Publication date (electronic) : 2023 November 30

doi : https://doi.org/10.7739/jkafn.2023.30.4.449

Jiyoung Kim ¹⁾^,

, Narae Heo ²⁾

¹⁾Associate Professor, Department of Nursing, Inha University, Incheon, Korea

²⁾Assistant Professor, Department of Nursing, Hansei University, Gunpo, Korea

김지영¹⁾^,

, 허나래²⁾

¹⁾인하대학교 간호학과 부교수

²⁾한세대학교 간호학과 조교수

Corresponding author: Kim, Jiyoung Department of Nursing, Inha University 100 Inha-ro, Michuhol-gu, Incheon 22212, Korea Tel: +82-32-860-8205, Fax: +82-32-874-5880, E-mail: jy1223kim@inha.ac.kr

*This study was supported by the Korean Academy of Fundamentals of Nursing fund in 2021.

*2021년도 한국기본간호학회 학술지원사업에 의해 수행되었음.

Received 2023 March 14; Revised 2023 June 5; Accepted 2023 November 19.

Trans Abstract

Purpose

This study investigated the effects of augmented reality (AR) smart glasses-based nursing skills training for nursing students’ medication administration safety competency.

Methods

A nonequivalent control group non-synchronized design was used. The participants were 63 sophomore nursing students taking fundamental nursing practice, with 33 in the experimental group and 30 in the control group. The nursing intervention in this study was AR smart glasses-based training on peripheral intravenous infusion nursing skills. In the pretest, information about participants’ general characteristics and confidence in medication safety were collected, and the post-test measured flow degree, learning satisfaction, skill competency, and confidence in medication safety. The collected data were analyzed using the χ² test, the Fisher exact test, and the independent t-test.

Results

There were significant differences in the flow degree score, learning satisfaction score, and skill competency score between the two groups.

Conclusion

This study confirmed that providing AR smart glasses-based nursing skills training for medication administration contributed to increasing flow degree, learning satisfaction, and skill competency among nursing students.

Keywords: Augmented reality; Clinical competence; Infusions; Intravenous; Nursing students; Satisfaction

Keywords: 증강현실; 수행능력; 정맥수액; 간호대학생; 만족도

서 론

1. 연구의 필요성

간호교육에서는 간호대학생이 임상에서 자신감을 가지고 간호술기를 수행할 수 있도록 실습 교육에 큰 비중을 두고 있으나, 임상에서는 대상자의 권리와 안전이 우선시 되어 간호대학생의 간호술기 시행이 제한되고 관찰 위주의 임상실습 교육이 이루어지고 있으며, 간호술기를 직접 경험할 기회는 부족해졌다[1]. 또한, 2020년 코로나바이러스감염증-19 (COVID-19) 이후로 기존의 교실 수업이 변화되어 전 세계적으로 디지털 교육 도구가 적용되고 온라인 학습이 진행되었으나, 실험, 실습 등의 교육에 적용하기에는 한계가 있어[2], 이를 보완하기 위한 교육 개발이 요구된다.

4차 산업혁명 시대의 기술 발전으로 디지털 교육용 콘텐츠는 영상, 이러닝(e-learning)에서 최첨단 기술 활용되며 교육의 패러다임이 변화되고 있으며, 그 중심에는 증강현실(Augmented Reality, AR), 가상현실(Virtual Reality, VR), 혼합현실(Mixed Reality, MR)의 확장현실(Extended Reality, XR)이 있다[3]. 이 중 VR과 AR은 모두 가상성을 기반으로 하고 있으나, VR은 일반적으로 모든 환경이 컴퓨터로 만들어진 가상의 세계인 데 반해, AR은 현실 세계에 가상의 정보와 이미지를 결합하여 제공하기 때문에 현실에 보다 더 근접한 개념을 가지고 있으며, 실재감을 향상시킬 수 있다[3]. AR은 실제적인 조작 활동, 실제적인 환경에서 체험에 의한 학습(learning by doing)이 수반되기 때문에 학습 과정을 촉진할 수 있으며, 실제적 조작 활동은 학습 장면을 그대로 활용하여 그 위에 학습객체(learning object)를 부가적으로 보여주며 학습자의 학습 경험을 증진시키기 때문에 학습맥락에 대한 이해를 높이는 것으로 보고되었다[4].

이미 VR과 AR 기술은 의학 분야에 빠르게 적용되고 있으나[5], 아직 간호학 분야에서는 이러한 기술에 기반한 교육 개발이나 효과분석이 미흡한 상황이다[6,7]. 간호대학생을 대상으로 연구를 살펴보면, 핵심간호술기를 위한 물품 준비와 순서 암기학습에 대해 AR 기술을 도입한 애플리케이션 연구가 수행되었지만, 술기용 AR 콘텐츠로 암기학습 증진을 위한 활용이라는데 제한점이 있었다[6]. VR 콘텐츠를 사용한 실습 연구[7], 정맥수액주입 교육을 위한 VR 360도 영상 콘텐츠 연구[1]가 수행되었으나, 학습자가 환자 간호에 필요한 촉감을 경험하지 못하는 것이 아쉬운 부분이라고 분석하였다[1,7].

AR 스마트글라스는 안경 형태의 기기로, 스마트폰, 태블릿 등의 스마트 기기는 사용자가 양손을 사용해야 하지만, 스마트글라스는 의료전문가가 이를 착용하고도 자유롭게 술기 수행이 가능하며 방해 없이 정보를 제공받을 수 있어 상처관리과정에서 활용성이 검증되었다[8]. 보건의료전공 학생은 타 전공에 비해 스마트글라스의 안전한 보건의료 환경 조성 기여 가능성에 대한 인식이 높았으며[9], 체계적 문헌고찰에서 AR 스마트글라스를 적용 후 유용성을 조사한 결과, 임상현장과 교육에서의 활용에 대한 높은 기대감이 확인되었다[10]. 간호대학생에서는 환자 이동(침대에서 휠체어로 안전한 환자 이동)을 위한 기술 훈련[11], 수혈, 피내주사의 간호술기에 대한 이미지 가이드 교육[12], 수혈[13], 피내주사[14]에서 스마트글라스를 사용한 교육의 자기주도학습, 수행자신감, 자기효능감, 술기수행능력, 실습만족도의 효과를 확인하였다. 따라서 AR 스마트글라스를 활용한 간호술기 훈련은 간호대학생의 만족도를 높이고, 술기수행능력 향상에 적합한 교육이라고 할 수 있다.

또한 투약 안전은 환자와 약물 식별을 위한 절차를 준수하고 투약을 준비하는 동안 집중하여 투약 기본원칙인 5 rights (정확한 환자, 약물, 용량, 시간, 투여경로)의 정확성을 기하는 것으로, 기본원칙의 정확한 수행은 안전한 투약의 시작이 된다[15]. 투약오류는 신규 간호사가 보고하는 가장 일반적인 오류로[16], 간호사의 투약오류 경험 정도를 파악한 결과, ‘잘못된 투여경로(5.2%)’, ‘잘못된 용량(6.8%)’, ‘잘못된 환자(7.8%)’, ‘잘못된 약물(9.1%)’을 경험하였으며, 투약 기본원칙을 지키지 않아 환자에게 심각한 영향을 미칠 수 있는 오류가 발생하는 것으로 나타났다[17]. 또한, 중환자실 교대근무 간호사의 투약오류를 살펴본 결과, 투약오류 경로는 정맥주사가 81.0%로 가장 많았다[18]. 난이도가 높은 정맥수액주입과 같은 간호술은 단순한 반복 연습만으로 터득이 쉽지 않아 즉각적인 정보와 피드백이 강조되었는데[19], 스마트글라스 활용 시 정보를 학생들이 적시에 제공하여 교정할 수 있으므로 개별 지도를 제공해야 하는 교수진의 부담을 낮출 수 있는 것으로 나타났다[12]. 따라서 임상에서 약물을 안전하게 투여할 수 있는 능력을 갖추고 투약술기 수행에 대한 자신감을 강화하기 위해 간호대학생의 교육과정에서부터 투약 교육이 연계될 필요가 있다[15,20,21].

이에 본 연구에서는 간호대학생이 투약 적용 시 5 rights를 준수하며 안전하게 투약을 할 수 있도록 AR 스마트글라스 기반 간호술기(정맥수액주입) 훈련을 시행하고, 몰입, 학습만족도, 술기수행능력, 투약 안전 자신감에 미치는 효과를 확인하고자 하였다. AR 스마트글라스 기반 간호술기 훈련을 제공하고 효과를 규명함으로써 간호대학생에게 유용한 방안을 제시하고, 간호교육 활용에 기여하고자 한다.

2. 연구목적

본 연구의 목적은 간호대학생의 투약 안전역량 강화를 위한 AR 스마트글라스 기반 간호술기 훈련을 시행하고, 몰입, 학습만족도, 술기수행능력, 투약 안전 자신감에 미치는 효과를 알아보기 위함이다.

3. 연구가설

• 가설 1. AR 스마트글라스 기반 간호술기 훈련을 받은 실험군(이하 실험군)과 대조군의 몰입 점수 차이는 유의할 것이다.
• 가설 2. 실험군과 대조군의 학습만족도 점수 차이는 유의할 것이다.
• 가설 3. 실험군과 대조군의 술기수행능력 점수 차이는 유의할 것이다.
• 가설 4. 실험군과 대조군의 투약 안전 자신감 점수, 훈련 전후 차이는 유의할 것이다.

연구방법

1. 연구설계

본 연구는 간호대학생의 투약 안전역량 강화를 위한 AR 스마트글라스 기반 간호술기 훈련을 시행하고, 몰입, 학습만족도, 술기수행능력, 투약 안전 자신감에 미치는 효과를 파악하기 위한 비동등성 대조군 전후 설계를 이용한 유사실험연구이다.

2. 연구대상

본 연구에서는 유사한 교육과정으로 운영되고 있는 2개 대학의 간호학과 2학년 학생들을 실험군, 대조군으로 각각 선정하였다. 구체적인 선정기준은 기본간호학 및 실습을 수강하는 간호학과 2학년 학생들로, 의사소통에 문제가 없고 자발적으로 연구참여에 서면 동의 후 간호술기 훈련을 받고 설문조사에 응답할 수 있는 자이다. 스마트글라스 착용으로 어지러움, 불편감을 호소하여 연구참여를 철회한 자, 연구 수행 중 건강상의 이유로 연구에 참여할 수 없는 자는 제외하였다.

본 연구를 위해 필요한 표본의 크기는 G*Power 3.1.9를 이용하여 산출하였다[22]. XR 활용 연구에서 유의미한 효과를 나타낸 선행연구[2,13,14,23]를 근거로 효과크기 0.80, independent t-test 그룹의 수 2, 유의수준 .05, 검정력 .80으로 양측 검정 시, 필요한 표본수는 그룹당 26명이었다. 탈락률 약 20%를 고려하여 그룹당 33명 수집을 목표로 하였다. 기본간호학실습을 수강하는 2학년 학생에게 SNS를 이용하여 모집문건을 홍보하였고, 실험군 33명, 대조군 31명, 총 64명이 참여하였다. 연구 진행 과정에서 사후 조사 설문을 미응답한 대조군 1명(3.3%)이 탈락하여, 최종 실험군 33명, 대조군 30명, 총 63명의 자료를 분석하였다.

3. 중재 프로그램: AR 스마트글라스 기반 간호술기 훈련

1) 개발 절차

AR 스마트글라스 기반 간호술기 훈련은 CAT (Contents, Activity, Time)의 맥락인 교육내용(Contents), 활동(Activity), 시간(Time)을 고려[3]하여 설계하였다. 첫째, AR 교육에서 내용의 수는 최소화해서 경험하는 것이 좋으므로[3], 본 연구에서 교육의 목표는 정맥수액주입 간호술기 훈련을 지원하기 위해 단계별 지침을 제공하는 것으로 설정하여, 교육내용은 난이도 ‘상’의 정맥수액주입으로 정하였다. 둘째, 활동에서는 체크리스트를 활용하여 활동을 단순화해야 하며[3], 간호술기 과정은 의료 부주의의 영향이 환자의 생명을 위협할 수 있어 학생들이 순서를 정확하게 기억하고 실행하는 것이 중요하므로, 한국간호교육평가원[24]의 핵심간호술기 정맥수액주입 과정을 순서대로 재현하여 간호학과 졸업생을 모델로 영상 촬영을 하였다. 또한, 안전한 약물 투여를 위한 체계적인 절차인 5 rights에 따라 정확한 환자가 정확한 경로를 통해 정확한 시간에 정확한 용량으로 정확한 약물을 투여하도록 하고 있어[15,17,24], 5 rights 준수를 강조하여 구성하였다. 촬영된 동영상은 편집 프로그램을 이용해 진행 과정을 설명하는 음성과 자막을 삽입하여 일반 PC (Personal Computer) 버전 영상과 AR 버전으로 제작하였고, 비디오 플랫폼(youtube)에 영상을 탑재하였다. 본 연구에서 AR 스마트글라스는 한국의 페네시아사가 개발한 GTM200 모델, 스마트폰과 태블릿, PC의 확장형 헤드 마운트 모니터를 이용하였다. 이 AR 스마트글라스는 USB type C를 지원하는 멀티미디어 기기에 간단히 연결할 수 있어, 스마트폰에 연결하여 미러링 기능을 통해 비디오 플랫폼(youtube) 탑재 영상을 시청하도록 하였다. 셋째, 유연한 시간 설계가 필요한데[3], 학습자의 자율실습 개별 일정에 맞추어 훈련하도록 설계하였다. 2개 대학의 간호학과에서는 한국간호교육평가원 기준(주당 4시간 이상, 학생 수에 비례한 적정성 검토)에 따라 [25] 자율실습을 운영하고 있다. 선행연구에서 주로 1일 교육을 제공하였으나[13,23], 수행능력, 투약 안전 자신감 향상을 위해 충분한 훈련의 필요성을 제시하여[19,20], 학습자가 총 2주간 2일(1주당 2시간, 총 4시간) 동안 3∼4회 AR 버전 동영상을 시청하면서 간호술기 훈련을 반복하여 실시하도록 하였다.

AR 버전 동영상 개발 전 AR 간호교육 프로그램 개발 경험이 있는 전문가(간호학과 교수 2명, 임상경력 10년 이상의 간호사 1명)에게 촬영 위치, 편집 등 주의 사항에 대한 조언을 받아 촬영과 편집을 시행하였다. 개발된 AR 버전 동영상은 간호학과 교수 2명의 전문가 평가를 통해 내용의 적절성과 사용성을 확인하였다. 내용상의 수정 요청 사항은 없었으나, 손씻기 시간 등 준비시간에 대한 동영상 시간이 길다는 의견이 있어, 1번 항목의 손씻기에서 손바닥-손등-손깍지-손가락-엄지손가락-손톱의 6단계는 모두 포함하되 마지막 단계의 뒷부분과 마지막 항목에서 손씻기 부분을 줄여 전체 동영상을 8분대로 편집하였다. 또한, 동영상 중 정맥천자 부분에 음성 분량이 많다는 전문가의 의견을 반영하여 음성 분량을 줄이고 자막(단어)으로 대체하였다.

다음으로 중재 적용 전 시행 가능성과 진행상의 문제점을 파악하고 연구설계를 강화하기 위해 간호대학생 3명을 일반인 평가자로 하여 평가를 시행하였다. 그 결과, AR 스마트글라스를 착용하고 정맥수액주입 훈련하는 동안 AR 스마트글라스와 연결된 스마트폰을 통해 영상을 조작하기에 불편하다는 의견이 있었다. 이를 보완하기 위해 간호술기 훈련 시 무선 이어폰을 사용하여 기기와 페어링하여 영상을 재생, 일시 중지 등의 조작을 하도록 하였다. 또한, 스마트글라스 화면 속 영상이 더 투명하면 현실의 실습실 환경과 동시에 보기 쉬울 것 같다는 의견을 반영하여 영상의 투명도를 조절하여 영상을 제공하였다.

2) 진행 절차

실험군은 실습 시작 전 스마트글라스 사용법에 관해 설명하고, 개별 연습 시간을 준 후 실습을 시작하였다. 실험군 4∼5명당 1개의 스마트글라스를 제공하고, 돌아가면서 착용하여 화면 속 영상과 현실의 실습실 환경을 동시에 보면서 정맥수액주입 훈련을 하였다(Figure 1).

Figure 1.

AR smart glasses-based nursing skills training.

대조군은 일반 PC 버전 영상을 시청 후, 정맥수액주입 훈련을 하였다. 실험군과 대조군은 간호 술기 훈련을 위한 수업 매체의 차이만 있을 뿐, 이론 등을 동일한 내용과 수준을 다루었다. 중재 직전 사전설문조사(일반적 특성, 투약 안전 자신감)를 실시하고, 중재 후 사후 설문조사(몰입, 학습만족도, 투약 안전 자신감)와 연구자에 의해 술기수행능력을 평가하였다.

4. 연구도구

1) 몰입(flow degree)

몰입은 시공간의 개념을 상실하고 망각할 정도로 매체 속 환경에 몰두하여 빠져드는 경험을 의미한다[26]. 본 연구에서는 VR 광고에 대한 몰입을 측정하기 위해 선행연구를 기초로 구성한 Oh [26]의 도구를 사용하였다. 총 5문항으로, 7점 Likert 척도이며, 점수가 높을수록 몰입 수준이 좋은 것을 의미한다. Oh [26]의 연구에서 신뢰도 Cronbach's ⍺는 .86이었다. 본 연구에서의 Cronbach's ⍺는 .93이었다.

2) 학습만족도(learning satisfaction)

본 연구에서는 대학생의 학습만족도를 측정하기 위해 선행연구를 바탕으로 구성한 Ji와 Chung [27]의 도구를 사용하였다. 총 7개 문항으로, 5점 Likert 척도이며, 점수가 높을수록 만족도가 높음을 의미한다. Ji와 Chung [27]의 신뢰도 Cronbach's ⍺는 .89였다. 본 연구에서의 Cronbach's ⍺는 .95였다.

3) 술기수행능력(skill competency)

본 연구에서는 한국간호교육평가원[24]에서 제시한 정맥수액주입을 프로토콜에 따라 수행하는 능력을 측정하기 위해 교수자(연구자)가 개발한 도구를 사용하였다. 각 문항은 ‘수행 안 함’은 0점, ‘미흡’은 1점, ‘완전 수행’은 2점으로 처리하였으며, 점수가 높을수록 술기수행능력이 높음을 의미한다.

4) 투약 안전 자신감(confidence in medication safety)

본 연구에서는 간호대학생이 약물을 안전하게 투여할 수 있는 자신감을 측정하기 위해 Campbell [15]이 개발한 투약 안전 자신감 도구를 Ko와 Kim [20]이 번안한 도구를 수정‧보완하여 사용하였다. 총 15개 문항으로, 4점 Likert 척도이며, 점수가 높을수록 투약 안전에 대한 자신감이 높음을 의미한다. Ko 와 Kim [20]에서는 신뢰도 Cronbach's ⍺는 .93∼.96이었다. 본 연구에서의 Cronbach's ⍺는 .95였다.

5. 자료수집 및 윤리적 고려

자료수집 전 연구자 소속 대학교 생명윤리심의위원회(IRB No.: SMUIRB (C-2021-013))에서 연구승인을 받았다. 자료수집기간은 2021년 10월 28일부터 12월 19일까지이었다. 본 연구는 연구참여에 동의한 학생들에게 비대면 온라인으로 자료수집을 하고, AR 스마트글라스 기반 정맥수액주입 훈련은 수업 시간 외에 자율실습 시간에 별도로 진행하였다. 연구자는 모집문건을 보고 연구참여를 원하는 학생에게 온라인 설문지 URL을 배포하였으며, 연구 설명문 및 참여 동의 안내문을 온라인으로 제공하였다. 연구대상자는 연구목적과 진행 과정, 연구 기간, 연구 미참여로 인한 성적 등의 불이익이 없음과 비밀 유지, 익명성 보장 등에 대한 내용을 신중하게 읽고 충분히 이해한 후 참여를 원하면 성명과 날짜를 작성하고, 서명과 동일한 의미가 있는 ‘동의합니다’에 체크를 한 경우에만 이어서 나타나는 온라인 설문지를 작성할 수 있게 하였다. 연구대상자는 교수자의 영향 없이 온라인 접속이 가능하며 사생활이 보호되는 응답하기 편한 공간에서 직접 온라인 설문지를 작성하였다.

6. 자료분석

수집된 자료는 SPSS/WIN 25.0 프로그램을 이용하여 분석하였다.

• 대상자의 일반적 특성과 투약 안전 자신감 수준은 빈도와 백분율, 평균과 표준편차로 분석하였고, 실험군과 대조군의 일반적 특성 및 투약 안전 자신감의 동질성 검정은 χ² test, Fisher's exact test, independent t-test로 분석하였으며, 종속변수인 투약 안전 자신감의 정규성은 Shapiro-wilk test로 확인하였다.
• AR 스마트글라스 기반 간호술기 훈련 후 연구가설에 대한 분석을 하기 위해 양측검정을 시행하였고, 실험군과 대조군의 몰입, 학습만족도, 술기수행능력, 투약 안전 자신감 차이는 independent t-test로 분석하였다.

연구결과

1. 대상자의 일반적 특성 및 종속변수에 대한 동질성 검정

대상자의 일반적 특성 및 동질성 검정 결과, 연령, 성별, 스마트글라스 사용 경험, 학점에서 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않아 두 집단은 동질한 것으로 확인되었다. 또한 대상자의 종속변수인 투약 안전 자신감에 대한 동질성 검정 결과, 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않아 두 집단은 동질한 것으로 확인되었다(Table 1).

Table 1.

Homogeneity Test of Characteristics and Variables of Subjects (N=63)

2. 가설 검정

1) 가설 1

‘실험군과 대조군의 몰입 점수 차이는 유의할 것이다.’의 검정 결과, 몰입 정도는 실험군이 평점평균 5.37±1.02점으로 대조군 평점평균 4.00±1.27점보다 높게 나타났고, 두 집단 간 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다(t=4.69, p<.001) (Table 2).

Table 2.

Comparison and Difference of Flow Degree, Learning Satisfaction, and Skill Competency between the Experimental and Control Groups (N=63)

2) 가설 2

‘실험군과 대조군의 학습만족도 점수 차이는 유의할 것이다.’의 검정 결과, 학습만족도는 실험군이 평점평균 4.50±0.53점으로 대조군 평점평균 3.34±0.52점보다 높게 나타났고, 두 집단 간 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다(t=8.69, p< .001)(Table 2).

3) 가설 3

‘실험군과 대조군의 술기수행능력 점수 차이는 유의할 것이다.’의 검정 결과, 술기수행능력은 실험군이 평균 56.82±0.22점으로 대조군 평점평균 52.47±0.23점보다 높게 나타났고, 두 집단 간 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다(t=13.87, p<.001)(Table 2).

4) 가설 4

‘실험군과 대조군의 투약 안전 자신감 점수, 훈련 전후 차이는 유의할 것이다.’ 검정 결과, 투약 안전 자신감은 실험군이 평점평균 3.28±0.47점으로 대조군이 3.18± 0.49점보다 높았으나 통계적으로 유의한 차이가 없었으며(t= -.84, p=.406), 훈련 전후 차이 비교에서도 두 집단 간 통계적으로 유의한 차이가 없었다(t=1.03, p=.306)(Table 3).

Table 3.

Comparison and Difference of Confidence in Medication Safety between the Experimental and Control Groups (N=63)

논 의

본 연구는 AR 스마트글라스 기반으로 간호대학생에게 정맥수액주입 간호술기 훈련을 시행하여, 대상자의 몰입, 학습만족도, 술기수행능력 향상에 긍정적인 효과를 확인하였다. 간호학 분야에서 AR 스마트글라스 등의 최첨단 기술을 활용한 연구가 부족한 상황에서[6,7] 간호교육에 적용한 실증적인 검증을 수행하고, AR 스마트글라스 기반 교육의 효용성에 대한 논의를 위하여 기존의 연구에서 수행된 간호술기를 제외하고 실제 환자를 대상으로 시행하기 어려우며 난이도가 높은 간호술기로 확장하여 효과를 확인하였다는 점에서 의의를 찾을 수 있다.

본 연구의 AR 스마트글라스 기반 간호술기 훈련에 참여한 실험군은 대조군에 비해 몰입 향상에 유의한 효과를 나타내었다. VR 360도 정맥수액주입 영상 콘텐츠의 적용 후 간호대학생의 감정이입과 몰입은 모두 중 이상의 수준으로 나타났으며[1], VR을 활용한 핵심간호술 실습에서 간호대학생이 현실 세계와 가상 세계의 괴리감이 감소하고 몰입이 증가하여 게임을 하듯 실습에 참여한 것[7]과 유사한 결과였다. 반면 사례 기반 VR 프로그램을 활용한 비대면 정신간호실습에서 몰입 향상에 효과적이지 않았던 것[28]과는 상반된 결과를 보였다. VR 적용 교육이 가상현실의 3차원 공간에서 실제 환경을 간접적으로 경험하여 상황에 몰입하게 한다면, 본 연구에서는 스마트글라스라는 투과형 디스플레이 기반 증강현실을 통해 현실 세계 기반 위에 자막, 음성, 설명과 그림의 부가적인 정보를 보강해서 제공하고 정맥수액주입 간호술기를 직접 조작하고 경험하면서 실제적인 몰입이 유발되어 기존 PC 영상의 학습 집단보다 더 높은 수준의 몰입감이 유발된 것으로 생각된다. 선행연구에서는 단일군 설계로 프로그램 개발, 적용 후 몰입의 수준을 확인하는 연구[1], 경험을 탐색하는 질적연구[7]가 수행되었으나, 본 연구에서는 대조군 설계를 활용하여 교육의 효과에 대한 근거를 마련하고자 하였다. 향후 무작위 대조군 설계를 적용하여 질 높은 중재연구를 통해 AR 스마트글라스 기반 간호술기 훈련을 적극적으로 도입하는데 근거 자료를 마련하고, 간호교육의 방향을 제시하는 데 기여해야 할 것이다.

본 연구의 AR 스마트글라스 기반 간호술기 훈련에 참여한 실험군은 대조군에 비해 학습만족도 향상에 유의한 효과를 나타내었다. 본 연구결과는 AR 기반 수혈[13], 피내주사[14], 모바일 AR 기반 투약 교육[29]의 수기술 교육, 고위험 신생아 감염 관리에 관한 가상현실 시뮬레이션의 시나리오 활용 교육[23]에서 학습만족도가 높아진 결과를 지지하였다. 반면 간호대학생의 전통적 실습과 개방 자율실습시간에 정맥수액주입 연습이 만족도를 증가시키지 못한 선행연구결과[19]와는 상반된 결과였다. 스마트글라스를 사용하여 수혈과 피내주사에 대한 XR 이미지 가이드 교육을 시행한 결과, 학습만족도가 높은 학습자일수록 스마트글라스를 더 많이 사용하는 것으로 나타났다[12]. 스마트 기기 기반 교육 애플리케이션 연구[6]에서 2, 3학년 간호대학생을 대상으로 암기학습 애플리케이션 만족도에 대해 사용 용이성, 목적 적합성, 몰입 정도의 상관관계를 분석한 결과, 몰입 정도가 만족도, 적합성, 용이성과 양의 상관관계가 있었다. 이는 AR 기반 간호교육의 접근성과 효용성, 만족도에 학습자의 몰입도가 중요한 요소임을 나타내는 결과로 생각된다. 따라서 AR 스마트글라스 기반 간호술기 훈련 개발 시 실재감을 높이고 쉬운 조작이 가능하도록 설계하여 몰입뿐 아니라 콘텐츠를 효과적으로 활용하여 만족도 등의 학습 효과를 향상시킬 수 있도록 전략적인 교수법을 동반할 필요가 있다.

본 연구의 AR 스마트글라스 기반 간호술기 훈련에 참여한 실험군은 대조군에 비해 술기수행능력 향상에 유의한 효과를 나타내었다. 본 연구에서는 선행연구에서 핵심간호술 재교육에 추가 시간을 할애한 것[30]과 달리 자율실습시간에 기존 영상 자료를 대체할 수 있는 AR 스마트글라스 기반 간호술기 훈련만으로도 술기수행능력 향상에 동일한 효과를 얻을 수 있었다. 본 연구결과는 AR 기반 수혈[13], 피내주사[14]에서 술기수행능력, Head Mounted Display 기반 재가방문 VR 시뮬레이션 교육[2]에서 임상수행능력이 높아진 결과를 뒷받침하였다. 한편, VR 시뮬레이션 교육은 임상수행능력 향상에는 도움이 되었으나 핵심술기 관점에서는 VR 콘텐츠를 활용 교육이 술기를 실제로 수행해 볼 수 없다는 단점이 있기에 이를 보완해야 할 필요가 있다고 제언한 바 있다[2]. 간호술기 수행이 적용된 본 연구와 선행연구[13,14]에서는 학습자가 실제 교육, 평가와 유사한 환경에서 평가에 적응할 수 있었고, 본인에게 적절한 속도로 자기주도적 실습을 수행하며 연습을 반복 수행하는 것이 가능하여 술기수행능력이 향상되었을 것으로 생각된다. 본 연구에서 정맥수액주입, 선행연구에서 수혈[13]과 피내주사[14] 항목에서 술기수행능력 효과 검증을 통해 AR 기반 간호술기 훈련의 활용가능성을 확인할 수 있었다. 이를 기반으로 추후에는 간호협회와 학회 차원에서의 협업을 통해 한국간호교육평가원에서 2022년부터 시작된 4주기 간호교육인증평가 기준으로 제시한 18개의 핵심간호술 항목을 AR 기반 교육으로 개발하고 확산하여 간호대학생에게 교육 기회를 확대함으로써 전반적인 핵심간호술기능력 향상을 도모할 필요가 있다.

본 연구의 실험군은 AR 스마트글라스 기반 간호술기 훈련 후 투약 안전 자신감이 대조군보다 점수가 높았으나 통계적으로 유의한 차이가 없었으며, 훈련 전후 차이 비교에서도 두 집단 간 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다. 간호사를 대상으로 고위험 약물 중심의 시뮬레이션 훈련을 적용한 후 단일군 사전-사후 검사 결과에서도 투약 안전 자신감이 교육 전과 직후 약간 상승하였으나 통계적으로 유의한 차이가 없었으며, 이러한 결과는 훈련 시간이 충분하지 않았던 점과 관련이 있었다고 해석하였다[20]. 반면 기본간호학 정규 실습교육 후 개방 자율실습 적용이 간호대학생의 정맥수액주입에 대한 자신감을 향상시켰으며, 반복 수행과 성취감이 자신감에 도움이 된 것으로 보았다[19]. 본 연구대상자는 기본간호학실습 수업을 통해 정맥수액주입을 처음 접한 2학년 간호대학생으로, 수업 외에 개별 자율실습시간 일정에 맞추어 총 2주간 2일(1주당 2시간, 총 4시간) 동안 3∼4회 AR 스마트글라스 기반 훈련을 반복할 수 있도록 시간과 기회를 충분히 제공하고 일정 수준의 수행능력과 자신감에 도달하도록 하였다. 이러한 AR 스마트글라스 기반 간호술기 훈련이 투약 안전 자신감에 도움이 될 것으로 기대하였으나 AR 스마트글라스 적용에 따른 효과 차이는 유의하지 않은 것으로 나타나, 투약 안전 자신감 향상을 위해 AR 기반 교육이 기존 교육을 대체하고 우선시 되어야 하는지는 확인할 수 없었다. 이에 후속 연구에서는 AR 스마트글라스 기반 간호술기 훈련에서 안전한 투약에 대한 내용을 보완하고, 교육 대상(학년 등), 훈련 시간 및 기회를 세분화하여 기존의 영상 자료와 마네킹 모형을 이용한 교육과의 체계적인 효과분석과 비교를 통해 AR 기반 교육의 적극적 도입에 대한 근거를 탐색해야 할 것이다. 또한 투약 안전 자신감을 향상시키는 것은 복잡하고 다면적인 과정이 요구되며, 간호대학생은 안전하고 환자에게 해를 끼치지 않는 환경에서 술기를 연습하는 것이 필요하다고 보고하였고[15], 시뮬레이션을 투약 교육에 활용하고 있었다[15,20,21]. 따라서 투약 안전에 대한 AR 스마트글라스 기반 교육과 시뮬레이션을 통합하는 교육 프로그램 개발 및 운영 방안에 대해서도 심도 있게 모색해 볼 필요가 있다.

본 연구는 AR 스마트글라스 기반 간호술기 훈련이 간호대학생의 몰입, 학습만족도, 술기수행능력에 미치는 효과를 확인하여, 간호술기 훈련을 위한 AR 스마트글라스 기반 교육의 활용 가능성을 제시하였다는 점에서 의의가 있다. 그러나 본 연구는 일부 대학의 간호대학생을 대상으로 수행하였기에 일반화에 제한이 있으므로, 연구 기관과 대상자 수를 확대한 반복 연구를 제언한다. 또한 AR 스마트글라스 기반 간호교육의 활발한 적용을 위해서 학습자의 몰입, 학습만족도, 수행능력 향상이 요구되는 다른 유형의 실습 교육에 확대 적용한 연구를 제언한다. 본 연구는 비동등성 대조군 전후 설계를 이용한 유사 실험연구이지만, 투약 안전 자신감을 제외한 몰입, 학습만족도, 술기수행능력 변수는 AR 스마트글라스 기반 정맥수액주입 훈련 후에 측정할 수 있어 사후 두 집단 간의 차이만 비교하였다는 제한점이 있다. 따라서 후속 연구에서는 본 연구의 결과변수 외에 전후 비교가 가능한 지식, 자기효능감 등 다양한 변수를 포함하여 AR 스마트글라스 기반 간호술기 훈련 효과 검증을 시도해 볼 것을 제언한다.

결 론

본 연구에서 AR 스마트글라스 기반 간호술기 훈련은 학습자의 몰입, 학습만족도, 술기수행능력 향상에 효과가 있는 것으로 나타났으나, 투약 안전 자신감에는 유의하지 않았다. 본 연구결과를 토대로 간호술기 훈련에 AR 스마트글라스를 활용하여 학습자의 몰입, 학습만족도, 술기수행능력을 향상시킬 수 있도록 교육과정을 개발하고 운영해야 할 것이다. 또한 AR 스마트글라스 기반 간호술기 훈련의 장점인 반복 훈련을 시행하고, 이론, 임상실습, 시뮬레이션과의 통합 프로그램을 개발하여 투약 안전 자신감에 대한 효과를 재검증하고, 체계적인 간호 술기 훈련과 교육 운영에 대해 논의할 필요가 있다. 또한 본 연구에서 적용한 스마트글라스 기반 간호술기 훈련 외에 실제 적용 가능한 모바일 등 다양한 매체를 적용한 연구도 이루어져야 할 것이다.

Notes

CONFLICTS OF INTEREST

The authors declared no conflict of interest.

AUTHORSHIP

Study conception and design acquisition - Kim J; Data collection - Kim J and Heo N; Data analysis & Interpretation - Kim J; Drafting & Revision of the manuscript - Kim J and Heo N.

DATA AVAILABILITY

The data that support the findings of this study are available from the corresponding author upon reasonable request.

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Variables	Categories	Exp. (n=33)	Cont. (n=30)	χ² or t	p
Variables	Categories	n (%) or M± SD	n (%) or M± SD	χ² or t	p
Age (year)		20.94±3.21	21.50±3.34	-0.68	.500
Gender^†	Men	1 (3.0)	5 (16.7)		.094
	Women	32 (97.0)	25 (83.3)
Smart glasses experience^†	Yes	31 (93.9)	29 (96.7)		1.000
	No	2 (6.1)	1 (3.3)
Grade point average	2.5∼2.9	1 (3.0)	2 (6.7)	2.51	.515
	3.0∼3.4	6 (18.2)	2 (6.7)
	3.5∼3.9	10 (30.3)	12 (40.0)
	≥4.0	16 (48.5)	14 (46.7)
Confidence in medication safety		3.05±0.61	2.76±0.58	1.87	.067

Variables	Categories	Pretest	Posttest	t	p	Difference	t	p
Variables	Categories	M±SD	M±SD	t	p	M±SD	t	p
Medication clinical confidence	Exp. (n=33)	3.05±0.61	3.28±0.47	-0.84	.406	0.23±0.61	1.03	.306
Medication clinical confidence	Cont. (n=30)	2.76±0.58	3.18±0.49			0.41±0.78

Variables	Exp. (n=33)	Cont. (n=30)	t	p
Variables	M± SD	M± SD	t	p
Flow degree	5.37±1.02	4.00±1.27	4.69	＜.001
Learning satisfaction	4.50±0.53	3.34±0.52	8.69	＜.001
Skill competency	56.82±0.22	52.47±0.23	13.87	＜.001