인공지능(AI)은 4차 산업혁명의 핵심 기술로, OpenAI의 챗GPT 등장 이후 사회적으로 AI에 대한 관심이 급증하고 있다. 특히 교육 분야에서는 AI 기술을 적극적으로 활용하여 교육의 질을 향상시키려는 요구가 나날이 증가하고 있으며, 교육부는 「디지털 기반 교육혁신 방안」(2023. 2.)을 발표하면서 인공지능을 미래 교육의새로운 패러다임을 이끌 핵심 기술로 평가하였다. 2024년 2월 OpenAI가 공개한소라(Sora)는 기존의 텍스트, 이미지 생성을 넘어 동영상의 길이와 화질의 한계를극복한 새로운 TTV(Text to Video) 기반 AI 기술로 주목받고 있다. TTV 기술은교사의 실감형 교수학습 자료 제작, 학습자 주도의 콘텐츠 제작 등 교육 분야에서혁신적인 활용 가능성을 제시하고 있으며, 학생 개개인의 학습 속도와 스타일에맞춘 맞춤형 학습자료와 피드백을 제공할 수 있는 잠재력을 가지고 있다.

이에 본 연구에서는 TTV 기반 AI의 교육적 활용을 위한 종합적인 방안을마련하고자 ① 국내외 TTV 기반 AI 기술의 최신 동향 및 활용 사례 분석, ②TTV 기반 AI 기술의 교육적 활용에 대한 교사 인식 및 요구 조사, ③ 교수학습 모델 발굴 및 교육적 적용 가능성 탐색, ④ TTV 기반 AI 활용 교수·학습사례 개발, ⑤ 학교 현장 시범 적용 및 효과성 검증, ⑥ TTV 기반 AI의 안전한 활용을 위한 체크리스트 개발, ⑦ TTV 기반 AI의 교육적 활용을 위한 정책제언 등을 수행하였다.

TTV 기반 AI 활용 교수학습 모형은 Merrill의 CDT 이론을 기반으로 개발하였다. 이 모형은 AI 기술 유형을 세 가지(AI 아바타 생성, AI 동영상 편집, AI 동영상 생성)로 구분하고, 이를 활용하는 방식을 세 가지(교수자 개발, 학습자개발, 통합 활용)로 설정하였다. 또한 Merrill의 수행 범주에 따라 기억, 활용, 발견의 세 단계로 나누어 각각에 적합한 교수·학습 모형(가네의 9가지 수업사태모형, 스토리텔링 교수·학습 모형, 디자인씽킹 교수·학습 모형)을 적용하였다. 이 모형을 바탕으로 초·중등 교육 현장 적용을 위한 교수·학습 사례 14종을 개발하였는데, 대표 사례 5종은 초등학교 국어, 사회, 과학 교과와 중학교 기술, 정보 교과에서 각 1종씩 개발하여 본문에 제시하였다. 나머지 9종의 추가 사례는 초등학교 도덕, 체육, 미술 교과와 중학교 창의적 체험활동, 사회, 수학, 영어 교과, 특수고등학교 음악·미술 융합 교과로 구성하여 부록에 수록하였다. 또한 TTV 기반 AI의 효과적 활용을 위해 AI의 이해, 수업 설계 및 운영, 평가 및 개선, 윤리적활용 영역으로 구성된 체크리스트를 개발하였다. 각 영역은 세부적인 점검 항목들을 포함하고 있으며, 교사들이 실제 교육 현장에서 TTV 기반 AI를 활용할때고려해야 할 구체적인 지침을 제공한다. 개발된 체크리스트는 타당성(4.00), 설명력(3.89), 유용성(4.00), 보편성(3.89), 이해도(3.67) 측면에서 전문가 검증을 통해높은 평가를 받아 교육 현장의 실제적 활용을 지원할 것으로 기대된다.

연구 결과에 따른 결론 및 제언은 다음과 같다. 첫째, TTV 기반 AI는 맞춤형 교수학습과 개별화 학습을 지원하여 교사의 수업을 보조하는 도구로 활용되어야 한다. 특히 교과별 특성을 고려한 차별화된 접근이 필요하며, 학습자의수준과 요구에 맞는 맞춤형 콘텐츠 제공이 중요하다. 둘째, TTV 기반 AI는 교과별 특성을 반영한 실감형 콘텐츠 제작이 가능하도록 구현되어야 한다. 실험과정의 시각화, 역사적 사건의 재현, 문학 작품의 각색 등 다양한 교과 상황에서효과적으로 활용될 수 있어야 한다. 셋째, 학습자와 교수자 모두가 쉽게 접근하고 활용할 수 있는 사용자 중심의 인터페이스 설계가 필요하다. 특히 직관적인조작과 안정적인 실행이 보장되어야 한다. 넷째, 저작권 보호, 개인 정보 보호, 윤리적 가이드라인 등을 고려한 안전한 활용 방안이 마련되어야 한다. AI 생성콘텐츠의 윤리적 검증과 품질 관리도 중요한 고려 사항이다.

마지막으로 TTV 기반 AI의 효과적인 교육적 활용을 위해 다음과 같은 정책적 지원이 필요하다. 우선, 안정적 기술인프라 구축, 교사 전문성 강화를 위한연수 지원, 데이터 보안 체계 마련이 선결 조건으로 제시되었다. 특히 모든 학교에안정적인 네트워크 환경과 하드웨어 구축이 시급하며, 단계별 교사 연수 프로그램 개발과 운영이 필요하다. 또한 디지털 격차 해소, 교사와 학생을 위한 교육프로그램 개발, 서비스 품질 관리 체계 구축 등이 해결 과제로 도출되었다. 또한, TTV 기반 AI 도입을 위한 예산 확보와 학교-기업-연구기관 간 협력 체계 구축이 제안되었다. 이러한 정책적 제언들은 미래 교육 현장에서 TTV 기반 AI를성공적으로 도입하고 활용하기 위한 종합적인 로드맵을 제시할 것으로 기대된다.

요 약

Ⅰ. 서론
  1. 연구의 배경 및 필요성
  2. 연구 목적
  3. 연구 내용 및 방법

Ⅱ. 문헌연구 및 동향 조사
  1. 국내외 TTV 기반 A I 기술 관련 동향
  2. 국내외 생성형 A I 및 TTV 기반 활용 지침 및 규정, 제도
  3. 국가별 TTV 기반 AI 기술 및 관련 생성형 AI 영상 기술 적용 사례
  4. TTV 기반 AI 기술 및 생성형 AI 영상 기술의 교육 분야 적용 사례
  5. TTV 기반 A I 기술의 교육적 활용 가능성에 대한 시사점

Ⅲ. 교육 관계자 인식 조사
  1. TTV 기반 AI의 교육적 활용에 대한 인식 조사 개요
  2. 초등 교사의 TTV 기반 AI의 교육적 활용에 대한 인식 분석 결과
  3. 중등 교사의 TTV 기반 AI의 교육적 활용에 대한 인식 분석 결과
  4. TTV 기반 AI의 교육적 활용에 대한 교사 인식 조사 시사점

Ⅳ. 교수학습모델 발굴 및 교육적 적용 가능성 탐색
  1. TTV 기술 특성을 고려한 교수학습모형 탐색
  2. TTV 기술 기반 교수·학습모형 개발 과정
  3. Merrill's CDT 기반 TTV 기술 활용 교수·학습모형 개발
  4. TTV 기술 활용 교수·학습모형 개발 타당화
  5. 최종 Merrill's CDT 기반 TTV 기술 활용 교수ž학습모형

Ⅴ. 교수학습 사례 개발
  1. 초등학교 사례 1: TTV 기반 AI를 활용한 책 소개 영상 만들기
  2. 초등학교 사례 2: TTV 기반 AI를 활용한 지구촌 환경문제 해결과 지속가능한미래를 위한 노력 방안 마련하기
  3. 초등학교 사례 3: TTV 기반 AI로 정리하는 식물의 연결고리-기관 탐구프로젝트
  4. 중학교 사례 1: TTV 기반 AI를 활용하는 적정 기술 개발 프로젝트
  5. 중학교 사례 2: TTV 기반 AI로 피지컬 컴퓨팅 소리 감지센서를 활용한 교실속 문제상황 해결 프로젝트

Ⅵ. 학교 시범 적용 결과 및 만족도 조사
  1. TTV 기반 A I 활용 교수・학습 사례의 현장 적용
  2. 사용자 만족도 조사 문항 설계
  3. 사용자 만족도 조사 분석 결과

Ⅶ. TTV 기반 AI 기술의 안전한 교육적 활용을 위한 체크리스트 개발
  1. 체크리스트 초안 개발
  2. 체크리스트 타당화를 위한 전문가 델파이 조사
  3. 최종 체크리스트

Ⅷ. 결론 및 제언
  1. 결론 및 시사점
  2. 정책 제언

참고문헌

부록
  [부록 1] 교사 설문지 TTV 기반 A I의 교육적 활용 인식
  [부록 2] 전문가 델파이 조사지(1차)
  [부록 3] 전문가 델파이 조사지(2차)
  [부록 4] 교수학습모형 내부 연구진 타당화 결과
  [부록 5] 교수학습모형 외부 전문가 타당화 결과
  [부록 6] TTV 기반 A I의 교육적 활용 교수학습사례(종합)

✅ 연구책임자 : 김용성(충남대학교)
✅공동연구자 
    - 성은모(안동대학교)
    - 이성혜(한국과학기술원)
    - 김수진(대전목상초등학교)
    - 박상희(한밭초등학교)
    - 박정미(충남중학교)
    - 장규식(대전대청중학교)
    - 주재희(대전원앙초등학교)
    - 한나라(한국교육학술정보원)
✅연구보조원 : 한슬기(안동대학교)
✅과제책임자 : 최미애(한국교육학술정보원)