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연구보고서

클라우드 기반 학생용 단말기 관련 인프라 현황 및 지원 방안 연구

클라우드 기반 학생용 단말기 관련 인프라 현황 및 지원 방안 연구

  • 출판번호

    CR 2024-02

  • 연구책임자

    임걸

  • 연구진

    정영식;신승기

  • 발행년도

    2024

  • 키워드

    클라우드;학생용단말기;인프라

  • 담당부서

    AIDT플랫폼부

  • 원문보기(파일)

    [CR 2024-02] 클라우드 기반 학생용 단말기 관련 인프라 현황 및 지원 방안 연구.pdf  다운로드

공공누리유형-4

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초록

본 연구는 2025년부터 AI 디지털교과서의 단계적 도입을 앞두고, 시도별로 클라우드 기반의 학생용 단말기와 교실 무선망 등에 대한 점검과 지원 방안을 도출하기 위해 시행되었다. 세부 연구 목적은 다음과 같다. 

첫째, 시도별 클라우드 기반 학생용 단말기와 관련한 인프라 현황을 파악한다. 둘째, AI 디지털교과서 활용 학생 중심 맞춤형 수업에서 발생할 수 있는 각종 정보화 문제(속도 느림, 에러 등)를 점검하고 문제를 경감 또는 해소할 수 있는 사항을 파악한다. 셋째, 수업 전후와 수업 중 교원의 학생용 단말기 지도 및 관리 업무를 경감시키기 위해 학생용 단말기와 관련된 운영 방안을 제시한다. 연구 목적을 달성하기 위한 연구 방법은 다음과 같다. 

1. 문헌조사를 통한 국내외 현황 연구 2. 연구 주제 관련 전문가(교육청, 교사, 발행사 및 에듀테크 기업 등) 협의체 구성하여 현안 논의 및 자문 3. 교사·학생 대상으로 인프라, 단말기 운영 현황 및 개선사항 파악 4. 시도교육청 대상 인프라 및 단말기 관련 현황 파악 5. 학교 실사를 통한 인프라 및 단말기 운영 현황 파악과 개선방안 도출 등이다. 

문헌조사 결과 모바일 기기를 활용한 디지털 교육의 경험이 있는 국가들에서는 학교에서의 보급이 부족하여 이를 보완하기 위한 정책으로 시행된 BYOD(Bring Your Own Device)를 넘어 1인 1기기가 보편화된 단계에 접어들어 활발하게 학교별 인프라 환경에 기반한 단말기를 활용하고 있는 것이 확인되었다. 특히 학교구 또는 학교별로 단말기 전주기 관리체계(Device Lifecycle Management) 확립 노력을 통해, 단말기를 재활용 및 자원화함으로써 교육의 디지털 전환(Digital Transformation)을 가속화하고 있다. 

한편, 우리나라의 인프라 현황을 살펴본 결과, 전용회선인 스쿨넷은 전국 단위에서 대체로 교내에서 1Gbps급의 속도 수준을 보이고 있는 것으로 확인되었다. 다만, 현장 실사를 통해 살펴본 바는, 학교로 전송되어 들어오는 스쿨넷 속도에 비해 여러 교실에서 동시다발적으로 무선망을 활용할 경우 그 속도에 차이가 있거나 경우에 따라 현격히 줄어드는 현상이 발견되기도 하였다. 단말기 보급현황은 전국 17개 시도교육청의 초·중·고등학교를 대상으로 한 보급 대수가 연구 시점을 기준으로 약 67%의 보급률을 보이고 있었다. AI 디지털교과서를 활용하기 시작하는 초등학교 3학년 이상부터 고등학교 3학년까지로 대상을 좁히면 학생 수 대비 약 79%의 보급률을 보였다. 시도교육청 설문 결과 각급 시도교육청은 1인 1기기 보급 정책이 완료되었거나 지속적으로 완성하는 단계에 있었다. 

본 연구는 교육청 담당자, 선도학교 교사, 발행사 및 에듀테크 관련자, 인프라 담당자 등 연구 관련분야의 전문가들이 참여하여 협의체를 구성, 대면 및 비대면으로 지속적인 자문을 시행하였다. 전문가들의 다양한 의견이 수렴되었는데, 무선 인터넷망, 학생용 단말기, 교원 및 학교 디지털 전환 등과 관련된 이슈를 비롯하여 체계적 정책 수립 및 매뉴얼 제공, 인식 변화, 효과적인 플랫폼, AP, 교사 부담 경감, 에듀테크 서비스 연계 등 세부적인 영역에서의 개선 논의가 있었다. 또한 서울, 경기, 전북 8개 초, 중, 고등학교의 교사와 학생 각 48명과 649명을 대상으로 학교 무선망과 단말기 활용 실태와 인식 등에 대한 설문조사를 실시한 결과 유의미한 결과들이 도출되었다. 

교사를 대상으로 한 주요 설문 내용은 단말기 보급 및 관리 영역에서 ‘단말기 선정방식’, ‘MDM 설치 여부’, ‘단말기 만족도’, ‘수업 중 단말기 사용 허용 여부’, ‘수업 중 학생용 단말기 활용 이유’, ‘수업 중 학생용 단말기 사용 빈도’, ‘학생용 단말기를 사용하는 수업 단계’, ‘교사가 사용하는 수업용 단말기 기종’, ‘교사가 선호하는 수업용 단말기 기종’, ‘교사가 선호하는 학생용 단말기 기종’, 단말기 보급 방식’, ‘단말기 지원 정책’, ‘MDM 설치 찬성 여부’, ‘MDM 찬성 이유’, ‘MDM 관리 주체’, ‘BYOD 찬성 여부’, ‘BYOD 보급 정책과 방향’, ‘테크매니저 배치 찬성 여부’, ‘테크매니저 배치 규모’, ‘테크매니저 반대 이유’, ‘테크매니저 핵심 역량’, ‘테크매니저 운영 형태’, ‘수업에 디지털 기기 활용 시 어려운 점’,‘디지털 기기 활용 교육 활성화를 위한 개선점’, ‘단말기 보급 이후 교원 업무 경감 및 개선 관련 의견’등이 있었으며 이에 대한 응답이 수렴되었다. AI 교수학습 플랫폼의 운영 및 관리 영역에서는 ‘AI 연계 교수학습 플랫폼 사용 여부’, ‘AI 연계 교수학습 플랫폼 사용 이유’, ‘ 수업 중 AI 연계 교수학습 플랫폼 활용 빈도’, ‘수업 중 AI 연계 교수학습 플랫폼 활용 단계’, ‘AI 연계 교수학습 플랫폼 활용 과목’, ‘사용한 AI 연계 교수학습 플랫폼 종류’, ‘AI 연계 교수학습 플랫폼 사용 중 끊김 현상 발생 여부’, ‘AI 연계 교수학습 플랫폼 사용 중 끊김 현상 발생 이유’, ‘학습데이터 활용 의견’, ‘AI 연계 교수학습 플랫폼에 대한 의견’, ‘AI 연계 교수학습 플랫폼 데이터 수집·활용·관리 현황’, ‘디지털 교육 연수 요구’, ‘학생용 단말기 인프라 현황 및 지원방안과 관련된 문제점이나 개선사항’ 등의 질문과 응답이 수집되어 현황 및 개선이 필요한 사항을 파악하였다. 

학생을 대상으로는 단말기 사용과 관련하여 ‘수업 시간에 사용해 본 단말기 기종’, ‘MDM 기능 설치 인식 여부’, ‘단말기 만족도’, ‘단말기 사용 경험 여부’, ‘단말기를 사용하지 않는 이유’, ‘수업 시간에 사용하고 싶은 단말기 기종’, ‘단말기 요구사항’, ‘BYOD 찬성 여부’, ‘BYOD 반대 이유’, ‘단말기 보급 방안’, ‘단말기 불편 사항’, ‘단말기 개선 사항’등이 있었으며 이에 대한 응답이 수렴되었다. AI 교수학습 플랫폼의 운영 및 관리 영역에서는 ‘AI를 활용한 온라인 교육사이트에 대한 의견’과 기타 의견들이 수집되었다. 교사를 대상으로 한 설문 결과 중 MDM 및 단말기 활용 규제 가이드라인, 전문역량을 보유한 테크센터 및 테크매니저에 대한 요구 등이 주목할만 하였다. 또한, 학생 대상 설문에서는 단말기 손망실과 학습 외 목적 단말기 활용에 대한 적절한 지침과 규정이 마련되어야 한다는 의견이 있었으며, BYOD에 대해서는 찬성 의견이 높게 수렴되었다. 

학교 현장에서 무선 인프라 및 단말기 운영과 관련된 실태를 파악하기 위해 서울, 강원, 영호남 지역의 초·중·고등학교 9곳을 방문하여 실사를 수행하였다. 그 결과 학교 여건에 따라 다양한 무선인터넷 속도를 확인하였으며, 단말기 운영 방식도 학교 맥락에 따라 상이하게 시행되고 있어 개선을 위한 시사점들을 수집할 수 있었다. 내부 회선망이 최신화된 학교에서는 무선 AP 평균 속도가 양호하게 나타났으며, 단말기 사용 환경에서 속도 저하 등의 문제가 발생하지 않았다. 이러한 특징을 바탕으로 내부망 정리, 학교정보화지원체계(테크센터) 마련 등 개선방안이 도출되었다. 문헌조사, 전문가 자문, 설문, 현장 실사 등의 연구를 종합한 결과 무선망 속도 개선을 위한 지속적인 개선 노력이 필요한 것으로 판단되었다. 이를 위한 구체적인 실천 방안으로 교내 무선망 CAT6급 케이블 및 관련 기기(L2 스위치 등)의 업데이트가 요구되었다. 또한 제한된 예산과 자원으로 캐시서버를 활용하는 방안도 제안되었다. 그리고 내용연수로 인한 인프라 및 단말기 교체 주기의 유연성 필요, 단말기 보급 계획 수립으로부터 유지보수를 비롯한 폐기에 이르는 전주기적 단말기 관리체계의 확립이 중장기적 발전을 위해 매우 중요한 요소로 제시되었다.
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목차

Ⅰ. 서론 
  1. 연구 필요성 및 목적
  2. 연구 내용 및 범위
Ⅱ. 문헌 및 사례 연구
  1. 인프라 현황 조사 
  2. 단말기 현황 조사 
  3. 사례 연구 
Ⅲ. 전문가 협의회 및 면담 
  1. 전문가 집담회
  2. 시도교육청 담당자 인터뷰
  3. 에듀테크 기업 인터뷰 
Ⅳ. 인프라 현황 파악 설문
  1. 설문 방법 개요
  2. 교사 대상 설문
  3. 학생 대상 설문 
  4. 설문조사 결과에 대한 시사점
Ⅴ. 학교 현장 실사 
  1. 개요 
  2. 주요 확인사항
  3. 학교별 현장 실사 결과
  4. 현장 실사를 통한 시사점 종합
Ⅵ. 결론 및 제언
  1. 결론 
  2. 정책적 제언
  3. 연구의 제한점 및 후속연구 제안

참고문헌 
부 록
  [부록 1] 교사 대상 설문지
  [부록 2] 학생 대상 설문지 
  [부록 3] 교육청 대상 설문지
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저자소개

✅ 연구책임자 : 임 걸(건국대학교)
✅ 공동연구자 : 정영식(전주교육대학교), 신승기(서울교육대학교), 
✅ 연구보조원 : 권민경(건국대학교), 김현주(건국대학교), 이지은(건국대학교), 박다빈(서울연은초등학교)
✅ 과제책임자 : 계보경(한국교육학술정보원), 조규복(한국교육학술정보원)
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담당자 정보

  • 담당자 ESG협력부 서영주
  • 전화053-714-0314