교육 분야의 EEG 활용에 대한 체계적 문헌 고찰

Abstract

뇌파(EEG)는 인지 과정에 대한 실시간 데이터를 수집할 수 있으며 최근 교실 학습 환경에서 뇌파(EEG)를 활용하는 실증 연구가 활발하게 이루어지고 있어 국내 교육 분야 연구 동향 분석을 통해 향후 뇌파(EEG)의 활용 가능성과 연구 방향을 살펴볼 필요가 있다. 본 연구에서는 2000년부터 2021년 8월까지 게재된 실증 연구 54편의 연도별 출판 편수, 주제 및 활용 분야, 주요 종속변수, 데이터 수집 및 전처리 조건에 대해 분석하였다. 논문 수는 지속적으로 증가하고 있으며, 특히 과학, 수학 교과목에서 초등학생 대상 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한, 10개 내외의 채널을 활용하여 20명 내외의 학습자를 대상으로 주파수, 채널을 측정하며 데이터 수집을 위한 전처리 조건은 샘플링 레이트 256Hz, 하이패스/로우패스 필터 각각 0.1Hz, 70Hz, 노치 필터는 60Hz인 것으로 나타났다. 향후에는 학습자의 주의 집중, 동기 등에 영향을 미칠 수 있는 교수학습 전략 및 변인에 대한 연구가 필요하며, 신체생리학적 데이터를 통해 실증적인 데이터를 확보해야 할 필요가 있다. 분석 결과는 향후 연구의 가이드라인으로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

an EEG (Electroencephalography) is a method that can collect real-time data onto learners' cognitive processes, and recently, empirical studies have been actively conducted in a classroom learning environment. and it is necessary to analyze the trends of research in the field of education in Korea to examine the possibility and research direction of EEG in the future. Therefore, in this study, 54 empirical studies using EEG published in the domestic education field from 2000 to August 2021 were analyzed for publicized paper numbers, subject and domains, major dependent variables, and data collection and preprocessing conditions. articles are constantly increasing, and research on elementary school students is being actively conducted, especially in science and mathematics. In addition, the frequency and channel are measured for around 20 learners using around 10 channels, and the pre-processing conditions for accurate data collection are 256Hz, 0.1Hz, 70Hz, and 60Hz, respectively. Research on teaching and learning strategies and variables that can affect learners' attention and motivation, and physiological data must be secured in the future.It is expected that the analysis results can be used as a guideline on future research.