KR101944628B1 - 화상 학습 기반의 일대일 외국어 학습 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 화상 학습 기반의 일대일 외국어 학습 시스템은,
외국어로 이루어진 지문을 수록한 학습자료를 입력받아 자료데이터베이스에 저장하는 학습자료저장부 및, 제 1 네이티브스피커로부터 상기 학습자료에 대한 학습영상을 입력받아 영상데이터베이스에 저장하는 영상자료저장부를 포함하는 학습자료서버;
상기 학습자료를 기반으로 상기 학습자료에 대한 적어도 하나 이상의 예상질문을 생성하는 예상질문생성모듈;
상기 제 1 네이티브스피커로부터 상기 예상질문에 대한 모범답안영상을 입력받아 데이터베이스에 저장하는 예상질문준비모듈;
학습자에게 상기 지문에 대해 생성된 상기 학습영상을 제공하는 학습영상제공부를 포함하는 학습제공모듈;
상기 학습자로부터 상기 학습영상에 대한 학습질문을 입력받는 학습질문입력부와, 상기 학습질문을 제 2 네이티브스피커에게 제공하고 상기 제 2 네이티브스피커로부터 상기 학습질문과 일치하는 상기 예상질문에 대한 상기 모범답안영상을 선택받는 모범답안선택부 및, 선택된 상기 모범답안영상을 상기 학습자에게 제공하는 답변제공부를 포함하는 문답수행모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

화상 학습 기반의 일대일 외국어 학습 시스템{An One For One Foreign Language Studying System Based On Video Learning}

본 발명은 화상 학습 기반의 일대일 외국어 학습 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 원어민 선생님에 의해 미리 녹화된 수업영상을 학습자에게 제공하고, 해당 외국어에 능통하나 원어민이 아닌 다른 선생님에 의해 수업 진행이 중개되도록 함으로써 원어민 고용의 부담을 줄일 뿐 아니라, 학습자에게는 실시간 화상 학습이 진행되는 것처럼 느낄 수 있게 하는 화상 학습 기반의 일대일 외국어 학습 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 오늘날 세계화와 개방화가 가속화되면서 국제 세계에서 통용되는 언어인 영어의 중요성이 절실해지고 있다. 인적 자원으로서 영어 활용 능력이 뛰어난 글로벌 시민이 많을수록 국가 경쟁력이 향상될 뿐 아니라, 개인의 입장에서도 직업세계에서 경쟁력을 자질 수 있어 개인의 역량을 향상시키기 위한 방편으로 영어의 유창성이 필수적 요건으로 요구되기 때문이다. 이른바 세계화 시대에 영어 능력의 중요성을 부정하는 사람은 많지 않다.

그러나 언어 능력은 단 시간에 길러지는 것이 아니다. 학부모들은 자신이 업무 수행에 충분하지 못한 영어 실력으로 사회에서 어려움을 겪고 영어실력이 우수한 사람들이 핵심적 인재로 스카웃되는 것을 보면서, 열광적으로 조기영어교육에 관심을 가지며 아동들이 어린 시절부터 제2언어로 영어를 습득하여 충분한 의사소통능력을 갖추게 되길 바란다. 이는 이른 시기에 영어를 배울수록 효율적인 영어교육이 가능하며 원어민과 같은 실력을 갖출 수 있다고 믿기 때문이다. 특히 종래에는 영어 교육이 문법과 읽기 위주로 치중되는 면이 있었으나, 글로벌 시대에서 영어 회화의 필요성은 어느 때 보다도 강조되고 있다.

한국의 전통적 교수방법은 암기식, 주입식에 치우쳐 있고 영어를 사용하는 환경에의 노출과 집중적 학습은 미흡하다. 또한 학생들의 측면에서는 영어 교육을 위한 과다한 사교육으로 가정 경제의 부담과 국부의 유출, 계층에 따른 영어능력의 양극화 등의 경제적, 사회적 부작용도 발생하고 있다.

따라서 다양한 형태의 영어 교육을 위한 시도가 진행되고 있으며 이를 크게 나누어 전통적인 오프라인 상에서의 영어 교육과 최근 각광을 받고 있는 온라인상에서의 영어 교육으로 나누어 볼 수도 있다.

이에 대한 선행기술로서, 한국 공개특허 제 10-2011-0032052호에 ‘화상 커뮤니케이션 테크놀로지를 이용한 온라인 외국어교육 시스템’이 개시되어 있다.

상기 발명은 외국어교육을 원하는 학생이 화상 커뮤니케이션 테크놀로지를 이용하여 원격지에 있는 원어민 강사로부터 외국어교육을 받을 수 있도록 하는 방법에 관한 것으로, 기존에 불가능했던 교수자와 학습자간의 아이컨택을 가능하게하여 수업에의 집중도와 긴장감을 높이는 시스템이며, 분화된 웹캠을 통해 교수자와 학습자의 영상을 입력하는 영상 입력부; 전송을 통해 입력된 데이터를 기반으로 정면 얼굴을 수리해내는 수리연산부; 연산된 데이터를 상대방의 화면에 디스플레이하는 디스플레이부를 포함한다.

그러나 상기 발명의 경우 원어민 강사와 학습자가 실시간 연결되어 있어야 하는 바, 원어민 강사와 학습자 사이의 시차 간격이 멀게 되면 수업 진행이 힘들다는 문제가 있으며, 한 명의 원어민 강사가 한 명에 대한 수업만을 진행하게 되어 여러 명의 원어민 강사를 고용해야 하는 비용 부담이 따른다.

따라서 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 화상 학습 기반의 일대일 외국어 학습 시스템에 관한 것으로서, 원어민 선생님에 의해 미리 녹화된 수업영상을 학습자에게 제공하고, 해당 외국어에 능통하나 원어민이 아닌 다른 선생님에 의해 수업 진행이 중개되도록 함으로써 원어민 고용의 부담을 줄일 뿐 아니라, 학습자에게는 실시간 화상 학습이 진행되는 것처럼 느낄 수 있게 하는 화상 학습 기반의 일대일 외국어 학습 시스템을 개발할 필요성이 대두되는 실정이다.

본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 원어민 선생님에 의해 미리 녹화된 수업영상을 학습자에게 제공하고, 해당 외국어에 능통하나 원어민이 아닌 다른 선생님에 의해 수업 진행이 중개되도록 함으로써 원어민 고용의 부담을 줄일 뿐 아니라, 학습자에게는 실시간 화상 학습이 진행되는 것처럼 느낄 수 있게 하는 화상 학습 기반의 일대일 외국어 학습 시스템을 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 단축키를 통해 수업을 실제로 진행하는 선생님의 수업 진행 편의성을 높임과 동시에 수업 과정에서의 끊김이 발생하지 않도록 하여 보다 실감나는 실시간 화상 학습을 제공할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 원어민의 모범답안영상 녹화를 위한 예상질문 생성에 있어 학습자료에 포함된 중요 내용을 추려 그로부터 예상질문을 효과적으로 생성할 수 있도록 하기 위해, 학습자료로부터 중요키워드를 자동 산출할 수 있게 하는 구성을 더 제공하는 것이다.

본 발명의 추가 목적은, 모범답안영상이 녹화되지 않은, 즉 예상질문에서 벗어난 질문이 학습자로부터 입력되었을 경우 그에 대처할 수 있는 상황대처 구성을 더 제공하여 실시간 화상 학습이 끊기는 것을 방지할 수 있도록 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 화상 학습 기반의 일대일 외국어 학습 시스템은, 외국어로 이루어진 지문을 수록한 학습자료를 입력받아 자료데이터베이스에 저장하는 학습자료저장부 및, 제 1 네이티브스피커로부터 상기 학습자료에 대한 학습영상을 입력받아 영상데이터베이스에 저장하는 영상자료저장부를 포함하는 학습자료서버; 상기 학습자료를 기반으로 상기 학습자료에 대한 적어도 하나 이상의 예상질문을 생성하는 예상질문생성모듈; 상기 제 1 네이티브스피커로부터 상기 예상질문에 대한 모범답안영상을 입력받아 데이터베이스에 저장하는 예상질문준비모듈; 학습자에게 상기 지문에 대해 생성된 상기 학습영상을 제공하는 학습영상제공부를 포함하는 학습제공모듈; 상기 학습자로부터 상기 학습영상에 대한 학습질문을 입력받는 학습질문입력부와, 상기 학습질문을 제 2 네이티브스피커에게 제공하고 상기 제 2 네이티브스피커로부터 상기 학습질문과 일치하는 상기 예상질문에 대한 상기 모범답안영상을 선택받는 모범답안선택부 및, 선택된 상기 모범답안영상을 상기 학습자에게 제공하는 답변제공부를 포함하는 문답수행모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

더하여, 상기 외국어 학습 시스템은, 입력수단을 통해 입력되는 복수의 단축키를 생성하는 단축키생성부 및, 하나의 상기 모범답안영상마다 하나의 단축키를 대응 처리하는 답안대응부를 포함하는 단축키생성모듈;을 더 포함하며, 상기 모범답안선택부는, 상기 입력수단을 통한 상기 단축키의 입력을 통해 상기 제 2 네이티브스피커로부터 상기 학습질문과 일치하는 상기 예상질문에 대한 상기 모범답안을 선택받는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 영상자료저장부는, 상기 제 1 네이티브스피커로부터 상기 학습자료에 포함된 지문별로 상기 학습영상을 입력받아 상기 영상데이터베이스에 저장하고, 상기 단축키생성모듈은, 학습영상에 포함된 하나의 상기 지문마다 하나의 단축키를 대응 처리하는 지문대응부를 더 포함하며, 상기 학습제공모듈은, 상기 학습영상제공부를 통해 상기 학습자에게 상기 학습영상에 포함된 하나의 지문이 선출력된 후 상기 학습자로부터 상기 지문에 대한 학생답안을 입력받는 학습답안입력부와, 상기 학생답안을 상기 제 2 네이티브스피커에게 제공하고, 상기 입력수단을 통한 상기 단축키의 입력을 통해 상기 제 2 네이티브스피커로부터 상기 학습자에게 제공될 지문을 선택받는 지문선택부 및, 상기 학습자에게 상기 제 2 네이티브스피커로부터 선택된 상기 지문과 대응되는 학습영상을 제공하는 대화학습수행부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

추가적으로, 상기 문답수행모듈은, 상기 학습자로부터 상기 학습영상에 대한 텍스트질문을 입력받는 텍스트질문입력부 및, 상기 텍스트질문을 상기 제 2 네이티브스피커에게 제공하고, 상기 제 2 네이티브스피커로부터 상기 텍스트질문에 대한 텍스트답안을 입력받는 텍스트답안입력부 및, 상기 텍스트답안을 상기 학습자에게 제공하는 답안제공부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 화상 학습 기반의 일대일 외국어 학습 시스템은,

1) 제 1 네이티브스피커(원어민 선생님)에 의해 미리 녹화된 수업영상을 학습자에게 제공하고, 제 2 네이티브스피커(해당 외국어에 능통하나 원어민이 아닌 다른 선생님)에 의해 수업 진행이 중개되도록 함으로써 원어민 고용의 부담을 줄일 뿐 아니라, 학습자에게는 실시간 화상 학습이 진행되는 것처럼 느낄 수 있게 하는 화상 학습 기반의 일대일 외국어 학습 시스템을 제공하고,

2) 제 2 네이티브스피커의 수업 진행 편의성을 높임과 동시에 수업 과정에서의 끊김이 발생하지 않도록 하여 보다 실감나는 실시간 화상 학습을 제공할 수 있도록 하며,

3) 제 1 네이티브스피커의 모범답안영상 녹화를 위한 예상질문 생성에 있어 학습자료에 포함된 중요 내용을 추려 그로부터 예상질문을 효과적으로 생성할 수 있도록 하기 위해, 학습자료로부터 중요키워드를 자동 산출할 수 있게 할 뿐 아니라,

4) 모범답안영상이 녹화되지 않은, 즉 예상질문에서 벗어난 질문이 학습자로부터 입력되었을 경우 그에 대처할 수 있는 상황대처 구성을 더 제공하여 실시간 화상 학습이 끊기는 것을 방지할 수 있도록 하였다.

도 1은 본 발명의 시스템에 대한 개략적인 구성을 나타낸 개념도.
도 2는 본 발명의 시스템의 기본 구성을 도시한 블록도.
도 3은 본 발명의 시스템을 통한 화상 학습 예시를 나타낸 개념도.
도 4는 본 발명의 시스템의 세부 구성을 도시한 블록도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 시스템에 대한 개략적인 구성을 나타낸 개념도이다.

도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 화상 학습 기반의 일대일 외국어 학습 시스템은, 제 1 네이티브스피커(10)와, 수업진행컨트롤러(20), 그리고 학습자(30)로 구성된다.

제 1 네이티브스피커(10)는 일반적인 원어민 강사로서, 본 발명에서 외국어 학습 시스템이라 함은 일반적으로 영어 학습 시스템을 의미하므로, 영어 수업에 적합하며 화상강의를 진행할 때에 학습자(30)가 쉽게 신뢰를 느낄 수 있는 일반적인 영미권 원어민 강사인 것을 기본으로 한다. 이와 같은 제 1 네이티브스피커(10)는 학습자료에 대한 수업영상 뿐 아니라 학습자료를 기반으로 기 생성된 예상질문에 대한 답변영상, 즉 모범답안 및 그에 대한 부연설명을 영상 또는 오디오 형태로 촬영하여 이를 데이터베이스(120)에 저장 처리한다.

수업진행컨트롤러(20)는 학습자(30)의 화상 학습을 중개하는 기능을 수행하는 것으로서, 이러한 수업진행컨트롤러(20)의 조작을 위해 별도의 제 2 네이티브스피커(21)가 필요하다. 이 때 제 2 네이티브스피커(21)라 함은 외국어에는 능통하나 원어민 정도까지의 수준을 요구하지는 않으며, 외국어 학습 진행 및 학습자(30)로부터 제공받은 질문에 대해 제 1 네이티브스피커(10)가 생성한 모범답안을 제공해주는 역할을 수행한다.

더불어 이러한 수업진행컨트롤러(20)는 제 1 네이티브스피커(10)로부터 촬영된 화상강의 영상을 학습자(30)에게 제공하는 역할을 수행하며, 수업의 진행과 중단, 질문 응답을 위한 서버 구축을 수행하는 기능을 도맡는다 할 수 있다. 이러한 수업진행컨트롤러(20)는 여러 대의 PC로 구축된 서버일 수 있으며, 혹은 단일 PC의 서버일 수도 있다. 수업진행컨트롤러(20)는 제 2 네이티브스피커(21)에 의해 조작되는 것을 특징으로 한다. 따라서 학습자(30)는 제 1 네이티브스피커(10)가 수업을 진행한다고 느끼나, 실제 수업을 진행하는 주체는 수업진행컨트롤러(20)를 조작하는 제 2 네이티브스피커(21)인 것이다.

학습자(30)는 본 발명의 화상 학습 기반의 일대일 외국어 학습 시스템을 통해 외국어 학습을 수행하는 주체로서, 일반적으로 학생이라 할 수 있다. 이러한 학습자(30)는 상술한 제 1 네이티브스피커(10)의 학습영상을 시청하여 실제로 실시간 화상 학습을 수행하는 것처럼 느끼는 것이다. 이 때 학습자(30)는 학습영상을 시청하면서 생긴 질문인 학습질문을 더 입력할 수도 있는데, 이 때 학습자(30)가 입력한 학습질문에 대한 답안은 제 2 네이티브스피커(21)를 통해 텍스트 형태로 제공되거나, 혹은 제 1 네이티브스피커(10)가 예상질문에 대해 미리 녹화해둔 모범답안영상을 학습질문에 대한 답변으로서 학습자(30)에게 제공하게 되어 학습자(30)는 실시간 화상 수업을 수행하는 것으로 느끼게 되는 것이다.

이러한 본 발명의 화상 학습 기반의 일대일 외국어 학습 시스템에 포함될 수 있는 기본 구성 및 세부 구성에 대해 도면과 함께 순차적으로 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 시스템의 기본 구성을 도시한 블록도이며, 도 3은 본 발명의 시스템을 통한 화상 학습 예시를 나타낸 개념도이다.

도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명의 화상 학습 기반의 일대일 외국어 학습 시스템은, 학습자료서버(100)와 예상질문생성모듈(200), 예상질문준비모듈(300), 학습제공모듈(400), 문답수행모듈(500)을 기본적으로 포함하는 것을 특징으로 한다.

학습자료서버(100)는 외국어로 이루어진 지문을 수록한 학습자료를 입력받아 자료데이터베이스(121)에 저장하고, 제 1 네이티브스피커(10)로부터 상기 학습자료에 대한 학습영상을 입력받아 영상데이터베이스(122)에 저장하는 기능을 수행하는 것으로서, 이를 위해 학습자료저장부(110)와 영상자료저장부(130)를 기본적으로 포함한다.

학습자료저장부(110)는 외국어로 이루어진 지문을 수록한 학습자료를 입력받아 자료데이터베이스(121)에 저장하는 기능을 수행하는 것으로서, 이 때 지문이라 함은 외국어 지문을 의미하는 것으로, 단문 또는 장문일 수 있으나, 바람직하게 본 발명에 따른 지문은 대개 장문으로 이루어져 있는 것이 본 발명의 목적에 보다 부합하는 것으로서, 복수개의 문장은 물론 복수 개의 문장이 하나의 문단을 이루면서 그 문장이 역시 복수 개로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다. 물론 반드시 본 발명의 지문이 복수 개의 문장 및 문단으로 구성될 필요는 없으나 바람직하게는 복수 개의 문장(sentence)으로 이루어진 문단(paragraph)이 적어도 하나 포함되어 있는 것을 지칭하는 것으로 사용된다고 보는 것이 타당할 것이다. 더불어 이러한 학습자료는 복수개의 지문 및 사진자료 등을 포함하고 있는 일반적인 교과서와 같은 교재일 수도 있으며, 혹은 온라인을 통해 제공되는 e-book 형태일 수도 있음은 물론이다.

영상자료저장부(130)는 제 1 네이티브스피커(10)로부터 상기 학습자료에 대한 학습영상을 입력받아 영상데이터베이스(122)에 저장하는 기능을 수행하는 것으로서, 이 때 학습영상이라 함은 상술한 학습자료에 포함된 지문을 읽는 영상 뿐 아니라 학습자료를 기반으로 수업을 진행하기 위한 수업영상을 포함한다. 이 때 실시간 화상 외국어 학습이 진행되기 위해서는 전체 지문에 대해 하나의 학습영상이 녹화되는 것이 아닌, 지문에 포함된 문장별로, 혹은 지문별로 학습영상을 따로 녹화하여 작은 클립 형태의 영상을 복수개 생성하는 것이 바람직하다고 할 수 있다.

예상질문생성모듈(200)은 상기 학습자료를 기반으로 상기 학습자료에 대한 적어도 하나 이상의 예상질문을 생성하는 것으로서, 이 때 예상질문이라 함은 학습자료에 포함된 지문 중에서 학습자(30)가 궁금해 할 만한 것, 다시 설명하여 일반적인 학습자(30)들의 궁금증을 갖고 질문할 수 있을 부분을 파악하여 예상질문을 생성하는 것이다. 이 때 예상질문은 시스템 상에서 생성할 수도 있으며, 혹은 실제 교수자인 제 1 네이티브스피커(10)나 제 2 네이티브스피커(21)로 하여금 학습자료를 분석하여 학습자료에 포함된 지문으로부터 복수개의 예상질문을 생성하게 할 수 있다.

예상질문준비모듈(300)은 상기 제 1 네이티브스피커(10)로부터 상기 예상질문에 대한 모범답안영상을 입력받아 상기 영상데이터베이스(122)에 저장하는 기능을 수행하는 것으로서, 상술한 바와 같이 예상질문생성모듈(200)에 의해 예상질문이 생성되는 경우, 이에 대한 모범답안 및 부가적인 설명을 수행하는 영상을 제 1 네이티브스피커(10)로부터 입력받아 이를 영상데이터베이스(122)에 저장 처리하는 것이다.

학습제공모듈(400)은 학습자(30)에게 상기 지문에 대해 생성된 상기 학습영상을 제공하는 기능을 수행하는 것으로서, 그를 위해 기본적으로 학습영상제공부(440)를 포함한다. 이 때 학습영상제공부(440)는 학습자(30)에게 학습영상을 단순 제공하는 것에서 벗어나, 상술한 바와 같이 실시간 화상 학습 제공 효과를 높이기 위해 각각의 지문 또는 지문에 포함된 각 문장에 따라 따로 녹음된 짧은 클립 형태의 학습영상을 학습자(30)에게 제공하고, 학습자(30)로부터 그에 대한 답변 영상 또는 음성을 입력받도록 하여 보다 실시간 화상 학습에 근접한 효과를 구현할 수 있다.

문답수행모듈(500)은 상술한 학습제공모듈(400)을 통해 외국어 학습이 수행되는 과정에서 학습자(30)로부터 입력될 수 있는 학습질문에 대한 대응 구성으로서, 학습자(30)로부터 입력된 학습질문에 대해 미리 입력된 모범답안영상을 제공할 수 있도록 하기 위한 구성이다. 이를 위해 학습질문입력부(510)와, 모범답안선택부(520) 및, 답변제공부(530)를 포함하여 구성된다.

학습질문입력부(510)는 상기 학습자(30)로부터 상기 학습영상에 대한 학습질문을 입력받는 기능을 수행하는 것으로서, 이는 상술한 학습제공모듈(400)에서 설명한 바와 같이 각 문장에 따라 따로 녹음된 짧은 클립 형태의 학습영상을 학습자(30)에게 제공하고, 학습자(30)로부터 그에 대한 답변 영상 형태로 학습질문을 입력받도록 하여 실시간으로 학습영상에 맞춘 학습질문을 입력받을 수 있도록 한다. 이 때 본 발명의 외국어 학습 시스템은 화상 학습 기반인 바, 학습질문 역시 영상이나 음성 형태로 입력되는 것을 기본으로 하나, 텍스트 형태로 학습질문을 입력받을 수도 있음은 물론이다.

모범답안선택부(520)는 상기 학습질문을 제 2 네이티브스피커(21)에게 제공하고 상기 제 2 네이티브스피커(21)로부터 상기 학습질문과 일치하는 상기 예상질문에 대한 상기 모범답안영상을 선택받는 기능을 수행하는 것으로서, 상술한 바와 같이 제 1 네이티브스피커(10)만큼의 원어민은 아니나 외국어에는 능통한 제 2 네이티브스피커(21)가 학습자(30)로부터 입력된 학습질문을 이해하도록 하고, 그에 맞춰 기 입력된 모범답안영상을 선택하도록 하는 것이다. 이를 위해서는 제 2 네이티브스피커(21)가 빠르게 학습질문을 이해하도록 해야 함은 물론이거니와, 해당 모범답안영상을 빠르게 선택하도록 하기 위해 단축키 등의 지정을 통해 빠른 답안 선택이 가능해야 한다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.

답변제공부(530)는 상기 제 2 네이티브스피커(21)에 의해 선택된 상기 모범답안영상을 상기 학습자(30)에게 제공하는 역할을 수행하는 것으로서, 이를 통해 학습자(30)는 실시간으로 본인이 입력한 학습질문에 대한 모범답안영상을 제공받을 수 있게 되어 실제로 실시간 화상 학습이 진행되는 것이 아님에도 불구하고 실시간 화상 학습이 진행되는 것처럼 느낄 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 시스템의 세부 구성을 도시한 블록도이다.

도 4를 참조하여 본 발명의 외국어 학습 시스템에 포함될 수 있는 추가 구성 및 세부 구성에 대해 설명하기로 한다.

먼저, 상기 외국어 학습 시스템은, 실시간 화상 학습에 보다 근접할 수 있도록 학습영상 및 모범답안영상 제공을 위한 단축키를 설정하여 제 2 네이티브스피커(21)가 단축키를 통해 수업을 진행하도록 할 수 있는데, 이를 위해 본 발명의 외국어 학습 시스템은 단축키생성모듈(600)을 더 포함할 수 있다.

단축키생성모듈(600)에 포함되는 단축키생성부(610)는 입력수단을 통해 입력되는 복수의 단축키를 생성하는 것으로서, 예를 들어 기본적인 입력수단인 컴퓨터용 키보드의 경우 각각에 키를 단축키로 생성할 수 있다. 예를 들어 ‘F1’내지 ‘F12’의 기능키가 단축키가 될 수 있는 것이다. 혹은 본 발명의 외국어 학습 시스템에서 별도의 입력수단을 구성하는 것 역시 가능하며, 혹은 화면에 터치스크린 형태로 입력되는 단축키가 생성될 수도 있다.

단축키생성모듈(600)에 포함되는 답안대응부(620)는 하나의 상기 모범답안영상마다 하나의 단축키를 대응 처리하는 기능을 수행하는 것으로서, 이는 단축키와 모범답안영상을 일대일 대응 시켜 단축키를 누르게 되면 해당 단축키에 대응 처리된 모범답안영상이 출력되도록 하는 것이다. 이를 위해서는 모범답안영상의 수와 단축키의 수가 일치하거나 단축키의 수가 모범답안영상의 수보다 많아야만 모든 모범답안영상에 대응하는 단축키를 설정할 수 있게 됨은 물론이다.

따라서 이와 같은 단축키 생성 구성 시, 상기 모범답안선택부(520)는, 상기 입력수단을 통한 상기 단축키의 입력을 통해 상기 제 2 네이티브스피커(21)로부터 상기 학습질문과 일치하는 상기 예상질문에 대한 상기 모범답안을 선택받도록 하여 모범답안 선택의 편의성을 높일 수 있게 되는 것이며, 제 2 네이티브스피커(21)가 단축키 이용에 숙련되는 경우 모범답안 선택에 있어 소요되는 시간을 단축시킬 수 있어 보다 실시간에 가까운 수업 진행이 가능하게 된다.

이에 더 나아가, 상술한 바와 같이 학습영상 역시 개별 지문별로 클립 형태의 학습영상을 입력받도록 하여 보다 실시간 화상 학습에 가깝게 구현할 수 있도록 하였는데, 이 때 학습영상을 학습자(30)에게 제공하는 것 역시 학습자(30)의 질문이나 답변 속도와 대응되도록 해야 보다 실시간 화상 학습에 가깝다 할 수 있다. 따라서 학습영상 역시 상술한 단축키와 연동되도록 구성할 수 있음은 물론이다.

이를 위해, 상기 영상자료저장부(130)는, 상기 제 1 네이티브스피커(10)로부터 상기 학습자료에 포함된 지문별로 상기 학습영상을 입력받아 상기 영상데이터베이스(122)에 저장하도록 하여 미니 클립 형태의 복수개의 학습영상을 영상데이터베이스(122)에 저장할 수 있으며, 상기 단축키생성모듈(600)은 더 포함될 수 있는 지문대응부(630)를 통해 학습영상에 포함된 하나의 상기 지문마다 하나의 단축키를 대응 처리할 수 있다.

따라서 지문대응부(630)가 포함되는 경우 단축키의 수는 상술한 모범답안영상의 수와 학습자료에 포함된 총 지문의 수를 합한 것 이상 이어야만 개별 지문별로, 개별 모범답안영상별로 단축키가 각각 대응처리 될 수 있게 되는 것이다.

따라서 이러한 경우 상기 학습제공모듈(400)은, 개별 지문에 대한 학습영상을 학습자(30)에게 제공받고, 해당 학습영상에 대한 학습자(30)의 리액션 또는 답변이라 할 수 있는 학생답안을 입력받은 뒤, 입력이 해당되면 다음 지문을 선택받아 다음 지문에 대한 학습영상을 제공하도록 구성할 수 있는데, 이를 위해 학습제공모듈(400)은 학습답안입력부(410)와 지문선택부(420) 및 대화학습수행부(430)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

학습답안입력부(410)는 상기 학습영상제공부(440)를 통해 상기 학습자(30)에게 상기 학습영상에 포함된 하나의 지문이 선 출력된 후 상기 학습자(30)로부터 상기 지문에 대한 학생답안을 입력받는 기능을 수행하는 것으로서, 학습영상제공부(440)를 통해 제공된 지문에 대해 학생이 입력하는 답안이나 질문, 혹은 리액션 등을 학생답안으로서 입력받는다. 이 때 학생답안은 영상, 음성, 텍스트 중 어느 하나일 수 있다.

지문선택부(420)는 상기 학생답안을 상기 제 2 네이티브스피커(21)에게 제공하고, 상기 입력수단을 통한 상기 단축키의 입력을 통해 상기 제 2 네이티브스피커(21)로부터 상기 학습자(30)에게 제공될 지문을 선택받는 기능을 수행하는 것으로서, 학생답안의 입력을 통해 해당 지문에 대한 학습자(30)의 학습이 완료되었다는 것을 제 2 네이티브스피커(21)가 확인하도록 하고 그 다음에 제공되어야 할 지문을 단축키 입력을 통해 선택받아 제공하도록 하는 것이다.

대화학습수행부(430)는 상기 학습자(30)에게 상기 제 2 네이티브스피커(21)로부터 선택된 상기 지문과 대응되는 학습영상을 제공하는 기능을 수행하는 것으로서, 이를 통해 학습자(30)는 본인이 제공받은 학습영상에 대해 답변을 수행한 뒤, 해당 답변 다음으로 또 다른 학습영상이 제공되므로 실시간 화상 학습이 제공되고 있다고 느끼는 것이다. 이 때 제 2 네이티브스피커(21)를 통한 지문선택부(420)의 조작에 있어 학습자(30)의 학생답안을 고려하여 지문을 선택하는 경우 이러한 효과가 보다 증대될 수 있음은 이루 말할 것도 없다.

이에 더 나아가, 상술한 본 발명의 외국어 학습 시스템은 화상 학습을 기반으로 하나, 학습자(30)로부터 텍스트 형태의 질문이 입력되는 경우 답변 역시 텍스트 형태로 제공 가능하다. 이 경우에는 제 1 네이티브스피커(10)의 음성이나 영상이 송출될 필요가 없으므로, 외국어에 역시 능통한 제 2 네이티브스피커(21)가 바로 답변을 제공해도 됨은 물론이다. 따라서 제 2 네이티브스피커(21)를 통한 답변 제공을 위해, 상기 문답수행모듈(500)은, 상기 학습자(30)로부터 상기 학습영상에 대한 텍스트질문을 입력받는 텍스트질문입력부(540) 및, 상기 텍스트질문을 상기 제 2 네이티브스피커(21)에게 제공하고, 상기 제 2 네이티브스피커(21)로부터 상기 텍스트질문에 대한 텍스트답안을 입력받는 텍스트답안입력부(550) 및, 상기 텍스트답안을 상기 학습자(30)에게 제공하는 답안제공부(560)를 더 포함할 수 있다.

텍스트질문입력부(540)는 상기 학습자(30)로부터 상기 학습영상에 대한 텍스트질문을 입력받는 기능을 수행하는 것으로서, 학습자(30)가 제공받은 학습영상에 대해 학습자(30)가 궁금해하는 점에 대한 질문을 텍스트로서 입력받도록 한다.

텍스트답안입력부(550)는 상기 텍스트질문을 상기 제 2 네이티브스피커(21)에게 제공하고, 상기 제 2 네이티브스피커(21)로부터 상기 텍스트질문에 대한 텍스트답안을 입력받는 것으로서, 상술한 텍스트질문에 대한 모범답안이라 할 수 있는 텍스트답안을 입력받는 것이다.

답안제공부(560)는 상기 텍스트답안을 상기 학습자(30)에게 제공하는 기능을 수행하는 것이다. 그러나 이 때 학습자(30)는 본인이 제 1 네이티브스피커(10)와 화상 학습을 수행하고 있다고 느끼고 있으므로, 해당 텍스트답안이 제 1 네이티브스피커(10), 즉 원어민 강사로부터 입력된 것이라고 느끼게 되어 제 1 네이티브스피커(10)와의 화상 학습 뿐 아니라 실시간 채팅 형태의 문답 수행이 진행되고 있다고 느끼게 된다.

또 다른 구성으로 넘어가보면, 상술한 예상질문생성모듈(200)은 상기 학습자료를 기반으로 상기 학습자료에 대한 적어도 하나 이상의 예상질문을 생성하는 기능을 수행한다 하였다. 이 때 예상질문 생성에 있어서의 편의성을 높이기 위해 학습자료에 속한 여러 가지 단어 중 중요 내용에 대한 키워드만을 산출하여 그로부터 예상질문을 생성하도록 구성할 수 있는데, 이를 위해 예상질문생성모듈(200)은 용어추출부(210)와, 중요도파악부(220) 및, 질문키워드지정부(230)와, 예상질문생성부(240)를 포함하여 구성될 수 있다.

용어추출부(210)는 상기 학습자료에 속한 복수개의 상기 지문에 포함된 용어를 추출하는 기능을 수행하는 것으로서, 이 때 용어라 함은 지문에 포함된 문장이나 어구, 어절 속에서 의미를 포함하고 있는 단어, 즉 어근을 의미하며, 보다 상세하게는 명사 또는 형용사로 한정하기로 한다.

중요도파악부(220)는 복수개의 상기 용어에 대한 특성 팩터를 통해 상기 용어에 대한 수치화된 중요도를 산출하는 것으로서, 용어추출부(210)를 통해 추출된 복수개의 상기 용어에 대한 중요도를 각각 산출한다. 이 때 특성 팩터라 함은 용어의 중요도 산출을 위한 척도가 되는 것으로서, 복수의 상기 지문에 포함된 용어의 횟수 및 그 용어가 쓰인 정확도를 기반으로 산출된다. 특성 팩터 및 이를 통한 중요도 산출 방법은 하기에서 보다 상세하게 서술하기로 한다.

질문키워드지정부(230)는 상기 중요도의 고저에 따라 상기 용어를 질문키워드로 지정하는 기능을 수행하는 것으로서, 중요도가 기준 수치 이상인 용어를 질문키워드로 지정하여 질문키워드를 이용하여 예상질문을 생성할 수 있도록 한다. 따라서 예상질문 생성에 있어서의 편의성을 높이며, 혹은 질문키워드를 단순 조합하고 여기에 관사 등을 덧붙이는 방식을 통해 예상질문을 조합할 수도 있는 것이다.

예상질문생성부(240)는 상기 질문키워드를 기반으로 상기 예상질문을 생성하는 기능을 수행하는 것으로서, 이는 상술한 바와 같이 질문키워드를 단순 조합하고 여기에 관사 등을 덧붙이는 방식을 통해 예상질문을 조합하는 방식으로 진행될 수도 있으며, 혹은 제 1 네이티브스피커(10)와 제 2 네이티브스피커(21)가 질문키워드를 제공받도록 한 뒤 해당 질문키워드를 기반으로 예상질문을 생성하도록 구성할 수도 있다.

이 때, 상술한 중요도파악부(220)는 복수개의 상기 용어에 대한 특성 팩터를 통해 상기 용어에 대한 중요도를 산출하는 기능을 수행하므로, 예상질문생성모듈(200)에 있어 핵심적인 기능을 한다고 할 수 있다. 이러한 중요도파악부(220)는, 기본적으로 기준팩터파악파트(221)와 비교팩터파악파트(222) 및 중복팩터파악파트(223)와 중요도파악파트(224)로 이루어질 수 있어 복수개의 지문에 각각 포함된 용어에 대한 특성 팩터 및, 복수의 지문에 동시에 출현한 상기 용어에 대한 중복빈도 특성 팩터를 통해 중요도를 산출함으로써 중요도 산출에 대한 신뢰도를 높일 수 있다.

기준팩터파악파트(221)는 하나의 상기 지문을 기준지문으로 지정하고, 상기 기준지문에 포함된 상기 용어에 대한 기준팩터를 산출하는 기능을 수행한다. 이 때 기준지문의 지정 방식에 있어서는 제한을 두지 않으므로, 복수개의 지문 중 어느 하나가 랜덤하게 기준지문으로 지정될 수도 있으며, 혹은 제 1 네이티브스피커(10)나 제 2 네이티브스피커(21)로부터 기준지문을 선택받을 수도 있다. 기준지문에 포함된 상기 용어에 대한 기준팩터를 산출하는 방식에 있어서는 별도의 제한을 두지 않으나, 바람직하게는 다음의 수학식 1이 적용될 수 있다.

수학식 1,

여기서,

는 기준지문

에 포함된 용어

의 기준팩터,

는 기준지문

에 포함된 용어

의 합계,

는 용어

의 정확도를 의미한다.

비교팩터파악파트(222)는 상기 기준지문을 제외한 다른 상기 지문에 포함된 상기 용어에 대한 비교팩터를 산출하는 기능을 수행하는 것으로서, 이 때 비교팩터 산출 방식에 있어서도 별다른 제한을 두지 않음은 물론이나 바람직하게는 다음의 수학식 2가 적용될 수 있다.

수학식 2,

여기서,

는 용어

의 비교팩터,

는 입력된 전체 지문의 집합,

는 상기 집합

에 포함된 지문 중 어느 하나,

는 출현빈도팩터로서 지문

에 용어

가 출현하는 경우에는 1, 출현하지 않는 경우에는 0을 의미한다.

더불어 중복팩터파악파트(223)는 복수의 상기 지문에 동시에 출현한 상기 용어에 대한 중복팩터를 산출하는 기능을 수행하는 것으로서, 중복팩터파악파트(223)를 통한 중복팩터 산출 방법 역시 별다른 제한을 두지는 않으나, 바람직하게는 다음의 수학식 3이 이용될 수 있다.

수학식 3,

여기서,

는 용어

에 대한 중복팩터,

는 출현빈도팩터로서 지문

에 용어

가 출현하는 경우에는 1, 출현하지 않는 경우에는 0,

는 중복출현빈도팩터로서 지문

에 용어

가 동시 출현하는 경우에는 1, 출현하지 않는 경우에는 0을 의미한다.

마지막으로 중요도파악파트(224)는 산출된 상기 기준팩터와 상기 비교팩터 및 상기 중복팩터에 가중치를 부여하여 상기 용어에 대한 중요도를 산출하는 기능을 수행하는 것으로서, 상술한 기준팩터파악파트(221)와 비교팩터파악파트(222) 및 중복팩터파악파트(223)를 통해 각각 산출된 기준팩터, 비교팩터, 중복팩터를 통합 처리하고 이에 가중치를 부여하여 최종적인 수치화된 중요도를 산출하는 것이다. 이 때 중요도 산출 방식에 있어서도 별다른 제한을 두지 않으나, 바람직하게는 다음의 수학식 4가 이용된다.

수학식 4,

여기서,

는 용어

의 중요도,

는 수학식 1을 통해 산출된 기준지문

에 포함된 용어

의 기준팩터,

는 기준특성가중치,

는 수학식 2를 통해 산출된 용어

의 비교팩터,

는 비교특성가중치,

는 수학식 3을 통해 산출된 용어

에 대한 중복팩터,

는 중복특성가중치를 의미한다.

따라서 이와 같은 중요도파악부(220)의 세부 구성 및 수학식 1 내지 4를 통해 중요도를 산출함으로써, 각각의 지문에 포함된 용어의 횟수 및 그 용어가 쓰인 정확도, 그리고 특정 용어가 복수의 지문에 중복으로 나타나는 횟수 등을 통해 용어의 중요도를 산출하게 되며, 이 때 각각의 팩터에는 가중치가 부여될 수 있으므로 시스템 상에서의 가중치 조절을 통해 용어 중요도 산출 시에 이용되는 다양한 판단 기준에 대한 가점을 부여할 수 있음은 물론이다.

본 발명의 외국어 학습 시스템에 포함될 수 있는 또 다른 추가 구성으로 넘어가보도록 한다. 본 발명의 외국어 학습 시스템은 예상질문준비모듈(300)을 통해 예상질문에 대한 모범답안영상을 미리 입력받은 뒤 학습자(30)로부터 학습질문이 입력되면 학습질문과 일치하는 예상질문에 대한 모범답안영상을 출력 처리하는 바, 만약 예상질문에 포함되지 않은 학습질문이 입력되는 경우 모범답안영상을 제공할 수 없다는 한계성이 존재한다. 따라서 이러한 경우에 대처할 수 있도록 하는 대처 구성이 더 필요한데, 이를 위해 본 발명의 외국어 학습 시스템은 예상질문에 포함되지 않는 학습질문이 입력되었을 경우 이에 대비하도록 하는 상황대처모듈(700)을 더 포함할 수 있으며, 상황대처모듈(700)은 긴급멘트제공부(710) 및 긴급대응부(720)를 기본적으로 포함하는 것을 특징으로 한다.

먼저, 문답수행모듈(500)을 통해 예상질문에 포함되지 않는 학습질문이 입력되었을 경우 이를 인식하도록 해야 하는데, 이를 위해 상기 문답수행모듈(500)은, 상기 예상질문과 일치하지 않는 상기 학습질문을 긴급질문으로 지정하는 긴급질문지정부(570)를 더 포함할 수 있다. 이 때 긴급질문지정부(570)를 통한 긴급질문 지정은 시스템 상에서 이루어지거나 제 2 네이티브스피커(21)를 통해 이루어질 수 있다. 따라서 기 생성된 예상질문에 포함되지 않는 학습질문이 학습자(30)를 통해 입력되었을 경우, 해당 학습질문을 긴급질문으로써 따로 분류할 수 있게 된다.

상황대처모듈(700)에 포함될 수 있는 긴급멘트제공부(710)는 상기 긴급질문 생성에 따라 기 저장된 긴급안내멘트를 상기 학습자(30)에게 제공하는 기능을 수행하는 것으로서, 이 때 긴급안내멘트라 함은 ‘Wait a moment, please’, ‘Please give me a second’과 같이 시간을 벌 수 있는 멘트일 수 있으며, 혹은 제 1 네이티브스피커(10)가 자리를 비워야만 하는 상황을 연출할 수도 있다. 예를 들어 화장실에 가야 한다던가, 목이 갑자기 아파 물을 마셔야 한다던가 하는 상황을 연출하여 저장한 긴급안내멘트를 학습자(30)에게 제공하여 시간을 벌 수 있도록 하는 것이다.

상황대처모듈(700)에 포함되는 긴급대응부(720)는 상기 긴급질문을 상기 제 2 네이티브스피커(21)에게 제공하고 상기 제 2 네이티브스피커(21)로부터 상기 긴급질문에 대한 텍스트답안을 입력받아 상기 학습자(30)에게 제공하는 기능을 수행하는 것으로서, 긴급질문을 제 2 네이티브스피커(21)에게 제공한 뒤, 해당 긴급질문에 대한 답안을 텍스트형식으로 입력받아 이를 학습자(30)에게 제공하도록 하는 것이다. 이는 현재 영상을 제공할 수 없다는 상황이 연출된 긴급안내멘트를 제공한 뒤 수행되는 것이 보다 바람직하다. 따라서 이 경우 학습자(30)는 제 1 네이티브스피커(10)에게 무언가 사건이 발생하여 영상 형태로 답변을 제공받을 수 없다는걸 납득한 상태에서 텍스트 형식으로 답안을 제공받을 수 있게 되는 것이다.

이 때 영상 제공이 오랜 기간 동안 중단되게 되면 학습자(30)는 이것이 실제로 실시간 화상 학습이 맞는가에 대한 의구심을 느낄 수 있다. 따라서 해당 긴급질문과 관련된 영상을 학습자(30)에게 제공토록 하는 것이 이러한 의구심을 해결하는데 도움이 될 수 있는데, 이를 위해 기 저장된 모범답안영상 중 해당 긴급질문과 가장 연관도가 높은 영상을 추가설명으로서 더 제공할 수 있으며, 이를 위해 상기 상황대처모듈(700)은 연관성파악부(730)와 추가질문지정부(740) 및 추가설명제공부(750)를 더 포함할 수 있다.

연관성파악부(730)는 상기 긴급질문과 기 생성된 복수개의 상기 예상질문 사이의 수치화된 연관도를 산출하는 기능을 수행하는 것으로서, 기 생성된 예상질문과 긴급질문 사이의 연관도를 산출하여 긴급질문과 가장 연관성이 높은 예상질문을 파악할 수 있도록 한다. 이 때 연관도 산출 방식에 있어서는 제한을 두지 않으나, 본 발명에서는 질문리스트생성파트(731), 비교리스트생성파트(732), 연관도산출파트(733)를 통해 수치화된 연관도를 파악할 수 있다.

질문리스트생성파트(731)는 상기 긴급질문에 포함된 상기 용어에 대한 질문용어리스트를 생성하는 기능을 수행하는 것으로서, 긴급질문이 하나의 용어만을 포함하는 경우 해당 용어가 곧 질문용어리스트가 되나, 일반적으로 하나의 질문의 경우 복수개의 어근, 즉 용어를 포함하므로 해당 긴급질문에 포함된 일반적인 어근이 용어로서 추출되고, 추출된 용어를 리스트화하여 질문용어리스트가 생성된다.

비교리스트생성파트(732)는 각각의 상기 예상질문 별로 상기 예상질문에 포함된 상기 용어에 대한 비교용어리스트를 생성하는 기능을 수행하는 것으로서, 이 역시 각각의 예상질문이 하나의 용어만을 포함하는 경우 해당 용어가 곧 비교용어리스트가 되나, 일반적으로 하나의 질문의 경우 복수개의 어근, 즉 용어를 포함하므로 해당 예상질문에 포함된 일반적인 어근이 용어로서 추출되고, 추출된 용어를 리스트화하여 비교용어리스트가 생성된다. 이러한 비교용어리스트는 각각의 예상질문별로 생성되는 것이며, 예상질문이 10개인 경우 10개의 비교용어리스트가 생성된다.

연관도산출파트(733)는 상기 질문용어리스트와 상기 복수개의 비교용어리스트를 비교 처리하여 수치화된 연관도를 산출하는 것으로서, 이 때 비교 처리에 있어서는 다양한 방식이 적용될 수 있으나, 본 발명의 외국어 학습 시스템에서는 쌍대비교 방식을 통한 연관도 산출을 통해 수치화된 연관도가 산출된다.

이 때 쌍대비교를 이용한 수치화된 연관도 산출 방식에 있어서도 다양한 방식이 존재함은 물론이나, 가장 바람직하게는 최소 가중 방식이 적용된 다음의 수학식 5를 통해 수치화된 연관도를 산출하는 것을 특징으로 한다.

수학식 5,

여기서,

는 질문용어리스트에 포함된 전체 용어의 빈도수,

은 비교용어리스트에 포함된 전체 용어의 빈도수,

는 질문용어리스트에 포함된 용어 중 비교용어리스트에 포함된 용어와 중복되는 중복용어의 빈도수,

은 비교용어리스트에 포함된 용어 중 질문용어리스트에 포함된 용어와 중복되는 중복용어의 빈도수를 의미한다.

이 때 수학식 5에서는 최소 가중 방식을 적용한 뒤 그 값에 log를 취함으로써, 질문용어리스트와 비교용어리스트에 공통으로 포함되는 중복용어에 대한 빈도수를 각각의 질문용어리스트와 비교용어리스트에 대한 빈도수의 합으로 나눈 값 중 최소치를 취한 뒤, 그 값을 모두 더한 최소 가중치 값이 지나치게 크게 나타날 수 있는 점을 보정할 수 있다. 따라서 이와 같은 구성을 통해 연관도의 정량분석이 가능하도록 구성함으로써 연관도 산출의 객관성을 높일 수 있게 되는 것이다.

추가질문지정부(740)는 상기 연관성파악부(730)를 통해 판단된 상기 연관도의 고저에 따라 상기 예상질문 중 적어도 어느 하나를 추가질문으로 지정하는 기능을 수행하는 것으로서, 상기 학습자(30)의 의구심 해결 뿐 아니라 추가적인 설명 제공을 위해 해당 긴급질문과 연관도가 가장 높은 예상질문을 추가질문으로 지정하여 해당 추가질문에 대한 모범답안영상을 더 제공토록 하는 것이다.

추가설명제공부(750)는 상기 추가질문에 대해 기 생성된 상기 모범답안영상을 추가영상으로서 상기 학습자(30)에게 제공하는 기능을 수행하는 것으로서, 이러한 모범답안영상 제공을 통해 학습자(30)가 이것이 실제로 실시간 화상 학습이 맞는가에 대한 의구심을 느끼지 않게 할 뿐 아니라 추가적인 설명을 더 제공할 수 있다.

이에 더 나아가, 상술한 긴급상황에 대처하는 경우 제 2 네이티브스피커(21)를 통해 입력된 텍스트답안 및 제 1 네이티브스피커(10)로부터 기 녹화된 추가영상을 제공할 수도 있으나, 실시간 대화 학습의 신뢰성을 높이기 위해서는 영상 없는 목소리만이라도 제 1 네이티브스피커(10)의 목소리를 빌려 답안을 제공하는 것이 효과적이다. 이 때 제 1 네이티브스피커(10)가 항상 음성답안을 제공할 수는 없는 바, 제 2 네이티브스피커(21)의 목소리를 제 1 네이티브스피커(10)의 것으로 변조하여 제공함으로써 긴급상황에서만 제 2 네이티브스피커(21)가 제 1 네이티브스피커(10)의 역할을 대체하도록 구성할 수 있는데, 이를 위해 상기 상황대처모듈(700)은, 음성답안입력부(760)와, 변조답안생성부(770) 및, 변조답안제공부(780)를 더 포함할 수 있다.

음성답안입력부(760)는 상기 제 2 네이티브스피커(21)로부터 상기 긴급질문에 대한 음성답안을 입력받는 기능을 수행하는 것으로서, 긴급질문에 대한 모범답안을 제 2 네이티브스피커(21)로부터 음성 형태로 입력받는 것이다. 이 때 제 2 네이티브스피커(21) 역시 외국어를 유창하게 구사함은 물론이므로, 제 2 네이티브스피커(21)로부터 입력받은 답안 역시 모범답안이라 할 수 있음은 물론이다.

변조답안생성부(770)는 상기 음성답안을 상기 제 1 네이티브스피커(10)의 음성으로 변조한 변조답안을 생성하는 기능을 수행하는 것으로서, 기 입력된 학습영상 및 모범답안영상을 통해 제 1 네이티브스피커(10)의 음성특성을 추출하고, 추출된 음성특성을 기반으로 제 2 네이티브스피커(21)로부터 입력된 음성답안을 제 1 네이티브스피커(10)의 음성정보로 변조 처리하는 것이다. 이 때 변조답안생성부(770)를 통한 음성 변조 구성에 대해 보다 상세히 설명하면, 상술한 변조답안생성부(770)는 음성자료추출파트(771)와, 음성특성분석파트(772) 및, 변조대상분석파트(773)와, 변조수행파트(774)를 포함하여 구성된다.

음성자료추출파트(771)는 입력된 상기 학습영상 및 상기 모범답안영상으로부터 상기 제 1 네이티브스피커(10)에 대한 음성자료를 추출하는 것으로서, 학습영상 및 모범답안영상으로부터 제 1 네이티브스피커(10)의 음성을 음성자료로서 추출 처리 하는 것이다. 이는 영상을 음성파일로 변환하는 것이므로, 기존의 파일 변환 등을 생각하면 되므로 상세한 설명을 생략하도록 한다.

음성특성분석파트(772)는 상기 음성자료의 파형정보인 기준파형정보를 생성하고, 상기 기준파형정보의 주파수, 거칠기, 포즈(pause), 빠르기, 리듬, 성량 등을 포함하는 음성특성을 분석하는 기능을 수행하는 것으로서, 이 때 기준파형정보라 함은 상기 제 1 네이티브스피커(10)의 목소리에 대한 파형정보로서, 개개인의 목소리는 파동을 가지므로, 그 특정한 파동의 생김새를 일컫는 것이다. 이는 개개인에 따라 모두 다른 값을 가지므로, 기준파형정보는 각각의 제 1 네이티브스피커(10)의 특성을 반영한다고 할 수 있음은 물론이다.

더불어 기준파형정보가 생성되면, 주파수, 거칠기, 포즈(pause), 빠르기, 리듬, 성량 등을 포함하는 음성특성을 분석하게 된다. 이 때 주파수는 목소리의 높낮이를 의미하는 것이며, 개인마다 목소리의 주파수가 다르므로 주파수를 통해 제 1 네이티브스피커(10) 각각의 음성의 높낮이를 분석하는 것이다. 또한 거칠기는 목소리의 음색을 나타내는 것으로서, 전반적인 파형이 매끄러운 형태를 띠는지, 혹은 파장이 매끄럽지 못하고 거친 형태를 나타내는 지에 대한 것으로서, 파장의 거칠기에 따라 음색이 달라지므로 개개인의 음성특성에 포함되는 것이다. 덧붙여 포즈(pause)는 개인의 언어습관에 따라 달라질 수 있으며, 단어 중간 중간, 혹은 특정 문장을 말하는 도중 호흡을 하는 경우 등에 따라 중간 중간 멈추는 구간이 생기게 되는데, 그 역시 개인의 발화습관을 반영한다. 빠르기는 말하는 속도의 빠르기를 의미하며, 리듬이나 성량은 말의 리듬 및 크기를 나타낸다.

이와 같은 주파수, 거칠기, 포즈(pause), 빠르기, 리듬, 성량 등은 기준파형정보에 나타나는 파장의 파형 분석을 통해 이루어질 수 있으며, 이는 기존의 목소리 분석 소프트웨어 등을 통해 구현될 수 있다.

변조대상분석파트(773)는 상기 음성답안에 대한 파형정보인 변조파형정보를 생성하고, 상기 변조파형정보의 상기 음성특성을 분석하는 기능을 수행하는 것으로서, 이는 상술한 음성특성분석파트(772)와 그 기능이 동일하므로 상세한 설명을 생략하도록 한다.

변조수행파트(774)는 입력된 상기 음성답안에 대한 상기 음성특성을 상기 제 1 네이티브스피커(10)의 상기 음성특성으로 변조 처리한 변조답안을 생성하는 생성하는 것으로서, 이는 결국 제 2 네이티브스피커(21)의 음성특성을 제 1 네이티브스피커(10)의 음성특성으로 변조 처리하여, 제 2 네이티브스피커(21)를 통해 입력된 음성답안을 제 1 네이티브스피커(10)의 목소리로 변조 처리하는 것이다.

따라서 이와 같은 변조답안생성부(770)를 통해 상기 음성답안을 상기 제 1 네이티브스피커(10)의 음성으로 변조한 변조답안이 생성되면, 변조답안제공부(780)를 통해 상기 변조답안을 상기 학습자(30)에게 제공함으로써 위급 상황 시에 대응할 수 있도록 하는 것이다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 화상 학습 기반의 일대일 외국어 학습 시스템의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

10 : 제 1 네이티브스피커 20 : 수업진행컨트롤러
21 : 제 2 네이티브스피커 30 : 학습자
100 : 학습자료서버 110 : 학습자료저장부
120 : 데이터베이스 121 : 자료데이터베이스
122 : 영상데이터베이스 130 : 영상자료저장부
200 : 예상질문생성모듈 210 : 용어추출부
220 : 중요도파악부 221 : 기준팩터파악파트
222 : 비교팩터파악파트 223 : 중복팩터파악파트
224 : 중요도파악파트 230 : 질문키워드지정부
240 : 예상질문생성부 300 : 예상질문준비모듈
400 : 학습제공모듈 410 : 학습답안입력부
420 : 지문선택부 430 : 대화학습수행부
500 : 문답수행모듈 510 : 학습질문입력부
520 : 모범답안선택부 530 : 답변제공부
540 : 텍스트질문입력부 550 : 텍스트답안입력부
560 : 답안제공부 570 : 긴급질문지정부
600 : 단축키생성모듈 610 : 단축키생성부
620 : 답안대응부 630 : 지문대응부
700 : 상황대처모듈 710 : 긴급멘트제공부
720 : 긴급대응부 730 : 연관성파악부
731 : 질문리스트생성파트 732 : 비교리스트생성파트
733 : 연관도산출파트 740 : 추가질문지정부
750 : 추가설명제공부 760 : 음성답안입력부
770 : 변조답안생성부 771 : 음성자료추출파트
772 : 음성특성분석파트 773 : 변조대상분석파트
774 : 변조수행파트 780 : 변조답안제공부

Claims (13)

1. 화상 학습 기반의 일대일 외국어 학습 시스템으로서,
   외국어로 이루어진 지문을 수록한 학습자료를 입력받아 자료데이터베이스에 저장하는 학습자료저장부 및, 제 1 네이티브스피커로부터 상기 학습자료에 대한 학습영상을 입력받아 영상데이터베이스에 저장하는 영상자료저장부를 포함하는 학습자료서버;
   상기 학습자료를 기반으로 상기 학습자료에 대한 적어도 하나 이상의 예상질문을 생성하는 예상질문생성모듈;
   상기 제 1 네이티브스피커로부터 상기 예상질문에 대한 모범답안영상을 입력받아 상기 영상데이터베이스에 저장하는 예상질문준비모듈;
   학습자에게 상기 지문에 대해 생성된 상기 학습영상을 제공하는 학습영상제공부를 포함하는 학습제공모듈;
   상기 학습자로부터 상기 학습영상에 대한 학습질문을 입력받는 학습질문입력부와, 상기 학습질문을 제 2 네이티브스피커에게 제공하고 상기 제 2 네이티브스피커로부터 상기 학습질문과 일치하는 상기 예상질문에 대한 상기 모범답안영상을 선택받는 모범답안선택부 및, 선택된 상기 모범답안영상을 상기 학습자에게 제공하는 답변제공부와, 상기 예상질문과 일치하지 않는 상기 학습질문을 긴급질문으로 지정하는 긴급질문지정부를 포함하는 문답수행모듈;
   상기 긴급질문 생성에 따라 기 저장된 긴급안내멘트를 상기 학습자에게 제공하는 긴급멘트제공부 및, 상기 긴급질문을 상기 제 2 네이티브스피커에게 제공하고 상기 제 2 네이티브스피커로부터 상기 긴급질문에 대한 텍스트답안을 입력받아 상기 학습자에게 제공하는 긴급대응부와, 상기 긴급질문과 기 생성된 복수개의 상기 예상질문 사이의 수치화된 연관도를 산출하는 연관성파악부 및, 상기 연관도의 고저에 따라 상기 예상질문 중 적어도 어느 하나를 추가질문으로 지정하는 추가질문지정부 및, 상기 추가질문에 대해 기 생성된 상기 모범답안영상을 추가영상으로서 상기 학습자에게 제공하는 추가설명제공부를 포함하는 상황대처모듈;을 포함하되,
   상기 연관성파악부는,
   상기 긴급질문에 포함된 용어에 대한 질문용어리스트를 생성하는 질문리스트생성파트와, 각각의 상기 예상질문 별로 상기 예상질문에 포함된 용어에 대한 비교용어리스트를 생성하는 비교리스트생성파트 및, 상기 질문용어리스트와 상기 복수개의 비교용어리스트를 비교 처리하여 수치화된 연관도를 산출하는 연관도산출파트를 포함하고,
   상기 연관도산출파트는,
   최소 가중 방식이 적용된 다음의 수학식 5를 통해 수치화된 연관도를 산출하는 것을 특징으로 하는, 화상 학습 기반의 일대일 외국어 학습 시스템.
   수학식 5,

   

   
   (여기서,

   

   는 질문용어리스트에 포함된 전체 용어의 빈도수,

   

   은 비교용어리스트에 포함된 전체 용어의 빈도수,

   

   는 질문용어리스트에 포함된 용어 중 비교용어리스트에 포함된 용어와 중복되는 중복용어의 빈도수,

   

   은 비교용어리스트에 포함된 용어 중 질문용어리스트에 포함된 용어와 중복되는 중복용어의 빈도수)
2. 제 1항에 있어서,
   상기 외국어 학습 시스템은,
   입력수단을 통해 입력되는 복수의 단축키를 생성하는 단축키생성부 및,
   하나의 상기 모범답안영상마다 하나의 단축키를 대응 처리하는 답안대응부를 포함하는 단축키생성모듈;을 더 포함하며,
   상기 모범답안선택부는,
   상기 입력수단을 통한 상기 단축키의 입력을 통해 상기 제 2 네이티브스피커로부터 상기 학습질문과 일치하는 상기 예상질문에 대한 상기 모범답안을 선택받는 것을 특징으로 하는, 화상 학습 기반의 일대일 외국어 학습 시스템.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 영상자료저장부는,
   상기 제 1 네이티브스피커로부터 상기 학습자료에 포함된 지문별로 상기 학습영상을 입력받아 상기 영상데이터베이스에 저장하고,
   상기 단축키생성모듈은,
   학습영상에 포함된 하나의 상기 지문마다 하나의 단축키를 대응 처리하는 지문대응부를 더 포함하며,
   상기 학습제공모듈은,
   상기 학습영상제공부를 통해 상기 학습자에게 상기 학습영상에 포함된 하나의 지문이 선출력된 후 상기 학습자로부터 상기 지문에 대한 학생답안을 입력받는 학습답안입력부와,
   상기 학생답안을 상기 제 2 네이티브스피커에게 제공하고, 상기 입력수단을 통한 상기 단축키의 입력을 통해 상기 제 2 네이티브스피커로 부터 상기 학습자에게 제공될 지문을 선택받는 지문선택부 및,
   상기 학습자에게 상기 제 2 네이티브스피커로부터 선택된 상기 지문과 대응되는 학습영상을 제공하는 대화학습수행부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 화상 학습 기반의 일대일 외국어 학습 시스템.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 문답수행모듈은,
   상기 학습자로부터 상기 학습영상에 대한 텍스트질문을 입력받는 텍스트질문입력부 및,
   상기 텍스트질문을 상기 제 2 네이티브스피커에게 제공하고, 상기 제 2 네이티브스피커로부터 상기 텍스트질문에 대한 텍스트답안을 입력받는 텍스트답안입력부 및,
   상기 텍스트답안을 상기 학습자에게 제공하는 답안제공부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 화상 학습 기반의 일대일 외국어 학습 시스템.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 예상질문생성모듈은,
   상기 학습자료에 속한 복수개의 상기 지문에 포함된 용어를 추출하는 용어추출부 및,
   복수개의 상기 용어에 대한 특성 팩터를 통해 상기 용어에 대한 수치화된 중요도를 산출하는 중요도파악부와,
   상기 중요도의 고저에 따라 상기 용어를 질문키워드로 지정하는 질문키워드지정부 및,
   상기 질문키워드를 기반으로 상기 예상질문을 생성하는 예상질문생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 화상 학습 기반의 일대일 외국어 학습 시스템.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 중요도파악부는,
   하나의 상기 지문을 기준지문으로 지정하고, 상기 기준지문에 포함된 상기 용어에 대한 기준팩터를 산출하는 기준팩터파악파트,
   상기 기준지문을 제외한 다른 상기 지문에 포함된 상기 용어에 대한 비교팩터를 산출하는 비교팩터파악파트,
   복수의 상기 지문에 동시에 출현한 상기 용어에 대한 중복팩터를 산출하는 중복팩터파악파트,
   산출된 상기 기준팩터와 상기 비교팩터 및 상기 중복팩터에 가중치를 부여하여 상기 용어에 대한 중요도를 산출하는 중요도파악파트로 이루어진 것을 특징으로 하는, 화상 학습 기반의 일대일 외국어 학습 시스템.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 기준팩터파악파트는,
   다음의 수학식 1을 통해 상기 기준팩터를 산출하고,
   상기 비교팩터파악파트는,
   다음의 수학식 2를 통해 상기 비교팩터를 산출하며,
   상기 중복팩터파악파트는,
   다음의 수학식 3을 통해 상기 중복팩터를 산출하고,
   상기 중요도파악파트는,
   다음의 수학식 4를 통해 상기 용어에 대한 중요도를 산출하는 것을 특징으로 하는, 화상 학습 기반의 일대일 외국어 학습 시스템.
   수학식 1,

   

   
   (여기서,

   

   는 기준지문

   

   에 포함된 용어

   

   의 기준팩터,

   

   는 기준지문

   

   에 포함된 용어

   

   의 합계,

   

   는 용어

   

   의 정확도)
   수학식 2,

   

   
   (여기서,

   

   는 용어

   

   의 비교팩터,

   

   는 입력된 전체 지문의 집합,

   

   는 상기 집합

   

   에 포함된 지문 중 어느 하나,

   

   는 출현빈도팩터로서 지문

   

   에 용어

   

   가 출현하는 경우에는 1, 출현하지 않는 경우에는 0)
   수학식 3,

   

   
   (여기서,

   

   는 용어

   

   에 대한 중복팩터,

   

   는 출현빈도팩터로서 지문

   

   에 용어

   

   가 출현하는 경우에는 1, 출현하지 않는 경우에는 0,

   

   는 중복출현빈도팩터로서 지문

   

   에 용어

   

   가 동시 출현하는 경우에는 1, 출현하지 않는 경우에는 0)
   수학식 4,

   

   
   (여기서,

   

   는 용어

   

   의 중요도,

   

   는 수학식 1을 통해 산출된 기준지문

   

   에 포함된 용어

   

   의 기준팩터,

   

   는 기준특성가중치,

   

   는 수학식 2를 통해 산출된 용어

   

   의 비교팩터,

   

   는 비교특성가중치,

   

   는 수학식 3을 통해 산출된 용어

   

   에 대한 중복팩터,

   

   는 중복특성가중치)
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 제 1항에 있어서,
    상기 상황대처모듈은,
    상기 제 2 네이티브스피커로부터 상기 긴급질문에 대한 음성답안을 입력받는 음성답안입력부 및,
    상기 음성답안을 상기 제 1 네이티브스피커의 음성으로 변조한 변조답안을 생성하는 변조답안생성부 및,
    상기 변조답안을 상기 학습자에게 제공하는 변조답안제공부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 화상 학습 기반의 일대일 외국어 학습 시스템.
13. 제 12항에 있어서,
    상기 변조답안생성부는,
    입력된 상기 학습영상 및 상기 모범답안영상으로부터 상기 제 1 네이티브스피커에 대한 음성자료를 추출하는 음성자료추출파트 및,
    상기 음성자료의 파형정보인 기준파형정보를 생성하고, 상기 기준파형정보의 주파수, 거칠기, 포즈(pause), 빠르기, 리듬, 성량 등을 포함하는 음성특성을 분석하는 음성특성분석파트와,
    상기 음성답안에 대한 파형정보인 변조파형정보를 생성하고, 상기 변조파형정보의 상기 음성특성을 분석하는 변조대상분석파트 및,
    입력된 상기 음성답안에 대한 상기 음성특성을 상기 제 1 네이티브스피커의 상기 음성특성으로 변조 처리한 변조답안을 생성하는 변조수행파트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 화상 학습 기반의 일대일 외국어 학습 시스템.

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