디지털트윈 기반 반도체 칩 분류 시뮬레이터 개발 및 교육 효과 분석

• 영문명: Development of Digital Twin-Based Semiconductor Chip Sorting Simulator and Analysis of its Educational Effectiveness
• 발행기관: 한국산업기술융합학회(구. 산업기술교육훈련학회)
• 저자명: 우재우(Jae-Woo Woo) 신승중(Seung-Jung Shin)
• 간행물 정보: 『산업기술연구논문지』제30권 3호, 101~114쪽, 전체 14쪽
• 주제분류: 공학 > 산업공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2025.09.30

국문 초록

본 연구는 디지털트윈 기술을 활용한 반도체 칩 분류 시뮬레이터를 개발하고, 이를 직업교육 현장에 적용하여 교육 효과를 분석하였다. Unity 기반으로 구현된 시뮬레이터는 Mitsubishi PLC와 연동되어 칩 이송 및 분류 공정을 가상환경에서 구현하였으며, 학습자는 제어 로직을 구성하고 시뮬레이션을 수행함으로써 공정 원리를 체험할 수 있도록 설계되었다. 직업교육 훈련생 52명을 대상으로 설문조사를 실시하고, 기술통계, 상관분석, 탐색적 요인분석, 확인적 요인분석, 단순 회귀분석을 통해 디지털트윈 수업의 교육 효과성을 중심으로 학습 만족도, 학습 흥미, 기술적 구현 완성도 간의 관계를 분석하였다. 그 결과, 교육 효과성은 세 변수 모두에 유의한 정(+)의 영향을 미쳤으며, 특히 기술적 구현 완성도에 대한 설명력이 가장 높게 나타났다. 본 연구는 디지털트윈 기반 시뮬레이터 수업이 직업교육 에서 효과적인 실습 대안이 될 수 있음을 실증적으로 확인하였으며, 향후 디지털 실습 콘텐츠 확산에 기초자료를 제공한다는 점에서 의의가 있다.

영문 초록

In this study, a semiconductor chip classification simulator using digital-twin technology was developed and utilized in vocational education to assess its effectiveness. The Unity-based simulator, which is integrated with a Mitsubishi PLC, replicates chip-transfer and classification processes in a virtual environment, thus enabling learners to design control logic and experience process principles. A survey of 52 vocational trainees was analyzed using descriptive statistics, correlation analysis, exploratory and confirmatory factor analyses, and simple regression. Results showed that educational effectiveness exerted significant positive effects on learning satisfaction, learning interest, and technical-implementation completeness, with the greatest explanatory power for technical-implementation completeness. The findings suggest that digital twin-based simulators can serve as an effective practice alternative in vocational education and provide a foundation for the broader dissemination of digital learning content.

목차

Ⅰ. 서 론

Ⅱ. 이론적 배경

Ⅲ. 시뮬레이터 개발

Ⅳ. 연구방법

Ⅴ. 연구 결과

Ⅵ. 연구 결과

Ⅶ. 한계 및 제언

References

키워드

디지털트윈 반도체 PLC 시뮬레이터 직업교육 학습만족도 Digital Twin Semiconductor PLC Simulator Vocational Education Learning Satisfaction