가상현실로 배우는 칫솔질, 실제 치면세균막 감소 효과 입증
[연구필요성]
치면세균막은 치아우식증과 치주질환의 핵심 원인 중 하나로, 정확한 칫솔질 습관 형성이 구강질환 예방의 출발점이다. 기존 칫솔질 교육은 주로 설명, 인쇄물, 정적인 시각자료에 의존해 상호작용성과 숙련 유지 측면에서 한계가 있었다. 연구팀은 사용자가 가상공간에서 직접 칫솔질을 수행하며 반복 연습하고 즉각적인 피드백을 받을 수 있는 몰입형 가상현실(VR) 기반 칫솔질 교육 프로그램을 개발하고, 실제 구강위생 개선 효과를 검증하고자 했다.
[연구성과/기대효과]
서울대학교 치의학대학원 연구팀은 20~39세 건강한 성인 30명을 대상으로 무작위대조시험(RCT) 수행 결과, VR 기반 칫솔질 교육군이 기존 치면착색제를 활용한 전문가 1:1 교육군보다 2주 후 치면세균막지수(PI)가 유의하게 더 크게 감소했음을 확인했다. 또한 VR 교육군은 구강건강 태도와 행동 점수도 더 크게 향상되었으며, 어지럼증 등 부작용은 보고되지 않았다. 이번 연구는 몰입형 VR이 단순한 시청형 교육을 넘어, 실제 구강위생 행동 변화와 임상지표 개선까지 이끌 수 있음을 보여준다는 점에서 의미가 있다. 향후 치과 임상, 학교, 지역사회 구강보건사업 등에서 확장 적용 가능성이 기대된다.
[본문]
서울대학교 치의학대학원 연구팀이 몰입형 가상현실(VR) 기반 칫솔질 교육이 기존 전문가 중심 칫솔질 교육보다 실제 구강위생 개선에 더 효과적이라는 점을 무작위대조시험(RCT)을 통해 입증했다. 연구 결과는 국제학술지 Clinical Oral Investigations에 게재되었다. 본 연구는 보건복지부 한국보건산업진흥원 의과학자 연수지원 프로그램 지원으로 수행되었다.
기존 구강보건교육은 설명식 전달, 인쇄물, 정적인 시청각 자료에 의존하는 경우가 많아 학습자의 능동적 참여와 행동 유지 측면에서 한계가 있었다. 연구팀은 사용자가 가상공간 안에서 직접 칫솔을 움직이며 반복적으로 연습하고, 올바른 각도와 순서에 따라 즉각적인 피드백을 받을 수 있는 VR 기반 칫솔질 교육 콘텐츠를 개발했다.
연구팀은 20~39세 건강한 성인 30명을 대상으로, VR 교육군과 기존 대조군(치면착색제를 활용한 치과위생사의 1:1 교육군)에 각각 15명씩 무작위 배정해 효과를 비교했다. VR 콘텐츠는 Meta Quest 3 기반으로 구현됐으며, 바스법(45도 칫솔 각도), 마지막 어금니 관리, 칫솔질 순서, 가상 거울을 활용한 실습 모듈로 구성됐다. 두 군 모두 약 5분간 교육을 받은 뒤 동일한 조건으로 평가를 진행했다.
평가 결과, 2주 후 치면세균막지수(PI) 감소량은 VR군이 0.44±0.48, 대조군이 0.07±0.26으로 VR군이 유의하게 우수했다(p=0.012). 또한 구강건강 태도 점수는 VR군이 35.40에서 39.06으로, 대조군은 37.70에서 38.30으로 변화해 군 간 차이가 유의했고(p=0.008), 구강건강 행동 점수 역시 VR군이 2.53에서 4.73으로, 대조군은 3.87에서 4.53으로 변화해 VR군의 향상이 더 컸다(p=0.004). 반면 출혈지수(BOP)는 2주 관찰기간 동안 유의한 차이가 없었다.
[연구결과]
Effectiveness of virtual reality-based toothbrushing instruction on oral health outcomes: A randomized controlled trial
Hye-Jin Kwon, Seung-Hee Ryu, Eun-Jae Choi, Jung-Ah Lee, Seon-Jip Kim & Hyun-Jae Cho
(Clinical Oral Investigations, http://doi.org/10.1007/s00784-026-06819-6)
- ○건강한 성인 30명을 대상으로 VR 기반 칫솔질 교육과 기존 전문가 1:1 교육을 비교하는 단일맹검 2군 무작위대조시험을 수행함.
- ○VR군은 2주 후 치면세균막지수 감소량에서 대조군보다 유의하게 우수했음(0.44±0.48 vs. 0.07±0.26, p=0.012).
- ○구강건강 태도(p=0.008)와 행동(p=0.004) 점수도 VR군에서 더 크게 향상됨.
- ○어지럼증이나 불편감 등 예상치 못한 이상반응은 보고되지 않음.
- ○연구팀은 이번 연구를 통해 몰입형 VR이 실제 구강위생 행동 변화와 임상 개선을 유도할 수 있는 교육 도구가 될 가능성을 제시함.
- ○VR(가상현실) : 사용자가 디지털로 구현된 3차원 환경에 몰입하여 상호작용할 수 있게 하는 기술.
- ○치면세균막지수(PI) : 치아 표면에 남아 있는 치면세균막의 양을 수치화한 지표로, 값이 낮을수록 구강위생 상태가 좋음을 의미한다. 연구에서는 Turesky modification of the Quigley-Hein Index를 사용했다.
- ○KAB : Knowledge, Attitude, Behavior의 약자로, 구강건강 관련 지식·태도·행동을 평가하는 지표.
- ○RCT(무작위대조시험) : 연구대상자를 무작위로 군에 배정해 중재 효과를 비교하는 연구설계로, 개입 효과를 평가하는 데 신뢰도가 높은 방법이다.
[그림설명]
그림 1. VR 기반 칫솔질 교육 콘텐츠 구성: 바스법 45도 각도 교육, 마지막 어금니 관리, 칫솔질 순서 학습, 가상 거울 실습으로 구성된 4개 모듈.
그림 2. VR 칫솔질 실습 장면: 참여자가 치아모형을 보며 직접 칫솔질 동작을 수행하고 퀴즈를 푸는 모습