EduTech Backend: 교육 사각지대를 줄이기 위한 실시간 학습 지원 서버

EduTech Backend는 대면 교육 현장에서 청각장애인, 외국인 학생 등 정보 접근에 어려움을 겪는 학습자를 위해 실시간 자막 및 번역 기능을 지원하는 백엔드 시스템입니다.

강의실 내 음성 중심 전달 방식의 한계를 보완하고, 학습자의 이해와 참여를 돕는 것을 목표로 합니다.

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1. 프로젝트 개요

대면 수업 환경에서는 강사의 설명이 음성 중심으로 전달되기 때문에
청각장애인이나 언어 장벽이 있는 외국인 학생은 수업을 따라가기 어려운 문제가 존재합니다.

본 프로젝트는 이러한 교육 사각지대를 해결하기 위해 기획되었습니다.
실시간 정보 전달과 번역 기능을 통해, 학습자가 수업 내용을 보다 쉽게 이해할 수 있도록 지원합니다.

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2. 프로젝트 목표

• 청각장애인과 외국인 학생의 수업 접근성 향상
• 대면 교육 환경에서 실시간 정보 전달 지원
• 번역 기능을 통한 언어 장벽 해소
• 간편한 참여 구조를 통한 사용자 경험 개선

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3. 핵심 기능

• 강의실 생성 및 참여 기능
• 인증 코드 기반 간편 입장 구조
• 실시간 정보 전달을 위한 API 제공
• Ollama 기반 번역 기능
• OCR 및 문서 텍스트 추출 지원
• 사용자 및 세션 상태 관리

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아키텍쳐

4. 기술 스택

Backend

• Java
• Spring Boot
• Spring Web / WebFlux

Real-time

• WebSocket

Security

• Spring Security 기반 접근 제어

Database

• MySQL
• JPA (Hibernate)

AI / Text Processing

• Ollama (번역 및 텍스트 처리)
• Tess4J (OCR)
• Apache PDFBox (문서 처리)

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5. 시스템 구조

• Client → Spring Boot API Server
• API Server → MySQL
• WebSocket을 통한 실시간 데이터 전달
• Spring Security 기반 요청 접근 제어
• Ollama를 활용한 번역 및 텍스트 처리 수행

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6. 설계 특징

1) 접근성을 고려한 참여 구조

복잡한 로그인 절차 대신 인증 코드 기반 입장 방식을 적용하여
사용자가 빠르게 수업에 참여할 수 있도록 설계했습니다.

2) 대면 교육 환경 중심 설계

온라인 플랫폼이 아닌 실제 강의실 환경에서의 사용성을 고려하여,
실시간 정보 전달과 즉시 접근성에 초점을 맞췄습니다.

3) 실시간 처리 구조

WebSocket 기반 통신을 활용하여
강의 중 발생하는 정보를 실시간으로 전달할 수 있도록 설계했습니다.

4) AI 기반 번역 처리

Ollama를 활용하여 텍스트를 실시간으로 번역함으로써
외국인 학습자의 이해를 돕고 학습 접근성을 향상시켰습니다.

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7. 기대 효과

• 청각장애인의 수업 이해도 및 참여도 향상
• 외국인 학생의 실시간 학습 지원
• 교육 참여 격차 완화
• 대면 교육 환경의 접근성 개선

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8. 향후 개선 방향

• 실시간 자막 정확도 향상
• 번역 품질 개선 및 다국어 확장
• 사용자 맞춤형 학습 지원 기능 추가
• 실제 교육 현장 적용 및 피드백 반영

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9. 프로젝트 의의

본 프로젝트는 단순한 기능 구현을 넘어,
기술을 통해 교육 환경의 정보 격차를 줄이고
더 많은 학습자가 동등하게 참여할 수 있는 환경을 만드는 데 목적이 있습니다.

특히 제한된 시간 내 핵심 문제를 정의하고 해결하는 과정을 통해
실제 서비스 설계 역량을 강화할 수 있었습니다.