본 연구는 대학 강의에서 적용되는 교수-학습법 유형(학습자-중심 vs. 교수자-중심)에 따라 학습자의 EEG 기반 주의집중 및 인지 부하가 어떻게 다르게 나타나는지를 탐색적으로 연구하였다. 생태학적 타당도를 높이기 위해 일상 적인 강의 환경과 내용, 무선 EEG 장치를 활용하였다. 대학 신입생 5명을 대상으로 두 차례의 일반 화학 수업 동안 웨어러블 무선 EEG 장치를 활용해 뇌파의 High Beta, Theta, 및 Alpha 대역 파워를 실시간으로 기록하고, 이를 기반 으로 TBR(Theta/High Beta Ratio) 및 TAR(Theta/Alpha Ratio)을 산출하였다. 윌콕슨 부호순위 검정 결과, 학습자의 외적 주의와 집중 유지를 나타내는 High Beta 대역 파워값은 1차 및 2차 수업 모두에서 교수자-중심 교수법이 적용 되었을 때 더 높게 나타났다. 작업 기억 활성화와 인지적 처리 요구 증가 또는 피로를 나타내는 Theta 대역 파워값은 1차 및 2차 수업 모두에서 학습자-중심 교수법이 적용되었을 때 더 높게 나타났다. 과제 요구량 증가, 주의 유지 어려움, 또는 피로 누적을 의미할 수 있는 TBR 값의 경우, 1차 수업에서는 학습자-중심 교수법이 적용되었을 때 더 높게 나타났지만 2차 수업에서는 유의미한 차이가 없었다. 과제 난이도의 증가와 인지 부하를 나타내는 TAR 값 의 경우, 1차와 2차 수업 모두에서 교수-학습법에 따른 차이가 나타나지 않았다. 이러한 결과는 교수-학습법 유형에 따라 학습자의 주의 및 인지 처리와 관련된 신경생리학적 반응이 달라질 수 있음을 시사하며, 향후 교육 환경에서 EEG 기반 분석이 교수-학습법 연구에 활용될 수 있는 가능성을 제시한다.

This exploratory study examined differences in university students’ attention and cognitive load as measured by electroencephalography (EEG) under two instructional approaches: student-centered and instructor-centered teaching. To enhance ecological validity, the study was conducted in a routine classroom environment using standard instructional content and a wearable wireless EEG device. Five first-year university students participated in two sessions of a general chemistry lecture, during which High Beta, Theta, and Alpha band power were recorded in real time. Based on these measurements, the Theta/High Beta ratio (TBR) and Theta/Alpha Ratio (TAR) were calculated. Wilcoxon signed-rank tests indicated that High Beta power, reflecting external attention and sustained focus, was consistently higher during instructor-centered instruction in both sessions. In contrast, Theta power, associated with working memory activation and increased cognitive processing demands or fatigue, was higher during student-centered instruction in both sessions. Higher TBR values, which may reflect increased task demands, difficulties in maintaining attention, or accumulated fatigue, were observed during student-centered instruction in the first session; however, no significant difference was found in the second session. Moreover, no significant differences were observed in TAR, an indicator of task difficulty and cognitive load, between instructional approaches in either session. These findings suggest that students’ neurophysiological responses related to attention and cognitive processing vary according to instructional methods and highlight the potential contribution of EEG-based analyses to future research in educational settings.

Abstract
요 약
1. 서론
2. 이론적 배경
    2.1. 교수자-중심 및 학습자-중심 교수법
    2.2. 학습 상황에서 EEG 측정의 활용
    2.3. 주의집중과 인지 부하를 반영하는 EEG 지표
3. 연구방법
    3.1. 연구 참가자
    3.2. 사전 검사
    3.3. 뇌파 측정
    3.4. 연구 절차
    3.5. 뇌파 자료 처리
4. 연구결과
    4.1. 교수자-중심 교수법과 학습자-중심 교수법에따른 High Beta 대역 파워값의 차이
    4.2. 교수자-중심 교수법과 학습자-중심 교수법에따른 Theta 대역 파워값의 차이
    4.3. 교수자-중심 교수법과 학습자-중심 교수법에따른 TBR 값의 차이
    4.4. 교수자-중심 교수법과 학습자-중심 교수법에따른 TAR 값의 차이
5. 논의
REFERENCES

• 이현아(연세대학교 교양교육연구소 연구교수) | Hyuna Lee
• 김해인(㈜브레인유 선임연구원) | Haein Kim
• 박현(㈜브레인유 수석연구원) | Hyun Park
• 김광무(㈜브레인유 연구소장) | Kwang Moo Kim
• 조현모(연세대학교 학부대학 교수) | Hyeon Mo Cho Corresponding author