수탁연구 CR 2006-56-2 정보과학영재교육교수학습자료 중등탐색단계단원 2 미래의컴퓨터기술
수탁연구 CR 2006-56-2 정보과학영재교육교수학습자료 중등탐색단계단원 2 미래의컴퓨터기술 연구진 연구책임자 공동연구자 연구조원 : 김미숙( 한국교육개발원) : 유효현( 한국교육개발원) : 김아름( 한국교육개발원) 집필진 예홍진( 아주대학교) 최종기( 평택태광고등학교) 이근백( 천안계광중학교) 검토진 ( 가나다순) 김창수( 제주여자상업고등학교) 박상찬 (KAIST) 박효훈 (ICU) 오성훈( 인천산곡초등학교) 유철중( 전북대학교) 이경숙( 성남풍생중학교) 정치봉( 순천향대학교)
머리말 지식정보화사회로불리는 21세기의시작점에살고있는현대인에게정보를효율적으로조직하여새로운정보를창출하는정보관련능력은매우중요한생존능력이다. 정보과학의중요성은전문과학기술분야를넘어서우리의일상생활깊숙이들어와있으며, 논리적사고, 비판적사고, 수리적사고, 언어능력등에바탕을둔효율적인정보처리능력은인간의삶의질을높이는창의적산출물생산에핵심적인능력이되고있다. 이에따라정보과학분야에높은흥미와적성을보이는영재들을대상으로정보과학에대한그들의어린호기심을충족시키고, 가진잠재력의싹을꽃피우게도와주는정보과학영재교육은국가영재교육의맥락속에서진행되고있다. 하지만그동안현장에서의절실한필요에도불구하고정보과학영재교육은체계적인교육과정은커녕변변한교재나교수학습자료의지원없이이루어지고있던측면이컸다. 본자료는 2005 년교육인적자원부위탁 정보과학영재교육을위한교육과정, 선발도구, 및교수학습자료개발 의후속연구로서, 2005년수립한정보과학영재교육과정을따르고있다. 2005년도에이미개발한 1학기분중학생용정보과학영재교육교수학습자료에이어 2006년도에 2 학기분의자료를개발함으로써, 2년에걸쳐 3 개년중학생용교수학습자료시리즈가완성되었다. 본교수학습자료시리즈의구성은 탐색 - 발전 - 심화 의수준별삼단계로이루어져있으며, 각단계별로 2005년에단원 1 이, 2006년에단원 2와단원 3이개발되어총 9종의책자로구성되었다. 본책자는이중 탐색 단계의교수학습자료이다. 교사들이이책자를활용할때그대로실제수업에편리하게적용할수있도록학생들의읽기자료와활동지등에주안점을두었다. 하지만이제더나아가교사가이책자내용에자신의반짝이는독창적아이디어를추가해자신의학생과수업여건에가장잘맞는내용으로재창조하여사용하는토대가된다면더욱좋겠다. 따라서각책자는중학생영재를대상으로 4~12주분량의교수학습활동을제안하고있지만, 교사재량으로초등학생영재를위한수업에활용하거나또는그적용기간을축소하거나확대재구성해사용할수도있겠다. 본교수학습자료가정보과학영재교육현장에서교사가즐겁고도전적인교수학습활동을이끌어내는시작과밑거름이되기를기대한다. 끝으로이책자가나오기까지많은사람들의노력이있었다. 우선밤샘작업도마다않고수차례에걸친집중작업과수정보완과정을거쳐각단원의내용을훌륭하게집필해준집필진과, 그내용을꼼꼼하게검토하고때론구체적아이디어까지제공해준검토진, 과제를총괄해준연구진, 또이연구가애초가능하게해준교육부과학실업교육정책과의지원에감사를드린다. 2006년 12월한국교육개발원 원장
차 례 Ⅰ. 총론 1 1. 정보과학영재교육프로그램개발 3 2. 정보과학영재교육과정개요 10 3. 정보과학영재교육교수학습자료개요 27 4. 개발된중학생용정보과학영재교육교수학습자료체제 31 Ⅱ. 교수학습자료 43 단원개요 47 단원목표 48 개념모형도 48 단원학습내용 49 1 주주제오리엔테이션 51 2 주주제전자태그의동작원리이해하기 74 3 주주제개인정보침해사례분석하기 106 4 주주제전자태그활용사례탐구하기 130 5 주주제유비쿼터스홈시스템체험하기 153 6 주주제헬스케어서비스탐구하기 184 7 주주제새로운유비쿼터스서비스제안하기 215 8 주주제휴대목적에따른기능분석하기 244 9 주주제휴대방법에따른디자인제안하기 268 10 주주제새로운개인용휴대장치설계하기 290 11 주주제미래의일상생활상상하기 307 12 주주제단원결론및평가 347 단원마무리학생설문조사 355 부록 357 [ 부록 1] 정보과학영재교육과정구성기본방향 359 [ 부록 2] 정보과학영재교육관련자네트워크 363 색인 368
Ⅰ. 총론 - 1 -
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1. 정보과학영재교육프로그램개발 시 도교육청의영재학급및영재교육원등에서활용하는영재교육프로그 램은영재교육의본질을효과적으로추구하고달성할수있으며, 사용이용이하 도록다음과같은방향으로개발한다. 즉 1) 개별화맞춤형영재교육의취지를 살려무엇보다도교육프로그램이투입될교육대상자의특성을우선적으로이해 하고 2) 창의적문제해결력과자기주도적인학습능력을신장할수있도록하 며 3) 속진ㆍ선행학습보다는심화학습을중심으로하고 4) 각시 도교육청에서 자체적으로응용개발하는데활용할수있으며 자율적으로수업에활용할수있도록구성한다. 5) 교사가최대한재량을가지고 위의방향은영재교육교수학습자료를개발하는일반적인방향이다. 이에더 해특별히정보과학분야의영재교수학습자료를개발하기위해서는보다구체 적으로어떠한특성을가지는학습자를대상으로, 무엇을목표로하여, 어떠한 내용과방법으로학생들을지도해야하는지에대한청사진이필요하다. 한국교육 개발원영재교육센터에서는 2005년에델파이조사와전문가협의회를통해정보 과학과그인근학문분야전문가들의정보과학영재교육에대한폭넓은의견을 청취하고수렴하였다. 이러한연구내용을토대로하여정보과학영재교육이목표 로할교육대상자들이누구인지를명시하고정보과학영재교육과정의기본방 향과교수학습프로그램개발의기본지침을수립하였다( 김미숙, 이재호, 2005). 다음에서는그교육과정과프로그램의핵심내용인정보과학영재교육의대상자, 교육목표, 교육내용, 교육방법, 교육평가등을소개하도록하겠다. 가. 정보과학영재교육대상자 현재정보과학영재교육은흔히들수학영재, 과학영재에이어정보영재라는 말로그대상자를지칭하며정보반또는정보영재반이라는명칭으로교육을실 시하고있는곳이많다. 하지만과연초등학생이나중학생의어린시기부터정보 영재라고규정하여지칭하는것이과연적절한지에대해심도깊은토론이필요 하다. 아직까지학계에서는정보과학영재의구분에대한논의가진행중이고, 정보과학영재에대한개념정의가불명확한상태에있다. 따라서 정보영재 라는 말보다는 정보과학영재교육대상자 라는말이더적절하며미래사회에서의정 - 3 -
보과학의중요성에비추어볼때정보과학영재교육은꼭정보과학에특수한재능을보이는영재가아니더라도일반지적능력이우수한영재에게나또는다른특수재능을가지고있는영재에게도보편적으로교육될수있으며또한그필요성이강조되고있는분야이다. 따라서정보과학영재교육을효과적으로실시하기위해서는그대상자를폭넓게정의할필요가있다. 델파이와협의회를통한전문가의견조사결과에따라정보과학영재교육대상자는다음의지적능력과정의적특성중한가지또는그이상의능력과특성을보이는초등학교 4~6 학년, 중학교 1~3학년학생으로할것을권장하며, 본교수학습자료는이러한특성을가진학생을염두에두고개발되었다. < 표 1> 정보과학영재교육대상자특성 지적능력ㆍ창의적사고가우수한자ㆍ수리및논리적사고가우수한자ㆍ문제발견및문제해결력이우수한자ㆍ논리전개( 알고리즘설계) 능력이우수한자ㆍ관찰력및과학적사고가우수한자ㆍ직관력및통찰력이우수한자ㆍ새로운정보창출능력을가진자ㆍ높은지적능력을가진자 정의적특성 ㆍ뛰어난과제집착력및집중력을가진자ㆍ강한도전의식및모험심을가진자ㆍ의문이많고지적호기심이매우많은자ㆍ정보과학분야에대한관심과흥미가매우많은자ㆍ풍부한상상력및자유로운사고를가진자 나. 정보과학영재교육교육목표 정보과학영재교육은다음다섯가지를그주요교육목표로삼는다. 즉정보 과학분야에필요한필수적인사고력을신장하고, 학생들에게잠재되어있는정 보과학적성을강화하며, 정보과학분야의특정지식을습득하고, 이와관련된 특수능력을습득하며, 정보과학분야와관련된일반적인능력도아울러신장하 도록한다. - 4 -
< 표 2> 정보과학영재교육교육목표 정보과학영재교육교육목표 1. 정보과학분야에필수적인사고력을신장한다. 2. 정보과학분야의잠재적적성을강화한다. 3. 정보과학분야를구성하는특정지식을습득한다. 4. 정보과학분야와관련된특수능력을습득하되기능과는구분한다. 5. 정보과학분야와관련된일반능력을신장한다. 위의교육목표를달성하기위하여교육내용, 교육방법, 교육평가를교육목표 와일관되게상호유기적으로제시하여교육과정전반에걸쳐교육목표가명확 히반영되도록하였다. 다. 정보과학영재교육교육내용 정보과학영재교육의교육목표로설정된다섯가지중첫번째목표인정보 과학분야에필수적인사고력신장은구체적으로수리적사고, 논리전개및추론 능력, 창의적인문제발견및해결능력을핵심적인사고능력을말하는것으로교 육내용이초ㆍ중학생영재들이위의사고력을신장시킬수있는데도움을주는 내용이되게한다(< 표 3> 참조). 두번째교육목표인정보과학분야의잠재적적성을강화하는것과관련하 여교육내용이초ㆍ중학생영재들의정보과학에대한호기심을강화시켜주고, 정보과학의미래비전을제시해주며, 정보과학과실생활과의연계성을볼수있 도록설계되도록한다. 또한중학생의경우정보과학분야의진로에대한구체적 인그림을그릴수있도록도와주는내용이되게한다. 세번째목표인정보과학분야의특정지식습득을위해서이특정지식을 다음과같이명시하였다. 즉초등학생수준에서알고리즘설계, 계산원리, 기초 프로그래밍, 이산구조, 정보보호및윤리, 인간과컴퓨터의상호작용등에대한 지식이교육내용에포함되도록하고, 중학생수준에서는이들외에프로그래밍 언어, 자료구조, 기초수학이론, 정보과학과연관된과학이론, 고급프로그래밍 등을추가로교육내용에포함시킨다. - 5 -
네번째목표는정보과학분야의특수능력습득에관한것이다. 이에따라 초ㆍ중학생의교육내용에과학적규칙성발견및과학적탐구능력실습과문 제의구조화및모델링능력실습등을포함시키는것이필요하다. 중학생영재 를위해서는프로그램제작능력, 시스템개발능력, 객체지향적프로그래밍능 력등을추가적으로포함시킬수있겠다. 마지막으로정보과학분야에서필요한일반적인능력으로는자율적탐구및 하습능력, 상호작용과의사소통능력, 공동작업능력, 리더십등이있겠다. 이러 한능력은초등학생수준에서부터관심을가지고교육내용에담고있어야한다. - 6 -
< 표 3> 정보과학영재교육교육목표와교육내용 1. 2. 3. 4. 5. 교육목표 교육내용 초등학교 4-6 학년 중학교 1-3 학년 사고력신장 1-1. 수리적사고 1-1. 수리적사고 1-2. 논리전개및추론능력 1-2. 논리전개및추론능력 1-3. 창의적인문제발견및 1-3. 창의적인문제발견및해결능력해결능력 2-1. 정보과학에대한호기심 2-1. 정보과학에대한호기심 적성강화 2-2. 정보과학의미래비전제시 2-2. 정보과학의미래비전제시 2-3. 정보과학과실생활과의 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 연계성 2-4. 정보과학분야진로 3-1. 알고리즘설계 3-2. 이산구조 3-1. 알고리즘설계 3-3. 프로그래밍언어 3-2. 계산원리 3-4. 자료구조 3-3. 기초프로그래밍 3-5. 계산원리특정지식습득 3-4. 이산구조 3-6. 기초수학이론 3-5. 정보보호및윤리 3-6. 인간과컴퓨터의상호작용 4-1. 과학적규칙성발견및과학적탐구능력특수능력습득 4-2. 문제의구조화및모델링능력 5-1. 자율적탐구및학습능력 5-2. 상호작용과의사소통능력일반능력신장 5-3. 공동작업능력 5-4. 리더십 3-7. 정보과학과연관된과학이론 3-8. 고급프로그래밍 3-9. 정보보호및윤리 3-10. 인간과컴퓨터의상호작용 4-1, 문제의구조화및모델링능력 4-2. 프로그램제작능력 4-3. 시스템개발능력 4-4. 객체지향적프로그래밍능력 5-1. 자율적탐구및학습능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 5-3. 공동작업능력 5-4. 리더십 라. 정보과학영재교육교육방법 정보과학영재교육의다섯가지목표와그에따른교육내용을가지고초ㆍ중학생영재들을지도할때다음과같은교육방법, 즉교수학습활동을적절히활용할수있다. 다음에제시한다양한방법은학교급별로또는학생과교사가처한교육여건에따라융통성있게활용하도록하며교육과정에명시적으로표현 - 7 -
되게한다(< 표 4> 참조). 사고력신장활동을위해서권장되는교육방법은초등학교수준에서전문가 멘토링, 읽기와글쓰기, 발표와토론등이다. 중학교수준에서는전문가멘토링, 주제별연구프로젝트활동, 문제풀이, 발표와토론등을들수있겠다. 정보과학에대한적성을강화하는활동들로초등학생영재들에게는그룹프 로젝트, 현장교육및실습, 발표와토론, 읽기와글쓰기등을권장한다. 중학생 영재들에게는전문가특강, 발표와토론, 주제별연구프로제트, 현장교육및실 습등을통해그들이가진적성과호기심을격려하는것이바람직하다. 정보과학분야의특정지식습득에적절한교수학습활동으로는전문가멘토 링, 발표와토론, 강의, 팀티칭, 그룹프로젝트, 실험, 현장교육및실습등다양 한방법이동원될수있겠다. 초ㆍ중학생영재들이특수능력을습득하도록도와주는활동으로실험, 연구 프로젝트및현장교육과실습등이바람직하다. 일반능력신장을위해서는현장교육및실습, 프로젝트활동, 발표와토론등 을권장한다. < 표 4> 정보과학영재교육교육목표와교육방법 교육목표에따른활동 1. 사고력신장활동 2. 적성강화활동 3. 특정지식습득활동 교육방법 ( 교수학습활동 ) 초등학교 4-6 학년중학교 1-3 학년 ㆍ전문가멘토링ㆍ읽기와글쓰기ㆍ발표와토론ㆍ그룹프로젝트ㆍ현장교육및실습ㆍ발표와토론ㆍ읽기와글쓰기ㆍ전문가멘토링ㆍ발표와토론ㆍ강의ㆍ그룹프로젝트ㆍ실험ㆍ현장교육및실습 ㆍ전문가멘토링ㆍ주제별연구프로젝트ㆍ문제풀이ㆍ발표와토론ㆍ전문가특강ㆍ발표와토론ㆍ주제별연구프로젝트ㆍ현장교육및실습ㆍ전문가특강ㆍ전문가멘토링ㆍ발표와토론ㆍ강의ㆍ팀티칭ㆍ주제별연구프로젝트ㆍ실험ㆍ현장교육및실습 - 8 -
4. 5. 특수능력습득활동 일반능력신장활동 ㆍ실험ㆍ현장교육및실습ㆍ현장교육및실습ㆍ그룹프로젝트ㆍ발표와토론 ㆍ실험ㆍ현장교육및실습ㆍ주제별연구프로젝트ㆍ현장교육및실습ㆍ주제별연구프로젝트ㆍ발표와토론 마. 정보과학영재교육평가 정보과학영재교육의성과는역시다섯가지교육목표를중심으로평가하되 목표에따라평가내용과평가방법을다소달리한다(< 표 5> 참조). 사고력을평가하기위해서는특히문제발견및해결능력에초점을맞추는것 이좋겠다. 이를위한평가방법으로는전문가평가, 구술평가, 발표및토론평 가, 연구보고서평가, 작문평가등의방법이적절하다. 정보과학적성을평가하기위해서는정보과학시간의수업태도및참여도, 도 전의지등을볼수있겠다. 이를평가하는데에는관찰, 면담, 그룹프로젝트산 출물, 연구보고서등을활용하는것이권장된다. 정보과학분야의특정지식에대한평가는그내용이알고리즘, 이산구조, 프 로그래밍에관한지식, 정보보호및윤리, 인간과컴퓨터의상호작용등이관련 된다. 이를평가하기위해전문가, 그룹프로젝트산출물, 연구보고서, 발표및 토론을통한평가방법이활용될수있다. 정보과학분야의특수능력은과학적탐구능력, 설계및모델링능력및프 로그래밍능력으로평가한다. 평가방법은전문가평가및그룹프로젝트산출 물, 연구보고서, 실험ㆍ실습의산출물등을통한평가방법을사용한다. 마지막으로일반능력을평가할때는초ㆍ중학생영재들의협동수준, 발표 능력, 토론능력등을평가할수있다. 이는관찰, 그룹프로젝트산출물, 연구보 고서, 발표, 토론등의방법을통해서평가할수있겠다. - 9 -
< 표 5> 정보과학영재교육평가영역, 내용및방법 평가영역 평가내용 1. 사고력평가ㆍ문제발견및해결능력 2. 적성평가 3. 특정지식평가 4. 특수능력평가 5. 일반능력평가 ㆍ수업태도및참여도 ㆍ도전의지 ㆍ알고리즘 ㆍ이산구조 ㆍ프로그래밍에관한지식 ㆍ정보보호및윤리 ㆍ인간과컴퓨터의상호작용 ㆍ과학적탐구능력 ㆍ설계및모델링능력 ㆍ프로그래밍능력 ㆍ협동수준 ㆍ발표능력 ㆍ토론능력 평가방법ㆍ전문가평가ㆍ구술평가ㆍ발표및토론평가ㆍ연구보고서평가ㆍ작문평가ㆍ관찰평가ㆍ면담평가ㆍ그룹프로젝트산출물평가ㆍ연구보고서평가ㆍ전문가평가ㆍ그룹프로젝트산출물평가ㆍ연구보고서평가ㆍ발표및토론평가ㆍ전문가평가ㆍ그룹프로젝트산출물평가ㆍ연구보고서평가ㆍ실험ㆍ실습산출물평가ㆍ관찰평가ㆍ그룹프로젝트산출물평가ㆍ연구보고서평가ㆍ발표및토론평가 2. 정보과학영재교육과정개요 2. 1) 가. 교육과정구성체제 정보과학영재교육을위한교육과정은앞에서구체적으로기술한 정보과학 영재교육과정구성기본방향 에서제시한교육목표, 교육내용, 교육방법, 교육평 1) 김미숙, 이재호 (2005) 의내용부분발췌 - 10 -
가를반영하여초등학교고학년(4~6 학년) 과중학교정보과학영재교육대상자를 위해개발하였다. 또한전문가의견조사결과를바탕으로정리되었던 교육내용 을중심으로개발단계를체계화하고교육과정에담길하위항목을수립하여교 육과정의내용에일관성을부여함과아울러개발과정의기준이되게하였다. 개발된모든학년의교육과정은 1, 2 학기로구분하여구성하였으며, 매학기 는 16주의교육내용으로구성하였고 1주의교육내용은 2시간수업을기준으로 구성하였다. 정보과학영재교육을위한교육과정의구성체제를요약하면다음과 같다. 1) 교육과정구성체제의표준화 정보과학영재교육을위한교육과정은학년별교육내용체계의일관성을확보하기위하여교육과정의구성체제를표준화하였다. 결과적으로모든학년의교육내용체제는다음과같이표준화된체제를가지도록구성하였다. 모든학기의교육과정은오리엔테이션(1 주), 단원 1(2~8 주), 단원 2(9~15 주), 학기결론및평가(16 주) 의순으로구성하였음 모든학기의시작(1 주) 은해당학기의교육내용에대한오리엔테이션으로구 성하였으며, 각학기의마무리(16 주) 는해당학기의교육내용을정리하고평 가하는내용으로구성하였음 모든학기는오리엔테이션주와마무리주를제외한단원 성하였으며, 각단원은 7주의교육내용으로구성하였음 1, 2로구분하여구 이와같은교육과정구성체제의표준화를통하여일부초 중등교육내용을 공통적으로구성하였다. 즉, 초등과중등의교육내용중핵심내용인 알고리즘 에대한교육시행시에 주제 는공유하되 난이도 를조정하는방법으로교육과 정을구성하였다. - 11 -
2) 교육과정구성체제의모듈화 정보과학영재교육을위한교육과정은현장학교에서교육내용을탄력적으로적용할수있도록교육과정의구성체제를모듈화하였다. 결과적으로모든학년의교육내용체제는다음과같이모듈화된체제를가지도록구성하였다. 단원 1, 2의제목은교육내용을대표하는정보과학측면의주제를부여하였음 단원 1 은해당학년의교육주제에대한필수교육내용으로구성하였으며, 단 원 2는단원 1 의교육내용을활용하여창의적인프로젝트학습( 보고서작성) 을수행하도록구성하였음 단원 1의교육내용은현장학교의교육여건에따라추가또는삭제가가능 하며, 단원 2의교육주제는정보과학분야의최신주제로변경하여적용이 가능함 이와같은교육과정구성체제의모듈화를통하여다음과같은교육과정구 성및운영이가능하다. 첫번째, 교육과정의내용및분량을교수학습환경에 따라탄력적으로구성할수있다. 예를들면, 1학기 16주분량으로구성된교육 과정을 12 주분량으로축소하여운영할수있으며, 경우에따라서는 20주분량으 로확대하여운영할수도있다. 두번째, 빠르게발전하는정보과학의특성을반 영한교육과정을구성할수있다. 예를들어, 초등 6학년 1 학기 의 단원 2 의교 육주제인 휴대전화기능개선하기 와같은경우새로운첨단교육내용( 예, 학습 로봇기능개선하기) 으로교체가가능하다. 즉, 정보과학분야의영재교육과정은 첨단기술을반영하여주기적인개정작업을필요로한다. 나. 교육과정구성내용 정보과학영재교육을위한교육과정의내용은정보과학의학문적특성과영 재교육의특성을고려하여다음과같은특징을갖도록구성하였다. 1) 정보과학의핵심개념을학습하기위한교육과정 - 12 -
계산원리, 기초수학이론, 이산구조, 자료구조, 알고리즘설계, 인간과컴퓨터 의상호작용, 프로그래밍언어, 기초프로그래밍, 고급프로그래밍등정보과학 분야의핵심개념을학습할수있도록교육과정의내용을구성하였다. 2) 정보과학에대한호기심을유발하기위한교육과정 컴퓨터의구성및동작원리, 운영체제이야기, 운영체제활용및동작원리, 자료구조이야기, 컴퓨터구조이야기, 정보통신이야기등정보과학분야의주 요원리를재미있는이야기형식으로학습함으로써정보과학분야의호기심을 유발할수있도록교육과정의내용을구성하였다. 3) 정보과학에대한미래비전을제시하기위한교육과정 최신의정보과학기술주제( 미래컴퓨터기술, 새로운인터넷서비스, 텔레매 틱스등) 를학습함으로써정보과학에대한미래비전을학습자들이가질수있도 록교육과정의내용을구성하였다. 4) 정보통신윤리의식고취를위한교육과정 해커의부작용, 해커로부터나를보호하자, 나만의네티켓만들기등최근의 정보통신이용부작용에대한사례학습과이에대한대처방안등을학습함으 로써미래정보과학자들이지녀야할정보통신윤리의식을학습자들이가질수 있도록교육과정의내용을구성하였다. 5) 정보과학과실생활과의연계를위한교육과정 우리주변에서주요자료구조( 스택, 큐, 리스트, 트리, 그래프등) 찾아보기, 생활속알고리즘( 등교, 수업, 점심시간, 하교, 소풍, 긴급상황처리등) 설계하기, 생활속응용프로그램을찾아설계하기, 다양한자료구조를이용한응용프로그 램구현하기등우리생활주변에서정보과학분야의주요원리를찾아응용하 는형식으로학습함으로써정보과학과실생활과의연계가가능하도록교육과정 - 13 -
의내용을구성하였다. 6) 창의적인산출물을생산하기교육과정 미래의정보기기, 최적의귀성방법, 놀이공원의다양한알고리즘, 새로운코 드, 휴대전화기능개선하기, 스택과큐를이용한응용프로그램만들기, 미래의 컴퓨터기술, 미래의가전제품, 놀이공원알고리즘구현하기, 최첨단디지털카메 라만들기, 네비게이터기능개선하기, 응용프로그램과게임만들기등정보고 학의핵심개념을이용하여학습자들이창의적인보고서를작성할수있도록교 육과정의내용을구성하였다. 7) 학습자활동중심의교육과정 매주별학습자가교육내용에대한기초조사를실시하고발표하며이에대 한내용을토론함으로써학습자의참여를최대한유도할수있도록교육과정의 내용을구성하였다. 기초조사시행시에개별학습자가하거나그룹으로참여할 수있을것이다. 또한, 단원 2의교육시에는모든학습자가동일한교육주제를 가지고프로젝트를시행함으로써학습자의활동을극대화할수있도록교육내용 을구성하였다. 이경우에도개별학습자가프로젝트를수행하거나그룹을조직 하여프로젝트를수행하도록할수있을것이다. 다. 영재교육과정내용체계 정보과학영재교육과정의내용체계는초등학교 4학년에서중학교 3학년까지 학기별로구성되었으며, 초등학교와중학교각기탐색, 발전, 심화의 3 단계로나 뉜다. 즉초등학교 4 학년과정은 초등탐색단계, 5 학년과정은 초등발전단 계, 6 학년과정은 초등심화단계 로구분된다. 이와동일하게중학교 1학년과 정은 중등탐색단계, 2 학년과정은 중등발전단계, 3 학년과정은 중등심화 단계 로구분된다. 이러한구분은단계의심화수준을지칭해주는편의상의분 류이며, 실제현장에서는교사가융통성있게학생의학년과심화수준에맞추어 서얼마든지재구성하여사용할수있다. - 14 -
< 표 6> 정보과학영재교육과정내용체계( 초등 4학년 1 학기) 단계초등 4학년 1 학기 ( 초등탐색단계) 단 원 1. 컴퓨터구성이해하기 2. 미래의정보기기( 보고서작성) 구분주주제교육내용 2) 단원 1 단원 2 1주오리엔테이션 2주컴퓨터이야기 3주컴퓨터의구성및동작원리 4주운영체제이야기 5주운영체제활용및동작원리 6주생활속문제찾아내기 7주문제해결방법찾기 (1) 8주문제해결방법찾기 (2) 9주나는그래픽전문가 10주창의적인그래픽자료만들기 (1) 11주창의적인그래픽자료만들기 (2) 12주미래사회의정보기기는? 13주새로운정보기기설계하기 14 주 새로운정보기기동작원리제안 하기 15주새로운정보기기보고서작성 16주학기결론및평가 2-2. 정보과학의미래비전제시 3-2. 계산원리 2-1. 정보과학에대한호기심 3-2. 계산원리 2-1. 정보과학에대한호기심 3-2. 계산원리 2-1. 정보과학에대한호기심 3-2. 계산원리 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-2. 문제의구조화및모델링능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-2. 문제의구조화및모델링능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-2. 문제의구조화및모델링능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 3-6. 인간과컴퓨터의상호작용 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 3-6. 인간과컴퓨터의상호작용 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 3-6. 인간과컴퓨터의상호작용 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 2-2. 정보과학의미래비전제시 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-2. 문제의구조화및모델링능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-2. 문제의구조화및모델링능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-2. 문제의구조화및모델링능력 2) 각교육내용앞부분의번호는 6 쪽의 < 표 3> 의번호체계를따름. - 15 -
< 표 7> 정보과학영재교육과정내용체계( 초등 4학년 2 학기) 단계초등 4학년 2 학기( 초등탐색단계) 단 원 1. 자료구조이해하기 2. 최적의귀성방법( 보고서작성) 구분주주제교육내용 3) 1주오리엔테이션 단원 1 단원 2 2주자료구조이야기 3주우리주변에서스택구조찾아보기 4주스택구조표현하기 5주우리주변에서큐구조찾아보기 6주큐구조표현하기 2-1. 정보과학에대한호기심 3-4. 이산구조 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-4. 이산구조 3-4. 이산구조 4-2. 문제의구조화및모델링능력 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-4. 이산구조 3-4. 이산구조 4-2. 문제의구조화및모델링능력 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 7주우리주변에서리스트구조찾아보기 3-4. 이산구조 8주리스트구조표현하기 9주우리주변에서트리구조찾아보기 10주트리구조표현하기 3-4. 이산구조 4-2. 문제의구조화및모델링능력 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-4. 이산구조 3-4. 이산구조 4-2. 문제의구조화및모델링능력 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 11주우리주변에서그래프구조찾아보기 3-4. 이산구조 12주그래프구조표현하기 13주우리나라의귀성전쟁 14주귀성문제해결하기 15주최적의귀성방법보고서작성 3-4. 이산구조 4-2. 문제의구조화및모델링능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-2. 문제의구조화및모델링능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-2. 문제의구조화및모델링능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-2. 문제의구조화및모델링능력 16주학기결론및평가 3) 각교육내용앞부분의번호는 6 쪽의 < 표 3> 의번호체계를따름. - 16 -
< 표 8> 정보과학영재교육과정내용체계( 초등 5학년 1 학기) 단계초등 5학년 1 학기( 초등발전단계) 단 원 1. 알고리즘이해하기 2. 놀이공원의다양한알고리즘( 보고서작성) 구분주주제교육내용 4) 1주오리엔테이션 단원 1 단원 2 2주알고리즘이야기 3주생활속알고리즘( 취침알고리즘) 4주생활속알고리즘( 기상알고리즘) 5주생활속알고리즘( 주차알고리즘) 6주생활속알고리즘( 화장실알고리즘) 7주생활속알고리즘( 운동알고리즘) 8 주 9 주 10 주 11 주 생활속알고리즘 ( 긴급상황처리알고리즘) 집에서놀이공원까지그래프로 표현하기 집에서놀이공원까지알고리즘으로 표현하기 놀이공원의구성을그래프로 표현하기 12주 Big 5권으로놀이기구타기 13주새로운놀이기구만들기 14 주 새로운놀이기구를알고리즘으로 표현하기 15주놀이기구알고리즘보고서작성 16주학기결론및평가 1-2. 논리전개및추론능력 3-1. 알고리즘설계 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-1. 알고리즘설계 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-1. 알고리즘설계 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-1. 알고리즘설계 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-1. 알고리즘설계 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-1. 알고리즘설계 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-1. 알고리즘설계 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-1. 알고리즘설계 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-1. 알고리즘설계 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-1. 알고리즘설계 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-1. 알고리즘설계 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-2. 문제의구조화및모델링능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-2. 문제의구조화및모델링능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-2. 문제의구조화및모델링능력 4) 각교육내용앞부분의번호는 6 쪽의 < 표 3> 의번호체계를따름. - 17 -
< 표 9> 정보과학영재교육과정내용체계( 초등 5학년 2 학기) 단계초등 5학년 2 학기( 초등발전단계) 단 원 1. 컴퓨터구조이해하기 2. 새로운코드( 보고서작성) 구분주주제교육내용 5) 1주오리엔테이션 단원 1 2주컴퓨터구조이야기 3주컴퓨터가이용하는 2진법 4주 2진수의다양한변환방법 5주비트(bit) 의법칙찾기 6주생활속의논리회로 7주나는논리회로설계자 (1) 8주나는논리회로설계자 (2) 9주나는애니메이션전문가 2-1. 정보과학에대한호기심 3-2. 계산원리 1-1. 수리적사고 3-2. 계산원리 1-1. 수리적사고 3-2. 계산원리 1-1. 수리적사고 3-2. 계산원리 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-2. 계산원리 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-2. 문제의구조화및모델링능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-2. 문제의구조화및모델링능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 3-6. 인간과컴퓨터의상호작용 단원 2 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 10주창의적인애니메이션자료만들기 (1) 3-6. 인간과컴퓨터의상호작용 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 11주창의적인애니메이션자료만들기 (2) 3-6. 인간과컴퓨터의상호작용 12주코드이야기 13주여러가지코드비교하기 14주새로운코드만들기 15주새로운코드보고서작성 16주학기결론및평가 3-2. 계산원리 4-1. 과학적규칙성발견및과학적탐구능력 3-2. 계산원리 4-1. 과학적규칙성발견및과학적탐구능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-2. 문제의구조화및모델링능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-2. 문제의구조화및모델링능력 5) 각교육내용앞부분의번호는 6 쪽의 < 표 3> 의번호체계를따름. - 18 -
< 표 10> 정보과학영재교육과정내용체계( 초등 6학년 1 학기) 단계초등 6학년 1 학기( 초등심화단계) 단 원 1. 정보( 컴퓨터) 통신이해하기 2. 휴대전화기능개선하기( 보고서작성) 구분주주제교육내용 6) 1주오리엔테이션 단원 1 2주정보통신이야기 3주전화에서사용하는알고리즘 4주인터넷의주요알고리즘 (1) 5주인터넷의주요알고리즘 (2) 2-1. 정보과학에대한호기심 3-2. 계산원리 1-2. 논리전개및추론능력 3-1. 알고리즘설계 1-2. 논리전개및추론능력 3-1. 알고리즘설계 1-2. 논리전개및추론능력 3-1. 알고리즘설계 6주해커의부작용 3-5. 정보보호및윤리 7주해커로부터나를보호하자 3-5. 정보보호및윤리 8주나만의네티켓만들기 3-5. 정보보호및윤리 단원 2 9주새로운인터넷서비스 10주새로운인터넷서비스표현하기 11주휴대전화기능찾아보기 12주휴대전화기능알고리즘표현하기 13주새로운휴대전화기능제안하기 14주새로운휴대전화기능표현하기 15주휴대전화기능개선보고서작성 16주학기결론및평가 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-2. 문제의구조화및모델링능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-2. 문제의구조화및모델링능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-2. 문제의구조화및모델링능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-2. 문제의구조화및모델링능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-2. 문제의구조화및모델링능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-2. 문제의구조화및모델링능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-2. 문제의구조화및모델링능력 6) 각교육내용앞부분의번호는 6 쪽의 < 표 3> 의번호체계를따름. - 19 -
< 표 11> 정보과학영재교육과정내용체계( 초등 6학년 2 학기) 단계초등 6학년 2 학기( 초등심화단계) 단 원 1. 프로그램이해하기 2. 스택과큐를이용한응용프로그램만들기( 보고서작성) 구분주주제교육내용 7) 단원 1 단원 2 1주오리엔테이션 2주프로그램이야기 3주좋은프로그램과나쁜프로그램 4주생활속응용프로그램찾아보기 5주생활속응용프로그램설계하기 6주나는일류프로그래머 7주입출력프로그래밍 8주핵심프로그래밍 9주스택을이용한계산기만들기 10 주 11 주 12 주 13 주 14 주 생활속에서스택을이용한응용프로그램찾기 생활속에서스택을이용한응용프로그램구현하기 스택과큐를이용한미로찾기게임구현하기 생활속에서큐를이용한응용프로그램찾기 생활속에서큐를이용한응용프로그램구현하기 1-2. 논리전개및추론능력 3-3. 기초프로그래밍 1-2. 논리전개및추론능력 3-3. 기초프로그래밍 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-3. 기초프로그래밍 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-3. 기초프로그래밍 1-2. 논리전개및추론능력 3-3. 기초프로그래밍 1-2. 논리전개및추론능력 3-3. 기초프로그래밍 1-2. 논리전개및추론능력 3-3. 기초프로그래밍 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-3. 기초프로그래밍 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-3. 기초프로그래밍 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-3. 기초프로그래밍 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-3. 기초프로그래밍 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-3. 기초프로그래밍 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-3. 기초프로그래밍 15주미래의컴퓨터이야기 2-2. 정보과학의미래비전제시 16주학기결론및평가 7) 각교육내용앞부분의번호는 6 쪽의 < 표 3> 의번호체계를따름. - 20 -
< 표 12> 정보과학영재교육과정내용체계( 중등 1학년 1 학기) 단계중등 1학년 1 학기( 중등탐색단계) 단 원 1. 컴퓨터와정보와의관계찾기 2. 미래의컴퓨터기술( 보고서작성) 구분주주제교육내용 8) 단원 1 단원 2 1주오리엔테이션 2-4. 정보과학분야진로 2주컴퓨터와정보분야의활용분야찾기 3-5. 계산원리 3주반도체와컴퓨터 4주운영체제의특징및유형 5주운영체제의구조와프로세스 6주생활속문제찾아내기 7주문제해결하기 (1) 8주문제해결하기 (2) 9주나는그래픽전문가 10주창의적인그래픽자료만들기 (1) 11주창의적인그래픽자료만들기 (2) 12주미래의컴퓨터기술과문제점 13주미래의컴퓨터기술설계하기 14주미래의컴퓨터기술동작원리 15주미래의컴퓨터기술보고서작성 16주학기결론및평가 3-5. 계산원리 3-7. 정보과학과연관된과학이론 2-1. 정보과학에대한호기심 3-5. 계산원리 2-1. 정보과학에대한호기심 3-5. 계산원리 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-1. 문제의구조화및모델링능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-1. 문제의구조화및모델링능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-1. 문제의구조화및모델링능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 3-10. 인간과컴퓨터의상호작용 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 3-10. 인간과컴퓨터의상호작용 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 3-10. 인간과컴퓨터의상호작용 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 2-2. 정보과학의미래비전제시 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-1. 문제의구조화및모델링능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-1. 문제의구조화및모델링능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-1. 문제의구조화및모델링능력 8) 각교육내용앞부분의번호는 6 쪽의 < 표 3> 의번호체계를따름. - 21 -
< 표 13> 정보과학영재교육과정내용체계( 중등 1학년 2 학기) 단계중등 1학년 2 학기( 중등탐색단계) 단 원 1. 자료구조이해하기 2. 미래의가전제품( 보고서작성) 구분주주제교육내용 9) 1주오리엔테이션 단원 1 단원 2 2주자료구조이해하기 3주우리주변에서정렬구조찾아보기 4주정렬구조표현하기 5주우리주변에서해싱구조찾아보기 6주해싱구조표현하기 7주우리주변에서히프구조찾아보기 8주히프구조표현하기 9주우리주변에서탐색구조찾아보기 10주탐색구조표현하기 11주가전제품의기능분석하기 12주가전제품의기능알고리즘표현하기 13주가전제품의새로운기능제안하기 14주가전제품의새로운기능구현하기 2-1. 정보과학에대한호기심 3-4. 자료구조 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-4. 자료구조 1-2. 논리전개및추론능력 3-4. 자료구조 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-4. 자료구조 1-2, 논리전개및추론능력 3-4. 자료구조 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-4. 자료구조 1-2. 논리전개및추론능력 3-4. 자료구조 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-4. 자료구조 1-2. 논리전개및추론능력 3-4. 자료구조 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-1. 문제의구조화및모델링능력 1-2. 논리전개및추론능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-3. 시스템개발능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-3. 시스템개발능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 15주새로운가전제품에대한보고서작성 4-1. 문제의구조화및모델링능력 16주학기결론및평가 9) 각교육내용앞부분의번호는 6 쪽의 < 표 3> 의번호체계를따름. - 22 -
< 표 14> 정보과학영재교육과정내용체계( 중등 2학년 1 학기) 단계중등 2학년 1 학기( 중등발전단계) 단 원 1. 알고리즘이해하기 2. 놀이공원알고리즘구현하기( 보고서작성) 구분주주제교육내용 10) 1주오리엔테이션 단원 1 단원 2 2주알고리즘이야기 3 주 4 주 5 주 6 주 7 주 8 주 9 주 10 주 11 주 생활속알고리즘구현하기 ( 취침알고리즘) 생활속알고리즘구현하기 ( 기상알고리즘) 생활속알고리즘구현하기 ( 주차알고리즘) 생활속알고리즘구현하기 ( 화장실알고리즘) 생활속알고리즘구현하기 ( 운동알고리즘) 생활속알고리즘구현하기 ( 긴급상황처리알고리즘) 집에서놀이공원까지그래프형태로 구현하기 집에서놀이공원까지최단거리 구현하기 놀이공원의구성을그래프로 구현하기 12주놀이기구정렬방법구현하기 13주놀이기구탐색방법구현하기 14 주 15 주 새로운놀이기구를구현하여 설치하기 전체놀이기구탐색및정렬결과 보고서작성 16주학기결론및평가 2-1. 정보과학에대한호기심 3-1. 알고리즘설계 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-1. 알고리즘설계 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-1. 알고리즘설계 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-1. 알고리즘설계 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-1. 알고리즘설계 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-1. 알고리즘설계 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-1. 알고리즘설계 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-2. 이산구조 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-2. 이산구조 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-2. 이산구조 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-4. 자료구조 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-4. 자료구조 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 4-3. 시스템개발능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-1. 문제의구조화및모델링능력 10) 각교육내용앞부분의번호는 6 쪽의 < 표 3> 의번호체계를따름. - 23 -
< 표 15> 정보과학영재교육과정내용체계( 중등 2학년 2 학기) 단계중등 2학년 2 학기( 중등발전단계) 단 원 1. 컴퓨터구조표현하기 2. 최첨단디지털카메라만들기( 보고서작성) 구분주주제교육내용 11) 1주오리엔테이션 단원 1 단원 2 2주컴퓨터의구조이해하기 3주이진수로구성하는가상의세계 4주이진수시스템의설계및구현 5주비트에나타난법칙찾기 6주생활속의논리회로구현하기 7주나는논리회로설계자 (1) 8주나는논리회로설계자 (2) 9주나는애니메이션전문가 10 주 11 주 창의적인애니메이션자료 만들기 (1) 창의적인애니메이션자료 만들기 (2) 12주디지털카메라기능분석하기 13주디지털카메라활용하기 14 주 15 주 디지털카메라새로운기능 제안및설계하기 최첨단디지털카메라 보고서작성 16주학기결론및평가 2-1. 정보과학에대한호기심 3-5. 계산원리 1-1. 수리적사고 3-6. 기초수학이론 1-1. 수리적사고 3-6. 기초수학이론 1-1. 수리적사고 3-5. 계산원리 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-5. 계산원리 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-1. 문제의구조화및모델링능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-1. 문제의구조화및모델링능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 3-10. 인간과컴퓨터의상호작용 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 3-10. 인간과컴퓨터의상호작용 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 3-10. 인간과컴퓨터의상호작용 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 3-10. 인간과컴퓨터의상호작용 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 3-10. 인간과컴퓨터의상호작용 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-3. 시스템개발능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-1. 문제의구조화및모델링능력 11) 각교육내용앞부분의번호는 6 쪽의 < 표 3> 의번호체계를따름. - 24 -
< 표 16> 정보과학영재교육과정내용체계( 중등 3학년 1 학기) 단계중등 3학년 1 학기( 중등심화단계) 단 원 1. 정보통신이야기 2. 네비게이터기능개선하기( 보고서작성) 구분주주제교육내용 12) 1주오리엔테이션 단원 1 단원 2 2주정보통신및네트워크이야기 3주새로운인터넷서비스이야기 4주새로운인터넷서비스구현하기 5주통신알고리즘분석하기 6주새로운통신알고리즘제안하기 7주새로운통신알고리즘구현하기 8 주 새로운통신알고리즘적용분야에 대해조사 9주텔레매틱스이야기 10 주 11 주 12 주 네비게이터의특징및기능 이해하기 네비게이터의길찾기서비스 원리분석하기 텔레매틱스를이용한네비게이터의 정보송수신방법구현하기 13주새로운네비게이터기능제안하기 14주새로운네비게이터기능구현하기 15 주 새로운네비게이터기능개선 보고서작성 16주학기결론및평가 2-1. 정보과학에대한호기심 3-5. 계산원리 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 2-2. 정보과학의미래비전제시 3-1. 알고리즘설계 3-9. 정보보호및윤리 3-1. 알고리즘설계 4-1. 문제의구조화및모델링능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-1. 문제의구조화및모델링능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-3. 시스템개발능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-1. 문제의구조화및모델링능력 2-1. 정보과학에대한호기심 3-5. 계산원리 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-1. 문제의구조화및모델링능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-1. 문제의구조화및모델링능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-3. 시스템개발능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-3. 시스템개발능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-3. 시스템개발능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-1. 문제의구조화및모델링능력 12) 각교육내용앞부분의번호는 6 쪽의 < 표 3> 의번호체계를따름. - 25 -
< 표 17> 정보과학영재교육과정내용체계( 중등 3학년 2 학기) 단계중등 3학년 2 학기( 중등심화단계) 단 원 1. 프로그램활용하기 2. 응용프로그램과게임만들기( 보고서작성) 구분주주제교육내용 13) 1주오리엔테이션 단원 1 단원 2 2주프로그램이야기 3주프로그램에대한행복과성취감 4주생활속응용프로그램분석하기 5주생활속응용프로그램구현하기 6주새로운응용프로그램제안하기 7주교착상태이야기 8주교착상태해결방법구현하기 9 주 10 주 11 주 12 주 생활속에서정렬을이용한 응용프로그램찾기 생활속에서정렬을이용한 응용프로그램구현 생활속에서탐색을이용한 응용프로그램찾기 생활속에서탐색을이용한 응용프로그램구현 13주창의적인게임알고리즘설계하기 14주재미있는게임알고리즘구현하기 15주게임에대한결과보고서작성 16주학기결론및평가 3-3. 프로그래밍언어 4-4. 객체지향적프로그래밍능력 3-3. 프로그래밍언어 4-4. 객체지향적프로그래밍능력 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-8. 고급프로그래밍 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-8. 고급프로그래밍 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-8. 고급프로그래밍 2-1. 정보과학에대한호기심 3-5. 계산원리 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-2. 프로그램제작능력 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-8. 고급프로그래밍 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-8. 고급프로그래밍 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-8. 고급프로그래밍 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-8. 고급프로그래밍 3-8. 고급프로그래밍 4-2. 프로그램제작능력 3-8. 고급프로그래밍 4-2. 프로그램제작능력 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 4-1. 문제의구조화및모델링능력 13) 각교육내용앞부분의번호는 6 쪽의 < 표 3> 의번호체계를따름. - 26 -
3. 정보과학영재교육교수학습자료개요 본교수학습자료는앞에서소개한 정보과학영재교육과정( 김미숙, 이재호, 2005) 의기본체제와내용을따른다. 교사가처한교육상황에따라기본교육과정의내용을구체화및다소변형 시킬수있는융통성을가지고개발하였다. 중학생 1, 2, 3학년과정을염두에둔탐색-발전-심화의 3단계의총 9단원으 로개발되었으며, 교사의판단에따라서는초등학생에게도적용할수있다. 각단원은 1주 2차시 90분수업을기준으로단원에따라 4~12주분량의내 용을담고있으며, 교사의재량에따라수업시간과기간을줄이거나늘릴수 있다. 본교수학습자료의기본구성요소들은다음과같다. 교수학습자료구성요소 집필요소 참 고 단원제목단원개요 단원명( 학생의흥미를유발하며전체활동을함축하여나타낼수있는재미있는표현을사용하고자하였다.) 단원학습의배경, 필요성및목적, 활동구성의특징및교육과정과의관련등주제의기본방향을제시하였다. 단원목표개념모형도 전체단원의학습목표를 7-8 개정도기술하였다. 인지적영역, 정의적영역( 가치 태도), 기능적영역의목표를고루포함한다. 안다, 이해한다. 등의추상적인용어가아니라구체적이고행동적인용어로진술하였다. : 설명/ 예언/ 추측/ 비교/ 분석/ 적용/ 평가/ 설계할수있다, -- 을만들수있다, -- 을구안할수있다, --하는태도를지닌다, --한통계기법을활용할수있다등 단원( 대주제) 및주별학습내용( 소주제) 에서다루는주요한개념들을나타내었다. 본개념모형도의주요목적은본자료를사용하는교사가사용된중요한개념들의구조를한눈에파악할수있도록하는것이다. - 27 -
집필요소참고 주별교육주제 주별교육주제를기술하였다. 교육목표 정보과학영재교육의취지및목적에맞는주별교육주제의구성과지도방향에관하여기술하였다. 교육내용 위에서언급한교육목표에해당하는교육내용을맞추어제시하였다. 세부교육내용 교육내용을구체적으로기술하였으며학생들의입장에서보면 학습목표 에해당한다. 교육방법 사용할교육방법을모두기술하였다. 준비물 교사용과학생용준비물을제시하였다. 교수학습활동 주요초점질문 도입활동-본활동- 정리활동이한눈에보이도록표로제시하였다. 전체수업의진행과정과지도초점및유의점을쉽게파악할수있도록기술하였다. 교수학습활동과지도초점및유의점을포괄적으로기술하기보다각활동의지도초점및유의점을바로옆에기술하였다. 본주제에서학생들이오개념을갖기쉬운개념이나가장강조되는내용을질문형태로제시하였다. 지도활동 도입활동, 본활동, 정리활동으로나누어기술하였다. 평가 필수정보 읽기자료 참고자료 활동지 평가도구 단원마무리학생설문조사 색인 제시된교육정보가달성여부를평가하기위해 평가내용, 방법, 기준및유의점 을제시하였다. 지도에도움이되는다양한참고자료를제시하였다. 학습내용에대한보충자료, 대안자료및대안활동, 기타관련참고자료등을기술하였다. 주제와관련하여학생들이재미있고유익하게읽을수있는읽기자료를제시하였다. 필수정보과읽기자료에제시된참고문헌과인터넷사이트를작성하였다. 수업시간에사용되는학생용활동지를작성하였다. 본차시의학습내용을이해하기위하여수행해야하는활동내용들과다음차시에학습할내용중기본적인사항들을학생들이미리조사 분석하여발표및토론시에활동할수있는내용들을정리한것등이포함된다. 경우에따라서평가에도움이되는평가도구를제시하였다. 평가도구상단우측에교사용, 학생용, 교사용 학생용으로사용자를구분하여제시하였다. 학생들의학습내용과다양한활동에대한만족도조사를위해설문지를제시하였다. 각차시에사용되는용어를빨리쉽게찾을수있도록각단원뒷부분에는색인을제시하였다. * 음영표시된부분은주로교수학습활동에관한내용임. - 28 -
예 ) 각주제별교육목표, 교육내용, 세부교육내용, 교육방법의관계를표로제시함 으로써전체적으로일관성있는교수학습활동이되도록하였다. 교육목표와교육내용앞에제시된번호는 정보과학영재교육과정구성기본 방향( 다음절참조) 에서제시된번호체계를따랐으며, 서로동일한번호로 표기된교육목표와교육내용은이둘이서로유기적으로연결되어있음을의 미한다. 즉아래예에서 2. 정보과학에대한호기심 은 2. 정보과학분야적 성강화 라는교육목표를성취하고자고안된교육내용임을의미한다. 교육목표 교육내용 세부교육내용 단원의주제인놀이공원알고리즘구현 2. 정보과학하기에대한오리엔테이션을실시한다. 2-1. 정보과학에분야적성 다음주교육주제( 자료구조이야기) 에대한호기심강화대한학습자의발표준비사항에대해 안내를한다. 교육방법 강의 활동지의번호체계는본차시의활동지와다음차시의활동지를구분하여 적용하였다. 예를들어, 본차시의활동지는 < 활동지차시-1( 순서)> 로표시하 였고, 다음차시의활동지는 < 활동지차시-2( 순서)> 로표시하였다. 이때본 차시또는다음차시활동지의순서는몇번째활동지인가를나타내는것이 다. ( 예) < 활동지 6-1(2)> : 6주차본차시활동을위한 2번째활동지 ( 예) < 활동지 6-2(2)> : 6 주차의다음차시(7 주차) 준비( 조사및분석) 를 위한 2번째활동지 교사및학생들이최적의방법으로활동지를활용할수있는 교육방법 을제 시하였다. 예를들어, 활동지에제시한과제내용을해결하기위하여그룹별 작업이필요한경우에는 [ 팀별연구과제] 로명시하였고, 개인적으로활동지의 과제내용을해결할수있는경우에는구체적인학습활동방법인 론], [ 실험실습], [ 기관방문] 등의형태로제시하였다. 활동지에서제시한 [ 발표와토 교육방법 은학교현장의여건에따라교사가탄력적으로 변환하여적용이가능하다. 예를들어, 개별참여가가능하다고제시한내용 도그룹별참여로변환하여적용할수있을것이며, 반대로적용할수도있을 것이다. - 29 -
활동지는정보과학영재교육을받는학생들의수준및수업환경( 여건) 에따 라교사가선택적으로활용이가능하다. 활동지와평가도구는한글파일로도제공이되므로, 교사가출력하거나여건에 맞게다소수정하여사용할수있다. 교수학습자료의주제와교육내용은 정보과학영재교육과정 에서제시한 6개 년교육과정의기본틀을따르고있기는하지만, 실제로개발하는과정에서집필 진에따라다소차이를보일수있음. - 30 -
4. 개발된중학생용정보과학영재교육교수학습자료체제 가. 탐색단계 탐색단계 - 단원 1 학습내용 단원 1 : 컴퓨터와정보와의관계찾기 구분 주제 교육내용 14) 1주오리엔테이션 5-1. 5-2. 자율적탐구및학습능력 상호작용과의사소통능력 2주정보사회와정보산업 2-4. 정보과학분야진로 3주부울대수와논리회로 4주중앙처리장치의기능과동작원리 5주주기억장치의기능과동작원리 6주컴퓨터의활용분야찾기 7주저작권침해방지및대응방안 8주사생활침해방지및대응방안 3-5. 3-7. 1-3. 3-7. 1-3. 3-7. 1-3. 4-1. 1-3. 3-9. 1-3. 3-9. 계산원리정보과학과연관된과학이론창의적인문제해결및해결능력정보과학과연관된과학이론창의적인문제해결및해결능력정보과학과연관된과학이론창의적인문제발견및해결능력문제의구조화및모델링능력창의적인문제발견및해결능력정보보호및윤리창의적인문제발견및해결능력정보보호및윤리 9주문자데이터표현과처리방법 10주수치데이터표현과처리방법 11주소리데이터표현과처리방법 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 3-10. 인간과컴퓨터의상호작용 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 3-10. 인간과컴퓨터의상호작용 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 3-10. 인간과컴퓨터의상호작용 12주단원결론및평가 5-2. 5-3. 상호작용과의사소통능력 공동작업능력 14) 각교육내용앞부분의번호는 6 쪽의 < 표 3> 의번호체계를따름. - 31 -
탐색단계 - 단원 2 학습내용 단원 2 : 미래의컴퓨터기술 구분 주제 교육내용 15) 1주오리엔테이션 2주전자태그의동작원리이해하기 3주개인정보침해사례분석하기 2-1. 5-1. 1-3. 2-1. 2-3. 5-1. 1-3. 2-3. 3-9. 5-1. 정보과학에대한호기심자율적탐구및학습능력창의적인문제발견및해결능력정보과학에대한호기심정보과학과실생활과의연계성자율적탐구및학습능력창의적인문제발견및해결능력정보과학과실생활과의연계성정보보호및윤리자율적탐구및학습능력 4주전자태그활용사례탐구하기 5주유비쿼터스홈시스템체험하기 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 3-10. 인간과컴퓨터의상호작용 4-1. 문제의구조화및모델링능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-10. 인간과컴퓨터의상호작용 4-1. 문제의구조화및모델링능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 6주헬스케어서비스탐구하기 1-3. 2-3. 5-1. 창의적인문제발견및해결능력 정보과학과실생활과의연계성 자율적탐구및학습능력 7 주 새로운유비쿼터스서비스제안 하기 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 2-2. 정보과학의미래비전제시 4-1. 문제의구조화및모델링능력 5-1. 자율적탐구및학습능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 - 32 -
8주휴대목적에따른기능분석하기 9주휴대방법에따른디자인제안하기 10주새로운개인용휴대장치설계하기 11주미래의일상생활상상하기 12주단원결론및평가 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-10. 인간과컴퓨터의상호작용 4-1. 문제의구조화및모델링능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 3-10. 인간과컴퓨터의상호작용 4-1. 문제의구조화및모델링능력 5-1. 자율적탐구및학습능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 2-2. 정보과학의미래비전제시 5-1. 자율적탐구및학습능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 3-7. 정보과학과연관된과학이론 5-1. 자율적탐구및학습능력 1-2. 논리전개및추론능력 2-2. 정보과학의미래비전제시 5-2. 상호작용과의사소통능력 15) 각교육내용앞부분의번호는 6 쪽의 < 표 3> 의번호체계를따름. - 33 -
탐색단계 - 단원 3 학습내용 단원 3 : 미래의가전제품 구분 주제 교육내용 16) 1주오리엔테이션 2주스스로이동하는기능탐구하기 2-1. 5-1. 1-2. 2-1. 4-3. 5-1. 정보과학에대한호기심자율적탐구및학습능력논리전개및추론능력정보과학에대한호기심시스템개발능력자율적탐구및학습능력 3주사람과대화하는기능탐구하기 4주상황을판단하는기능탐구하기 5주미래의가정용로봇설계하기 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-10. 인간과컴퓨터의상호작용 4-1. 문제의구조화및모델링능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 3-1. 알고리즘설계 4-1. 문제의구조화및모델링능력 5-1. 자율적탐구및학습능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 2-2. 정보과학의미래비전제시 5-1. 자율적탐구및학습능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 16) 각교육내용앞부분의번호는 6 쪽의 < 표 3> 의번호체계를따름. - 34 -
나. 발전단계 발전단계 - 단원 1 학습내용 단원 1 : 알고리즘이해하기 구분 주제 교육내용 17) 1주오리엔테이션 2-1. 정보과학에대한호기심 2주알고리즘이야기 2-3. 3-1. 정보과학과실생활과의연계성 알고리즘설계 3 주 순서도를이용한알고리즘표현 하기 2-3. 3-1. 정보과학과실생활과의연계성알고리즘설계 4 주 의사코드를이용한알고리즘표현 하기 2-3. 3-1. 정보과학과실생활과의연계성알고리즘설계 5 주 생활속알고리즘구현하기 ( 등교알고리즘) 2-3. 3-1. 정보과학과실생활과의연계성알고리즘설계 6 주 생활속알고리즘구현하기 ( 수업알고리즘) 2-3. 3-1. 정보과학과실생활과의연계성알고리즘설계 7 주 생활속알고리즘구현하기 ( 점심시간알고리즘) 2-3. 3-1. 정보과학과실생활과의연계성알고리즘설계 8 주 생활속알고리즘구현하기 ( 하교알고리즘) 2-3. 3-1. 정보과학과실생활과의연계성알고리즘설계 9 주 생활속알고리즘구현하기 ( 소풍알고리즘) 2-3. 3-1. 정보과학과실생활과의연계성알고리즘설계 10 주 생활속알고리즘구현하기 ( 긴급상황처리알고리즘) 2-3. 3-1. 정보과학과실생활과의연계성알고리즘설계 11주보고서작성 2-3. 3-1. 정보과학과실생활과의연계성 알고리즘설계 12주단원결론및평가 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 17) 각교육내용앞부분의번호는 6 쪽의 < 표 3> 의번호체계를따름. - 35 -
발전단계 - 단원 2 학습내용 단원 구분 2 : 놀이공원알고리즘구현하기 주제 교육내용 18) 1주오리엔테이션 2-1. 정보과학에대한호기심 2주자료구조이야기 3 주 배열과 행렬을 이용한 자료구조 표현 4주트리의표현및순회방법 5 주 6 주 7 주 집에서놀이공원까지그래프형태로표현하기 집에서놀이공원까지최단거리구현하기 놀이공원의구성을그래프로구현하기 8주놀이기구정렬방법구현하기 1-2. 논리전개및추론능력 2-1. 정보과학에대한호기심 3-2. 이산구조 5-1. 자율적탐구및학습능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 1-2. 논리전개및추론능력 2-1. 정보과학에대한호기심 3-2. 이산구조 5-1. 자율적탐구및학습능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 1-2. 논리전개및추론능력 2-1. 정보과학에대한호기심 3-2. 이산구조 5-1. 자율적탐구및학습능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 1-2. 논리전개및추론능력 2-1. 정보과학에대한호기심 3-2. 이산구조 5-1. 자율적탐구및학습능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 1-2. 논리전개및추론능력 2-1. 정보과학에대한호기심 3-2. 이산구조 5-1. 자율적탐구및학습능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 1-2. 논리전개및추론능력 2-1. 정보과학에대한호기심 3-2. 이산구조 5-1. 자율적탐구및학습능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 1-2. 논리전개및추론능력 2-1. 정보과학에대한호기심 3-2. 이산구조 5-1. 자율적탐구및학습능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 - 36 -
9주놀이기구탐색방법구현하기 1-2. 2-1. 3-2. 5-1. 5-2. 논리전개및추론능력정보과학에대한호기심이산구조자율적탐구및학습능력상호작용과의사소통능력 10 주 11 주 새로운놀이기구를구현하여설치하기 놀이공원의알고리즘구현하기 ( 보고서작성) 1-2. 2-1. 2-3. 3-2. 5-1. 5-2. 1-2. 2-1. 3-2. 5-1. 5-2. 논리전개및추론능력정보과학에대한호기심정보과학과실생활과의연계성이산구조자율적탐구및학습능력상호작용과의사소통능력논리전개및추론능력정보과학에대한호기심이산구조자율적탐구및학습능력상호작용과의사소통능력 12주단원결론및평가 5-2. 상호작용과의사소통능력 18) 각교육내용앞부분의번호는 6 쪽의 < 표 3> 의번호체계를따름. - 37 -
발전단계 - 단원 3 학습내용 단원 3 : 논리회로이해하기 구분 주제 교육내용 19) 1주오리엔테이션 2-1. 정보과학에대한호기심 2주논리회로와표현방법 3주논리대수학이해하기 4주논리회로함수표현하기 1-2. 2-1. 3-2. 5-1. 5-2. 1-2. 2-1. 3-2. 5-1. 5-2. 1-2. 2-1. 3-2. 5-1. 5-2. 논리전개및추론능력정보과학에대한호기심계산원리자율적탐구와학습능력상호작용과의사소통능력논리전개및추론능력정보과학에대한호기심계산원리자율적탐구와학습능력상호작용과의사소통능력논리전개및추론능력정보과학에대한호기심계산원리자율적탐구와학습능력상호작용과의사소통능력 5주논리회로설계하기 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-1. 알고리즘설계 4-1. 문제의구조화및모델링능력 19) 각교육내용앞부분의번호는 6 쪽의 < 표 3> 의번호체계를따름. - 38 -
다. 심화단계 심화단계 - 단원 1 학습내용 단원 1 : 정보통신이야기 구분 1주오리엔테이션 주제 2주정보통신및네트워크이야기 I 3주정보통신및네트워크이야기 II 4주인터넷서비스이야기 5주새로운정보통신서비스이야기 6주차세대인터넷서비스이야기 7주통신알고리즘분석하기 I 8주통신알고리즘분석하기 II 9주통신알고리즘설계하기 10주다중접속프로토콜분석하기 11 주 이더넷의접속프로토콜설계하기 12주단원결론및평가 5-1. 5-2. 2-1. 3-7. 2-1. 3-7. 1-3. 2-2. 3-9. 1-3. 2-2. 1-2. 5-1. 3-1. 4-1. 3-1. 4-1. 1-3. 4-1. 4-3. 1-3. 4-1. 4-3. 1-3. 4-1. 4-3. 1-3. 4-1. 교육내용 20) 자율적탐구및학습능력상호작용과의사소통능력정보과학에대한호기심정보과학과연관된과학이론정보과학에대한호기심정보과학과연관된과학이론창의적인문제발견및해결능력정보과학의미래비전제시정보보호및윤리창의적인문제발견및해결능력정보과학의미래비전제시논리전개및추론능력자율적탐구및학습능력알고리즘설계문제의구조화및모델링능력알고리즘설계문제의구조화및모델링능력창의적인문제발견및해결능력문제의구조화및모델링능력시스템개발능력창의적인문제발견및해결능력문제의구조화및모델링능력시스템개발능력창의적인문제발견및해결능력문제의구조화및모델링능력시스템개발능력창의적인문제발견및해결능력문제의구조화및모델링능력 20) 각교육내용앞부분의번호는 6 쪽의 < 표 3> 의번호체계를따름. - 39 -
심화단계 - 단원 2 학습내용 단원 2 : 새로운네비게이션만들기 구분 주제 교육내용 21) 1주오리엔테이션 2주텔레매틱스이야기 3 주 4 주 5 주 6 주 7 주 8 주 9 주 네비게이터의특징및기능이해하기 네비게이터의길찾기서비스원리분석하기 그래프이론 ( 한붓그리기, 오일러길) 그래프이론( 해밀턴길) 및합리적인길찾기 길찾기알고리즘을적용한여행계획설계하기 텔레매틱스를이용한네비게이터의인터페이스특성알아보기 새로운네비게이터기능제안하기 2-1. 정보과학에대한호기심 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 11-2. 논리전개및추론능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 2-1. 정보과학에대한호기심 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-2. 계산원리 5-2. 상호작용과의사소통능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 3-7. 정보과학과연관된과학이론 3-10. 인간과컴퓨터의상호작용 4-1. 문제의구조화및모델링능력 11-3. 창의적인문제발견및해결책 2-2. 정보과학의미래비전제시 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 4-1. 문제의구조화및모델링능력 5-1. 자율적탐구및학습능력 5-3. 공동작업능력 1-1. 수리적사고 3-1. 알고리즘설계 3-2. 이산구조 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-1. 알고리즘설계 3-5. 계산원리 4-1. 문제의구조화및모델링능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-1. 알고리즘설계 5-1. 자율적탐구및학습능력 1-3. 창의적인문제발견및해결책 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-7. 정보과학과연관된과학이론 3-10. 인간과컴퓨터의상호작용 4-3. 시스템개발능력 5-1. 자율적탐구및학습능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 2-1. 정보과학에대한호기심 2-2. 정보과학에대한미래비전제시 4-1. 문제의구조화및모델링능력 4-3. 시스템개발능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 - 40 -
10 주 11 주 새로운네비게이터기능구현하기 새로운네비게이터기능개선보고서작성 12주단원결론및평가 1-3. 창의적인문제발견및해결책 2-1. 정보과학에대한호기심 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-7. 정보과학과연관된과학이론 3-10. 인간과컴퓨터의상호작용 4-1. 문제의구조화및모델링능력 4-3. 시스템개발능력 5-1. 자율적탐구및학습능력 1-2. 논리전개및추론능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 2-1. 정보과학에대한호기심 2-2. 정보과학의미래비전제시 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-10. 인간과컴퓨터의상호작용 4-1. 문제의구조화및모델링능력 4-3. 시스템개발능력 5-1. 자율적탐구및학습능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 5-3. 공동작업능력 1-2. 논리전개및추론능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 2-1. 정보과학에대한호기심 2-2. 정보과학의미래비전제시 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 2-4. 정보과학분야진로 3-5. 계산원리 3-7. 정보과학과연관된과학이론 3-9. 정보보호및윤리 3-10. 인간과컴퓨터의상호작용 4-1. 문제의구조화및모델링능력 5-1. 자율적탐구및학습능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 5-3. 공동작업능력 5-4. 리더십 21) 각교육내용앞부분의번호는 6 쪽의 < 표 3> 의번호체계를따름. - 41 -
심화단계 - 단원 3 학습내용 단원 구분 3 : 교착상태이해하기 주제 교육내용 22) 1주오리엔테이션및운영체제 2-1. 정보과학에대한호기심 2주프로세스와자원 3주교착상태이야기 I 4주교착상태이야기 II 2-1. 정보과학에대한호기심 3-5. 계산원리 5-2. 상호작용과의사소통능력 1-2. 논리전개및추론능력 5-1. 자율적탐구및학습능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 4-1. 문제의구조화및모델링능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 22) 각교육내용앞부분의번호는 6 쪽의 < 표 3> 의번호체계를따름. - 42 -
II. 교수학습자료 - 43 -
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중등탐색단계 단원 2 : 미래의컴퓨터기술 - 45 -
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미래의컴퓨터기술 단원 2 미래의컴퓨터기술 단원개요 정보통신기술의발전은사람들의일상생활을크게변화시킨다. 서로소식을 전하기위하여편지를주고받던것이전화가등장하면서세계어디에서나서로 목소리를들으며안부를묻고, 지구반대편에서일어난일을불과몇초만에 TV 뉴스를통해알수있는세상에살고있다. 최근에시장에선보인휴대폰은 상대방의음성뿐만아니라화면을통해실제모습을보면서대화할수있고, 사 진이나동영상을촬영하여무선인터넷을통해곧바로전송하는가하면, 평소에 는음악이나뮤직비디오를감상하고 TV 방송도시청할수있다. 불과십년전만 하더라도공상소설이나영화에서나볼수있었던것이현재우리가생활하고있 는모습이다. 미래의컴퓨터기술은현재우리가컴퓨터라고부르는기계장치에 서크게벗어나우리의일상생활보이지않는곳까지주변환경에폭넓게탑재 되어언제어디서나손쉽게정보통신기술을활용할수있는유비쿼터스사회를 만들어갈것으로기대된다. 즉, 가까운장래에현재우리가상상하지도못했던 새로운미래의컴퓨터기술들을직접체험하게될것이다. 본단원에서는현재연구개발이진행되고있는다양한분야의미래컴퓨터 기술들에관하여살펴보고, 기존의컴퓨터기술을바탕으로미래의컴퓨터기술 을제안하고설계하는과정을학습한다. 새로운신기술의등장이우리의일상생 활과어떠한연관성을가지고있는지살펴봄으로써사람들이필요로하는기능 들이무엇인지도출하고, 각각의기능을구현하기위해기술적인문제를어떻게 구조적으로모델링할수있는지탐구하여얻은자신의생각과아이디어를발 표와토론을통해서로공유하고발전시킨다. - 47 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 단원목표 정보통신분야에서미래컴퓨터기술의연구개발동향을이해한다. 전자태그의동작원리를이해하고다양한활용사례를탐구한다. 미래의정보시스템기술을예측하여새로운유비쿼터스서비스를제안한다. 새로운휴대목적과휴대방법을적용한개인용휴대장치를설계한다. 미래의컴퓨터기술과개인의일상생활과의연관성을탐구한다. 미래사회에서개인의하루일상생활을예측해본다. 새로운기술개발아이디어를도출하여발표와토론을위한자료를제작한다. 미래의컴퓨터기술에대한보고서를작성한다. 개념모형도 미래의컴퓨터기술 정보내장기술 정보시스템기술 정보휴대기술 전자태그의 동작원리 이해하기 개인정보 침해 사례 분석하기 전자태그 활용 사례 탐구하기 유비쿼 터스 홈 시스템 체험하기 헬스케어 서비스 탐구하기 새로운 유비쿼터스 서비스 제안하기 휴대목 적에 따른 기능 분석하기 휴대 방법에 따른 디자인 제안하기 새로운 개인용 휴대장치 설계하기 - 48 -
미래의컴퓨터기술 단원학습내용 단원 2 : 미래의컴퓨터기술 구분 주제 교육내용 1주오리엔테이션 2주전자태그의동작원리이해하기 3주개인정보침해사례분석하기 4주전자태그활용사례탐구하기 5주유비쿼터스홈시스템체험하기 2-1. 정보과학에대한호기심 5-1. 자율적탐구및학습능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 2-1. 정보과학에대한호기심 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 5-1. 자율적탐구및학습능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-9. 정보보호및윤리 5-1. 자율적탐구및학습능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 3-10. 인간과컴퓨터의상호작용 4-1. 문제의구조화및모델링능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-10. 인간과컴퓨터의상호작용 4-1. 문제의구조화및모델링능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 6주헬스케어서비스탐구하기 1-3. 2-3. 5-1. 창의적인문제발견및해결능력 정보과학과실생활과의연계성 자율적탐구및학습능력 7 주 새로운유비쿼터스서비스 제안하기 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 2-2. 정보과학의미래비전제시 4-1. 문제의구조화및모델링능력 5-1. 자율적탐구및학습능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 - 49 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 구분 주제 교육내용 8주휴대목적에따른기능분석하기 9 주 10 주 휴대방법에따른디자인 제안하기 새로운개인용휴대장치 설계하기 11주미래의일상생활상상하기 12주단원결론및평가 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-10. 인간과컴퓨터의상호작용 4-1. 문제의구조화및모델링능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 3-10. 인간과컴퓨터의상호작용 4-1. 문제의구조화및모델링능력 5-1. 자율적탐구및학습능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 2-2. 정보과학의미래비전제시 5-1. 자율적탐구및학습능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 3-7. 정보과학과연관된과학이론 5-1. 자율적탐구및학습능력 1-2. 논리전개및추론능력 2-2. 정보과학의미래비전제시 5-2. 상호작용과의사소통능력 - 50 -
미래의컴퓨터기술 1 주주제오리엔테이션 본활동은 미래의컴퓨터기술 단원의첫번째시간으로서이번에학습할 단원의학습목표와함께개괄적인학습내용과구성을소개하고, 주제별학습목 표와세부교육내용, 그리고수업진행방식을설명한다. 본단원의수업진행 방식은이전수업시간에서차시학습안내를통하여미리다음시간의학습주 제에대한소개와함께활동지형식의준비사항을제시한다음, 수업시간의본 활동에서다양한교수 학습활동을통해주제별학습내용을학습하는형식으로 연속적인수업간의연계성을갖게된다. 마지막단원마무리를위하여그동안 학습한내용을정리하고, 프로젝트수행이나연구보고서작성결과를전시하거 나발표하는시간을가지고종합적인평가를실시한다. 미래의컴퓨터기술과관련하여현재우리나라가국가적으로추진하고있는 u-korea 비전에대하여살펴보고, 유비쿼터스컴퓨팅(ubiquitous computing) 의 정의와개념을유사한용어들과비교하여분석해봄으로써학습한다. 교육목표 2. 5. 정보과학분야적성강화 정보과학분야일반능력신장 교육내용 2-1. 정보과학에대한호기심 5-1. 자율적탐구및학습능력 - 51 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 세부교육내용 단원의주제인 인터넷검색을통해 미래의컴퓨터기술 에대한오리엔테이션을실시한다. u-korea 비전과주요내용을정리한다. 유비쿼터스컴퓨팅의정의와개념을학습한다. 교육방법 강의, 인터넷검색, 자료조사, 발표와토론 < 교육목표 - 교육내용 - 세부교육내용 - 교육방법의유기적연관성 > 교육목표 교육내용 세부교육내용 교육방법 2. 정보과학분야적성강화 2-1. 정보과학에대한호기심 단원의주제인 미래의 컴퓨터기술 에대한오 리엔테이션을실시한다. 인터넷검색을통해 u-korea 비전과 내용을정리한다. 주요 강의인터넷검색자료조사 5. 정보과학분야일반능력신장 5-1. 자율적탐구및학습능력 유비쿼터스 컴퓨팅의 정의와개념을학습한 다. 인터넷검색자료조사발표와토론 준비물 교사용학생용 관련시청각자료, 사진 인터넷검색용 PC 학생용활동지 필기도구 인터넷검색용 PC - 52 -
미래의컴퓨터기술 교수학습활동 학습단계 교수학습활동 시간 ( 총 90 분 ) 지도초점및유의점 전체단원구성에대해소개 5 도입활동 한다. 이번차시의세부교육내용을 소개한다. 5 단원의개요와학습목표를 10 단원의첫시간으로학 설명한다음질문을통해학 생들이무엇을배우게 생들이정확하게이해하고있 되는지를생각할수있 는지확인한다. 도록지도한다. 본활동 주별교육주제및내용을간 략하게설명한다. 수업진행방식을설명한다. 5 10 활동지를사용하여다양한학 40 인터넷에서각종사전을 습활동을진행한다. 활용하는방법과정보검 - 인터넷검색 색요령을지도한다. - 강의 본활동에서학습한내용을 5 학생스스로발표와토 정리활동 정리한다. 다음주교육주제와준비사 항을안내하고, 활동지내용 10 론을진행할수있도록 이해를도우면서, 모든 학생들이참여하도록지 에대하여자세히설명한다. 도한다. 주요초점질문 1. 현재우리나라정부가추진하고있는 u-korea 비젼은무엇인가? 2. 유비쿼터스컴퓨팅 이란무엇인가? - 53 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 도입활동 지도활동 1. 단원학습내용의구성에대해소개합니다. 본단원에서학습할내용은다음과같이 어있음을설명한다. 단원 2 : 구분 미래의컴퓨터기술 1주오리엔테이션 12개주제의학습내용으로구성되 주제 2주전자태그의동작원리이해하기 3주개인정보침해사례분석하기 4주전자태그활용사례탐구하기 5주유비쿼터스홈시스템체험하기 6주헬스케어서비스탐구하기 7주새로운유비쿼터스서비스제안하기 8주휴대목적에따른기능분석하기 9주휴대방법에따른디자인제안하기 10주새로운개인용휴대장치설계하기 11주미래의일상생활상상하기 12주단원결론및평가 2. 이번차시의세부교육내용을소개합니다. 단원의주제인 인터넷검색을통해 미래의컴퓨터기술 에대한오리엔테이션을실시한다. u-korea 비전과주요내용을정리한다. 유비쿼터스컴퓨팅의정의와개념을학습한다. 본활동 1. 단원의개요와학습목표에대해소개합니다. 1) 단원( 미래의컴퓨터기술) 의개요 본단원에서는현재연구개발이진행되고있는다양한분야의미래컴퓨터 기술들에관하여살펴보고, 기존의컴퓨터기술을바탕으로미래의컴퓨터기술 - 54 -
미래의컴퓨터기술 을제안하고설계하는과정을학습한다. 새로운신기술의등장이우리의일상생활과어떠한연관성을가지고있는지살펴봄으로써사람들이필요로하는기능들이무엇인지도출하고, 각각의기능을구현하기위해기술적인문제를어떻게구조적으로모델링할수있는지탐구하여얻은자신의생각과아이디어를발표와토론을통해서로공유하고발전시킨다. 2) 단원( 미래의컴퓨터기술) 의학습목표 정보통신분야에서미래컴퓨터기술의연구개발동향을이해한다. 전자태그의동작원리를이해하고다양한활용사례를탐구한다. 미래의정보시스템기술을예측하여새로운유비쿼터스서비스를제안한 다. 새로운휴대목적과휴대방법을적용한개인용휴대장치를설계한다. 미래의컴퓨터기술과개인의일상생활과의연관성을탐구한다. 미래사회에서개인의하루일상생활을예측해본다. 새로운기술개발아이디어를도출하여발표와토론을위한자료를제작한 다. 미래의컴퓨터기술에대한보고서를작성한다. 2. 교육주제와세부교육내용을소개합니다. 1 주주제 : 오리엔테이션 단원의주제인 인터넷검색을통해 미래의컴퓨터기술 에대한오리엔테이션을실시한다. u-korea 비전과주요내용을정리한다. 유비쿼터스컴퓨팅의정의와개념을학습한다. 2 주주제 : 전자태그의동작원리이해하기 바코드의종류와특성을학습한다. 전파인식(RFID) 기술과전자태그의종류와특성을학습한다. 전자태그를이용한시스템의동작원리를학습한다. 전자태그를활용하면미래사회가어떻게달라지는지상상해본다. 3 주주제 : 개인정보침해사례분석하기 인터넷을통해전자태그에의한개인정보침해사례를수집한다. 각사례별로문제를정의하고발생원인을분석한다. 개인별혹은그룹별로특정사례를선정하여문제해결방안을제시한다. 4 주주제 : 전자태그활용사례탐구하기 다양한분야별로전자태그활용사례를수집하여자료를분석한다. 각사례별로전자태그도입에따른기대효과를나열해본다. - 55 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 선택된특정사례에대하여추가적인개선방안을제안한다. 학생이제안한아이디어가어떤효과가있는지논리적으로설명한다. 5 주주제 : 유비쿼터스홈시스템체험하기 유비쿼터스홈의정의와개념을학습한다. 지능형홈사이버체험관을방문하여가상체험을통해다양한유비쿼터스 기술을경험해본다. 유비쿼터스기술을활용하면미래의아파트가어떻게달라지는지상상해 본다. 6 주주제 : 헬스케어서비스탐구하기 캡슐형내시경의구성요소와동작원리를학습한다. 정보통신기술과보건의료서비스간의연관성을학습한다. 다양한헬스케어서비스제공사례를수집하여자료를분석한다. 미래의헬스케어서비스를예측해본다. 미래의헬스케어서비스를위한새로운기술개발과제를제안한다. 7 주주제 : 새로운유비쿼터스서비스제안하기 다양한분야별로유비쿼터스서비스사례를수집하여자료를분석한다. 새로운정보통신기술과서비스간의연관성을도출한다. 특정서비스에대하여서비스제공자와수혜자간의서비스시나리오를작 성한다. 학생이제안한유비쿼터스서비스에대한구체적인시나리오를논리적으 로설명한다. 8 주주제 : 휴대목적에따른기능분석하기 인류역사를통해항상휴대하고다닌물건들의변천과정을조사한다. 현재사람들이가장많이휴대하고다니는물건들을조사하여휴대목적과 그에따른기능들을분석한다. 주요기능변화에따른휴대폰의발달과정을분석한다. 새로운정보통신기기를설계하기위한휴대목적과기능을제시한다. 9 주주제 : 휴대방법에따른디자인제안하기 MP3와 PMP 의다양한휴대방식을조사한다. 좀더편리하고간편하게휴대할수있는새로운휴대방식을제안한다. 새로운휴대방식을구현하기위해서필요한기술개발과제를도출한다. 미래의휴대용기기에대한새로운휴대방식을제안하고, 제품의외형적 특징을설계한다. 10 주주제 : 새로운개인용휴대장치설계하기 미래사회를다룬영화나소설을통해자료를수집한다. - 56 -
미래의컴퓨터기술 브레인스토밍과정을통해학생들이제안한기능이과연미래에꼭필요 한것인지논의하고, 미래사회를예측하여현재에는필요없지만미래에는 반드시필요한기능들을도출한다. 모둠별로설계한새로운정보통신기기의기능을개인의휴대목적에따라 차례대로나열한다. 제안한기기의외형디자인과사람이휴대하고있는모습을그림으로표 현한다. 11 주주제 : 미래의일상생활상상하기 미래예측보고서를작성하기위한요령을학습한다. 신문에소개된미래관련기사들을수집하여분석한다. 우리사회의미래모습을그려본도서를읽고토의한다. 미래의유비쿼터스기술에관한자료를수집하여분석한다. 내가상상하는미래의학습활동 에대한보고서를작성한다. 12 주주제 : 단원결론및평가 단원2 의주제별학습내용과그에따른주요키워드의개념을정리한다. 각자자신의산출물들을전시하고다른학생들의산출물들을평가한다. 내가상상하는미래의학습활동 보고서내용을발표한다. 자신의발표내용과다른학생이발표한내용을서로비교하여평가한다. 3. 수업진행방식을소개합니다. 우선활동지를설명하고수업진행방식을소개한다. 수업진행방식은이전 학습에부과한학습자의활동지내용에대해학습자의발표와토론을수행하고 다양한학습활동을통한교육방법으로수업을진행한다는것을설명한다. 책이 나신문, 잡지등의인쇄물이나인터넷검색결과얻을수있는파일형태의전 자출판물등과같이다른사람이만든자료를인용할경우에는반드시출처를 밝혀야한다는것을주지시키고, 활동지의문항에대한답을작성할때에는단순 히수집한자료들을나열하지말고내용을요약하거나정리하여반드시자신의 의견이나생각혹은주장을제시하도록요구한다. 각주제별교육내용에있어서교사의재량으로필요한활동지를선택할수 있다. 활동지제출방법은수업시간에직접제출하거나 e-mail, 우편등과같이 여건에따라자율적으로결정하되, 미리학생들에게제출방법이나제출기간, 마 감일등에대해자세히안내한다. 4. 학습활동내용 1) [ 인터넷검색] < 활동지 1-1(1)> - 57 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 현재우리나라정부가추진하고있는 u-korea 넷검색을통해조사한내용을요약하여정리해봅시다. 기본계획에대하여인터 비전, 5 대추진목표, 4 대엔진최적화목표, 정책기본방향(4U) 인터넷검색을위하여정보통신부홈페이지(http://www.mic.go.kr) 에접속하 더라도 u-korea 기본계획 관련파일을찾기가쉽지않으므로메뉴선택과정을 다음과같이자세히안내한다. U 정책포커스 주요정책 일반정책자료 u-korea 기본계획 파일참조 필수정보참조 활동지 1-1(1) 사용 2) [ 강의] < 활동지 1-1(2)> 유비쿼터스컴퓨팅의개념을정의하고, 조사한내용을설명해봅시다. 정의설명유사한용어찾기유비쿼터스컴퓨팅과유사한용어와의차이점 먼저한영 영한사전을이용하여 유비쿼터스(ubiquitous) 라는단어의어원과 뜻을알아본다음, 전문적인용어를검색하기위하여컴퓨터용어사전이나정보 통신용어사전을이용하여 유비쿼터스컴퓨팅 에관하여알아본다. 이때, 유사 한의미의용어들도함께찾아보고서로다른용어가가지는의미의차이점을 생각해보도록유도한다. 필수정보참조 읽기자료참조 활동지 1-1(2) 사용 정리활동 1. 학습내용정리 1) 인터넷검색을통해 u-korea 비전과주요내용을정리한다. 2) 유비쿼터스컴퓨팅의정의와개념을정리한다. 2. 다음주교육내용안내 1) [ 자료조사] < 활동지 1-2(1)> - 58 -
미래의컴퓨터기술 여러분이주변에서쉽게접할수있는제품포장지에인쇄된바코드를수 집하여바코드의의미를해석해봅시다. 백화점이나대형마트에서자체적으로인쇄한바코드스티커를수집하여 의미를해석해봅시다. 위의두가지바코드가서로같은형식인지아닌지비교해봅시다. 바코드는사실상숫자들을배열한것으로광학리더가인식하기좋게바의 두께를가지고이진화하여나타낸것이다. 실제주변에서흔히찾아볼수있는 제품의종류마다바코드의형식이서로다르다는것을미리이야기하지않도록 주의한다. 특히, 백화점이나대형마트와같이많은물건을취급하는곳에서는재 고관리와유통에따른비용을절감하기위하여자체적으로바코드의형식을정 의하여사용할수있다. 다음주의학습주제에대하여간략하게소개한다음, 활동지작성을통해수 업시간에발표와토론이원활하게진행될수있도록세부준비사항들을설명한 다. 활동지의내용에대하여문제를잘이해하지못한학생들에게질문과응답을 통해활동지작성이다음수업에어떻게활용될것인지이해시킨다. 활동지 1-2(1) 사용 평가 평가내용 단원2 미래의컴퓨터기술 의학습내용과단원목표를올바르게이해하고있 는지를통해정보과학에대한호기심을평가한다. 유비쿼터스컴퓨팅의정의와유사용어를이해하고있는지를통해자율적탐 구및학습능력을평가한다. 평가방법 구술평가: 본활동 1, 2, 3번활동시평가 강의노트평가: 본활동 4번활동시평가 평가기준 미래컴퓨터기술에대한학습범위를정확하게파악하고있는가? 유비쿼터스컴퓨팅의개념을정확히이해하였는가? 유비쿼터스컴퓨팅과유사한용어들의공통점과차이점을체계적으로정리하 였는가? - 59 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 평가유의점 인터넷검색을통하여유비쿼터스컴퓨팅과유사한개념이나용어를많이찾 는것보다는서로비교하여공통점과차이점을제시할수있도록지도한다. - 60 -
미래의컴퓨터기술 필수정보 1. u-korea 기본계획 1.1 u-korea 비전 세계최고수준의 세계최초의 u-인프라위에 u-사회실현을통해 선진한국건설에기여 [ 그림 1-1] u-korea 추진목표 1.2 5 대분야선진화목표 국민에게다가가는정부 : Friendly Government - 공급자중심의행정서비스제공에서벗어나국민의행정수요에적극적으로대 응 - 국민이필요로하는행정서비스를맞춤식으로제공하고, 복잡한민원프로세스 - 를간편화하여자율적으로제공 첨단지능형국토건설 : Intelligent Land 기존의국가기반인프라시설들을지능화하여국가전반의효율성을증진하 고경쟁기반을마련 경제활력및성장잠재력제고 : Regenerative Economy - 유비쿼터스 IT 신규시장개척및유비쿼터스정보화를통한전통산업경쟁 - 61 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 력강화를통하여국가경제를회생시키고국민소득 안전하고깨끗한사회 : Secure & Safe Social Environment 3만불달성에기여 - 모든국민이안심하고생활할수있는유비쿼터스 IT 기반의안전시스템및 - 환경시스템구축을통한안전하고깨끗한사회구현 편리하고윤택한개인생활 : Tailored u-life Services 지능화를통한맞춤식자율서비스제공을통하여보다편리하고윤택한생 활환경을제공 1.3 4 대엔진최적화목표 균형잡힌글로벌리더십 : Balanced Global Leadership - 정보통신선도국가에걸맞는국제적위상확보및역할강화등을통한균형잡힌글로벌리더십발휘 자생력있는생태적산업기반 : Ecological Industrial Infrastructure - 인위적인단기육성정책을지양하고자생력있는산업기반이형성될수있도록생태적기반을제공 효율적이고유연한사회제도기반마련 : Streamlining Social Infrastructure - 다양한유비쿼터스서비스들이원활히제공되고활성화될수있도록효율적이고유연한사회기반조성 융복합및연계가용이한투명한기술개발 : Transparent Technological Infrastructure - IT는물론 BT, NT, ST, CT, ET 등다양한기술들이상호융복합및연계를통하여시너지를발휘할수있는기술개발여건조성 1.4 기본방향 보다안전한유비쿼터스사회기반위에서국민모두가혜택을받는(4U) 사회 실현(Secure & Safe IT) 함으로써, 유비쿼터스 IT 환경에서가장기반이되는우 선고려사항은안전성과신뢰성으로누구나안심하고이용할수있는 IT 환경을 공하여모두가함께하는(Universal) 따뜻한세상, 누구나손쉽고편안하게이용가능 한(Usable) 서비스, 다양한기술과서비스가조화로운(Unisonous) 사회, 새로운가치를 창조하는 (Upgrade) 사회시스템을만들어나간다. 모두를위한따뜻한 u-korea : Universal IT KOREA - 기존에희소한자원인 IT를풍요재화함으로써모두가골고루차별없이 IT 의혜택을향유할수있도록모두를위한 누구나손쉽고편리한 u-korea : Usable IT KOREA Universal IT KOREA를지향 - 모두가골고루차별없이 IT 혜택을향유하기위해서는누구나손쉽고편리 제 - 62 -
미래의컴퓨터기술 하게다양한 IT를활용할수있는인간중심적인 IT 환경을제공하는 Usable IT KOREA 를지향 조화로운 u-korea : Unisonous IT KOREA - 다종 다양한컴퓨터디바이스들이광대역네트워크를통해상호유기적으로 연결되어융복합적인서비스를제공 - 다양성과개방성이조화될수있는분산과통합의 Unisonous IT KOREA를 지향 가치창조적인 u-korea : Upgrade IT KOREA - 국가경제를활성화하고, 사회시스템의혁신을일으키며국민들의보다풍요 롭고안전한삶을보장함으로써국가전반의경쟁력향상과활력을불어넣 고실질적가치창출을지향 - 세계최고의 IT 선도국가브랜드를공고히하여국가경쟁력을전반적으로 향상시키고국가사회시스템혁신을통하여우리나라가선진국으로도약하 는 Upgrade IT KOREA를지향 모두를위한따뜻한 u-korea 모두가골고루차별없이 IT 혜택향유 누구에게나손쉽고편안한 u-korea 사용자중심의 IT 환경구현으로다양한서비스를편안하게이용 보다안전한 u-korea 안전하고신뢰할수있는 IT 환경구현 조화로운 u-korea 다종다양한디바이스와네트워크의융복합으로분산과통합의조화 가치창조적 u-korea 부가가치를창출하는 IT로국가경제활성화, 사회시스템혁신 < 출처 : 인터넷사이트 4 > [ 그림 1-2] u-korea 기본방향 2. 유비쿼터스컴퓨팅 2.1 정의및개념 유비쿼터스 (ubiquitous) - 시간과장소에구애받지않고언제나네트워크에접속할수있는통신환 - 63 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) - 경. < 출처 : 인터넷사이트 1 > 사용자가네트워크나컴퓨터를의식하지않고시간과장소에상관없이자유 롭게네트워크에접속할수있는정보통신환경. < 출처 : 인터넷사이트 3 > 유비쿼터스컴퓨팅 (ubiquitous computing) 유비쿼터스개념은지난 88 년제록스팰러앨토연구소(PARC) 의마크와이저 (Mark Weiser) 가처음제시한 유비퀴터스컴퓨팅 이그효시다. 라틴어로 언제 어디서나, 동시에존재한다 라는뜻으로일반적으로물이나공기처럼도처에있 는자연자원이나종교적으로는신이언제어디서나시공을초월하여존재한다는 것을상징하는것을의미한다. 정보통신분야에서는이것을 ubiquitous computing 이나 ubiquitous network 처럼유비쿼터스화되고있는새로운 IT환 경또는 IT 패러다임의의미로받아들여지고있는것이다. 즉유비쿼터스통신또 는유비쿼터스컴퓨팅이란쉽게말해현재의컴퓨터에어떠한기능을추가한다 든가컴퓨터속에무엇을집어넣는것이아니라역으로컵이나, 자동차, 안경, 신 발과같은일상적인사물에제각각의역할에부합되는컴퓨터를집어넣어사물 끼리도서로커뮤니케이션을하도록해주는것이다. 휴대성과편의성을함께갖 춘포스트 PC제품으로시간과장소에제한을받지않고정보처리를할수있는 시스템으로현재개인휴대단말기 (PDA), 인터넷TV, 스마트폰등으로대표되는 차세대정보기기들을통해특화된업무를처리하거나무선통신망을통해인터넷 과연결해정보처리가가능해지고있으며관련기술과제품의발전으로유비쿼 터스컴퓨팅이점차확대될것으로전망된다. < 출처 : 인터넷사이트 2 > 2.2 유사한용어들과의비교 Calm Technology( 조용한기술_ 유비쿼터스컴퓨팅환경에서사물속에내재되어숨어있는컴퓨터들의연결 은우리가의식할수없을정도로조용하기때문에 다. Context-Aware Computing( 상황인식컴퓨팅) Calm Technology 라고부른 상황인식컴퓨팅(Context-Aware Computing) 은 1994년 Schilit와 Theimer에 의하여최초로논의되었으며, 사용자의작업과관련있는적절한정보또는서비 스를사용자에게제공하는과정에서상황(context) 즉, 사용장소, 주변사람과 물체및사용자와해당 application 자체등을사용하는경우, 이를상황인식시 스템이라고하며, 시간이경과하면서이러한대상의변화까지수용할수있는시 스템을말한다. 사용자의작업과관련있는적절한정보또는서비스를사용자 에게제공하는과정에서 상황(context) 을사용하는경우, 이를상황인식시스템 으로정의 할수있다. 이러한상황의종류는다양할수있으나, 일반적인상황 - 64 -
미래의컴퓨터기술 정보는사용자상황( 정상, 병환, 사고피해, 장애발생), 물리적환경상황( 실내, 자 동차, 실외, 야외), 컴퓨팅시스템상황( 전원 On/Off, 인터넷 On/Off-line, 로그 In/Out), 사용자- 컴퓨터상호작용이력, 건축물및내부구성물체의 IPv6 운영 상황등으로분류될수있다. Disappearing Computing( 사라지는컴퓨팅) 유럽연합(EU) 은 2001 년에시작된 정보화사회기술계획(Information Society Technologies research program: IST) 의일환인 사라지는컴퓨팅계획 (Disappearing Computing Initiative) 은일상사물에 RFID 태그를부착하여사물 간의지능적이고자율적인감지와통신이가능한환경을구축하려는계획이다. 주변의일상사물에센서, 구동기, 프로세서등을내장시켜사물고유의기능외 에정보처리및정보교환기능이증진된정보인공물을개발하여새로운가능성 과가치를창출하고, 궁극적으로는인간의일상활동을지원및향상시킬수있 는환경을구축하는것을목표로한다. Disposable Computing(1 회용컴퓨팅) 컴퓨터가 1 회용종이처럼매우저렴화될수있는것을실현하는기술이다. Exotic Computing( 엑조틱컴퓨팅) 일본의노무라경제연구소가유비쿼터스컴퓨팅을설명하기위해만든용어로 색다른, 신종의 컴퓨팅이라는의미이며다소수사적인용어이다. Implant Computing( 체내이식형컴퓨팅) Implant Computing( 체내이식형컴퓨팅) 은 Wearable Computing( 입는컴퓨팅), 즉컴퓨터를옷이나안경처럼착용할수있게해줌으로써컴퓨터를들고다니기 거추장스러운것에서인간의몸의일부로만드는기술의발전된차세대컴퓨팅 패러다임이다. Nomadic Computing( 노매딕컴퓨팅) 사용자가자유자재로이동하면서컴퓨터를사용하는것. 노매딕은유목민, 방 랑자등의의미가있고사용자가오피스나회의실등으로이동하고있을때에도 LAN 이연결되어있는것을의미한다. Pervasive Computing( 편재형컴퓨팅) 거의모든공간에서컴퓨터를사용할수있다는미래적개념. 퍼베이시브컴 퓨팅은전산이컴퓨터의범위를넘어서컴퓨팅과네트워킹기능이내장된핸드 헬드컴퓨터나인텔리전트휴대폰등의소형컴퓨팅기기와가전기기등으로확 장되는것을말한다. 이개념에의하면모든컴퓨터들은서로연결되므로사용자 는언제어디서나원하는정보를이용할수있게된다. 미국표준기술연구소 (National Institute of Standards and Technology) 의정보기술응용부(ITAO) 가 중심이되어컴퓨팅이나센서가디바이스, 기기, 장치, 혹은집과사무실, 공장, - 65 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 양복등모든곳에존재하도록하는Pervasive Computing 프로젝트를추진하고 있다. Sentient Computing( 감지컴퓨팅) 센서등을통해신선한정보를컴퓨터가미리감지하여사용자가필요로하 는정보를제공해주는컴퓨팅기술이다. Wearable Computing( 입는컴퓨팅) 웨어러블(wearable) PC는휴대형 PC와개념이전혀다른형태의몸에차고 다닐수있는컴퓨터를말한다. 웨어러블컴퓨터의최대특징은차고다니면서 언제어디서나간편하게사용할수있다는점이다. 웨어러블컴퓨터는개인휴대 단말기(PDA) 등팜톱컴퓨터의기본기능외에착용하고있는동안계속적으로 작동한다. 심지어이용자가요구하지않았을때조차도수시로정보를이용자에게 알려주기때문에많은메모리용량이필요하기도하다. 웨어러블컴퓨터는대형 컴퓨터, 데스크톱PC, 팜톱으로이어지는컴퓨터역사에서중요한자리매김을하 게될것으로보고있다. 입는컴퓨터가상용화되기위해서는몇가지문제점이 해결되어야한다. 그문제점으로첫번째가데이터입력장치, 즉키보드처리문 제인데이에대해음성인식기능을하나의대안으로제시하고있으며, 두번째는 전원공급문제가있다. 웨어러블 PC는대부분통신기능이제대로갖춰져있지 않고가격도 5천달러이상으로비싼데다용도도제한돼있어아직은일반보급 용으로는적합하지않은것으로평가받고있다. 웨어러블 PC가상용화되면착 용한상태에서도활동할수있기때문에자동차, 비행기정비등두손이자유롭 지않으면서도면등을확인해야하는작업에서매우유용하게활용할수있다. T2T (Things to Things) 유비쿼터스컴퓨팅환경하에서서로떨어져서존재하는도로, 다리, 터널, 빌 딩, 건물, 화분, 냉장고, 컵, 구두, 종이등과같은물리적인사물들끼리스스로연 결되는것. 사물들의인터넷화를의미한다. TTT (Things That Think: 생각하는사물) 1995년부터개시한 MUT 미디어라보의프로젝트로미래의컴퓨팅은 컴퓨터 가우리주변의일상생활에들어와서그것들이서로협조하면서우리들의생활 을돕는다 는생각에기초한다. 생각하는사물 연구프로젝트가가지는성격은 지금까지컴퓨터기술에대한관점을바로잡아, 컴퓨터는사람이쫓아다녀야하 는대상이아니라컴퓨터가지능화되어스스로사람들의욕구에맞추도록하자 는데있다. Ubitizen( 유비티즌) 유비티즌은네티즌처럼네트워크가아니라현실로서의생활공간에언제, 어디 서나, 어떤기기로든접속되어있는사람이다. 유비티즌이접속하는생활공간은 - 66 -
미래의컴퓨터기술 그것을구성하는환경과사물들에센서, 칩, 태그, 배지의형태로컴퓨터가내장 되어있어서매우지능적이다. 환경과사물들이지능적이고네크워크로사물과 사물, 사물과이용자가들고다니는단말이서로연결되어있기때문에유비티즌 은시시각각변하는생활공간속의신선한상황정보를실시간으로제공받을수 있게된다. U-Commerce (Ubiquitous Commerce: 유비쿼터스상거래) U- 커머스는유비쿼터스컴퓨팅기술, 브로드밴드와무선통신기술, 어디든들 고다니거나입을수도있는다양한단말기술, 차세대응용소프트웨어(real time OS, Physical Markup, Language 등) 기술들이통합되어쇼핑과매장관리, 공급망관리(SCM) 와고객관계관리(CRM), 제조공정관리, 부품및기계의유지 관리, 물류, 교통, 의료, 기업경영관리, 정보서비스등의다양한분야에응용된새 로운비즈니스체계를의미하며, 인터넷을통한 e-commerce 와휴대폰, PDA를 통한 m-commerce 등이상호연동하면서언제어디서나어떤기기로나효율적으 로활용할수있도록하는체계를일컫는신조어이나, 점차적으로는 e-commerce 의영역에자연스럽게통합되어사용될것으로판단된다. < 출처 : 인터넷사이트 5 > - 67 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 읽기자료 1. 유비쿼터스 (Ubiquitous) 라틴어의유비쿼터스는 언제나어디에나존재한다 는뜻을가지고있으며, 정보통신분야에서는시간, 장소를초월한통신환경을목표로서비스경쟁을 하고있다. 유비쿼터스는환경적, 기술적제약으로아직까지일반화되지는않았 지만, 각종이동통신기기는휴대성과편의성을강조하여출시되고있다. 예를 들면, 전화또는인터넷으로가정에있는보일러를켜고끌수있으며, 해외공 장에있는기계를자기자리에서컨트롤할수있다. 유비쿼터스는이러한여러 가지기기나사물에컴퓨터를집어넣어사용자와의커뮤니케이션을쉽게주는 정보기술(IT) 환경또는정보기술패러다임을뜻한다. < 출처 : TTA 정보통신 용어사전 > 사용자가네트워크나컴퓨터를의식하지않고시간과장소에상관없이자유 롭게네트워크에접속할수있는정보통신환경. 라틴어로 <언제어디서나존재 한다>는뜻이다. 1988년미국의사무용복사기제조회사인제록스의마크데이 비드와이저(Mark D. Weiser, 1952~1999) 가 <유비쿼터스컴퓨팅>이라는용어 를사용하면서처음등장하였다. 유비쿼터스는단독으로쓰이지않고유비쿼터스 컴퓨팅, 유비쿼터스네트워크와같이말을덧붙인형태로쓰인다. 유비쿼터스컴 퓨팅(Ubiquitous Computing) 은언제어디서나컴퓨터를사용할수있는환경을, 유비쿼터스네트워크(Ubiquitous Network) 는언제어디서든네트워크에접속해 컴퓨터를쓸수있는환경을이른다. 노트북컴퓨터나 PDA 의보급, 광대역통신 이나무선 LAN 의보급으로그런환경에가까이가고있는것은분명하다. 그러 나본래의유비쿼터스는여기서더나아가휴대할수있어언제어디서나쓸수 있는착용식컴퓨터(wearable computer) 는물론, 몸에지니지않아도어떤공간 에갖가지컴퓨터를집어넣어그것들이서로동작함으로써사용자가의식하지 못하는사이에컴퓨터를쓸수있는환경을가리킨다. 이것이실현되려면모든 네트워크나컴퓨터의표준화가절실하다. 이러한제약으로 2004년현재일반화되 어있지는않지만, 휴대성과시공을뛰어넘는편의성때문에세계적으로개발경 쟁이일고있다. < 출처 : 야후백과사전 > 물이나공기처럼시공을초월해 언제어디에나존재한다 는뜻의라틴어( ) 로, 사용자가컴퓨터나네트워크를의식하지않고장소에상관없이자유롭게네 트워크에접속할수있는환경을말한다. 1988년미국의사무용복사기제조회사 인제록스의와이저(Mark Weiser) 가 유비쿼터스컴퓨팅 이라는용어를사용하면 서처음으로등장하였다. 당시와이저는유비쿼터스컴퓨팅을메인프레임과퍼스 - 68 -
미래의컴퓨터기술 널컴퓨터(PC) 에이어제3 의정보혁명을이끌것이라고주장하였는데, 단독으로 쓰이지는않고유비쿼터스통신, 유비쿼터스네트워크등과같은형태로쓰인다. 곧컴퓨터에어떠한기능을추가하는것이아니라자동차 냉장고 안경 시계 스테 레오장비등과같이어떤기기나사물에컴퓨터를집어넣어커뮤니케이션이가 능하도록해주는정보기술(IT) 환경또는정보기술패러다임을뜻한다. 유비쿼 터스화가이루어지면가정 자동차는물론, 심지어산꼭대기에서도정보기술을활 용할수있고, 네트워크에연결되는컴퓨터사용자의수도늘어나정보기술산업 의규모와범위도그만큼커지게된다. 그러나유비쿼터스네트워크가이루어지 기위해서는광대역통신과컨버전스기술의일반화, 정보기술기기의저가격화 등정보기술의고도화가전제되어야한다. 이러한제약들로인해 2003년현재일 반화되어있지는않지만, 휴대성과편의성뿐아니라시간과장소에구애받지않 고도네트워크에접속할수있는장점들때문에세계적인개발경쟁이일고있 다. < 출처 : 네이버사전 > 2. 유비쿼터스컴퓨팅의미래전망 유비쿼터스컴퓨팅을구축하기위해서는네트워크의고도화가전제되어야한 다. 즉, 네트워크에연결되지않은컴퓨터는유비쿼터스컴퓨팅이아니다. 컨버전 스기술의일반화, 광대역화, 정보기기의저가격화등이없이는모든정보기기 에통신능력을부여하는것이어렵기때문이다. 유비쿼터스사회가전개되면자 동차, 가정, 실외등의다양한공간에서의정보기술활용이늘어나고네트워크에 연결되는컴퓨터사용자의수도늘어나는등정보통신산업의규모와범위는더 욱커지게될전망이다. 유비쿼터스컴퓨팅을위해서는모든정보기기에컴퓨팅과통신기능이부가 되어야한다. 이를위해서는각정보기기가고유한주소를가져야하며, 유선혹 은무선을통해광대역통합망에접속될수있어야한다. 이와같은문제는최근 관심을끌고있는 된다. IPv6 기술이나홈네트워크기술등이해결해줄것으로기대 < 출처 : 김용성외 (2003), e-learning Computers, 이한출판사 > - 69 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 참고자료 1. 인터넷사이트 1 http://www.tta.or.kr/, TTA 정보통신용어사전 2 http://kr.dic.yahoo.com/, 야후사전 3 http://dic.naver.com/, 네이버사전 4 http://www.mic.go.kr/index.jsp, 정보통신부홈페이지(u-Korea 기본계획) 5 http://www.kebic.or.kr/electronprivate/main/dic.asp, e-biz 용어사전 - 70 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-1주탐색단원 2 활동지 1-1(1) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 인터넷검색 ] 현재우리나라정부가추진하고있는 u-korea 정책에대하여인터넷 검색을통해조사한내용을요약하여정리해봅시다. 비전 5 대추진목표 1 2 3 4 5 4 대엔진최적화목표 1 2 3 4 정책기본방향 (4U) 1 2 3 4-71 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 정보과학-1주탐색단원 2 활동지 1-1(2) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 강의 ] 유비쿼터스컴퓨팅의개념을정의하고, 조사한내용을설명해봅시다. 정의 설명 유사한용어찾기 1 2 3 4 5 유비쿼터스컴퓨팅과유사한용어와의차이점 1 2 3 4 5-72 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-1주탐색단원 2 활동지 1-2(1) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 자료조사 ] 1. 여러분이주변에서쉽게접할수있는제품포장지에인쇄된바코드를수집하여바코드의의미를해석해봅시다. 바코드붙이는곳 2. 백화점이나대형마트에서자체적으로인쇄한바코드스티커를수집하여의미를해석해봅시다. 바코드붙이는곳 3. 위의두가지바코드가서로같은형식인지아닌지비교해봅시다. - 73 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 2 주주제전자태그의동작원리이해하기 본활동은 미래의컴퓨터기술 단원의두번째시간으로서현재의바코드 (barcode) 를대체할것으로기대되는전파식별(RFID) 방식의전자태그(tag) 에대하 여학습한다. 현재널리사용되고있는바코드는광학기술을이용하여물건의 포장지나스티커위에인쇄된바코드를인식하여품명, 가격, 유통기한, 제조일자 등과같이사전에입력된다양한정보들을얻기위한용도로사용되고있다. 미 래에는현재의바코드보다훨씬많은정보들을네트워크를통해주고받을수 있는전자태그가모든사물에부착될것으로예측된다. 이번활동에서는먼저 강의를통해전자태그의종류와특성을학습한다음, 전자태그에담겨있는정 보를어떻게읽고활용할수있는지하나의시스템관점에서전자태그의동작원 리를이해한다. 교육목표 1. 2. 5. 정보과학분야사고력신장 정보과학분야적성강화 정보과학분야일반능력신장 교육내용 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 2-1. 정보과학에대한호기심 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 5-1. 자율적탐구및학습능력 - 74 -
미래의컴퓨터기술 세부교육내용 이전시간에주어진활동지의내용에대하여발표를실시한다. 발표한내용에대해토론하고, 토론한내용을정리한다. 바코드, 바코드판독원리및 POS 시스템에대하여학습한다. 전파인식(RFID) 기술과전자태그의종류와특성을학습한다. 전자태그를이용한시스템의동작원리를학습한다. 전자태그를활용하면미래사회가어떻게달라지는지상상해본다. 교육방법 발표와토론, 전문가특강또는강의, 인터넷검색, 자료조사 < 교육목표 - 교육내용 - 세부교육내용 - 교육방법의유기적연관성 > 교육목표 교육내용 세부교육내용 교육방법 1. 정보과학분야사고력신장 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 전자태그를활용하면 미래사회가어떻게달 라지는지상상해본다. 강의전문가특강 2. 정보과학분야적성강화 2-1. 정보과학에대한호기심 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 이전시간에주어진활 동지의내용에대하여 발표를실시한다. 발표한내용에대해토 론하고, 토론한내용을 정리한다. 바코드, 바코드판독원 리및 POS 시스템에 대하여학습한다. 자료조사발표와토론강의 5. 정보과학분야일반능력신장 5-1. 자율적탐구및학습능력 전파인식(RFID) 기술과 전자태그의종류와특 성을학습한다. 전자태그를이용한시 스템의동작원리를학 습한다. 강의 - 75 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 준비물 교사용학생용 관련시청각자료, 인터넷검색용 PC 학생용활동지 필기도구 사진 - 76 -
미래의컴퓨터기술 교수학습활동 학습단계 도입활동 교수학습활동 금주의학습주제와내용을 소개하고, 수업진행방법과시간계획을설명한다. 시간 ( 총 90 분 ) 지도초점및유의점 10 학생들이무슨학습활동 을하게되는지명확하 게설명한다. 간단한질의응답을통해활동 15 이전시간에배포한활 지수행결과를확인하고, 필 동지의내용을모두확 요한경우발표와토론을진 인하도록지도한다. 행한다. 본활동 토론내용을종합정리한다. 활동지를사용하여다양한학 습활동을진행한다. 5 40 각자노트에기록한다. 활동지순서에따라차례대로진행한다. - 강의 강의진행시활동지작 - 탐구활동 성에필요한시간을주 - 자료조사 어정리하도록한다. 본활동에서학습한내용을 10 각자노트에기록하도록 정리활동 정리한다. 다음주교육주제와준비사 항을안내하고, 활동지내용 10 지도한다. 활동지내용에관련된질의응답시간을가진다. 에대하여자세히설명한다. 주요초점질문 1. 바코드시스템의구성요소와동작원리를이해하고있는가? 2. 전자태그의동작원리에따라서로다른종류와특성을설명할수있는가? 3. 바코드를전자태그로대체하면기대되는장점이무엇인지제시할수있는가? - 77 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 지도활동 도입활동 1. 이번차시의세부교육내용을소개합니다. 바코드의종류와특성을학습한다. 전파인식(RFID) 기술과전자태그의종류와특성을학습한다. 전자태그를이용한시스템의동작원리를학습한다. 전자태그를활용하면미래사회가어떻게달라지는지상상해본다. 본활동 1. 지난시간에차시학습안내와함께제시한활동지수행결과를확인합니다. 1) [ 자료조사] < 활동지 1-2(1)> 여러분이주변에서쉽게접할수있는제품포장지에인쇄된바코드를수집하여바코드의의미를해석해봅시다. 백화점이나대형마트에서자체적으로인쇄한바코드스티커를수집하여의미를해석해봅시다. 위의두가지바코드가서로같은형식인지아닌지비교해봅시다. 이번차시의학습주제와내용에대한학습동기를부여하기위해지난시간에배포한활동지에학생들이작성한내용을질의응답을통해확인한다. 필요한경우일부우수한수행결과물의내용을발표하게하고, 그내용에대하여토론을진행한다. 특히, 바코드에대한강의를시작하기전에학생들이수집한바코드를각자비교하도록함으로써서로다른바코드의종류별로다양한샘플이확보될수있도록한다. 활동지 1-2(1) 사용 2. 준비학습을위한학습지수행결과와토론한내용을정리합니다. 1) [ 발표와토론] < 활동지 2-1(1)> 바코드란무엇인지최대한간단하게정의해봅시다. 이때, 바코드정의에 반드시포함될단어들은무엇인지정리해봅시다. 여러분이수집한바코드의의미를해석해봅시다. 한국상품코드(KAN: Korean Article Number) 의종류와구조에대하여알아봅시다. - 78 -
미래의컴퓨터기술 바코드에대한사전적인의미보다실제일상생활에서흔히볼수있는바코 드의용도에초점을맞추어바코드의의미를생각하도록지도한다. 이때, 바코 드를설명하기위하여필요한키워드를찾아봄으로써바코드판독시스템의구 성요소와동작원리에대한설명으로자연스럽게연결될수있도록유도한다. 바코드의개념이 2차원으로확장되어더욱많은정보를바코드로표현할수 있게되었음을설명하고, 온라인항공권이나인터넷증명서와같이이미우리주 변에서볼수있는 2 차원바코드의활용사례를소개한다. 한국표준코드에대하여 알아보고, 만일외국산제품에대한바코드가있는경우에는국제표준코드와비 교하여코드에포함된의미를분석해본다. 이때, 학생스스로서로다른여러 가지바코드를해석해보도록요구하고, 서로다른부분을비교하여왜다른지에 대하여토론을유도한다. 필수정보참조 읽기자료참조 활동지 2-1(1) 사용 3. 학습활동내용 1) [ 강의] < 활동지 2-1(2)> 바코드판독시스템의구성요소와동작원리를알아봅시다. 필수정보에제시된내용에대하여강의를진행한다. 이때, 강의내용을요약 하여각자노트에메모하도록지도한다. 빛을이용한광학기술을응용한바코드판독원리를설명하고, 바의두께와 간격을가지고 2 진수로표시된코드를해석하는과정을이해시킨다. 저렴한바코 드인쇄비용과바코드판독방식의편리함과빠른처리능력이현재대형마트에 서볼수있는시스템의장점임을설명한다. RFID 기술도입의필요성에대한 흥미를갖게하기위하여현재의바코드사용에대하여불편한점이나개선할 부분을학생들이독창적으로제시하도록유도한다. 필수정보참조 활동지 2-1(2) 사용 2) [ 강의] < 활동지 2-1(3)> 바코드를이용한 POS(point of sales) 시스템이란무엇인지알아봅시다. POS 시스템을도입하면기대되는장점이무엇인지생각해봅시다. 먼저한영 영한사전을이용하여 POS(point of sales) 시스템 에대한개념을 - 79 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 찾아보게한다음, 전문적인용어를검색하기위하여컴퓨터용어사전이나정보 통신용어사전을이용하여 POS 에관하여알아본다. 필수정보에제시된내용에 대하여강의를진행한다. 이때, 강의내용을요약하여각자노트에메모하도록 지도한다. 유통산업의기반시설로서 POS 시스템을인식하도록설명하고, 단순히물건값 을지불하기위하여바코드를판독하는것이아니라바코드정보를이용하여실 시간으로판매정보는물론재고관리와주문, 배달과정과제품홍보및신제품 개발과정까지폭넓게활용될수있음을강조한다. 필수정보참조 활동지 2-1(3) 사용 3) [ 강의] < 활동지 2-1(4)> RFID(radio frequency identification) 기술이란무엇인지알아봅시다. 바코드대신에 RFID 이무엇인지생각해봅시다. 기술을적용한전자태그를사용하면기대되는장점 필수정보에제시된내용에대하여강의를진행한다. 이때, 강의내용을요약 하여각자노트에메모하도록지도한다. 모든기술적인내용을강의를통하여전 달하기에는시간이부족하므로, 자세한내용은나중에스스로학습할수있도록 노트나활동지에정리하도록한다. RFID 라는용어의개념과정의를설명한다음, RFID 기술을적용한전자태 그의특징을바코드에적용된광학기술과대비하여소개한다. 이때, 전자태그를 사용했을때의장단점과바코드를이용했을때의장단점은서로보완관계가아 니라근본적으로사용목적에차이가있음을주의한다. 필수정보참조 활동지 2-1(4) 사용 4) [ 탐구활동] < 활동지 2-1(5)> RFID 기술을이용한전자태그를널리사용한다고가정하면현재우리들 의생활모습에어떤변화가예상되는지상상해봅시다. 예제: 스마트타이어(smart tier) 와스마트웨이(smart way) 필수정보에제시된내용을가지고스마트타이어와스마트웨이에관한예제 를소개함으로써미래에 RFID 기술을응용하면현재우리가상상만할수있는 일들이실제구현될수있음을설명한다. 최근에일부신문이나잡지의특집기 - 80 -
미래의컴퓨터기술 사나시리즈연재로 RFID를이용한사례들이인터넷검색을통해자주소개되 고있으므로학생스스로자신의관심분야를정하여구체적인 RFID 활용사례 를찾아보고미래의일상생활모습이어떻게바뀔지에대하여학습지나노트에 글로표현하도록지도한다. 필수정보참조 활동지 2-1(5) 사용 정리활동 1. 학습내용정리 1) 다. 바코드와바코드판독시스템이활용될수있는경우들을분야별로정리한 2) 바코드대신에전자태그를사용하면기대되는변화를나열해본다. 3) 바코드와관계없이 RFID 기술을활용하면가능해질수있는새로운응용 분야를찾아본다. 2. 다음주교육내용안내 1) [ 자료조사] < 활동지 2-2(1)> 다음은전자신문기사내용입니다. RFID 해킹기술에의하여생길수있 는사회문제에대하여구체적인사례들을조사해봅시다. 전자태그가널리사용될수록 RFID 해킹기술에의해생길수있는피해양 상이바코드기반의현재시스템보다훨씬복잡하고광범위할것으로예상되는 만큼, 기사내용을읽고 RFID 해킹기술로인해생길수있는사회문제를폭넓게 조사하도록지도한다. 이때, 다음주의학습주제인개인정보침해와관련하여 기사에소개된인권침해나사생활침해문제이외에도다양한사회문제에대하 여충분히조사하도록유의해야한다. 활동지 2-2(1) 사용 다음주의학습주제에대하여간략하게소개한다음, 활동지작성을통해수업시간에발표와토론이원활하게진행될수있도록세부준비사항들을설명한다. 활동지의내용에대하여문제를잘이해하지못한학생들에게질문과응답을통해활동지작성이다음수업에어떻게활용될것인지이해시킨다. - 81 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 평가 평가내용 전자태그의동작원리를정확하게이해하고있는지를통해자율적탐구및학 습능력을평가한다. 바코드가전자태그로대체되면예상되는미래생활의변화를얼마나구체적으 로예측할수있는지를통해창의적인문제발견및해결능력과정보과학과 실생활과의연계성을평가한다. 이전시간에주어진활동지의내용에대해발표와토론에얼마나적극적으로 참여하는지를통해정보과학과실생활과의연계성을평가한다. 인터넷검색및자료조사결과를얼마나독창적이고논리적으로잘요약하여 정리하였는지를통해자율적탐구및학습능력을평가한다. 평가방법 발표및토론평가: 본활동 1, 2번활동시평가 활동지평가: 본활동 3번 4) 탐구활동수행결과를평가 평가기준 전자태그의동작원리를정확히이해하였는가? 전자태그의종류와특성을체계적으로정리하였는가? 독창적인방법으로바코드시스템이나전자태그기반의시스템의동작원리를 설명하였는가? 평가유의점 발표와토론에학생들이적극적으로참여하도록지도한다. 수업진행순서에따라활동지작성을마치고다음활동으로넘어가도록지도 한다. - 82 -
미래의컴퓨터기술 필수정보 1. 바코드 (BARCODE) 의개념과특징 바코드는굵거나가는바( 검은막대) 와스페이스( 흰막대) 의조합에의해영 숫자또는특수기호를광학적으로판독하기쉽게부호화한것이다. 이것을이용 하여정보의표현과정보의수집, 해독을가능하게한다. 문자나숫자를나타내 는검은바와흰공간의연속으로바와스페이스를특정하게배열해이진수 1 의비트로바뀌게되고이들을조합해정보로이용하게되는데, 이들은심벌로 지라고하는바코드언어에의해정의된규칙에의해만들어진다. 즉, 바코드는 컴퓨터내부로직의기본인 0과 1 의비트로이루어진하나의언어로, 바의두께 와스페이스의폭의비율에따라여러종류의코드체계가있다. 이인쇄된코드 는바코드인식장치에빛의반사를이용해서데이터를재생시키며재생된데이 터를수집, 전송하는것이다. < 출처 : 인터넷사이트 2 > 0과 2. 한국상품 (KAN) 코드 KAN (Korean Article Number) 이란? 백화점, 수퍼마켓, 편의점등유통업체에서최종소비자에게판매되는상품에사 용하는코드로써, 상품제조단계에서제조업체가상품포장에직접인쇄하는것으 로 KAN코드에는표준형A. 표준형B(KAN-13) 와단축형(KAN-8) 의두종류가 있습니다. EAN-13 코드와동일한국내유통바코드인 KAN-13, 13자리바코드로써유통 업체에서가장보편적으로사용하고있으며, EAN-8 코드는국내유통바코드로 KAN-8 단축형코드로사용합니다. 또한 UPC-A, UPC-E, CODE128, EAN128 코드는국내제조업체가해외수출시에쓰이는바코드종류입니다 [ 그림 2-1] KAN-13( 표준형A와표준형B) - 83 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) KAN-13 ( 표준형A와표준형B) 표준형A는의류등다품목취급업체에부여하는코드로서본센터에서심사후 부여하며, 표준형B 는식품, 화장품, 잡화등소스마킹을필요로하는업체에부여 하는코드입니다 [ 그림 2-2] KAN-8( 단축형) KAN-8 ( 단축형) 인쇄면적이극히좁은포장지에제한적으로사용되며, 이등록하여사용할수있습니다. < 표 2-1> KAN-8( 단축형) 의구조 표준형을등록한업체만 - 84 -
미래의컴퓨터기술 < 표 2-2> 체크디지트(Check Digit) 의계산 < 출처 : 인터넷사이트 1 > 3. 바코드판독시스템 바코드에있는정보를해독하기위해변화하는값에작은빛의점들이스캐 너를경유하여바와스페이스를스쳐가면서반사해주는것이다. 바코드의검은 막대부분인블랙바는적은양의빛을스캐너안으로반사해들어가고검은막 대의중간중간에있는하얀스페이스바는많은양의빛을반사해낸다. 반사된 빛의양의차이는스캐너안에있는빛검출기에의해전기적인신호로번역되 고, 이렇게번역된신호는특정한문자와숫자를나타내기위해여러가지조합 으로사용되는 2진수 0과 1 로바꾸어진다. 이렇게바꾸어진 0과 1의조합으로문 자및숫자를판독한다. 바코드리더는볼펜과생긴펜타입과접촉신인 CCD 타입, 레이저빔으로인 식하는형태인레이저타입등여러가지가있다. 어느것이나디코더라고하는 번역기의회로나디코더프로그램에의해컴퓨터나바코드가수집할수있는형 - 85 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 태로변환한뒤에호스트컴퓨터로데이터를전송하게된다. 바코드는검은( 어두운) 바와흰( 밝은) 바의반사율차이를스캐너가전기신호로 바꾸게된다. 아날로그인전기신호의폭을디지탈인 "1" 과 "0" 으로나타내어그 조합에해당하는숫자를판별한다. 끝으로체크디지트가확인되고그것이올바르 면 tm 캐닝이중단됨으로써동일상품의심벌에대한복수등록이방지된다. 스캐 너에서판독된숫자는 RS-232C나 PARALLEL등의인터페이스로서 PC 또는 POS 터미날에전송되는것이다. [ 그림 2-3] 바코드판독원리 바코드판독시스템의구성요소는바코드심볼, 스캐너, 디코더, 컴퓨터가포 함된다. 바코드리더는스캐너와디코더로구성되어서바코드심볼을컴퓨터가 받아들일수있는데이터양식(Fomat) 으로변환시켜주는역할을한다. 바코드 리더는심볼의판독에필요한핵심기능부문과데이터 I/O및사용자의상호작 용에필요한보조기능부분으로세분할수있다. 스캐너에는광주사부와수광 부, 증폭및신호처리회로, 디지털신호화회로가포함된다. 디코더에는엘리멘트 의변(Element Edge) 탐지회로, 마이크로프로세서, 해독알고리즘이저장되어 있는 ROM( 또는 Firmware), RAM, 데이터 I/O, 사용자에대한경보장치(Lamp, Buzz) 가필수적이며, 부가적으로데이터표시부(Display), 키보드입력부, 외부기 기제어부, 보조기억장치가접속될수있다. 포스(POS) 용으로널리이용되는휴 대형터미널(Portable Terminal) 의경우에는 LCD표시판과키보드뿐만아니라데 이터를자체보관할수있는대용량의 RAM이나하드디스크같은보조기억장 - 86 -
미래의컴퓨터기술 치를가지고있으며, 이데이터를컴퓨터에전송할수있는모뎀장치나무선장치 를포함하고있다. 공장자동화에널리이용되는네트워크콘트롤러(Controller) 용디코더는 LCD 표시판과키보드뿐만아니라멀티플렉서(Multiplexer) 기능과 컴퓨터와통신을위한프로토콜(Protocol) 변화기능까지포함하고있다. LED(Light Emitting Diode) 이소자는주로직접접촉하여읽게되는 Wand(Pen Scanner) 의광원으로사 용되고있으며근래에개발된 CCD(Charge Coupled Device) 센서를이용하여한 꺼번에데이터를읽어들이는형, 비접촉식으로읽는형, Self-Scanner형등새 로운모델들이계속발표되고있다. 이 LED광원의종류로는적외선 LED(930~ 940nm) 와가시광선 LEN(630~700nm) 가있으며전자는카-본함유율이낮은잉 크로된바코드는읽지못하는단점이있으나이특성을이용하여바코드의보 안에이용하기도한다. He-Ne Laser (632.8nm) 비접촉식으로운용되며 5cm정도부터몇미터까지판독가능하며짧은거리에 서사용할경우고밀도의바코드를판독할수있어슈퍼마켓, 공장등에서가격 이비싼단점이있지만널리이용되고있다. 또한초당 300회이상 900회까지판 독할수있는고속Self-Scan 형도있어고속컨베이어등에적용할수있다. LD (Laser Diode) He-Ne Laser 의단점을보완할수있는형으로전력소비가적고수명이길며 가격이낮아근래에많이이용되고있는형이다. 다만 He-Ne Laser에비해사용 거리가짧고파장이적외선영역이기때문에적외선 고있기는하지만조만간가시광선 되리라본다. 광센서 (Photo Detector) 광원으로부터나온빛은바코드에의해반사되어 LED가가진단점을내포하 LD의상용화가예상되어그사용영역이확대 Photo Detector 로흡수된다. 이때바(Bar) 와여백(Space) 에서반사되는빛의양차이에의해 Photo Detector 에서나오는출력은변조가된다. 한편수천개의 Photo Detector에의해구성된 CCD(Charged Coupled Device) 를사용한것은한꺼번에바코드데이터를판독할 수있어 Wand의결점을크게보완함과동시에 Laser Scanner에비해가격도저 렴하여널리보급되고있다. A/D 변환기(Analog to Digital Converter) Photo Detector 에서출력된바코드데이터는아날로그증폭기에서증폭된후 A/D 교환기에서컴퓨터가판독할수있는디지털출력으로변환된다. < 출처 : 인터넷사이트 2 > - 87 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 4. POS(point of sales) 시스템 팔린상품에대한정보를판매시점에서즉시기록함으로써판매정보를집중 적으로관리하는체계. 백화점, 은행, 대형서점등유통서비스업계의매장자동 화를가능하게하는핵심적역할을말한다. 소매점의등록기(Register) 에의해동 록된바코드를읽어내어가격계산, 매출집계등을수행한다. 판매동향을파악하 는도구로, 바코드를스캐너로읽어들여서모아진데이터를가지고재고관리나 발주업무에이용하기위한정보시스템이며, 종래의직접손으로입력하는키인 (Key-in) 방식이아닌광학적으로바코드를자동판독하는방식의레지스터에의 해단품별로수집된판매정보와매입, 배송등에서발생하는각종정보를컴퓨 터로처리하여각부문이유용하게활용할수있는정보로가공, 전달하는시스 템으로소매업의종합정보시스템을의미한다. < 출처 : 인터넷사이트 3 > 유통업체매장에서판매와동시에품목, 가격, 수량등유통정보를입력시켜 컴퓨터를이용, 각종자료를분석, 활용할수있는유통시스템. 판매정보입력을 쉽게하기위해상품포장지에고유마크( 바코드) 를인쇄하거나부착시켜판독기 ( 스캐너) 를통과하면해당상품의각종정보가자동으로메인컴퓨터에들어가게 된다. 유통업체는이정보를활용해수시로매출동향을파악하는것은물론재고 를적정수준으로유지하고, 잘팔리는상품의진열을확대하는등상품관리 업무 자동화를추진한다. < 출처 : 인터넷사이트 4 > 5. 전파인식 (RFID) 기술의개념과특징 RFID 는자동인식기술의하나로서전파신호를통해비접촉식으로사물에부 착된얇은평면형태의태그를식별하여정보를처리하는시스템을가리킨다. 바 코드및스마트카드와유사한기능을수행하나원거리에서인식이가능하고충 돌방지기능이있어동시에여러개를인식할수있다는기술적장점때문에바 코드, 스마트카드등에비해활용범위가넓고경쟁력이매우높다. RFID는판독 및해독기능을하는판독기(RF reader) 와고유정보를내장한 RF 태그(RFID tag), 그리고운용소프트웨어및네트워크로구성되며, RF 태그는반도체로된 트랜스폰더칩과안테나로구성된다. RF 태그는내부전원없이판독기의전파 신호로부터에너지를공급받아동작하는수동식과전지가포함된능동식이있 으며, 또, 실리콘반도체칩을이용한칩태그와 LC 소자, 또는플라스틱/ 폴리머 소자로만구성된무칩태그로구분된다. 고유정보기록방식에따라서는 read-only 형과 read-write 형으로도구분된다. 현재 150KHz 이하저주파로부터 5GHz 이상마이크로파까지의다양한주파수대의시스템이상용화되고있다. 표 준화는국제표준화기구인 ISO 산하 IEC JTC1/SC31/WG4 에서표준( 안) 을개발, 운용, 관리를맡고있으며, 때때로단거리전용통신(DSRC: dedicated short - 88 -
미래의컴퓨터기술 range communication) 이라고불리기도한다. 마그네틱이나바코드등이특정표 시가필요하고훼손이나파손등으로시간이지날수록인식률이점차떨어지는 반면에 RFID는이같은단점을극복할수있어 RFID가기존의바코드및마그 네틱카드시장을급속히대체하면서출입통제를비롯해근태관리, 물류관리, 주 차관리등분야에서의새로운솔루션으로급부상하고있다. < 출처 : 인터넷사이트 3 > RFID 는사람, 자동차, 화물, 가축등에개체를식별하는정보를부가하게되 고, 이부가정보를무선통신매체를이용하여비접촉으로해독하며, 기존의각 종어플리케이션을자동화하게한다. 이로인해, 개인생활은물론산업전반에많 은응용서비스가활발하게될수있다. 1 2 3 RFID 의특징을살펴보면다음과같다. RFID 는직접접촉을하거나어떤조준선을필요로하지않는다. RFID 는데이터를읽는데매우빠른속도로인식한다. RFID 는사실상유지비가필요없다. 4 RFID는최고의정밀성으로거의 100% 에도달하는성능을가졌다. 5 6 7 8 9 10 11 12 13 RFID 는먼지/ 페인트/ 수증기/ 진흙/ 물/ 플라스틱/ 나무/ 유리/ 구리스와같은상태 내에서도작동한다. RFID 태그를계속해서재사용한다면바코드보다적게든다. RFID 영구적이다. 태그는비접촉식이므로리더의오동작에의한장애가없기때문에반 RFID 태그는지적인성능을가질수있다( 스마트카드등) RFID 태그는많은양의데이터를보내거나받을수있다. RFID 태그는데이터를저장하거나읽어낼수있다. RFID 태그는아주나쁜열악한환경에서도사용된다. RFID 태그는사용되는위치를유연성있게옮길수있다. RFID 태그는데이터의위조및변조가불가능하여완벽한보안을유지할 수있으므로모조품을만들기어렵다. < 출처 : 인터넷사이트 4 > 6. 바코드시스템과 RFID 시스템의차이 오늘날책을포함한대부분의상품에는바코드가부착되어있는데, 바코드를 통해읽어들인정보는판매한물품에대해총금액을계산하고, 적정재고유지, 효과적인입출하관리, 판매관리등의업무에편리하다. 그러나바코드는특정상 품에속하는각개체들은구별하지못하며, 동일상품에속하는모든개체에는 동일한바코드가부착되어있기때문에 1회성소비로끝나는제품에대해서는 - 89 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 편리하지만, 해당상품에속한개체의사용이 1회성으로끝나지않고계속적으로 지속될때와특정개체에대한정보가경우에따라수정될필요가있을경우에 는기존의바코드로는한계가있다. 바코드의또다른한계는그것을해독하기 위한과정에서나타난다. 바코드의경우판독기를바코드에직접접촉시켜야하 기때문에하나씩순차적으로읽어야만하는불편함이있고, 이과정은주로인 간에의해수행되므로시간과비용이들게된다. 반면, RFID 태그는그것을부착하고있는개체에대한정보를담고있는반 도체칩과, 전파를보내칩의정보를무선으로널리퍼뜨리는안테나로구성되어 있는데, 일정거리내에있는판독기가안테나에서나오는신호를받아정보를 해독한뒤그정보를컴퓨터로보내게된다. 이 RFID 태그는대략 A4 용지 1장 내외의정보를저장할수있는데이는바코드보다훨씬많은정보량이다. 뿐만 아니라, 바코드와는달리직접접촉하지않더라도일정반경내에있을경우해 독이가능하고, 한꺼번에다수의태그를해독할수있으며, 이동체에대해서도 해독이가능하기때문에생명체에도부착할수가있어응용분야가다양하다. < 출 처 : 참고문헌 2 > 7. 스마트타이어 (smart tier) 고무타이어에각종안전센서를장착해운전자에게위험상황시경고를전 달케하는미래형타이어. 주행중인타이어가펑크나기전에타이어공기압을 운전자에게알려주거나, 노면조건을감지, 타이어외부형태를바꾸고, 타이어의 마모상태와마찰정도를감지해브레이크, 서스펜션시스템에연동시키려는계 획들이추진되고있다. 보통사람들은자동차의신발인타이어에상대적으로무관심하지만자동차에 서유일하게지표면과접촉하는타이어는그어떤첨단차량부품보다운전자의 안전에핵심적인역할을한다. 도로에서타이어가미끄러지거나갑자기펑크가 나면제아무리비싼고급차라도조종능력을상실하고치명적인대형사고의위험 에노출된다. 정확히말하자면현대인은매일자동차를타면서자신의생명을타 이어공기압에의존하고다니는셈이다. 이처럼타이어는운전자의생명과직결되는핵심요소지만 100년전프랑스 미슐랭(Michelin) 이공기가들어간차량용타이어를고안한이래타이어의기본 구조는 질긴고무풍선 수준에서그다지진보하지못했다. 이처럼보수적인차량 용타이어분야에최근획기적인기술혁명이일어나고있다. 능동적으로위험을 감지하고운전자의안전을보장하는똑똑한타이어, 일명스마트타이어(smart tier) 가상용화단계에들어간것이다. 스마트타이어란한마디로고무타이어에각종안전센서를장착해운전자에 - 90 -
미래의컴퓨터기술 게위험상황을경고하는기능까지수행하는미래형타이어다. 실제로주행중인 타이어가펑크가나기전에타이어공기압정보를운전자에게알려주거나노면 조건을감지하고타이어외부형태까지바꾸는꿈의타이어개발이한창이다. 자동차업계가현재요구하는 똑똑한타이어 의조건은크게두가지로나뉜 다. 우선공기압을스스로체크해바람이빠졌는지를운전자에게알려줄것, 또 출고이후타이어를아무리험하게사용해도제조정보를손쉽게확인할수있어 야한다는점이다. 타이어 RFID에저장된정보는폐차시점까지유지되며주유 소, 정비소에비치된전용단말기로손쉽게인식할수있다. 이처럼 RFID는월마 트의면도기세트뿐만아니라세계타이어시장의물류와차량안전에도획기적인 변화를가져올것으로전망된다. 자동차업계는파이어스톤리콜사태이후연간 15억개가생산되는각종타이 어의유통, 처리단계를국제적으로감시할필요성을느꼈다. 보통타이어옆면에 는제품규격과간단한제조정보( 공장 10 월첫째주생산분) 를담은일련번호 가새겨져있지만고무표면에찍힌문자정보는주행과정에서쉽게손상되고일 일이확인하기도어렵다. 따라서이미시중에풀린불량타이어를뒤늦게회수하 기란거의불가능에가깝다. 타이어업계는이런문제를해결하기위해월마트등 유통업계에일부도입된 RFID 를고무타이어에적용하기로결정했다. 우선타이 어고무에손가락크기의무선태그(RFID) 를삽입하면훨씬상세한제품정보 '?? 공장 10월 2일제 2라인 8만5882 호, 품질책임자김갑수, 2002년 3월 8일강남 정비소타이어수리, 담당자박정수는물론정비관련기록까지저장이가능하 다 국내에서자동차용센서분야의최고전문가로손꼽히는전자부품연구원 (KETI) 의박효덕본부장은 유비쿼터스시대의자동차는승객의안전을위해대 부분의부품들이지능을갖는옥외용전기 전자제품형태로탈바꿈할것으로예 상하며, 이제부터라도국산지능형타이어개발에적극적으로나서야한다 고강 조했다. < 출처 : 참고문헌 1 > 8. 스마트웨이 (smart way) 운전자와도로가서로대화를나누는지능형도로의미래상도결국은모든인공물을네트워크로연결시키는유비쿼터스기술의연장이다. 최근지능형도로 (Smart Way) 의새로운안전기능으로관심을끄는도로결빙방지시스템은도로표면에장착된특수센서가쌓인눈을스스로감지해도로위에액상염화칼슘을자동으로뿌려준다. 도로스스로가쌓인눈을제거해도로결빙을막는것이다. 더욱이도로결빙방지시스템은수작업으로뿌리는모래나소금, 염화칼슘보다제 - 91 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 빙효율이 10 배나높아사고예방효과도탁월하다. 도로에깔린짙은안개나폭우등예상치못한기상변화도안전운전을위협 하는주요원인이다. 잠시뒤에주행할도로가젖었는지얇은빙판길인지짙은 안개에쌓였는지를미리알수있다면사고위험도크게줄일수있다. 그래서변 덕스런날씨변화를운전자에게예보하는도로기상정보시스템 (RWIS: Road Weather Information System) 은도로결빙방지시스템과함께 빠르고안전한 운 전환경을위한지능형도로의좋은사례로꼽힌다. 이처럼스마트웨이는도로라는물리공간에센서와같은전자공간을이식하 고사람과도로가접속해자유롭게정보를교환한다. 실제로최근에건설되는고 속도로는첨단센서가심어지고유무선통신망으로촘촘히연결돼똑똑한스마트 웨이라불러도손색이없다. 한낱아스팔트조각에불과하던포장도로가어느새 유비쿼터스기술을구현하는첨단매체로변신한것이다. 유비쿼터스기술을적용한스마트웨이는도로에지능을부여해답답한도로 상황을개선하는데도위력을발휘한다. 운전자가상황에따라최적의주행경로를 선택할수있도록도로스스로가교통정보를알려주는실시간교통정보망이그 대표적인사례다. 교통정보망은수많은노면센서나영상감지기로도로위의교통 정보를실시간으로수집해이를다시도로전광판과유무선통신망을통해사람 들에게알려준다. 최근에는휴대폰을통해전국도로의주행속도와교통상황동 영상을보여주는교통정보서비스까지등장했다. 이제도로는단순히아스팔트와콘크리트로만들어진구조물이아니다. 이미 서울과부산, 대전시를관통하는주요간선도로에는교통흐름을손바닥처럼파악 하는특수센서와영상감지망이작동되기시작했다. 오는 2005년경에는노들길과 올림픽대로 41.8km구간에노면상태를감지하는 RWIS 망이구축된다. 지능형도 로건설이전국으로확산되고있는것이다. 국내에서는폭설로인한빙판길교통사고를줄이기위해정선카지노진입구 간을비롯해강원도진부령터널상행선과대관령 2, 3터널의 1.5km구간에도로결 빙방지시스템이설치됐다. 또수도권과강원지역산간도로 3곳에도결빙방지시스 템설치가진행중이다. 결빙방지시스템이설치된강원지역터널구간에서는올 겨울수차례폭설에도별다른빙판길접촉사고가한건도발생하지않았다. < 출처 : 참고문헌 1 > - 92 -
미래의컴퓨터기술 읽기자료 1. 바코드의종류 데이터(Data) 의표현방법에따라 - 불연속형 (Discrete Type) 각문자들이독립적으로분리되어있고, 문자들사이에는갭(Gap) 이존재 하며, 각문자가바(Bar) 로시작해서바(Bar) 로끝나는바코드심볼로지를말 한다. 해독이될경우에도문자별로다루어진다. - 연속형 (Continuous Type) : 불연속형심볼로지와는다르게문자사이의갭(Gap) 이존재하지않으며, 각문자는바(Bar) 로시작해스페이스(Space) 로끝나는바코드심볼로지를 말한다. 다음문자의시작문자에의해서문자의끝이구별된다. 데이터(Data) 의배열방법에따라 - 1( 일) 차원( 선형) 바코드심볼로지 1( 일) 차원바코드심볼로지들은데이터를횡축(X 방향) 으로배열하는단순 한형태로서 1970 년대초이래많은종류가개발되어, 심볼의길이( 데이터의 길이) 가가변적이고, 오류검출기능과보다높은데이터밀도를가질수있 게되었으며, 모든 Alphanumeric 데이터를표현할수있는형태로발전하였 다. 일차원바코드는제품정보나물류정보자체보다는이들을담고있는데 이터베이스에접근하는데이터키(Data Key) 를표현하는데이용되고있다. 이와같이데이터키(Data Key) 를통하여외부에이미존재하는데이터베이 스시스템에접근하는방식을번호판(Licence Plate) 구조라부른다. 이일차원심볼로지의번호판구조는두가지의중요한이점을가지고있 다. 첫째는상대적으로짧은데이터와심볼로지로서많은양의데이터를참조 할수있다는점과, 둘째는상품의데이터베이스(DataBase) 의내용을변경시 킬경우에도바코드심볼을다시인쇄할필요가없다는점이다. - 2( 이) 차원바코드심볼로지 2 차원(2D) 심볼로지는양축(X 방향, Y 방향) 으로데이터를배열시켜평면 화시킨것으로서기존의일차원(1D) 바코드심볼로지가가지는문제점인데 이터표현의제한성, 즉선적용패키지와같이로트번호, 구매주문번호, 수 취자, 수량기타정보등의다양한내용을바코드로표현하여대상물에부착 하거나동반시킴으로써대상물의이동과함께데이터가수반되도록할때의 많은데이터의표현이불가능한점을보완하기위하여 1980년대중반에등장 하게되었다. 이런의미에서이차원(2D) 심볼로지는포터블데이터파일 (Portable Data File) 의개념을가지고있으며, 또한전기적으로연결되어있 - 93 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 지않은두컴퓨터사이에서바코드는데이터교환의가교역할을할수있 기때문에데이터브리지(Data Bridge) 의개념도가지게된다. 즉, 하나의컴 퓨터시스템에서출력된데이터파일은이차원심볼로표현되어타컴퓨터 시스템에키보드를치지않고재입력이가능하다는것이다. 2 차원심볼로지의장점은하나의심볼에대용량의데이터를포함시킬수 있는점과좁은영역에많은데이터를고밀도로표현할수있다는점, 공간 이용률이매우높다는점과, 심볼이오염되거나훼손되어데이터가손상되더 라도오류를검출하여복원하는능력이탁월한점이며, 또한흑백엘리트먼트 가변에구속되어있지않아심볼인쇄및판독이쉽고심볼의판독을 360 다방향으로할수있으며, 한국어를비롯한모든외국어그리고그래픽정보 까지도표현할수있는장점이있다. 2차원심볼로지는데이터를구성하는방 법에따라크게다층형바코드(Stacked Bar Code) 와매트릭스형코드 (Matrix Code) 로나뉜다. (1) 다층형바코드 1 차원바코드와같이개별적으로인식될수있는몇개의문자가모여 수평방향으로열(Row) 을구성하며열안에는 1개이상의데이터문자를포 함하고, 하나의심볼안에는최소 2 개이상의열을포함한다. 각열은독특 한심볼시작(Start) 패턴과종료(Stop) 패턴을가지고있으므로바코드판독 기는열의순서와관계없이어떤열이읽혔는지분간할수있다. 또한심볼 안에는몇개의열(Row) 과줄(Column) 이있는지에대한정보와심볼종 료패턴이있으므로심볼내의모든데이터가정상적으로판독되었는지를 확인할수있다. 다층형바코드는 1차원심볼로지의연장선상에있으므로 특수한별도의장비가아닌상용화된범용스캐너로판독이용이한장점이 있다. 다층형바코드에는 PDF-417, Code 16K, Code 49, Codablock 등이 있다. (2) 매트릭스형(Matrix Code) 바코드 방형의동일한폭의흑백요소를모자이크식으로배열하여데이터를구 성하기때문에심볼은체크무늬형태를띤다. 이심볼을판독하는스캐너는 각정방형의요소가검은지흰지를식별해내고이흑백요소를데이터의 비트(Bit) 로삼아서문자를구성한다. 이런단순구조로인해다층형심볼로 지나선형심볼로지보다더쉽게인쇄나판독이가능하다. 그이유는바코 드에있어서서로다른폭의엘리먼트를배치하거나판독하는일이가장 어려운일의하나이기때문이다. 매트릭스형코드에서는흑백엘리먼트의 존재여부만확인하면되므로데이터가엘리먼트의변에구속되지않아서 다층형또는선형(1D) 심볼로지에비해서데이터의오차허용도(Tolerance) - 94 -
미래의컴퓨터기술 가작아도된다. 이와같이매트릭스형코드는흑백요소를데이터비트로 삼아수평및수직방향으로배열하므로 2D Array 코드라고도불린다. 매 트릭스코드에는 Maxicode, Code 1, DataMatrix, Vericode, ArrayTag, Dot Code, Softstripe 등이있다. [ 그림 1] 2차원바코드 [ 그림 2] 2D Barcode PDF417 이용한바코드솔루션시스템 < 출처 : http://blog.naver.com/mire214/80025522171/, 네이버블로그 > - 95 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 2. 바코드심벌 (BARCODE SYMBOL) 의구조 정보를바코드로표현하는방법에는여러가지가있으며이를바코드심벌로 지라고한다. 바코드심벌로지는현재까지약 150여종이개발되어있으며같은 데이터라도심벌체계에따라다르게표현될수있으므로각각의특성을충분히 고려한후적절한코드를선택해야한다. 바코드심벌의구조는코드의종류에 따라다르다. QUIET ZONE 바코드의시작과끝에는여백이있는데이여백을 가장좁은요소의 QUIET ZONE이라하여 10배이상으로지정되어있으며시작문자의앞과멈춤문자 의뒤에있는공백부분을가리키며바코드의시작및끝을명확하게구현하기 위한필수적인요소이다. 심벌좌측의여백을전방여백, 우측의여백을후방여 백이라한다. START/STOP CHARACTER 시작문자는심벌의맨앞부분에기록된문자로데이터의입력방향과바코드 의종류를바코드스캐너에알려주는역할을한다. 멈춤문자는바코드의심벌이 끝났다는것을알려주어바코드스캐너가양쪽어느방향에서든지데이터를읽 을수있도록해준다. CHECK DIGIT 검사문자는메시지가정확하게읽혔는지검사하는것으로정보의정확성이 요구되는분야에이용되고있다. INTERPRETAION LINE 사람이육안으로식별가능한정보( 숫자, 문자, 기호) 가있는바코드의윗부분 또는아랫부분을말한다. BAR/SPACE 바코드는가장간단한넓고좁은바와스페이스로구성되어있으며이들중 가장좁은바/ 스페이스를 'X' 디멘전이라부른다. 'X' 디멘전이바코드의구조상 가장최소단위를이루는것이면모듈이라고한다. 좁은바/ 스페이스와넓은바/ 스페이스는 1:2 또는 1:3, 기타비율이필하다. INTERCHARACTER GAPS 문자들간의스페이스('X' 디멘전크기) 를말한다. < 출처 : http://blog.naver.com/mire214/80025522171/, 네이버블로그 > - 96 -
미래의컴퓨터기술 3. RFID 의역사 RFID의역사는 2차세계대전당시 1940년대에적기와아군비행기를구별하 기위한수단에서시작하였다. 외형적으로아주큰 RFID 태그는아군비행기에 부착되고, 레이더는아군과적기를구별하기위해신호를비행기에보내게된다. 이때아군비행기의태그는아군이라는사실을적절한신호로레이더에보낸 적기가아니라는사실을알려주기위해사용하였다. 이러한개념은현재항공관 제시스템에적용되고있다. RFID 기술은 1980년대에이르러태그의크기가작 아지고가격이낮아지면서가축관리, 기타산업분야에사용되기시작하였다. 90 년대들어무선기술발전에따라저가격, 고기능의태그가개발되고카드(Card), 레이블(Label), 코인(Coin) 등다양한형태의제품이출현되었다. 2000년대들어 서무선인식기술의중요성이부각되면서다양한솔루션이개발되고전자화폐, 물류관리, 보안시스템등의핵심기술로발전하고있으며국방, 의료, 유통, 건설, 보안, 제조, 서비스, 행정등다양한분야로적용이가능하다. < 출처 : 유승화 (2005), 유비쿼터스사회의 RFID, 전자신문사 > 4. 전자 (RFID) 태그의종류 능동형태그 배터리를필요로하는타입으로배터리사용으로작동시간의제한을받고수 동형에비해고가이다. 수동형태그 내부나외부로부터직접적인배터리의전원없이리더의전자기장에의해작 동하며능동형에비해매우가볍고가격도저렴하면서반영구적인반면, 인식 거리가짧고리더가더많은전력을소모한다. 주파수에대역에따른분류 저주파대제품은사용거리가짧고데이터전송속도가낮지만출입통제보안, 동물의인식및추적, 작업의자동화, 재고관리, 재고자산추적과같은분야 에서는효과적으로사용된다. 중파대제품은주로 13.56MHz를사용하여출입 통제보안, 스마트카드및버스카드등에사용되며, 최근에는물류관리에도 사용되고있다. < 출처 : 인터넷사이트 4 > 5. EPC 코드및코드체계 EPC 코드(EPC 바코드) 는 EAN.UCC 코드와마찬가지로상품을식별하는코 드임. 차이점은바코드가품목단위의식별에한정된반면, EPC 코드는동일품 목의개별상품까지원거리에서식별할수있다는것입니다. 이를통해위조품방 - 97 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 지, 유효기간관리, 재고관리및상품추적등공급체인에서다양한효과를누 릴수있다. EPC 코드체계는헤더(Header) + 업체코드(EPC Manager) + 상품코드 (Object Class) + 일련번호(Serial Number) 로구성된다. 헤더 (Header) : H1 H2 헤더는 EPC 코드의전체길이, 식별코드형식및필터값을정의. 헤더는가 변길이값을가지는데, 현재 2비트와 8 비트값의헤더가정의되어있음. 2비트 헤더는 3 개의값을가지며 (01,10,11), 8비트헤더는 63 개의값을가짐, 헤더는판 독기로하여금태그의길이를쉽게판단할수있도록돕는기능을한다. 업체코드 (EPC Manager) : M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 EAN 바코드의업체코드에해당하며각국 EAN 회원기관이할당. 28비트의 용량으로 7 개의숫자(0~9) 및문자(A~F) 를조합하여약 2억 6천만개업체코 드를할당할수있다. 상품코드 (Object Class) : O1 O2 O3 O4 O5 O6 바코드의상품품목코드에해당하며사용업체가할당. 24비트의용량으로 6 개의숫자와문자를조합하여약 1천 6 백만개상품에코드를부여할수있다. 일련번호 (Serial Number) : S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 동일상품에부여되는고유한식별번호로서사용업체가할당. 36비트로 8개의 숫자와문자를조합하여 680 억개의상품에코드를부여할수있다. <EPC 코드는기존바코드(GTIN) 를 EPC코드로사용할수있도록설계되어있습 니다 > < 출처 : http://www.rfidepc.or.kr/sub.asp?s=2_6_2/, RFID 산업활성 화지원센터 > [ 그림 3] EPC코드의체계 - 98 -
미래의컴퓨터기술 1. 참고문헌 1 2 참고자료 김용수(2003), 유비쿼터스기술의확장과서비스, 삼성SDS IT Review 이지평, 강선구(2002), 디지털컨버젼스에따른뉴트랜드, LG경제연구원 2. 인터넷사이트 1 http://blog.daum.net/spshop/6336783/, 한국상품(KAN) 코드 2 http://blog.naver.com/mire214/80025522171/, 네이버블로그 3 http://www.kebic.or.kr/, e-biz 용어사전 4 http://kr.dic.yahoo.com/, 야후백과사전 - 99 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 정보과학-2주탐색단원 2 활동지 2-1(1) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 발표와토론 ] 1. 바코드란무엇인지최대한간단하게정의해봅시다. 이때, 바코드정의에반드시포함될단어들은무엇인지정리해봅시다. 2. 여러분이 수집한 바코드의 의미를 해석해 봅시다. 한국상품코드 (KAN: Korean Article Number) 의 종류와 구조에 대하여 알아봅시 다. - 100 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-2주탐색단원 2 활동지 2-1(2) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 강의 ] 바코드판독시스템의구성요소와동작원리를알아봅시다. - 101 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 정보과학-2주탐색단원 2 활동지 2-1(3) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 강의 ] 1. 바코드를이용한 POS(point of sales) 시다. 시스템이란무엇인지알아봅 2. POS 시스템을도입하면기대되는장점이무엇인지생각해봅시다. - 102 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-2주탐색단원 2 활동지 2-1(4) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 강의 ] 1. RFID(radio frequency identification) 다. 기술이란 무엇인지알아봅시 2. 바코드대신에 RFID 기술을적용한전자태그를사용하면기대되는장점이무엇인지생각해봅시다. - 103 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 정보과학-2주탐색단원 2 활동지 2-1(5) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 탐구활동 ] RFID 기술을이용한전자태그를널리사용한다고가정하면현재우리들의생활모습에어떤변화가예상되는지상상해봅시다. 예제 : 스마트타이어 (smart tier) 와스마트웨이 (smart way) - 104 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-2주탐색단원 2 활동지 2-2(1) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 자료조사 ] 다음은전자신문기사내용입니다. RFID 해킹기술에의하여생길수 있는사회문제에대하여구체적인사례들을조사해봅시다. 전자태그(RFID) 해킹툴이급속하게확산중이어서이에대한보호 책마련이시급하다. 한국전자통신연구원(ETRI) 는 RFID 해킹툴이 등장해태그의상품내용을바꾸거나악용하는사례가빈번하게발생 해대책마련이시급하다고지적했다. ETRI 정보보호연구단은현관출 입통제등에많이사용되는 13.56MHz대역 RFID를해킹할수있는 RF 덤프라는해킹툴이개발됐으며오픈소스형태로공개돼확산되고있 다고밝혔다. 정보보호연구단은 13.56MHz RFID는미국에서실시간으로 무선태그를복제할수있는장치가만들어져이장치를호주머니에 넣고출입문근처에있으면공격대상인카드를사용할때실시간으 로원격에서카드가복제된다고설명했다. 여기에물류분야에사용되는 900MHz대역 RFID 해킹기술역시나 타났다. 정보보호연구단은 900MHz해킹기술은대학실험실에서 10만원 이하의저렴한프로그래머블반도체(FPGA) 와 PC만있으면손쉽게만 들수있다고지적했다. 연구단에따르면무엇보다물류분야에서확 산추세에있는 900MHz RFID는비밀키설정기능이있는데도대부분이 를사용하지않고있어기본보안기능에대한숙지가요구된다. RFID 시스템은고유정보를저장하는태그, 판독및해독기능을수행 하는 RFID 리더, 태그로부터읽어들인데이터를처리할수있는호 스트컴퓨터로구성된다. 최근해커들은 RFID 리더에태그의주요정보를알아낼수있는 해킹툴을설치해정보를빼내거나위 변조하고있어보안조치를취 하지않을경우물류와관련산업에일대혼란이예상된다. 또언제, 어디서나태그소유자와환경정보를감시할수있게돼사용자프라 이버시침해위험도높다. - 이하생략 - - 105 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 3 주주제개인정보침해사례분석하기 본활동은 미래의컴퓨터기술 단원의세번째시간으로서모든인간과사 물에전자태그가부착된미래사회에서발생할수있는개인정보침해사례를분 석한다. 누가언제어디에서무슨물건을구입했는지모든기록이컴퓨터네트워 크를통해한곳에모여지고, 이러한정보들이개인의동의없이특정사람들에 의해악용된다면마치오늘날수없이많은감시카메라(CCTV) 에의해모든개인 활동이감시당할수있는위험보다도더욱심각한문제가발생할수있다. 이번 활동에서는전자태그도입에따른국내외개인정보침해사례를통해문제를정 의하고, 문제발생원인을찾아내해결방안을제시한다. 교육목표 1. 2. 3. 5. 정보과학분야사고력신장정보과학분야적성강화정보과학분야특정지식습득정보과학분야일반능력신장 교육내용 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-9. 정보보호및윤리 5-1. 자율적탐구및학습능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 - 106 -
미래의컴퓨터기술 세부교육내용 이전시간에주어진활동지의내용에대하여발표를실시한다. 발표한내용에대해토론하고, 토론한내용을정리한다. 인터넷을통해전자태그에의한개인정보침해사례를수집한다. 각사례별로문제를정의하고발생원인을분석한다. 개인별혹은그룹별로특정사례를선정하여문제해결방안을제시한다. 교육방법 발표와토론, 강의, 인터넷검색, 자료조사, 팀티칭 - 107 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) < 교육목표 - 교육내용 - 세부교육내용 - 교육방법의유기적연관성 > 교육목표 교육내용 세부교육내용 교육방법 1. 정보과학분야사고력신장 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 각사례별로문제를정 의하고발생원인을분 석한다. 개인별혹은그룹별로 특정사례를 선정하여 문제해결방안을제시 한다. 강의자료조사팀티칭 2. 정보과학분야적성강화 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 이전시간에주어진활 동지의내용에대하여 발표를실시한다. 발표한내용에대해토 론하고, 토론한내용을 정리한다. 개인별혹은그룹별로 특정사례를 선정하여 문제해결방안을제시 한다. 자료조사발표와토론 3. 정보과학분야특정지식습득 3-9. 정보보호및윤리 각사례별로문제를정 의하고발생원인을분 석한다. 강의 5. 정보과학분야일반능력신장 5-1. 자율적탐구및학습능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 이전시간에주어진활 동지의내용에대하여 발표를실시한다. 발표한내용에대해토 론하고, 토론한내용을 정리한다. 인터넷을통해전자태 그에의한개인정보침 해사례를수집한다. 인터넷검색발표와토론 - 108 -
미래의컴퓨터기술 준비물 교사용학생용 관련시청각자료, 인터넷검색용 PC 학생용활동지 필기도구 사진 - 109 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 교수학습활동 학습단계 도입활동 교수학습활동 금주의학습주제와내용을 소개하고, 수업진행방법과시간계획을설명한다. 시간 ( 총 90 분 ) 지도초점및유의점 10 학생들이무슨학습활동 을하게되는지명확하 게설명한다. 간단한질의응답을통해활동 15 이전시간에배포한활 지수행결과를확인하고, 필 동지의내용을모두확 요한경우발표와토론을진 인하도록지도한다. 행한다. 본활동 토론내용을종합정리한다. 활동지를사용하여다양한학 습활동을진행한다. 5 40 각자노트에기록한다. 활동지순서에따라차례대로진행한다. - 탐구활동 강의진행시활동지작 - 강의 성에필요한시간을주 - 자료조사 어정리하도록한다. 본활동에서학습한내용을 10 각자노트에기록하도록 정리활동 정리한다. 다음주교육주제와준비사 항을안내하고, 활동지내용 10 지도한다. 활동지내용에관련된질의응답시간을가진다. 에대하여자세히설명한다. 주요초점질문 1. 모든인간과사물에전자태그가부착된미래사회가되면일상생활의어떤부분이편리해질수있는가? 2. 전자태그에의해수집된특정개인에관한정보가함부로사용된다면어떤피해가발생할수있는가? - 110 -
미래의컴퓨터기술 지도활동 도입활동 1. 이번차시의세부교육내용을소개합니다. 인터넷을통해전자태그에의한개인정보침해사례를수집한다. 각사례별로문제를정의하고발생원인을분석한다. 개인별혹은그룹별로특정사례를선정하여문제해결방안을제시한다. 본활동 1. 지난시간에차시학습안내와함께제시한활동지수행결과를확인합니다. 1) [ 자료조사] < 활동지 2-2(1)> 다음은전자신문기사내용입니다. RFID 해킹기술에의하여생길수있는사회문제에대하여구체적인사례들을조사해봅시다. 이번차시의학습주제와내용에대한학습동기를부여하기위해지난시간에배포한활동지에학생들이작성한내용을질의응답을통해확인한다. 필요한경우일부우수한수행결과물의내용을발표하게하고, 그내용에대하여토론을진행한다. 활동지 2-2(1) 사용 2. 준비학습을위한학습지수행결과와토론한내용을정리합니다. 1) [ 발표와토론] < 활동지 3-1(1)> RFID 기술을이용한전자태그가사회각분야에서널리사용된다고가정 할때, RFID 해킹에의하여생길수있는심각한사회문제는무엇인지아래 와같은형식으로발표해봅시다. 분야에대한가정: ~에전자태그가사용되고있다고가정한다. 문제점: 만일 ~이가능해지면 ~한문제가생긴다. 다양한분야에서전자태그가폭넓게사용되고있다는가정하에 RFID 해킹 기술에의하여불법적으로수집한정보들이악용됨으로써생길수있는문제점 을발표하도록한다. 이때, 학생들이조사한내용을위에서제시한바와같이 가정과함께 만일 ~이가능해지면 ~한문제가생긴다 는형식으로간략하게 요약하여발표하도록지도한다. 읽기자료참조 - 111 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 활동지 3-1(1) 사용 3. 학습활동내용 1) [ 탐구활동] < 활동지 3-1(2)> 다음은서울지하철에서 RFID 기술을이용한전자태그를도입한사례입 니다. 개인정보침해라는관점에서문제의발생원인과그에따른해결방안은 무엇인지탐구해봅시다. 인권침해논란의원인에대하여논리적으로설명하도록지도한다. 특별한정 답이있기보다는학생들간의토론을유도하여스스로정리한결론을요약하여 각자노트에메모하도록지도한다. 이때, 전자태그도입의필요성과도입에따 른효과에대하여찬반논란에빠지지않도록주의해야한다. 필수정보참조 활동지 3-1(2) 사용 2) [ 탐구활동] < 활동지 3-1(3)> 다음은세계적인유통업체인월마트에서 RFID 기술을이용한전자태그를 도입한사례입니다. 개인정보침해라는관점에서문제의발생원인과그에따 른해결방안은무엇인지탐구해봅시다. 월마트에서판매되는모든제품에전자태그가부착되면어떤부작용이생길 수있는지에대하여학생들이충분히발표한다음, 구체적인개인정보침해가 능성을논리적으로설명하도록지도한다. 특별한정답이있기보다는학생들간의 토론을유도하여스스로정리한결론을요약하여각자노트에메모하도록지도 한다. 이때, 전자태그도입의필요성과도입에따른효과에대하여찬반논란에 빠지지않도록주의해야한다. 필수정보참조 활동지 3-1(3) 사용 3) [ 강의] < 활동지 3-1(4)> 기존의바코드대신에 RFID 기술을이용한전자태그를이용한다고가정 했을때개인정보침해가훨씬심각해질수있는이유에대하여알아봅시 다. 필수정보에제시된내용에대하여강의를진행한다. 이때, 강의내용을요약 - 112 -
미래의컴퓨터기술 하여각자노트에메모하도록지도한다. 모든기술적인내용을강의를통하여전 달하기에는시간이부족하므로, 자세한내용은나중에스스로학습할수있도록 노트나활동지에정리하도록한다. 특히, 전자태그부착여부나리더의설치여부에대하여확인하기어렵기때문 에본인의동의나인지없이정보가악용될수있음을강조한다. 또한, 신용카드 결제와같이기존의개인정보와전자태그정보가결합되거나, 화폐나사용자의 몸에전자태그가부착되어있다고가정할때두가지이상의전자태그정보가 서로결합되어악용될수도있음을설명한다. 필수정보참조 활동지 3-1(4) 사용 4) [ 강의] < 활동지 3-1(5)> RFID 기술에의한개인정보침해가능성을예방할수있는방법에대하여알아봅시다. 필수정보에제시된내용에대하여강의를진행한다. 강의진행을원활하게하기위하여필수정보에서제시한유비쿼터스사회에서의개인정보침해사례들을한가지씩소개하면서학생스스로문제해결방법을생각해보도록유도한다. RFID 태그에의해발생할수있는개인정보침해원인을근본적으로예방할수있는기술적인방법들은필수정보에예시된것이외에도얼마든지가능한사례가많으므로학생들이독창적으로제안하도록지도한다. 제안한내용에대하여어떤원리나근거에의하여예방이가능한지학생들을상대로설득해보도록지도한다. 시간이부족하면강의를통해학습한내용과학생들과토론한내용을나중에스스로확인할수있도록노트나활동지에정리하도록한다. 필수정보참조 활동지 3-1(5) 사용 정리활동 1. 학습내용정리 1) RFID 해킹기술에의한사회문제들을정리한다. 2) RFID 기반의전자태그에의하여발생할수있는개인정보침해사례들을나 열하고, 각각의사례에대하여자신이생각한문제해결방법들을정리한다. 2. 다음주교육내용안내 1) [ 자료조사] < 활동지 3-2(1)> - 113 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 인터넷검색을통하여국내외 RFID 기술활용사례에대하여조사해봅시 다. 특히, 병원, 놀이공원, 공장, 도서관, 대형마트, 창고, 공항, 호텔등과같 은곳에서 RFID 기술이폭넓게활용될수있으므로, 학생별로미리특정장 소나적용분야를서로다르게정해놓고다양한활용사례를찾아봅시다. 풍부한소재를가지고흥미있게다음수업을진행하기위하여학생별로미리 특정장소나적용분야를가급적서로다르게정해주는것이좋다. 그러나동일 한장소나분야라하더라도활용사례가전혀다를수있으므로일부학생들의 자료조사대상이서로같더라도무방하다. 만일교사입장에서구체적인활용장 소나분야에대한사전정보가필요하다면, 미리다음주제의필수정보를읽어 보는것이도움이될수있다. 활동지 3-2(1) 사용 다음주의학습주제에대하여간략하게소개한다음, 활동지작성을통해수업시간에발표와토론이원활하게진행될수있도록세부준비사항들을설명한다. 활동지의내용에대하여문제를잘이해하지못한학생들에게질문과응답을통해활동지작성이다음수업에어떻게활용될것인지이해시킨다. 평가 평가내용 전자태그에의한개인정보피해사례별문제를정의하고, 발생원인및문제해결방안제시를얼마나구체적이고논리적으로설명할수있는지를통해창의적인문제발견및해결능력을평가한다. 개인정보피해사례에대하여발생원인과피해결과간의인과관계를제시할수있는지통해정보보호및윤리에대한지식과정보과학과실생활과의연계성을평가한다. 이전시간에주어진활동지내용을통해정보과학과실생활과의연계성을평가하고이에대한발표와토론에얼마나적극적으로참여하는지를통해정보과학과실생활과의연계성을평가한다. 인터넷검색및자료조사결과를얼마나독창적이고논리적으로잘요약하여정리하였는지를통해자율적탐구및학습능력을평가한다. - 114 -
미래의컴퓨터기술 평가방법 발표및토론평가: 본활동 1, 2번활동시평가 활동지평가: 본활동 3번 1), 2) 탐구활동수행결과를평가 평가기준 전자태그에의한개인정보피해사례를정확히이해하였는가? 피해발생원인에대한분석결과를논리적으로설명하였는가? 특정사례에대한문제해결방안을독창적으로제안하였는가? 평가유의점 발표와토론에학생들이적극적으로참여하도록지도한다. 제한된시간내에발표내용을요약하여발표하도록지도한다. 수업진행순서에따라활동지작성을마치고다음활동으로넘어가도록지도 한다. 학생이제시한문제해결방안에대한평가에서실현가능성보다는원인과결 과간의인과관계가논리적으로타당한지에초점을두고평가한다. - 115 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 필수정보 1. RFID 의정보유출에따른개인정보침해가우려되는국내외사례 사례1 : 서울지하철 2004년 6월초에서울지하철공사는지하철역사에근무하는공익근무요원들에 게근무실태점검용전자칩을목에걸고근무하도록하였다. 공익근무요원들은 근무시간중에위치표를반드시휴대해야하고, 불시에순찰자가근무자의위치 를확인하고순찰자의칩과교차하면그시각이칩에기록된다. 현재지하철에근무하는 1,184명의공익근무요원이전자칩이내장된카드를 목에걸고지하철역에서근무하고있으며, 이것은인권침해라는논란을불러일으 키고있다. 사례2 : 월마트 세계적인유통업체인월마트는 2004년초 100개상품공급업체에게 RFID 태 그에기반을둔 EPC 코드도입과관련한공식문서를일제히발송했다. 이문서 에는 2005년 1월부터 100개업체에한해상품박스와팔레트에 RFID 태그를반 드시부착해야한다는공지와함께이와관련한구체적인 EPC 사양이제시되어 있다. 이와별도로 37개업체는자발적으로 EPC 태그를사용하겠다고월마트에 통보했다. 이에따라 2005년부터월마트의 137개거래선이 RFID 시스템을이용 하게되었다. 나아가월마트는 2006년 1월부터모든업체에게 RFID 태그부착을 의무화할것이라고공언했다. 월마트의이와같은방침이알려지면서전문가들은 유통 물류분야에서도새로운시대가열렸다고의미를부여했다. 월마트는이미미국전역의 7 개매장을중심으로 베리사인존 이라는일종의 테스트베드를구축하고상용화를위한만반의준비를마쳤다. 하지만월마트가 전세계유통업체를통틀어가장많은 4,750개의매장을가진 1위의글로벌유통 업체라는면에서이프로젝트는당연히 RFID 및 EPC 보급에상당한파장을불 러일으켰다. 월마트가자사에서판매하는모든상품에 RFID 태그를부착할경우, 이를구 입한소비자의성향이나위치같은극히개인적인사안들이유출된가능성이있 기때문이다. 이때문에미국의소비자단체는개인프라이버시침해를우려해월 마트의 RFID 사용전면철회를요구하고있는상황이다. < 출처 : 참고문헌 1 > 2. RFID 태그와기존바코드와의개인정보침해관련비교 RFID 태그는생산된개별상품에대하여유일한코드를부여할수있다. 예 - 116 -
미래의컴퓨터기술 를들면, EPCglobal 은세계적차원에서산업별, 업체별, 공급체인별로개별아이 템에고유식별코드부여를추진하고있다. 뿐만아니라업체들도개별제조물 각각에대하여고유식별코드를부여하는문제에대하여적극적인관심을표명 하고있다. 크기가작고바코드와는달리리더와의거리가어느정도떨어지더라 도인식이가능하기때문에표면에드러나지않는방식으로태그의부착이가능 하다. 즉태그의구현방식에따라서포장재속에내장하거나섬유속에함께직 조하는등다양한방식으로부착이가능하기때문에, 최종소비자가 RFID가부 착되었는지의여부를식별하기가극히어렵다. 최종소비자가 RFID 태그를부착한상품을식별하는것만어려운것이아니 라, 리더의존재여부를식별하는것또한극히어렵다. RFID태그와리더는무 선으로통신하기때문에리더는노출되지않은형태로숨겨져있을수있으며, 이러한리더가설치된곳을태그가부착된상품을소유한소비자가통과할때 그소비자의위치정보가확인, 저장, 축적될수있다. 리더는외벽, 내벽, 복도타 일, 매트, 자동차, 차도, 인도, 계산대, 진열대, 가구, 소비재어디에나설치될수 있으며, 이동식리더에도사용될수있다. 개별코드의유일성이신용카드와같은전자적방식의거래와병합되어처리 될때개별상품과그구매자와연결된데이터의축적이가능해진다. 멕시코에 서는이미정부관리들의몸에칩을내장한사례가있다. 일본은화폐에 RFID 칩을내장할계획인것으로알려져있는데, 화폐가은행에서인출된경우인출계 좌의주인이화폐를지불하는용도와시간, 장소까지식별하여추적하는것이이 론적으로가능해질것이다. < 출처 : 참고문헌 1 > 3. RFID 의개인정보침해가능성에대해기술적으로해결할수있는방법 RFID 태그를부착한상품이매장을떠날때태그자체의효력을무력화시키 는방법이다. 이러한방법은기술적으로항상가능하며, 이방법은소비자들이 선택하도록제시해야한다는법적및제도적의무화와함께실제적용되는경우 가일반적이다. RFID 태그의효력을정지시키는블로커(Blocker) 태그를도입하자는것이다. 이것은태그자체를파손시키기보다는사용자가블로커태그를마치손목시계와 같이일상적으로휴대하도록함으로써태그의효력을일시적으로정지시키도록 하자는제안이다. 그러나블로커태그에대해서는기술적불완전성, 블로커태그 - 117 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 를항상소지하여야한다는데서발생할수있는위험성, 블로커태그자체를무력화할수있는또다른정책의도입이나기술개발가능성등으로적절한방법이아니다. RFID 데이터를개방적체계가아닌폐쇄적체계로구성하여폐쇄적으로사 용되는범위내에서만데이터가의미를가지도록하고, 그데이터에대한접근도 폐쇄체계내에만허용한다. 외부세계에서는 RFID 태그에수록된데이터를이용 할수없도록함으로써 RFID 의범용적인사용을제한하자는제안이다. 그러나 처음에는폐쇄체계에서만데이터를이용하도록하더라도데이터의호환성을높 이고표준화하려는유인이계속있기때문에폐쇄체계가유지되지않을것이다. 오히려폐쇄적인체계로운영할경우투명성이결여되어개인정보침해에대한 공정한평가를하기힘들게된다는약점이있다. < 출처 : 참고문헌 1 > 4. 유비쿼터스사회에서개인정보침해사례 유비쿼터스컴퓨팅은인간생활을편리하게할것으로예상되고있다. 하지만 처음으로유비쿼터스의존재를부각시켰던마크와이저의연구에따르면미래의 각가정에는지각할수없는컴퓨터가 100 여대이상설치될것이라고한다. 이런 사실을두고각개인의프라이버시와개인정보보호가잘될것인지걱정하게하 는연구사례가많이발표되고있다. 개인정보의부적절한사용으로인한개인정보침해문제는유비쿼터스컴퓨 팅의긍정적인효과를반감시키는데결정적인요인이될수있기에개인정보의 보호는중요하다. 따라서유비쿼터스컴퓨팅환경에서발생될수있는개인정보 침해유형을살펴보고이를보호할수있는방안과방법을찾는것도유비쿼터 스기술의발전과더불어병행되어야한다. 유비쿼터스사회가아직도래하지않았고유비쿼터스컴퓨팅을예상한다는 것이어려운일이지만현재진행되는기술동향과연구보고서를통해서유비쿼 터스컴퓨팅환경을예측하고발생가능한시나리오를중심으로개인정보유출 에따른침해를추정할수있다. 유비쿼터스컴퓨팅환경에서는소비자의신상명세나금융정보등더욱많은 정보를알수있을것이다. 개인병원이나약국에서도개인정보는노출되고심지 어는가정과사무실에서도홈네트워킹에의해개인정보가노출될수있다. 사례 1 : 일반소매점의물품거래상황에서발생가능한시나리오 여성소비자가 E 소매점에서쇼핑을하면서구매한 15가지물품을장바구니 - 118 -
미래의컴퓨터기술 에넣은다음계산대를통과한다. 이때의계산대는유비쿼터스환경을구비하여무인으로운영되고있으며, 여성소비자가계산대를통과할때여성소비자의지갑에서자동으로지불처리하게된다. 사례 2 : 내과의사 개인병원과약국에서발생가능한시나리오 A씨의핸드폰에홀로그램화면으로뉴스가나오는것을원격진단 모드로전환해서예약된환자와연결하니원격지환자의모든신체의상태를진 단하고결과가저장된다. 또한실시간자동연결되어결과가전송된다. 의사의 처방에따른결과는환자에게보내지고환자의인근약국과연결되어자동환자 관리시스템에입력된다. 환자는병원과약국에카드로대금을지불하고약을배 달받는다. 사례 3 : 가정과사무실에서발생가능한시나리오분석 통신네트워크전문가인 A씨는휴대폰에서관할지역의어느가정집의통신 망두절사고의발생을통보받고, 황급히집을나오면서휴대노트북의통신망관 리메뉴를클릭하여사고가접수된시각, 장소, 피해기기현장까지의이동소요 시간과약도를확인하였다. 해당가정에도착하여그의옷에달려있던특수썬 글라스를착용하자바로그가정의설계도화면이나타났다. 이를활용하여사고 와고장원인을찾아내어고치고조치결과를자신의휴대폰을통해회사에보 고했다. < 표 3-1> 사례별개인정보침해유형 유비쿼터스시나리오소매점에서카드결제개인병원, 약국가정, 사무실 현행문제점 유비쿼터스컴퓨팅환경에서 개인정보침해유형 소비자의신상명세공개가능성소비자신용도파악 소비자금융정보노출가능성 개인신용정보유출 밀거래 의료정보유출에따른 개인프라이버시침해 가정의홈네트워킹 보편화진행중 가정용사무실 상품고객정보해킹 개인병력의해킹, 유출, 밀거래 실시간태그정보의해킹, 부적절이용 의도적태그의개인생활침해 실시간태그정보의해킹, 부적절이용 태그에의한의도적개인생활침해 < 출처 : 인터넷사이트 1 > - 119 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 읽기자료 1. RFID 도해킹하다니... 우려됐던전자태그(RFID) 해킹툴이벌써부터등장해태그상품내용을바꾸 거나악용하는사례가빈번하게일어나고있다고하니걱정이다. 첨단기기보급 초기에일어날수있는단순한해킹사건으로보고간단히넘겨서는안될일이 다. 더욱이현관출입통제등에많이사용되는 13.56MHz대역 RFID 해킹툴은오 픈소스형태로공개돼있어누구나쉽게구해사용할수있다는점에서충격이 크다. 이쯤되면현관출입열쇠를길바닥에놓아둔것이나마찬가지다. 유통 물류분야에서사용되는 900MHz대역 RFID 해킹기술도프로그래머블반도 체(FPGA) 와컴퓨터만있으면대학실험실에서도손쉽게만들수있다고한다. 물론 900MHz대역 RFID에는비밀키설정기능이있어어느정도안심되기는한 다. 물류업체대부분이이기능을이용하지않아해커가쉽게 RFID 칩에담긴 정보를빼내가거나위 변조할수있다는것이다. RFID 칩에담긴태그정보가 변조될경우유통 물류산업전반에일대혼란이일것은불을보듯자명하다. RFID 는사물까지정보화되는유비쿼터스사회로가는데핵심기반이된다. 사물에장착돼사물과주변환경정보를자동으로추출해보내줌으로써관리자 가무선으로사물을관리할수있도록하는것이다. 이런기기가쉽게해킹될수 있다는것은유비쿼터스보안에문제가있는것이나다름없다. 무선태그를복제할수있는장치를쉽게구할수있을뿐만아니라이를가 지고출입문근처에가는것만으로 RFID 칩이장착된출입카드를만들수있다 면누가마음놓고 RFID 출입통제시스템을구입하겠는가. 간단한해킹으로 RFID 칩을갖춘물건을구입한사람과이동경로까지감시할수있다면사생활 침해위험까지우려된다. 보통심각한사안이아닌것이다. RFID 는이제유통 물류분야를중심으로보급이확산되는단계다. 유통 물류 분야에서 RFID는소비자의쇼핑편의성을크게증진시키고기업의관리효율을 극대화할수있는장점때문에보급이더욱늘어날것으로기대된다. 그러나상 품과구매자에관한모든정보가데이터화되고실시간으로파악가능해지면서 사생활침해문제도대두되는것이사실이다. 소비자의구매기록은물론이고움 직이는동선하나하나까지모든것이체크되기때문이다. 그런데도 RFID 칩을 이용하는기업에서조차기본보안기능마저제대로점검하지않은채사물에넣 어놓고태평하면곤란하다. 허술하게 RFID 칩을사용하는것은관리잘못을벗 어나자칫타인의사생활을침해할수있다는점에서우려된다. 우리는지금 e코리아를넘어언제어디서나네트워크로연결할수있는유비 쿼터스환경을위한 u 코리아를추진하고있다. 잠금장치나보안장치가허술한유 - 120 -
미래의컴퓨터기술 비쿼터스사회, 즉유토피아사회는한낱모래성에지나지않으며유토피아가아 닌절망의사회로전락할수도있다. 지금마음만먹으면얼마든지 RFID 해킹이가능한세상이다. RFID에대한 이중삼중의보안장치만이해킹을최소화할수있고따뜻한디지털세상과유비 쿼터스사회의꿈을이룰수있다. 그런만큼 RFID 칩을사용하는기업에서우 선보안에세심한주의를기울여야한다. 비밀키설정기능이있다면이를철저 히활용하는등보안점검을게을리해서는안된다. 정부도이기회에 RFID 보 급사업에철저한점검을벌여보안허점을보완하기바란다. RFID 해킹을막을 수있는기술이개발됐으면이를보급하고또새로운해킹보안기술개발에도 투자를아끼지말아야한다. < 출처 : http://etnews.co.kr, 전자신문 2006 년 7 월 12 일자사설 > 2. RFID 의정보보호 RFID 태그에다양한정보가기록되어모든사물에부착됨에따라시큐리티 나프라이버시에대한문제가다양하게야기될것이다. 예를들어, 베네통이상 품관리를위해 RFID 태그를사용한다고발표한것이화제가되었다. 물론베네 통의 RFID 태그사용을통한상품재고관리자체는문제성이없다. 그러나일부 에서우려하는것은가격표가아니라상품자체에 RFID 태그가삽입되어, 판매 후에도상품의추적이가능하지않을까하는것이다. RFID 태그의존재나 RFID 태그에개인정보삽입을본인이승낙하는경우, 합법적으로 RFID 태그에개인정 보가삽입될가능성이있다. RFID 태그의개인정보는무선통신의특성으로부지 불식간에제멋대로읽혀져버리는경우도있을수있다. 물론암호화되어있는 것도있겠지만, RFID 태그가보급되었을때에개개의 RFID 태그암호화정도와 RFID 태그에들어간정보의프라이버시를하나하나를이용자가인식할수는없 다. 더구나여러회사가고급브랜드에 RFID 태그의삽입을시행한다면고급브 랜드를착용한사람은자동적으로노출된다. 보이지않는곳에서도식별가능한 기능이본인이알지못하는사이에식별당할수있는수단이되고, 나아가본인 의동의없이누군가가여러가지정보를취득, 이용할수있게된다. 즉, 사람의 이동이나행동에 익명성 이없어질위험성이숨어있다. RFID 태그는산지로부터의유통경로나처리상황을기록할수있다는의미에 서추적관리(traceability) 에대한응용은매우효과적일것이다. 그러나정당한 루트를거쳐왔다는기록이위조된 RFID 태그일가능성을부정할수없어, 유통 경로나처리상황을보증한다고하기는어렵다. 또한 RFID 태그가지폐나증서의 위조에억제효과가있다. 그러나 RFID 태그가전자적인대량생산공업제품이라 는것을감안하면복제나위조는비교적용이할수도있어, RFID 태그자체의 - 121 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 위조및변조 가불가능한것은아니다. RFID 태그의정보보호나프라이버시를생각할경우에 익명성의상실 이 나 정보의위조및변조 뿐만아니라 사물의지능화 를허락할것인가하 는본질적인논의가필요하다. 그래서 사물의지능화 방향으로추진할때는 정보의기밀을지키는 기밀성, 정보가완전한상태인 완전성, 정보를필 요할때항상사용할수있는 가용성 등에대한합의형성과기술적ㆍ법적 측면의대응책마련이중요한과제가될것이다. < 출처 : NTT, NTT 기술저널, 2003 년 12 월호 > - 122 -
미래의컴퓨터기술 1. 참고문헌 1 참고자료 유승화(2005), 유비쿼터스사회의 RFID, 전자신문사 2. 인터넷사이트 1 http://k.daum.net/qna/kin/home/index.html, 보호방법, Daum 신지식 유비쿼터스환경에서개인정보 - 123 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 정보과학-3주탐색단원 2 활동지 3-1(1) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 발표와토론 ] RFID 기술을이용한전자태그가사회각분야에서널리사용된다고 가정할때, RFID 해킹에의하여생길수있는심각한사회문제는무 엇인지아래와같은형식으로발표해봅시다. 분야에대한가정: ~에전자태그가사용되고있다고가정한다. 문제점: 만일 ~이가능해지면 ~한문제가생긴다. - 124 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-3주탐색단원 2 활동지 3-1(2) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 탐구활동 ] 다음은서울지하철에서 입니다. RFID 기술을이용한전자태그를도입한사례 개인정보침해라는관점에서문제의발생원인과그에따른해 결방안은무엇인지탐구해봅시다. 서울지하철공사는지하철역사에근무하는공익근무요원들에게근무 실태점검용전자칩을목에걸고근무하도록하였다. 공익근무요원들 은근무시간중에위치표를반드시휴대해야하고, 불시에순찰자가 근무자의위치를확인하고순찰자의칩과교차하면그시각이칩에 기록된다. 현재지하철에근무하는 1,184명의공익근무요원이전자칩 이내장된카드를목에걸고지하철역에서근무하고있으며, 인권침해라는논란을불러일으키고있다. 이것은 - 125 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 정보과학-3주탐색단원 2 활동지 3-1(3) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 탐구활동 ] 다음은세계적인유통업체인월마트에서 RFID 기술을이용한전자태 그를도입한사례입니다. 개인정보침해라는관점에서문제의발생원 인과그에따른해결방안은무엇인지탐구해봅시다. 세계적인유통업체인월마트는 2004년초 100개상품공급업체에게 상품공급업체에게 RFID 태그에기반을둔 EPC 코드도입과관련하 여모든상품박스와팔레트에 RFID 태그를반드시부착해야한다고 통보했다. 이에따라 2005년부터월마트의 137개거래선이 RFID 시스 템을이용하게되었다. 나아가월마트는 2006년 1월부터모든업체에 게 RFID 태그부착을의무화할것이라고밝혔다. 월마트가자사에서 판매하는모든상품에 RFID 태그를부착할경우, 이를구입한소비자 의개인프라이버시침해를우려해미국의소비자단체는월마트의 RFID 사용전면철회를요구하고있는상황이다. - 126 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-3주탐색단원 2 활동지 3-1(4) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 강의 ] 기존의바코드대신에 RFID 기술을이용한전자태그를이용한다고가 정했을때개인정보침해가훨씬심각해질수있는이유에대하여알 아봅시다. - 127 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 정보과학-3주탐색단원 2 활동지 3-1(5) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 강의 ] RFID 기술에의한개인정보침해가능성을예방할수있는방법에대하여알아봅시다. - 128 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-3주탐색단원 2 활동지 3-2(1) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 자료조사 ] 인터넷검색을통하여국내외 RFID 기술활용사례에대하여조사해봅시다. 특히, 병원, 놀이공원, 공장, 도서관, 대형마트, 창고, 공항, 호텔등과같은곳에서 RFID 기술이폭넓게활용될수있으므로, 학생별로미리특정장소나적용분야를서로다르게정해놓고다양한활용사례를찾아봅시다. - 129 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 4 주주제전자태그활용사례탐구하기 본활동은 미래의컴퓨터기술 단원의네번째시간으로서유통분야이외에 교통, 보건, 의료, 교육, 스포츠등과같이다양한분야에서전자태그를활용한 사례들을찾아보고, 미래에사람들의일상생활을더욱편리하고안전하게만들 수있는새로운아이디어를제안한다. 이번활동에서는개인별혹은그룹별로특 정분야를정하여해당분야의전자태그활용사례를수집한다음, 각사례별로 도입전과도입후를비교하여긍정적인효과가무엇인지살펴보고추가적으로 자신의아이디어를제안해본다. 교육목표 1. 3. 4. 정보과학분야사고력신장 정보과학분야특정지식습득 정보과학분야특수능력습득 교육내용 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 3-10. 인간과컴퓨터의상호작용 4-1. 문제의구조화및모델링능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 - 130 -
미래의컴퓨터기술 세부교육내용 이전시간에주어진활동지의내용에대하여발표를실시한다. 발표한내용에대해토론하고, 토론한내용을정리한다. 다양한분야별로전자태그활용사례를수집하여자료를분석한다. 각사례별로전자태그도입에따른기대효과를나열해본다. 선택된특정사례에대하여추가적인개선방안을제안한다. 학생이제안한아이디어가어떤효과가있는지논리적으로설명한다. 교육방법 강의, 발표와토론, 자료분석, 팀티칭, 주제별연구프로젝트 - 131 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) < 교육목표 - 교육내용 - 세부교육내용 - 교육방법의유기적연관성 > 교육목표 교육내용 세부교육내용 교육방법 1. 정보과학분야사고력신장 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 학생이제안한아이디 어가어떤효과가있는 지논리적으로설명한 다. 선택된특정사례에대 하여추가적인개선방 안을제안한다. 주제별연구프로젝트발표와토론팀티칭 3. 정보과학분야특정지식습득 3-10. 인간과컴퓨터의상호작용 각사례별로전자태그 도입에따른기대효과 를나열해본다. 자료분석강의 4. 정보과학분야특수능력습득 4-1. 문제의구조화및모델링능력 이전시간에주어진활 동지의내용에대하여 발표를실시한다. 발표한내용에대해토 론하고, 토론한내용을 정리한다. 다양한분야별로전자 태그활용사례를수집 하여자료를분석한다. 발표와토론강의 5. 정보과학분야일반능력신장 5-2. 상호작용과의사소통능력 발표한내용에대해토 론하고, 토론한내용을 정리한다. 발표와토론 준비물 교사용학생용 관련시청각자료, 인터넷검색용 PC 학생용활동지 필기도구 사진 - 132 -
미래의컴퓨터기술 교수학습활동 학습단계 도입활동 교수학습활동 금주의학습주제와내용을 소개하고, 수업진행방법과시간계획을설명한다. 시간 ( 총 90 분 ) 지도초점및유의점 10 학생들이무슨학습활동 을하게되는지명확하 게설명한다. 간단한질의응답을통해활동 15 이전시간에배포한활 지수행결과를확인하고, 필 동지의내용을모두확 요한경우발표와토론을진 인하도록지도한다. 행한다. 본활동 토론내용을종합정리한다. 활동지를사용하여다양한학 습활동을진행한다. 5 40 각자노트에기록한다. 활동지순서에따라차례대로진행한다. - 탐구활동 강의진행시활동지작 - 강의 성에필요한시간을주 - 자료조사 어정리하도록한다. 본활동에서학습한내용을 10 각자노트에기록하도록 정리활동 정리한다. 다음주교육주제와준비사 항을안내하고, 활동지내용 10 지도한다. 활동지내용에관련된질의응답시간을가진다. 에대하여자세히설명한다. 주요초점질문 1. 전자태그를도입하면현재보다훨씬편리한생활이가능할것으로기대되는분야혹은서비스는무엇인가? 2. 전자태그를널리활용하기위하여개선되어야할전파인식분야의기술개발과제는무엇인가? - 133 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 지도활동 도입활동 1. 이번차시의세부교육내용을소개합니다. 다양한분야별로전자태그활용사례를수집하여자료를분석한다. 각사례별로전자태그도입에따른기대효과를나열해본다. 선택된특정사례에대하여추가적인개선방안을제안한다. 학생이제안한아이디어가어떤효과가있는지논리적으로설명한다. 본활동 1. 지난시간에차시학습안내와함께제시한활동지수행결과를확인합니다. 1) [ 자료조사] < 활동지 3-2(1)> 인터넷검색을통하여국내외 RFID 기술활용사례에대하여조사해봅시 다. 특히, 병원, 놀이공원, 공장, 도서관, 대형마트, 창고, 공항, 호텔등과같 은곳에서 RFID 기술이폭넓게활용될수있으므로, 학생별로미리특정장 소나적용분야를서로다르게정해놓고다양한활용사례를찾아봅시다. 이번차시의학습주제와내용에대한학습동기를부여하기위해지난시간 에배포한활동지에학생들이작성한내용을질의응답을통해확인한다. 필요한 경우일부우수한수행결과물의내용에대하여발표자를미리선정하여준비학 습을위한발표와토론을진행한다. 활동지 3-2(1) 사용 2. 준비학습을위한학습지수행결과와토론한내용을정리합니다. 1) [ 발표와토론] < 활동지 4-1(1)> 우리주변에서 RFID 기술을이용한전자태그를사용할수있는장소를 제시하고, 사용목적과그에따른사용방법을아래와같은형식으로발표해 봅시다. 장소: ~에서 ~에전자태그를사용한다. 사용방법: ~을위하여사용자는 ~을 ~한다. 우리주변에서 RFID 기술을이용한전자태그를사용할수있는장소와적용 분야를학생들이독창적으로발표하도록지도한다. 이때, 학생들이조사한내용 을위에서제시한바와같이가정과함께 ~에서 ~에전자태그를사용하면, 사 - 134 -
미래의컴퓨터기술 용자는 ~을위하여 ~을 ~한다. 는형식으로간략하게요약하여발표하도록지 도한다. 필수정보참조 읽기자료참조 활동지 4-1(1) 사용 3. 학습활동내용 1) [ 탐구활동] < 활동지 4-1(2)> 국내외활용사례를통하여전자태그를도입함으로써어떤새로운변화가 생겼는지도입전과도입후를서로비교하여봅시다. 앞에서발표한사례들에대하여각자조사한내용을토대로전자태그도입 전과도입후를서로비교하여현재우리들의일상생활모습에어떤변화가생 겼는지독창적으로표현하도록지도한다. 특별한정답이있기보다는학생의창 의성을강조하여스스로정리한결론을요약하여각자노트에메모하도록지도 한다. 이때, 전자태그도입과무관한내용들이포함되지않도록주의해야한다. 만일어떤학생의활용사례조사내용이불충분하거나도입전후를비교하기에 적합하지않다면, 필수정보에있는사례중에서한가지를지정해주고인터넷검 색을통해자료를보완하여작성하도록지도한다. 필수정보참조 활동지 4-1(2) 사용 2) [ 강의] < 활동지 4-1(3)> RFID 방식의전자태그를도입한퓨처스토어에대한사례를통하여, 현재우리가이용하고있는대형마트와비교할때어떤장점이있는지알아봅시다. 필수정보에제시된내용을토대로퓨처스토어에대한사례를소개한다. 현재의대형마트와퓨처스토어를비교해보도록함으로써학생스스로퓨처스토어의장점을사용자나운영자입장모두의관점에서생각해보도록지도한다. 특별한정답이있기보다는학생들간의토론을유도하여스스로정리한결론을요약하여각자노트에메모하도록지도한다. 필수정보참조 활동지 4-1(3) 사용 - 135 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 3) [ 강의] < 활동지 4-1(4)> 퓨처스토어에서사용하게될미래의쇼핑카트에는어떤기능이있는지알 아봅시다. 만일여러분이미래의쇼핑카트를설계한다면위에서알아본기능이외에 어떤기능을추가하면좋을지제안해봅시다. 필수정보에제시된내용에대하여강의를진행한다. 이때, 강의내용을요약 하여각자노트에메모하도록지도한다. 미래의쇼핑카트기능에대한모든기술 적인내용을강의를통하여전달하기에는시간이부족하므로, 자세한내용은나 중에스스로학습할수있도록노트나활동지에정리하도록한다. 특히, 학생들이강의에서설명한기능들이외에어떤기능을추가하면좋을지 생각해보고, 추가된기능이어떻게사용되는지설명해보도록지도한다. 필수정보참조 활동지 4-1(4) 사용 정리활동 1. 학습내용정리 1) 다양한사례를통하여전자태그도입에따른기대효과를정리한다. 2) 미래의쇼핑카트에대하여주요기능과부가기능을정리한다. 2. 다음주교육내용안내 1) [ 자료조사] < 활동지 4-2(1)> 다음용어의정의와개념을조사해봅시다. 홈네트워크 (home network) 홈서버 (home server) 새로운기술용어가등장하면먼저한영 영한사전을이용하여핵심단어의 어원과뜻을알아본다음, 전문적인용어를검색하기위하여컴퓨터용어사전이 나정보통신용어사전을이용하도록안내한다. 이때, 한가지사전만이용하지 말고인터넷에서사용할수있는서로다른여러종류의사전들을찾아보고검 색결과를서로비교해보도록지도한다. 특히, 스스로찾아본내용을정리하기 위하여단순히복사하여인용하지말고수집한자료를이해하여스스로문장을 만들어보도록하는것이중요하다. 활동지 4-2(1) 사용 다음주의학습주제에대하여간략하게소개한다음, 활동지작성을통해수 - 136 -
미래의컴퓨터기술 업시간에발표와토론이원활하게진행될수있도록세부준비사항들을설명한다. 활동지의내용에대하여문제를잘이해하지못한학생들에게질문과응답을통해활동지작성이다음수업에어떻게활용될것인지이해시킨다. 평가 평가내용 학생이제안한아이디어가구체적으로어떤효과가있는지논리적으로설명 하고, 선택된특정사례에대한개선방안제시를통해창의적인문제발견및 해결능력을평가한다. 이전시간에주어진활동지의내용과다양한분야별로전자태그활용사례를 수집, 분석을통해문제의구조화및모델링능력을평가한다. 이전시간에주어진활동지의내용에대한발표와토론에얼마나적극적으로 참여하는지를통해상호작용과의사소통능력을평가한다. 인터넷검색및자료조사결과를얼마나독창적이고논리적으로잘요약하여 정리하였는지를통해문제의구조화및모델링능력과인간과컴퓨터의상호 작용에대한지식을평가한다. 평가방법 발표및토론평가: 본활동 2번활동시평가 활동지평가: 본활동 3번 1) 탐구활동수행결과를평가 연구보고서평가: 본활동 3번 3) 강의시활동지작성결과를평가 평가기준 활용사례를통해전자태그도입전후를비교하여변화된부분을명확하게 설명할수있는가? 전자태그도입에따른기대효과를종합적으로정리하였는가? 특정사례에대한문제해결방안을독창적으로제안하였는가? 평가유의점 발표와토론에학생들이적극적으로참여하도록지도한다. 수업진행순서에따라활동지작성을마치고다음활동으로넘어가도록지도 한다. 학생이제안한아이디어에대한평가에서실현가능성보다는아이디어채택 후에분명한효과가기대될만큼논리적으로타당한지에초점을두고평가한 다. - 137 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 필수정보 1. 국내외 RFID 활용사례 1.1 국내사례 대구시립중앙도서관은지난 6월 RFID 시스템과모바일기기를이용해도서 관정보이용및장서대출절차간소화를실현한첨단디지털도서관을구축했다. 대구중앙도서관은종합자료실및문학자료실소장도서 10만권에 RFID를적용 하고, 이시스템을통해도서대출과반납을이용자가스스로할수있도록간소 화했다. 또한도서관자료관리시스템과연계해잘못꽂힌책을쉽게찾을수 있어도서관리에드는시간과비용을절감하게됐다고밝혔다. 지난 7 월, 은평구립도서관은 RFID에기반한도서관리와검색시스템을구 축하고서비스를시작했다. 도서 6만권을대상으로시작한이서비스를통해 도서대출이나반납을원하는사람은사서의도움없이도손쉽게대출과반납이 가능하게됐다. 도서관측에서도일일이바코드를사용해도서의정보를검색하 던번거로움에서벗어나업무처리속도를 기대했다. 30 40% 이상단축할수있을것으로 SK텔레콤은서울파이낸스센터에서근무중인 500여명의직원들을대상으로 ID 카드를일일이들고다닐필요없이휴대폰을갖다대기만하면사무실을출입 할수있는 ID 카드다운로드서비스를실시하고, 오는 9월부터전국 SK텔레콤의 모든사옥으로확대할것이라고밝혔다. 서울시립박물관은 RFID 카드를전시안내시스템에적용하여, 관람객들이접근 하면자동으로인식되어대상물에대한안내서비스를제공한다. 인하대학교, 경북대학교등에서는학생들에게현금카드기능까지탑재된 RFID 카드로학생증을발급하여, 신분증및지불수단으로사용한다. 최근각종전시회장에서고객정보등록용으로 RFID 카드가사용되어, 참관객 이관심있는부스에서발급받은 RFID 카드를 Reader에근접시키면카드에내 장된고객정보가자동으로남아향후마케팅에활용된다. 스피드칩은마라톤대회에서자동기록계측시스템을적용하고있으며, 미국에 이어일본에수출을추진하고있다. 91 년과천경마장의마필관리에도입되었고, 삼성에버랜드동물원과삼성맹인 안내견, 진도군진돗개관리, 제주도축산진흥원의제주마와제주개관리등에적 용되고있고, 멸종위기에있는영덕대게와꽃게에적용을검토중이다. LG 텔레컴, M-Commerce 등은 RFID 를휴대전화에적용하여지하철, 자판기, 주유소, 편의점등에서지불수단으로사용할수있는서비스를제공하고있다. < 출처 : 참고문헌 1 > - 138 -
미래의컴퓨터기술 1.2 해외사례 일본 - 월마트 : 일본에진출한월마트는자신과거래하는일본제조업체와도매업체 에 RFID 태그의사용을요구하였다. - 오지페이퍼 & 토판프린팅 : 사용자가태그속에담긴정보를볼수있도록 태그에디스플레이기능을결합시킨기술을개발하였다. - 샤프 & 히타치 : 2.45 GHZ 대역의 RFID 태그개발. 기존의 13.56 MHz 대역 의태그보다크기를소형화할수있고, 생산비도낮출수있음. 일본총무성 은같은대역의무선랜(IEEE802.11b) 과충돌을우려해사용을불허했으나이 를극복하는기술이개발되었다. 기타 - 영국의소매업체테스코는특정상품이부족해지면진열대에서자동으로인 식하여사무실로메시지를보내면직원이부족한물건을곧바로진열대에채 우거나, 진열대의상품이갑자기많이줄어들경우, 도난경보를보낸다. 미국 의월마트는질레트, 프록터앤갬블(P&G) 등의생활용품업체와함께테스 코와비슷한시스템을실험중이다. - 베네통은생산에서부터 5000여개의매장에서판매되는유통의전과정에서 제품을추적할수있는스마트태그기능이부착된제품을생산할계획이며, 베네통산하의시슬리브랜드는기존의바코드를모두필립스의스마트태그 로교체한다. 베네통은소비자들이감지할수없는소형 RFID 태그가부착된 제품이회사의네트워크와연결돼소비자들이제품재고상태등을살펴본뒤 신속히구매결정을내릴수있도록해줄것으로기대한다. 그외에도, 고급 패션브랜드인프라다, 하드디스크제조업체인시게이트, 컴퓨터제조업체인 델컴퓨터, 애플컴퓨터등이스마트태그기술을적용한다. - 공항의수화물찾기과정에서모든화물에 RFID 태그를부착하여공항의짐 찾기벨트를따라화물이안테나를지날때, 정보를읽고이내용을보여주어 이용객으로하여금쉽게짐을찾을수있도록돕는다. - CEBIT 2003 에서지멘스(Siemens) 관계자는 궁극적으로 RFID 기술은지폐 에적용될것이며, 현금도난및위조지폐식별등에있어서 RFID는매우유 용하다 고밝혔다. < 출처 : 참고문헌 1 > 2. RFID 의활용분야 제약 (Pharmaceutical) 시각장애인을위하여약품용기에처방정보를넣은 RFID 태그를부착하고, 사 - 139 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 용자는판독기를통해정보를음성으로변환하여들려준다. 여기에는처방정보 외에도투약방법, 경고등이포함된다. 이외에도제약회사는약품의유통관리에 적용할수있다. 건강관리 (Heath Care) 위변조방지와시설이용을위한식별수단을제공하는팔찌형태로환자에게 제공되는데, 많은알츠하이머환자수용시설에적용되고있다. 그밖에도병원은 약물투여, 검사물, 수혈용혈액등의추적에 RFID를바코드대신적용할수있 다. 놀이공원과이벤트사업 (Amusement Park and Event Management) 방문자들에게 RFID 칩이내장된팔찌나 ID 태그를부착하게하여, 위치를추 적하는데이는미아방지나그룹간의위치확인서비스를제공할수있고, 또는지 불수단으로도사용한다. 제조업 (Manufacturing) 부품에스마트레이블을부착하여, 전공정에걸친추적을자동화할수있고, 또조립공정에필요한부품의조달을자동화하도록관리시스템에통합할수있 다. 도서관과비디오대여점 (Library and Video Store) 책과비디오테잎에저가의유연한스마트레이블을삽입하여서적의 check-in과 check-out 을신속하게처리하고있으며서가정리, 도난방지등의 기능을제공하고있다. 물류관리 (Logistics) 많은경우반환용컨테이너는복잡한물류과정에서분실되기때문에, 팔레트, 화물, 반환용컨테이너등에 RFID를부착하는것은획기적으로비용을절감시킨 다. 또한용기에부착된스마트레이블이나고정태그를통해서정확한배송정보 가제공되므로용기의효율적인이용과회수가가능하다. 비현금지불 (Cashless Payment) ExxonMobil은 Speedpass 프로그램을통해서수많은운전자의시간을절약해 주고있다. 운전자의열쇠고리에수동형태그를달거나, 자동차의유리창에능동 형태그를부착한다. 이태그는식별코드가내장되어있다. 따라서주유를위해 판독기가있는곳으로들어가면, 주유기를가동시키고, 사전에등록해놓은운전 자의신용카드를통해자동으로지불된다. McDonald 사도 Drive-thru 판매를위 해비슷한서비스를제공한다. 소매업 (Retail) 패션업계에서는스마트태그와 Handheld 컴퓨터를사용하여재고를관리한 다. 라벨을이용하여제품의위치를찾고떨어진장소에서태그에담긴정보를 - 140 -
미래의컴퓨터기술 읽음으로써, 판매원은신속하게고객이원하는모양, 크기그리고색상을찾아줄 수있으므로서비스를개선할수있다. 더진보된 Smart Shelf 기술은제품의 잔량을주기적으로점검하여자동으로채워넣을수도있고, 같은기술이도난방 지를목적으로사용된다. 보안 (Security) 배지형태의 RFID 태그가개인 ID 태그로쓰이는데, 이를부착한직원들은 자유롭게해당구역을드나들수있다. 또한건물보안을위해변조방지가된신분 확인장치또는출입통제수단으로쓰일수있다. Smart label 은사람외에도, 컴 퓨터, 가구, 서류철, 그리고추적대상이나도난방지대상이되는어떤형태의자 산에도적용될수있다. 선적및수령 (Shipping and Receiving) Pallet이나 Carton에 Smart label 이부착되어있을경우, 이들은부두에서하 역되거나생산공정에투입되는과정으로자동으로연계된다. 또 RFID 를통해, 컨테이너와그안에들어있는전체개별화물의정보를빠르게읽을수있고, 포 장업무에있어, 재빨리주문대로개별화물을모을수있다. 창고업 (Warehousing) 작업자들은 RFID Scanner로선반이나박스를읽어서개별화물을조사할수 있고, 만약화물이잘못위치해있을경우경고도보내준다. RFID를이용할경 우자동보고서작성이가능하고이는사람의수고와오류를줄이고노동력을 절감함으로써, 비용을감소시킨다. 수송관리 (Transportation Management) 최고시속 50mph까지차량에부착된 Transponder(RFID Tag) 를읽을수있 으므로운전자들은톨게이트에서차량을멈추지않고지나갈수있으며, 지나는 동안톨게이트에설치된안테나를통해차량을식별하고, 사후에요금을부과하 고징수하게된다. 접객업 (Hospitality) 호텔, 식당, 위락시설방문자에게 RFID 태그를부여하면, 현금을대신하는지 불수단으로사용하거나, 방열쇠, 그리고헬스클럽이나기타시설에대한출입통 제수단으로사용할수있다. < 출처 : 인터넷사이트 1 > 3. 퓨처스토어와미래의쇼핑카트 3.1 모델 퓨처스토어에서는손님이카트에장착된컴퓨터로제품에대한정보를직접 읽고, 계산원의도움이필요없이셀프체크아웃한다. 또한공급업체로부터상 - 141 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 품이매장에들어오면전자태그가작동하여상품별로원산지, 조립법등을손쉽게확인할수있다. 세일기간에는물건을놓은선반에부착된전자가격표를이용하여가격을쉽게바꿀수도있다. [ 그림 4-1] 퓨처스토어모델 RFID태그가부착된물품을구입할때직원은물품값을계산하기위하여쇼핑카트를센서에통과시키면즉시구입한물품의명세와가격이산출된다. 식품의경우유통경로, 유통기한등의정보를수록한태그가부착되어센서네트워크를통해고객은신속정확하게필요한식품을구매할수있고, 식중독등사고시신속하게대응할수있게되는것이다. 이러한기능을고객이수행하기위해서매장입구에비치된쇼핑카트앞에는노트북만한컴퓨터가달려있다. 고객은컴퓨터화면에서원하는물건을손가락으로가볍게누르면그물건의위치와가격이화면에표시된다. 동시에할인점사무실의메인컴퓨터모니터에는현재고객몇명이쇼핑중인데어떤제품이진열대에몇개남아있는지에대한자세한정보가스크린에표시된다. < 출처 : 인터넷사이트 2> 3.2 퓨처스토어의구축효과대부분의매장에서고객은계산대앞에서줄을길게서면서자기차례가돌아오기를지루하게기다리고, 차례가돌아오더라도카트안의제품들을일일이계산대위에올려놓아야했다. RFID 시스템을도입하면리더기가쇼핑카트내의모든제품을한번에읽어내기때문에수초만에계산이자동으로이루어진다. - 142 -
미래의컴퓨터기술 따라서고객은구입한제품이가득실려있는카트를끌고계산대를자연스럽게 통과만하면되는것이다. 기존의재고관리시스템으로는판매된제품과재고를기록하는데한계가있 었다. 즉진열대에필요한제품의재고가있는지또는해당제품이제위치에진 열되어있는지를알려주지는못한다. 예를들어, 특별히주문을받은의류제품 이매진되어진열대가비어있는경우, 어떤제품이매진되었는지에대한정보는 제공되나어느진열대에있었던제품이었는지에대한정보는제공되지못하는 것이다. 창고안에제품이있더라도고객이찾을수있는위치에제대로구비되 지않아판매할수없는경우도발생하게되는것이다. RFID 리더기는고객이진열대위의제품을집거나다시놓아두는순간마다 빠짐없이자동추적을하는기능을가지고있다. 진열대위의제품이줄어들게 되면 RFID 는판매관리자에게진열대위에제품을보충시키도록알려주고, 창고 의재고가적정수준이하로떨어지면공급업체에미연에주문한다. 또한고객이 나직원이정해진지열대가아닌곳에제품을방치하는경우매장관리자에게 알려주는등진열대에는항상안전수준의재고를구비하게되는것이다. 진열대의 RFID 리더기는매장안에있는고객의행동을실시간으로광범위 하게모니터링한다. 이리더기는인기상품, 판매수량, 반품되는제품과수량 등의정보를즉각적으로소매업자와도매업자혹은공급업자들에게제공하여판 매촉진이효과적으로이루어지도록하기위해서이다. 제공되는정보는제품별, 매장별, 구역별로분류가되어시장의특색에맞는전략적으로판매를촉진하는 방법을효과적으로제시하여준다. 또한 RFID 기술은고가의자산하나하나의배치와현황에대한실시간자료 도제공해준다. 고가의자산을안전하게운용하기위해 RFID 솔루션을도입하 는기업들은획기적인자산운영을경험하고있다. 결함혹은하자가있는제품을 식별할수있는기능도갖추고있으므로반품대상의제품이납품되거나판매될 수없도록하는것이다. RFID 기술은부정납품이나판매관리상의오류도감소시킬수있다. 납품거 래내역및일정과출고되거나입고되는전자제품코드를연결하여확인하기때 문이다. 또한제품입고에대한정보를실시간으로제공하여절도행위의발생을 감소시킬수있다. 제조업체의경우모든제품에지정된 ID 번호를부착함으로써 제품위조에따른손실도크게줄일수있다. 어떤제품이라도 RFID 태그가없다면즉각모조품혹은위조품으로취급된 다. 또한위조된 RFID 태그까지제작하여위조품에부착하게되어도제조업체의 제품정보데이터를조사하여전자제품코드가가짜인지복제된코드인지도쉽게 확인할수있다. - 143 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 3.3 쇼핑카트미래의쇼핑카트는아래그림처럼여러가지기능을처리할수있다. Sensor 기능 [ 그림 4-2] 미래의쇼핑카트모델 매장에설치되어있는여러가지목적의리더들의신호를수신한다. 예를들 어, 각매장의진열대에붙여진전자가격표는단골손님과보통손님을구별하여 같은제품이라도달리책정한다. 이와같이단골손님을구별하는방법은고객이 쇼핑을시작하기전에개인정보를카트에입력하면컴퓨터가자동으로인식함 으로써가능하게되는것이다. Navigation 기능 고객이찾고자하는제품을입력하면자동으로화면에찾아가는방법에대한 안내를하게된다. Auto cash 기능 계산원의도움없이셀프로자동계산을하게된다. 기타기능 고객이원하는제품에대한정보( 재고유무, 제조일자, 생산자등) 를주게되며 제품의도난방지및모조품방지를위한자동추적기능, 고객의쇼핑패턴을확 인하는등여러가지목적을위해설계할수있을것이다. < 출처 : 참고문헌 2 > - 144 -
미래의컴퓨터기술 1. 읽기자료 1. 롯데마트의퓨처스토어시범매장오픈 롯데그룹이롯데마트등유통사업을중심으로홈네트워크및전자태그 (RFID) 사업에적극진출한다. 이를위해롯데마트는 12일 RFID를기반으로한 퓨처스토어 시범매장을롯데마트서울역점에오픈하고고객을대상으로 RFID 서비스를직접체험해볼수있는자리를마련했다. 이번프로젝트는롯데정보통 신과마이크로소프트(MS), LG 산전, KTF가공동으로진행했으며롯데그룹은이 를시작으로각계열사로 RFID 시범사업을확대할방침이다. 롯데정보통신오 경수사장은 롯데그룹은롯데마트, 롯데면세점등유통그룹을중심으로 RFID 를시범적용해볼수있는기반이많다 며 홈네트워크와 RFID 사업에서선두 가될수있을것으로기대한다 고말했다. [ 그림 1] 롯데마트서울역점에마련된 RFID 체험매장 이번에오픈한 퓨처스토어 는롯데마트의자체브랜드인 와이즐렉 신상품 60 여종을대상으로진행된다. 고객이 퓨처스토어 코너의스마트선반에서전시 된상품을집어들면대형 PDP 화면에가격과규격등해당상품에대한자세 한정보가나타난다. 또한고객이무인정보시스템인키오스크에상품을가져가면 조리법과매장진열위치도확인할수있다. 롯데마트는 퓨처스토어 에모바일 RFID 단말도설치해모바일을통한상품정보도고객이직접확인해볼수있게 - 145 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 했다. 이같은 RFID 시범프로젝트에사용된 RFID 미들웨어는롯데정보통신과 MS가협력해웹 2.0 을기반으로개발했다. 또한지난달국제표준으로선택된 최신 RFID 태그방식 EPC Gen2 가적용된것이특징이다. 이외에도롯데정보 통신은하반기 KTF와제휴해모바일 RFID 시범사업의일환으로와인매장에단 품별 RFID 태그를부착하는서비스를추진할계획이다. 또한고주파(RF) 기반의 전자가격표기시스템도도입해롯데마트서울역점을첨단유비쿼터스매장으로 탈바꿈시킬예정이다. 오사장은 RFID 시범사업은이제시작에불과하나태그의가격, 개인정보보 호등의문제만잘극복한다면 3~4 년내크게확산될수있을것이라본다 며 롯데그룹은이를대비해철저한준비를갖춰나갈것이다 고설명했다. < 출처 : http://www.naver.com/, 아이뉴스 24> - 146 -
미래의컴퓨터기술 1. 참고문헌 1 2 참고자료 유승화(2005), 유비쿼터스사회의 RFID, 전자신문사 오재인(2004), 서비스@ 유비쿼터스스페이스, 전자신문사 2. 인터넷사이트 1 http://www.naver.com/, 네이버지식검색 2 http://www.chosun.co.kr/, 조선일보기사검색 - 147 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 정보과학-4주탐색단원 2 활동지 4-1(1) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 발표와토론 ] 우리주변에서 를제시하고, 로발표해봅시다. RFID 기술을이용한전자태그를사용할수있는장소 사용목적과그에따른사용방법을아래와같은형식으 장소: ~에서 ~에전자태그를사용한다. 사용방법: ~을위하여사용자는 ~을 ~한다. - 148 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-4주탐색단원 2 활동지 4-1(2) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 탐구활동 ] 국내외활용사례를통하여전자태그를도입함으로써어떤새로운변화가생겼는지도입전과도입후를서로비교하여봅시다. 구분 도입전 도입후 - 149 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 정보과학-4주탐색단원 2 활동지 4-1(3) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 강의 ] RFID 방식의 전자태그를 도입한 퓨처스토어에 대한 사례를 통하여, 현재우리가이용하고있는대형마트와비교할때어떤장점이있는지 알아봅시다. - 150 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-4주탐색단원 2 활동지 4-1(4) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 강의 ] 1. 퓨처스토어에서사용하게될미래의쇼핑카트에는어떤기능이있는지알아봅시다. 2. 만일여러분이미래의쇼핑카트를설계한다면위에서알아본기능이외에어떤기능을추가하면좋을지제안해봅시다. - 151 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 정보과학-4주탐색단원 2 활동지 4-2(1) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 자료조사 ] 다음용어의정의와개념을조사해봅시다. 홈네트워크 (home network) 홈서버 (home server) - 152 -
미래의컴퓨터기술 5 주주제유비쿼터스홈시스템체험하기 본활동은 미래의컴퓨터기술 단원의다섯번째시간으로서유비쿼터스사 회에서가장먼저우리곁에다가올것으로기대되는유비쿼터스홈시스템을 미리체험해본다. 유비쿼터스홈이란시간과장소에구애받지않고언제나네트 워크에접속할수있는통신환경이갖추어진미래형주거공간을의미한다. 이 번활동에서는정보통신부에서운영하는 u- 드림관 이나삼성물산에서운영하는 미래주거체험관 등과같이현장을방문하여직접체험하는대신에, 인터넷을 통해경상남도에서운영하는 지능형홈사이버체험관 (http://www.u-home.or.kr) 을 방문하여유비쿼터스아파트와미래형주택을가상체험을통해둘러보고각각의 상황에적용된유비쿼터스기술을알아본다. 교육목표 1. 2. 3. 4. 5. 정보과학분야사고력신장정보과학분야적성강화정보과학분야특정지식습득정보과학분야특수능력습득정보과학분야일반능력신장 교육내용 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-10. 인간과컴퓨터의상호작용 4-1. 문제의구조화및모델링능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 - 153 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 세부교육내용 이전시간에주어진활동지의내용에대하여발표를실시한다. 발표한내용에대해토론하고, 토론한내용을정리한다. 유비쿼터스홈의정의와개념을학습한다. 지능형홈사이버체험관을방문하여가상체험을통해다양한유비쿼터스기술을경험해본다. 유비쿼터스기술을활용하면미래의아파트가어떻게달라지는지상상해본다. 교육방법 발표와토론, 강의, 가상체험, 현장방문학습, 자료조사 - 154 -
미래의컴퓨터기술 < 교육목표 - 교육내용 - 세부교육내용 - 교육방법의유기적연관성 > 교육목표 교육내용 세부교육내용 교육방법 1. 정보과학분야사고력신장 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 유비쿼터스기술을활용하면미래의아파트가어떻게달라지는지상상해본다. 자료조사강의 2. 정보과학분야 적성강화 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 지능형 홈 사이버 체험 관을 방문하여 가상체 험을통해다양한유비 쿼터스 기술을 경험해 본다. 가상체험 현장방문학습 3. 정보과학분야 특정지식습득 3-10. 인간과컴퓨터의 상호작용 지능형 홈 사이버 체험 관을 방문하여 가상체 험을통해다양한유비 쿼터스 기술을 경험해 본다. 가상체험 현장방문학습 4. 정보과학분야 특수능력습득 4-1. 문제의구조화 및모델링능력 이전시간에주어진활동지의내용에대하여발표를실시한다. 유비쿼터스홈의정의와개념을학습한다. 발표와토론 강의 5. 정보과학분야 일반능력신장 5-2. 상호작용과 의사소통능력 이전시간에주어진활 동지의내용에대하여 발표를실시한다. 발표한내용에대해토 론하고, 토론한내용을 정리한다. 발표와토론 - 155 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 준비물 교사용학생용 관련시청각자료, 인터넷검색용 PC 학생용활동지 필기도구 사진 - 156 -
미래의컴퓨터기술 교수학습활동 학습단계 도입활동 교수학습활동 금주의학습주제와내용을 소개하고, 수업진행방법과시간계획을설명한다. 시간 ( 총 90 분 ) 지도초점및유의점 10 학생들이무슨학습활동 을하게되는지명확하 게설명한다. 간단한질의응답을통해활동 15 이전시간에배포한활 지수행결과를확인하고, 필 동지의내용을모두확 요한경우발표와토론을진 인하도록지도한다. 행한다. 본활동 토론내용을종합정리한다. 활동지를사용하여다양한학 습활동을진행한다. 5 40 각자노트에기록한다. 활동지순서에따라차례대로진행한다. - 강의 강의진행시활동지작 - 현장방문학습: 가상체험 성에필요한시간을주 어정리하도록한다. 본활동에서학습한내용을 10 각자노트에기록하도록 정리활동 정리한다. 다음주교육주제와준비사 항을안내하고, 활동지내용 10 지도한다. 활동지내용에관련된질의응답시간을가진다. 에대하여자세히설명한다. 주요초점질문 1. 유비쿼터스홈이란무엇인가? 2. 홈네트워크서비스란어떤서비스를제공하는것인가? 3. 현재우리가살고있는아파트가미래에는어떻게바뀔것인가? 4. 미래의주거공간에적용되는유비쿼터스기술은무엇인가? - 157 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 지도활동 도입활동 1. 이번차시의세부교육내용을소개합니다. 유비쿼터스홈의정의와개념을학습한다. 지능형홈사이버체험관을방문하여가상체험을통해다양한유비쿼터스기술을경험해본다. 유비쿼터스기술을활용하면미래의아파트가어떻게달라지는지상상해본다. 본활동 1. 지난시간에차시학습안내와함께제시한활동지수행결과를확인합니다. 1) [ 자료조사] < 활동지 4-2(1)> 다음용어의정의와개념을조사해봅시다. 홈네트워크 (home network) 홈서버 (home server) 이번차시의학습주제와내용에대한학습동기를부여하기위해지난시간에배포한활동지에학생들이작성한내용을질의응답을통해확인한다. 필요한경우일부우수한수행결과물의내용을발표하게하고, 그내용에대하여토론을진행한다. 활동지 4-2(1) 사용 2. 준비학습을위한학습지수행결과와토론한내용을정리합니다. 1) [ 발표와토론] < 활동지 5-1(1)> 여러분이조사한용어의정의와개념을정리해봅시다. 홈네트워크 (home network) 50 자이내로: 30 자이내로: 10 자이내로: 홈서버 (home server) 50 자이내로: 30 자이내로: 10 자이내로: 먼저한영 영한사전을이용하여핵심단어의어원과뜻을알아본다음, 전문 적인용어를검색하기위하여컴퓨터용어사전이나정보통신용어사전을이용하 도록지도한다. 사전만으로찾을수없는경우에는신문기사, 웹문서나블로그 등과같은영역으로확장하여검색하도록지도한다. 학습한내용을정리하기위 - 158 -
미래의컴퓨터기술 하여글자수를점점줄여가면서핵심키워드를독창적인방법으로추출하도록지도한다. 필수정보참조 읽기자료참조 활동지 5-1(1) 사용 3. 학습활동내용 1) [ 강의] < 활동지 5-1(2)> 유비쿼터스홈(ubiquitous home) 이란무엇인지살펴봅시다. 유비쿼터스홈의특징을설명해봅시다. 필수정보에제시된내용에대하여강의를진행한다. 이때, 강의내용을요약 하여각자노트에메모하도록지도한다. 모든기술적인내용을강의를통하여전 달하기에는시간이부족하므로, 자세한내용은나중에스스로학습할수있도록 노트나활동지에정리하도록한다. 필수정보참조 읽기자료참조 활동지 5-1(2) 사용 2) [ 현장방문학습] < 활동지 5-1(3)> 경상남도에서운영하는 지능형홈사이버체험관 을방문하여유비쿼터스 아파트와미래형주택을가상체험을통해둘러보고각각의상황에적용된유 비쿼터스기술을알아봅시다. 액세스네트워크기술, 유선홈네트워크기술, 무선홈네트워크기술 미들웨어기술, 서비스기술, 홈게이트웨이기술 경상남도마산밸리에서운영중인지능형홈사이버체험관에서유비쿼터스 아파트와주택을둘러보면서각종애니메이션이나설명내용을모두감상하기에 는시간이충분하지않으므로시간을낭비하지않도록지도한다. 마치게임을하 듯이제한시간을정해놓고활동지에제시된유비쿼터스기술들에대한자료를 학생스스로찾아보고정리하도록한다. 필수정보참조 활동지 5-1(3) 사용 - 159 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 3) [ 현장방문학습] < 활동지 5-1(4)> 여러분이체험한지능형홈서비스의내용을서비스위치에따라정리해 봅시다. 현관/ 통로, 거실, 주방, 침실( 안방), 파우더룸, A/V 룸, 인프라, 댁외 온가족이모여가장많은시간을보내는거실에서체험할수있는기술들을 하나의사례로서수업시간에다루고, 시간이부족하면나머지장소에대한체험 활동은나중에각자수행하도록지도한다. 필수정보참조 활동지 5-1(4) 사용 정리활동 1. 학습내용정리 1) 유비쿼터스홈시스템의주요서비스에대하여체험한결과를정리한다. 2) 미래의아파트에적용가능한유비쿼터스기술들을정리한다. 2. 다음주교육내용안내 1) [ 자료조사] < 활동지 5-2(1)> 가격에비해성능이뛰어난캡슐형내시경을개발하기위하여꼭필요한기술은무엇인지알아봅시다. 캡슐형내시경에적용된핵심기술이고해상도의의료영상을촬영하여무선네트워크를통해서버로전송하여실시간으로처리하는멀티미디어정보처리, 컴퓨터및통신등과같이종합적인정보통신기술이므로향후정보과학의연구개발이사회각분야에폭넓게적용될수있다는것을강조한다. 활동지 5-2(1) 사용 2) [ 자료조사] < 활동지 5-2(2)> 다음용어의정의와개념을조사해봅시다. 헬스케어 (healthcare) u- 헬스(u-health) 혹은 u- 헬스케어(u-healthcare) 다음주의학습주제에대하여간략하게소개한다음, 활동지작성을통해수 업시간에발표와토론이원활하게진행될수있도록세부준비사항들을설명한 다. 활동지의내용에대하여문제를잘이해하지못한학생들에게질문과응답을 - 160 -
미래의컴퓨터기술 통해활동지작성이다음수업에어떻게활용될것인지이해시킨다. 활동지 5-2(2) 사용 평가 평가내용 미래의주거환경에적용가능한유비쿼터스기술을조사하였는지를통해창 의적인문제발견및해결능력을평가한다. 유비쿼터스홈과관련된기술용어들의개념을정확하게이해하고있는지를 통해문제의구조화및모델링능력을평가한다. 이전시간에주어진활동지내용에대한발표와토론에얼마나적극적으로 참여하는지를통해상호작용과의사소통능력, 용어학습을통해문제의구조화및모델링능력을평가한다. 유비쿼터스홈의정의와기술 인터넷검색및가상체험결과를얼마나독창적이고논리적으로잘요약하여 정리하였는지를통해정보과학과실생활과의연계성과인간과컴퓨터의상호 작용에대한지식을평가한다. 평가방법 발표및토론평가: 본활동 1, 2번활동시평가 활동지평가: 본활동 3번 2), 3) 현장방문학습수행결과를평가 평가기준 유비쿼터스홈의개념을정확히이해하였는가? 주거환경과관련된유비쿼터스기술을체계적으로정리하였는가? 독창적인방법으로유비쿼터스기술적용사례를설명하였는가? 평가유의점 발표와토론에학생들이적극적으로참여하도록지도한다. 수업진행순서에따라활동지작성을마치고다음활동으로넘어가도록지도 한다. 보고서를작성함에있어서어려운기술용어나자료들을많이찾는것보다 주거생활과의연관성을구체적으로설명하도록지도한다. - 161 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 필수정보 1. 관련용어정리 홈네트워크 다양한유무선기술을적용하여댁내의개인용컴퓨터(PC), 가전기기, 제어기 기, 각종시설등은물론휴대전화, 개인휴대정보단말기(PDA) 등을통합한 네트워크. 홈네트워크는외부의공중네트워크와접속되고, 또그의일부로서 존재하는것이기본개념이다. 따라서, 댁내혹은댁외, 위치에상관없이각종서 비스를제공받고, 제어할수있을뿐만아니라비상상황이발생했을때이를통 보받고이에대한적절한조치를취할수있게된다. 홈네트워크에는 Ethernet, PLC, IEEE 1394, HomePNA 등과같은유선기술과 IEEE 802.11 WLAN, IEEE 802.15 WPAN, UWB 와같은무선기술, UPnP(Universal Plug and Play), HAVI(Home Audio/Video Interoperability), JINI(Java Intelligent Network Infra-structure), HNCP(Home Network Control Protocol) 등홈네트워크제어 미들웨어, 그리고이들을기반으로게임이나영화에이르기까지각종서비스기 술등이총동원되어장차커다란시장이형성될수있는미래신성장동력산업 의하나이다. [ 그림 5-1] 홈네트워크구성도 홈서버 비디오, 전화, 웹, 전자우편, 팩스등가정에있는각종미디어의정보들을 저장, 통합, 분배하는일종의컴퓨터장치. 방송, 전화, 인터넷을통하여가정으로 들어오는외부콘텐츠를저장및재분배하는기본기능이외에도디지털영상이 나음악을저장하는장치로사용된다. 개인용컴퓨터(PC) 의외부저장장치로기 능하여가정의정보제어센터역할을수행한다. 한편, 양방향기술을이용한대 - 162 -
미래의컴퓨터기술 화형디지털텔레비전에서는시청자의기호에맞는프로그램을자동적으로녹화해주고, 보고싶은프로그램을수시로꺼내시청할수있게한다. < 출처 : 인터넷사이트 1 > 2. 유비쿼터스홈의개념과특징 유비쿼터스홈은새로운개념의 꿈꾸는미래주택 을말합니다. 단순한물리 적의미의 집 뿐만아니라정보통신의인프라및 IT(Information Technology: 정보기술), ET(Environment Technology: 환경기술), CT(Culture Technology: 문화 기술) 등첨단기술을토대로주택의고유한주거기능을한층더고도화, 지능화 시킨 주거시스템 을말합니다. 텔레비전, 냉장고, 전자레인지, 세탁기등의백색 가전과오디오, 비디오, 디지털카메라, 캠코더, A/V 프린터의기기가유무선홈네 트워크에연결되어인터넷접속등외부망과의데이터접속이가능한환경을제 공하는정보가전기기를이용하여구축한홈이지능형홈이며, 일반적으로지능형 홈은 가정내의모든정보가전기기가홈네트워크로연결되어누구나기기, 시간, 장소에구애받지않고다양한홈디지털서비스를제공받을수있는미래지향적 인가정환경을의미한다. [ 그림 5-2] 유비쿼터스홈시스템의개념도 지능형홈의특징으로는원격제어, 홈쇼핑, 원격교육, 재택근무와각종정보제 공, 홈정보관리( 전자앨범/ 가계부), 공기청정, 건강검진, 원격진료등편리한생활 - 163 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 및건강한생활을제공해주는것이가능하다. 홈시어터및방송, 홈커뮤니티, 게 임등각종오락등을즐길수있어여가시간을효율적으로활용가능한즐거운 가정을꾸밀수있게해준다. 또, 방범/ 방재, 방문자관리고장진단등을통해프 라이버시를보장받고도난, 재난등개인의경제활동을가정에서처리하고전기, 가스등공공자원을외부에서효율적으로관리가가능한유익한가정등을만들 어준다. 3. 유비쿼터스홈시스템관련기술 엑세스네트워크기술 기존의전화선을이용하는 xdsl(x digital subscriber line) 계열의 ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)/VDSL(Very High-data rate Digital Subscriber Line) 등의기술과동축케이블을사용하는 Cable Modem 기술, 스카 이라이프와같은서비스를창출해주는위성관련기술, 그리고광케이블을이용 하는 FTTH(Fiber to the Home) 기술등이있다. 현재우리나라에서는주로 xdsl 계열과케이블모뎀기술을이용하여엑세스네트워크로사용하고있다. 광대역, 고속고부가서비스의창출과사용자의다양한요구에부응하기위해광 케이블관련 것이다. FTTH기술이가정에보급되어엑세스네트워크의역할을수행할 유선홈네트워크기술 전화선을이용하여 HomePNA(Home Phoneline Networking Alliance) 기술과 AV 기기와같이멀티미디어데이터를목표로제안된 IEEE1394 기술, 가정내에 기배선된전력선을이용하는 PLC(Power Line Communication) 기술과사무실 환경에서보편적으로사용되는기술을가정의사용자에게까지확장하고자하는 이더넷기술등이있다. 무선홈네트워크기술 보안및주파수특성등의단점에도불구하고선이없다는장점으로홈네트 워크기술로주목받고있는무선홈네트워크기술은사무실용으로개발되었으 나상용화로가격경쟁력을가지면서홈네트워크용으로사용하기위한무선랜 기술, 저전력, 저가격을목표로개발되고있는블루투스(Bluetooth), 홈RF(Home Radio Frequency) 기술, UWB(Ultra-WideBand) 기술그리고유선 1384기술이가 지는단점인브릿지기능을무선으로해결하기위한고속의무선 있다. 미들웨어기술 1394기술등이 미들웨어는사용자가원하는서비스를네트워크에서발견하여제공해주는 소프트웨어로서다양한시스템간의상호운용성을제공해주며하부의하드웨 - 164 -
미래의컴퓨터기술 어나네트워크구성요소와는독립적인응용프로그램구현을가능하게한다. 대 표적인것으로표준화된 달을가능하게해주기위한 API를개발하여상이한미디어환경에서도서비스의전 OSGi(Open Service Gateway initiative) 기술, JAVA 를기반으로분산환경의댁내망자원공유플랫폼을제공을위한 Jini 기술, IP 를기반으로 PC 중심의가전기기들을 peer-to-peer 로연결하기위한분산, 개방 형망구조의 서비스기술 UPnP(Universal Plug and Play) 등이있다. 현재음성및비디오정보를포함한모든정보가디지털화되어서인터넷에 배포되고있으며 PDA 디지털카메라인터넷냉장고와같은인터넷정보가전시 장의활성화로새로운서비스와사업모델에대한가능성을제시해주고있다. 가장중요한서비스중의하나로가정에일반전화선외에부가적인음성및영 상서비스를홈게이트웨이를통하여제공함으로써가정내에서 Call Routing과 같은 PBX(Private Branch exchange: 사설교환기) 기능을가능케한다. 또한홈게 이트웨이를통하여엔터테인먼트콜라우팅(Call Routing) 서비스 Information/E-Cormmence 서비스, 관리및제어서비스등이있다. 홈게이트웨이기술 홈게이트웨이는네트워크종단점으로가입자망과홈네트워크간의다양한인 터페이스를제공하며서비스제공자및가정내의사용자를위해홈네트워크에 접속된각종정보가전기기의제어및관리기능을제공한다. 홈게이트웨이는초 기형태의원격검침기능을제공하는 Telemetry Gateways로부터시작하여 Boradband Access Gateways, Voice/Data Gateways 및 Integrated Full Service Gateways 형태로발전해나갈전망이다. 4. 유비쿼터스홈서비스 아파트의거실 - 조명관리서비스 : 거주자가비오는날, 파티등분위기에맞추어조명기구 의조도와켈빈을조절하여분위기를설정하는서비스 - 가전기기제어서비스 : 음성, PDA, 디지털 TV 및터치스크린등을통해서 전자레인지, 가스오븐레인지, 세탁기, 에어콘등생활가전을제어하거나상태 를모니터링할수있는서비스 - 전자액자서비스 : 제어및모니터링용도로사용하는터치스크린을평상시전 자액자로사용하는서비스 - 에너지관리서비스 : 댁내에너지사용량을모니터링하여일정사용량이초과 하면음성으로거주자에게통보하여에너지관리를할수있도록도와주며 일별/ 월별/ 년별에너지사용량을관리하는서비스 - 165 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) - 음성정보제공서비스 : 음성으로특정기업의주가를요청하거나특정신문을 읽어줄것을요청하면음성으로주가를알려주거나신문을읽어주는서비스 - 실내온도및환경관리서비스 : 벤출레이션시스템, 냉난방시스템, 전동커튼 및전동창호가연계되어실내온도와공기를최적의상태로자동조절할수 있는서비스 < 표 5-1> 지능형홈서비스 서비스댁내구역별서비스댁외공동서비스 서비스 위치 서비스내용 현관/ 통로방문자관리, 우편물관리, 귀가조명관리 거실 주방 침실( 안방) 파우더룸 디지털TV( 방송, 게임, 홈쇼핑, 원격교육), 실내온도( 냉난방; 전동창연계), 가전제어( 디지털TV/ 터치스크린), 전자액자, 에너지관리( 터치스크린), 주가관리( 음성; 홈서버), 신문읽기 ( 음성; 홈서버), 조명( 조도/ 켈빈) 관리( 음성/ 터치스크린), 실내 환경제어( 공기청정, 전동창호, 전동커텐) 조명모드관리, 음악제공( 음성), 공기청정( 환기), 방재관리( 가 스누출, 화재감지및진화; 자동식소화기), 주방가전제어( 전 자레인지, 세탁기, 가스오븐레인지, 냉장고; 인터넷) 조명관리, 모닝콜( 조명연계), 취침( 보안설정, 댁내상태), 인 터넷( 홈뱅킹, 홈쇼핑, 정보, 원격교육), 체력증진및건강체 크( 체지방등), 실내온도( 냉난방; 전동창연계) 조명관리( 의상및화장코디) A/V룸홈씨어터( 오디오/ 비디오), 조명관리( 전동커튼), 전동스크린 인프라 댁외 제어용음성, 스피커, 거주자위치추적, 홈게이트웨이, 지능형 로봇, 인테리어( 전체) 인터넷폰/PDA/ 리모트PC 제어, 댁내영상모니터링, 음성제어 (PSTN), 방문자관리( 통보및통화), 원격보안/ 방재관리 서 기타다른지능형홈서비스는 http://www.u-home.or.kr 의 정보서비스관 에 지능형홈소개 를보면자세히살펴볼수있다. < 출처 : 인터넷사이트 2 > - 166 -
미래의컴퓨터기술 읽기자료 1. 홈네트워크기술및산업현황의개요 홈네트워크기술은통신과방송융합, 유비쿼터스사회로의급물살등 IT의 빠른환경변화와다양한환경과사용자특성을고려해야함으로, 다양한분야의 기술들이융합되어 IT 분야의종합예술과같은성격을갖고있으며표준과직 결되어향후국가경쟁력을좌우할것이다. 홈네트워크산업은지금까지양적으 로팽창하여달성한세계최고수준의초고속인터넷인프라를질적으로도세계 최고수준으로한단계상승시킬수있는산업이다. < 표 1> 지능형홈네트워크서비스분류 분류개요유형 홈엔터테인먼트 서비스 홈데이터 서비스 홈오토메이션 서비스 헬스케어 서비스 영화, MP3, HDTV 등외부에서전 송된고품질멀티미디어데이터를 가정내유무선홈네트워크에연결되 어있는오디오/ 비디오기기로볼수 있게하거나가정내콘텐츠를외부 에서볼수있게해주는서비스 컴퓨터와컴퓨터, 컴퓨터와프린터, 스캐너등의주변기기를연결하여 데이터교환및동시에인터넷접속 이가능하게하는서비스 가정내가전기기, 센서, 조명등을 PDA, 휴대폰으로집안이나집밖에서 기기와집안의상태를감시하고제 어할수있는서비스 외부의료기관과연결하여의료기기 나생체정보센서를이용하여사용 자의건강상태를원격에서검진하 고위급상황을통고하는서비스 HDTV 급방송유무선 스트리밍, VOD, 게임 전자메일, 인터넷검색, 홈쇼핑, 전자정부, 인터넷앨범, 파일공유 원격제어, 홈시큐리티, 방범방재, 에너지관리 원격진료, 실버케어, 응급구난 특히, 다양한기술이접목되면서새로이시장이형성되고있어선진국으로도약하려는국가경쟁력을위해승부를걸어야하는산업으로인식되고있다. 현재홈네트워크기술은기술적인가능성을검증하는단계로홈네트워크를모든가정 - 167 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 에설치하고보편화시키기위해서는아직도많은기술적문제점들이해결되어야 한다. 많은분석가들은 2005년에홈네트워크시장이형성되는홈네트워크의원년 이되고 2007 년이후홈네트워크의확산이본격화될것으로전망하고있다. 이에 많은선진기업에서는홈네트워크분야의조기선점을위해홈네트워크핵심원 천인융합형홈서버, 무선홈네트워킹및유비쿼터스환경을제공하는미들웨어 기술개발과표준화에집중투자하여 고하고있다. 2010년이후세계경제의패권을장악하려 < 표 2> 지능형홈네트워크기술분류 1단계 2단계 3단계 홈플랫폼기술 홈서버/ 홈게이트웨이기술, IPTV 플랫폼기술, 가상홈플랫폼기술, 에너지관리기술홈네트워크보안, 디바이스인증기술 지능형홈네트워크기술 유 무선홈 네트워킹기술 정보가전기술 개방형서버기술 유선홈네트워킹기술 (Ethernet, PLC, IEEE1394, MOCA) 무선홈네트워킹기술 (WLAN(802.11a/b/g/n), WPAN(UWB, ZigBee, 802.15.4a)) 지능형정보가전 홈센서기술( 센서, RFID) 홈네트워킹미들웨어기술, 상호연동제공미들웨어 지능형미들웨 어기술 상황적응형미들웨어기술, Fault-Tolerant 미들웨어 멀티모달인터페이스기술 - 168 -
미래의컴퓨터기술 2. 홈네트워크의기술분류 홈네트워크는초고속인프라를기반으로네트워크, 정보처리등다양한 IT 기 술이접목되어서비스를창출하는복합산업분야로, 가정내의정보가전기기가 네트워크로연결되어기기 시간 장소에구애받지않고다양한서비스를제공할 수있는미래가정환경이다. 홈네트워크의핵심요소기술은홈서버 홈게이트웨이, 유 무선홈네트워킹, 지 능형정보가전및지능형미들웨어를포함한다. 홈네트워크는가족구성원개개인 의이력관리를바탕으로현재상황을인지하여각각의구성원에게적합한서비 스를차별화하여제공할수있는네트워크환경및서비스를가능하게하도록 발전하면서상황인지지식기반의멀티모달인터랙션에의한새로운비즈니스모 델이파생되는사회인프라성격의기반기술로인식되고있다. 홈플랫폼분야는외부망과가정을연결하고가정안에서의다양한서비스를 관장하여유무선통합홈네트워크환경및고품질 융합형서비스를가능하게하 는홈서버/ 홈게이트웨이, 홈네트워크보안및개방형서버기술, 통방융합의대 명사인 IPTV 플랫폼, P2P 기반홈네트워크를제공하는가상홈플랫폼및홈네 트워크가확산되며우려되는에너지낭비를절감시킬수있는기술이포함된다. 유 무선홈네트워킹기술은 Ethernet, PLC, IEEE1394, HomePNA, 광홈랜, MOCA 등의유선홈네트워킹기술과 Wireless LAN, ZigBee, UWB, Wireless1394, WirelessUSB, 802.15.4a 등의무선홈네트워킹기술로구성되며, 정보가전분야는기존백색가전기기들과센서들을네트워크로연결하여새로운 서비스를창출할수있는기반환경을제공하는지능형정보가전기술과홈센서 기술로구성된다. 마지막으로지능형미들웨어분야는매체및 OS에상관없이정보가전기기의 제어및감시를수행하고홈에서의다양한상황에대한적응력을제공하여유비 쿼터스서비스를가능하게하는홈네트워크미들웨어, 상황적응미들웨어및멀 티모달인터페이스기술과장애에능동적으로대처하는 로구성된다. Fault-Tolerant 미들웨어 홈네트워크제품은홈게이트웨이와같이홈네트워크와액세스망을연결시켜 주는단순네트워크기능중심의제품으로부터점차홈네트워크에연결되는모 든기기와서비스를관장하여홈네트워크를유비쿼터스사회의시발점으로자리 매김시킬수있는방송, 통신과게임융합형홈서버제품군으로발전해나가고 있으며, 궁극적으로는감성기반의홈서버로발전해나갈것이다. 홈네트워크서 비스는단순한홈오토메이션서비스로부터양방향멀티미디어서비스와상황을 스스로고려하여서비스를제공하는지능형서비스로발전해나갈것이다. - 169 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) [ 그림 1] 홈네트워크제품및기술발전전망 3. 홈네트워크의개발동향 3.1 홈플랫폼기술 유무선통합화와디지털컨버전스의급속한진전으로홈네트워크서비스발 전전망 FTTH 등의차세대초고속유무선인터넷과연계되어가정에서다양한 통신 방송 게임이융합된서비스를제공할수있는가정용디지털허브로서의 홈서버기능이부각되면서, 엔터테인먼트서비스를제공할수있는개방형서비 스프레임워크및서비스통합관리솔루션확보를위한기술개발이활발히추 진되고있다. 특히, 홈서버로대변되는미래의홈플랫폼기술은새로운개념을정립하고이 를실현하는기술개발이중요함으로선진기업은장기적인관점에서개념을정립 하고기술개발을추진하고있다. 미국, 유럽, 일본, 홍콩등에서는 IPTV 서비스 를제공하고있으며, 마이크로소프트사등에서미들웨어와 IP기반 STB를판매하 고있다. 인텔, 모토롤라등은미래홈플랫폼분야에서우위를점유하기위해차 세대홈서버용 SoC 기술개발중이며, 소니와 MS는자사가경쟁우위를갖고 있는 PSX와미디어센터등을기반으로홈플랫폼을구축함으로써홈네트워크조 기시장선점전략을추진하고있다. 이외에도 Alloptic 등은 FTTH기반으로통 - 170 -
미래의컴퓨터기술 신 방송융합형서비스제공이가능한홈게이트웨이를개발하였다. IBM( 미국), Prosyst( 독일), GateSpace( 스웨덴) 은 OSGi를준수하는개방형서 비스프레임워크(SMF) 를상용화하였으며, 일본은 HSAC(Hikari Service Architecture Consortium) 을구성하여광기반의광대역통신망을기반으로고품 질의홈서비스제공을위한개방형서비스플랫폼의구축을본격추진중이다. 이와더불어, 가정내다양한가전기기들에대해홈플랫폼을통한정보보호및 보안성확보에연구가집중되고있다. 국내에서는 ETRI 와삼성전자등에서통신 방송이융합된국내우위를갖는 DTV 와연계되는신개념의홈플랫폼상용화기술을확보하고있으며, 휴맥스등 에서셋탑에다양한부가기능을부가하여홈플랫폼으로전용할수있는셋탑 개발을시도하고있다. 또한, LG 전자ㆍ티컴앤디티비로, 애드텍ㆍ삼성전자, 인프 라넷ㆍ임프레스텍, 미리넷ㆍ디지스타등은 VOD 와실시간스트리밍방송, 홈뷰어 서비스가가능한초기홈서버개발하였으며, 삼성전자, 콘넥디드시스템등의 업체가개방형프레임워크기술을적용한서비스게이트웨이시제품을개발하였 다. IPTV 와관련하여셀런, 휴맥스, 삼성전자, LG전자등에서 IP STB를개발하 였으며, 알티캐스트에서는 MHP/OCAP 미들웨어상용화에성공하였으며, KT와 하나로통신등에서 IPTV 서비스를추진중이다. 3.2 유 무선홈네트워킹기술 초고속인터넷과연계한이더넷, 가전기기제어를위한전력선통신, AV 기기를 위한 IEEE1394 등유선기술과 Wi Media 및 IEEE의 WPAN 등무선홈네트워 크기술의표준경쟁이심화되고있다. 특히, 홈네트워크확산을위해고속무선 홈네트워크의중요성이확산되면미래형무선홈네트워크기술개발에선진기관 이박차를가하고있다. 최근 Intellon( 미국), DS2( 스페인) 등에서는 200Mbps급의전력선통신핵심 칩을상용화하였고 NEC( 일본) 등에서전력선모뎀시제품을개발하였으며, Echelon 사( 미국) 와 ITran( 이스라엘) 사등은 10Kbps 이하의저속전력선모뎀상 용화하였다. 특히, 일본의경우 90 년대중반이후, 경제적인댁내배선을위해플 라스틱광섬유를이용한홈백본망구축이진행중이다. 무선홈네트워크는기 존 IEEE 802.11x 기술의대역폭을확장하고 QoS를추가하는 IEEE 802.11e/n 규 격의표준화를진행중이며, 20Mbps HDTV급전송이가능한 UWB(Ultra Wide Band) 와같은광대역무선기술과 ZigBee 등위치기반의저속센서기술이등장하 는등유선보다는무선기술이시장을지배할것으로전망되고있다. 현재 UWB는 XtremeSpectrum은 Motorola 진영의 Direct Sequence CDMA 방식과미국의 TI를중심으로결성된이스라엘의 Wisair, 스타카토사등이 - 171 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) Multiband OFDM 방식이표준경쟁을벌이고있다. 2004년 Motorola에서는 110Mbps DS-UWB 칩셋을개발하여 UWB 영상전송장치및휴대폰에장착하여 시험중이며, Wisair, Staccato, Alerion 등에서 MB-OFDM UWB 샘플칩출시 를발표했으며아직칩성능을개선하고있다. [ 그림 2] 홈네트워크서비스발전전망 Intel 은삼성전자, Agere, HP, Microsoft, NEC, Phillips 등과무선 USB 프로 모터그룹을결성하여 UWB 기반의무선 USB 표준을제정하고기술개발중이 며, IEEE 1394 TA에서는 UWB 기반의무선 1394 표준을제정하여기술개발 중이다. Multispectral( 미국) 의 Sapphire DART 는실시간위치인식시스템으로 사용하기위해서 RFID를위한솔루션으로최대 200m 의전송거리, 30cm 보다좋 은해상도, 5년동안유지되는배터리수명의특성을갖는 802.15.4a 기술을개발 하였으며, Ubisense( 영국) 의 Ubisensor & Ubitag 는작업장, healthcare와보안 등에사용가능하도록 Tag와센서로구성된시스템으로최대 50m 전송거리, 15cm 정도의해상도를갖는기술을, Aetherwire( 미국) 의 Aetherwire Localizers 는수십 cm 정밀도를가지는 low-cost CMOS circuit 을구현하였다. 국내젤라인에서 20Mbps급의고속전력선통신핵심칩을상용화하고 50Mbps 급이상의전력선통신기술개발중이다. ETRI는 110Mbps급 DS-CDMA UWB 샘플칩셋을, ETRI/SAIT는공동으로 200Mbps급 MB-OFDM UWB 샘플칩셋을개발하였으며, 무선 1394 기술개발에성공하였다. 또한, - 172 -
미래의컴퓨터기술 ETRI, KETI 등은 250Kbps급 ZigBee 칩을개발하는등유선보다는무선기술개 발에집중하고있다. 삼성전자, LG 전자, 대학등에서근거리무선통신의구현 방안으로연구를수행중이다. 최근에유비쿼터스서비스에서중요한위치인식의 정밀도를높일수있도록표준화가진행되는 802.15.4a 기술에대해서국내의전 기연구소, ETRI, 오소트론등에서표준화에적극참여하고있으나제품과서비스 는개발을계획하고있다. 3.3 정보가전기술 기존가전기기들이홈네트워크에연결되고있으며, 오디오, 비디오등 AV 기 기들의지능화가빠르게진행되고있다. 이태리의 Meloni사는전력선을이용한 냉장고, 에어콘등을상용화하였으며, GE사등도전력선을이용한정보가전기기 시제품을출시하였다. 대부분의 AV기기들이 1394를기본적으로지원함으로미츠 비시사등에서 HAVi 기반의 HDTV와 VTR 을상용화하였으나, 최근들어 DLNA(Digital Living Network Alliance) 의세력확산에따라삼성전자, 소니사 등에서는 2005년하반기부터 DLNA 기반 AV 기기들이주류를이룰것으로전 망된다. 또한유비쿼터스홈이가시화되면서홈센서간정보교환이가능하도록홈센 서가지능화되고착용가능한형태로발전하고, RFID 및유비쿼터스 ID를기반 으로다양한정보를제공할수있도록발전할것으로전망된다. 센서는홈오토메 이션서비스의필수구성요소로써주로방범 방재, 실내환경조절, 원격검침등에 사용되고있으며, 향후센서기술은지각화센서, 극한환경센서, 마이크로미케 니컬센서( 미소기계소자), 바이오센서등으로발전해나갈것으로예상되며, 지 능화, 다원화, 다양화되고있다. 삼성전자와 LG 전자등에서는전력선통신을이용하는냉장고, 세탁기, 에어 콘, 전자레인지등의상용화제품을개발하였으며, 온도, 습도센서기술은일부 홈오토메이션업체에서개발하였으나지능화된홈센서및 RFID의핵심기술에 대한개발은미비하다. 현재국내의경우, 대부분의 RFID 관련산업은그기술 의수준이나상품경쟁력에있어매우취약한소규모의중소사회로구성되어있 으며, 경쟁력확보와시장개척을위한노력이필요한실정이다. 3.4 지능형미들웨어기술 2000년부터 MS, 인텔, 소니사등은각사가우위를점유하고있는분야중심 으로미들웨어에대한표준을선도하여, 현재미들웨어기술은 UPnP(Universal Plug and Play), LonWorks 등다양한단체표준이혼재되고있다. 특히, 최근에 들어오면서다양한이종미들웨어간에상호호환성부재가홈네트워크확산의 - 173 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 부재로인식되면서이들간상호호환과연동을보장하려는기술개발이시작되고 있다. 또한, 점차무선홈네트워크환경이확산됨에따라무선홈네트워크에연결되 는디바이스를안전하고자동으로구성하여관리할수있는미들웨어의필요성 을인식하며이에대한개념이정립되고있다. 그리고유비쿼터스홈을구체화하 는상황인지미들웨어기술에대한연구도활발히진행되고있다. 2003년 6월인 텔, MS, 소니, 삼성전자등은디바이스간에상호호환성을보장하는미들웨어를 정의하기위해 DLNA를결성하고 2004년 6월에버전 1.0 을발표하였다. 또한, MIT, IBM, MS, 소니등은유비쿼터스홈환경구현을위해홈센서미 들웨어기술과상황적응형미들웨어기술개발을진행중이다. 또한, 워싱턴대 학에서는유비쿼터스홈에서예기치못한장애가사용자의불만족과자원의낭비 에서부터사람의생명을위협하는등홈네트워크확산의저해요인이라고인식하 고장애를스스로감지하고이에대해자율적으로대처할수있는기술에대한 개발을진행하고있다. ETRI, 삼성전자, LG전자등에서 UPnP, LonWokrs, HAVi, LnCP 등의미들웨어를개발하였으며 ETRI와 KETI에서는이종홈네트 워크환경에서정보가전기기간상호연동을제공하는기술을개발하고있으며, 삼 성전자, LG 전자, ETRI 등에서 DLNA와 UPnP 등의표준화활동등원천기술확 보를위한투자가집중되고있다. 그리고광주과기원, ICU, 연세대등에서유비쿼터스환경을위한태그기술, 상황인지기술, 지능형에이젼트기술등개별기술에대한연구는진행되고있 으며, ETRI에서유비쿼터스홈구축을위한상황적응형미들웨어기술개념을 정립하고기술개발을진행중이다. 4. 지능형홈의현재 거주자가특성과가장밀접한관계를지니고있는홈오토메이션시스템에서 확대개선된지능형홈시스템은인터넷의확산과관련기술의개발에힘입어가 정의모든시스템과가전기기상호연결되어가정내 외부에서원격제어가가 능하게기술발전이가속화되고있다. 1980 년대에시작된우리나라의홈오토메이션은그동안별다른발전없이주 로시큐리티시스템만적용되어왔으나디지털, 홈네트워크, 인터넷, 정보가전등 의관련기술이급성장함에따라홈오토메이션이지능형홈시스템으로발전하면 서서비스를가정에서도이용할수있게되었다. 현재고급주상복합아파트를중 심으로시큐리티시스템, 실내환경시스템, 여가/ 건강지원시스템, 정보/ 생활지원시 스템, 컨트롤시스템등의지능형홈시스템이구축되어거주자들에게다양한서 비스를제공하고있다. - 174 -
미래의컴퓨터기술 5. 지능형홈의발전방향 앞으로우리나라는 10년내에고도의지식기반사회구축을위해초고속저비 용의홈네트워크기술개발과홈네트워크채용을활성화시킬수있는고급응용 개발이강력히요구되고이를바탕으로서비스및컨텐츠산업이새로운기반 주력산업으로등장할것이다. 디지털라이프실현을위해전가정에대하여표 준홈네트워크구축을의무화, 홈네트워크수요를급격히창출할수있는컬러응 용서비스등장, 단일홈네트워크를표준으로채택등의상황변화가있을경우홈 네트워크및연관산업의폭발적인성장이가능하다. 한편홈네트워크기술의개 발로 2012년경예상되는 IT Everywhere 시대에관련산업의국제경쟁력을확보 하여동북아첨단산업의중심지로부상할것으로믿는다. 금후, 서비스특징및 홈네트워킹고도화관점에서서비스는광대역화, 지능화, 양방향성으로발전하며 가족간오락및정보공유에서시작하여서비스범위를네트워크외부로확장하 여나갈것으로전망된다. 이후전개될홈네트워크는댁내의유비쿼터스환경구현과홈네트워크기술 이장기적인발전추세를고려하여유선보다무선기술에집중하게될것이다. 2010년이후로는가정에도 IPv6기술이접목되어유비쿼터스기반홈네트워크가 태동하게될것으로본다. 유비쿼터스기반홈네트워크를상상해보면유비쿼터스공간을다양한방법 으로홈거주자에게제공하여댁내생활환경을편리하고유익한서비스를제공 해준다. 예를들면, 상황인지기술을적용하여환경, 디바이스, 자원, 사용자등 의유비쿼터스홈공간구성요소들의상황과동작을자동으로파악하여사용자 에게최적의서비스를제공해줄것이다. 사용자들은댁내의구성요소의상태나 변화에신경쓰지않고, 기기를일일이조작하지않아도자신의의도대로구성요 소들을작동시킬수있다. 이와같은홈네트워크에대해서는기술발전과함께 앞으로구체적인모델이검토되어야할것으로본다. < 출처 : http://www.kora.or.kr/radar/200601/sub25.jsp, 문경덕, 홈네트워 크기술및산업현황, 전파지 (2006 년 1 ~ 2 월 )> 6. 미래의아파트유비쿼터스아파트는주거공간의각종친환경생활편의시설이조화롭게융합되는아파트를말한다. 따라서유비쿼터스아파트에살면언제어디서든편리한생활을할수있고기술력위주의사회에서오히려인간중심의생활문화를손쉽게즐길수있게된다. - 175 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) [ 그림 3] 유비쿼터스아파트 < 출처 : http://www.raemian.co.kr/gallery/uplan/uplan_round.asp, 래미안 > - 176 -
미래의컴퓨터기술 참고자료 1. 인터넷사이트 1 http://www.tta.or.kr/, TTA 정보통신용어사전 2 http://www.u-home.or.kr/, 지능형홈사이버체험관 - 177 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 정보과학-5주탐색단원 2 활동지 5-1(1) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 발표와토론 ] 여러분이조사한용어의정의와개념을정리해봅시다. 홈네트워크 (home network) 50 자이내로 : 30 자이내로 : 10 자이내로 : 홈서버 (home server) 50 자이내로 : 30 자이내로 : 10 자이내로 : - 178 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-5주탐색단원 2 활동지 5-1(2) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 강의 ] 1. 유비쿼터스홈 (ubiquitous home) 이란무엇인지살펴봅시다. 2. 유비쿼터스홈의특징을설명해봅시다. - 179 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 정보과학-5주탐색단원 2 활동지 5-1(3) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 현장방문학습 ] 경상남도에서운영하는 지능형홈사이버체험관 을방문하여유비쿼터스아파트와미래형주택을가상체험을통해둘러보고각각의상황에적용된유비쿼터스기술을알아봅시다. 인터넷접속하기 http://www.u-home.or.kr 액세스네트워크기술 유선홈네트워크기술 무선홈네트워크기술 미들웨어기술 서비스기술 홈게이트웨이기술 - 180 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-5주탐색단원 2 활동지 5-1(4) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 현장방문학습 ] 여러분이체험한지능형홈서비스의내용을서비스위치에따라정리해봅시다. 현관 / 통로 거실 주방 침실 ( 안방 ) 파우더룸 A/V 룸 인프라 ( 공동서비스 ) 댁외 - 181 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 정보과학-5주탐색단원 2 활동지 5-2(1) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 자료조사 ] 다음은 2006 년 6 월 17 일자문화일보사설에서발췌한글입니다. 21C 프론티어산업가능성연캡슐내시경 비타민알약크기로, 삼키면소화기관내부를촬영해인체밖수신 장치로전송하는캡슐형내시경이순수국내기술로개발됐다. 내시경 검진시의고통혹은수면내시경에대한막연한두려움을느껴왔다면 더반길매혹의첨단제품이다. - 중략 - 우리는이번에개발된캡슐형내시경이첨단상품개발의개가라 는차원을넘어국내산업이가야할방향을제시하고있다는점역 시각별히평가한다. 한국경제는수출상품가짓수가 4000개를넘어선 다지만올해의세계 1위품목은 59 개에지나지않는실정이다. 그마저 2003년에비해 3 개가줄어들었다. 대부분중국과의경쟁에서밀리고 있는것이다. 이같은추세를반전시키자면새프런티어상품을개발 해나가는것외의다른선택이있을수없다. - 이하생략 - 국내에서세계적인첨단제품을개발했다는소식은언제들어도반가운 뉴스가아닐수없습니다. 가격에비해성능이뛰어난캡슐형내시경 을개발하기위하여꼭필요한기술은무엇인지알아봅시다. - 182 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-5주탐색단원 2 활동지 5-2(2) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 자료조사 ] 다음용어의정의와개념을조사해봅시다. 헬스케어 (healthcare) u- 헬스 (u-health) 혹은 u- 헬스케어 (u-healthcare) - 183 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 6 주주제헬스케어서비스탐구하기 본활동은 미래의컴퓨터기술 단원의여섯번째시간으로서정보통신기술 과보건의료서비스를연결하여언제어디서나예방, 진단, 치료, 사후관리의보 건의료서비스를제공하는헬스케어서비스에대하여다양한사례들을탐구한다. 현재제공되고있는헬스케어서비스가환자와병원, 기업간에전자적으로의료 정보를교환하는것이라면, 미래의헬스케어서비스는사람들이생활하는물리적 공간과네트워크로연결된첨단보건의료기술의전자적공간을하나로통합하 여일상생활을통해언제어디서나보건의료서비스를제공받을수있는것을 의미한다. 이번활동에서는대표적인미래형의료기기중의하나인캡슐형내시경 의동작원리를학습한다음, 정보통신기술과보건의료서비스가어떻게연결될 수있는지생각해본다. 다양한헬스케어서비스에대한자료조사를통해미래를 위하여정보통신분야의새로운기술개발과제를도출한다. 교육목표 1. 2. 5. 정보과학분야사고력신장 정보과학분야적성강화 정보과학분야일반능력신장 교육내용 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 5-1. 자율적탐구및학습능력 - 184 -
미래의컴퓨터기술 세부교육내용 이전시간에주어진활동지의내용에대하여발표를실시한다. 발표한내용에대해토론하고, 토론한내용을정리한다. 캡슐형내시경의구성요소와동작원리를학습한다. 정보통신기술과보건의료서비스간의연관성을학습한다. 다양한헬스케어서비스제공사례를수집하여자료를분석한다. 미래의헬스케어서비스를예측해본다. 미래의헬스케어서비스를위한새로운기술개발과제를제안한다. 교육방법 발표와토론, 전문가특강또는강의, 자료조사, 주제별연구프로젝트 - 185 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) < 교육목표 - 교육내용 - 세부교육내용 - 교육방법의유기적연관성 > 교육목표 교육내용 세부교육내용 교육방법 1. 정보과학분야사고력신장 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 정보통신기술과보건 의료서비스간의연관 성을학습한다. 미래의헬스케어서비 스를위한새로운기술 개발과제를제안한다. 전문가특강주제별연구프로젝트 2. 정보과학분야적성강화 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 이전시간에주어진활 동지의내용에대하여 발표를실시한다. 발표한내용에대해토 론하고, 토론한내용을 정리한다. 캡슐형내시경의구성 요소와동작원리를학 습한다. 발표와토론강의 5. 정보과학분야일반능력신장 5-1. 자율적탐구및학습능력 미래의헬스케어서비 스를예측해본다. 다양한헬스케어서비 스제공사례를수집하 여자료를분석한다. 발표와토론자료조사 준비물 교사용학생용 관련시청각자료, 인터넷검색용 PC 학생용활동지 필기도구 사진 - 186 -
미래의컴퓨터기술 교수학습활동 학습단계 도입활동 교수학습활동 금주의학습주제와내용을 소개하고, 수업진행방법과시간계획을설명한다. 시간 ( 총 90 분 ) 지도초점및유의점 10 학생들이무슨학습활동 을하게되는지명확하 게설명한다. 간단한질의응답을통해활동 15 이전시간에배포한활 지수행결과를확인하고, 필 동지의내용을모두확 요한경우발표와토론을진 인하도록지도한다. 행한다. 본활동 토론내용을종합정리한다. 활동지를사용하여다양한학 습활동을진행한다. 5 40 각자노트에기록한다. 활동지순서에따라차례대로진행한다. - 인터넷검색 강의진행시활동지작 - 탐구활동 성에필요한시간을주 - 주제별연구프로젝트 어정리하도록한다. 본활동에서학습한내용을 10 각자노트에기록하도록 정리활동 정리한다. 다음주교육주제와준비사 항을안내하고, 활동지내용 10 지도한다. 활동지내용에관련된질의응답시간을가진다. 에대하여자세히설명한다. 주요초점질문 1. u- 헬스(u-health) 란무엇인가? 2. 캡슐형내시경의구성요소와동작원리를설명할수있는가? 3. 현재운영중인헬스케어서비스의종류와특징을이해하고있는가? 4. 미래의헬스케어서비스를예측하여새로운기술개발과제를제시할수있는 가? - 187 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 지도활동 도입활동 1. 이번차시의세부교육내용을소개합니다. 캡슐형내시경의구성요소와동작원리를학습한다. 정보통신기술과보건의료서비스간의연관성을학습한다. 다양한헬스케어서비스제공사례를수집하여자료를분석한다. 미래의헬스케어서비스를예측해본다. 미래의헬스케어서비스를위한새로운기술개발과제를제안한다. 본활동 1. 지난시간에차시학습안내와함께제시한활동지수행결과를확인합니다. 1) [ 자료조사] < 활동지 5-2(1)> 가격에비해성능이뛰어난캡슐형내시경을개발하기위하여꼭필요한 기술은무엇인지알아봅시다. 이번차시의학습주제와내용에대한학습동기를부여하기위해지난시간 에배포한활동지에학생들이작성한내용을질의응답을통해확인한다. 필요한 경우일부우수한수행결과물의내용을발표하게하고, 그내용에대하여토론을 진행한다. 캡슐형내시경에필요한소형화, 저전력, 무선영상전송기술등과같이제 작에필요한일반적인기술들을나열할수있다. 그러나캡슐형내시경에관련된 원천기술을개발한다는관점에서보면자율주행을위한이동기술, 무선전력혹 은에너지공급기술, 각종센싱기술, 마이크로로봇을이용한샘플채취기술등 과같이발상의전환을통하여새로운기술을제안해보도록지도한다. 필수정보참조 활동지 5-2(1) 사용 2. 준비학습을위한학습지수행결과를정리합니다. 1) [ 발표와토론] < 활동지 6-1(1)> - 188 -
미래의컴퓨터기술 여러분이조사한용어의정의와개념을정리해봅시다. 헬스케어 (healthcare) 50 자이내로: 30 자이내로: 10 자이내로: u- 헬스(u-health) 혹은 u- 헬스케어(u-healthcare) 50 자이내로: 30 자이내로: 10 자이내로: 먼저한영 영한사전을이용하여핵심단어의어원과뜻을알아본다음, 전문 적인용어를검색하기위하여컴퓨터용어사전이나정보통신용어사전을이용하 도록지도한다. 사전만으로찾을수없는경우에는신문기사, 웹문서나블로그 등과같은영역으로확장하여검색하도록지도한다. 학습한내용을정리하기위 하여글자수를점점줄여가면서핵심키워드를독창적인방법으로추출하도록 지도한다. 필수정보참조 읽기자료참조 활동지 6-1(1) 사용 3. 학습활동내용 1) [ 탐구활동] < 활동지 6-1(2)> u- 헬스를구성하는센싱(sensing), 모니터링(monitoring), 분석(analyzing), 피드백(feedback) 의 4가지구성요소에대하여필요한기술들을나열해봅시 다. 필수정보에있는내용수준으로각각의구성요소에대하여간략히소개한다 음학생스스로각요소마다필요한기술이무엇인지생각해내도록지도한다. 이때, 섣부른예시소개는학생들의탐구의지를꺽을수있으므로절대예시를 들지않도록주의한다. 또한, 학생들간에도다른사람의생각을참고하지말고 전적으로혼자만의생각을적도록요구한다음, 정리단계에서다른학생과나의 생각차이를느낄수있게수업을운영한다. 필수정보참조 활동지 6-1(2) 사용 2) [ 탐구활동] < 활동지 6-1(3)> - 189 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 개인을대상으로유비쿼터스헬스케어서비스를제공하기위하여개인의 건강상태를건강한상태, 허약한상태, 발병한상태, 치료상태, 회복상태의 다섯단계로구분한다고가정할때, 각각에적합한서비스를생각해봅시다. 필수정보에있는내용수준으로각각의구성요소에대하여간략히소개한다 음학생스스로각요소마다필요한기술이무엇인지생각해내도록지도한다. 이때, 섣부른예시소개는학생들의탐구의지를꺽을수있으므로절대예시를 들지않도록주의한다. 또한, 학생들간에도다른사람의생각을참고하지말고 전적으로혼자만의생각을적도록요구한다음, 정리단계에서다른학생과나의 생각차이를느낄수있게수업을운영한다. 필수정보참조 활동지 6-1(3) 사용 3) [ 주제별연구프로젝트] < 활동지 6-1(4)> 유비쿼터스헬스케어서비스사례를읽어보고, 스를독창적으로제안해봅시다. 여러분이상상하는서비 제안하고자하는서비스의제목을먼저제시하도록한다음, 서비스의내용을누구나쉽게이해할수있도록최대한자세하게설명하도록지도한다. 학생들이제안한서비스의제목을나열하여전체적으로서로유사한서비스에대하여연구하지않도록조정할필요가있다. 경우에따라서는제목이유사하더라도실제서비스내용은전혀다를수있으므로교사의세심한배려가필요하다. 필수정보참조 활동지 6-1(4) 사용 정리활동 1. 학습내용정리 1) u- 헬스의구성요소별로필요한기술들을정리한다. 2) 출한다. 유비쿼터스헬스케어서비스사례연구를통해미래의기술개발과제들을도 2. 다음주교육내용안내 1) [ 자료조사] < 활동지 6-2(1)> - 190 -
미래의컴퓨터기술 마이크로소프트(Microsoft) 사의이지리빙(easy living) 프로젝트에대하여 알아보고, 봅시다. 인터넷을통하여이지리빙실험실에관한데모비디오를감상해 활동지에제시된사이트주소는현재마이크로소프트본사에서공식적으로 제공하는것으로서비록영문으로되어있지만학생들이데모비디오를감상하 는것은문제가없을것으로예상된다. 다만, 인터넷접속속도에따라실시간으 로비디오를감상하기에어려운경우가있으므로수업전에미리교실환경에서 함께감상할수있는지확인할필요가있다. 활동지 6-2(1) 사용 2) [ 자료조사] < 활동지 6-2(2)> 휴렛팩커드(HP) 사의쿨타운(cool town) 프로젝트에대하여알아보고, 인 터넷을통하여사용자에대한서비스제공에대한사례로써쿨타운미술관, 쿨타운회의실, 쿨타운버스등에관하여조사해봅시다. 쿨타운에관하여한글로작성된자료들이많이있으므로굳이영문사이트를 방문하기보다는웹문서나블로그, 신문이나잡지기사등과같은다양한자료들 을찾아보도록지도한다. 활동지 6-2(2) 사용 다음주의학습주제에대하여간략하게소개한다음, 활동지작성을통해수 업시간에발표와토론이원활하게진행될수있도록세부준비사항들을설명한 다. 활동지의내용에대하여문제를잘이해하지못한학생들에게질문과응답을 통해활동지작성이다음수업에어떻게활용될것인지이해시킨다. 특히, 연구 개발프로젝트에관하여조사할때는누가언제무엇을진행하고있으며, 개발목 표와구체적인연구내용은무엇인지조사하도록지도한다. 평가 평가내용 학생이제안한새로운기술개발과제가헬스케어서비스에어떻게적용되는지를통해창의적인문제발견및해결능력을평가한다. 미래의헬스케어서비스를예측해보고, 다양한헬스케어서비스제공사례를수집하여분석하였는지를통해자율적탐구자율적탐구및학습능력을평가 - 191 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 한다. 발표와토론에얼마나적극적으로참여하는지를통해정보과학과실생활과의 연계성을평가한다. 이전시간에주어진활동지내용에대한발표와토론에얼마나적극적으로 참여하였는지를통해상호작용과의사소통능력, 캡슐형내시경의구성요소와 동작원리학습을통해문제의구조화및모델링능력을평가한다. 자료조사결과를얼마나논리적으로잘요약하여정리하였는지를통해자율 적탐구및학습능력을평가한다. 평가방법 발표및토론평가: 본활동 1, 2번활동시평가 활동지평가: 본활동 3번 1), 2) 탐구활동과 3) 주제별연구프로젝트수행결과 평가기준 를평가 u- 헬스케어의개념을정확히이해하였는가? 정보통신기술과헬스케어서비스간의연관성을구체적으로파악하였는가? 새로운서비스를위한기술개발과제를독창적으로제안하였는가? 평가유의점 발표와토론에학생들이적극적으로참여하도록지도한다. 제한된시간내에발표내용을요약하여발표하도록한다. 수업진행순서에따라활동지작성을마치고다음활동으로넘어가도록지도 한다. 학생이제안한기술개발과제에대한평가에서과제가성공적으로수행된다 면어떤서비스가가능해질수있는지논리적으로설명하도록지도한다. - 192 -
미래의컴퓨터기술 필수정보 1. 캡슐형내시경이란? 캡슐형내시경은알약크기의내시경으로서기존내시경에비해환자들에게 마취나구토증상등의거부감이없이인체장기를점검할수있는내시경을말하 며, 입으로삼켜식도, 소장등의건강상태를촬영하고이영상을실시간으로 전송한후항문을통해배출된다. 이는통증없는내시경이라는측면과생리학적인상태에서내시경검사를시 행한다는점에서기존의내시경을개발하기위한연구는국내에서 2000년경부터 과학기술부21세기프론티어연구개발사업의시범사업으로시작한지능형마이크 로시스템사업단에서시작되었다. [ 그림 6-1] 캡슐형내시경의구조 연구를시작하던해인 2000년 5월에이스라엘의 Given Imaging 사에서개발을 완료하여미국 FDA에인증중이라는소식을접하여국내의연구도연구목표를 수정조기달성을위한노력을배가하게되었고 2003년경에세계에서 2번째로 독자기슬에의하여기발한캡슐형내시경을발표하게되었다. 1.1 캡슐형내시경의동작원리 초소형화된캡슐형내시경의정보를보다정확하고빠르게수신하며, 수신된 신호를더욱선명한영상신호로변환하고정지및주행등의구동기능, 기타검 사기능, 약물주입, 조직채취기능들이추가되어진단뿐만아니라, 치료까지할 수있는캡슐형내시경을개발하기위한주요기술은다음과같다. 캡슐형내시경제작기술 - 소형화 : 26 11mm - 193 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) - 저전력 Image Sensor 제작기술 (CMOS) - 무선으로 Image 전송기술 캡슐 Guidance System 무선전격전송 특정부위의약물주입 조직및체액채취 자체운동기능 초음파캡슐 (1) 자율주행을위한이동기술 현재의캡슐형내시경은장기의연동운동에만의존하여인체내를이동하며, 항문으로배출되는예상시간이 8 ~ 11 시간정도걸린다. 또한, 의사가병변이 있을곳이라의심스러운부분을보다자세하게관찰하기위해외부에서조절하 여원하는위치에서정지할수없다. 이러한기존의한계점을극복하기위해캡슐형내시경이인체내를자율이 동할수있는이동메커니즘을개발하고있다. 사업단에서는생체를모방하여 legged locomotion 및 gecko( 도마뱀) 와같은발바닥을모사한정지메커니즘과외 부에서자력으로인체내부의캡슐이동을조정하는메커니즘및전기자극을 이용한이동메커니즘등다양한메커니즘을연구하고있다. (2) 무선전력공급기술 캡슐형내시경은매우제한된공간내에통신모듈, 카메라, LED, 배터리등 여러가지구성요소를탑재해야하므로영상획득외의기능을접목하기위해서는 우선적으로해결해야하는문제는충분한전력공급확보와캡슐내에서의공간 확보이다. 이러한두가지문제점을동시에해결할수있는방안외부에서무선으로전 력을공급함으로써무제한적전력공급확보및캡슐내부에배터리를탑재하지 않아도되는장점을가지고있다. 이를위해사업단에서는 Induction coupling을 이용한무선에너지전송시스템을개발중이다. (3) 샘플 / 세포 / 조직채취및생체정보센싱기술 현재의캡슐형내시경은인체내부에서영상획득만가능한비디오캡슐이므 로기존의소화기내시경(wired 내시경) 을대체하고또한영상만으로는복잡하게 꼬여있는소장및대장에서병변의심부위를찾을수없다. 따라서원하는부위 또는상용내시경이도달하지못하는장기에서의병변의조직/ 샘플채취및인체 여러부위에서의 ph, 압력, 온도정보등생체정보획득이가능한캡슐형내시경 개발이필요하다. 이를위해 MEMS 기술을기반으로한 micro biopsy tool 제 작및다양한센서모듈과캡슐형내시경과의시스템통합연구를진행중이다. - 194 -
미래의컴퓨터기술 1.2 캡슐형내시경의시장현황및향후발전방향 2000년도에개발발표한 Given Imaging 사의캡슐형내시경이미국 FDA 인 증을통과하고 2002년경부터시장에출시한이래로본격적인판매가이루어진 2003년경부터의시장에서부터 2005년시장현황그리고 2009년까지의예상시장 현황을보여주는 Millennium Research 사의 US markets for GI Endoscopy Devices 2005" 에따르면캡슐형내시경시장은미국내의시장이 2005년도에 6,000만불정도되고 2009년도에 18,000 만불로될것으로예측되고있다. 미국시장이전세계시장중 40% 차지하므로전세계캡슐형내시경시장은 약 2005년도에 15,000만불정도일것으로추정되며 2009년도에는약 45,200만불 로성장이예상된다. 국내개발캡슐형내시경의장점은기출시된 Given Imaging 사의캡슐형내 시경에비하여실시간영상제공이가능하며인체내로부터외부로대용량영상 이미지를전송하는통신기술에대한국제원천특허를확보하여기출시된캡슐 과차별화되어국내외상용화가기대된다. 또한비디오캡슐형내시경을플랫폼으로하여생체정보획득기능, 이동, 정지. 및고정기능, 무선에너지의공급기능등다기능캡슐형내시경개발을추진하 고있어각각기능에대한원천특허확보, 타캡슐형내시경과의차별화를통한 시장경쟁력확보및향후캡슐형내시경개발에서주도권을선점할수있을것 이라기대된다. 비디오캡슐의상용화를위하여 과정중하나인독성시험을통과하였으며 2005년말경인체무해성을인증받기위한 2006년초반에임상시험을하기위한 IRB 시험을통과하고임상시험을거처한국식품의약안정청(KFDA) 의인증을 받은후국내의상품출시가예상되며미국 FDA 및유럽 CE인증을받기위한 절차도동시에진행중이며 CE인증은 2006 년말경, 미국 FDA는 2007년초반에 승인받을것으로예상된다. < 출처 : 인터넷사이트 1 > - 195 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 2. 헬스케어 (health care) 의개념 개인각자가자신의몸과정신의건강상태를유지하도록적극적으로노력하 는일, 즉인간의몸이항상성을유지하기위해서는각장기와조직이조화를이 루어가면서기능을다하는일이중요하다. 그러므로충분한영양분과수분등을 균형있게외부에서공급하여효율적으로이용할수있도록해야한다. 효율을높이기위해서는휴식과수면을충분히취하고적당한운동과레크리 에이션등으로자극을줄필요가있다. 특히운동과레크리에이션은정신건강에 도큰역할을담당하고있다. 이러한것을각자에알맞은방법으로다른사람과 의조화를유지하면서실시하는것이사회에잘적응하는일이며건강하게사회 생활을하기위한방법이다. 이러한모든조건을스스로갖출수없는유아와미성년자에대해서는부모 등보호자가, 신체장애가있는사람과노인등에대해서는사회복지의관점에서 보호자가각자에맞는조건을갖추는일도건강관리의일면이라할수있다. 건강은최종적으로각개인의건강의식을높여개인의책임으로유지되는것 이며학교에서의교육뿐만아니라생애를통한건강교육이중요시된다. 최근에 와서는건강을해치고나서의료에의존하기보다는건강을해치지않도록음식 물을섭취하고운동처방면의연구와실생활에서의응용이중요시되어각지역의 건강증진센터와보건소 교육위원회가중심이되어적극적으로건강유지와증진에 노력하게되었다. 물자가풍부해진현대사회에서는빈곤에의한영양장애등은줄어든반면과 다식품섭취와편식, 스트레스등으로정신적인면과사회적응의문제가표면화 되고있다. 그러므로자신의의지로자기의행동을조절하는힘을기르는것도 건강관리를위해서매우중요한일이된다. < 출처 : 인터넷사이트 3 > 3. u- 헬스 (u-health) 의개념 u- 헬스란정보통신과보건의료를연결하여언제어디서나예방, 진단, 치료, 사후관리의보건의료서비스를제공하는것을말한다. e-health 가시민, 환자, 보건의료기관, IT 기업, 솔루션업체사이에서전자적으로보건의료정보를교환 하는것이라면 u-health는이들을포괄하는물리적공간과네트워크로연결된 첨단보건의료기술의전자적공간을연결하여보건의료대상자의삶과진료가 중심이되도록하는것을의미한다. 보건의료기술의급격한발전과정보의디지 털화, 통신의광대역화, 유무선통신망을통한대용량의정보를빠른전송이가 능하게되었으며, 멀티미디어처리및저장기술의발전, RFID를비롯한각종유 비쿼터스환경의등장으로 인터넷사이트 2> u-health 의현실화가빠르게진행되고있다. < 출처 : - 196 -
미래의컴퓨터기술 의료서비스는이제질병의치료라는관점에서건강한상태를지속적으로관 리하고질병을예방하는데보다적극적이고범위가확장된개념으로변하고있 다. IT기술의발전으로병원중심의치료개념에서적극적인건강관리개념으로 국민건강관리패러다임도변화하고있다. 환자들은자신들을위한보다질좋은 의료서비스를제공받기를기대하고있으며의료서비스도그러한방향으로발전 하고있다. 유비쿼터스네트워크(Ubiquitous Network) 환경을이용하여언제어디서나 (anytime, anywhere) 건강상태의평가, 진단및치료를위한모든활동, 제품및 서비스를포함하여 u- 헬스케어(u-Healthcare) 라고정의할수있다. u-헬스케어 영역은일상생활을통하여언제, 어디서나개인의건강관리서비스를받을수있 는플랫폼으로구성되어지고있으며, 이를가능케할수있는많은 IT(Information Technology)/BT(Bio Technology) 기술들의융합으로가능할것 으로예측하고있다. 3.1 센싱 (Sensing) [ 그림 6-2] u-헬스의구성요소 인체에서발생하는물리적, 화학적인현상의변화를감지하는부분이다. 인체 는항상성(Homeostasis) 에의하여생명을유지하려는많은물리, 화학적작용이 발생하는데개인의건강이나질환의종류, 정도등의정보를측정하기위해서는 적절한물리적현상을처리가가능한전기적신호로변환을해주어야한다. 따라 서유비쿼터스적인환경에서생체정보를측정하기위해서는기존의측정방법과 는달리새로운개념의측정원리또는방법을찾아야한다. 환자의생활공간에서여러가지생체정보를수집하는방법에는스마트센서들 의네트워크가필수적이다. 스마트센서들은환자의의료정보를수집하고집안 곳곳에설치된비디오센서들은환자의움직임을관찰하여환자의상태를체크 한다. - 197 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 3.2 모니터링 (Monitoring) 모니터링은측정되어진생체정보를 1차적으로가공하는곳으로의미있는신 호성분만을선택하기위한필터링(Filtering) 처리와의미있는정보로만들기위 한분석과정, 그리고이를시각화하기위한과정으로구성된다. 이부분에서출 력되어지는정보는의학에대한전문적인지식이있어야만그의미에대한해석 이가능하며일반사용자들은그의미를파악하기어렵다. 종래의거의모든의료 기기들이센싱부분과모니터링부분을그구성요소로가지고있다고할수있으 며결과에대한사용자의이해도는극히낮다고할수있다. 따라서 u-헬스케어 (u-healthcare) 에서는모니터링부분에서의결과를사용자에게제공하는것을궁 극적인목표로해서는안된다. 3.3 분석 (Analyzing) 분석부분은단순히현재의상태를모니터링할뿐만아니라장시간에걸쳐측 정된데이터로부터건강상태, 생활패턴등을나타내는새로운건강지표를발굴하 는경향분석과정이다. 일정한기간에축적된생체신호를분석하여개인의생활 패턴이나건강이나질병과관련되어생체신호의갑작스런변동은많은의미를 가질수있다. 예방의학의관점에서볼때개인의건강기저선(Baseline) 은사람 마다다를수있지만기저선으로부터의이상한전이는특별한질병으로발전할 가능성을가지고있기때문에기저선변동발견은매우중요한의미를가질수 있다. 따라서 u-헬스케어에서는일상생활속에서의건강기저선의변화를감지하 는것을중요한요소로인식해야한다. 3.4 피드백 (Feedback) 피드백부분은분석부분을통하여장시간에걸쳐파악된건강기저선이나생 활의변화를사용자의행동변화, 경고등의피드백을사용자에게전달하는과정 을의미한다. 이부분에서는어떻게사용자에게효율적으로행동변화나경고등 을전달할것인가를중요하게고려해야한다. 의료서비스분야의관점에서는이 부분에서의료전문가( 의사, 간호사등) 의역할이강조되는부분이라할수있다. 의료전문가의지적활동및전문지식이필요한부분이바로피드백부분이라할 수있을것이다. < 출처 : 참고문헌 1 > - 198 -
미래의컴퓨터기술 4. 유비쿼터스헬스케어의개인건강상태관리및데이터흐름 다음의그림은유비쿼터스환경에서의웰빙건강/ 의료관리상에서발생하는 개인의건강상태다이어그램을보여주고있다. [ 그림 6-3] u-healthcare 에서의웰빙건강/ 의료관리 건강상태 는건강한사람의건강을유지하는것에관련된서비스이다. 이단 계에서는크게 2가지로구분하여관리하며첫번째는일반인들의웰빙과관련된 서비스이고, 두번째는산모와노약자, 영 유아와같은특수한경우의관리이다. 허약상태 는비만과고혈압과같은상태에서타질병으로전이되기쉬운상 태를말한다. 이단계의서비스목적은허약상태에서다시건강상태로전이하고 자하는것이다. 발병상태 에서는초기의질병의발병을인지하고적절한치료를추천하거나 정확한검사를받을것을제안하는것이다. 치료상태 에서는당뇨병의경우당뇨병에의한사망보다는당뇨합병증에의 한사망률이더크기때문에합병증유발을방지해야한다. 회복상태 에서는위염, 당뇨, 고혈압과같은만성질환의경우꾸준한자기관 리를요한다. 유비쿼터스환경의건강관리를위한데이터의흐름은다음과같다. [ 그림 6-4] u-healthcare 건강관리를위한데이터흐름 - 199 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 그림처럼개인의생활공간이가정이나야외에서운동상황이나식이상태관 련정보를수집하고혈압, 혈당, 심전도, 체온등다양한생체신호를계측하여데 이터센터로전송한다. 데이터센터에서는당뇨나고혈압등의질환에대한임상 가이드라인이존재하고일반분석가가모니터링한이후이상징후는즉각전문 의료인에게전달되어적절한조치를취할수있도록한다. 물론응급상황에는바 로병원으로관련정보가전송될수도있다. 실내외의식이, 운동, 생체정보의모 니터링과정을살펴보면먼저식이의경우는실내에서각종식재료, 소금, 설탕, 과자, 음료등과냉장고의모니터, 조미료용기의모니터를하고, 실외에서는패 스트푸드등과같은것을모니터링한다. 운동의경우는실내에서는헬스기계, 운동강도, 빈도, 기간등을모니터링하고, 실외에서는조깅, 헬스장, 인라인과 신발, 만보기등을모니터링한다. 생체정보의경우는실내에서몸무게, 체지방, 혈당, 뇨등을모니터링한다. < 출처 : 참고문헌 1 > 5. 유비쿼터스헬스케어서비스 5.1 심신계관련케어서비스 < 표 6-1> 유비쿼터스심신관련케어서비스항목개요 건강유지관리서비스 [ 재택건강진단 ] 신체에장착하는기기등으로인체의혈압 맥박등을정기적으로 측정하고자동적으로서비스공급자에게송신한다. 서비스공급자는건강진단결과를알리고충고한다.( 측정항목: 체중, 혈압, 맥박, 혈당치, 체지방률, 심전도, 혈액 소변검사) 가정에 전자건강모니터 를놓고지방자치단체의건강관리센터, 재 택개호센터, 의료기관등과통신회선으로연결하여건강데이터나진찰 데이터를송수신하는시스템. 재택건강관리, 재택의료지원, 재택개 호지원의 주요기기 3 가지분야가있다. - 전자건강모니터( 건강데이터계측 송신, 문진회답 송신등) - 의료기관단말기( 건강데이터, 심전도확인등) - 액티브서버( 데이터축적) [ 운동시건강관리 ] 신체에측정기를붙이고운동시의운동량( 보행거리, 소비칼로리 등) 을측정하여본인및서비스공급자에게송신한다. 서비스공급자 는장기적으로운동기록을축적하여그것을근거로충고한다. - 200 -
미래의컴퓨터기술 건강유지관리서비스신체개호지원서비스긴급시응급서비스 유료개호시설에들어온사람이건강상태( 혈압, 심박수, 심전도등) 에관한리포트를간단히작성 송신하고가족에게정기적으로보고 하는시스템 또운동시에맥박, 혈압등이위험수준에달한경우에경고한다. 주요기기 - 측정장치, 노트형 PC, 데이터송신용모뎀 [ 식사자동분석 충고 ] IT 를활용한식생활지원, 영양분석시행시스템. 식사장면을카메 라가달린휴대전화나 PDA 로촬영하고그데이터를송신. 영양사가 영양량, 영양밸런스등을분석하여분석결과와식생활개선의충고를 제공하는시스템 주요기기 -카메라가달린 PDA / PHS [ 신체상태모니터링 ] 몸져누운개호대상자의경우신체에친화적이고조작이간단한기 기를장착하여체온등의상태를측정한다. 측정결과는서비스공급자 에게자동으로송신된다. 서비스공급자는측정결과를케어팀에게전달한다. [ 원격실내모니터링 ] 먼곳에사는고령의부모님이나개호대상자의상황을센서등으로 원격감시( 프라이버시를배려하여카메라형은사용하지않는다) 하고, 상태가이상한경우에자동적으로가족이나케어팀에게통보한다. [ 긴급통보 ( 자동감지형 )] 스위치를누르는것도곤란할정도로증상이심한개호대상자의경 우에는목소리에감응하는감지기나졸도센서등을사용한다. 변기나욕조에인체에감응하는간단한장치를붙인다. 고령자나개 호대상자가쓰러져설정된시간이경과하더라도움직이지않는경우 자동적으로경보를발한다. [ 긴급통보 ( 수동형 )] 고령자가재택중에상태가나빠지는등긴급사태가발생했을때 가지고있는기기의스위치를누른다. 정해진수신자( 서비스회사등 복수) 에게신호가자동적으로송신된다. - 201 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 원격커뮤니케이션지원서비스이동시지원서비스 [ 친척과의 TV 전화 ] 먼곳에사는친척과본인이언제어디서나 가진단말기를통해실시간으로대화할수있다. [ 이동내비게이션 ] IP비디오전화기능을 고령자등의외출시에 GPS 가내장된휴대단말기로목적지, 경로, 교통수단등네비게이션서비스를제공한다. [ 개호대상자이송지원 ] 개호대상자가외출할때온라인으로복지차량을수배한다. < 출처 : 참고문헌 2 > 5.2 주거환경관련케어서비스 < 표 6-2> 유비쿼터스주거환경관련케어서비스 항목개요 [ 실내온도 습도관리 ] 공기조절설비나가습기를원격컨트롤하여실내온도 습도를쾌실내환경적한수준으로유지한다. 유지관리 [ 야간실내유도 ] 서비스 개호대상자등이야간에화장실에갈때거실에서화장실까지통로 수돗물 수질검사 서비스 의조명을자동적으로점등 소등한다. [ 수질검사 ] 수돗물의다이옥신, 환경호르몬, O-157, 농약, 공장폐수, 가정폐수 등에의한오염도를정기적으로체크한다. 방범, 방재 서비스 [ 실내상태모니터링 ] 야간에창문 문의개폐, 주택주변에서사람의움직임, 연기 열 등을감지한경우에관계기관으로통보, 조명점등, 경보작동등을자 동으로한다. < 출처 : 참고문헌 2 > - 202 -
미래의컴퓨터기술 읽기자료 1. 헬스케어기기 < 표 1> 헬스케어기기 분야기기개요 생체 측정 생체 감지 반지형 혈중산소 측정기 기능 : 이용자가반지처럼끼고있으면자고있는사 이에 혈중산소농도 와 맥박 을리얼타임으로측정하고 작은액정에표시한다. 전용통신단말기를통화회선에 연결해두면측정치를단말기가무선으로수집하여자동 적으로병원으로송신한다. 의사는데이터를보고환자 의체온을파악할수있고이상이있으면신속히대처할 수있다. 대상 : 주로수면시무호흡증후군등호흡기계질환 으로재택진료를받고있는사람 팔찌식디지털자동혈압계 기능 : 손목에차서혈압측정 바이오당뇨체커 기능 : 당뇨체크 기능 : 침대위에서자고있는것만으로호흡 맥박 침대형체온등의정보측정이가능. 전용통신단말기를사용하바이털측정기여데이터를의료기관등에보낼수있다. 기능 : 침대에사람이누워있는지를감지하는초박형 초박형 침대센서 이상센서 침대센서. 인체에영향이적은저주파전파를이용하여 고령자나병자에게심리적인압박감을주지않고움직임 을파악할수있다. 대면센서와병원의나이스콜과접속 하여침대에서멀어지면경보가울리는시스템으로판 매. 전용무선장치와조합된자택개호( 곁에서돌봐주어 야하는사람) 용으로도사용가능 기기 : 센서는시트아래에까는얇은비닐형의시트 와제어부로구성. 시트에서미약한저주파의전파를발 신하여전압의변화로침대에사람이있는지를감지할 수있다. 대상 : 고령자, 환자 기능 : 이상센서란개호( 곁에서돌봐주어야하는사 람) 를받고있는노인( 도움없이는침대나휠체어에서 내리기어려운사람), 병원에입원하고있는환자나신체 - 203 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 생체 감지 위치 인식 진동센서 전파식 인체센서 헬스카운터 졸도센서 RFID 위치인식시스템 맥박등의데이터를표로작성하거나출력도가능. < 출처 : 노무라종합연구소저 / 박우경, 김의역 / 하원규감역 (2003), 유비쿼터 스네트워크와신사회시스템, 전자신문사 > 가부자유한사람등이침대 휠체어에서내리고자할 때떨어질것같으면알람으로알리는시스템 기기 : 센서패드, 컨트롤유닛 기능 : 저주파 미소진동을검출하여아날로그로출 력하는기기. 인간의보행상태를감지할수있다. 기능 : 전파에의한인체감지로시큐리티확보소형, 경량, 저소비전력으로다양한용도로적용이가능. 센서 의존재를의식시키지않는감지가능. 매우약한전파 를사용하고있어서인체에도안전 기능 : 기능 : 도보수계산 초소형수은릴레이로인체의각도를검출하는 센서. 졸도센서는현재공장용으로사용되고있다. 예를 들어작업원이쓰러져움직이지못하게된경우, 초소형 수은릴레이가신체의각도를검출하여그러한상태가몇 초를넘으면자동적으로미약한전파를사용한발신기를 움직여수신기에무선으로신호를보내는시스템이있 다. 기능 : 개인의장소를실시간으로파악하여컴퓨터와 위치표시판에표시하는시스템. 전기총시스템과조합하 여진입금지나무단외출통제를할수있고타이머와조 합하여시간제어등도할수있다. 기기 - ID 태그 : ID 태그를복지시설 병원등의입원환자 나직원의의복, 신발에부착 - 인식장치 : 각방의출입구등에설치. 내장형안테 나에 ID태그에미약한인식전파를송수신하여출입 을감지. 또옥외로통하는출입구나기계실등의위 험한곳에다가가면자동적으로전기총을작동 - 전송기 : 인식장치의출력데이터를유선혹은무선 으로간호사실이나직원실등에설치되어있는컴 퓨터전송 - 컴퓨터 : 전송기에서보내온데이터를컴퓨터화면 이나위치표시판에표시하거나입원환자의혈압 - 204 -
미래의컴퓨터기술 2. 의료영상저장전송시스템 (Picture Archiving Communication System) 방사선학적인영상진단장치를통하여진단한영상을디지털상태로획득 저 장하고, 그판독과진료기록을함께각단말기로전송 검색하는데필요한기능 을통합적으로처리하는디지털의료영상저장전송시스템또는 PACS(Picture Archiving Communication System) 라고도한다. 이방식은기존의필름을가지 고진단하고판독하던병원의업무를컴퓨터와네트워크를통하여병원의업무 를처리해나가는데도움을주는것으로알려져있다. 이를통하여연결할수있 는의료기기는기본적으로방사선과의료영상장비들인데, 컴퓨터단층촬영장치 (CT) 자기공명영상촬영장치(MRI) 투시촬영장치 혈관조영장치 유방암검진기등 핵의학영상장비들이있으며초음파 내시경 현미경등의이미지도연동이가능 하다. 그러나이들의료영상장비가의료영상저장시스템과연동하기위해서는먼 저영상의디지털화가필요하다. 이시스템은필름없는병원시스템을구축할수있다. 이를구현하기위해서 는영상표시및처리, 정보통신및네트워킹, 데이터베이스, 정보관리, 사용자 인터페이스(interface) 와정보저장관리등의기술들을종합하여야한다. 이시스 템을통하여방사선과에서는필름비용절감, 인건비절감, 필름보관비용절감, 미판독이미지들의감소, 특수검사판독지연감소, 관리업무축소, 반복검사감 소등의효과를볼수있다. 또임상의사는이미지의동시활용, 임상정보의증대, 즉각적인이미지확보, 무익한외래및수술환자의진료감소, 판독의사와임상의사간의원활한의사 교환, 진료환자수의증가, 입원과외래환자의이미지및판독결과활용성증 대효과를볼수있는것으로알려져있다. 환자는방사선조사량감소, 불필요 한외래와수술에따른진료비감소, 재검사횟수감소, 결과및임상정보를바 로알수있는효과가있다. < 출처 : 지경용외 11 명공저 (2005), 유비쿼터스 시대의보건의료, Jinhan M&B> 3. 노인건강관리시스템 유비쿼터스환경에서목욕중인노인의이상상태를알려주는시스템을고려 하면첫째, 노인이욕실에들어간것을감지하는센서, 둘째, 욕조에들어간노인 머리의움직임을검출하는센서로구성되어있다. 욕조밑에가중을감지하는센 서인내장방수성매트는노인이욕조에들어온것을확인한다. 이후노인의머 리움직임을감지하는적외선센서가작동을개시한다. 수집된데이터는정보센 터로송신된다. 송신된데이터는노인의정보가미리입력되어있는서버의데이 터와조합되고노인이일정시간이상움직이지않고욕조에서나오지않는등 이상이있을경우에는가족에게이상상태를알리는메시지를보낸다. 이경우에 - 205 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 는가중( 압력) 센서, 적외선( 빛) 센서등이사용되고있으며일반적으로센서는빛, 자기, 온도, 압력, 진동, 가스센서등이있다. [ 그림 1] 노인건강관리시스템 노인건강관리시스템은노인들에서심근박수, 근전도, 산소농도등의데이터 를수집할수있는센서를부착하고관련정보를인근병원, 보건소, 간호사들에 게통보하여건강에문제가발생했을때대응할수있는서비스가제공된다. 따 라서노인건강관리시스템은노인들의건강이상을실시간으로관리하고이상발 생시신속한대응이가능한서비스를제공한다. < 출처 : 지경용외 11 명공저 (2005), 유비쿼터스시대의보건의료, Jinhan M&B> 4. 치과건강관리서비스 치과와관련된건강서비스의가상시나리오를생각해보자. 치통을갖고있는 어린소녀가치과에가는것을피하려고아무문제가없다고말한다. 그녀는치 과의무서운소음이나는도구들이얼마나끔찍할것인가를상상한다. 마침내그 녀의어머니는딸의치아에이상이있는것을발견하고보통의칫솔을첨단칫 솔로바꾼다. 이것은사용자가이를닦고있는동안 인터넷치아관리서비스 가 치아를확인할수있게한다. 이서비스가딸의치아정보를치과의사찾기서비 스로보내면이것은소녀의동네에있는치과의사들을찾아이들중어떤사람 이진료를하고있는지확인한다. 진료가가능한의사가소녀의치아이미지와 문제점에대한설명을수신한다. 의사는치통의원인을진단하고아이의어머니 에게이메일(e-Mail) 을통해통지한다. 아이의어머니는딸에게미용실에예약을 했다고말하고약속시간이되면치과의사와그의사무실은미용실로바뀐다. 소 녀가방에들어와앉아서미용사가일을시작하기를기다린다. 잠시후방은다 시원래대로바뀌고치과의사는소녀가알아차리기도전에치통의문제를첨단 - 206 -
미래의컴퓨터기술 레이저를사용하여해결한다. 이가상시나리오를현실화하려면가장큰문제가모든필요한정보를모아서그것을치과의사에게보내는것이다. 치과에가지않으려하는아이를정기적으로이를살펴보아야한다. 칫솔에문제를발견하는센서를내장하면칫솔은충치를확인할뿐만아니라입안의유체를측정하고박테리아의수와종류도확인할것이다. 다른센서들은그사람의신체상태를나타내주는신호들을찾을것이다. 예를들면센서는체온을측정하고여성이배란중인지판단할수도있을것이다. 이칫솔은입냄새를감지하고그원인을조사할수있을것이다. 이다양한기능의칫솔은물론모든치아가적절하게닦였는지확인하고필요하다면어떤치아에좀더많은신경을쓰도록사용자에게권고할것이다. 치아관리서비스는네트워크에연결하여수집된정보를지역정보허브로보내서사람의건강상태에대한통계자료를만들며앞으로의문제를예방할수있는요령을제공할수있을것이다. 사용자가휴일을보낼때칫솔은그기간동안의정보를수집한뒤돌아오자마자시스템을갱신할것이다. 칫솔은수집한건강정보를전송하여중앙데이터베이스에저장하게되고수집서비스는문제가발생했는지확인하기위해치아관리정보서비스에접촉할것이다. 만약문제가발생했다면무엇을해야하는지알고치과찾기서비스는치과의위치와영업시간에대한정보를제공한다. 치과예약서비스는치과예약시스템과의실시간통합을제공하고치과의사약속상기서비스는사람들이자신들의예약에대해잊어버리지않도록할것이다. 만약자신의집에서멀리떨어진곳으로여행을하는도중에문제가생긴여행자들은치과찾기서비스를통해가장가까운치과로안내하고치아관리포탈솔루션을통해서그사람의단골치과는해외에서그에게생긴문제에대한정보를입수하여그환자가돌아왔을때동일한품질수준의치아관리가사용되었는지확인할수있다. 모든치과에접근하기위해서치아관리서비스는환자가가입한건강보험회사와같은중앙적위치에정보가저장되어치과의사들이어려움없이데이터에접근할수있도록해야한다. < 출처 : 이기혁외 2 명공저 (2005), 유비쿼터스사회를향한기술과서비스, Jinhan M&B> - 207 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 1. 참고문헌 1 2 참고자료 지경용외 11 명공저(2005), 유비쿼터스시대의보건의료, Jinhan M&B 노무라종합연구소저/ 박우경, 김의역/ 하원규감역(2003), 유비쿼터스네트워 크와신사회시스템, 전자신문사 2. 인터넷사이트 1 2 http://www.kmac.or.kr/newsletter/200603/pdf/03.technology%20zoom% 20in.pdf, 한국부품소재산업진흥원 2006년 3월호 http://word.tta.or.kr/, 3 http://kr.dic.yahoo.com/, 정보통신용어사전 야후백과사전 - 208 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-6주탐색단원 2 활동지 6-1(1) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 발표와토론 ] 여러분이조사한용어의정의와개념을정리해봅시다. 헬스케어 (healthcare) 50 자이내로 : 30 자이내로 : 10 자이내로 : u- 헬스 (u-health) 혹은 u- 헬스케어 (u-healthcare) 50 자이내로 : 30 자이내로 : 10 자이내로 : - 209 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 정보과학-6주탐색단원 2 활동지 6-1(2) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 탐구활동 ] u- 헬스를구성하는센싱 (sensing), 모니터링 (monitoring), 분석 (analyzing), 피드백 (feedback) 의 4 가지구성요소에대하여필요한기 술들을나열해봅시다. 센싱: 인체에서발생하는물리적, 화학적인현상의변화를감지하는부 분 모니터링: 측정되어진생체정보를 1차적으로가공하는곳 분석: 장시간에걸쳐측정된데이터로부터건강상태, 생활패턴등을나 타내는새로운건강지표를발굴하는경향분석과정 피드백: 장시간에걸쳐파악된건강기저선이나생활의변화를사용자 의행동변화, 경고등의피드백을사용자에게전달하는과정 구성요소 필요한기술 센싱 모니터링 분석 피드백 - 210 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-6주탐색단원 2 활동지 6-1(3) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 탐구활동 ] 개인을대상으로유비쿼터스헬스케어서비스를제공하기위하여개인의건강상태를건강한상태, 허약한상태, 발병한상태, 치료상태, 회복상태의다섯단계로구분한다고가정할때, 각각에적합한서비스를생각해봅시다. 구분 서비스내용 건강한상태 허약한상태 발병한상태 치료상태 회복상태 - 211 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 정보과학-6주탐색단원 2 활동지 6-1(4) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 주제별연구프로젝트 ] 아래에예시한유비쿼터스헬스케어서비스사례를읽어보고, 이상상하는서비스를독창적으로제안해봅시다. 운동시건강관리서비스 : 여러분 신체에측정기를붙이고운동시의운동량 ( 보행거리, 소비칼로리등) 을측정하여본인및서비스공급자에게 송신한다. 서비스공급자는장기적으로운동기록을축적하여그것을 근거로운동방법과횟수등을충고한다. 원격실내모니터링서비스 : 먼곳에사는고령의부모님이나개호대 상자의상황을센서등으로원격감시( 프라이버시를배려하여카메라 형은사용하지않는다) 하고, 상태가이상한경우에자동적으로가족이 나케어팀에게통보한다. 야간실내유도서비스 : 서비스제공대상자가야간에화장실에갈 때거실에서화장실까지통로의조명을자동적으로점등 소등한다. 실내상태모니터링에의한방범서비스 : 집안에사람이없을때창 문 문의개폐, 주택주변에서사람의움직임, 연기 열등을감지한 경우에관계기관으로통보, 조명점등, 경보작동등을자동으로한다. 내가상상하는서비스 : - 212 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-6주탐색단원 2 활동지 6-2(1) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 자료조사 ] 마이크로소프트 (Microsoft) 사의 이지리빙 (easy living) 프로젝트에 대 하여알아보고, 인터넷을통하여이지리빙실험실에관한데모비디오 를감상해봅시다. 인터넷접속하기 http://research.microsoft.com/easyliving/ - 213 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 정보과학-6주탐색단원 2 활동지 6-2(2) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 자료조사 ] 휴렛팩커드 (HP) 사의 쿨타운 (cooltown) 프로젝트에 대하여 알아보고, 인터넷을 통하여 사용자에대한서비스제공에대한사례로써쿨타운 미술관, 쿨타운회의실, 쿨타운버스등에관하여조사해봅시다. - 214 -
미래의컴퓨터기술 7 주주제새로운유비쿼터스서비스제안하기 본활동은 미래의컴퓨터기술 단원의일곱번째시간으로서보건의료분야 이외에도교육, 유통, 제조, 금융, 문화, 스포츠등과같이첨단정보통신기술을 활용할수있는다양한분야들을대상으로유비쿼터스사회를통해구현될수 있는새로운유비쿼터스서비스를상상해본다. 이번활동에서는개인별혹은그 룹별로특정분야를정하여새로운정보통신기술이현재우리가주변에서쉽게 찾아볼수있는기존의서비스를어떻게변화시킬수있는지가상의유비쿼터스 서비스시나리오를작성해본다. 특히, 서비스제공자와수혜자간의역할과상 호작용을중점적으로살펴보고미래의컴퓨터기술에의하여어떤상황에서서 비스제공과정이변화될것으로예상되는지명확하게제시한다. 교육목표 1. 2. 4. 5. 정보과학분야사고력신장정보과학분야적성강화정보과학분야특수능력습득정보과학분야일반능력신장 교육내용 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 2-2. 정보과학의미래비전제시 4-1. 문제의구조화및모델링능력 5-1. 자율적탐구및학습능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 - 215 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 세부교육내용 이전시간에주어진활동지의내용에대하여발표를실시한다. 발표한내용에대해토론하고, 토론한내용을정리한다. 다양한분야별로유비쿼터스서비스사례를수집하여자료를분석한다. 새로운정보통신기술과서비스간의연관성을도출한다. 특정서비스에대하여서비스제공자와수혜자간의서비스시나리오를작성한다. 학생이제안한유비쿼터스서비스에대한구체적인시나리오를논리적으로설명한다. 교육방법 발표와토론, 인터넷검색, 전문가멘토링, 주제별연구프로젝트 - 216 -
미래의컴퓨터기술 < 교육목표 - 교육내용 - 세부교육내용 - 교육방법의유기적연관성 > 교육목표 교육내용 세부교육내용 교육방법 1. 정보과학분야사고력신장 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 특정서비스에대하여서비스제공자와수혜자간의서비스시나리오를작성한다. 전문가멘토링주제별연구프로젝트 2. 정보과학분야적성강화 2-2. 정보과학의미래비전제시 학생이제안한유비쿼터스서비스에대한구체적인시나리오를논리적으로설명한다. 주제별연구프로젝트 4. 정보과학분야 특수능력습득 4-1. 문제의구조화및 모델링능력 다양한 분야별로 유비 쿼터스 서비스 사례를 수집하여 자료를 분석 한다. 인터넷검색 5. 정보과학분야 일반능력신장 5-1. 자율적탐구및학습능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 이전시간에주어진활 동지의내용에대하여 발표를실시한다. 발표한내용에대해토 론하고, 토론한내용을 정리한다. 새로운정보통신기술 과서비스간의연관성 을도출한다. 인터넷검색 발표와토론 준비물 교사용학생용 관련시청각자료, 인터넷검색용 PC 학생용활동지 필기도구 사진 - 217 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 교수학습활동 학습단계 도입활동 교수학습활동 금주의학습주제와내용을 소개하고, 수업진행방법과시간계획을설명한다. 시간 ( 총 90 분 ) 지도초점및유의점 10 학생들이무슨학습활동 을하게되는지명확하 게설명한다. 간단한질의응답을통해활동 15 이전시간에배포한활 지수행결과를확인하고, 필 동지의내용을모두확 요한경우발표와토론을진 인하도록지도한다. 행한다. 본활동 토론내용을종합정리한다. 활동지를사용하여다양한학 습활동을진행한다. 5 40 각자노트에기록한다. 활동지순서에따라차례대로진행한다. - 인터넷검색 강의진행시활동지작 - 주제별연구프로젝트 성에필요한시간을주 어정리하도록한다. 본활동에서학습한내용을 10 각자노트에기록하도록 정리활동 정리한다. 다음주교육주제와준비사 항을안내하고, 활동지내용 10 지도한다. 활동지내용에관련된질의응답시간을가진다. 에대하여자세히설명한다. 1. 주요초점질문 첨단정보통신기술을이용한미래의새로운서비스에대하여상상할수있는 가? 2. 특정서비스에대하여서비스시나리오를구체적으로작성할수있는가? 3. 새로운유비쿼터스서비스를제안할수있는가? - 218 -
미래의컴퓨터기술 지도활동 도입활동 1. 이번차시의세부교육내용을소개합니다. 다양한분야별로유비쿼터스서비스사례를수집하여자료를분석한다. 새로운정보통신기술과서비스간의연관성을도출한다. 특정서비스에대하여서비스제공자와수혜자간의서비스시나리오를작성한다. 학생이제안한유비쿼터스서비스에대한구체적인시나리오를논리적으로설명한다. 본활동 1. 지난시간에차시학습안내와함께제시한활동지수행결과를확인합니다. 이번차시의학습주제와내용에대한학습동기를부여하기위해지난시간 에배포한활동지에학생들이작성한내용을질의응답을통해확인한다. 필요한 경우일부우수한수행결과물의내용을발표하게한다. 마이크로소프트사의 이지리빙(easy living) 프로젝트와휴렛팩커드사의 쿨 타운(cooltown) 프로젝트두가지모두에대하여자료조사결과를발표하게하 고, 토론보다는이번차시에주로다루게될내용에대한자료들이골고루발표 될수있도록유도한다. 학생들로하여금프로젝트의목표와개발범위에대해 위의두가지서로다른프로젝트의공통점과차이점을이야기하도록한다. 2. 준비학습을위한학습지수행결과를정리합니다. 1) [ 발표와토론] < 활동지 7-1(1)> 마이크로소프트(Microsoft) 사의이지리빙(easy living) 프로젝트와휴렛팩 커드(HP) 사의쿨타운(cooltown) 프로젝트에대하여조사한자료를바탕으로 프로젝트개요, 개발목표, 연구내용등에관한비교결과를표의형태로정리 해봅시다. 먼저마이크로소프트(Microsoft) 사의이지리빙(easy living) 프로젝트와휴렛 팩커드(HP) 사의쿨타운(cooltown) 프로젝트에대하여신문기사, 웹문서나블로그 등을검색하여준비한자료를바탕으로두개의프로젝트를비교하도록지도한 다. 이때, 개요와개발목표를제외한나머지비교항목들을지정하지말고, 학생 이가지고있는자료의내용에따라스스로결정하도록지도한다. 필수정보참조 - 219 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 읽기자료참조 활동지 7-1(1) 사용 3. 학습활동내용 1) [ 인터넷검색] < 활동지 7-1(2)> 아래에주어진유비쿼터스기술관련용어에관한자료를인터넷에서검 색한다음, 누구나이해하기쉽도록각각 50자이내로요약하여설명해봅시 다. 자동인식 (Auto-ID: Auto Identification) 미세전자기계시스템 (MEMS: Micro Electro Mechanical Systems) 유비쿼터스칩 (UC: Ubiquitous Chip) 스마트더스트 (Smart Dust) 유비쿼터스센서네트워크 (USN: Ubiquitous Sensor Network) 교사는활동지를사용하여문제만제시하고일체추가적인설명을부가하지 않도록유의한다. 일반적인방법으로각종사전을이용하여쉽게찾을수없는 용어이므로웹문서, 블로그, 지식검색, 웹사이트등과같이다양한자료들을수집 하여내용을확인한다음, 학생스스로필수정보에수록한각각의용어에대한 설명에근접한답을말할수있도록지도한다. 이때, 스무고개처럼학생이제시 한설명에새로운용어가등장하면그뜻을풀어서설명하도록요구하고, 주요 키워드가빠져있으면핵심단어를추가하도록우회적으로질문을던진다. 필수정보참조 활동지 7-1(2) 사용 2) [ 주제별연구프로젝트] < 활동지 7-1(3)> 이지리빙프로젝트의시나리오를읽어보고, 여러분도유비쿼터스지능환경에서실현이가능한시나리오를상상하여독창적으로제안해봅시다. 활동지에제시한시나리오에대하여각각의시나리오가어떻게구현이가능한지기술적인진행상황을설명한다. 모든시나리오에대한설명이끝나면학생개인별로같은방식으로자신이상상하는시나리오를구상한다음, 자신의시나리오가실제구현되기위해필요한기술이나장치에대하여생각해보도록지도한다. 전체학생들이예시한분야에국한하여서로비슷한시나리오들만제안하지않도록하기위하여, 읽기자료에제시한것처럼보건의료분야의시나리오나혹 - 220 -
미래의컴퓨터기술 은전혀다른분야의시나리오를구상해보도록지도한다. 수업을좀더재미있게진행하기위해서먼저자신의시나리오를발표한학생에게지적소유권을인정하고, 다른학생들은그와유사한시나리오를제시하지못하도록한다면학생들이좀더수업에집중할수있다. 필수정보참조 읽기자료참조 활동지 7-1(3) 사용 정리활동 1. 학습내용정리 1) 유비쿼터스기술관련용어에대하여학습한내용을정리한다. 2) 학생들이제시한시나리오에대하여기술적인진행상황을구체적으로표현한 다. 2. 다음주교육내용안내 1) [ 탐구활동] < 활동지 7-2(1)> 지금은우리가상상만으로가능하다고여기는일들이미래에는일상생활 에서자연스럽게이루어질수있을것이다. 부모님들이학교에다니던시절에는불가능했지만현재여러분은일상생 활에서쉽게접할수있는변화를 3 가지만제시하여라. 부모님들이중 고등학교에다니던시절에는항상휴대하고생활하던물 건이지만지금은가지고다니지않는물건 3 가지를제시하고, 그당시의휴 대목적과지금은가지고다니지않게된이유를설명하여라. 현재에는여러분이학교에서매일사용하는물건이지만미래에는거의아 무도사용하지않을것으로예상되는물건 하여라. 3가지를제시하고그이유를설명 다음주의학습주제에대하여간략하게소개한다음, 활동지작성을통해수 업시간에발표와토론이원활하게진행될수있도록세부준비사항들을설명한 다. 활동지의내용에대하여문제를잘이해하지못한학생들에게질문과응답을 통해활동지작성이다음수업에어떻게활용될것인지이해시킨다. 활동지의질 문내용을잘못이해하면엉뚱한대답들이나올수있으므로서로다른경우의 수를많이제시하는것보다개수는오히려각각 논리적인근거를가지고제시하도록지도한다. 활동지 7-2(1), 7-2(2) 사용 3가지이내로제한하는대신에 - 221 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 평가 평가내용 얼마나구체적인유비쿼터스서비스에대한시나리오를제안하였는지를통해 정보과학의미래비전제시능력을평가한다. 새로운정보통신기술과서비스간의연관성이합리적으로적용되었는지를 통해자율적탐구및학습능력을평가한다. 학생이작성한서비스시나리오가얼마나체계적이고논리적인지를통해창 의적인문제발견및해결능력과정보과학의미래비전제시능력을평가한다. 이전시간에주어진활동지내용에대한발표와토론에얼마나적극적으로 참여하는지를통해상호작용과의사소통능력을평가한다. 인터넷검색및자료조사결과를얼마나독창적이고논리적으로잘요약하여 정리하였는지를통해문제의구조화및모델링능력을평가한다. 평가방법 발표및토론평가: 본활동 1, 2번활동시평가 활동지평가 : 본활동 3번 1) 탐구활과 2) 주제별연구프로젝트수행결과를평가 평가기준 정보통신기술과서비스간의연관성을정확히이해하였는가? 서비스의구성요소와서비스제공자와수혜자간의상호작용을체계적으로제 시하였는가? 서비스시나리오를얼마나현실감있게구체적인방법으로설명하였는가? 평가유의점 발표와토론에학생들이적극적으로참여하도록지도한다. 수업진행순서에따라활동지작성을마치고다음활동으로넘어가도록지도 한다. 서비스시나리오에대한평가에서서비스의가치나기술적수준보다서비스 가제공될수있는조건을구체적이고논리적으로설명하도록지도한다. - 222 -
미래의컴퓨터기술 필수정보 1. 마이크로소프트사의이지리빙 (easy living) 프로젝트 MS 연구소는유비퀴터스컴퓨팅기술과구조를가진이지리빙(Easy Living) 이라는부르는시제품을구현하였다. 이시제품에대한데모는 MS의웹사이트 (http://www.research.microsoft.com/easyliving) 에서볼수있으며, 다양한유비 퀴터스컴퓨팅에대한모습을확인할수있다. 이지리빙시스템은데모를통하여상황인식과위치감지컴퓨팅그리고분산 컴퓨팅, 이동, 무선컴퓨팅을통한프로그램이전과더불어유비퀴터스컴퓨팅에 대한많은가능성을보여주고있다. 이지리빙시스템은하나의시제품으로실험 실밖에적용할수있는소프트웨어는아니다. 그러나이지리빙은장차일상생활 에적용할유비퀴터스컴퓨팅에대한연구로다음내용을포함하고있다. - - 건물과실내의사람들과물체들에대한위치관계를나타낼수있는기하학 적모델링시스템 자동적행위를발생시키거나행위에대한관계를규명하는기하학적모델과 사물에대한정보를저장하는 SQL(structured query language) DBMS(database management system) 를기반으로하는월드모델시스템 - 이동컴퓨터는다른컴퓨터를제어하는소프트웨어를내장하고있기때문에, 사용자는이동컴퓨터상에서개인정보를조작하거나실내의다른사람과정 보공유혹은실내의다른컴퓨터를제어할수있다. 이새로운개발환경은분산프로그래밍을프레임으로하는표준웹서비스 들의통합으로이루어지며지능적인환경을구축하는시험적시스템이다. 이지리 빙은단지하나의지능적장소가아니라지능적인환경을구성할수있는소프 트웨어툴킷이다. 이러한이지리빙프로젝트의시스템과관련된내용은다음과 같다. - 6대의컴퓨터상에서동작하는 20개이상의에이전트를보유한분산프로그래 밍시스템 - 사람을추적하고각개인의아이덴티티(Identity) 를유지하는컴퓨터비전소 - - 프트웨어 장소상의사물과사람에대한정보를기록하는기하학모델의데이터베이스 각개인의아이덴티티를인식하는지문스캐너 - XML 과웹페이지인터페이스가포함된미디어플레이어와전등제어기 - 사람의움직임에대응하는이벤트시스템(event system) 과스크립터시스템 (scripter system) - 223 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) - - 각개인별처리환경스크립터 기하학적카메라입력내용을규명하는절차 현재에는기술개발이이미완료된내용도있을수있겠지만, 초기의데모프 로그램에서볼수있는시나리오의내용은다음과같다. - 사람이스크린앞에앉을때각개인이미리선택한영화를상영하고일어설 때상영을중단한다. 이장치는웹페이지등의다양한인터페이스를통하여 제어될수있다. - 실내에서목표지점을찾는 Hotter and Colder 게임의연출 - 사람이무선마우스를가지고실내에서여기저기로움직일때, 무선마우스의 신호를가장가까운컴퓨터화면에표시 MS는사람의움직임에따른입력을전환할수있는윈도기반 GUI 프로그 램용인터페이스를 Win32 인터페이스시뮬레이션상에서연구하고있다. 이인 터페이스는개인별컴퓨팅상황의이동을허락한다. 장차이프로젝트는부가적 장치와시스템이동작하는공간, 다양한형태의상호작용을위한마이크와스피 크가통합된어레이(arrays), 몸짓입력과활동해석을포함하는시스템으로성장 할능력을포함하고있다. < 출처 : 참고문헌 1 > 2. 유비쿼터스기술관련용어 자동인식 (Auto-ID: Auto Identification) Auto-ID 란원거리에서모니터링이나트랜잭션을할때기계가인간의개입 없이물체의인식및상호작용하는것을돕기위해사용되는일련의기술과자 동화시스템을말하는넓은의미의용어이다. Auto-ID는종종자동정보포착과 함께사용되는데어떤아이템의확인을원할때아이템에관한정보를획득하여 사람없이도컴퓨터에정보를입력할수있도록하는것을말한다. Auto-ID 대부분의 시스템의목적은일의능률향상과데이터입력의실수를줄이기위함 에있다. 그리고인간에게더욱높은부가가치창출을위한업무를수행할수있 도록도와준다. Auto-ID 시스템의목적은적합한기기나장치에데이터를운반하는것과, 특 정응용을만족하기위하여기계가읽을수있는방법으로적절한시간및장소 에서데이터를회수하는것으로나누어진다. 데이터는제조, 운송중인상품, 위 치, 차량, 동물또는개인의특성에관한항목을담고있다. 예를들어생산라인 에서페인트스프레이공간으로들어가는자동차차체의페인트색깔, 유연한제 조셀에대한설정명령, 혹은상품선적에동반하는목록과같은, 특별한항목 의정보등이다. 현재가장널리사용되고있는 Auto-ID 시스템은바코드이다. 바코드는아이템에직접또는아이템에붙여질스티커위에인쇄된기계가읽을 - 224 -
미래의컴퓨터기술 수있는기호체제이다. 현재많은바코드기호나언어가있다. 각기호는특성 ( 예; 글자, 번호, 구두점) 부호화, 인쇄및해독요구, 오류검사등의기능을하 기위한각각의규칙을가지고있다. 그외에도스마트카드(Smart Card), 음성 인식(Voice Recognition), 홍채인식과같은생체인식기술, 광학문자인식 RFID(radio frequency identification) 등이 Auto-ID 이다. 시스템에서사용되는기술들 미세전자기계시스템 (MEMS: Micro Electro Mechanical Systems) 멤스(MEMS: Micro Electro Mechanical Systems) 란미세전자기계시스템, 미 세전자제어기술등으로불리는것으로, 반도체공정기술을기반으로성립되는마 이크론( μm) 이나mm크기의초소형정밀기계제작기술을말한다. 실리콘이나수정, 유리등을가공해초고밀도집적회로, 머리카락절반두께의초소형기어, 손톱 크기의하드디스크등초미세기계구조물을만드는기술이다. 멤스는바이오기 술(Biotechnology) 과결합하여현재의료, 생명공학분야에적용해활용하고있으 며, 이러한기술을바이오멤스라고불린다. 유비쿼터스칩 (UC: Ubiquitous Chip) 유비쿼터스칩(UC) 은세상에있는인공물( 건축물, 사회기반구축물, 제조물 등) 이나자연물( 동, 식물, 토양등) 또는인간에게장착하는소형, 경량, 저가의 내구성이뛰어난개체식별(ID), 상태감지( 센서), 정보발신( 통신) 등의기능을가진 기기군을말한다. RFID 와센싱디바이스로구성된다. 스마트더스트 (Smart Dust) 센서, 전산기능, 양방향무선통신기능및전원장치를가진극소형전기 기계장치. 먼지크기로공기중에떠다니면서실내외환경변화와신체증상등 을감시, 보고하고, 도심빌딩, 지하철이나주변환경에서데이터를수집및감시 하여화재나생화학테러등에신속대처케하며, 이밖에도군사, 기상, 환경, 의 료분야용도로도응용된다. 유비쿼터스센서네트워크 (USN: Ubiquitous Sensor Network) 각종센서에서감지한정보를무선으로수집할수있도록구성한네트워크. WPAN(Wireless Personal Area Network), Ad-Hoc network 등의기술이발전 함에따라 u 센서네트워크기술이매우활성화되고있다. 센서의종류로는온도, 가속도, 위치정보, 압력, 지문, 가스등다양하게존재한다. 물류의흐름을파악 하기위하여 RFID(Radio Frequency Identification) 기술을이용하여사물에태그 (tag) 를부착하여각종물류정보의흐름을파악하는기술도등장하고있다. UC 버클리에서추진중인프로젝트로군사용으로활용가능한초소형먼지센서개 발연구가하나의사례이다. < 출처 : 인터넷사이트 1 > - 225 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 3. 이지리빙시스템의주요환경과시나리오 3.1 지능환경 (Intelligent Environment) 연출된컴퓨팅은사람들이일하는장소인데스크톱환경을벗어나세상속으 로이동하는것을의미한다. 컴퓨팅이세상속으로이동할수있는방법은일하 는사람과필요한컴퓨팅환경을연동시키는것이다. 불행하게도이동하기쉬운 장치를발견하거나사람이처한상황정보를유지하는것은어렵다. 이동컴퓨팅 환경하의상태에따라이동장치들이교체되거나보충되는상태를조율하기위 해서는지능적환경이요구된다. 지능환경의목적은 (1) 이동장치의증가에따른소프트웨어자원제공과 (2) 이동장치도없이컴퓨팅파워를사용하려는사람들을위한방법제공이다. 이러 한원리는다음예를통하여확인할수있다. 자신의팔보다더멀리위치하는 사물과상호작용하기위해서는데스크톱보다더멀리도달할수있는환경이필 요하다. 지능환경에서는물리적실체인사물이컴퓨터상에전자화된자원으로서 사람들과상호작용한다. 물론, 전자장치는사물인동시에컴퓨터상의자원이며 사람도사람인동시에컴퓨터상의사물이다. 이러한이중관점은지능환경의본 질이다. 사물로서의사람은느낄수있고사람의위치와활동은측정될수있다. 그리고목적으로의사람은물리적측량에따라계산적으로표시될수있다. 마찬 가지로, 표시장치는물리적속성과전자적존재성을가지기때문에잘제어될 수있는대상으로인식된다. 예를들면, 지능환경은사용자모델, 월드모델, 자 원모델등의상황모델이주어지면동작한다. 지능환경은일반적으로분산된 에이전트시스템상에구축된다. 다음내용은사용자모델과월드모델을중심으로언급한다. 3.2 인지력과월드모델 (Perception and the World Model) 시나리오 : 사람이이지리빙연구실에들어오면전등이자동으로켜진다. 연 구실의마지막사람이연구실을떠나면전등은꺼진다. 이지리빙연구실은벽에설치된스트레오카메라들이제공하는정보를통하 여실내에몇명의사람이있는지와그들이어디에있는지를인식하고있다. 각 스트레오(3 헤드) 카메라에연결된 PC가빈실내의이미지로부터빠르게움직이 는사람등의객체이미지를찾아낸다. 사람을발견하는시스템이제공하는정보 는다른각도에서작동하는다른카메라로사람을추적하는시스템에제공된다. 이러한정보에기반하여연구실의시스템은자동으로전등을켜거나끌수있다. 또다른카메라는사람이집어올리거나집어내리거나다른사람에게건내 기도하는무선키보드를추적한다. 사람들의위치와무선키보드위치정보는 월드모델이호출하는중앙집중식데이터베이스에게보내진다. 모든정보에대한 - 226 -
미래의컴퓨터기술 해석능력은점과다각형교차에대해기하학적추리를수행하는능력과함께 증가된다. 또한월드모델은장치에대한정보와그들의서비스의영역을저장한 다. 사람이실내에들어설때, 월드모델상사람의위치가해당전등서비스영 역에포함될때, 전등은켜지게된다. 지능환경의주요구성요소는장소를파악하는모델이다. 일반적으로, 센서 들은실시간정보를얻는데이용된다. 장소정보는지능환경시스템의동작공 간에따라수정된다. 장소정보는네트워크상어디에서동작하든지무관한플랫 폼비의존적소프트웨어로만들어진다. 플랫폼비의존적소프트웨어는이동장치 와고정장치가정보를공유하는중요한방법이다. 월드모델의가장중요한기 능이장치독립적인장소정의를제공하는것이라는것을유의하고응용이동작 하는물리적인상황을인식할수있게해야한다. 컴퓨팅장치의물리적정의는 장치들사이의전자적상호작용을중재하는것을의미하며, 월드모델의판단에 따라해당장치상에가정적합한프로그램이로드된다. 그러면해당장치는관리 에이전트와의통신이설정된다. 한편주어진환경은개인별모델로관리되어야 한다. 글로벌데이터베이스는사람들의연락처, 구체적특징( 센서로식별가능한 특성), 권한, 개인적취향에대한정보들을포함할지도모른다. 개별센서는사람 개개인에대한인식과추적을위한개별모델이필요하게된다. 월드모델은사 람의현재위치, 자세, 그리고활동에대한정보를가지고있을수있다. 그래서 사람과같이한장소에서다른장소로함께이동하면서이동하는사람에대한 현재의전자적활동과증명상태정보를기록하는에이전트가필요하다. 에이전 트들은일반적으로특정환경에서일어나는업무를관리할수있는프로그램이 거나스크립터의형태를취한다. 예를들면방이나건물주위를걷는사람이가 장가까운장치를자동으로이용하게하는기능들이장치에포함되어있다. 월드 모델이나장치들은사람이있을지도모르는어디이든자동적으로그들의계산 경험을조정하는기능을가지고있다. 3.3 개인확인 (Personal Identity) 시나리오 : 사람이실내에들어가컴퓨터를켜면, 사용자는웹을검색하거나 전등을켤수있다. 로그인후에, 사용자는자신의데스크톱환경 과정보에접근할수있다. 사용자가다른컴퓨터로이동한다면, 시스템은다시로그인을요구하지않은채, 동일한사용자에대한 동일한개인사용환경과정보접근을허용한다. 오늘날대부분의전자행위는사용자에대한개인적동일함에대한배려없이 동일하게제어한다. 한편, 대부분의컴퓨터는사용자가시스템을사용하기전에 반드시로그인할것을요구한다. 이지리빙에서는두가지방법을사용한다. 첫째, - 227 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 사용자가실내에들어오면, 시스템은새로운사용자에게개인 ID 번호를부여한 다. 사용자는컴퓨터에로그인하지않고도웹을사용하거나전등을켤수있다. 둘째, 로그인패스워드를사용하거나실내의지문인식기를통하여사용자자신을 인증하면, 시스템은사용자가누구인지를인식하게된다. 그러면, 시스템은실내 에위치하는컴퓨터스크린상에서인증된사용자의데스크톱환경제공과개인 정보에대한접근을허용한다. 사용자가실내의다른컴퓨터로이동하더라도개 인추적시스템의자동추적에따라동일사용자로간주되어새로운컴퓨터를 위한또한번의로그인절차를거치지않고도동일한환경으로계속작업할수 있다. 3.4 분산컴퓨팅 (Disaggregated Computing) 시나리오 : 사용자가워크스테이션에서작업하면서원하는정보가실내의벽 스크린에표시되기를명령하면, 이지리빙시스템은사용자가요구 한내용을벽스크린에표시한다. 사용자는계속하여자신이사용 하는컴퓨터의키보드와마우스로벽스크린과인터페이스한다. 사용자가랩톱컴퓨터를사용하는경우도동일하게벽스크린에 정보를표시하거나랩톱의키보드나마우스로인터페이스할수 있다. 이지리빙에서는디스플레이, 키보드, 마우스와같이컴퓨터에부착된인터페 이스장치에만의존할필요가없다. 사용자는실내에존재하는어떤디스플레이 나키보드, 마우스등도자유롭게사용할수있다. 사용자는하나의컴퓨터상에 서응용소프트웨어를사용한다고느끼며, 이지리빙은사용자가원하는장치에 대한입출력을네트워크를통하여변환한다. 이러한기능은랩톱컴퓨터에대해 서도작용한다. 그래서사용자가이지리빙연구실에랩톱을가져오면사용자는 랩톱의디스플레이내용을실내의큰벽스크린에표시할수도있으며벽스크 린에대한인터페이스를랩톱의키보드나마우스로행할수있다. 그래서이지리 빙시스템에서는사람들이어떤회의에참석하게되면회의실내에존재하는벽 스크린을사용하기위한자신의컴퓨터와벽스크린을연결하거나발표할파일 을회의실내의컴퓨터로복사할필요가없다. 3.5 자동행위 (Automatic Behavior) 시나리오 : 사용자가실내의한컴퓨터를사용하고있다. 얼마후사용자는 일어나다른컴퓨터로걸어가앉는다. 그러면, 처음사용하던컴 퓨터는로그오프되고새로운컴퓨터에자동으로로그인된다. 이지리빙시스템은어떤관계가월드모델을만족할때자동적으로수행되는 - 228 -
미래의컴퓨터기술 행동규칙(behavior rules) 을가지고있다. 그중하나는사용자의위치가해당컴 퓨터의서비스영역에포함되면자동으로로그인된다. 또다른규칙은기존컴퓨 터를사용하던사용자가다른새로운컴퓨터로이동하면로그인과사용환경이 자동으로이동된다. 이러한규칙이적용되는이지리빙환경내에서이동하는사용 자는가장가까운컴퓨터를자유롭게사용할수있다. 이러한자동적행동규칙 은위에서언급한내용과같이사람이실내에들어오거나떠남에따라전등이 자동으로켜지거나꺼지게도된다. 3.6 음악연주응용 (Music Player Application) 시나리오 : 이지리빙연구실에있는음악연주프로그램은연구실내에있는 사람들이가진모든음악파일리스트를제공한다. 또한실내의 모든스피커에대한리스트도제공한다. 사용자는실내에존재하 는어떤음악파일이나스피커라도임의로선택할수있다. 각스 피커는현재사용자위치에서의청취가능여부를색깔로구별하 여표시하여준다. 사용자가실내에서이동할경우, 이들정보는 자동으로갱신된다. 음악연주기는이지리빙연구실에서동작하는하나의응용이며사용자가실 내의스피커들을선택하여음악을감상할수있게해준다. 월드모델은사용자 가다른사람의음악파일을사용할수있도록현재실내에있는사람들이누구 인지를알려준다. 또한사용자가현재위치에서사용가능한스피커를선택하기 위해서도월드모델의지원을받는다. 유비퀴터스컴퓨팅은개념적인면이강하여제품화혹은서비스화측면에서 구체화된응용이크게제시되지못하였으나 HP의쿨타운프로젝트와 MS의이 지리빙프로젝트는이러한측면을일소한것으로평가된다. 유비퀴터스컴퓨팅의 응용영역은근거리무선통신토폴로지를근간으로하는스마트스페이지이며 공간혹은주어진장소상의전자장치와사람이직접인터페이스하는서비스로 더욱구체화될것으로추측된다. < 출처 : 참고문헌 1 > - 229 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 읽기자료 1. 휴렛팩커드사의쿨타운 (cooltown) 프로젝트 쿨타운프로젝트는 Systems Laboratory) 의 HP 인터넷및이동시스템연구소(Internet and Mobile Tim Kindberg를중심으로시작된연구프로그램으로서 현실세계와가상세계의연결을위한 Real World Wide Web 의구현 및이를위 한소프트웨어, 서비스, 정보기기의연구개발을목표로하고있다. 즉, 누구나다 양한정보기기를이용해자신이속해있는공간및그안에존재하는모든사물 등과관련된서비스(e-service) 를인터넷을통해이용할수있는세상을구현하 려는연구이다. 개방형표준에근거한월드와이드웹(WWW) 과휴대용무선단말 기, 정보가전기기등을이용하여생활의모든환경을인터넷과상호융합하고하 는 HP 의프로젝트이다. 넓은의미로는모든현실세계의사람, 물건, 장소가웹페 이지를보유하게되어인터넷상의가상공간과현실세계를하나의묶음으로써현 실생활에도움이될수있는웹서비스를실현하고자하는것이고, 실질적으로는 스마트정보기기를웹과연동하기위한일련의핵심애플리케이션및표준을개 발, 기기컴퓨팅의구현과함께이를활용하기위한정보기기의개발등을추진 하고있다. < 출처 : http://www.kedic.or.kr/, e- 비지니스용어사전 ( 쿨타운 )> 인터넷상에서대부분의가상공간은웹 사이트 의공간, 온라인 쇼핑몰 의공간, 채팅 룸 의공간이다. 물리공간의많은정보들이웹상에구축되어가고있으나물 리적엔트리와웹가상공간에구축된정보와의시스템화된연결은거의없다. 오 늘날대부분의실생활이컴퓨터와관련된웹상의정보와실제의사물( 웹상의물 리적엔트리, 전자태그를부착하거나웹서버를내장한사물에대한 ID 혹은 URL) 과는거의일치하지않아많은문제들을노출하고있다. HP 는웹가상공간과물리공간이더가까이결합된다면물질세계와가상세계 가더부유하게되리라고전제하고생활속에서마주치는컴퓨터장치와사람들 이방문하는전자장소에특화된서비스와이동중의통신등이시스템적으로통 합된웹서비스의제공을시도하였다. 쿨타운은웹네트워크컴퓨팅기반의디지털가전, 프린터, 무선기기그리고 자동차등의장치속에웹기술을적용하여이동사용자(nomadic users) 를위한 새로운웹인프라를구현하였다. 즉물리적으로관련된웹기기들의엔트리(ID 혹은 URL) 를웹상의한 HTML 페이지( 웹가상공간) 에링크하여글로벌인터넷 통신과블루투스와같은근거리무선통신이가능한새로운디지털통신단말을 사용하는사람들이웹기반의새로운유 무선장치( 사물, 엔트리를가진장치 들) 존재하는전자장소에서근거리무선통신인터페이스혹은인터넷에연결된 - 230 -
미래의컴퓨터기술 사물을발견하고상호작용을통하여활용할수있게하였다. HP 는사람들과전자장소와사물이표현되는새로운웹인프라가동장하는환 경을 웹프레전스(web presence) 이라불렀다. 웹프레전스시스템은모든물리적 엔트리와관련된웹페이지와의자동적인지원과상호관계를유지케하는 홈페 이지 이다. 이새로운시도의대부분은전자태그와 PDA 사이의근거리무선통신 기술, 인터넷연결과근거리무선통신이가능한휴대용단말장치기술, 물리적 엔트리를가진사물과 로운웹기술이주요연구대상이었다. PDA를가진이동사용자사이에가상의다리를만드는새 사람들은일상생활속에서집, 사무실, 쇼핑몰등으로전자장소를이동하면서 다른사람과만나대화하고발견되는사물들을사용한다. 물론, 사람들은그전 자장소를방문한방문자혹은주민으로서사물을발견하고사용한다. 이때전자 장소는사람들과사물의집합지이거나저장소로서특별한역할을가진다. 사물은 소형칩형태의전자태그를부착하거나웹서버를내장하여 ID나관련된 URL 정보를무선신호등으로새로운휴대용단말에전달한다. 이와같이웹프레전스 는사람들전자장소그리고사물의세범주로물리적엔트리를구분한다. 이렇게 하여웹프레전스는사람들, 전자장소, 사물그리고웹내용을웹포털로구축하 여이동사용자가인터넷을통하여실제사물에접근할수있게한다. 전자장소는 플레이스매니저(PlaceManager) 라부르는웹서비스관리자가수 집한물리적엔트리들을조직함으로써실제장소와매핑된웹상의장소에실제 사물들을존재시킨다. 삶들은특정지역의플레이스매니저에게자신의 PDA 정보 (ID 혹은 URL) 를제공하거나개인사이에통신을용이하게하는 웹링크 (weblink) 서비스를제공하는글로벌웹홈페이지(global web home pages) 에 자신의정보를제공함으로써웹상에존재하게된다. < 출처 : 지경용외 11 명공 저 (2005), 유비쿼터스시대의보건의료, Jinhan M&B> 1.1 어디서나접근 (Ubiquitous access) 오늘날사람들은일터나집에서웹을사용하며쇼핑하거나여행중에도웹을 사용한다. 궁극적으로, 사람들은자신이네트워크의연결을원할때 ' 어디서나 연결이가능하다는것은발견한다. 즉, 웹은두가지면에서이동접근성을제공 해야한다. 첫째웹상의자원은표준 HTTP 프로토콜을지원하는모든장치가 접근할수있어야한다. 이것은사용자가휴대하는 PDA, 랩톱과같은범용기기 와디지털카메라와같은특정기능의정보기기를포함한다. 프린터나빔프로젝 트등의이동사용자가접하게되는기기에 HTTP 서버를장착하는것은간단하 다. 둘째웹의현재환경이지원하지않는자원에대한투명한접근을허락하는 것에의하여이동사용자를지원할수있다. 즉, 웹이모든 IP 기반장치와접속 - 231 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 이가능한것과마찬가지로비 IP 기반장치들도접속가능해야하기때문에, 웹 상에서 IP 기반이아닌다른방법을통한연결이필요하다. 1.2 장치독립적소프트웨어 (Just enough middleware) 이동사용자가가지고다니거나접하는다양한장치들은장치타입이나응용 타입에무관한소프트웨어의제공이필요하다. 이들장치는응용, 언어, 자원에 의해무거운부하가발생하는자바나 CORBA와같은미들웨어환경은적합하지 않다. 특정장치와다른엔트리( 전자태그를가진사물의 ID 혹은 URL) 와의정보 교환은바이너리형태나특정언어의존적이아닌 XML 문서나 MIME 타입을 사용하여수행해야한다. 장치들사이의이질성은웹표준의 HTTP나 URL에의 하여해소될수있다. 웹프레전스의응용은다양한디지털장치들을범용소프트 웨어로통합하여포함해야한다. 1.3 지역을위한지역화 (Local means local) 웹프레전스는핸드폰이나무선 IP와같은글로벌무선연결을사용하지않고 이동사용자에게웹서비스를수행한다. 예를들면이동사용자는지역웹서버와 간단한 peer-to-peer 그리고위치인식서비스(location-aware services) 의상호작 용으로글로벌무선서비스없이근처의프린터로인쇄할수있으며어디서나, 언제나, 누구에게나웹프레전스속에사용자자신의엔트리를투영할수있다. 웹프레전스는사용자의서비스를지역화하여글로벌서비스대비최소화된인 프라로효율적인서비스를제공한다. 1.4 쿨타운의응용사례 이동사용자에대한서비스제공을위한웹프레전스에대한데모사례로 수행한몇가지의 쿨타운 데모를중심으로살펴본다. 쿨타운미술관 HP가 쿨타운미술관은전시장과서점그리고그림, 조각등의전시물과 비컨 (beacons, 송수신기) 관람자로구성된다. 비컨은사물의엔트리( 전시물자체의 정보를제공하는 ID 혹은 URL) 를무선혹은적외선신호로발신한다. 전시물들 은전시물자체의엔트리를발신하는작은적외선혹은무선비컨을부탁하고 있다. 관람자는전시물에장착된비컨이발생하는전시물의엔트리( 웹URL) 를수 신할수있는 PDA 를사용한다. 관람자는휴대한 PDA의웹브라우저를사용하 여관람중인전시물의비컨이수신한 URL로링크하여관람중의전시물에대한 정보를읽거나관련된다른정보들을참조한다. 수신된 URL을북마크로저장하 여두면쿨타운미술관의온라인서점에서관련된서적이나엽서를구매할때 - 232 -
미래의컴퓨터기술 저장된 URL 을활용할수있다. 관람자가쿨타운서점으로이동하면, 관람자는 PDA 를사용하여판매되는서적이나달력, 엽서등이있는진열대를쉽게찾을 수있다. 수신된 URL 은관람자들에게관련된서적의서평과재고현황, 판매되 는엽서의색깔이나특징등에대한구매에도움이되는여러가지정보를제공 한다. 또한, 관람자는전시물을관람하거나서점에쇼핑할때필요한웹페이지의 인쇄를 PDA로서점내에있는프린터에게요청하고쿨타운미술관을떠날때 출구에서인쇄물을넘겨받을수도있다. 한편쿨타운미술관직원은웹프레전스의객체엔트리인각전시물의비컨이 발신하는 URL 을사용하여전시물현황을파악한다. 실제쿨타운의시나리오가 지금까지언급한새로운웹서비스를제공하기위해서는더넓은범위에대한 무선인터넷접근이가능한위치특화주소(location-specific addressing) 서비스 와지역근거리무선통신을결합해야한다. 그래서새로운 PDA 들은 802.11 같 은연결성을가져야하지만어떤위치감지(location-sensing) 나위치추적기술과 같은위치인식응용(location-aware application) 은필요하지않다. 쿨타운회의실 회의참석자가쿨타운회의실에들어감에따라. 참석자는자신의 PDA나휴대 폰으로주변의비컨이송신되는 URL 을모아쿨타운회의실을구축한다. 예를들 면, 참석자의 PDA가수집한 URL 은인터넷과연결된그회의실의빔프로젝트, 프린터그리고전자화이트보드로구축된쿨타운회의실웹페이지로연결한다. 구축된쿨타운회의실웹페이지는플레이스매니저가제공하는포털서비스이다. 이포털은야후와같은웹포털의지역버전이다. 포털의내용은현재의회의실 참석자나회의활동에맞추어져있다. 이메타서비스는참석자들이접속하는포 털, 게이트웨이혹은관련된서비스의집합지역할을한다. 참석자들의 PDA가적외선이나블루투스와같은근거리무선통신을사용하여 웹기기상에 이스쿼트(esquirt) URL 을생성한다. 예를들면빔프로젝트의임의 이스쿼트 URL이전달되면빔프로젝트에내장된웹서버상에공유웹브라우저 가생성되고, 공유웹페이지의내용이빔프로젝트를통하여스크린에투사된다. 참석자들은사용중인회의실에장치되어있는빔프로젝트나프린터와같은웹 기기들을이스쿼트 URL 들을통하여사용한다. 프린터에이스쿼트 URL을전달 하면프린터에내장된웹서버상의공유웹페이지내용을인쇄한다. 이방법을 통하여회의참석자는휴대폰이나팔목시계를사용하여웹상의정보를참조할 수있는 URL 들을무선으로회의실내의기기들에게전달하여동작하게한다. 즉 회의실내의웹기기들은참석자의 PDA나비컨들이발생하여침투시키는 URL 들로하나의공유웹홈페이지로구축되고구축된웹페이지를투사하거나인쇄 하는등의기기고유의처리를한다. - 233 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 플레이스매니저는방문자에게회사내의기기에대한사용을허락한다. 방화 벽내에있는내부직원, 회의실내에있는방문자, 회사내부의인트라넷, 외부의 인터넷, 방화벽그리고암호화되어있을수있는방문자의정보파악및사용자 인증의복잡한과정인 웹터널(web tunnel) 을거쳐방문자는마침내쿨타운회의 실의참석자가된다. 웹링크 는쿨타운회의실을완전하게제어하기위하여복합 양식의웹통신(multi-modal web-facilitated communications) 을지원한다. 방문 자는회의실등에접근가능하게공개된 URL을선택적으로사용하거나스스로 웹링크홈페이지에자신을등록해야한다. 원격회의참석자들도파일전송이나 장치연결없이회의실에장치된프린터에파일을인쇄한다. 이와같이회사의 방문자를관리하는플레이스매니저는프록시와방화벽역할을한다. 이쿨타운회의실시나리오는쿨타운미술관시나리오의 URL URL 주소화방법과 발견방법을확장하여인증과보안등의디렉토리관리와제거가능한제 어가능한서비스( 빔프로젝트, 프린트등) 를포함시킨것이다. 이러한방법들은 웹의기술확장과표준클라이언트서비스에기반하고있으며이동사용자를위 한어떠한중앙집중적인글로벌서비스도필요로하지않는다. 쿨타운버스 미술관과회의실시나리오는이동사용자가고정적인전자장소에서의웹공 간을보여주지만세번째데모는이동하는전자장소에서의웹공간을나타낸 다. 쿨타운의모든인프라가채워진웹버스는가장간단한형태의이동서비스 모델이다. 이인프라는쿨타운버스를위한플레이스매니저가폐쇄공간 (intra-bus) 과글로벌공간(internet) 을무선통신으로연결하는초소형컴퓨터로 이루어진다. 운전자는주로위치의존적인버스서비스를링크하는 URL이전달되면웹 브라우저로전달된서비스를사용한다. 쿨타운버스의컴퓨터는글로벌위치센 서를가지고있으며, HTTP 'GET' 명령으로글로벌위치센서의출력을읽어 들인다. 쿨타운버스컴퓨터가제공하는서비스는버스운전자에게버스운전을 위한맞춤형정보로제공된다. 예를들면지도서비스는버스의현재위치를안 내하며, 여행서비스는실제로운전자가볼수있는장소에밝은빛을비춘다. 쿨타운버스운전자는쿨타운회의실에서와같이쿨타운버스내에서상호작용 을한다. 쿨타운버스컴퓨터의글로벌무선인터넷연결성은쿨타운버스외부의일 반버스탑승자에게도동일하게적용된다. PDA를가지고버스를기다리는탑승 자들은버스정류장에서운행중인버스위치를문의할때쿨타운버스운전자 에게어느버스정류장에손님이있는가를알려준다. 그리고버스회사는전체적 버스운행을실시간으로자동분석하는데쿨타운버스서비스를사용한다. 이 - 234 -
미래의컴퓨터기술 시나리오는버스속의이동자와버스의도착을기다리는이동자에게유사한기 술을사용한다. 1.5 쿨타운시나리오들의공통점 쿨타운미술관과서점, 쿨타운회의실, 쿨타운버스에대한세가지의시나리 오가웹프레전스의다양한면을보여주고있지만사실은공통점이있다. 웹프레 전스를사용하는사용자들의공통점은물리적현실속에서사용자들이만나게 되는웹프레전스의링크엔트리를모으는것이다. 웹프레전스에서사람은어떤 물리적객체가제공하는웹페이지의링크를통하여물리적객체가제공하는웹 페이지의링크를통하여물리적세계를접한다. 물론, 물리적객체에대한연결 은사용자의클라이언트장치에모인 URL을클릭하면사용자의스크린에전달 된진짜웹페이지가나타난다. 그때사용자는쿨타운이아닌보통웹페이지의 가상공간을통한웹서핑을할수있다. 사용자는쿨타운의대상인미술관과서 점, 회의실, 버스속의공간을통해웹프레전스의다른엔트리도발견할수있다. 웹브라우저의사용자가웹콘텐츠의북마크로서 URL을이해하는것과물체에 대한메타정보에대한지시자로 URL 을이해하면적절하다. 웹브라우징을기반 으로하여웹상에존재하는물체들을구체화할수있는더많은시나리오가존 재할수있는데웹프레전스에의한물리적/ 가상적브라우징은상상할수있는많 은시나리오중의하나이다. < 출처 : http://justit.gigaro.net/1082.pdf, 쿨타운, 사람 장소 사물이함께하는웹공간, 김완석외 3 명 > 2. 스마트의료홈시스템 스마트의료홈시스템은다양한스마트센서들의네트워크로구성되고스마 트센서들은환자의의료정보를수집하는역할을수행한다. 스마트거울은피부 의변화는물론암발생의가능성까지도체크하고칩이내장된스마트밴드는 상처의치유상태를지속적으로점검한다. 집안곳곳에설치된비디오센서들은 환자의움직임을관찰하여환자의상태를체크한다. 혈당센서가부착된허리띠와 심장박동을측정하는센서가부착된핸드폰등도변화하는환자의건강상태를 점검한다. 스마트센서들은긴밀한네트워크를통하여연결되어있으며이들센 서들이산출한정보들은개인의료상담시스템으로전달된다. 이들센서들은늦은밤에깬노인을위해자동으로화장실불을켜거나깨어 있는동안노인에관한정보를기록하는역할을수행하고간호원들은센서를이 용해도움을필요로하는노인들을발견할수있다. 데이터베이스를통해노인들 의건강상태와약물투약상태등에대한기록을관찰하고노인이필요로할때 만도움이제공된다. 화상전화기와건강체크기기( 혈당, 혈압등) 가결합되어집안 - 235 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 의환자나노인들을주치의가화상으로대화하면서건강상태를검진하고데이터 는병원으로전송되어데이터베이스에저장된다. 건강화장실서비스( 헬스변기) 는 변기에앉으면체중, 체지방, 당뇨수치등을자동으로측정하고매일의건강상태 를확인한다. 사용자위치정보를효과적으로사용하기위해서는위치정보와사용자에대한 신원정보가결합돼야한다. 이를위해파악된위치정보를사용자의신원정보와 결합하는기술이필요하다. 즉, 출입문등에설치된지문인식기를이용한신원 파악절차를통과한후신원정보를가지고출입문에서부터해당사용자의위치 를추적함으로써사용자의신원정보와위치정보의결합된정보를파악할수있 다. 현재사용하고있는사용자신원파악기술로는지문인식, 홍채인식, RFID(Radio Frequency IDentification) 기술등이있다. 그러나유비쿼터스환경에 서는자연스러운형태의사용자신원파악기술이요구된다. 스마트의료홈시스템을이용하면아파트입주자는홈패드와연결된측정기 기로혈압이나체지방을체크홈네트워크서비스를통해병원의헬스케어시스 템과자동으로연결되어생활습관이나식단, 운동지침등원격건강관리서비스를 받을수있다. 상태가위급할경우에는병원응급서비스에직접연결자동진료 예약및응급상담서비스가제공된다. 유비쿼터스헬스케어(U-Healthcare) 서비 스는모든입주자들에게기본으로제공될뿐아니라병원에서직접측정된데이 터를가지고건강관리를해준다는점에서기존서비스와차이가있다. 유비쿼터스헬스케어홈서비스는생체정보단말기, 센서네트워크, 생체정보관 리플랫폼기술뿐아니라병원과의연계를통해유비쿼터스헬스케어서비스의 기반을마련해나갈것이다. 또한먼곳에사는가족또는친척과언제든지비디 오전화기능을가진단말기를통해서실시간으로통화할수있다. 고령자의경우 에는외출시에개인정보와 GPS(Global Positioning System) 가내장된휴대단말 기로목적지, 경로, 교통수단등네비게이션서비스를제공하며응급상황시자 신의정보를전송하게한다. < 출처 : 지경용외 11 명공저 (2005), 유비쿼터스 시대의보건의료, Jinhan M&B> 3. 실버타운의유비쿼터스헬스케어시스템실버타운에서측정한생체신호는무선및유선네트워크를통하여병원내에위치한서버에데이터들이전송되어야한다. 예를들어혈당수치를측정한다고하였을때이상적인유비쿼터스헬스케어시나리오는다음과같이세가지로나누어생각해보자. 가. A 등급( 응급상황) 1 저혈당성쇼크등아주응급상황인경우에는측정된생체신호가서버로넘 - 236 -
미래의컴퓨터기술 2 3 4 5 어갈때서버에서설치된결정시스템 (CDSS, clinical decision supporting system) 이응급상황임을체크한다. 임상결정시스템은 119 등응급이송센터에위급함을즉시알린다. 엠블런스는환자의집으로가서즉시위급한환자를병원으로이송하고그 동안환자의혈당치는병원의전자의무기록서버에전송되어이전데이터 와통합되어전자차트에기록되게된다. 응급실의의사는아직환자가도착하기전지금엠블런스로이송되고있는 환자의상태를전자차트를통해서파악하고있다. 환자도착즉시응급실의의사와간호사는미리파악한환자의의무기록을 기초로치료를시작한다. 나. B 등급( 주의상황) 1 2 응급상황은아니지만혈당치가주치의가미리지정해둔정상범위를넘어 선경우를이야기한다. 측정된생체신호는서버로넘어가서역시임상결정시스템에의해서콜센 터(Call center) 로전달된다. 콜센터(Call center) 에서는환자당사자혹은 보호자에게전화를해서환자의혈당치가주치의사가지정한값을넘어섰 음을환기시키고별이상이없는지의여부를체크하고주의를요한다. 다. C 등급( 일상생활) 1 2 3 주치의사가지정한혈당치의범위내에있는경우를이야기한다. 측정된혈당치는서버를통하여병원의전자차트가있는서버로전송되어 환자의데이터에병합된다. 한달혹은두달에한번규칙적으로담당주치의사를방문하여그동안 집에서의혈당치가어떠했는지에대하여의사의진료를받는다. 혈당과심전도두가지센서의신호를보낼수있는장치는핸드폰과가정내 의공유기를이용하였고, 생체정보를핸드폰이나 IP공유기로보내는방법은지그 비(ZigBee) 기술을이용하여전송한다. 가정내에있는경우에는 IP공유기를통하 도록하였고바깥에있는경우에는핸드폰을이용하여서버로데이터를전송하 였다. 병원내에설치된서버는생체데이터를저장하고관리하는역할을하며 동시에차트및도표를생성하고사용자에게권한별로데이터를보여주는역할 을하였다. < 출처 : 지경용외 11 명공저 (2005), 유비쿼터스시대의보건의료, Jinhan M&B> - 237 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 1. 참고문헌 1 참고자료 오세인(2004), 서비스@ 유비쿼터스스페이스, 전자신문사 2. 인터넷사이트 1 http://www.kebic.or.kr/, e-비지니스용어사전 - 238 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-7주탐색단원 2 활동지 7-1(1) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 발표와토론 ] 마이크로소프트 (Microsoft) 사의 이지리빙 (easy living) 프로젝트와 휴 렛팩커드 (HP) 사의 쿨타운 (cooltown) 프로젝트에 대하여 조사한 자료 를바탕으로프로젝트개요, 개발목표, 연구내용등에관한비교결과 를표의형태로정리해봅시다. 구분 이지리빙프로젝트 쿨타운프로젝트 개요 개발목표 - 239 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 정보과학-7주탐색단원 2 활동지 7-1(2) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 인터넷검색 ] 아래에 주어진 유비쿼터스기술관련용어에관한자료를인터넷에서 검색한다음, 누구나이해하기쉽도록각각 50 자이내로요약하여설 명해봅시다. 자동인식 (Auto-ID: Auto Identification) 미세전자기계시스템 (MEMS: Micro Electro Mechanical Systems) 유비쿼터스칩 (UC: Ubiquitous Chip) 스마트더스트 (Smart Dust) 유비쿼터스센서네트워크 (USN: Ubiquitous Sensor Network) - 240 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-7주탐색단원 2 활동지 7-1(3) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 주제별연구프로젝트 ] 아래에예시한이지리빙프로젝트의시나리오를읽어보고, 여러분도 유비쿼터스지능환경에서실현이가능한시나리오를상상하여독창적 으로제안해봅시다. 시나리오 #1: 사람이이지리빙연구실에들어오면전등이자동으로켜 진다. 연구실의마지막사람이연구실을떠나면전등은꺼진다. 시나리오 #2: 사람이실내에들어가컴퓨터를켜면, 사용자는웹을검 색하거나전등을켤수있다. 로그인후에, 사용자는자신의데스크톱 환경과정보에접근할수있다. 사용자가다른컴퓨터로이동한다면, 시스템은다시로그인을요구하지않은채, 동일한사용자에대한동 일한개인사용환경과정보접근을허용한다. 시나리오 #3: 사용자가워크스테이션에서작업하면서원하는정보가 실내의벽스크린에표시되기를명령하면, 이지리빙시스템은사용자 가요구한내용을벽스크린에표시한다. 사용자는계속하여자신이 사용하는컴퓨터의키보드와마우스로벽스크린과인터페이스한다. 사용자가랩톱컴퓨터를사용하는경우도동일하게벽스크린에정보 를표시하거나랩톱의키보드나마우스로인터페이스할수있다. 시나리오 #4: 사용자가실내의한컴퓨터를사용하고있다. 얼마후사 용자는일어나다른컴퓨터로걸어가앉는다. 그러면, 처음사용하던 컴퓨터는로그오프되고새로운컴퓨터에자동으로로그인된다. 내가상상하는시나리오 : - 241 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 정보과학-7주탐색단원 2 활동지 7-2(1) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 탐구활동 ] 기술발전에 따라 일상생활에 여러 가지 변화가 생기는 것은 흔히 볼 수있다. 예를들어지금은누구나휴대폰을가지고다니면서언제어 디서나 편리하게 멀리 떨어져 있는 가족이나 친구들과 통화를 할 수 있지만, 전화가집집마다보급되기전에는서로의소식이나안부를묻 기위하여 편지를써야 했던시절이있었으며교통수단이나우편제도 가발달하지못한옛날에는소식을전하기위하여직접사람을보내어 오고가는데만도몇달씩걸리던때가있었다. 이와같이현재에는우 리가 당연하다고 생각하는 일들이 과거에는 불가능했던 것처럼, 지금 은우리가상상만으로가능하다고여기는일들이미래에는일상생활에 서자연스럽게이루어질수있을것이다. (1) 부모님들이학교에다니던시절에는불가능했지만현재여러분은 일상생활에서쉽게접할수있는변화를 가옛날에는 3 가지만제시하여라. 지금은 나옛날에는 지금은 다옛날에는 지금은 - 242 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-7주탐색단원 2 활동지 7-2(2) 교육청영재교육원 중학교이름 (2) 부모님들이학교에다니던시절에는항상휴대하고생활하던물건이지만지금은가지고다니지않는물건 3 가지를제시하고, 그당시의휴대목적과지금은가지고다니지않게된이유를설명하여라. 가물건이름 : 휴대목적 : 지금은가지고다니지않는이유 : 나물건이름 : 휴대목적 : 지금은가지고다니지않는이유 : 다물건이름 : 휴대목적 : 지금은가지고다니지않는이유 : (3) 현재에는여러분이학교에서매일사용하는물건이지만미래에는거의아무도사용하지않을것으로예상되는물건 3 가지를제시하고그이유를설명하여라. 가물건이름 : 이유 : 나물건이름 : 이유 : 다물건이름 : 이유 : - 243 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 8 주주제휴대목적에따른기능분석하기 본활동은 미래의컴퓨터기술 단원의여덟번째시간으로서개인이휴대하 고다니는물건이나기계장치의변천과정에대하여살펴봄으로써각각의휴대목 적과그에따른주요기능들을분석해본다. 사회가복잡해지고기술이발달할수 록사람들이항상휴대하고다니면서사용하고자하는욕구가늘어남에따라현 재우리들은많은물건들을항상몸에지니고생활하고있다. 디지털시대를맞 이하여그동안사람들이보편적으로휴대하던물건들이새로운정보통신기기들 로대체되거나통합되는과정을겪으면서언제어디서나네트워크에연결되어 있는새로운개인용휴대장치의개발은가속화되어왔다. 이번활동에서는현재 가장대표적인개인용휴대장치의하나인휴대폰의발전과정을통하여휴대목적 과기능사이의연관성을학습한다음, 앞으로어떠한정보통신기술이휴대목적 과기능에적용될수있을지예측해본다. 교육목표 1. 2. 3. 4. 정보과학분야사고력신장정보과학분야적성강화정보과학분야특정지식습득정보과학분야특수능력습득 교육내용 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 3-10. 인간과컴퓨터의상호작용 4-1. 문제의구조화및모델링능력 - 244 -
미래의컴퓨터기술 세부교육내용 이전시간에주어진활동지의내용에대하여발표를실시한다. 발표한내용에대해토론하고, 토론한내용을정리한다. 인류역사를통해항상휴대하고다닌물건들의변천과정을조사한다. 현재사람들이가장많이휴대하고다니는물건들을조사하여휴대목적과그에따른기능들을분석한다. 주요기능변화에따른휴대폰의발달과정을분석한다. 새로운정보통신기기를설계하기위한휴대목적과기능을제시한다. 교육방법 발표와토론, 강의, 자료조사, 주제별연구프로젝트 - 245 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) < 교육목표 - 교육내용 - 세부교육내용 - 교육방법의유기적연관성 > 교육목표 교육내용 세부교육내용 교육방법 1. 정보과학분야사고력신장 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 이전시간에주어진활 동지의내용에대하여 발표를실시한다. 발표한내용에대해토 론하고, 토론한내용을 정리한다. 새로운정보통신기기 를설계하기위한휴대 목적과기능을제시한 다. 발표와토론주제별연구프로젝트 2. 정보과학분야적성강화 2-3. 정보과학과실생활과의연계성 이전시간에주어진활 동지의내용에대하여 발표를실시한다. 발표한내용에대해토 론하고, 토론한내용을 정리한다. 인류역사를통해항상 휴대하고다닌물건들 의변천과정을조사한 다. 발표와토론 3. 정보과학분야특정지식습득 3-10. 인간과컴퓨터의상호작용 현재사람들이가장많 이휴대하고다니는물 건들을조사하여휴대 목적과그에따른기능 들을분석한다. 자료조사강의 4. 정보과학분야특수능력습득 4-1. 문제의구조화및모델링능력 현재사람들이가장많 이휴대하고다니는물 건들을조사하여휴대 목적과그에따른기능 들을분석한다. 주요기능변화에따른 휴대폰의발달과정을 분석한다. 자료조사강의주제별연구프로젝트 - 246 -
미래의컴퓨터기술 준비물 교사용학생용 관련시청각자료, 인터넷검색용 PC 학생용활동지 필기도구 사진 - 247 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 교수학습활동 학습단계 도입활동 교수학습활동 금주의학습주제와내용을 소개하고, 수업진행방법과시간계획을설명한다. 시간 ( 총 90 분 ) 지도초점및유의점 10 학생들이무슨학습활동 을하게되는지명확하 게설명한다. 간단한질의응답을통해활동 15 이전시간에배포한활 지수행결과를확인하고, 필 동지의내용을모두확 요한경우발표와토론을진 인하도록지도한다. 행한다. 본활동 토론내용을종합정리한다. 활동지를사용하여다양한학 습활동을진행한다. 5 40 각자노트에기록한다. 활동지순서에따라차례대로진행한다. - 인터넷검색 강의진행시활동지작 - 주제별연구프로젝트 성에필요한시간을주 어정리하도록한다. 본활동에서학습한내용을 10 각자노트에기록하도록 정리활동 정리한다. 다음주교육주제와준비사 항을안내하고, 활동지내용 10 지도한다. 활동지내용에관련된질의응답시간을가진다. 에대하여자세히설명한다. 주요초점질문 1. 시대적으로사람들이항상휴대하고다닌물건들이왜바뀌었는가? 2. 휴대폰의기능이어떻게발전되어왔는가? 3. 어떤물건의휴대목적과그에따른기능들을구체적으로나열할수있는가? - 248 -
미래의컴퓨터기술 지도활동 도입활동 1. 이번차시의세부교육내용을소개합니다. 인류역사를통해항상휴대하고다닌물건들의변천과정을조사한다. 현재사람들이가장많이휴대하고다니는물건들을조사하여휴대목적과그에따른기능들을분석한다. 주요기능변화에따른휴대폰의발달과정을분석한다. 새로운정보통신기기를설계하기위한휴대목적과기능을제시한다. 본활동 1. 지난시간에차시학습안내와함께제시한활동지수행결과를확인합니다. 1) [ 자료조사] < 활동지 7-2(1)> 지금은우리가상상만으로가능하다고여기는일들이미래에는일상생활 에서자연스럽게이루어질수있을것입니다. 부모님들이학교에다니던시절에는불가능했지만현재여러분은일상생 활에서쉽게접할수있는변화를 3 가지만제시해봅시다. 부모님들이중 고등학교에다니던시절에는항상휴대하고생활하던물 건이지만지금은가지고다니지않는물건 3 가지를제시하고, 그당시의휴 대목적과지금은가지고다니지않게된이유를설명해봅시다. 현재에는여러분이학교에서매일사용하는물건이지만미래에는거의아 무도사용하지않을것으로예상되는물건 해봅시다. 3가지를제시하고그이유를설명 이번차시의학습주제와내용에대한학습동기를부여하기위해지난시간 에배포한활동지에학생들이작성한내용을질의응답을통해확인한다. 필요한 경우일부우수한수행결과물의내용을발표하게하고, 그내용에대하여토론을 진행한다. 활동지 7-2(1) 사용 - 249 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 2. 준비학습을위한학습지수행결과와토론한내용을정리합니다. 1) [ 발표와토론] < 활동지 8-1(1)> 각자조사한자료들을발표한결과중가장많은학생들이공통적으로제 시한것들에대하여순위를매기고선정이유를정리해봅시다. 부모님이살던시절과현재와의가장큰변화 과거에는누구나가지고다녔지만현재에는사용하지않는물건 현재에는학교에서매일사용하고있지만미래에는사라질물건 위의조사결과를종합해볼때, 지난 30년동안우리의일상생활에가장 큰영향을준기술발전은무엇인가요? 가장많은학생이제시한내용들을순위를매겨가면서정리하도록지도한다. 이때, 게임처럼순위별로점수화하여가장많은점수를얻은학생에게특별한 혜택이나명예를수여한다면, 학생들이좀더재미있고활발하게발표와토론에 참여도록유도할수있다. 읽기자료참조 활동지 8-1(1) 사용 3. 학습활동내용 1) [ 인터넷검색] < 활동지 8-1(2)> 미래사회를배경으로제작된국내외영화들을살펴보고, 영화속의인물들이항상휴대하고다니면서일상생활에서자주사용하는제품들의주요기능이나사용목적에대하여조사해봅시다. 영화관련사이트에수록된정보의양이방대하므로무작정모든영화를대상으로검색하지않도록미리몇가지관심있는영화들을교사가지정하여검색하도록하는것도가능하다. 인터넷에서검색한내용을요약하여각자노트에메모하도록지도한다. 정상적인수업운영을위하여제한된시간내에검색을마치도록요구한다. 만일시간이부족한경우에는나중에집에서개인적으로보완하도록한다. 읽기자료참조 활동지 8-1(2) 사용 2) [ 인터넷검색] < 활동지 8-1(3)> - 250 -
미래의컴퓨터기술 소설이나잡지, 혹은신문기사등을통해미래에사람들이휴대하고다니 면서자주사용하게될것으로예측되는제품들에대하여어디에서무슨목 적으로사용하는지를조사해봅시다. 미래관련자료들을검색할때어떤키워드를가지고검색하는것이좋은지 학생들과질의응답을통해칠판에나열해놓은뒤에인터넷검색을하도록지도 한다. 인터넷에서검색한내용을요약하여각자노트에메모하도록지도한다. 정 상적인수업운영을위하여제한된시간내에검색을마치도록요구한다. 만일시 간이부족한경우에는나중에집에서개인적으로보완하도록한다. 읽기자료참조 활동지 8-1(3) 사용 3) [ 주제별연구프로젝트] < 활동지 8-1(4)> 현재일상생활을위해개인이항상휴대하고다니는물건들은무엇인지최대한많이적어봅시다. ( 연령대별로중복가능) 가장많은학생이제시한내용들을순위를매겨가면서정리하도록지도한다. 이때, 게임처럼순위별로점수화하여가장많은점수를얻은학생에게특별한혜택이나명예를수여한다면, 학생들이좀더재미있고활발하게수업에참여하도록격려할수있다. 독창적이고다양한생각을할수있도록함부로교사가예시를사용해학생들의생각을한쪽방향으로유도하지않도록주의한다. 또한, 학생들간에도다른사람의생각을참고하지말고전적으로혼자만의생각을적도록요구한다음, 정리단계에서다른학생과나의생각차이를느낄수있게수업을운영한다. 활동지 8-1(4) 사용 4) [ 주제별연구프로젝트] < 활동지 8-1(5)> 앞의자료에서가장많이중복되는휴대용제품 품별로사용목적이무엇인지명확하게정의해봅시다. 5가지를선정하여각제 가장많은학생이제시한내용들을순위를매겨가면서정리하도록지도한다. 이때, 게임처럼순위별로점수화하여가장많은점수를얻은학생에게특별한 혜택이나명예를수여한다면, 학생들이좀더재미있고활발하게수업에참여하 도록격려할수있다. 독창적이고다양한생각을할수있도록함부로교사가예 시를사용해학생들의생각을한쪽방향으로유도하지않도록주의한다. 또한, - 251 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 학생들간에도다른사람의생각을참고하지말고전적으로혼자만의생각을적도록요구한다음, 정리단계에서다른학생과나의생각차이를느낄수있게수업을운영한다. 활동지 8-1(5) 사용 5) [ 주제별연구프로젝트] < 활동지 8-1(6)> 현재널리사용되는개인용휴대물건중에서컴퓨터기술과관련이있다 고생각되는제품 5 가지를선정하고, 각제품별로어떤기능이컴퓨터기술 과관련이있는지제시해봅시다. 가장많은학생이제시한내용들을순위를매겨가면서정리하도록지도한다. 이때, 게임처럼순위별로점수화하여가장많은점수를얻은학생에게특별한 혜택이나명예를수여한다면, 학생들이좀더재미있고활발하게수업에참여하 도록격려할수있다. 독창적이고다양한생각을할수있도록함부로교사가예 시를사용해학생들의생각을한쪽방향으로유도하지않도록주의한다. 또한, 학생들간에도다른사람의생각을참고하지말고전적으로혼자만의생각을적 도록요구한다음, 정리단계에서다른학생과나의생각차이를느낄수있게 수업을운영한다. 특히, 휴대폰, MP3 등과같이현재대부분의학생들이사용하고 있는물건에대해서는주로사용목적과필요성에따른기능위주로생각하도록 지도한다. 활동지 8-1(6) 사용 정리활동 1. 학습내용정리 1) 개인의휴대목적과그에따른물건들에대하여학습한결과를정리한다. 2) 미래의휴대용정보통신기기에필요한기능들을정리한다. 2. 다음주교육내용안내 1) [ 자료조사] < 활동지 8-2(1)> 20 년후여러분이사회생활을하면서항상가지고다닐것으로예상되는 물건들을 5 개만우선순위를정해제시하고, 휴대목적과함께제품의크기나 모양, 무게나부피등과같이여러분이상상한모습을대략적으로설명해봅 시다. 만일현재에는전혀알수없는물건이라면여러분스스로제품의명 칭을멋있게작명해봅시다. - 252 -
미래의컴퓨터기술 단순히물건의명칭이나기능을나열하는것이아니라물건의사용목적에적 합하도록모양이나크기이외에도무게, 표면의재질, 충격에대한강도등과같 이물건을만드는사람입장에서상상하도록지도한다. 활동지 8-2(1) 사용 2) [ 자료조사] < 활동지 8-2(2)> 인체내에물리적으로삽입하지않는다는조건하에서어떤휴대방법이미 래에는가장많이사용될것인지예측해보고, 인터넷검색을통해여러분의 생각이옳다고주장하기위한근거자료들을찾아서제시해봅시다. 단순히주머니나가방에넣거나손으로들고다닌다는식의휴대방법이아니 라, 휴대한상태에서사용이간편하고다른활동에지장이없도록새로운휴대방 법을제안해보도록지도한다. 특히, 자신이제안한휴대방법에대하여객관적이 고논리적인근거를제시하기위하여혹시자신의생각과유사한경우에대하여 집중적으로자료를찾아보도록지도한다. 활동지 8-2(2) 사용 3) [ 탐구활동] < 활동지 8-2(3)> 미래사회에서사람들이여러분이제시한물건들을휴대하고있는모습을그림으로표현하고, 각각의명칭과휴대방식을나타내봅시다. 내생각과아이디어를다른사람들에게효과적으로설명하기위하여그림이나도표를이용해표현하도록지도한다. 필요한경우에는신체의특정부분을확대하여그림을그리는것도좋은방법이라고설명한다. 활동지 8-3(3) 사용 다음주의학습주제에대하여간략하게소개한다음, 활동지작성을통해수업시간에발표와토론이원활하게진행될수있도록세부준비사항들을설명한다. 활동지의내용에대하여문제를잘이해하지못한학생들에게질문과응답을통해활동지작성이다음수업에어떻게활용될것인지이해시킨다. - 253 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 평가 평가내용 기술발전에따른휴대목적의변천과정을얼마나구체적이고논리적으로설명 할수있는지를통해인간과컴퓨터의상호작용에대한지식을평가한다. 앞으로휴대폰에추가될새로운기능에대하여휴대목적과필요성을연관지 어설명할수있는지를통해창의적인문제발견및해결능력과정보과학과 실생활과의연계성을평가한다. 발표와토론에얼마나적극적으로참여하는지를통해정보과학과실생활과의 연계성을평가한다. 인터넷검색및자료조사결과를얼마나독창적이고논리적으로잘요약하여 정리하였는지를통해창의적인문제발견및해결능력과문제의구조화및모 델링능력을평가한다. 평가방법 발표및토론평가: 본활동 1, 2번활동시평가 활동지평가: 본활동 3번 3), 4), 5) 주제별연구프로젝트수행결과를평가 평가기준 개인의휴대목적과필요성을시대흐름에따라정확히이해하였는가? 새로운휴대목적과필요성을논리적으로설명하였는가? 휴대폰에추가될새로운기능을독창적으로제안하였는가? 평가유의점 발표와토론에학생들이적극적으로참여하도록지도한다. 수업진행순서에따라활동지작성을마치고다음활동으로넘어가도록지도 한다. - 254 -
미래의컴퓨터기술 읽기자료 1. 휴대용묵호 (Portable Ink Pots) [ 그림 1] 조선시대휴대용묵호 조선시대에휴대용으로먹물을담아다닐수있는용기이다. 왼쪽의묵호들은 백동으로된원통형의본체와뚜껑으로구성되며, 끈을꿰어차고다닐수있게 만들었다. 안에는작은막이가있어먹물이위로튀는것을막고있다. 오른쪽 묵호들은가지와잎이장식된뚜껑이, 감모양 용머리형의먹물통에는붓을넣어 다닐수있는대롱이달려있다. 특히용머리형묵호는용의입으로부터대롱이 뻗어있으며입을벌리는모양으로먹물통이열린다. < 출처 : http://www.musenet.or.kr/main.asp/, 경기도박물관 > 2. 휴대용앙부일구 휴대용앙부일구는몸에지닐수있는소형의오목해시계를말한다. 조선세 종 19 년(1937) 에현주일구ㆍ천평일구ㆍ정남일구등과같은일련의천문기구가제 작되었는데, 이때앙부일구도함께만들어졌다. 이후앙부일구( 晷 ) 는조선 후기까지우리나라를대표하는해시계로널리애용되었다. 조선전기에는글자를 모르는백성을위하여 12 지신상의시신( ) 을글자대신새겼고, 그것을사람 이많이다니는길가에설치하여공중시계로사용할정도였다. 그리고조선후기 에는궁궐이나관공서, 때로는명문대가집등의정원에설치해놓고시간을측 - 255 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 정하기도하였다. 기도하였다. 더욱이주머니에넣을수있을정도로작은휴대용이만들어지 [ 그림 2] 휴대용앙부일구( 해시계) 이휴대용앙부일구에는 晷 極高 度 九 ( 앙부일구 북극고37도39분15 초) 라고새긴명문이있어, 서울의위도를표준으로삼은앙부 일구임을알수있다. 그외에제작자인강건의이름과 同 年 ( 동치신미년) 이라는제작연대(1871) 도새겨져있다. 반구형의앙부일구와함께매우정확한 지남침을두어자오선를정확하게맞출수있게한점이뛰어나다. 반구형해시 계면의지름은 2.8cm, 나침반의지름은 1.9cm로주위에 24방향의글자가새겨져 있다. 시간을알수있는시반( ) 에는대형의앙부일구와마찬가지로오목면에 시각선과계절선이그려져있다. 계절선은동지에서하지에이르는 24절기를 13 개의계절선으로표시하였다. 일년중에서하지때에그림자가가장짧기때문에 하나의계절선으로표시하고, 또동지때에그림자가가장길기때문에이것역 시하나의선으로처리하였다. 즉하지선과동지선은각각한개의선으로처리 되었다. 그리고나머지 22 개의절기는그사이의선으로표시하였는데, 하지( ) 후인소서때와동지( 冬 ) 전인대설때의그림자길이가같은까닭에한 개의선에 2 절기를나타내었다. 이런식으로하여 13 개의위선( ) 으로계절선 - 256 -
미래의컴퓨터기술 을나타내었다. 다음으로시각선은계절선과직교되게그어, 인( ) 시부터술( ) 시까지를새겼다. 이휴대용앙부일구는조선시대에만든해시계중에서가장소형으로정교하게제작되었을뿐만아니라, 공예품으로서의예술적가치도높은유물로평가된다. 특히제작자와제작연대가명기되어있어학술적인가치또한높다. < 출처 : http://sca.visitseoul.net/intro/intro.htm, 서울문화재 > 3. 휴대용잔디밭 캐나다의데일리뉴스와미국크리스찬사이언스모니터등에소개된, 휴대 용잔디밭 ([ 그림 3] 의위사진) 은네명의건축학도들이만들어낸것이다. 캐나다핼리팩스에위치한달하우지건축학교의데이비드갤러허등은공원 에서쉽게볼수있는 잔디밭출입금지 푯말이의아스러웠다. 시민들은잔디밭 을맨발로걷고싶어하지만, 시원한잔디밭을눈으로볼수있을뿐실제로그 위를걷거나뛰어다는일은금지되어있는것이다. 다람쥐쳇바퀴에서아이디어를얻은, 휴대용잔디밭은하루종일잔디밭을걷 는기분을맛보게해준다. 학교에갈때도수퍼마켓을향할때에도 - 넘어지지 만않는다면 - 잔디만을맨발로밟으며걸어갈수있다. 한편영국글래스고의존길버트건축회사는지난 6월말즉석주차장잔디 밭([ 그림 3] 의아래사진) 을개발해화제를모았다. 자동차들이독점하는볕좋은 주차공간에, 잔디카펫을깔고나무를세워놓으면훌륭한정원이마련된다고 회사는주장한다. 즉석주차장잔디밭 은주차공간을시민들에게돌려달라는메 시지를담고있는, 시위도구이기도하다. < 출처 : http://news.nate.com/, 네이트닷컴뉴스기사검색 > - 257 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) [ 그림 3] 휴대용잔디밭 - 258 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-8주탐색단원 2 활동지 8-1(1) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 발표와토론 ] 각자조사한자료들을발표한결과중가장많은학생들이공통적으로제시한것들에대하여순위를매기고선정이유를정리해봅시다. 가부모님이살던시절과현재와의가장큰변화 순위 1 2 3 4 5 변화내용 선정이유 나과거에는누구나가지고다녔지만현재에는사용하지않는물건 순위 1 2 3 4 5 물건이름 선정이유 다현재에는학교에서매일사용하고있지만미래에는사라질물건 순위 1 2 3 4 5 물건이름 선정이유 라위의조사결과를종합해볼때, 지난 30 년동안우리의일상생활에가장큰영향을준기술발전은무엇인가요? - 259 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 정보과학-8주탐색단원 2 활동지 8-1(2) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 인터넷검색 ] 미래사회를배경으로제작된국내외영화들을살펴보고, 영화속의인물들이항상휴대하고다니면서일상생활에서자주사용하는제품들의주요기능이나사용목적에대하여조사해봅시다. 제품명 영화제목주요기능 ( 또는사용목적 ) - 260 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-8주탐색단원 2 활동지 8-1(3) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 인터넷검색 ] 소설이나잡지, 혹은신문기사등을통해미래에사람들이휴대하고다니면서자주사용하게될것으로예측되는제품들에대하여어디에서무슨목적으로사용하는지를조사해봅시다. 제품명 사용장소 사용목적 - 261 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 정보과학-8주탐색단원 2 활동지 8-1(4) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 주제별연구프로젝트 ] 현재일상생활을위해개인이항상휴대하고다니는물건들은무엇인지최대한많이적어봅시다. ( 연령대별로중복가능 ) 구분 휴대용제품 초등학생 중 고등학생 대학생 직장인 가정주부 노인 - 262 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-8주탐색단원 2 활동지 8-1(5) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 주제별연구프로젝트 ] 앞의자료에서가장많이중복되는휴대용제품 5 가지를선정하여각제품별로사용목적이무엇인지명확하게정의해봅시다. 제품명 휴대목적 - 263 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 정보과학-8주탐색단원 2 활동지 8-1(6) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 주제별연구프로젝트 ] 현재널리사용되는개인용휴대물건중에서컴퓨터기술과관련이있다고생각되는제품 5 가지를선정하고, 각제품별로어떤기능이컴퓨터기술과관련이있는지제시해봅시다. 제품명 컴퓨터기술과관련이있는주요기능 ( 복수응답가능 ) - 264 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-8주탐색단원 2 활동지 8-2(1) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 자료조사 ] 20 년후여러분이사회생활을하면서항상가지고다닐것으로예상되는물건들을 5 개만우선순위를정해제시하고, 휴대목적과함께제품의크기나모양, 무게나부피등과같이여러분이상상한모습을대략적으로설명해봅시다. 만일현재에는전혀알수없는물건이라면여러분스스로제품의명칭을멋있게작명해봅시다. 순위 제품명 휴대목적 제품의외형에대한설명 1 2 3 4 5-265 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 정보과학-8주탐색단원 2 활동지 8-2(2) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 자료조사 ] 휴대폰이나 MP3 플레이어를 주머니에 넣고 다니는 대신에 최근에는 목걸이나안경, 손목시계등과같은형태로휴대하기편리하도록새로 운방법들이많이개발되고있습니다. 인체내에물리적으로삽입하지 않는다는 조건하에서 어떤휴대방법이미래에는가장많이사용될것 인지예측해보고, 인터넷검색을통해여러분의생각이옳다고주장하 기위한근거자료들을찾아서제시해봅시다. 자료명 URL 제시한이유 자료명 URL 제시한이유 자료명 URL 제시한이유 - 266 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-8주탐색단원 2 활동지 8-2(3) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 탐구활동 ] 앞의활동지 8-2(2) 에서제시한근거를토대로미래사회에서사람들이활동지 8-2(1) 에서나열한물건들을휴대하고있는모습을그림으로표현하고, 각각의명칭과휴대방식을나타내봅시다. - 267 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 9 주주제휴대방법에따른디자인제안하기 본활동은 미래의컴퓨터기술 단원의아홉번째시간으로서일상생활을통 해좀더편리하고간편하게휴대할수있는다양한방법들을살펴봄으로써각 종정보통신기기들을휴대할수있는새로운방법을탐구하고그에따른기술 적인문제들을도출한다. 이번활동에서는현재가장대표적인개인용휴대장치 인 MP3/PMP나디지털카메라의휴대방식을통하여새로운휴대방식이적용되기 위하여필요한새로운기술적과제들은무엇인지알아본다. 미래사회를다룬영 화나소설을통해앞으로사람들이항상휴대하고다닐것으로예상되는것들을 나열한다음, 각각에대하여가장적합한휴대방식을제시하고그이유를논리적 으로설명한다. 교육목표 1. 3. 4. 5. 정보과학분야사고력신장정보과학분야특정지식습득정보과학분야특수능력습득정보과학분야일반능력신장 교육내용 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 3-10. 인간과컴퓨터의상호작용 4-1. 문제의구조화및모델링능력 5-1. 자율적탐구및학습능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 - 268 -
미래의컴퓨터기술 세부교육내용 이전시간에주어진활동지의내용에대하여발표를실시한다. 발표한내용에대해토론하고, 토론한내용을정리한다. MP3와 PMP 의다양한휴대방식을조사한다. 좀더편리하고간편하게휴대할수있는새로운휴대방식을제안한다. 새로운휴대방식을구현하기위해서필요한기술개발과제를도출한다. 미래의휴대용기기에대한새로운휴대방식을제안하고, 제품의외형적특징 을설계한다. 교육방법 발표와토론, 전문가특강또는강의, 자료조사, 주제별연구프로젝트 - 269 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) < 교육목표 - 교육내용 - 세부교육내용 - 교육방법의유기적연관성 > 교육목표 교육내용 세부교육내용 교육방법 1. 정보과학분야사고력신장 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 좀더편리하고간편하 게휴대할수있는새 로운휴대방식을제안 한다. 미래의휴대용기기에 대한새로운휴대방식 을제안하고, 제품의외 형적특징을설계한다. 주제별연구프로젝트발표와토론 3. 정보과학분야특정지식습득 3-10. 인간과컴퓨터의상호작용 좀더편리하고간편하 게휴대할수있는새 로운휴대방식을제안 한다. 주제별연구프로젝트 4. 정보과학분야특수능력습득 4-1. 문제의구조화및모델링능력 미래의휴대용기기에 대한새로운휴대방식 을제안하고, 제품의외 형적특징을설계한다. 새로운휴대방식을구 현하기위해서필요한 기술개발과제를도출 한다. 주제별연구프로젝트전문가특강강의 5. 정보과학분야일반능력신장 5-1. 자율적탐구및학습능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 이전시간에주어진활 동지의내용에대하여 발표를실시한다. 발표한내용에대해토 론하고, 토론한내용을 정리한다. MP3와 PMP의다양한 휴대방식을조사한다. 자료조사발표와토론강의 - 270 -
미래의컴퓨터기술 준비물 교사용학생용 관련시청각자료, 인터넷검색용 PC 학생용활동지 필기도구 사진 - 271 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 교수학습활동 학습단계 도입활동 교수학습활동 금주의학습주제와내용을 소개하고, 수업진행방법과시간계획을설명한다. 시간 ( 총 90 분 ) 지도초점및유의점 10 학생들이무슨학습활동 을하게되는지명확하 게설명한다. 간단한질의응답을통해활동 15 이전시간에배포한활 지수행결과를확인하고, 필 동지의내용을모두확 요한경우발표와토론을진 인하도록지도한다. 행한다. 본활동 토론내용을종합정리한다. 활동지를사용하여다양한학 습활동을진행한다. 5 40 각자노트에기록한다. 활동지순서에따라차례대로진행한다. - 인터넷검색 강의진행시활동지작 - 주제별연구프로젝트 성에필요한시간을주 어정리하도록한다. 본활동에서학습한내용을 10 각자노트에기록하도록 정리활동 정리한다. 다음주교육주제와준비사 항을안내하고, 활동지내용 10 지도한다. 활동지내용에관련된질의응답시간을가진다. 에대하여자세히설명한다. 주요초점질문 1. 어떤물건을가장편리하게휴대하고다닐수있는방법은무엇인가? 2. MP3/PMP 나디지털카메라를항상간편하게휴대할수있는새로운방법은 무엇인가? 3. 정보통신기기의새로운휴대방법에따른기술개발과제는무엇인가? - 272 -
미래의컴퓨터기술 지도활동 도입활동 1. 이번차시의세부교육내용을소개합니다. MP3와 PMP 의다양한휴대방식을조사한다. 좀더편리하고간편하게휴대할수있는새로운휴대방식을제안한다. 새로운휴대방식을구현하기위해서필요한기술개발과제를도출한다. 미래의휴대용기기에대한새로운휴대방식을제안하고, 제품의외형적 특징을설계한다. 본활동 1. 지난시간에차시학습안내와함께제시한활동지수행결과를확인합니다. 1) [ 탐구활동] < 활동지 8-2(3)> 미래사회에서사람들이물건들을휴대하고있는모습을그림으로표현하 고, 각각의명칭과휴대방식을나타내봅시다. 이번차시의학습주제와내용에대한학습동기를부여하기위해지난시간 에배포한활동지에학생들이작성한내용을질의응답을통해확인한다. 필요한 경우일부우수한수행결과물의내용을발표하게하고, 그내용에대하여토론을 진행한다. 활동지 8-2(3) 사용 2. 준비학습을위한학습지수행결과와토론한내용을정리합니다. 1) [ 발표와토론] < 활동지 9-1(1)> 가장많은학생들이공통적으로제시한것들에대하여순위를매기고각 각의선정이유를정리해봅시다. 미래에사람들이항상휴대할물건의외형상특성 미래사람들이가장선호할것으로예상되는휴대방법 위의조사결과를종합해볼때, 앞으로 20년후에사람들의휴대방법에 가장큰영향을줄것으로기대되는새로운기술은무엇일까요? 가장많은학생이제시한내용들을순위를매겨가면서정리하도록지도한다. 이때, 게임처럼순위별로점수화하여가장많은점수를얻은학생에게특별한 혜택이나명예를수여한다면, 학생들이좀더재미있고활발하게발표와토론에 - 273 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 참여도록유도할수있다. 필수정보참조 읽기자료참조 활동지 9-1(1) 사용 3. 학습활동내용 1) [ 인터넷검색] < 활동지 9-1(2)> 미래사회를배경으로하는영화속의주인공이항상휴대하고다니면서 자주사용하는물건들의휴대방법을조사해봅시다. 단, 총과칼과같은모든 무기들은대상에서제외합니다. 영화관련사이트에수록된정보의양이방대하므로무작정모든영화를대 상으로검색하지않도록미리몇가지관심있는영화들을교사가지정하여검 색하도록하는것도가능하다. 인터넷에서검색한내용을요약하여각자노트에 메모하도록지도한다. 정상적인수업운영을위하여제한된시간내에검색을마치 도록요구한다. 만일시간이부족한경우에는나중에집에서개인적으로보완하 도록한다. 필수정보참조 읽기자료참조 활동지 9-1(2) 사용 2) [ 인터넷검색] < 활동지 9-1(3)> 소설이나잡지, 혹은신문기사등을통해미래사회에서사람들이가장많 이휴대하고다닐물건의사용방법과그에따른휴대방법을예측해봅시다. 미래관련자료들을검색할때어떤키워드를가지고검색하는것이좋은지 학생들과질의응답을통해칠판에나열해놓은뒤에인터넷검색을하도록지도 한다. 인터넷에서검색한내용을요약하여각자노트에메모하도록지도한다. 정 상적인수업운영을위하여제한된시간내에검색을마치도록요구한다. 만일시 간이부족한경우에는나중에집에서개인적으로보완하도록한다. 필수정보참조 읽기자료참조 활동지 9-1(3) 사용 3) [ 주제별연구프로젝트] < 활동지 9-1(4)> - 274 -
미래의컴퓨터기술 미래사회에서일상생활을위해모든사람들이공통적으로항상휴대하고다니는물건이있다고가정할때, 각각의구분에따라휴대하는방법이어떻게차이가나는지상상해봅시다. 가장많은학생이제시한내용들을순위를매겨가면서정리하도록지도한다. 이때, 게임처럼순위별로점수화하여가장많은점수를얻은학생에게특별한혜택이나명예를수여한다면, 학생들이좀더재미있고활발하게수업에참여하도록격려할수있다. 독창적이고다양한생각을할수있도록함부로교사가예시를사용해학생들의생각을한쪽방향으로유도하지않도록주의한다. 또한, 학생들간에도다른사람의생각을참고하지말고전적으로혼자만의생각을적도록요구한다음, 정리단계에서다른학생과나의생각차이를느낄수있게수업을운영한다. 필수정보참조 읽기자료참조 활동지 9-1(4) 사용 4) [ 주제별연구프로젝트] < 활동지 9-1(5)> < 활동지 9-1(4)> 에서가정한바와같이미래사회에서모든사람들이항상휴대하고다니는물건의외형을디자인해봅시다. 3차원입체형태의대략적인스케치와함께앞모습과뒷모습, 그리고좌우에서바라본옆모습을각각나누어상세하게나타내어봅시다. 가장독창적인디자인을제시한학생에게특별한혜택이나명예를수여한다면학생들이좀더재미있고활발하게수업에참여하도록격려할수있다. 독창적이고다양한생각을할수있도록함부로교사가예시를사용해학생들의생각을한쪽방향으로유도하지않도록주의한다. 만일수업여건이허락한다면종이, 플라스틱과같은재활용품을이용하여모형을제작하도록요구한다음, 자신이제작한시제품을직접모델이되어휴대방법을시연하도록진행한다면더욱효과적인수업이될수있다. 읽기자료참조 활동지 9-1(5) 사용 5) [ 주제별연구프로젝트] < 활동지 9-1(6)> - 275 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 미래에가장널리사용되는개인용정보통신기기에반드시포함되어야할 기능을 5 가지제시한다음, 각각의기능에따른휴대방법상의제약조건은 무엇인지제시해봅시다. 어떤기능을제시했는가하는관점이아니라각기능에따른휴대방법상의 제약조건이타당한근거가있는지에대하여초점을맞추어생각하도록지도한다. 이때, 다른학생들에비하여독창적인기능을제시하거나비슷한기능을제시하 더라도그에따른제약조건을충분히논리적으로근거를가지고제시한경우에 특별한혜택이나명예를수여한다면, 학생들이좀더재미있고활발하게수업에 참여하도록격려할수있다. 독창적이고다양한생각을할수있도록함부로교 사가예시를사용해학생들의생각을한쪽방향으로유도하지않도록주의한다. 읽기자료참조 활동지 9-1(6) 사용 정리활동 1. 학습내용정리 1) 현재 MP3 나휴대폰을휴대하면서불편하게느꼈던문제점을정리한다. 2) 미래의휴대용정보통신기기를간편하게휴대할수있는방법들을정리한다. 2. 다음주교육내용안내 1) [ 자료조사] < 활동지 9-2(1)> 미래사회에서모든사람들이반드시사용할것으로예상되는개인용정보 통신기기에반드시포함되어야할기능에대하여여러분의생각이옳다고주 장하기위한과학적인근거자료들을찾아서제시해봅시다. 단순히근거자료를찾는것에만국한하지말고그자료를통해자신이주장 하고자하는내용에도움이되는자료인지논리적인연관성을가지고자료를찾 아보도록지도한다. 다음주의학습주제에대하여간략하게소개한다음, 활동 지작성결과가다음수업시간에자신이직접미래의휴대용정보통신기기를설 계하기위한중요한기초자료라는것을미리명확하게설명함으로써다음수업 에차질이생기지않도록지도한다. 활동지 9-2(1) 사용 - 276 -
미래의컴퓨터기술 평가 평가내용 미래의휴대용기기에대한새로운휴대방식을제안하고, 제품의외형적특 징을설계하는과정을통해창의적인문제발견및해결능력, 인간과컴퓨터의 상호작용에대한지식과문제의구조화및모델링능력을평가한다. 좀더편리하고간편하게휴대할수있는새로운휴대방식을제안하고구현 하기위해필요한기술개발과제를도출하도록함으로써, 창의적인문제발견 및해결능력과문제의구조화및모델링능력을평가한다. 앞으로휴대폰에추가될새로운기능에대하여휴대목적과필요성을연관지 어설명할수있는지를통해창의적인문제발견및해결능력을평가한다. 이전시간에주어진활동지의내용에대한발표와토론에얼마나적극적으로 참여하는지를통해상호작용과의사소통능력을평가하고, MP3, PMP의다양 한휴대방식을조사하게함으로써자율적탐구및학습능력을평가한다. 인터넷검색및자료조사결과를얼마나독창적이고논리적으로잘요약하여 정리하였는지를통해자율적탐구및학습능력을평가한다. 평가방법 발표및토론평가: 본활동 2번활동시평가 활동지평가: 본활동 3번 3), 4), 5) 주제별연구프로젝트수행결과를평가 평가기준 새로운휴대목적과필요성을논리적으로설명하였는가? 휴대폰에추가될새로운기능을독창적으로제안하였는가? 평가유의점 발표와토론에학생들이적극적으로참여하도록지도한다. 제한된시간내에발표내용을요약하여발표하도록한다. 수업진행순서에따라활동지작성을마치고다음활동으로넘어가도록지도 한다. - 277 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 필수정보 1. 휴대방법에대한표현 현재우리들이어떤물건을휴대하는모습을보면상당히다양하다. 따라서, 어떤특정물건을휴대하는방법은곧그물건자체에대한연구와함께물건의 특성에따라적당한사용방법이무엇인가에의하여결정된다. 이와같이다양한 휴대방법을표현하기위한방법의하나로다음과같이사람의행동을나타내는 동사를이용하여분류할수있다. 입는다 옷( 바지, 잠바, 셔츠등등) 쓴다 모자, 헬멧, 안경, 선글라스, HMD(Head Mount Display) 찬다 허리띠, 팔찌, 발찌, 시계, 완장 낀다 반지, 장갑, 치아보정물 건다 목걸이, 귀걸이 신는다 신발, 양말 두른다 목도리, 머리띠, 붕대 끼운다 콘택트렌즈 이식한다 생체칩, 인공뼈, 외과수술 복용한다 캡슐형약품 찬다 뺏지, 명찰 든다 핸드백 멘다 가방 붙인다 반창고, 스티커 칠한다 매니큐어 - 278 -
미래의컴퓨터기술 읽기자료 1. 현재의가장보편적인휴대방법예시 목걸이로휴대 : 이동시나야외활동시적합 암밴드로휴대 : 런링이나운동시에적합 벨트클립으로휴대 : 간단한산책이나야외활동시적합 [ 그림 1] 현재가장보편적인휴대방법의예 2. 내게맞는 PDA 어떻게휴대해야할까? PDA 는아직도얼리어댑터의범주에서벗어나기에는많은사람들에게신기 한물건으로인식되고있다. 더구나가격도수십만원대에달하기에웬만한재 력을갖춘사용자가아니라면선뜻구입결정을내리기힘들다. 덕분에 PDA를애 지중지아끼고보호하려는심리는당연하다. 하지만이렇게아끼기만한다면 - 279 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) PDA 는본연의기능을제대로발휘하기어렵다. 과연사용하기편리하면서도 PDA 를보호할수있는휴대법은없는것일까? 휴대방법에따라용도가달라진다. PDA 를가지고다니는방법에따라그용도가달라진다. 언제어디서나꺼낼 수없다면 PDA의이름처럼개인정보를제공해야하는일에장애가생길수밖에 없다. 가방속에넣고다닌다면언제어디서나꺼내기어렵다. 특히지하철이나 버스에서서서갈때는더욱사용하기어려워진다. 결국전화번호검색은휴대폰 을이용하고 PDA에는이북검색정도의기능만한정적으로사용하게돼결국 PDA 의본연의기능이약해질수밖에없다. 또한비나눈이올때에는케이스가 없이본체만갖고있다면 크기나종류에따른휴대법 PDA 를꺼내기조차어려울것이다. PDA 크기에따라휴대방법은달라질수밖에없다. 팜이나셀빅같은작은크 기의 PDA는그나마휴대하기쉽지만포켓PC 중휴대폰기능을내장한제품들 은사실상가방속에넣지않으면휴대하기어렵다. PDA를휴대할수있는가장 일반적인방법은몇가지가있다. 가방속에넣고다니면꺼내기가어렵기때문에이보다는몸에지니고다니 는방법이바람직하다. 주머니속에넣고다니려면반드시케이스를사용하는것 이좋다. 케이스를사용하면혹시나흘려바닥에떨어뜨릴때도충격을어느정 도흡수해 PDA 의액정이손상되는것을막을수있다. 다만분실가능성이높고 먼지등의이물질이잘끼기때문에자주청소해주어야하는불편함이있다. 허리에차고다니는방법도있다. 허리에차고다니는방법은대부분의국내 사용자가기피하는휴대방법이지만주머니속에넣고다닌것보다훨씬안전 하며주머니가없는옷을입고있을때에도사용할수있다. 이방법역시케이 스를이용해야하는데서있을때는편리하지만앉아있을때에는불편하다는단 점이있다. 또한가지방법은넥스트랩을이용하는것이다. 마치휴대폰처럼목에걸고 다니면언제든지 PDA 를사용할수있다는장점이있다. 다만목에걸수있는 PDA 는그종류가제한될수밖에없다. 크기는물론이고무게도생각해야하기에 팜이나셀빅같은일부작은기종에만해당되는방법이다. 또한 PDA에넥스트랩 고리를연결할수있는구멍이있어야한다. 이방법역시장점만있는것은아 닌데자칫잘못하면떨어뜨리기쉽다. 특히넥스트랩을이용할때는대부분케 이스없이사용하기때문에액정보호를위한커버가없으면액정에상처를주 기쉽고떨어뜨리면거의대부분액정이깨지게된다. 알맞은케이스의선택 케이스의선택은휴대방법을좌우한다. 케이스를구입하기전에자신에게알 - 280 -
미래의컴퓨터기술 맞은스타일의휴대방법을고려해서케이스를구입해야한다. 주머니속에넣고 다니려면대부분의케이스를무리없이쓸수있다. 다만양복안주머니속에넣 고다닐생각이라면 PDA 의앞뒷면만가려주는케이스가적합하다. 이런케이스 는명함이나크레디트카드를꼽고다닐수있으며두께가얇고가벼워휴대성 이뛰어나다. 다만이러한형태의케이스는먼지가많이있는바지나가방속에 넣을때 PDA 를안전하게보호하지못한다. 허리에차고다니고자한다면벨트클 립이있는제품을선택해야한다. 벨트클립이케이스에고정돼있는케이스도있지만이보다는케이스와벨트 클립부분이분리가가능한제품을골라야여러모로휴대하고다닐수있는방법 이많다. 목에걸고다닐목적이라면넥스트랩의고리부분과끈부분이쉽게탈 착되는제품이바람직하다. 또한끈이충분히길어야목에걸고있는상태에서도 PDA 를사용할수있다. 어떠한케이스를사용하던가장중요한부분은 PDA의 안전한보호와언제어디서든자신있게또한재빠르게꺼낼수있는케이스가 가장좋은케이스라는것을고려해야비싼 PDA 가제값을할수있다. < 출처 : http://www.zdnet.co.kr/, 내게맞는 PDA 어떻게휴대해야할까 > 3. Wearable computer 의개발동향 Wearable computer 에관하여다수의특허를갖고있고제품을출시한미국 자이버넛(Xybernaut) 사는 Wearable computer 를 몸에부착해컴퓨터행위를할 수있는모든것 이라고규정하고있습니다. 미국과일본의웨어러블컴퓨터에 관한접근은각각다기능(fully functional) PC 와같은웨어러블시스템, PC 기능 에근접한울트라스몰디바이스로구분할수있습니다. Wearable computer 는초기에는군사용으로주로고려했지만현재는비행기 엔진의보수유지등좁은공간에서방대한매뉴얼과핸즈프리를요구하는업무 분야에서높은수요가예상되고있습니다. 현재개발되어있는 wearable 컴퓨터 의전원장치는충전을통해서전원을공급하고있지만머지않아인체자체의 생체에너지를전원으로바꾸거나혹은인간의움직임에서발생되는에너지를 전기에너지로바꿀수있게될것으로보입니다. 지금은거의대부분의손목시 계들이건전지로작동이되지만태엽을감아시계를동작시키던시절이있었습 니다. 그때흔들어서시계를동작시키는흔들이시계가있었습니다. 이러한원 리를이용하여허리나신발에설치되어있는진동을전기로전환시키는장치를 이용하여사용자가걸으면서움직이는동안항상전기가발생하게되고이러한 전기를이용하여 Wearable 컴퓨터에전원을공급할수있습니다. 전자회사들이컴퓨터를만들지만 Wearable 컴퓨터는더이상전자회사만의 제품이아니게되었습니다. 컴퓨터라는기능을가지지만입는다는개념자체는 - 281 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 의복또는악세사리이기때문에의류업체가관심을가지지않을수없을것입니 다. 1999년에는기업들을중심으로한입는컴퓨터개발컨소시엄이결성되기시 작했습니다. 컨소시엄의공동개발참여자는스포츠용품업체아디다스, 청바지 업체리바이스, 패션디자이너브랜드쿠레주, 섬유업체베킨텍스, 컴퓨터업체 바소데이터시큐리티, 전자업체렉시텔등 7 개업체. 2000년 12월에는 IBM도 시장에뛰어들었습니다. 패션액세서리에컴퓨터기능을부여한 디지털주얼리 가그것입니다. 액세서리가 Wearable 컴퓨터의대열에합류하게되었고, 심장박 동소리에따라반짝이는귀고리로혈압을측정하고, 반지를문질러웹사이트를 검색하는장면들로관객들의관심을끌었습니다. IBM 은또한의료기기인초소형심장박동측정기를개발하였습니다. IBM이 퍼베이시브컴퓨팅( 생활속의컴퓨팅) 전략의일환으로만든 wearable 컴퓨터 의 일종입니다. 이측정기는착용한사람의심장에이상이감지되면지정된사람의 핸드폰이나, PDA, 노트북컴퓨터등으로근거리무선망 < 블루투스> 를통해자동 으로도움을청하는기능을탑재되어있습니다. < 출처 : http://www.csitcorp.co.kr/, Wearable computer 의개발동향 > - 282 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-9주탐색단원 2 활동지 9-1(1) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 발표와토론 ] 가장많은학생들이공통적으로제시한것들에대하여순위를매기고각각의선정이유를정리해봅시다. 가미래에사람들이항상휴대할물건의외형상특성 순위 1 2 3 4 5 제품명 휴대방법에따른외형상특징 나미래사람들이가장선호할것으로예상되는휴대방법 순위 휴대방법 선정이유 1 2 3 다위의조사결과를종합해볼때, 앞으로 20 년후에사람들의휴대방법에가장큰영향을줄것으로기대되는새로운기술은무엇일까요? - 283 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 정보과학-9주탐색단원 2 활동지 9-1(2) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 인터넷검색 ] 미래사회를배경으로하는영화속의주인공이항상휴대하고다니면서 자주사용하는물건들의휴대방법을조사해봅시다. 단, 총과칼과같 은모든무기들은대상에서제외합니다. 제품명 영화제목 휴대방법 - 284 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-9주탐색단원 2 활동지 9-1(3) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 인터넷검색 ] 소설이나잡지, 많이휴대하고 봅시다. 혹은신문기사등을통해미래사회에서사람들이가장 다닐물건의사용방법과그에따른휴대방법을예측해 제품명 사용방법 휴대방법 - 285 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 정보과학-9주탐색단원 2 활동지 9-1(4) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 주제별연구프로젝트 ] 미래사회에서일상생활을위해모든사람들이공통적으로항상휴대하고다니는물건이있다고가정할때, 각각의구분에따라휴대하는방법이어떻게차이가나는지상상해봅시다. 구분 휴대방법의특징 초등학생 중 고등학생 대학생 직장인 가정주부 노인 - 286 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-9주탐색단원 2 활동지 9-1(5) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 주제별연구프로젝트 ] 활동지 9-1(4) 에서가정한바와같이미래사회에서모든사람들이항상휴대하고다니는물건의외형을디자인해봅시다. 3 차원입체형태의대략적인스케치와함께앞모습과뒷모습, 그리고좌우에서바라본옆모습을각각나누어상세하게나타내어봅시다. - 287 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 정보과학-9주탐색단원 2 활동지 9-1(6) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 주제별연구프로젝트 ] 미래에가장널리사용되는개인용정보통신기기에반드시포함되어야할기능을 5 가지제시한다음, 각각의기능에따른휴대방법상의제약조건은무엇인지제시해봅시다. 기능 휴대방법상의제약조건 - 288 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-9주탐색단원 2 활동지 9-2(1) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 자료조사 ] 미래사회에서 모든 사람들이 반드시 사용할 것으로 예상되는 개인용 정보통신기기에반드시포함되어야할기능에대하여여러분의생각이 옳다고주장하기위한과학적인근거자료들을찾아서제시해봅시다. 자료명 URL 제시한이유 자료명 URL 제시한이유 자료명 URL 제시한이유 - 289 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 10 주주제새로운개인용휴대장치설계하기 본활동은 미래의컴퓨터기술 단원의열번째시간으로서현재우리가주 변에서흔히볼수있는각종휴대용정보통신기기들의기능을통합하여미래 사회에서누구나휴대하고다닐만한하나의새로운개인용휴대장치를상상해 본다. 미래의유비쿼터스환경에적합한새로운기기는기존의기기들이가지고 있는기능들을단순히하나로통합하는것이아니라, 기술발전에따라미래사회 에서필요없을것으로예상되는기능은없애고새롭게필요할것으로예상되는 기능은추가되어야한다. 이번활동에서는개인별혹은그룹별로제안하고자하 는새로운개인용휴대장치의기능들을나열하고그에따른최적의휴대방법을 제시한다. 이때, 새로운기기가신체의일부분이되거나인체에직접삽입하는 형식의휴대방법은제외하기로한다. 교육목표 1. 2. 5. 정보과학분야사고력신장 정보과학분야적성강화 정보과학분야일반능력신장 교육내용 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 2-2. 정보과학의미래비전제시 5-1. 자율적탐구및학습능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 - 290 -
미래의컴퓨터기술 세부교육내용 이전시간에주어진활동지의내용에대하여발표를실시한다. 발표한내용에대해토론하고, 토론한내용을정리한다. 미래사회를다룬영화나소설을통해자료를수집한다. 브레인스토밍과정을통해학생들이제안한기능이과연미래에꼭필요한 것인지논의하고, 미래사회를예측하여현재에는필요없지만미래에는반드시필요한기능들을도출한다. 모둠별로설계한새로운정보통신기기의기능을개인의휴대목적에따라차례대로나열한다. 제안한기기의외형디자인과사람이휴대하고있는모습을그림으로표현한다. 교육방법 발표와토론, 인터넷검색, 전문가특강, 주제별연구프로젝트 - 291 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) < 교육목표 - 교육내용 - 세부교육내용 - 교육방법의유기적연관성 > 교육목표 교육내용 세부교육내용 교육방법 1. 정보과학분야사고력신장 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 팀별로설계한새로운 정보통신기기의기능 을개인의휴대목적에 따라차례대로나열한 다. 제안한기기의외형디 자인과사람이휴대하 고있는모습을그림으 로표현한다. 주제별연구프로젝트 2. 정보과학분야적성강화 2-2. 정보과학의미래비전제시 브레인스토밍 과정을 통해학생들이제안한 기능이과연미래에꼭 필요한것인지논의하 고, 미래사회를예측하 여현재에는필요없지 만미래에는반드시필 요한기능들을도출한 다. 주제별연구프로젝트전문가멘토링 5. 정보과학분야일반능력신장 5-1. 자율적탐구및학습능력 5-2. 상호작용과의사소통능력 이전시간에주어진활 동지의내용에대하여 발표를실시한다. 발표한내용에대해토 론하고, 토론한내용을 정리한다. 미래사회를다룬영화 나소설을통해자료를 수집한다. 인터넷검색발표와토론 - 292 -
미래의컴퓨터기술 준비물 교사용학생용 관련시청각자료, 인터넷검색용 PC 학생용활동지 필기도구 사진 - 293 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 교수학습활동 학습단계 도입활동 교수학습활동 금주의학습주제와내용을 소개하고, 수업진행방법과시간계획을설명한다. 시간 ( 총 90 분 ) 지도초점및유의점 10 학생들이무슨학습활동 을하게되는지명확하 게설명한다. 간단한질의응답을통해활동 15 이전시간에배포한활 지수행결과를확인하고, 필 동지의내용을모두확 요한경우발표와토론을진 인하도록지도한다. 행한다. 본활동 토론내용을종합정리한다. 활동지를사용하여다양한학 습활동을진행한다. 5 40 각자노트에기록한다. 활동지순서에따라차례대로진행한다. - 주제별연구프로젝트 강의진행시활동지작 - 연구보고서작성 성에필요한시간을주 - 자료조사 어정리하도록한다. 본활동에서학습한내용을 10 각자노트에기록하도록 정리활동 정리한다. 다음주교육주제와준비사 항을안내하고, 활동지내용 10 지도한다. 활동지내용에관련된질의응답시간을가진다. 에대하여자세히설명한다. 주요초점질문 1. 미래사회에서는어떤물건을항상휴대하고다닐것인가? 2. 만일한가지정보통신기기만휴대한다고가정하면어떤모습으로휴대하고 다닐것인가? - 294 -
미래의컴퓨터기술 지도활동 도입활동 1. 이번차시의세부교육내용을소개합니다. 미래사회를다룬영화나소설을통해자료를수집한다. 브레인스토밍과정을통해학생들이제안한기능이과연미래에꼭필요한것인지논의하고, 미래사회를예측하여현재에는필요없지만미래에는반드시필요한기능들을도출한다. 모둠별로설계한새로운정보통신기기의기능을개인의휴대목적에따라차례대로나열한다. 제안한기기의외형디자인과사람이휴대하고있는모습을그림으로표현한다. 본활동 1. 지난시간에차시학습안내와함께제시한활동지수행결과를확인합니다. 1) [ 자료조사] < 활동지 9-2(1)> 미래사회에서모든사람들이반드시사용할것으로예상되는개인용정보통신기기에반드시포함되어야할기능에대하여여러분의생각이옳다고주장하기위한과학적인근거자료들을찾아서제시해봅시다. 이번차시의학습주제와내용에대한학습동기를부여하기위해지난시간에배포한활동지에학생들이작성한내용을질의응답을통해확인한다. 필요한경우일부우수한수행결과물의내용을발표하게하고, 그내용에대하여토론을진행한다. 이때, 학생이자신의생각이나주장을발표할경우에는반드시객관적인근거자료를가지고논리적으로주장하도록지도하는것이중요하다. 활동지 9-2(1) 사용 2. 준비학습을위한학습지수행결과와토론한내용을정리합니다. 1) [ 발표와토론] < 활동지 10-1(1)> 미래의개인용정보통신기기가갖추어야할기능에관한발표와토론을통해여러분이선정한주요기능과그에따른사용방법을구체적으로정리해봅시다. 가장많은학생이제시한내용들을순위를매겨가면서정리하도록지도한다. - 295 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 이때, 게임처럼순위별로점수화하여가장많은점수를얻은학생에게특별한혜택이나명예를수여한다면, 학생들이좀더재미있고활발하게발표와토론에참여도록유도할수있다. 활동지 10-1(1) 사용 3. 학습활동내용 1) [ 주제별연구프로젝트] < 활동지 10-1(2)> 미래사회에서사용하게될새로운개인용휴대장치를독창적으로설계하 기위하여개인별혹은모둠별로어떤장소에서무슨목적으로사용할장치 인지상황을아래와같은형식으로표현해봅시다. 이때, 전화를건다, TV 를본다 등과같이일반적인상황보다미래사회를상상하여새로운휴대장 치를제안할수있도록가능한한상세하게상황을묘사하도록노력해봅시 다. 상황: 사용자는현재 ~을 ~하고있다. 장소: ~에서 ~을사용한다. 사용목적: ~을위하여사용자는 ~을 ~한다. 주제별로연구프로젝트를수행하여연구보고서를작성해야하므로학생개 개인의능력과학생수를고려하여개인별혹은 2~3명이모둠을이루어한가 지주제를선정하도록지도한다. 이때, 연구주제를선정하는방법은미래에어 떤장소에서무슨목적으로사용할개인용휴대장치를설계할것인가하는장소 와사용목적에따라결정된다. 이때, 다음단계로수업을진행하기위하여학생 들에게가급적구체적인상황을설정하도록요구한다. 정상적인수업운영을위하 여제한된시간내에연구주제선정을마친다. 활동지 10-1(2) 사용 2) [ 주제별연구프로젝트] < 활동지 10-1(3)> 여러분이가정한상황에서개인별혹은모둠별로제안한새로운휴대장치 가어떻게사용되는지구체적인시나리오를제시하고, 개인용휴대장치가갖추어야할세부적인기능들을나열해봅시다. 사용목적에맞도록 미래관련시나리오를구성하기위해서는먼저구체적인상황설정이전제조 건이된다. 학생들이구체적으로상황을설정하고자신이설계하고자하는개인 용휴대장치의사용목적과그에따른세부적인기능들을분명하게표현하도록 지도한다. 이때, 특정학생이나특정모둠의시나리오, 사용목적, 세부기능들을 - 296 -
미래의컴퓨터기술 칠판에작성하여다른학생이나모둠이어떤부분에주의해야하는지사례로들어주는것도하나의방법이다. 정상적인수업운영을위하여제한된시간내에일차적인작업을마치도록요구한다. 만일시간이부족한경우에는나중에개인적으로보완하도록한다. 활동지 10-1(3) 사용 3) [ 주제별연구프로젝트] < 활동지 10-1(4)> 여러분이제시한개인용휴대장치의세부적인기능에대하여실제구현하기위하여어떤컴퓨터관련기술이필요한지생각해봅시다. 궁극적인수업의목적은얼마나멋진장치를설계하는가가아니라제안한장치의세부기능들을구현하기위하여필요한미래의컴퓨터기술들을추론하는데에있다. 가장기본적이고핵심적인미래의컴퓨터기술을제시한학생들에게순위를매겨가면서서로경쟁을시켜가장많은점수를얻은학생에게특별한혜택이나명예를수여한다면, 학생들이좀더재미있고활발하게수업에참여하도록격려할수있다. 독창적이고다양한생각을할수있도록함부로교사가예시를사용해학생들의생각을한쪽방향으로유도하지않도록주의한다. 활동지 10-1(4) 사용 4) [ 연구보고서작성] < 활동지 10-1(5)> 여러분이고안한미래의새로운개인용휴대장치가어떻게사용되는지마 치만화나영화의한장면처럼그림으로그려봅시다. 아울러, 그림에대한 배경이나시나리오에대한설명을실감나게붙여봅시다. 연구보고서를작성함에있어서일반적인작문이아니라만화나영화의한장 면처럼직관적인표현과창의적인아이디어를표현하도록지도한다. 특히, 학생 들의학습성취도를파악함에있어서특정지식에대한습득여부보다는얼마나 창의적이고종합적으로미래의컴퓨터기술에대한이해가이루어졌는지에대 하여지도한다. 활동지 10-1(5) 사용 정리활동 1. 학습내용정리 1) 학생이제시한장치의사용목적과그에따른세부기능들을정리한다. 2) 각각의세부기능에대하여필요한미래의컴퓨터기술을정리한다. - 297 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 3) 작성된연구보고서를전시하여학생들이감상하도록한다. 2. 다음주교육내용안내 1) [ 자료조사] < 활동지 10-2(1)> 미래사회에대한전반적인이해와앞으로실용화될것으로예상되는새로 운정보기술들에대한예측을통하여미래의교수 학습환경에서는현재의 무엇이어떻게바뀔지상상해봅시다. 이러한미래의교육환경을배경으로하고있는시나리오를미래관련서 적이나영화, 혹은인터넷검색을통해조사해봅시다. 학생입장에서가장직관적이고자연스럽게상상해볼수있는주제중의하나 로서미래의교육환경을다음주학습주제로선정하였음을설명한다. 10년후혹 은 30년후와같이구체적인미래시점을제시하여현재의정보통신관련기술 발전추세를감안하여미래를상상해보도록지도한다. 미래의교육환경을배경으로하고있는영화나소설등을검색할때어떤 키워드를가지고검색하는것이좋은지학생들과질의응답을통해칠판에나열 해놓은뒤에인터넷검색을하도록지도한다. 인터넷에서검색한내용을요약하 여각자노트에메모하도록지도한다. 활동지 10-2(1) 사용 2) [ 자료조사] < 활동지 10-2(2)> e- 러닝(learning) 이란무엇인지알아봅시다. u- 러닝(learning) 이란무엇인지알아봅시다. u- 러닝(learning) 에관련된자료를수집하여정리해봅시다. e-러닝과 u-러닝에관한기사나자료는많지만정확한용어의개념이나정의 를이해하기에는충분하지않으므로정답을찾기보다는학생스스로개념을정 의해보도록지도한다. 일반적인방법으로각종사전을이용하여쉽게찾을수 없는용어이므로웹문서, 블로그, 지식검색, 웹사이트등과같이다양한자료들을 수집하여내용을확인한다음, 자신이정의하고자하는내용에도움이되는자료 인지논리적인연관성을가지고자료를찾아보도록지도한다. 활동지 10-2(2) 사용 다음주의학습주제에대하여간략하게소개한다음, 활동지작성을통해수업시간에발표와토론이원활하게진행될수있도록세부준비사항들을설명한 - 298 -
미래의컴퓨터기술 다. 활동지의내용에대하여문제를잘이해하지못한학생들에게질문과응답을통해활동지작성이다음수업에어떻게활용될것인지이해시킨다. 평가 평가내용 새로운정보통신기기의기능을개인의휴대목적에따라차례대로나열하고, 휴대모습을그림으로표현함으로써, 창의적인문제해결및해결능력을평가한 다. 미래사회에대한충분한논리적근거를가지고새로운개인용정보통신휴대 장치의기능을나열하였는지를통해정보과학의미래비전제시능력을평가한 다. 이전시간에주어진활동지의내용에대한발표와토론에얼마나적극적으로 참여하는지를통해상호작용과의사소통능력을평가하고, 미래사회를다룬영 화나소설을통해자료를수집하게함으로써자율적탐구및학습능력을평 가한다. 평가방법 발표및토론평가: 본활동 2번활동시평가 활동지평가: 본활동 3번 1), 2), 3) 주제별연구프로젝트수행결과를평가 연구보고서평가: 본활동 3번 4) 연구보고서작성결과를평가 평가기준 각각의기능에대하여필요한근거를충분히설득력있게제시하고있는가? 새로운휴대장치를독창적으로제안하였는가? 평가유의점 발표와토론에학생들이적극적으로참여하도록지도한다. 수업진행순서에따라활동지작성을마치고다음활동으로넘어가도록지도 한다. 새로운휴대장치에대한평가에서단순한기능의나열보다는각각의기능에 대하여미래사회에대한예측결과를토대로무슨목적으로어떻게사용될수 있는지구체적으로제시하도록지도한다. - 299 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 정보과학-10주탐색단원 2 활동지 10-1(1) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 발표와토론 ] 미래의개인용정보통신기기가갖추어야할기능에관한발표와토론을통해여러분이선정한주요기능과그에따른사용방법을구체적으로정리해봅시다. 주요기능 구체적인사용방법 - 300 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-10주탐색단원 2 활동지 10-1(2) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 주제별연구프로젝트 ] 미래사회에서 사용하게될새로운개인용휴대장치를독창적으로설 계하기위하여개인별혹은모둠별로어떤장소에서무슨목적으로사 용할장치인지상황을아래와같은형식으로표현해봅시다. 이때, 전화를건다, TV 를본다 등과같이일반적인상황보다미래사회를 상상하여새로운휴대장치를제안할수있도록가능한한상세하게상 황을묘사하도록노력해봅시다. 상황: 사용자는현재 ~을 ~하고있다. 장소: ~에서 ~을사용한다. 사용목적: ~을위하여사용자는 ~을 ~한다. - 301 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 정보과학-10주탐색단원 2 활동지 10-1(3) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 주제별연구프로젝트 ] 여러분이가정한상황에서개인별혹은모둠별로제안한새로운휴대장치가어떻게사용되는지구체적인시나리오를제시하고, 사용목적에맞도록개인용휴대장치가갖추어야할세부적인기능들을나열해봅시다. - 302 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-10주탐색단원 2 활동지 10-1(4) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 주제별연구프로젝트 ] 여러분이제시한개인용휴대장치의세부적인기능에대하여실제구현하기위하여어떤컴퓨터관련기술이필요한지생각해봅시다. 주요세부기능 필요한기술 - 303 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 정보과학-10주탐색단원 2 활동지 10-1(5) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 연구보고서작성 ] 여러분이고안한미래의새로운개인용휴대장치가어떻게사용되는지마치만화나영화의한장면처럼그림으로그려봅시다. 아울러, 그림에대한배경이나시나리오에대한설명을실감나게붙여봅시다. [ 배경설명 ] [ 시나리오설명 ] - 304 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-10주탐색단원 2 활동지 10-2(1) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 자료조사 ] 1. 미래사회에대한전반적인이해와앞으로실용화될것으로예상되는새로운정보기술들에대한예측을통하여미래의교수 학습환경에서는현재의무엇이어떻게바뀔지상상해봅시다. 바뀔대상 현재모습 미래모습 관련정보기술 2. 이러한미래의교육환경을배경으로하고있는시나리오를미래관련서적이나영화, 혹은인터넷검색을통해조사해봅시다. - 305 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 정보과학-10주탐색단원 2 활동지 10-2(2) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 자료조사 ] 1. e- 러닝 (learning) 이란무엇인지알아봅시다. 2. u- 러닝 (learning) 이란무엇인지알아봅시다. 3. u- 러닝 (learning) 에관련된자료를수집하여정리해봅시다. 자료명 u- 러닝관련내용 - 306 -
미래의컴퓨터기술 11 주주제미래의일상생활상상하기 본활동은 미래의컴퓨터기술 단원의열한번째시간으로서앞으로개발될 기술들이미래사회에크고작은변화를가져올것을예측하여, 30년후에여러분 과같은또래의학생들이유비쿼터스환경에서어떻게교육받고학습하게될것 인지상상해본다. 미래교육환경의변화된모습에서가장두드러진특징은학습 자가언제어디서나방대하고다양한형태의학습자료를제공받을수있고, 시 뮬레이션이나가상체험을통해실제실험하거나경험하는것처럼학습할수있 으며, 교사이외에도다양한분야의전문가로부터도움을받아지식을조직화하 고깊이있는탐구활동이가능하다는것이다. 이번활동에서는미래에서만난 대한 이의하루일과를함께하면서각각의상황에적용된유비쿼터스기술을 제시하는미래체험보고서를작성한다. 교육목표 1. 3. 5. 정보과학분야사고력신장 정보과학분야특정지식습득 정보과학분야일반능력신장 교육내용 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 3-7. 정보과학과연관된과학이론 5-1. 자율적탐구및학습능력 - 307 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 세부교육내용 미래예측보고서를작성하기위한요령을학습한다. 신문에소개된미래관련기사들을수집하여분석한다. 우리사회의미래모습을그려본도서를읽고토의한다. 미래의유비쿼터스기술에관한자료를수집하여분석한다. 내가상상하는미래의학습활동 에대한보고서를작성한다. 교육방법 강의, 자료조사, 독서, 발표와토론, 개인별연구프로젝트 < 교육목표 - 교육내용 - 세부교육내용 - 교육방법의유기적연관성 > 교육목표 교육내용 세부교육내용 교육방법 1. 정보과학분야사고력신장 1-3. 창의적인문제발견및해결능력 내가상상하는미래의 학습활동 에대한보고 서를작성한다. 개인별연구프로젝트 3. 정보과학분야특정지식습득 3-7. 정보과학과연관된과학이론 미래예측보고서를작 성하기위한요령을학 습한다. 강의 5. 정보과학분야일반능력신장 5-1. 자율적탐구및학습능력 신문에소개된미래관 련기사들을수집하여 분석한다. 미래의유비쿼터스기 술에관한자료를수집 하여분석한다. 우리사회의미래모습 을그려본도서를읽고 토의한다. 자료조사독서발표와토론 - 308 -
미래의컴퓨터기술 준비물 교사용학생용 관련시청각자료, 인터넷검색용 PC 학생용활동지 필기도구 인터넷검색용 PC 사진 - 309 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 교수학습활동 학습단계 도입활동 교수학습활동 금주의학습주제와내용을 소개하고, 수업진행방법과시간계획을설명한다. 시간 ( 총 90 분 ) 지도초점및유의점 10 학생들이무슨학습활동 을하게되는지명확하 게설명한다. 간단한질의응답을통해활동 5 이전시간에배포한활 지수행결과를확인한다 동지의내용을모두확 인하도록지도한다. 토론내용을종합정리한다. 5 각자노트에기록한다. 보고서작성요령을설명한다. 10 경우에따라보고서대 본활동 교육환경의미래모습에관하 30 신발표자료작성요령을지도한다. 모든학생이참여하도록 여강의를진행한다. 지도한다. 강의내용을종합정리한다. 10 각자노트에기록한다. 전시회혹은발표대회를위한 10 실제수업환경에적합한 포스터, 보고서, 발표자료작 발표방식을선정한다. 성시주의사항을설명한다. 본활동에서학습한내용을 5 각자노트에기록하도록 정리활동 정리한다. 전시회혹은발표대회준비 사항을안내한다. 5 지도한다. 주요초점질문 1. 미래의일상생활은어떻게바뀔것인가? 2. 현재수업중심의학습활동은미래에어떻게바뀔것인가? 3. 미래교육환경의변화된모습에서찾아볼수있는새로운정보통신기술은무 엇인가? - 310 -
미래의컴퓨터기술 도입활동 지도활동 1. 이번차시의세부교육내용을소개합니다. 미래예측보고서를작성하기위한요령을학습한다. 신문에소개된미래관련기사들을수집하여분석한다. 우리사회의미래모습을그려본도서를읽고토의한다. 미래의유비쿼터스기술에관한자료를수집하여분석한다. 내가상상하는미래의학습활동 에대한보고서를작성한다. 본활동 1. 지난시간에차시학습안내와함께제시한활동지수행결과를확인합니다. 1) [ 자료조사] < 활동지 10-2(2)> e- 러닝(learning) 이란무엇인지알아봅시다. u- 러닝(learning) 이란무엇인지알아봅시다. u- 러닝(learning) 에관련된자료를수집하여정리해봅시다. 이번차시의학습주제와내용에대한학습동기를부여하기위해지난시간에배포한활동지에학생들이작성한내용을질의응답을통해확인한다. 필요한경우일부우수한수행결과물의내용을발표하게하고, 그내용에대하여토론을진행한다. 활동지 10-2(2) 사용 2. 준비학습을위한학습지수행결과와토론한내용을정리합니다. 1) [ 발표와토론] < 활동지 11-1(1)> 여러분이조사한 e-러닝과 u- 러닝의개념을정리한다음, 공통점과차이 점을비교해봅시다. e- 러닝이란? u- 러닝이란? 공통점과차이점 구체적인정답을가지고수업을진행하기보다는공통점과차이점에대하여 가장독창적이고활발하게발표한학생에게점수를부여해가면서게임처럼진 - 311 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 행한다면, 학생들이좀더재미있고활발하게발표와토론에참여도록유도할수있다. 활동지 11-1(1) 사용 3. 학습활동내용 1) [ 강의] < 활동지 11-1(2)> 다음은교수 학습활동에참여하는주체(learner entity, coach) 와시스템 기능(delivery, evaluation) 간의상관관계를모델링한그림입니다. 위의모델을적용하여복문이가아침에까치로부터현장학습관련정보를얻 는상황을그림으로표현한예제는다음과같습니다. 필수정보에제시된내용을토대로먼저학생들에게연구보고서작성요령에 대하여주의사항들을설명한다. 본단원에서학습한내용을전체적으로정리하기 위한과정으로서연구보고서작성이중요하기때문이다. 필요한경우에는다음 수업을위하여읽기자료에제시된내용을토대로발표자료작성요령에대하여 간단히소개하는것도좋다. IEEE LTSA(Learning Technology System Architecture) 모델에대한설명 은단지교육환경을구성하는요소들을도식화한것에지나지않으므로학생들 에게모델자체에중점을두지말고미래시나리오구성을위한가정에불과하 다는것을이해시킨다. 여기에서예로제시한 초등학교 6 학년복문이의현장학습시나리오 는미리 학생들에게나누어주지말고, 수업시간에직접이야기하듯이설명해주는것이 좋다. 만일말로전체시나리오를설명하기가곤란한경우에는시나리오부분만 별도로인쇄하여학생들에게배포한다음, 각자읽어보고나서수업을진행하는 것도하나의대안이될수있다. 활동지에제시한바와같이시나리오상에서 복문이가아침에까치로부터현 장학습관련정보를얻는상황 에대하여구성요소간에어떤상호작용이일어났 는지파악하여시간흐름에따라정리한결과를설명한다. 필수정보참조 읽기자료참조 활동지 11-1(2) 사용 2) [ 강의] < 활동지 11-1(3)> - 312 -
미래의컴퓨터기술 시나리오에대한설명을잘듣고주어진상황에대하여예제와같이그림 으로표현해봅시다. 교사가학습자에게선수학습내용을전달하는상황 앞의예시와마찬가지로시나리오상에서 교사가학습자에게선수학습내용 을전달하는상황 에대하여구성요소간에어떤상호작용이일어났는지파악하 여시간흐름에따라정리하도록지도한다. 필수정보에제시된시나리오분석다 이어그램을참고하여학생들에게정답을확인시키고다음강의로넘어간다. 필수정보참조 활동지 11-1(3) 사용 3) [ 강의] < 활동지 11-1(4)> 시나리오에대한설명을잘듣고주어진상황에대하여예제와같이그림 으로표현해봅시다. 학습자스스로학습과제를해결하고, 협력학습을수행하는상황 앞의예시와마찬가지로시나리오상에서 학습자스스로학습과제를해결하 고, 협력학습을수행하는상황 에대하여구성요소간에어떤상호작용이일어났 는지파악하여시간흐름에따라정리하도록지도한다. 필수정보에제시된시나 리오분석다이어그램을참고하여학생들에게정답을확인시키고다음강의로 넘어간다. 필수정보참조 활동지 11-1(4) 사용 4) [ 강의] < 활동지 11-1(5)> 시나리오에대한설명을잘듣고주어진상황에대하여예제와같이그림 으로표현해봅시다. 사이버가정학습을이용한보충학습을수행하는상황 앞의예시와마찬가지로시나리오상에서 사이버가정학습을이용한보충학 습을수행하는상황 에대하여구성요소간에어떤상호작용이일어났는지파악 하여시간흐름에따라정리하도록지도한다. 필수정보에제시된시나리오분석 다이어그램을참고하여학생들에게정답을확인시킨다. 주어진시나리오에대한 분석다이어그램작성에대한학습을통해역으로자신이시나리오를구성하기 - 313 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 위하여먼저구성요소들을정의하고구성요소간에일어나는상호작용을도식화하는작업이필요하다는것을강조한다. 필수정보참조 활동지 11-1(5) 사용 5) [ 연구보고서작성] < 활동지 11-1(6)> 이번단원을통해서학습한결과들을종합적으로정리하여앞으로 30년 후에중학교 1 학년학생인 대한 이가하루 24시간생활하는모습을상상하면 서일기형식의시나리오를작성해봅시다. 시나리오는시간흐름에따른순 서대로상황을설명하고, 컴퓨터기술을나열해봅시다. 제목: 내가상상해본대한이의하루일기 각각의상황에서사용할것으로예상되는미래의 목차: 1. 장소, 배경혹은필요한가정에대한설명 2. 3. 시간흐름에따른시나리오 상황요약및상황별미래의컴퓨터기술 자신이상상하는미래예측시나리오를작성하기위하여적당한모델을만들 어보고, 그모델에따라시나리오분석다이어그램을작성해보도록지도한다. 완성된다이어그램을보면서실감나는시나리오를작성하도록유도한다. 얼마나구체적인미래예측시나리오를모델에입각하여논리적이고과학적으 로제시하였는지에대하여평가하기위하여교사용평가도구를사용할수있다. 활동지 11-1(6) 사용 정리활동 1. 학습내용정리 1) 미래교육환경에적용될미래의컴퓨터기술들에대하여정리한다. 2) 시나리오분석다이어그램과연구보고서를작성한다. 2. 다음주교육내용안내 1) [ 발표자료/ 포스터제작] < 활동지 11-2(1)> 이번시간에작성한 내가상상하는대한이의하루일기 라는주제의연구 보고서내용을발표나전시하기위한자료를만들어봅시다. 발표자료제작안내 포스터제작안내 - 314 -
미래의컴퓨터기술 내가상상해본대한이의하루일기 라는제목의연구보고서내용을가지고발 표대회와전시회를개최하기위한준비사항을안내한다. 수업여건이나학생수에 따라시간이부족한경우에는발표대회나전시회중에서한가지만선택하여운 영할수있다. 발표대회개최시에는학생 1인당혹은각모둠별로발표시간이몇분인지미 리알려주고, 발표시간에적합한발표자료분량에대하여자세히안내하는것이 필요하다. 전시회를개최할경우에는포스터제작요령과제한사항을안내하고다 음수업시간전에미리정해진장소에포스터를설치하여수업시작과동시에곧 바로전시회를진행할수있도록지도한다. 읽기자료참조 활동지 11-2(1) 사용 평가 평가내용 얼마나구체적인미래상황을제시하였는지를통해창의적인문제발견및해 결능력을평가한다. 과학기술분야의연구보고서작성요령에충실하게보고서를작성했는지를통 해정보과학과연관된과학이론에대한지식을평가한다. 풍부한자료와그에대한분석결과를가지고보고서의내용을다른학생에게 얼마나잘전달하였는지를통해자율적탐구및학습능력을평가한다. 평가방법 발표및토론평가 : 본활동 1, 2번활동시평가 활동지평가: 본활동 3번 2), 3), 4) 활동지작성결과를평가 연구보고서평가: 본활동 3번 5) 연구보고서작성결과를평가 평가도구 1/1 평가기준 사용 학생이상상한모습이 30 년후라는가정에적합한가? 미래의학습활동과관련된정보통신기술을합리적으로제시하였는가? 독창적인방법으로미래모습을구성하였는가? 평가유의점 발표와토론에학생들이적극적으로참여하도록지도한다. 제한된시간내에발표내용을요약하여발표하도록한다. - 315 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 수업진행순서에따라활동지작성을마치고다음활동으로넘어가도록지도한다. 미래관련기사나서적을통해언급된일반적인교육환경보다는실제자신의경험을토대로구체적이고독창적인미래의학습활동을상상하도록지도한다. - 316 -
미래의컴퓨터기술 필수정보 1. 보고서작성요령 1.1 보고서의조건 좋은글이란어떤형태든지독창성, 충실성, 명료성, 정확성, 일관성등이잘 갖추어져야한다. 마찬가지로지식, 정보, 주장및결론을독자에게전달하는과 학기술보고서에서도다음과같은 6 가지에주의하여야한다. 논리성 : 연구한결과를논리적으로전개하면서주장하며, 각부분( 서론 등) 에서내용전개가논리적일것 객관성 : 연구방법, 결과, 해석, 주장, 결론등의기술이제3자적입장에서 이루어져야한다. 그리고한쪽으로만치우치는것은배제해야한 다. 독창성 : 저자의의견, 견해가제시되어야한다. 연구방법또는결과나새 로운사실을포함할것 완전, 간결성 : 결과물( 그림, 표, 사진) 의제시, 개념도입, 이론전개등에명 백한내용이간결하게기술되며중복기술이없어야한다. 신빙성 : 결과를명확히표현 결과의재현성을보일것( 연구방법, 데이터 설득력 수집등에신빙성이있어야함 ) : 독자를의식한충분한내용전달이이루어질것( 보고서의구성에 서서론및고찰등 ) 1.2. 제목 제목은간단하며긍정적이면서도전문적이어야한다. 따라서결론의내용을 간결하고정확하게표현하면된다. 그러나제목이매우짧으면모호하고막연해 질수있다. 제목의설정은 이보고서가무엇에관한것인가? 라는질문의답이 제목이다. 가능한최소의단어수로정보를제공한다. 약 8~12 단어가최적이다. 필요하다면콜론(:) 을사용하여부제목과함께나타낸다. 해설보고서인경우에전반적인것으로부터세부적인내용을언급하는경 우콜론(:) 과세미콜론(;) 을함께사용한다. 주제어를사용하되가능한첫단어로사용하여독자로하여금관심을갖 게한다. 중요한단어, 구( 용어) 로시작하되내용을전달하는데불필요한단어의 사용을피한다. 제목은정확성, 명료성, 간결성등을지녀야한다. - 317 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 널리알려져있지않은약어( 또는표준화되지않은) 는사용하지않는다. 독자의관심을끌기위한방법으로문헌검색을고려하여주제어 (Key words) 를제목에포함시킨다. 제목을결정하는시기는논문내용의초안을마련후에한다. 1.3 요약 요약은보고서의내용, 결론, 새로운정보를요약한것으로저자에대한언급, 내용의해석, 연구대상의중요한사항을비평없이정확하고간결하게제시한다. 형식은직설적인방법과전달적인방법, 복합( 직설 전달) 적인방법이있다. 직설 적인방법은보고서의내용을정성적으로기술하는형식으로일반적인사항을 기술하며비전문가가독자인경우에적합하며해설보고서에적합하다. 전달적인 방법은토의나주석이없이정량적으로결과에대하여역점을두어기술하며주 로학술지에적합하다. 복합( 직설 전달) 적인방법은발견된주요한결과와연구 한내용에대한일반적인정보를결합하여작성하며대부분의학술지가요구하 는형식이다. 요약을작성하는이유는보고서의전체내용을보기전에빨리내용을파악할 수있으며요약의출판만을통해보고서의내용을소개하기위함이다. 또한문헌 자료조사를위한자료파일로사용하기도한다. 따라서요약은짧고간결하고완 벽하게보고서의내용을전달하여야한다. 요약의구성은먼저 왜이연구를하였는가? 를통해목적, 주제, 연구배경 을기술한다. 그리고 어떻게연구가이루어졌는가? 를통해연구방법( 새로운특 이한방법) 을기술한다. 다음으로 어떤연구결과가나왔는가? 에서는새로운 결과를정리하며함축성있게기술한다. 마지막으로는 그결과로부터얻은일반 적인결론은무엇인가? 를통해강조되어야할결론, 고찰부분을간략하게기술 한다. 1.4 서론 서론은저자가본연구를수행한이유를기술하여독자로하여금고찰에서 토론이되는문제를제시하는부분이다. 서론은먼저문제제시와배경설정, 탐구 사항, 목표설정순서로구성한다. 문제제시를통해지금까지연구된그방면의 연구범위와종류를명확하게기술하고, 배경설정을문헌조사 독자에게올바른 연구방향과범위를제시한다. 그리고탐구사항을통해종래의연구결과를간결 하게언급하고, 목표설정을통해시도하고자하는연구의창의성, 목적, 필요성을 기술한다. 다음으로는연구주제, 연구방향, 문제점, 연구목적을기술한다. 문제제시는문헌조사에있어서내용파악에자신이없으면충분하고자세한 - 318 -
미래의컴퓨터기술 조사결과를모두언급하지않으며이론및연구방법에대한불충분한의견제시 는문제를일으키게된다. 시도하려는연구에대한언급이간단히필요하나다음 문단에서, 즉본연구의목적에서언급할수있다. 연구목적은문제제시에서기술한문제제시에대한논리적인연속이다. 문제를 명확히한다음이것을해결하기위한것이연구의목적이다. 연구목적은하나이 어야하며하나이상이되면독자는저자의의도를이해하기어려워진다. 보고서 의마지막에기술하는결론부가서론에서언급한부분과연구목적에대응, 합의 되어야한다. 연구목적을해결하기위해서어떠한연구가진행되었다는것이기 술되어야한다. 서론을간단히하는경우에는두개의문단으로나누어서기술하는경우도있 다. 전반부에는연구분야를설정하여연구의장을창출하고연구의중요성을강 조하며현재관심사를기술한다. 또한현재의지식과그것의부족함과차이를기 술하고문제점( 부족한사항) 을제시하면서이전연구를요약한다. 후반부에는현 재연구를소개하고연구목적을제시한다. 보고서의구조또는개괄적인윤곽을 언급하고주요한결과를언급한다. 서론마지막에중요한관찰결과, 중요한결 론을기술함이좋다. 독자에게관심을먼저살수있기때문이며독자에게인내 심을갖고보고서를끝까지읽도록하는것은무리이다. 1.5 본론 연구방법 서론에서제시한문제의답을찾기위한첫단계로연구결과를제시하기위 하여사용한재료, 기구및수단을기술한다. 연구방법에서는연구에서사용된 기술이새롭거나기존의기술을개조한경우에는정확하게기술하여야한다. 그 러나이미그러한내용이다른학술지에기술되어있다면참고문헌으로인용하 여야한다. 표현하는어휘는저자의연구활동에속한특수분야에서사용하는전문용어가 아닌일반적으로많은다른분야에서도자주사용하는일반적인어휘를사용하 도록한다. 결과 결과는서론에서제시한문제를고찰에서논의하기위한준비과정이며연구 실험으로부터얻어진결과를정리하는단계이다. 그림또는표를이용하여기술 한다. 다음단계에토의부분이있으므로결과에대한논의없이명확하고단순 하게결과를제시하며결과및고찰을함께할수도있다. 결과는 무엇을, 어떻게제시할까? 에대해적절하게설명하면된다. 먼저연 구배경정보를제시하고글, 표와그림을이용하여적절하게설명한다. 글은표 - 319 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 와같은자료를동시에제시하면중복되므로피하는것이좋고, 표와그림에있 는자료는다음의토의에서유용하게사용될수있으므로자세한설명은하지 않는다. 본연구의각결과를단순히기술하며여러연구결과들을비교하여기술 한다. 이전발표결과와비교하여현재의연구결과를기술하며결과의기술은실 험방법에서언급한순서로하되논리적인순서를따른다. 결과작성시주의사항은결과내용을기술할때목적( 결과) 을강조하며표와 그림의설명( 제목) 과범례를반복하여결과를문장에기술하지않는다. 본문에서 그림이나표를설명하는데무의미한많은단어를사용하지않는다. 결과를기술 하는경우에시제는과거시제, 표와그림은현재시제로하며표와그림은반복되 지않도록한다. 고찰( 토의) 서론에서제시한질문에대답하기위하여결과로부터특별한점을기술하며 논쟁의장을만드는것이고찰이다. 즉, 실험관찰, 시뮬레이션등의연구결과를 검토하여연구주체에대한해답을얻어내어기술하는부분이다. 연구의결과가 같다하더라도연구자의해석에의해결론이다를수있다. 고찰에서는지금까지 발표된것과어떤관계가있는가? 서론에서제시한문제점에어느정도답했는 가? 또한그연구의의의나응용에관하여기술한다. 작성요령은연구에대한배경을기술하고때에따라서는독창적인가설을기 술할수도있다. 결과에대한일반적인사항을기술하며참고문헌을통해이전 결과로부터본연구결과를대조와지지측면에서타인의결과를인용한다. 그리 고놀라운결과또는이전결과와상이한점에대한이유를기술하고현재결과 를평가한다. 결과로부터발생한결론을일반화하거나가설( 실험결과로) 또는새 로운이론을제시하고향후연구에대한방향을제시하거나얻어진결과의응용 에대한언급또는추천을한다. 1.6 결론 고찰 에서 결과 를해석한다음, 결론으로무엇을가장말하고싶은가를기 술하는것이결론에해당한다. 따라서 결론 은 토의 의일부분이되거나독립 된부분이될수있다. 토의 에서마지막문단에결론을기술할수도있다. 어떤 곳에서나결과를토의한것으로부터일반화된것이결론이다. 결론은 왜, 어떻게 연구를하였으며그결과는무엇이며주요한결론은무 엇인가를한개문단의 1~3 문장으로기술한다. 결론 에서일반화는 서론 에서 제시한문제와관련되며이문제제시에대답을하기위하여연구한결과가토의 한것과관련되어져야한다. 따라서한문단에는순서적으로무엇이중요하며, 무엇이현저하며, 왜그결과가의미가있는지언급하고가능하면향후해결하여 - 320 -
미래의컴퓨터기술 야할것도포함한다. 주의사항으로는서론에서제시한연구목적이결론에기술되어야하며결과나 토론에서언급되지않았던내용을기술해서는안된다. 여러개의문단을사용하 지않으며보통 4~5 개의문장으로이루어진다. 결론에서는자세한결과에대한 수치를언급하지않으며서론과같은연구에대한개요가필요치않고바로결 론을기술한다. 결론 은 토의 로부터이끌어내야하며결론부분에서는더이상 의토의가있어서는안된다. 결론은본인의연구결과로서독창성이있는부분으 로참고문헌을언급해서는안된다. 결론은서론부에서제시한목적에응하는것 으로연구의요약이아니므로간결해야한다. 결론의시제는연구의결과를정리 하는것으로과거시제를사용하며최근에는내용전달에현실감을주기위해서 현재시제를추천하는사람도많다. < 출처 : 참고문헌 1 > 2. 미래의초 중등교육시나리오사례 2.1 교수 학습시스템의구조 교육이란교육자가학생들에게그들이속한사회에서의삶에적절하다고인 정된지식과기술을전수함으로써학생들에게삶을위한준비를하게하는것이 다. IEEE LTSC에서제안하고있는 LTSA(Learning Technology System Architecture) 모델은교수-학습시스템이갖추어야될개념적기능들을갖추고 있는시스템콤포넌트구조로그림과같이여섯개의콤포넌트모델로구성되어 있다. [ 그림 11-1] IEEE LTSA 모델 위와같은기본적인교수-학습시스템은과거와현재그리고미래에도변하 지않을것이다. 다만, IT 기술의발전으로다음의영역에서 시공간의제약을극 - 321 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 복 하고, - 학습자(Learner) 와교수자(Coach) 간의소통(interaction) 인 Delivery/ Evaluation 에서, - 정보의저장/ 검색수단인학습지식(Learning Resources)/ 학습자관련정보 (Learner Records) 에서, 정보의질과양이증가 할것임을예측할수있다. 또한각콤포넌트간의중요 도가다음과이동하리라는것도예측할수있다. - Teacher-driven에서 Learner-driven으로 - Lecture-oriented에서 Contents-oriented로 - Learner records와 Learning resource에의한개별화로 - etc... 2.2 초등학교 6 학년복문이의현장학습시나리오 아침부터복문이는마음이들떠있다. 오늘은그렇게도기다리던현장학습을 가는날이기때문이다. 평소늘늦잠때문에엄마에게꾸중듣던모습은오늘은 전혀볼수없다. 야, 좀조용히해 복문이의형은아침부터시끄럽게구는복문이가못마땅하다. 형, 요것만확인할게. 복문이는컴퓨터를켠다. 순식간에부팅이완료되고, 복문이는자신의 PSN 으로접속한다. PSN : Personal Space of Network 은학교에서내어주는개인의웹공간 이다. 교육관련기관에서제공하는대부분의정보저장소와연결이되며, 사 용이허가된상업적인정보저장소와도연결이가능하다. 이곳에는지능적 인개인웹- 에이전트가할당되어, 접속을하지않아도사용자의지시에의 해일을처리해주고, 필요한정보를수집해서제공한다. 복문. 잘잤니? 까치라이름지어준웹에이전트는반갑게인사를한다. 현재의홈컴퓨터시스템에서는화상장치, 음성을통해정보를주고받을수있다. 음성장치등을통해컴퓨터와 응. 까치, 내가어제부탁해놓은일은다했니? - 322 -
미래의컴퓨터기술 물론이지. 대답과동시에화면에는어제검색을요청했던정보들이보여진다. 복문이는 무슨소린지는모르지만예전에비해자료들을정확하게찾을수있는기능들은 웹에이전트의지식( 정보) 처리인가뭔가하는기술에의해된다고들은것같 다. 화면에는오늘복문이가현장학습으로갈경주에대한정보가펼쳐진다. 야, 그런건미리미리좀해. 잠을설친형이다시볼멘소리로중얼거린다. 중학생인형은오늘원격수업을 받는날이라학교를가지않아도되는데, 동생때문에잠을설친것이여전히불 만인모양이다. 선생님이어제숙제를내줬는데어떻게해~ 형을한번흘겨본복문이는다시화면에집중한다. 석굴암, 불국사, 첨성대, 포석정등에관한내용들이눈에보인다. 복문이는 어제선생님이미래형단말기로전송해준현장학습일정을확인한다. 이미래형단말기는학교에서학생들모두에게유비쿼터스학습을위해제공 한것이다. 언제어디서나웹에빠른접근이가능하고, 저장용량및처리능력이 뛰어나다. 다만, 학습외적인요소즉, 게임이나채팅, 불법적자료이용방지등 의제한을두었다. 까치, 포석정은빼주고, 나머지는단말기에전송해줘~. 포석정은어제많이 공부했어. 알았어. 컴퓨터앞에놓아둔복문이의단말기에불이반짝이기시작한다. 까치가모아 준정보가단말기에입력되고있는것이다. 됐다. 단말기를집어든복문이는얼른방을빠져나온다. 쉬고있어 복문이의말에컴퓨터는자동으로전원이꺼진다. 식탁에서밥을먹는둥마 는둥하는복문이에게엄마가묻는다. 오늘몇시까지들어오니? 다시한번단말기에서일정을확인하고대답한다. 오후 4 시에학교도착해요. 흠, 그래요즘에는여기에서경주까지는 1 시간밖에걸리지않으니. 그런데 밥좀제대로먹지그래? - 323 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 네. 집을나가기전에엄마는도시락을챙겨준다. 학교에서급식이이루어지지만 오늘같은현장학습을하는날에는도시락을가져가기도한다. 사실도시락을싸 는것은학부모에게는귀찮은일이지만 가지는부모는없다. 준비물은다챙겨가니? 당연하죠. 1년에한두번의일을가지고불만을 당연할수밖에없다. 현장학습이라해도모든기록은단말기를통해서주고받 으니, 준비물이라고해봐야미래형단말기와도시락그리고나름대로멋을부릴 모자하나쯤이면되니말이다. 엄마, 학교다녀오겠습니다. 그래, 많이배우고오너라. 웃으며배웅하는엄마를뒤로하고복문이는자신의자전거가있는아파트의 자전거보관함으로달려간다. 일렬로세워진자전거들사이에서자신의자전거에 올라타고바로페달을밟는다. 너무급하게움직여서인지자전거의자물쇠가풀 리지않아순간멈칫한다. 지금의자전거는복문이와멀어지면자동으로바퀴에 자물쇠가채워진다. 자전거의 RFID와복문이가가지고있는열쇠의 RFID 한쌍 이 1m 이내에접근하면자물쇠가풀리게되어있다. 열쇠는작은스티커로복문이 의손목시계에부착되어있다. 같은아파트에사는성환이도자전거를끌고달려오는모습이보인다. 복문이는성환이와함께학교로힘차게달려간다. 학교운동장에는우리들을태우고현장학습을갈버스들이대기하고있다. 복문이는깨끗하게보이는신차를타고싶다고생각하며교실에들어선다. 교실에는이미와서기다리는친구들이왁자지껄떠들고있다. 복문이는얼마전에바뀐모니터가내장된자기책상에앉는다. 잠시후선생님께서들어오셨다. 복문이의담임선생님은교육경력 10년차로학생에게답을제시하기보다는 그해답을찾아갈수있는과정을안내할줄아는교사이다. 어제선생님은지능형웹을통해오늘학생들에게제시할선수학습내용을 준비했다. 검색에이전트를통해선생님은 경주에서초등학교 6학년학생이 4시 간동안현장학습을할때, 꼭보아야할문화재는? 이라고명령을내린후, 추천 되어지는문화재들을검토한다. 검색에이전트는디지털화된학교도서관자료, - 324 -
미래의컴퓨터기술 에듀넷, 시도교육청의교육정보센터, 인터넷에있는모든자료를검색해선생님 께꼭맞는정보를제공해준다. 또한, 같이제공되는정보인문화재전문가가 추천하는코스, 우수교사가추천하는현장학습방법등을참고로, 학급학생들 의흥미분야, 선호하는학습형태에맞게학습내용을준비하였다. 10분도되지 않아내일아이들에게보여줄자료가만들어졌다. 모두조용히하고앞의화면을보세요. 선생님은어제준비한현장학습목적지경주에대한학습자료를멀티스크린 에비추어준다. 멀티스크린은얼마전에각교실에제공된굉장히크지만얇은 스크린이다. 꼭집에있는벽걸이형 TFT-TV 와비슷하다. 멀티스크린을통해경 주현장학습에대한자료를살펴보고, 현장학습시에주의해야할사항들을선생 님에게들은다음, 차를타기위해운동장으로이동한다. 다행스럽게도, 아침에복문이가바랬던것처럼복문이네반은얼마전에나온 최신형버스를배정받았다. 각좌석정면에는 A4용지크기의작은스크린과무 선헤드셋이장착되어있다. 복문이는기사아저씨가틀어주는홍콩배우양윤호가 등장하는코믹액션영화를시청하고, 옆에앉은미영이는최신가요를들으며 경주로향한다. 기사아저씨는운전석옆에있는내비게이션을이용해, 경주까지 약 1 시간정도가소요될것이라고말한다. 톨게이트를지날때는버스에부착된 RFID 를이용하여예전과달리멈춤이없이시원스레달린다. 어느덧경주에도착한다. 가장먼저간곳은경주불국사다. 버스에서내리기 전선생님은 1 시간후, 이곳에다시모이라고하셨으며, 미래형단말기를통해 많은정보를얻고오라고말한다. 요즘학생들은이단말기를이용하여자신이 원하는자료를유 무선통신을통해, 쉽고빠르게웹에접속해서필요한자료를 다운로드할수있다. 아침에까치에게서다운받은자료를생각하며, 복문이는 미영이와함께석굴암앞에도착한다. 석굴암앞에부착된무선센서네트워크는복문이와미영이가들어서자, 석굴 암의역사전기원과상세설명, 미술사적가치등의정보를텍스트와이미지로 단말기에디스플레이하고, 무선헤드셋을통해음성으로서비스해준다. 복문이와미영이는아침에집에서준비한내용과선생님이제시해준자료등 을바탕으로궁금했던내용과더알고싶은내용, 느낀점들을단말기에기록하 고, 정리한다. 특히, 미술에관심이많은복문이는석굴암의미술적가치가언급된부분에 많은시간을투자하여살펴보고, 직접눈으로확인한다. 불국사를돌아본후, 50 분쯤지났을때, 선생님으로부터주차장으로모이라는 - 325 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 음성메시지가단말기에수신된다. 미영이와복문이, 그리고다른친구들은모두 주차장으로발걸음을옮긴다. 다음으로이동한장소는첨성대다. 석굴암과마찬가지로미래형단말기에첨 성대와관련한정보가수신된다. 복문이는무선헤드셋을통해들려지는설명과 단말기에수신되는첨성대관련이미지를듣다가문득, 신라시대사람들이첨성 대를실제로어떻게사용했는지궁금해졌다. 곧바로단말기를이용해에듀넷에 접속하여첨성대를사용하는신라인들의애니메이션자료와동영상자료를다운 받아살펴본다. 궁금했던내용이해결되자, 복문이는차례차례순차적으로제공 되는자료를넘겨버리고, 첨성대의미술적가치에대한설명부분을선택하여학 습한다. 어느덧시간이점심시간이되었다. 복문이와미영이는집에서준비해온간단 한점심식사를하며선생님께제출할현장학습보고서를작성한다. 복문이와미 영이와한조가되어, 석굴암에관한정보와느낀점을웹보고서형태로만들라 는것이었다. 이과제는사전에선생님이학생들의선호하는학습유형과학습과목, 학급 의급우관계(Social Diagram) 분석을통해개별학생들의특성을분석한결과에 기인한것이다. 즉, 선생님은복문이와미영이가학급에서친밀도가가장높고, 복문이는문장력과보고서작성에능력이있고, 미영이는미술과목에흥미와소 질을갖고있다는사실을알고있었던것이다. 문자인식과음성인식이모두되기는하지만, 복문이는타이핑이편하다는 생각에미래형단말기에얇고넓은미래형자판기를연결해문서를만든다. 미영 이는웹과에듀넷에있는지능형검색엔진을통해석굴암에있는멀티미디어 자료를찾는다. 오전에현장학습을하면서단말기로찍었던사진들도첨부하고, 필요하면자료를수정하기도하였다. 사용하는자료가모두디지털자료이기때 문에내마음대로자료를수정하여사용할수있다. 요즘에는디지털자료의저 작권법률이예전보다무척엄격해졌지만, 출처를밝힌교육자료는모두무료 라고선생님께서말씀하신것이생각났다. 미영이가편집한멀티미디어자료는단말기대단말기로무선전송되어복문 이의단말기에담겨져하나의완성된웹보고서가되었다. 둘은작성한보고서의 내용을처음부터끝까지다시살펴보고, 저장버튼을클릭한다. 저장버튼을누 르자, 모든자료는자동으로학교에있는복문이네반의홈페이지에복문과미영 의석굴암보고서라는제목으로자동으로저장된다. 보고서를제출한복문은단말기를통해복문이네반홈페이지를통해다시 한번보고서를확인한후한숨을돌린다. 아직주어진시간까지 30분정도여유 - 326 -
미래의컴퓨터기술 시간을갖은복문과미영은근처슈퍼마켓으로달려가시원한아이스크림을사 먹는다. 비용지불은단말기에부착된 IC 전자칩을이용해자신의통장에서자동 이체된다. 부모님께서주시는용돈이적다고둘은서로투덜거리며자신의통장 에서잔고를확인해본다. 어느덧선생님의소집메시지가음성으로도착했고, 복문과친구들은버스에 올라집으로향한다. 집에도착한복문은어머니께서차려주시는맛있는저녁을먹으며, 오늘하루 일과를부모님과함께이야기한다. 저녁식사후복문은자신의컴퓨터앞에앉 는다. 복문은음성인식인터페이스를이용해에듀넷에있는사이버가정학습시스 템에접속, 공부해요 라는콘텐츠의초등학교 6 학년사회과목을연다. 콘텐츠의 여러단원중오늘다녀온경주에관한내용이있는 우리나라의문화재 단원을 선택한다. 복문은오늘돌아본석굴암, 불국사, 첨성대이외에포석정과천마총 관련자료와동영상, 이미지자료등을통해, 오늘다녀온경주가유네스코에서 지정한세계문화유산이라는사실을새삼알게되고, 더욱이경주시전체가세계 문화유산이라는것에더욱신기해한다. 순간복문이의눈이빛나며 도전해요 라는콘텐츠로이동한다. 이콘텐츠는 게임형식으로학습한내용을확인하는설정으로꾸며져있다. 복문은오늘최고 점수를갱신하리라마음먹고 Start 버튼을클릭한다. 오늘게임은자동차경주다. 처음자동차가출발할때, 주어진기름은매우적다. 하지만, 주행중간에나오는 문제를해결하면, 문제의난이도에따라자동차의기름양이올라간다. 오늘다녀 온경주에관한문화재및유적지문제가선택적으로출제가되고, 복문은하나 씩해결해나간다. 어느덧점수가 50,000 점을넘었다. 하지만, 복문은오늘최고 기록을경신하지못하고, 4 위의성적을기록한다. 아쉬운마음을뒤로하고, 모여 봐요 라는콘텐츠로이동한다. 익숙한동작으로 축구사랑 이라는커뮤니티로 이동한다. 이콘텐츠는바로커뮤니티콘텐츠로복문은 축구사랑 이라는커뮤 니티에가입되어있다. 요즘 축구사랑 커뮤니티에서화제는한국축구 FIFA 순위가 3달전에비해 1계단떨어진 4 위에랭크되었다는것이다. 하지만, 복문은이번주토요일 2시에잡혀있는인근학교와의친선축구경 기에온관심이집중되어있다. 복문은로그인된다른친구들과함께이번주말 있을축구경기에대한작전을토의한다. 어느덧시간이꽤흘렀다. 복문은하품을하며에듀넷에서빠져나온다. 오늘 은많이걸어서그런지, 참피곤한하루였다고생각한다. 침대에누워내일선생님께서오늘제출한현장학습과제에대한평가를하 - 327 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 신다는말씀을떠올린다. 좋은결과가있기를기대하며전등을끈다. < 표 11-1> 시나리오에적용된교육적, 기술적요소 적용한교육적요소 적용한기술적요소 학생중심교육적시형학습탐구, 협력, 자기조절학습조력자로서의교사상호교류학습개인정보및학습정보사이버가정학습 RFID 초고속무선네트워킹전자화폐디지털홈고속및광대역 LAN ( 통합망) Navigation 멀티스크린블루투스기기들디지털도서관디지털홈 Post PC/ 미래형단말기지능형웹서비스무선센서네트워크 2.3 시나리오분석다이어그램 (diagram) 시나리오에제시된장면들을도식화하기위해 Scene #1 LTSA 모델을사용하였다. 복문이가아침에까치로부터현장학습관련정보를얻는과정 [ 그림 11-2] Scene #1의분석다이어그램 - 328 -
미래의컴퓨터기술 Scene #2 교사가학습자에게선수학습내용을전달하는과정 [ 그림 11-3] Scene #2의분석다이어그램 Scene #3 학습자스스로학습과제를해결하고, 협력학습을수행하는과정 [ 그림 11-4] Scene #3의분석다이어그램 - 329 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) Scene #4 사이버가정학습을이용한보충학습 Scene #4 사이버가정학습시스템을이용한보충학습 local storage 1 경주에대한보충학습및확인학습, 커뮤니티컨텐츠요구 learner entity 복문 4 학습자에게학습내용전달 < 메타인지 > 축구사랑 커뮤니티 - 주말축구경기 게임을이용한확인학습 delievery 사이버가정학습시스템 2 해당컨텐츠검색 3 해당컨텐츠학습내용 - Digital Repositories Interoperability learning resource 공부해요 컨텐츠 - 다른유적지소개자료 도전해요 컨텐츠 - 게임학습 모여봐요 컨텐츠 - 축구사랑 커뮤니티 - Content Packaging - Digital Repositories Interoperability - Meta Data - Simple Sequencing [ 그림 11-5] Scene #4의분석다이어그램 < 출처 : 참고문헌 2 > - 330 -
미래의컴퓨터기술 읽기자료 1. 발표 (Presentation) 의개념 발표란가지고있는생각이나말하고자하는내용을쉽고간결하게전달하는 총체적인의사전달방법을말한다. 즉, 자신의의견이나정보를상대방에게알기 쉽게이해하도록전달하는모든것을발표라고한다. < 출처 : 웰기획, 이민희공 저 (2006), 프레젠테이션기획과실전패턴 200 선, 대림출판사 > 발표는다수를대상으로하는커뮤니케이션이며연설과는다르다. 연설은특 별한목적없이다수에대한 인사 로서행해지는경우가많지만발표는기획이 나아이디어에대한제안을발표하고협력을이끌어낸다는분명한목적이있고 설명과설득하기위한방법론이대부분을차지한다. 발표는다른사람들앞에서새로운제안을발표하는것이므로하나의주제를 논리정연하고일관성있게끌고가야하는기술이있어야하며, 청중의이해도를 높일수있는설명능력, 청중의호감을이끌어낼수있는인간적인매력도요구 된다. 또한발표는시간이정해져있어서회의시간이 1시간이라면발표할수있 는시간은 10~20 분정도로이시간내에제안을설명하고설득해야한다. 결국 발표는정해진시간내에하는것이라는인식을확실하게해두고정해진목적 을달성해야하는것이다. 발표는이제일부사람들에게만해당되는것이아니라모든사람에게해당하 는것으로언제, 어디서나, 누구에의해서든지이루어질수있으며과거단방향 커뮤니케이션에서쌍방향커뮤니케이션으로변함을뜻한다. 또한정보통신기술의 발전으로발표는단순한시각자료에서멀티미디어를활용한발표로변화하고있 다. < 출처 : 후쿠다타케시지음, 정유선옮김 (2006), 프레젠테이션잘하는법, 바른지식 > 2. 발표 (Presentation) 의제작과정 다음의표는발표의제작과정을기획, 설계, 제작과같은순서로간략화한 것이다. < 표 1> 발표의제작과정 기획 설계 제작 기획목적청중분석자료수집스토리( 줄거리) 초안작성슬라이드제작 구조화 - 331 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 2.1 발표의기획 (1) 기획목적 발표중에는어렵게준비한발표가무의미한내용의소개와화려한겉치장으 로만끝나는경우가있다. 이런경우청중이원하는정보제공은뒷전이고허무하 게종결될경우청중들은발표에 왜참석했지? 또는 무슨말을들었지? 하는 혼란에빠지게된다. 이러한발표는당연히실패한발표가되는것이다. 이는처 음부터발표의목적을명확하게하질않았기때문이다. 따라서발표자는구체적 으로발표하려는목적이무엇인지명확하게설정하고끈질기고일관성있게끌 고가야만한다는것을명심해야한다. (2) 청중분석 청중이발표자에게기대하는것은무엇인지그것을찾아낸다면청중의호응 도를높일수있다. 먼저참석인원, 평균연령, 성별분포등을조사하고, 지적수준 에있어서청중의교육수준, 전문성, 발표에대한사전지식이있는지를확인한 다. 그리고발표를통해서청중이얻고자하는목표와발표에대한기대감은무 엇이고발표자에대한편견이있는지청중의관심사항을확인한다. 청중의각종성향을조사하고, 철저한대비책을마련한다면청중의호응도를 상당히높일수있다. 외국어나전문용어에익숙하지않을수도있고, 복잡한것 보다는단순한것을좋아할수도있다. 발표대상의선호도파악은발표의의무이 자배려이며가장전략적인접근법이기도하다. (3) 자료수집 발표를준비하면서가장많은시간이소요되는것이자료수집이다. 자료수 집은발표를위한자료를수집할수있는만큼최대한모으는것이좋다. 인터 넷, 서적, 신문, 잡지등모든정보를동원해서자료를수집한다. 자료는신뢰성 이있어야하기때문에가능한최근의자료를모아야하며, 사소한것이라도일 단은수집을하여두면자료들가운데아이디어를창출하는데큰도움이될자료 가있기때문이다. 자료수집이끝나면자료를취사선택해야하며구하기힘든자료또는멋진 그림이라고해서꼭사용해야한다는생각은버리고목적에맞는자료들을선택 하는것이중요하다. 2.2 발표의설계 (1) 스토리 ( 줄거리 ) 구조화 발표자료에대한스토리구조는전체를서론, 본론, 결론세부분으로나누어 내용을정리하는것이일반적이다. 서론에서는인사와자기소개를통해분위기를조성하고청중과의거리를가 - 332 -
미래의컴퓨터기술 깝게하는역할을한다. 다음으로는주제를제시하고그주제에대해해설하면서 간단하게발표계획설명을통해청중이발표내용에대해서감을잡을수있도 록해준다. 본론에서는내용을일관성있게전개하면서각부분이전체와유기적인연관 성을갖고있으며전체적인윤곽이한눈에그려져야한다. 그러기위해서는탄탄 한스토리가구조화되어야한다. 이때사용하는방법에는귀납법( 다양한사례를 제시한뒤공통점을주제나논점으로유도하는방법), 연역법( 대전제, 소전제, 결 론의순서로우선일반론을제시한뒤사례를열거해결론으로유도하는법), 시 계열법( 시간적인흐름에따라정리하는방법), 공간적배치법( 장소, 구조등을이 야기할때사용하는방법), 문제해결의순서( 당면한문제, 원인, 해결방법의순 서로전개하는방법), 용이한순서( 이해하기쉬운사항을먼저이야기하고차례 로어려운사항으로옮겨가는방법) 등이있다. 결론에서는본론을요약하고보충설명을하면서다시한번주제를강조하고, 향후결과를예측하면서마무리한다. 스토리구조에있어서서론, 본론, 결론의내용을다음과같이요점정리하면 슬라이드를편리하게작성할수있다. 1 주제는무엇인가?( 한줄로명확히표현) 2 3 4 5 슬라이드의구성에있어서먼저무엇에대해서발표할것인지를구체적으 로정해야한다. 주제의구체화( 주제를증명할만한구체적인사례의결정등) 슬라이드에발표하고자하는주제를 면좋다. 정리와순서매김( 발표의시간테이블) 20자이내의짧은문장으로정리해두 주제와관련된정보를모으고정리한다음순서를매긴다. 요점의강조( 어떤형태로강조할것인가?) 발표내용의핵심을확실히파악하여반복, 대비, 확대등을통해강조하도 록한다. 머리말과맺음말 어떻게이야기를시작하고무슨말로결론을지을것인지는준비단계에서 미리구상해놓는것이좋다. < 출처 : 후쿠다타케시지음, 정유선옮김 (2006), 프레젠테이션잘하는법, 바 른지식 > 발표자료는몇페이지로작성할것이고발표의진행시간은몇분으로할것 인가등을모두결정하는것이중요하다. 막연하게대충 1시간정도면될것이라 는생각을가져서는안된다. 발표의진행시간은인사말및배경(5~6 분), 핵심내 - 333 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 용(15~20 분), 질의응답(10 분), 답례인사및맺음말(3~4 분) 과같이 4단계로구분 한다. 각단계별로시간이너무짧은것이아닌가하는생각을할수있다. 하지 만사람들이집중할수있는시간이 은아니다. 10분정도인것을생각하면결코짧은시간 진행시간이정해지면각페이지별로소제목을간략한형태로정하고, 제목은 나중에다시바꿀수있기때문에처음부터너무고민하지않는것이좋다. 정리 된제목은각각다른메모지에나눠서다시적고카드를나열한것처럼횡렬로 정리하면순서를한눈에파악할수있고추가부분과빠질부분이쉽게결정할 수있다. 즉메모지한장을슬라이드한장으로인식하면된다. < 출처 : 신태훈 (2005), 디자인이강한비즈니스프레젠테이션, 정보문화사 > (2) 초안작성 스토리구조화와초안작성은발표의전개법을결정하는단계로유형은순차 적전개, 문답형전개, 찬반유도형전개, 결론제시형전개등이있다. 순차적전개는도달하려는결론이오랜시간을필요로할때유용하며여러 가지제시를나열하기쉽다는장점이있으나, 잘못하면느슨해지는단점도있어 서발표자의역할이매우중요한위치를차지한다. 보통논문발표회나학술세미 나등에서사용된다. 문답형전개는가장많이활용되는전개방법으로문제점을제기하고바로해 결방안을알려주기때문에청중의관심을꾸준히끌수있다는장점이있다. 우 선문제점을청중에게제시하고그원인을규명한후해결방안을알려주는 계가기본적인운영방법이다. 이때주의할점은청중이공감할수있는문제점을 다뤄야한다는것이고무리하게많은문제점을보여줘서는안된다. 대개신상품 발표회등에활용가능하다. 3단 찬반유도형전개는청중이공통적인관심사를가졌을때그위력을발휘하는 전개방식이다. 유도라는말에서알수있듯이찬성또는반대의견을더욱부추겨 서발표자가원하는방향으로전개하는것이다. 그러나발표자에게유리한사항 만을계속이야기한다면반감을사게되는위험이있으므로객관적이고명확한 자료를바탕으로장단점을보여주는것이좋고이벤트진행이나입사면접등에 활용가능하다. 결론제시형전개는시작과동시에바로결론을제시하는극단적인형태이다. 상당히자극적이므로결론자체에큰매력이없으면위험한전개방식이다. 또한 그결론은청중이바로이해가가능한것이라야만효력이발생한다. 만약이런 조건이아니라면 100% 발표는실패로돌아간다. < 출처 : 신태훈 (2005), 디자인이강한비즈니스프레젠테이션, 정보문화사 > 전개방식이정해지면초안작성에서는수집된자료를배치하는것으로다음 - 334 -
미래의컴퓨터기술 의유의사항을참고하도록한다. 목적을명확히파악하고직접적인표현을사용한다. 근거가불확실한정보나데이터는사용하지않는다. 제시한자료는정보의출처를확실히밝히도록한다. 청중이원한정보는하나도빠짐없이싣도록한다. 그래프와같은통계자료는절대조작해선안된다. 합의사항이나반대제안은넣지않는다. 무관한내용을넣어서는안된다. 2.3 발표의제작 (1) 슬라이드제작 기획서는한페이지에많은정보를담고연속적인글이므로맺음을단락으로 하는반면슬라이드는맺음을페이지단위로하고각페이지마다담을수있는 정보의양이매우적다. 기획서에비해슬라이드가불리해보이지만자유도가높 고발표자에게내용과시간을자유롭게분배할수있는권한을부여한다는장점 을가지고있다. 중요도가높은페이지에는설명에더많은시간을주고그렇지 않은것은가볍게넘길수있기때문이다. 또한몇개의글자로함축된정보는 청중에게핵심내용만을기억시키고그에대한궁금증을유발해발표자의설명 을돋보이게한다. 이러한차이점을잘알아야슬라이드제작에어려움이없다. 슬라이드제작시다음사항에유의하여작성하도록한다. 1 짧고간단하며크고읽기좋게작성하여야한다. 맨뒷줄에앉은사람에게 도잘보여야하고너무많은정보로인해청중의주의가산만해지지않 도록해야한다. 2 자료는가로배열방식으로작성한다. 차트를사용할경우가로로사용하면 더많은정보를담을수있다. 3 색채심리를활용하여작성한다. 바탕색은신중하게선택하며파란색의경 우안정성, 침착, 신뢰등의감정을전달하며어두운노란색이나흰색글 씨일경우쉽게눈에들어온다. 4 글자대신주제와관련된그래픽을사용하여작성한다. 사고는문자가아닌 5 6 그림을통해이루어지기때문에원형차트, 막대그래프, 조직도, 그림기호, 사진등을사용한다. 글머리기호를사용하며문장을쓰는대신핵심구절이나핵심어를사용 하여작성한다. 완전한문장의시각자료를만들면청중은발표를듣는대 신자료를읽을것이다. 6-6 원칙 으로작성한다. 슬라이드를만들때한줄에여섯단어, 한슬라 - 335 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 이드에여섯줄이넘지않도록한다. 더많아지면시각자료가너무복잡해 보일수있기때문이다. 7 시각자료를너무많이사용하지않도록하며, 발표의목적에맞게사용하 8 도록한다. 명확한목적이없으면발표의요점을찾기힘들것이고그러다 보면너무많은시각자료들을준비하게된다. 이렇게너무많은시각자료 는청중을질리게한다. 글자는빨간색을사용하지않도록한다. 빨간색은눈을피곤하게한다. 또 한빛을잘반사하지못하며글씨가퍼져보인다. 따라서빨간색은밑줄이 나그래픽에만사용하는것이좋다. < 출처 : 다이앤디레스터지음, 심재우옮김 (2006), MBA 에서도가르쳐주지않 는프레젠테이션, 비즈니스북스 > 3. 발표의요령 3.1 발표장소및장비점검 주어진장소와설비를최대한활용하고가장어울리는장비를설치해야한다. 그리고설치된장비에문제는없는가, 해상도는괜찮은가, 마이크의소리는적당 한가등을미리파악해야만문제발생시사전에조치를취할수있다. 발표장소 가너무넓으면적막하고공허한느낌이고, 좁으면답답하고짜증스럽게느낄수 있기때문에적당한넓이의장소에서발표할수있도록한다. 청중의규모에따라서좌석배치를해야하는데의견교환및청중참여활동을 위해서는 U 자형배치가이상적이고, 교실스타일은청중이메모를해야하고대 규모인원일경우에적합하다. 교실스타일의변형인 V자형배치는대각선으로 탁자가배치된다. 청중의입장에서발표화면과발표자가잘보이는가, 옆사람과 의거리는충분한가, 문과창문의위치등을고려해서좌석을배치해야한다. 실내온도를파악해서냉온방기사용이가능한지도알아봐야한다. 발표장의청 결상태를파악해서청중들이쾌적한기분을느낄수있도록만들어야한다. 3.2 발표연습및자세발표를준비하는요령은연습만큼더좋은방법이없다. 자신의발표주제에대해잘알면알수록더자신감이생기기때문이다. 발표의모든상황을머릿속으로상상하면서자신의모습을이미지화하는방법도괜찮다. 발표에대한긴장이풀리지않는경우에는크게심호흡을하는것이좋고, 표정도미소를지으면보기에좋고스스로도더편안한느낌이들것이다. 어깨의힘은빼고등을곧게펴며턱을잡아당기면서전체적으로자연스러운자세인가를체크한다. 시선은이야기를시작하기전에전체를둘러보고한사람, - 336 -
미래의컴퓨터기술 한사람눈을맞추며온화한시선과밝은표정을짓는다. 시선은항상청중을마주보고최대한열정을전달하겠다는의지를보여주는것이좋다. 발표하면서양손은항상허리아래로내려가서는안된다. 손이내려가면청중은발표자에게서강한느낌보다는축처진느낌을받게된다. 또한양손이주머니로들어가거나겸손하게한다고자신의허리띠밑으로모아서는안된다. 발과허리는체중을양쪽발에균등하게싣고양쪽발바닥을바닥에딱붙이고서며무릎을펴고아랫배에가볍게힘을준다. 어디에기대거나서당에서글을읽듯이흔들거리는자세는안된다. 복장은발표의신뢰성에영향을미치는요소로발표장소와청중에따라서결정해야하며, 복장을결정하기어려운경우에는수수한차림이가장무난하며머리모양은단정한것이좋다. 발표를할때슬라이드를설명하면서최대한대본을안보도록노력해야하 며, 힐끔힐끔대본을쳐다보며진행을하는발표자는왠지대리인에불과하다는 느낌을주기마련이다. 유머를사용한다면발표내용과관련된것을사용하는것 이좋으며, 저속한농담은삼가하도록한다. 확신없는말과이행할수없는약 속은하지않는것이좋다. 원고에끊어서읽을부분과길게쉴부분을표시하면 끊어읽기와잠깐멈춤, 청중과의시선교환등에도움이된다. 빨간펜이나노란 형광펜을사용하여핵심단어에밑줄을쳐놓으면강조해야할부분을알수있 고목소리에변화를줄수있다. 원고또는메모카드에번호를매겨두면편리하 게활용할수있다. 여러가지의돌발상황을미리생각해두는것이좋다. 만약장비가작동되지 않을경우에는잠시휴식시간을갖는것이좋으며발표자가돌발상황에동요하 지않고침착하면청중도그럴것이다. 질의응답시간을통해질문을유도하며질 문은끝까지듣는다. 질문은청중과같이공유해야하므로청중이많을경우다 시질문을반복해서모두가들을수있도록한다. 질문속에가시가있는경우에 는질문을긍정적인표현으로다시바꾸어말하는것이좋으며청중을보면서 대답한다. 답변은간단명료하게하며다음질문자를보면서답변을마친다. 질문 에대한방어태세를취하지말고질문에대한평가를해서도안된다. 비꼬거나 얕잡아보는표현과아는체하지않도록한다. 정해진시간을초과하지않도록 주의하고질문과답변을정리하면서질의응답시간을마친다. < 출처 : 후쿠다타케시지음, 정유선옮김 (2006), 프레젠테이션잘하는법, 바 른지식 > - 337 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 1. 참고문헌 1 2 참고자료 김형순(2003), 논문 10% 만고쳐써라, 야스미디어 김태영(2006), 유비쿼터스로그려지는미래교육, 제1회 u- 러닝포럼자료집, 한국교육학술정보원 - 338 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-11주탐색단원 2 활동지 11-1(1) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 발표및토론 ] 여러분이조사한 e- 러닝과 u- 러닝의개념을정리한다음, 공통점과차 이점을비교해봅시다. e- 러닝이란? u- 러닝이란? 공통점과차이점 기준 공통점 차이점 - 339 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 정보과학-11주탐색단원 2 활동지 11-1(2) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 강의 ] 다음은 교수 학습 활동에 참여하는 주체 (learner entity, coach) 와 시 스템 기능 (delivery, evaluation) 간의 상관관계를 모델링한 그림입니 다. [ 그림] IEEE LTSA 모델 위의모델을적용하여복문이가아침에까치로부터현장학습관련정보를얻는상황을그림으로표현한예제는다음과같습니다. - 340 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-11주탐색단원 2 활동지 11-1(3) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 강의 ] 시나리오에 대한 설명을 잘 듣고 주어진 상황에 대하여 예제와 같이 그림으로표현해봅시다. 교사가학습자에게선수학습내용을전달하는상황 구분 행위에대한설명 1 2 3 4-341 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 정보과학-11주탐색단원 2 활동지 11-1(4) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 강의 ] 시나리오에 대한 설명을 잘 듣고 주어진 상황에 대하여 예제와 같이 그림으로표현해봅시다. 학습자스스로학습과제를해결하고, 협력학습을수행하는상황 구분 행위에대한설명 1 2 3 4 5 6 7-342 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-11주탐색단원 2 활동지 11-1(5) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 강의 ] 시나리오에 대한 설명을 잘 듣고 주어진 상황에 대하여 예제와 같이 그림으로표현해봅시다. 사이버가정학습을이용한보충학습을수행하는상황 구분 행위에대한설명 1 2 3 4-343 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 정보과학-11주탐색단원 2 활동지 11-1(6) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 연구보고서작성 ] 이번단원을통해서학습한결과들을종합적으로정리하여앞으로 30 년후에중학교 1 학년학생인 대한 이가하루 24 시간생활하는모습을상상하면서일기형식의시나리오를작성해봅시다. 시나리오는시간흐름에따른순서대로상황을설명하고, 각각의상황에서사용할것으로예상되는미래의컴퓨터기술을나열해봅시다. 제목목차 내가상상해본대한이의하루일기 1. 장소, 배경혹은필요한가정에대한설명 2. 시간흐름에따른시나리오 3. 상황요약및상황별미래의컴퓨터기술 - 344 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-11주탐색단원 2 활동지 11-2(1) 교육청영재교육원 중학교이름 [ 발표자료 / 포스터제작 ] 이번시간에작성한 내가상상하는대한이의하루일기 라는주제의연구보고서내용을발표나전시하기위한자료를만들어봅시다. 발표자료제작안내 발표시간을한사람당 5 분이내로제한하며, 발표자료에는시나리 오에제시된상황들을나열하고, 기술들을구분하여표현해봅시다. 각상황별로적용된미래의컴퓨터 발표자료를만드는목적은자신의생각을다른사람에게소개하고 전달하기위한만큼, 파워포인트이외에한글이나워드, 엑셀등자신 이사용하기편리한소프트웨어를사용하여컴퓨터에서작업하거나아 니면전통적인방법으로직접손으로도화지위에쓰거나그리는것도 좋습니다. 포스터제작안내 포스터크기를 4절지도화지 1 장으로제한하며, 포스터에는시나리 오에제시된상황들과각상황에적용된미래의컴퓨터기술들을하나 의그림이나오려붙이기형식으로만들어봅시다. 포스터를만들때전시회에붙어있는수많은포스터중에서사람 들의관심을끌기위한여러분만의독창적인방법을적용해보는것이 좋겠지요. 일단사람들의시선을끌었다고해서무조건성공적인포스 터는아닙니다. 여러분이상상한대한이의하루일과를이해할수있도 록내용을정확히표현하는것도주의해야합니다. - 345 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 정보과학-11주탐색단원 2 평가도구 (1/1) 교육청영재교육원 중학교이름 교사용 [ 연구보고서평가 ] 번호평가요소평가의근거 1 독창성 2 논리성 기존의것에서탈피하여참신하고독특한아이디어를제시하고있다. 전개과정과문제해결에서전후가명확하며, 원인과결과및사용되는이론적배경이분명하다. 3 복합성몇가지의상이한요소, 부분또는사용수준들을포함하고있다. 4 5 발전가능성변형가능성 앞으로새로운산출물들을만들어낼수있는새로운아이디어들을많이시사해주고있다. 사람들로하여금이분야를전혀새로운방식으로보거나생각하게만들고있다. 6 표현력사물이나자연및사회현상을논리적으로분명하게표현하고있다. 7 가치성실제로가치있고중요한것이라고생각할수있다. 8 9 유기적조직성기능적솜씨 전체성, 즉완전하다는느낌을가지게해주고있다. 이산출물에는논리적으로치밀하며도입, 전개, 결론에이르는전개과정이높은수준의성취라고할수있다. 10 유용성실제에적용하여사용할수있음이분명하다. 번호 1 이름 평가요소( 각요소별배점은 5 점기준임) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 합계 2 3 4 5 6 7 8 9 10-346 -
미래의컴퓨터기술 12 주주제단원결론및평가 본활동은단원의마지막시간으로서지금까지학습한미래의컴퓨터기술에 대한주제별학습내용과주요핵심키워드를요약하여정리한다. 그동안단원전 반에걸쳐학생들이활동을통해얻어진산출물들을전시하여자신의생각과다 른학생의생각을서로비교하여봄으로써경쟁심과학습동기를유발시키고, 이 전시간에작성한 내가상상하는미래의학습활동 이라는주제의보고서의내용 을소개하는발표대회를통해미래의신기술에대한학습결과를종합적으로평 가한다. 교육목표 1. 2. 5. 정보과학분야사고력신장 정보과학분야적성강화 정보과학분야일반능력신장 교육내용 1-2. 논리전개및추론능력 2-2. 정보과학의미래비전제시 5-2. 상호작용과의사소통능력 - 347 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 세부교육내용 단원2 의주제별학습내용과그에따른주요키워드의개념을정리한다. 각자자신의산출물들을전시하고다른학생들의산출물들을평가한다. 내가상상하는미래의학습활동 보고서내용을발표한다. 자신의발표내용과다른학생이발표한내용을서로비교하여평가한다. 교육방법 전시회및발표대회개최, 발표와토론, 설문조사 < 교육목표 - 교육내용 - 세부교육내용 - 교육방법의유기적연관성 > 교육목표 교육내용 세부교육내용 교육방법 1. 정보과학분야사고력신장 1-2. 논리전개및추론능력 내가상상하는미래의 학습활동 보고서내용 을발표한다. 발표와토론 2. 정보과학분야 적성강화 2-2. 정보과학의미래 비전제시 내가상상하는미래의 학습활동 보고서내용 을발표한다. 발표와토론 5. 정보과학분야 일반능력신장 5-2. 상호작용과 의사소통능력 단원2의주제별학습내 용과그에따른주요 키워드의개념을정리 한다. 전시회및각자자신의산출물들발표대회을전시하고다른학생개최들의산출물들을평가발표와토론한다. 문조사자신의발표내용과다 른학생이발표한내용 을서로비교하여평가 한다. - 348 -
미래의컴퓨터기술 준비물 교사용학생용 관련시청각자료, 인터넷검색용 PC 학생용활동지 필기도구 사진 - 349 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 교수학습활동 학습단계 도입활동 교수학습활동 전시회혹은발표의진행방법과시간계획을설명한다. 시간 ( 총 90 분 ) 지도초점및유의점 5 학생들이무슨학습활동 을하게되는지명확하 게설명한다. 학생들의발표순서를정한다 5 발표의경우시간절약을 음, 학생용평가도구작성요 위해학생의발표자료를 령을설명한다. 미리정리하여준비한다. 전시회의경우포스터, 시제품등과같은전시 본 물의설치요령을설명한 활동 발표를진행하면서필요한경 60 다. 학생들의 적극적인 참여 우토론이나질문/ 응답시간 와학습활동전반에관 을가진다. 해칭찬과더불어격려 해준다 토론내용을종합정리한다. 10 각자노트에기록한다. 정리활동 발표에대한심사평을소개하고, 다음단원학습을준비하도록지도한다. 10 각자평가도구를작성도 록지도한다. 주요초점질문 1. 정보통신기술과미래의생활변화간의상관관계는무엇인가? 2. 미래의컴퓨터기술은앞으로어떠한방향으로발전될것인가? - 350 -
미래의컴퓨터기술 도입활동 지도활동 1. 이번차시의세부교육내용을소개합니다. 단원2 의주제별학습내용과그에따른주요키워드의개념을정리한다. 각자자신의산출물들을전시하고다른학생들의산출물들을평가한다. 내가상상하는미래의학습활동 보고서내용을발표한다. 자신의발표내용과다른학생이발표한내용을서로비교하여평가한다. 본활동 1. 지난시간에차시학습안내와함께제시한활동지수행결과를확인합니다. 1) [ 발표자료/ 포스터제작] < 활동지 11-2(1)> 이번시간에작성한 내가상상하는대한이의하루일기 라는주제의연구 보고서내용을발표나전시하기위한자료를만들어봅시다. 발표자료제작안내 포스터제작안내 이번차시에는발표대회를운영하기위하여학생들이제작한발표자료를수 업시간전에확인한다음발표할학생들의순서를정한다. 발표대회가진행되는 동안에학생들이평가에참여할수있도록미리평가도구를배포하고구체적인 작성요령을안내한다. 전시회를진행할경우에는학생들이제작한포스터를수업 시간전에미리설치해놓았는지확인한다음, 적당한시간을정하여학생들이 둘러보면서직접평가에참여할수있도록안내한다. 활동지 11-2(1) 사용 2. 발표대회 / 전시회를진행합니다. 발표자가제한된발표시간을넘기지않도록지도한다. 중간에질의응답이필요한경우에는최소한으로진행하여전체적인시간계획에차질이생기지않도록주의한다. 정리활동 1. 학습내용정리 1) 학생들의발표내용에대하여평가를실시한다. 2) 전시된포스터에대하여평가를실시한다. - 351 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 2. 설문조사단원에서학습한내용전반에걸쳐종합적인설문조사를실시한다. 평가 평가내용 내가상상하는미래의학습활동 보고서내용을준비하고발표함으로써논리 전개및추론능력과정보과학의미래비전제시를평가한다. 자신의산출물, 발표내용과다른학생의산출물, 발표내용을비교평가함으로 써상호작용과의사소통능력을평가한다. 평가방법 발표및토론평가: 본활동 2번활동시평가 전시물평가: 본활동 2번활동시평가 평가도구 1/2 사용 발표대회평가: 본활동 2번활동시평가 평가도구 2/2 평가기준 사용 미래학습활동에대하여독창적인상황을제시하였는가? 자신이제시한상황에적용된미래의컴퓨터기술을정확하게설명하였는가? 평가유의점 발표와평가에학생들이적극적으로참여하도록지도한다. 평가도구를작성함에있어서구체적인평가기준과예시를제시하여학생들로 하여금상호평가가제대로이루어질수있도록지도한다. - 352 -
미래의컴퓨터기술 정보과학-12주탐색단원 2 평가도구 (1/2) 교육청영재교육원 중학교이름 교사용학생용 [ 발표평가 ] 1. 자신을제외한다른학생들의발표내용에대하여각자평가한결과 를문항별로학생이름이나모둠이름을 3 개이내로작성해봅시다. 1. 발표를잘한것은? ( ), ( ), ( ) 2. 발표자료를잘만든것은? ( ), ( ), ( ) 3. 가장독창적인것은? ( ), ( ), ( ) 4. 가장완성도가높은것은? ( ), ( ), ( ) 5. 실현가능성이높은것은? ( ), ( ), ( ) 6. 가장실용적인것은? ( ), ( ), ( ) 7. 가장이해하기쉬운것은? ( ), ( ), ( ) 8. 가장멋있는것은? ( ), ( ), ( ) 9. 가장열심히한것은? ( ), ( ), ( ) 10. 위의평가기준을종합적으로고려할때상을받을만한것은? 금상: ( ), 은상: ( ), 동상: ( ) 2. 자신의발표내용과다른사람들의발표내용을비교할때, 로부족하다고느낀부분은무엇입니까? 본인스스 - 353 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 정보과학-12주탐색단원 2 평가도구 (2/2) 교육청영재교육원 중학교이름 교사용학생용 [ 전시회평가 ] 1. 자신을제외한다른학생들의포스터에대하여각자평가한결과를 문항별로학생이름이나모둠이름을 3 개이내로작성해봅시다. 1. 가장눈에띄는것은? ( ), ( ), ( ) 2. 가장잘답변한것은? ( ), ( ), ( ) 3. 가장독창적인것은? ( ), ( ), ( ) 4. 가장완성도가높은것은? ( ), ( ), ( ) 5. 실현가능성이높은것은? ( ), ( ), ( ) 6. 가장실용적인것은? ( ), ( ), ( ) 7. 가장이해하기쉬운것은? ( ), ( ), ( ) 8. 가장멋있는것은? ( ), ( ), ( ) 9. 가장열심히한것은? ( ), ( ), ( ) 10. 위의평가기준을종합적으로고려할때상을받을만한것은? 금상: ( ), 은상: ( ), 동상: ( ) 2. 자신의포스터와다른사람들의포스터를비교할때, 본인스스로개선해야겠다고생각한부분은무엇입니까? - 354 -
미래의컴퓨터기술 < 단원마무리학생설문조사 > * 단원을마무리하며다음질문에답하여주시기바랍니다. 전혀아니보통아니다다이다그렇매우다그렇다 1. 주별학습내용이정보과학을이해하는데에도 움이되었습니까? 2. 주별학습내용의양은적절하였습니까? 3. 주별학습내용을충분히이해하였습니까? 4. 5. 주별학습내용에대한흥미가처음보다많아졌습니까? 주별수업에대하여전반적으로만족하고있습니까? 6. 본단원내용중기억에많이남는것은무엇입니까? 7. 본단원내용중보다깊게다루었으면하는것은무엇입니까? 8. 본단원중어려워이해하기가어려웠던내용은무엇입니까? 9. 인터넷검색, 자료조사, 탐구활동, 토론과발표, 강의노트작업활동중에어려 운점이있었다면무엇입니까? 10. 수업진행방식에대한건의및개선사항이있다면무엇입니까? - 355 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) - 356 -
미래의컴퓨터기술 부 록 [ 부록 1] 정보과학영재교육과정구성기본방향 [ 부록 2] 정보과학영재교육관련자네트워크 - 357 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) - 358 -
미래의컴퓨터기술 [ 부록 1] 정보과학영재교육과정구성기본방향 * 본정보과학영재교육교육과정구성기본방향에서는먼저그교육대상자 를규정하였으며그들을위한교육목표를명시하였다. 또한그교육목표를달성 하기위하여교육내용, 교육방법, 교육평가를교육목표와일관되게상호유기적 으로제시하였다. Ⅰ. 정보과학영재교육교육대상자 * 본교육과정은다음의지적능력과정의적특성중한가지또는그이상의 능력과특성을보이는초등학교 4-6 학년, 중학교 1-3학년학생을주대상자로한 다. 지적능력 창의적사고가우수한자 수리및논리적사고가우수한자 문제발견및문제해결력이우수한자 논리전개( 알고리즘설계) 능력이우수한자 관찰력및과학적사고가우수한자 직관력및통찰력이우수한자 새로운정보창출능력을가진자 높은지적능력을가진자 정의적특성 뛰어난과제집착력및집중력을가진자 강한도전의식및모험심을가진자 의문이많고지적호기심이매우많은자 정보과학분야에대한관심과흥미가매우많은자 풍부한상상력및자유로운사고를가진자 Ⅱ. 정보과학영재교육교육목표 * 정보과학영재교육은다음다섯가지를그주요교육목표로삼는다. 1. 정보과학분야에필수적인사고력을신장한다. 2, 정보과학분야의잠재적적성을강화한다. 3. 정보과학분야를구성하는특정지식을습득한다. 4. 정보과학분야와관련된특수능력을습득하되기능과는구분한다. 5. 정보과학분야와관련된일반능력을신장한다. - 359 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) Ⅲ. 정보과학영재교육교육내용 * 정보과학영재교육은위에서제시한다섯가지교육목표에따라학교급별로 다음과같은교육내용을담는다. 교육목표 초등학교 교육내용 4-6 학년중학교 1-3 학년 1. 사고력신장 ㆍ수리적사고 ㆍ논리전개및추론능력 ㆍ창의적인문제발견및해결능력 ㆍ수리적사고 ㆍ논리전개및추론능력 ㆍ창의적인문제발견및해결능력 2. 적성강화 ㆍ정보과학에대한호기심 ㆍ정보과학의미래비전제시 ㆍ정보과학과실생활과의연계성 ㆍ정보과학에대한호기심ㆍ정보과학의미래비전제시ㆍ정보과학과실생활과의연계성ㆍ정보과학분야진로 3. ㆍ알고리즘설계ㆍ계산원리ㆍ기초프로그래밍특정지식습득ㆍ이산구조ㆍ정보보호및윤리ㆍ인간과컴퓨터의상호작용 ㆍ알고리즘설계ㆍ이산구조ㆍ프로그래밍언어ㆍ자료구조ㆍ계산원리ㆍ기초수학이론ㆍ정보과학과연관된과학이론ㆍ고급프로그래밍ㆍ정보보호및윤리ㆍ인간과컴퓨터의상호작용 4. ㆍ과학적규칙성발견및과학적특수능력습득탐구능력ㆍ문제의구조화및모델링능력 ㆍ문제의구조화및모델링능력ㆍ프로그램제작능력ㆍ시스템개발능력ㆍ객체지향적프로그래밍능력 5. ㆍ자율적탐구및학습능력ㆍ상호작용과의사소통능력일반능력신장ㆍ공동작업능력ㆍ리더십 ㆍ자율적탐구및학습능력ㆍ상호작용과의사소통능력ㆍ공동작업능력ㆍ리더십 - 360 -
미래의컴퓨터기술 Ⅳ.. 정보과학영재교육교육방법 ( 교수학습활동 ) * 위에서제시한다섯가지교육목표와그에따른교육내용을가지고정보과학 영재교육을실행할때, 처한교육여건에따라학교급별로다음과같은교육방법 ( 교수학습활동) 을적절히활용한다. 교육목표에따른활동 교육방법 ( 교수학습활동 ) 초등학교 4-6 학년중학교 1-3 학년 1. 사고력신장활동 ㆍ전문가멘토링 ㆍ읽기와글쓰기 ㆍ발표와토론 ㆍ전문가멘토링ㆍ주제별연구프로젝트ㆍ문제풀이ㆍ발표와토론 2. 적성강화활동 ㆍ그룹프로젝트ㆍ현장교육및실습ㆍ발표와토론ㆍ읽기와글쓰기 ㆍ전문가특강ㆍ발표와토론ㆍ주제별연구프로젝트ㆍ현장교육및실습 ㆍ전문가특강 3. 특정지식습득활동 ㆍ전문가멘토링ㆍ발표와토론ㆍ강의ㆍ그룹프로젝트ㆍ실험ㆍ현장교육및실습 ㆍ전문가멘토링ㆍ발표와토론ㆍ강의ㆍ팀티칭ㆍ주제별연구프로젝트ㆍ실험ㆍ현장교육및실습 4. 특수능력습득활동 ㆍ실험 ㆍ현장교육및실습 ㆍ실험 ㆍ현장교육및실습 ㆍ주제별연구프로젝트 5. 일반능력신장활동 ㆍ현장교육및실습 ㆍ그룹프로젝트 ㆍ발표와토론 ㆍ현장교육및실습 ㆍ주제별연구프로젝트 ㆍ발표와토론 - 361 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) Ⅴ. 정보과학영재교육평가 * 정보과학영재교육의성과는다섯가지교육목표를중심으로평가하되그평 가할주요내용과방법은다음과같다. 평가영역 평가내용 평가방법 1. 사고력평가ㆍ문제발견및해결능력 ㆍ전문가평가ㆍ구술평가ㆍ발표및토론평가ㆍ연구보고서평가ㆍ작문평가 ㆍ관찰평가 2. 적성평가 ㆍ수업태도및참여도 ㆍ도전의지 ㆍ면담평가ㆍ그룹프로젝트산출물평가ㆍ연구보고서평가 3. 특정지식평가 ㆍ알고리즘ㆍ이산구조ㆍ프로그래밍에관한지식ㆍ정보보호및윤리ㆍ인간과컴퓨터의상호작용 ㆍ전문가평가ㆍ그룹프로젝트산출물평가ㆍ연구보고서평가ㆍ발표및토론평가 4. 특수능력평가 ㆍ과학적탐구능력 ㆍ설계및모델링능력 ㆍ프로그래밍능력 ㆍ전문가평가ㆍ그룹프로젝트산출물평가ㆍ연구보고서평가ㆍ실험ㆍ실습산출물평가 5. 일반능력평가 ㆍ협동수준 ㆍ발표능력 ㆍ토론능력 ㆍ관찰평가ㆍ그룹프로젝트산출물평가ㆍ연구보고서평가ㆍ발표및토론평가 - 362 -
미래의컴퓨터기술 [ 부록 2] 정보과학영재교육관련자네트워크 < 정보과학영재교육교수학습자료개발연구진및집필진 > 구분 성명 소속 e-mail 김미숙한국교육개발원 meek@kedi.re.kr 연구진 유효현한국교육개발원 hhyoo@kedi.re.kr 김아름한국교육개발원 annie146@kedi.re.kr 탐색단계 예홍진아주대학교 hjyeh@ajou.ac.kr 최종기평택태광고등학교 tkchok@hanmail.net 이근백천안계광중학교 rootone@chol.com 집필진 발전단계심화단계 이재호 경인교육대학교 jhlee@gin.ac.kr 허 경 경인교육대학교 khur@ginue.ac.kr 손원성 경인교육대학교 sohnws@gin.ac.kr 주길홍 경인교육대학교 khjoo@ginue.ac.kr 최종원 숙명여자대학교 choejn@sookmyung.ac.kr 조재완 한국기술교육대학교 ischool@knue.ac.kr 김도형 파주검산초등학교 pkh422@hanmail.net - 363 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) < 시 도교육청정보과학영재교육실태및담당교사 > * 전국시. 도교육청에서보내준정보과학영재교육담당교사명단과 2006년 8월 KEDI 정보과학 영재교육기초연수대상자의명단을통합하여정리하였음. 교 육 청 KEDI 선발도구사용 현재 교육 실시 실시기관명 학교급 담당교사 e-mail 선린인터넷고중등김옥경 rladhr@hanmail.net 서울 서울동부교육청영재교육원서울서부교육청영재교육원서울남부교육청영재교육원서울북부교육청영재교육원서울중부교육청영재교육원서울강동교육청영재교육원서울강서교육청영재교육원서울강남교육청영재교육원서울동작교육청영재교육원서울성동교육청영재교육원서울성북교육청영재교육원 초등 조형복 hyungbock@paran.com 초등 박기범 demake@chol.com 초등 유인철 - 초등 하현진 myth92@naver.com 초등 김예진 - 초등 이미선 leems1102@hanmail.net 초등 이준상 - 초등 김종훈 ilovetem@hanmail.net 초등 김태환 smallfry@chol.com 초등 최구환 - 초등 서인석 siseo16@hanmail.net 정보영재교육원중등조윤오 - 부산 동부영재교육원 서부영재교육원 초등중등초등중등 김하식 구자진 ( 동주여중) khs1785@paran.com o2goo@hanmail.net - 364 -
미래의컴퓨터기술 교 육 청 KEDI 선발 도구 사용 현재교 육실시 실시기관명 학교급 담당교사 e-mail 부산 북부영재교육원중등하정현 hhyunma@naver.com 대구 - - - - - - 인천 광주 대전 인천과학고부설 과학영재교육원인천송현초 영재학급 중등김인철 kinchul@dreamwiz.com 초등박진수 dracoj@paran.com 인천예술고중등안석구 ask0693@hanmail.net 교육정보원 IT 영재교육원 초등 중등 오공용 ohgy8914@naver.com IT영재교육원초등기용주 kisim27@chol.com 광주전산고중등이동윤 naganola97@nate.com 신탄진초등학교초등김나영 flowerny@hanmir.com 대전산성초초등유정 silentuu@hanmail.net 대전송촌초초등이미애 mintae93@hanmail.net 대전둔원초초등이진홍 hongjl00@hanmail.net 울산 울산영재교육원 중등 이창수 youngsangso @mail.use.go.kr - - 강남영재교육원초등중등 최영복 chyobog@hanmail.net 전하초등학교 초등 김지호 vocal12th@hanmail.net 온양초등학교 초등 박허영 phy225@hanmail.net 강북영재교육원 중등 김인수 kimsou77@hanmail.net - - 이화중학교 중등 김지영 like-iris@hanmail.net - - 미래정보고중등안정수 jsmulti@use.go.kr 경기 풍생중부설영재학급 중등 이경숙 egossm@naver.com 부설영재교육원 초등 윤석형 ppc710@hanmail.net 부설영재교육원초등김삼수 disket8282@hanmail.net - 365 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 교육청경기 KEDI 선발현재교 도구육실시사용 실시기관명학교급담당교사 e-mail 부설영재교육원초등중등 김원섭 dnjstjq94@nate.com 부설영재교육원초등중등 이민규 kmleee@naver.com 파주송화초 초등 김광찬 youiwe@chol.com 석천초등학교 초등 김현석 khsajou@naver.com 구리남양주부설 영재교육원 초등오승환 mewhy@chol.com 이천영재교육원 중등 손극모 0058@paran.com 부설영재교육원초등중등 류재식 - 강원 강원과학고정보영재학급 중등 백매선 backplus@hanmail.net 청안초등학교 초등 이윤종 sinebell@naver.com 충북 - - 심천초등학교 초등 전신용 tlsdyd1@hanmail.net 충주교육청영재학급담당 초등 최경희 ckhqueen1@daum.net 충남 - - - - - - 전북 전북대학교초등유철중 - 과학영재교육원중등노혜민 hmino@chonbuk.ac.kr 완도과학영재교실 초등 김은경 tomatopot@hanmail.net - - 순천영재교육원 초등 박채구 daoge@korea.com 전남 여수영재교육원초등서원채 onework@hanmail.net - - 순천영재교육원초등옥윤옥 lieberbike@hanmail.net 여수영재교육원초등윤지용 garcia001@hanmail.net 순천영재교육원중등조승일 blindcho@hanmail.net - 366 -
미래의컴퓨터기술 교육청경북 KEDI 선발현재교도구육실시 실시기관명 학교급 담당교사 e-mail 사용 - - 구미교육청권순남부설영재교육원중등 ( 형곡중) london810@nate.com 도송중학교정보영재학급 중등 박영애 lotus1343@naver.com 성신여자중학교정보영재학급 중등 박수현 soo5598@hanmail.net 경산지역공동오세창정보영재학급중등 ( 무학중) osc713@chol.com - - 영주교육청연구원 초등 김욱 ook5389@hanmail.net - - 구미영재교육원초등석원덕 wdmansu@hanmail.net - - 구미영재교육원초등손준영 sjyzang@gyo6.net - - 봉화군수학공동공동영재학급 제주도 교육과학연구원 영재교육원 제주중앙초 제주 영재학급 제주제일중 국제교육정보원 제주여자상업 고등학교 12개 14개합계교육청교육청 66개기관 초등 허대홍 ih8996@naver.com 중등 홍남호연구사 hoya@jje.go.kr 초등 강남철 xrayeyes@chol.com 중등 강상우 smerf@paran.com 중등 김창수 kingdol2@hanmail.net 초등학교급 45 중등학교급 29-367 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) 색인 ( ) 개인정보침해사례 116 ( ) 노인건강관리시스템 203 ( ) 다층형바코드 92 ( ) 매트릭스형(Matrix Code) 바코드 92 미래의쇼핑카트 142 미래의초 중등교육 319 미세전자기계시스템 (MEMS) 223 ( ) 바코드판독시스템 83 바코드 (BARCODE) 81 바코드심벌(BARCODE SYMBOL) 의구조 94 바코드의종류 91 발표요령 334 발표자료작성요령 329 보고서작성요령 315 ( ) 스마트더스트 (Smart Dust) 223 스마트웨이 (smart way) 89 스마트타이어 (smart tier) 88 스마트의료홈시스템 233 시나리오분석다이어그램 (diagram) 326 실버타운의 u-헬스케어서비스 234-368 -
미래의컴퓨터기술 ( ) 유 무선홈네트워킹기술 169 유비쿼터스센서네트워크 (USN) 223 유비쿼터스아파트 173 유비쿼터스칩 (UC) 223 유비쿼터스컴퓨팅 61 유비쿼터스헬스케어서비스 198 유비쿼터스홈 161 유비쿼터스 (Ubiquitous) 66 의료영상저장전송시스템 (PACS) 203 이지리빙(easy living) 프로젝트 221 ( ) 자동인식 (Auto-ID) 222 전자(RFID) 태그 95 전파인식 (RFID) 86 정보가전기술 171 지능형미들웨어기술 171 지능형홈 161 지능형홈네트워크기술 166 지능형홈네트워크서비스 165 ( ) 치과건강관리서비스 204 ( ) 캡슐형내시경 191 쿨타운버스 232 쿨타운회의실 231 쿨타운(cooltown) 프로젝트 228 ( ) 퓨처스토어 139-369 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) ( ) 헬스케어기기 201 헬스케어서비스 165 헬스케어(health care) 의개념 194 현장학습시나리오 320 홈네트워크 160 홈서버 160 홈네트워크의기술 167 홈데이터서비스 165 홈엔터테인먼트서비스 165 홈오토메이션서비스 165 홈플랫폼기술 168 휴대방법 277 휴대용묵호 (Portable Ink Pots) 253 휴대용앙부일구 253 휴대용잔디밭 255 (C) Calm Technology( 조용한기술) 62 Context-Aware Computing( 상황인식컴퓨팅) 62 (D) Disappearing Computing( 사라지는컴퓨팅) 63 Disposable Computing(1 회용컴퓨팅) 63 (E) EPC 코드 95 Exotic Computing( 엑조틱컴퓨팅) 63 (I) Implant Computing( 체내이식형컴퓨팅) 63 (K) KAN( 한국상품) 코드 81-370 -
미래의컴퓨터기술 (N) Nomadic Computing( 노매딕컴퓨팅) 63 (P) PDA 휴대방법 277 Pervasive Computing( 편재형컴퓨팅) 63 POS(point of sales) 86 (R) RFID 시범사업 143 RFID 해킹 118 RFID 활용사례( 국내) 136 RFID 활용사례( 해외) 137 RFID의개인정보침해 114 RFID의정보보호 119 RFID의활용분야 137 (S) Sentient Computing( 감지컴퓨팅) 64 (T) T2T (Things to Things) 64 TTT (Things That Think: 생각하는사물) 64 (U) U-Commerce (Ubiquitous Commerce: 유비쿼터스상거래) 65 u-korea 59 u- 헬스(u-health) 의개념 194 Ubitizen( 유비티즌) 64 (W) Wearable computer 279 Wearable Computing( 입는컴퓨팅) 64-371 -
정보과학영재교육교수학습자료( 중등-탐색-단원 2) (1) 1차원바코드 91 (2) 2차원바코드 91-372 -
수탁연구 CR 2006-56-2 정보과학영재교육교수학습자료 ( 중등탐색단계단원 2) 미래의컴퓨터기술 발행 2006년 12월일 발행인고형일 발행처 주 소 서울서초구우면동 92-6, 137-791 전화 : (02) 3460-0114 팩스 : (02) 3460-0148 http://www.kedi.re.kr 등록 1973. 6. 13, 제16-35호인쇄처도서출판선우정보인쇄전화 : (02) 2272-6105( 代 ) 팩스 : (02) 2272-5937 ISBN 89-8388 526-2 93370 보고서내용의무단복제를금함.