LG이노텍 안산R&D캠퍼스 LG이노텍 안산R&D캠퍼스
프로그램요약본 프로그램명 정보통신을가능하게할디지털絲 주 제 한국생산기술연구원의기능과역할, 최근연구과제로진행하고있는디지털섬유 개발에대한이해를통해디지털실 ( 섬유 ) 개발이우리미래사회에미칠영향에대해 기술할수있다. 프로그램소개 한국생산기술연구원재직연구원과의만남을통해연구원의사회적기능과역할에 대해이해하고정보통신을가능하게할디지털실 ( 섬유 ) 개발이우리미래사회에미칠 영향에대해고민해볼수있도록과정을실험과연계하여구성 프로그램의목표 1. 추운겨울에장갑을벗지않고도스마트폰을이용할수있는장갑을만들어본다. 2. 과학기술의생활속이용과정을통해한국생산기술연구원의기능과역할에대해 이해할수있다. 교사용 스트리퍼, 노트북 ( 또는 PC), 스마트폰 준비물 학생용 만능기판 ( 브래드보드 ), 건전지, 집게전선, 플라스틱케이스, 전지끼우개, LED, 저항, 전선, 트랜지스터, 전도성실, 일반실, 흑연, 클립, 종이, 못, 지우개, 털장갑, 바늘, 전도성실, 가위, 필기구 STEAM 연계관련교과및주요내용 초5-1 : 과학 / 2단원전기회로 / 전기회로와회로도 초5-1 : 국어 ( 글쓰기 ) / 3단원생각과판단 / 생각을글로표현국어 ( 글쓰기 ) / 2단원정보와이해 / 생각을글로표현 초5-1 : 실과 / 3단원바느질하기 / 바느질의기초 중1 : 기술, 가정 / 2단원미래의기술 / 미래기술의전망과영향 중2 : 기술, 가정 / 단원1 의복마련과관리 / 옷의간단한수선 중3 : 기술, 가정 / 단원3 전기와전자기술 / 전기회로 중3 : 과학 / 단원 5 전기 / 전기회로와회로도 상황제시 한국생산기술연구원의전문연구원강연을통한동기유발및간접직업체험 자신과주변의경험을상기시켜스마트장갑의필요성과편리함인식 과정요소 (STEAM 학습준거 ) 창의적설계 감성적체험 회로도를활용한테스터기만들기 전도성실을활용한스마트장갑만들기 디지털실 ( 섬유 ) 개발이우리미래사회에미칠영향기술 계획수립및실행하는과정을통해팀원간신뢰및서로에대한배려체험 단계별수행을통하여도전정신및활동에대한성취감 다른사람의글을잘듣고나의생각과비교하기
차시단계장소 / 시간소주제주요내용관련교과 도입 문제인식을위한탐색 - 강연자소개 1 문제제기 경기 TP/ 60 분 직업의세계 학습활동 한국생산기술연구원에서하는일 - 한국생산기술연구원의소개 - 사례소개 사회 진로 마무리 질의응답 도입 회로도익히기 정보통신가능하게할 디지털絲 2 설계및실행 경기 TP/ 120 분 디지털絲 학습활동 활동 1) 전기가통하는실 - 테스터기만들기 활동 2) 스마트장갑만들기 활동 3) 전기전도성실 ( 섬유 ) 의생활속활용과영향 실과 과학 마무리 발표및정리 도입 한국생산기술연구원 3 사고확산 경기 TP/ 60 분 글쓰기 학습활동 우리미래사회에미칠영향 - 논술 ( 글쓰기 ) 국어 마무리 발표및정리 총 3 차시 240 분
목차 차시 소주제 페이지 1 직업의세계 1 2 정보통신가능하게할 디지털絲 3 우리미래사회에미칠영향
강연을모두듣고제목을붙여주세요 ~ 일자년월일날씨 한국생산기술연구원에대해알고있는것을써보세요. ( 알고있는점 ) 강연자정보 소속 성명 하는일 ( 주업무 ) 한국생산기술연구원에서하는일이무엇인가요? 간략하게설명해보세요. 1
한국생산기술연구원에서일을하게된다면무엇을하고싶나요? 2
정보통신을가능하게할디지털 들어가볼까요? 날씨가추워지면외출시손은주머니나장갑속으로들어가기마련입니다. 어쩔수없이전화나연락을해야할때추운날손을주머니나장갑속에서꺼내기힘들었던적이있었을겁니다. 추운겨울에도스마트폰을사용할수있는장갑이있다면편리하지않을까요? 활동목표 1. 추운겨울에장갑을벗지않고도스마트폰을이용할수있는장갑을만들어본다. 2. 과학기술의생활속이용과정을통해한국생산기술연구원의기능과역할에 대해이해할수있다. 3
알아보아요 1. 전기가다니는길 ( 전기회로 ) 물이물길을따라흐르는것처럼, 전기도길을만들어주면그길을따라흐르게되는데이렇게전기가흐르는것을 전류 라하고, 전기가흐를수있게연결한것을 전기회로 라고한다. 전기회로를꾸미려면, 전원장치 ( 전지등 ), 출력장치 ( 전구, 전동기등 ), 연결장치 ( 전선, 스위치등 ) 가필요하다. 전기회로는전원장치에서출발한전류가출력장치를거쳐다시전원장치로돌아올수있도록중간에끊어짐없이길을만들어주어야하는데, 이와같이통로가끊어지지않은회로를 닫힌회로 라하고, 스위치등에의해통로가끊긴회로를 열린회로 라고한다. 전류가흐르려면전기회로는당연히닫혀있어야겠지! 4
2. 전기회로란? 전기회로에쓰이는장치를간단한기호로그려표시한것을전기회로도라고한다. 전기회로 전기회로도 3. 도체, 부도체 주변의여러가지물질들은그성질에따라전류가흐르고흐르지않는성질이있다. 이때, 전기가통하는물질을도체라고하고전기가통하지않는물질을부도체라고한다. 5
4. 전기회로를꾸미기전재료에대해알아볼까요.? 만능기판 ( 브레드보드 ) < 앞면 > < 뒷면 > 전자회로의시제품을만드는데사용하는재사용할수있는무납땜장치이다. 발광다이오드 (LED) 트랜지스터 긴다리 : + 극 / 짧은다리 : - 극 ( 극성주의 ) B : 베이스 C : 컬렉터 D : 이미터 전류나전압의흐름을조절하여증폭, 스위치역할을함. 발의수는 3 개로이때문에 세발달린마술사 라는별명을가짐. ( 극성주의 ) 저항 전지 전류의흐름을방해하는작용단위 : Ω( 옴 ) ( 극성주의 ) 6
직접해보기 STEAM 활동 1 전기가통하는실 - 테스터기만들기 준비물 : 전도성실, LED, 저항, 건전지, 전지끼우개, 전선, 만능기판, 플라스틱케이스, 트랜지스터 1815, 집게전선 조별준비물 : 스트립퍼, 일반실, 종이, 클립, 연필심 ( 샤프심 ) 등 잠깐!! 1. 바늘, 전선등뾰족한물체에찔리지않도록주의한다. 2. 극성이있는부품및트랜지스터의다리는그위치가바뀌지않도록한다. 3. 실험후에는주변을잘정돈한다. 7
1 아래회로도를참조하여전자회로를완성하세요. < 실체그림 > < 회로도 > 8
A. C1815 트랜지스터의다리 3 개를각각만능기판의해당구멍에끼웁니다. ( 평평한면을기준으로오른쪽부터베이스, 콜렉터, 이미터입니다.) 베이스 (B) - (c, 15) 컬렉터 (C) - (c, 16) 이미터 (E) - (c, 17) B. 저항을만능기판에연결합니다. (a, 5) (a, 15) C. LED를만능기판에연결합니다. ( 극성에유의 ) 긴다리 (+) - (h, 17) 짧은다리 (-) - (h, 16) D. 각각의전선을만능기판에연결합니다. 전선1 - (d, 16), (g, 16) 전선2 - (i, 17), 만능기판의 + 선전선3 - (d, 17), 만능기판의 -선전선4 - (e, 5), 집게전선전선5 - 만능기판의 + 선, 집게전선 E. 전지를전지끼우개에끼우고만능기판에연결합니다. 붉은전선 (+ 극 ) - 만능기판의 + 선검은전선 (-극) - 만능기판의 -선 9
2 완성된회로를플라스틱통에넣어정리한후, 전선을이용해 LED 에불이들어오는지 확인해보세요. 3 아래여러가지물질중전기가통하는물질 ( 도체 ) 과통하지않는물질 ( 부도체 ) 을예상 해보고직접테스터기를이용해확인해봅니다. 나의예상이맞았나요? 일반실, 종이, 클립, 연필심 ( 샤프심 ), 손, 그외의내가해보고싶은물체 구분나의예상실험결과 전기가통하는물질도체 전기가통하지않는물질부도체 10
4 나의예상과다른결과나왔다면왜그럴까요? 5 친구와손을잡고도회로를잡아보세요. 어떻게되나요? 왜그럴까요? 6 도체물질에따라 LED 의밝기가달라지는이유는무엇일까요? 7 전도성실을회로 ( 테스터기 ) 에연결해봅니다. 어떻게되나요? 11
알아보아요 1. 스마트폰터치방식 1 감압식터치방식초기일부스마트폰에서사용되던방식으로화면에눌리는압력을감지하여작동되는방법으로최근스마트폰에는거의사용하지않는다. 단, 겨울에장갑을끼고도터치가가능하죠 ^^ 2 정전식터치방식사람의몸에있는정전기를이용해서터치를하는방식이다. 정전식의화면은전도성이높은유리로구성되어있으며유리모서리에부착되어있는센서를통해유리표면에전류가흐르는상태를만들어낸다. 우리몸에도전자가흐르고화면에손을대면전자의위치를센서가감지해작동하게되며비교적쉽게반응을하기때문에편리하다. 이방식은정전반응을일으키는물질이면모두터치가가능하다. 손외에도귤껍질및정전식펜으로도반응을일으킬수있다. 단, 일반섬유로제작된장갑을끼면반응하지않는다. 3 그외에도전자유도식터치방식등이있다. 2. 디지털絲 ( 전도성실 ) 디지털의류를만드는실에대한연구도속도를내고있다. 한국생산기술연구원에서는세계최초로데이터통신이되는디지털실을개발했다. 구리선 3~7가닥을플라스틱으로코팅된원형틀안에넣고, 일반실을입혀만든다. [ 정기수박사 / 한국생산기술연구원인터뷰 : 직물을만들거나옷을만들면보통굴곡이많이생기는데, 이런굴곡이있어도데이터가충분히전송될수있도록만든실입니다. 또한, 기계적인마찰을줄이기위해서플라스틱코팅을했고, 외부의전자파들을차단하는효과도있습니다.] 이디지털실을사용해옷을만들면옷에부착된카메라로찍은영상을모니터로바로 볼수있고, 무선전송도가능하다. 전송속도도빠르다. 초당 80 메가비트로한시간 반짜리영화를약 80 초만에전송할수있다. 12
[ 정기수박사 / 한국생산기술연구원인터뷰 : 벨기에는발열이되는실, 스위스와독일은고분자재료나은으로디지털실을개발했지만주로전기가통하는용도로개발했습니다. 한국생산기술연구원의디지털실은전기가통하는것이아니라데이터를정확하게주고받을수있는실이기때문에기존다른나라보다는진화된디지털실을개발했다고볼수있습니다.] 디지털실은일반실과두께가동일해일반섬유기계에서도의류제작이가능하고, 색실을입히면다양한색깔로옷을만들수있는것이장점이다. 현재는디지털 전투복에적용하기위한연구를진행하고있다. [ 정기수박사 / 한국생산기술연구원인터뷰 : 현재특수전사령부와디지털전투복 개발이진행되고있고경찰청과도개발진행중입니다. 이들위주로보급이된후에 일반인들이쓸수있는상용화제품이나올것으로보고있습니다.] 기사발췌류지영기자, 김민희기자 13
STEAM 활동 2 스마트장갑만들기 준비물 : 테스터기, 스마트실, 바늘, 장갑, 가위, 펜, 스마트폰 1 장갑을만들기전잘작동하기위해유의해야할사항은어떤것들이있을지생각해보고 적어봅니다. 14
2 장갑에수놓을모양을구상해보세요. 장갑에수놓을위치와모양을구상해보세요. 구상한위치에실과바늘을이용하여수를놓으세요. 15
3 테스터기를이용해불이들어오는지확인해보세요. 4 장갑을끼고스마트폰을작동해보세요. 알아보아요 전기가통하는실 ( 섬유 ) 로만들수있는것에는무엇이있을까요? 16
우리미래사회에미칠영향 다음의글을읽고디지털絲 ( 섬유 ) 의개발이우리미래사회에미칠영향에대한생각을기술해보세요. (900 자 ) 급속한 IT 산업의발전은초고속정보화시대를열고동시에통신의새창을열어인류의생활패턴을바꾸어놓았다. 새로운컴퓨터의시대가요구됨에따라휴대용통신기기들을옷에넣거나인체에직접착용하는웨어러블컴퓨터시대에접어들었다. 사용자의몸에부착시키고다니면서언제어디서든지컴퓨터와네트워킹을하여사용할수있는디지털의류가개발되었다. 의류에정보를인지할수있는각종센서와정보전달및통신기능의전자모듈등이연결되어있다. 그래서디지털의류를입은사람이외부의디지털기기와자유로운데이터전송을주고받을수있다. 사람의삶을풍요롭게만들어주는다양한서비스가제공된다. 예를들면환자가어디에있더라도맥박과위치정보를확인할수있다. 이시스템은디지털의류에맥박을감지하는무선통신모듈을부착하고환자의활동을구속하지않으면서필요한맥박신호를원격으로측정하여관리하는첨단의료서비스기술이다. 현재카카오톡으로여러명이동시에문자메세지를주고받을수있는데, 디지털의류를입으면전화통화를직접하지않아도동시에여러명과통화가가능하다. 우리의영웅아이언맨 3 슈트를생각해보자, 강력한외계인과괴물들을쳐부수는슈트또한디지털의류인것이다. 슈트를입으면평범함사람이힘이강한인간로봇이되어하늘을날아다니면서미사일공격에서도살아남아이지구를지키던영화속아이언맨이현실에서디지털의류가되는것이다. 이제우리미래세상에는누구나아이언맨이될수있으며, 사랑하는가족과친구들을본인들이지킬수있게된다. 미래의일상생활에꼭필요한디지털의류즉, 섬유기술개발이절실히필요하다. 17
슈트를입으면평범함사람이힘이강한인간로봇이되어하늘을날아다니면서미사일공격에서도살아남아이지구를지키던영화속아이언맨이현실에서디지털의류가되는것이다. 이제우리미래세상에는누구나아이언맨이될수있으며, 사랑하는가족과친구들을본인들이지킬수있게된다. 미래의일상생활에꼭필요한디지털의류즉, 섬유기술개발이절실히필요하다. 디지털絲 ( 섬유 ) 의개발이우리미래사회에미칠영향 (900 자 ) 18
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학생 경기테크노파크 꿈길창작터 만족도조사 해당항목에체크해주시기바랍니다. 참여프로그램 연 령 대 성 별 농어촌연구원 한양대학교 한국산업기술시험원 한국생산기술연구원 한국전기연구원 한국해양과학기술원 LG이노텍 경기테크노파크 10세 ~11세 12세 ~13세 14세 ~16세 17세 ~19세 남자 여자 번호문항 매우그렇다 그렇다보통그렇지않다 전혀그렇지않다 1 2 3 나는이번프로그램통해기관의역할과사회적기능에대해이해할수있었다. 나는이번프로그램을통해꿈 ( 진로 ) 설정시유용한정보를얻을수있었다. 선생님께서수업을쉽고재미있게가르쳐주셨다. 4 ( 시설, 환경 ) 강의시설및기자재들이수업을진행하는데적합했다. 5 나는수업이흥미롭고재미있었다. 6 나는학교에서경험하지못했던경험을할수있었다. 7 8 향후 STEAM 아웃리치프로그램에다시참가하고싶다. 나는프로그램 ( 강좌 ) 참가를통해한국과학창의재단과경기테크노파크이미지가더좋아졌다. 프로그램의전반적인만족도는? 매우만족만족보통불만매우불만 다음에하고싶은프로그램은? 가장좋았던점은? ( 예 - 맛있는밥, 프로그램, 선생님등생활전반 ) 프로그램을준비하신선생님께드리고싶은말은? ( 예 - 감사의표현, 하고싶은말, 느낀점, 아쉬웠던점등...) 통계법 33 조 ( 비밀의보호 ) 2 통계의작성을위하여수집된개인이나법인또는단체등의비밀에속하는자료는통계작성이외의목적으로사용되어서는아니된다. 설문에응해주셔서대단히감사합니다!!