연구보고 KR 2007-26 로봇의교육적활용방안및적정기능연구 연구책임자 : 이영준( 한국교원대학교) 공동연구원 : 김 경( 한양여자대학) 유헌창( 고려대학교) 임 웅( 한국교원대학교) 계보경( 한국교육학술정보원) 과제책임자 : 고범석( 한국교육학술정보원)
머리말 눈부신테크놀로지의발전과함께첨단기술의집약체로서상상속에서 만존재했던로봇이일상속의존재로점점다가오고있다. 새로운기술을 연구하는학자나기업의연구자들은정도의차이는있으나모두로봇이미 래우리의삶을크게변화시킬것이라예측하고있다. 어린시절보아오던 만화속의혹은영화에서그려지던말하고생각하고행동하는인간을닮아 가는로봇과공존하는세계가머지않은것이다. 이에본연구에서는이처 럼우리의꿈의소재이자교육환경에있어혁신적변화를가져올것이라 예측되는로봇의학습테크놀로지적특성을규명하고, 로봇의교육적활용방안을모색하고자하였다. 특히학교교육에서 이를위해본연구에서는교육용로봇의현황을분석하고로봇의교육적 활용을위한수요자들의인식및요구를조사 분석하였으며이를바탕으 로로봇의교육적활용을위한적정기능및서비스모델, 시나리오를도 출하였다. 또한문헌연구와조사에그치지않고, 실제 KERIS내구축된미 래교실인 u-클래스에서실제로봇을활용한수업을실시하고이에대한 학습자와의로봇간의상호작용및만족도를분석함으로써보다현장에기 반한실제적인연구를추진하였다. 모쪼록본연구가로봇의교육장면에있어서의무한한가능성을여는 시발점으로의미있는역할을할수있기를기대하며, 끝으로본연구를위 해애써주신연구진의노고에깊이감사드린다. 2007년 12월한국교육학술정보원 원장 황대준
요 약 정보통신기술발달및유비쿼터스사회의도래에따라교육환경도변화 되어왔으며최근지능형로봇을학교현장에도입하려는시도들이이루어 져왔다. 새로운교육미디어로서의지능형로봇은네트워크기술과결합함 으로써기존의 e-러닝이나 u-러닝시스템의한계극복뿐아니라미래학 교현장의교육서비스의질적개선에기여할수있을것이다. 따라서공 교육현장에서의로봇활용가능성을모색하고구체적인활용방안을제시 할필요가있다. 본연구에서는이러한목적달성을위해국내외교육용로 봇활용현황분석을통해시사점을도출하고실수요자를대상으로한설 문조사를통해로봇의교육적활용에관한인식수준과요구를분석하였 다. 또한이러한조사결과를토대로로봇의교육적활용을위한적정기 능을도출하고각기능에따른교육서비스모델및상세서비스시나리오 를개발하였으며, 기능에따른교육용로봇의장단기로드맵을제시하였다. 또한실제로봇활용수업을시범적용한결과, 학습자의로봇활용수 업에관한인식과만족도조사를실시하였다. 본연구의연구내용을요약하면다음과같다. 가. 교육용로봇현황분석 문헌연구및선행연구사례분석을통해국내외지능형로봇의개발 및교육적활용현황을분석하였다. 먼저교육용로봇의정의및범위, 일 반컴퓨터와로봇의차이점, 새로운교육미디어로서의특성을규명하고, 국 내외로봇의교육적활용현황을비교분석하였다. 또한지능형로봇산업 의향후발전방향및비전을살펴봄으로써지능형로봇산업발전에따른 교육적활용전망을제시하였다. 지능형로봇은일반컴퓨터와달리인간과유사한외형으로인해더욱 - i -
인간친화적으로학습자에게다가갈수있으며, 주변환경을인식하여자 율적동작을수행하고물리적인위치이동이가능하기때문에일반컴퓨터 에비해학습자맞춤형이동서비스제공이가능하다. 또한인간교사및 친구의역할을로봇이수행함에따라면대면학습이가능하여기존 닝이나 u- 러닝시스템의장점수용뿐아니라한계극복이가능하다. e-러 이러한지능형로봇을교육적으로활용하기위해필요한특성은친근한 외형, 쉬운인터페이스, 학습자인식, 교육용콘텐츠탑재, 경제성, 이동성, 센서기술및자율이동, 상호작용성, 학습효과성, 인터넷지원및최신 자료제공, 효과적디스플레이, 원격제어등의기능이필요하다. 또한어 린학습자들을대상으로교육서비스를제공하여야하기때문에학습자들 과로봇간의감정교류나표현기능등에대한세심한고려가필요하다. 국내의경우, 정보통신부의 IT839 전략추진일환으로지능형로봇개발 프로젝트가추진중이며, 일반가정및유치원, 초등학교에지능형로봇을 보급하여교육및오락서비스를시범적으로제공하고있다. 국외의경우 자폐증치료및장애아동을위한로봇활용에관한연구및쓰레기재활 용과같은생활지도에로봇을활용한연구가이루어지고있으며, 휴머노이 드로봇을교실환경에투입하여학습자와로봇사이의상호작용관찰및 교육효과에관한연구가이루어지고있다. 따라서국내또한다양한학습 활동및학습대상에따른지능형로봇활용방안에대한연구가필요하 며, 실제학교현장에도입하기위해로봇이갖추어야할적정기능을도 출할필요가있다. 나. 로봇의교육적활용을위한수요자인식및요석 지능형로봇의교육적활용을위한기초연구로전국초 중학교학생 및학부모, 교사들을대상으로지능형로봇의학교현장도입에관한인식 도와요구기능분석을실시하였다. 인식조사의경우, 로봇의교육적활 용에관한일반적인인식과로봇을교육에활용할경우, 학습효과성에관 - ii -
한인식수준을조사하였다. 조사결과, 전반적으로긍정적인응답을제시 하였으나, 로봇의교사역할에관해서는부정적인시각을드러냈다. 특히 교사의경우학생집단에비해부정적인견해가높았다. 요구조사의경우, 지능형로봇의교육적활용을위해요구되는로봇의 일반기능과교육적기능을조사하였다. 조사결과, 인간과유사한휴머노 이드형의로봇을선호하는것으로나타났으며, 안전성및감정인식기능 에대한요구가높게나타났다. 특수교육담당교사및학부모를대상으로 특수교육지원을위한요구기능과장애아동별특성에따른요구기능을 조사하였으며, 조사결과친구기능및교실관리및보건기능을다른교 육적기능에비해높은비율로요구하였으며, 안전지도및응급대처, 신 체활동지원기능등을요구하였다. 다. 로봇의교육적활용을위한적정기능도출및서비스모델개 발 선행연구사례분석및설문조사결과를토대로지능형로봇의교육적 활용을위한적정기능을도출하였으며, 크게교수학습지원기능, 생활 지도지원기능, 특수교육지원기능으로된다. 교수학습지원기능은 어학학습지원, 수업시연및수업관리, 과제관리, 모둠활동지원, 원격수업 참여지원, 교육적놀이지원서비스등으로된다. 생활지도지원기 능은학급운영, 생활지도및상담, 교실관리및보건기능등으로되 며, 특수교육지원기능은특수아동의개별특성에따른교수학습지원 기능과생활지도지원기능으로된다. 또한이러한적정기능을토대로서비스모델및상세서비스시나리오 를개발하였다. 교수학습지원서비스모델의경우, 교과특수적인지원서비스기능은 지양하고, 교과공통적으로활용가능한지원서비스들로구성하였으며, 놀 이학습(playful learning) 지원과같은서비스모델을함께제시함으로써, - iii -
지능형로봇의기술적특성을활용하여재미와학습효과를극대화하고, 실수요자인학생들의높은요구사항(needs) 을반영하였다. 생활지도지원서비스모델의경우, 학급운영및생활지도와상담, 교 실관리및보건관리지원서비스를위한모델을지능형로봇의기술적 특성및실수요자요구사항을고려하여제시하였다. 특수교육지원서비스모델의경우, 특수아동의개별특성에따른교 수학습지원기능과생활지도지원기능으로하여제시하였다. 라. 로봇기능로드맵 교육적활용을위한지능형로봇의적정기능을로봇관련기술현황에 따라 3 단계로나누어제시하였다. 1 단계( 단기) 의경우키워드및자연어기 반의기능들이포함되며, 현재까지개발된기술에기반한검색및음성인 식, 화성인식, 위치인식, 입출력기술등이적용된다. 2 단계( 중기) 의경우 1 단계의기능에서진화하여자연어및각개인에맞는맞춤형기반의기능 들이포함되며, 상호작용및인텔리전트기술등이도입된다. 따라서자연 어기반회화, 맞춤형지식학습, 지식분석, 환경인식, 상황인식기반모 니터링, 생체인식, 오감형인터페이스등의기술발전이예상된다. 3단계 ( 장기) 에서는사용자의도에맞게콘텐츠를제시하거나학습정보를검색 해주는상호작용및인텔리전트기반의기능들이포함되며사용자의도인 식, 진화학습, 상황인식제어, 상호기반기술들이발전할것이며, 교육용 로봇이갖추어야할적정기능들을대부분만족시킬것으로예상할수있 다. 마. 로봇활용수업사례연구 초등학교 4, 5학년 20명을대상으로로봇활용수업을시범적용하고로 봇활용수업에대한인식과만족도조사를실시하였다. 조사결과, 가장 - iv -
흥미로운로봇의기능으로로봇이학습자의터치에반응하는기능을 1순위 로제시하였으며이는로봇과학습자와의실제적인상호작용기능이흥미 와같은정의적영역에효과가있음을의미한다. 인지적효과기능으로는 학습내용음성안내기능이 1 순위로나타났으며, 로봇과함께가장많이 하고싶은활동으로게임이나노래와같은엔터테인먼트적인기능들을선 호하였다. 가장중요하다고생각하는교육적기능은학습내용설명및안 내기능이 1 순위로나타났다. 로봇활용수업에관한만족도는전체평균 3.35로높은수준의만족도 를나타냈으며, 특히교육적기능중친구역할에관한만족도와학습효 과중정의적효과에관한만족도수준이높게나타났다. 이러한만족도 수준은성별에따른차이를드러냈으며, 남학생이여학생에비해유의미하 게만족도수준이높게나타났고, 특히교육적기능에대한만족도수준 또한남학생이여학생에비해유의미하게높게나타났다. - v -
목 차 연구요약 ⅰ Ⅰ. 서론 1 1. 연구의필요성및목적 1 2. 연구의내용및방법 4 Ⅱ. 교육용로봇의현황분석 6 1. 교육용로봇 6 2. 교육용로봇현황 19 3. 지능형로봇산업비전 49 Ⅲ. 로봇의교육적활용을위한수요자인식및요석 59 1. 설문조사개요 59 2. 로봇의교육적활용에관한인식조사 64 3. 로봇의교육적활용을위한요구조사 83 4. 종합논의 123 Ⅳ. 로봇의교육적활용을위한적정기능도출및서비스모델개발 128 1. 서비스모델개발방향 128 2. 로봇의교육적활용을위한적정기능및역할 130 3. 로봇의교육적활용을위한서비스모델및시나리오 132 Ⅴ. 로봇기능로드맵 188 1. 교수학습지원기능로드맵 188 2. 생활지도지원기능로드맵 193 3. 특수교육지원기능로드맵 195 - vii -
Ⅵ. 로봇활용수업사례연구 198 1. 연구개요 198 2. 로봇활용수업에관한인식조사 202 3. 로봇활용수업에대한만족도조사 205 4. 교사면담조사결과 210 5. 종합논의 211 Ⅶ. 결론 213 참고문헌 217 영문초록 221 부록: 설문지 227 - viii -
표목차 < 표 Ⅱ -1> 지능형서비스로봇의출현 8 < 표 Ⅱ -2> 지능형서비스로봇의기술 10 < 표 Ⅱ -3> 지능형로봇의분류 12 < 표 Ⅱ -4> 지능형로봇의응용분야별분류 13 < 표 Ⅱ -5> 로봇산업분류체계 14 < 표 Ⅱ -6> 컴퓨터와로봇과의차이비교 16 < 표 Ⅱ -7> 아이로비큐의특징 21 < 표 Ⅱ -8> 티로의특징 2 < 표 Ⅱ -9> 멘토로의특징 23 < 표 Ⅱ -10> 유로보의특징 24 < 표 Ⅱ -11> 둘리로봇의특징 26 < 표 Ⅱ -12> 큐보의특징 27 < 표 Ⅱ -13> 아시모의특징 29 < 표 Ⅱ -14> 큐리오의특징 30 < 표 Ⅱ -15> 국내외교육용로봇의특징 31 < 표 Ⅱ -16> 2007년 URC 로봇시범서비스중교육서비스 63 < 표 Ⅱ -17> 교육용로봇관련학습콘텐츠 46 < 표 Ⅱ -18> 교육용로봇시장확대를위한수요창출방안 47 < 표 Ⅱ -19> 국내의교육용로봇관련업체 48 < 표 Ⅱ -20> 국내로봇관련업체및분야 49 < 표 Ⅱ -21> 세계로봇시장규모 50 < 표 Ⅱ -22> 국가별로봇산업현황및특징 51 < 표 Ⅱ -23> 국내로봇산업의경쟁력비교( 한국:100) 2 5 < 표 Ⅱ -24> 지능형로봇산업의비전 53 < 표 Ⅲ -1> 설문조사영역및내용 60 < 표 Ⅲ -2> 설문조사대상및방법 61 < 표 Ⅲ -3> 설문조사표본현황 61 < 표 Ⅲ -4> 교사의배경변인 62 < 표 Ⅲ -5> 학부모의배경변인 63 < 표 Ⅲ -6> 학생의배경변인 64 < 표 Ⅲ -7> 교사역할로봇에관한인식-응답자별 56 - ix -
< 표 Ⅲ -8> 교사역할로봇에관한인식-학교급별 6 < 표 Ⅲ -9> 교사역할로봇에관한인식-초등학교응답자별 6 < 표 Ⅲ -10> 교사역할로봇에관한인식-중학교응답자별 66 < 표 Ⅲ -11> 교사역할로봇에관한인식-특수교육응답자별 76 < 표 Ⅲ -12> 친구역할로봇에관한인식-응답자별 76 < 표 Ⅲ -13> 친구역할로봇에관한인식-학교급별 86 < 표 Ⅲ -14> 친구역할로봇에관한인식-초등학교응답자별 86 < 표 Ⅲ -15> 친구역할로봇에관한인식-중학교응답자별 86 < 표 Ⅲ -16> 친구역할로봇에관한인식-특수교육응답자별 96 < 표 Ⅲ -17> 학습보조도구역할로봇에관한인식-응답자별 96 < 표 Ⅲ -18> 학습보조도구역할로봇에관한인식-학교급별 07 < 표 Ⅲ -19> 학습보조도구역할로봇에관한인식-초등학교응답자별 07 < 표 Ⅲ -20> 학습보조도구역할로봇에관한인식-중학교응답자별 07 < 표 Ⅲ -21> 학습보조도구역할로봇에관한인식-특수교육응답자별 17 < 표 Ⅲ -22> 로봇에관한교육의필요성-응답자별 27 < 표 Ⅲ -23> 로봇에관한교육의필요성-학교급별 27 < 표 Ⅲ -24> 로봇에관한교육의필요성-초등학교응답자별 27 < 표 Ⅲ -25> 로봇에관한교육의필요성-중학교응답자별 37 < 표 Ⅲ -26> 로봇활용의인지적효과-응답자별 47 < 표 Ⅲ -27> 로봇활용의인지적효과-학교급별 47 < 표 Ⅲ -28> 로봇활용의인지적효과-초등학교응답자별 47 < 표 Ⅲ -29> 로봇활용의인지적효과-중학교응답자별 57 < 표 Ⅲ -30> 로봇활용의인지적효과-특수교육응답자별 57 < 표 Ⅲ -31> 로봇활용의정의적효과-응답자별 67 < 표 Ⅲ -32> 로봇활용의정의적효과-학교급별 67 < 표 Ⅲ -33> 로봇활용의정의적효과-초등학교응답자별 67 < 표 Ⅲ -34> 로봇활용의정의적효과-중학교응답자별 77 < 표 Ⅲ -35> 로봇활용의정의적효과-특수교육응답자별 77 < 표 Ⅲ -36> 로봇활용의교사편의성-응답자별 87 < 표 Ⅲ -37> 로봇활용의교사편의성-학교급별 87 < 표 Ⅲ -38> 로봇활용의교사편의성-초등학교응답자별 87 < 표 Ⅲ -39> 로봇활용의교사편의성-중학교응답자별 97 < 표 Ⅲ -40> 로봇활용의교사편의성-특수교육응답자별 97 < 표 Ⅲ -41> 로봇활용의학생편의성-응답자별 08 < 표 Ⅲ -42> 로봇활용의학생편의성-학교급별 08 - x -
< 표 Ⅲ -43> 로봇활용의학생편의성-초등학교응답자별 08 < 표 Ⅲ -44> 로봇활용의학생편의성식-중학교응답자별 18 < 표 Ⅲ -45> 로봇활용의학생편의성-특수교육응답자별 18 < 표 Ⅲ -46> 로봇활용의안전성-응답자별 28 < 표 Ⅲ -47> 로봇활용의안전성-학교급별 28 < 표 Ⅲ -48> 로봇활용의안전성-초등학교응답자별 28 < 표 Ⅲ -49> 로봇활용의안전성-중학교응답자별 38 < 표 Ⅲ -50> 로봇활용의안전성-특수교육응답자별 38 < 표 Ⅲ -51> 교육용로봇의형태-응답자별 48 < 표 Ⅲ -52> 교육용로봇의형태-학교급별 48 < 표 Ⅲ -53> 교육용로봇의형태-초등학교응답자별 58 < 표 Ⅲ -54> 교육용로봇의형태-중학교응답자별 58 < 표 Ⅲ -55> 교육용로봇의형태-특수교육응답자별 58 < 표 Ⅲ -56> 교육용로봇의성별-응답자별 68 < 표 Ⅲ -57> 교육용로봇의성별-학교급별 68 < 표 Ⅲ -58> 교육용로봇의성별-초등학교응답자별 68 < 표 Ⅲ -59> 교육용로봇의성별-중학교응답자별 78 < 표 Ⅲ -60> 교육용로봇의성별-특수교육응답자별 78 < 표 Ⅲ -61> 교육용로봇의재질-응답자별 88 < 표 Ⅲ -62> 교육용로봇의재질-학교급별 88 < 표 Ⅲ -63> 교육용로봇의재질-초등학교응답자별 88 < 표 Ⅲ -64> 교육용로봇의재질-중학교응답자별 98 < 표 Ⅲ -65> 교육용로봇의재질-특수교육응답자별 98 < 표 Ⅲ -66> 교육용로봇의크기-응답자별 09 < 표 Ⅲ -67> 교육용로봇의크기-학교급별 09 < 표 Ⅲ -68> 교육용로봇의크기-초등학교응답자별 09 < 표 Ⅲ -69> 교육용로봇의크기-중학교응답자별 19 < 표 Ⅲ -70> 교육용로봇의크기-특수교육응답자별 19 < 표 Ⅲ -71> 교육용로봇의갖추어야할특성 1순위-응답자별 29 < 표 Ⅲ -72> 교육용로봇의갖추어야할특성 1순위-학교급별 29 < 표 Ⅲ -73> 교육용로봇의갖추어야할특성 1순위-초등학교응답자별 39 < 표 Ⅲ -74> 교육용로봇의갖추어야할특성 1순위-중학교응답자별 39 < 표 Ⅲ -75> 교육용로봇의갖추어야할특성 1순위-특수교육응답자별 39 < 표 Ⅲ -76> 교육용로봇의갖추어야할특성 2순위-응답자별 49 < 표 Ⅲ -77> 교육용로봇의갖추어야할특성 2순위-학교급별 49 - xi -
< 표 Ⅲ -78> 교육용로봇의갖추어야할특성 2순위-초등학교응답자별 49 < 표 Ⅲ -79> 교육용로봇의갖추어야할특성 2순위-중학교응답자별 59 < 표 Ⅲ -80> 교육용로봇의갖추어야할특성 2순위-특수교육응답자별 59 < 표 Ⅲ -81> 교육용로봇의갖추어야할특성 3순위-응답자별 59 < 표 Ⅲ -82> 교육용로봇의갖추어야할특성 3순위-학교급별 69 < 표 Ⅲ -83> 교육용로봇의갖추어야할특성 3순위-초등학교응답자별 69 < 표 Ⅲ -84> 교육용로봇의갖추어야할특성 3순위-중학교응답자별 69 < 표 Ⅲ -85> 교육용로봇의갖추어야할특성 3순위-특수교육응답자별 79 < 표 Ⅲ -86> 교육용로봇의이동수단-응답자별 79 < 표 Ⅲ -87> 교육용로봇의이동수단-학교급별 89 < 표 Ⅲ -88> 교육용로봇의이동수단-초등학교응답자별 89 < 표 Ⅲ -89> 교육용로봇의이동수단-중학교응답자별 89 < 표 Ⅲ -90> 교육용로봇의이동수단-특수교육응답자별 89 < 표 Ⅲ -91> 교육용로봇이갖추어야할인식기능 1순위-응답자별 10 < 표 Ⅲ -92> 교육용로봇이갖추어야할인식기능 1순위-학교급별 10 < 표 Ⅲ-93> 교육용로봇이갖추어야할인식기능 1순위 - 초등학교응답자별 10 < 표 Ⅲ-94> 교육용로봇이갖추어야할인식기능 1순위 - 중학교응답자별 101 < 표 Ⅲ-95> 교육용로봇이갖추어야할인식기능 1순위 - 특수교육응답자별 101 < 표 Ⅲ -96> 교육용로봇이갖추어야할인식기능 2순위-응답자별 101 < 표 Ⅲ -97> 교육용로봇이갖추어야할인식기능 2순위-학교급별 102 < 표 Ⅲ-98> 교육용로봇이갖추어야할인식기능 2순위 - 초등학교응답자별 102 < 표 Ⅲ-99> 교육용로봇이갖추어야할인식기능 2순위 - 중학교응답자별 102 < 표 Ⅲ-100> 교육용로봇이갖추어야할인식기능 2순위 - 특수교육응답자별 103 < 표 Ⅲ -101> 교육용로봇이갖추어야할인식기능 3순위-응답자별 103 < 표 Ⅲ -102> 교육용로봇이갖추어야할인식기능 3순위-학교급별 103 < 표 Ⅲ-103> 교육용로봇이갖추어야할인식기능 3순위 - 초등학교응답자별 104 < 표 Ⅲ-104> 교육용로봇이갖추어야할인식기능 3순위 - 중학교응답자별 104 < 표 Ⅲ-105> 교육용로봇이갖추어야할인식기능 3순위 - 특수교육응답자별 104 < 표 Ⅲ -106> 교육용로봇이갖추어야할지능 1순위-응답자별 105 < 표 Ⅲ -107> 교육용로봇이갖추어야할지능 1순위-학교급별 106 < 표 Ⅲ-108> 교육용로봇이갖추어야할지능 1순위 - 초등학교응답자별 106 < 표 Ⅲ -109> 교육용로봇이갖추어야할지능 1순위-중학교응답자별 106 < 표 Ⅲ-110> 교육용로봇이갖추어야할지능 1순위 - 특수교육응답자별 106 < 표 Ⅲ -111> 교육용로봇이갖추어야할지능 2순위-응답자별 107 < 표 Ⅲ -112> 교육용로봇이갖추어야할지능 2순위-학교급별 107 - xii -
< 표 Ⅲ-113> 교육용로봇이갖추어야할지능 2순위 - 초등학교응답자별 107 < 표 Ⅲ-114> 교육용로봇이갖추어야할지능 2순위 - 중학교응답자별 107 < 표 Ⅲ-115> 교육용로봇이갖추어야할지능 2순위 - 특수교육응답자별 108 < 표 Ⅲ -116> 교육용로봇이갖추어야할지능 3순위-응답자별 108 < 표 Ⅲ -117> 교육용로봇이갖추어야할지능 3순위-학교급별 108 < 표 Ⅲ-118> 교육용로봇이갖추어야할지능 3순위 - 초등학교응답자별 108 < 표 Ⅲ-119> 교육용로봇이갖추어야할지능 3순위 - 중학교응답자별 109 < 표 Ⅲ-120> 교육용로봇이갖추어야할지능 3순위 - 특수교육응답자별 109 < 표 Ⅲ -121> 수업보조기능-응답자별 10 < 표 Ⅲ -122> 수업보조기능-학교급별 10 < 표 Ⅲ -123> 수업보조기능-초등학교응답자별 10 < 표 Ⅲ -124> 수업보조기능-중학교응답자별 1 < 표 Ⅲ -125> 교사역할기능-응답자별 1 < 표 Ⅲ -126> 교사역할기능-학교급별 12 < 표 Ⅲ -127> 교사역할기능-초등학교응답자별 12 < 표 Ⅲ -128> 교사역할기능-중학교응답자별 12 < 표 Ⅲ -129> 친구역할기능-응답자별 13 < 표 Ⅲ -130> 친구역할기능-학교급별 13 < 표 Ⅲ -131> 친구역할기능-초등학교응답자별 14 < 표 Ⅲ -132> 친구역할기능-중학교응답자별 14 < 표 Ⅲ -133> 놀이지원기능-응답자별 15 < 표 Ⅲ -134> 놀이지원기능-학교급별 15 < 표 Ⅲ -135> 놀이지원기능-초등학교응답자별 15 < 표 Ⅲ -136> 놀이지원기능-중학교응답자별 16 < 표 Ⅲ -137> 생활관리지원기능-응답자별 16 < 표 Ⅲ -138> 생활관리지원기능-학교급별 17 < 표 Ⅲ -139> 생활관리지원기능-초등학교응답자별 17 < 표 Ⅲ -140> 생활관리지원기능-중학교응답자별 17 < 표 Ⅲ -141> 특수교육지원요구기능 1순위-응답자별 18 < 표 Ⅲ -142> 특수교육지원요구기능 2순위-응답자별 19 < 표 Ⅲ -143> 특수교육지원요구기능 3순위-응답자별 19 < 표 Ⅲ -144> 정신지체아동지원요구기능 120 < 표 Ⅲ -145> 시각장애아동지원요구기능 121 < 표 Ⅲ -146> 청각장애아동지원요구기능 121 < 표 Ⅲ -147> 지체부자유아동지원요구기능 12 - xiii -
< 표 Ⅲ -148> 기타특수교육지원요구기능 12 < 표 Ⅳ -1> 로봇의교육적활용을위한기능분류 130 < 표 Ⅳ -2> 수업시연서비스모델의기능분류 134 < 표 Ⅳ -3> 과제관리서비스모델의기능분류 137 < 표 Ⅳ -4> 수업관리서비스모델의기능분류 141 < 표 Ⅳ -5> 어학학습지원서비스모델의기능분류 145 < 표 Ⅳ -6> 원격수업참여지원서비스모델의기능분류 149 < 표 Ⅳ -7> 모둠활동지원서비스모델의기능분류 152 < 표 Ⅳ -8> 동요게임서비스모델의기능분류 158 < 표 Ⅳ -9> 퀴즈게임서비스모델의기능분류 163 < 표 Ⅳ -10> 학급운영서비스모델의기능분류 168 < 표 Ⅳ -11> 생활지도및상담서비스모델의기능분류 171 < 표 Ⅳ -12> 교실관리및보건서비스모델의기능분류 173 < 표 Ⅳ -13> 특수교육교수학습지원서비스모델의기능분류 178 < 표 Ⅳ -14> 특수교육생활지도지원서비스모델의기능분류 184 < 표 Ⅴ -1> 교수학습지원에서의로봇기능로드맵 (1) 190 < 표 Ⅴ -2> 교수학습지원에서의로봇기능로드맵 (2) 191 < 표 Ⅴ -3> 교수학습지원에서의로봇기능로드맵 (3) 192 < 표 Ⅴ -4> 생활지도지원에서의로봇기능로드맵 194 < 표 Ⅴ -5> 특수교육지원에서의로봇기능로드맵 196 < 표 Ⅵ -1> u-클래스로봇의주요기능 19 < 표 Ⅵ -2> 연구대상및방법 20 < 표 Ⅵ -3> 연구대상표본현황 20 < 표 Ⅵ -4> 만족도조사영역및내용 201 < 표 Ⅵ -5> 만족도조사기술통계결과 205 < 표 Ⅵ -6> 일반기능만족도조사기술통계결과 206 < 표 Ⅵ -7> 교육적기능만족도기술통계결과 207 < 표 Ⅵ -8> 학습효과만족도기술통계결과 208 < 표 Ⅵ -9> 성별에따른만족도평균및표준편차 208 < 표 Ⅵ -10> 성별에따른만족도중다변량분석결과 209 < 표 Ⅵ -11> 교사면담조사결과 210 - xiv -
그림목차 [ 그림 Ⅱ -1] KAIST의휴보 7 [ 그림 Ⅱ -2] KIST의마루 7 [ 그림 Ⅱ -3] 지능형로봇의 6대중점기술 11 [ 그림 Ⅱ -4] 지능형로봇의 6대중점기술소분류 11 [ 그림 Ⅱ -5] 유진로봇의아이로비큐 21 [ 그림 Ⅱ -6] 한울로보틱스의티로 2 [ 그림 Ⅱ -7] 하늘아이의멘토로 23 [ 그림 Ⅱ -8] 이디의유로보 24 [ 그림 Ⅱ -9] D2E 로보틱스의 D2E-1 52 [ 그림 Ⅱ -10] 다사로봇의둘리로봇 26 [ 그림 Ⅱ -11] 이지로보틱스의큐보 27 [ 그림 Ⅱ -12] 레고마인드스톰 28 [ 그림 Ⅱ -13] 두리틀로봇 28 [ 그림 Ⅱ -14] 아시모 29 [ 그림 Ⅱ -15] 큐리오 30 [ 그림 Ⅱ -16] 로봇교육프로그램 32 [ 그림 Ⅱ -17] 아이로비를이용한영어학습 33 [ 그림 Ⅱ -18] 티로를이용한영어학습 34 [ 그림 Ⅱ -19] 로봇얼굴의인지적분석 35 [ 그림 Ⅱ -20] MIT Personal Robots Group의 MDS 로봇 37 [ 그림 Ⅱ -21] MIT의 Kismet 73 [ 그림 Ⅱ -22] 일본의큐리오 38 [ 그림 Ⅱ -23] PEBBLES 프로그램 39 [ 그림 Ⅱ -24] 일본의로봇-보조영어학습 04 [ 그림 Ⅱ -25] 일본의아시모 40 [ 그림 Ⅱ -26] 영국의재활용교육로봇 Recycler 14 [ 그림 Ⅱ -27] OID 교육 42 [ 그림 Ⅱ -28] 동화구연 43 [ 그림 Ⅱ -29] Word Train/TRR 43 [ 그림 Ⅱ -30] Sing Along 4 [ 그림 Ⅱ -31] 아하, 그렇구나 4 [ 그림 Ⅱ -32] 아이로비큐의학습및엔터테인먼트용콘텐츠 45 - xv -
[ 그림 Ⅱ -33] 멘토로의업브레인논리셈수학교실 45 [ 그림 Ⅱ -34] 로봇산업의세계시장점유율 51 [ 그림 Ⅱ -35] 지능형로봇매크로로드맵 54 [ 그림 Ⅱ -36] 지능형로봇산업발전전략추진시나리오 55 [ 그림 Ⅱ -37] 4대 Killer Application 65 [ 그림 Ⅱ -38] Killer Application별매크로기술로드맵 75 [ 그림 Ⅱ -39] 표준화가필요한지능형로봇기술항목 58 [ 그림 Ⅱ -40] 지능형로봇기술항목별 3개년표준화로드맵 85 [ 그림 Ⅳ -1] 교수학습지원서비스모델 132 [ 그림 Ⅳ -2] 수업시연서비스모델 13 [ 그림 Ⅳ -3] 과제관리서비스모델 137 [ 그림 Ⅳ -4] 수업관리서비스모델 141 [ 그림 Ⅳ -5] 어학학습지원서비스모델 14 [ 그림 Ⅳ -6] 원격수업참여지원서비스모델 148 [ 그림 Ⅳ -7] 모둠활동지원서비스모델 152 [ 그림 Ⅳ -8] 교육적놀이지원서비스모델 157 [ 그림 Ⅳ -9] 동요게임서비스모델 157 [ 그림 Ⅳ -10] 퀴즈게임서비스모델 162 [ 그림 Ⅳ -11] 생활지도지원서비스모델 167 [ 그림 Ⅳ -12] 학급운영서비스모델 167 [ 그림 Ⅳ -13] 생활지도및상담서비스모델 170 [ 그림 Ⅳ -14] 교실관리및보건서비스모델 173 [ 그림 Ⅳ -15] 특수교육지원서비스모델 176 [ 그림 Ⅳ -16] 특수교육교수학습지원서비스모델 17 [ 그림 Ⅳ -17] 특수교육생활지도지원서비스모델 183 [ 그림 Ⅵ -1] u-클래스로봇활용수업장면 198 [ 그림 Ⅵ -2] u-클래스로봇과의상호작용 203 - xvi -
I. 서론 1. 연구의필요성및목적 유비쿼터스환경이도래하고지능형로봇관련산업이발전함에따라, 지능형로봇은네트워크와융합되어언제어디서나학습자의요구에부응 한교육서비스를지능적으로제공함으로써, 미래학습환경에가장부합 하는새로운교육미디어로서의가능성을드러내고있다. 지능형로봇의경우일반컴퓨터와달리인간과유사한외형과상호작용 성으로인해인간친화적특성을지니고있는데, 이는인간교사및친구 의대체물로서의역할수행이가능함을시사한다. 또한로봇은주변환경 인식을통한자율제어기능을통해학습자맞춤형이동서비스가가능하 다. 이러한물리적위치이동및면대면학습가능성등의로봇의기술적 특성은기존 e-러닝이나 u-러닝서비스의장점을수용함은물론한계의 극복까지가능하기때문에, 일반컴퓨터와네트워크를통해주로제공되던 기존교육서비스의질적수준을향상시킬수있다. 국내의경우, 정보통신부의 IT839 전략의 9대신성장동력의한분야인 지능형로봇개발프로젝트의일환으로 URC(Ubiquitous Robotic Companion) 로봇의시범사업을추진하였다. 1 차 URC 로봇시범사업의경우, 일반 가정과유치원등에 URC 로봇을기반으로하는교육서비스를제공하였 으며, 그결과학습자들은교육이나오락서비스를선호하며높은만족도를 보이는것으로나타났다. 이에따라 2 차 URC 로봇시범사업이시행될예 정이며, 율동동요, 영어동화, 전래동화, 명작동화, 창작동화등의교육 서비스와디지털교과서연동, 모둠활동교사도우미, 수업준비알림, 맞춤 형생활지도서비스등의기능들을제공할예정이다. 이외에도, 유진로봇의 네트워크기반로봇인 아이로비큐(iRobi Q) 의경우, 초등학교 6학년을 - 1 -
대상으로영어교육에활용함으로써학습집중도와흥미, 교육적성취도면 에서학습효과를확인하였으며, 한울로보틱스의 티로, 하늘아이의 멘토 로(MentoRo), D2E 로보틱스의 D2E-1, 다사로봇의 둘리로봇 등의교육 용서비스로봇들이개발되어시범서비스를수행하거나준비중에있다. 일본의경우, 영어학습이나과학교육을위해활용하는교육용로봇이 동기유발면에서효과적임을보고하고있고, 영국의경우자폐증치료나 쓰레기재활용교육과같은영역에로봇을이용하고있다. 캐나다의경우 장애를가진학습자들을위한로봇연구가이루어지고있다. 이러한국외 의활용현황은교수학습콘텐츠나오락기능지원위주로이루어지고있 는국내의활용사례와는다소차이가있다. 지능형로봇의교육적활용을위한국내연구의경우, 지능형서비스로 봇의개발및교육서비스제공을위한교수학습콘텐츠개발에주력해 왔다. 일부시범서비스를통해교육적활용의효과검증을위한연구가 진행하고있으나, 유아교육및초등교육에주로한정되어있고주로사교 육기관을통해이루어지고있는실정이다. 따라서공교육서비스의질적개선을위해공교육현장에로봇활용가 능성을탐색할필요가있으며, 실수요자인학생, 교사, 학부모를대상으로 하는로봇활용교육에대한인식도와요구조사가면밀하게이루어질필 요가있다. 또한, 자폐증치료및장애를가진아동을위한로봇활용에대한연구 등다양한학습자의특성에맞는로봇활용에관한연구들이이루어지고 있는국외사례와비교해볼때, 국내의경우, 영어교육이나동화구현과같 은일부제한적인교육서비스와영유아및초등학생을대상으로한제한 된학습자를위한교육서비스에머무르고있는실정이다. 따라서다양한학습자의발달특성과교육서비스지원을위한로봇활 용방안의모색이필요하며, 정신지체나장애를지닌학습자들을대상으로 하는로봇활용교육서비스방안에대한연구가필요하다. 따라서본연구에서는유비쿼터스사회의도래에따른교육환경의심대 - 2 -
한변화에적극대처하기위한새로운교육미디어로서로봇의교육적인활용방안, 현장적용가능성및효과성검증등을포괄할수있는활용방안의모색을통해선진국진입을위한국가경쟁력확보및교육서비스선진화에기여하고자한다. 이러한목표달성을위한세부연구추진목적은다음과같다. 가. 차세대신교육미디어로서로봇의기술적특성규명 새로운교육미디어로서로봇의활용가능성을모색하기위해지능형로 봇의기술적특성과교육미디어로서로봇의특성을구체적으로규명한다. 나. 로봇의교육적활용을위한적정기능도출 실수요자의인식도조사와요석및전문가검증을통해로봇의교 육적활용을위한적정기능을도출한다. 다. 학교교육에서로봇의교육적활용방안모색 교육분야에서활용가능한로봇의기능및역할에따른서비스모델을 제시하고그에따른상세서비스시나리오를개발함으로써실제학교현장 적용을위한기초자료를제공한다. - 3 -
2. 연구의내용및방법 본연구의필요성및목적에따라수행한연구의내용및방법은다음과 같다. 가. 교육용로봇현황분석 이영역에서는교육용로봇의정의및특성을규명하기위해문헌연구및선행연구사례분석을통해로봇활용교육과일반컴퓨터활용교육의차이점을규명하였다. 또한로봇의교육적활용에관한국내외선행연구사례분석을통해미래교육을위한신교육미디어로서의로봇의특성을규명하였다. 국내외교육용로봇관련선행연구및현황은국내외교육용로봇개발사례와활용사례를분석하고, 교육및로봇산업간국내외접목사례조사및교육용로봇에서제공되는학습콘텐츠현황을조사하였다. 나. 로봇의교육적활용에관한수요자인식및요석 이영역에서는로봇의교육적활용에관한실수요자의인식수준을파악하고교육용로봇의적정기능및서비스모델개발을위한기초자료수집을위한설문조사를실시하였으며구체적인설문조사내용및방법은다음과같다. 1) 설문대상선정 설문은전국초등학교와중학교교사, 학부모, 학생을대상으로유층표집 하여실시하였으며, 경기도소재특수학교및특수학급담당교사및특수 아동학부모를대상으로실시하였다. - 4 -
2) 설문조사내용및방법 설문조사는크게로봇의교육적활용에관한수요자인식수준조사와로봇의교육적활용을위한수요자요구기능조사를실시하였다. 설문문항구성은타당성및신뢰성있는설문문항작성을위해예비검사를실시하고예비검사결과와전문가협의를통해개발하였다. 예비검사의경우무선표집방법을통해실시하였으며개방형질문지를활용하였다. 설문조사결과는수요자별, 학교급별분석을통해교육용로봇의적정기능및서비스모델개발의기초자료로활용하였다. 다. 로봇의교육적활용을위한적정기능도출및서비스모델개발 이영역에서는지능형로봇의교육적활용을위한적정기능을도출하고그에따른서비스모델과상세서비스시나리오를개발하였다. 적정기능도출을위해국내외선행연구자료분석및교육용로봇전문가와의직접적인접촉을통해관련자료를확보하고, 수요자요구조사결과를토대로학교생활전반에걸쳐발생하는교사와학생, 학부모와관련된모든활동을지원하기위한적정기능을도출하였다. 전문가협의체를통해도출된기능의타당성과적합성검토를실시하였으며, 도출된기능에기반한서비스모델및상세서비스시나리오를구체적으로개발하였다. 개발된서비스모델및상세서비스시나리오또한전문가협의체를통해타당성과현장적용가능성을검토하였다. - 5 -
II. 교육용로봇의현황분석 1. 교육용로봇 생산성을향상을위해고안된로봇은현재외부환경을인식하여다양한서비스를제공하는지능형로봇으로탈바꿈하고있다. 교육용로봇은이런지능형로봇중에서도개인서비스용로봇에속한다. 가. 정의 로봇(Robot) 이란용어는 1921 년체코의극작가카렐차펙(Karel Kapek) 이 쓴 SF 희곡 로섬의유니버설로봇(Rossum s Universal Robots) 에서처음 등장하였으며, 이것은 강제된노동(forced labor) 이라는체코어인 로보타 (robota) 에서유래되었다. 산업용로봇(Industrial Robot) 이라는용어는 1960 년에처음사용되었으며, 1962년미국의자동차회사인 GM이프로그램 에의해조종되는기계팔을뉴저지공장에서사용한이후산업용로봇의 사용이확산되었다. 1981 년미국로봇협회(RIA; Robot Institute of America) 는로봇을 다 양한작업의성능향상을위해서다양한프로그램된동작들로재료나부 품, 공구, 특수장치등을움직이도록설계된재프로그래밍가능한다기능 조종기 라고정의하였다. 일본산업로봇협회(JIRA; Japan Industrial Robot Association) 에서는 로봇을수동조작장치(class 1), 고정순서로봇(class 2), 다양한순서로 봇(class 3), 재생장치(class 4), 수치제어로봇(class 5), 지능로봇(class 6) 등의 6 개의분류로나누었다. 미국로봇협회또한로봇을 4가지로분 류하였는데, 이는다양한순서로봇, 재생로봇, 수치제어로봇, 지능로봇 - 6 -
이며 JIRA의각 class 들과같은개념이다. 이외에프랑스로봇협회(AFRI; Association Francaise de Robotique Industrielle) 에서도로봇을 4가지의 형태로하고있다. 각국마다서로다른로봇정의가사용됨에따라국제표준기구 (International standard ISO 8373) 에서는로봇을 3 축이상에서프로그램가능하며, 자동으 로제어되고재프로그램이가능하고다목적인조종기로써, 산업자동화에사 용되기위해고정되거나이동이가능하다 고정의하고있다. 따라서전통적인개념에서의로봇은 생산성및효율성, 안전성을높이기 위해인간을대신하여작업을반복적으로수행하거나정해진프로그램에 따라자동으로일하는기계 라고할수있다. [ 그림 Ⅱ-1] KAIST의휴보 [ 그림 Ⅱ-2] KIST의마루 그러나현대의로봇은인터넷의보급과로봇기술의혁신, 사회적패러다임의변화등에따라네트워크와연동하여다양한서비스를제공하고언제어디서나서비스를제공할수있는지능형로봇으로그개념이변화하 - 7 -
고있다. 건설현장에서는로봇자동화기술을이용하여인명피해를줄이고, 가정에서는위치인식이가능한청소로봇이스스로이동하며집안을청소 하고, 보안로봇은 24 시간쉬지않고경비구역을순찰하며, 실버로봇은거 동이불편한노인들을부축해주며, 군사로봇은인명피해를줄이면서전쟁 을수행할수있도록해준다. 한국몬테소리는전국유치원에유진로봇 다 사로봇의교육용로봇을공급하여수업에이용하고, 패밀리레스토랑인빕 스와시즐러는고객들에게주문서비스를제공하는외식도우미로봇을준비 하고있다. 즉, 기업에서주로사용하던산업용로봇에서확대되어가정에 구축된홈네트워크와연동하여다양한서비스를제공하는가정용로봇, 공공장소에서다양한서비스를제공하는공공도우미로봇등으로발전하 고있는것이다. 따라서현대의로봇은 외부환경을인식하고스스로판단및제어하여 언제어디서든이용자가원하는서비스를지능적으로제공하는기기, 지능형로봇 이라고할수있다. 즉 다음의표는이런지능형서비스로봇의 출현과정을보여준다. 사회환경이변화하고사회적요구가제기됨에따 라지능형서비스로봇이나타나게되었음을보여주고있다. < 표 Ⅱ-1> 지능형서비스로봇의출현 [ 사회환경의변화] [ 사회적요구] 사회적불안요소해소 [ 지능형서비스로봇의출현 ] 생활패턴의변화 정보인터페이스 가사지원로봇 - Network 화/ 정보화 - 가사보조 교육용로봇 - 가사노동으로부터 - 재택업무 여가지원로봇 해방 - 가정중심의생활 간호/ 실버지원 - 오락, 친구 노인/ 재활지원로봇 청소및경비로봇 사회구조의변화 - 고령화 - 개인화/ 고립화 ( 출처 : 지능형서비스로봇, 한국과학기술정보연구원(KISTI), 2006 년) - 8 -
정보통신부는 IT 산업의경쟁력을강화시키고세계 IT 산업발전을선 도하기위한 IT 산업기반을마련하고자 2004년부터 IT839 전략을추진 중이다. 이중 9 대신성장동력에지능형로봇이포함된다. 여기서는지능형 로봇을 언제어디서나이용자요구에부응한서비스를지능적으로제공하 는네트워크기반지능형로봇기술및기기 (Ubiquitous Robotic Companion) 로정의하고있다. 한국과학기술정보연구원(KISTI) 의 지능형서비스로봇보고서 에서는 지능형로봇을 시각, 청각등감각센서를통해외부정보를입력받아스 스로판단하여적절한행동을하는로봇 으로정의하고있으며, 한국로봇산 업연구조합의 지능로봇산업국제표준화동향보고서 에서는지능형로봇 을 주어진환경( 현장, 인간공존등) 에서별도의조작이없이도스스로환 경을인지 판단하고작업을수행하거나, 비스를제공하는로봇 으로정의하고있다. 지능형서비스로봇의핵심기술로는음성인식기술, 인간과의상호작용을통하여서 화상인식기술을 들수있다. 음성인식기술은사용자의음성을통해내용및화자를인식 하여인간과로봇이상호작용할수있게하며, 화상인식기술은화상센서 로입력된영상을통해사용자나물체를인식하고, 얼굴표정이나눈동자 의움직임을인지하여인간과로봇이상호작용할수있도록한다. 다음의 표는 정보산업민간백서 에나온지능형서비스로봇의기술들을보여준다. 지능형서비스로봇의기술분야로이동성, 인터페이스, 지능의측면으로 나누고, 각분야에서갖춰야하는기술항목들을제시하고있다. - 9 -
< 표 Ⅱ-2> 지능형서비스로봇의기술 기술분야및항목 이동성 (Mobility) 인터페이스 (Interface) 지능 (Intelligence) Wheel 이동기술 2 족보행기술 작업계획기술 조작기술 정밀메커니즘 시각인식기술 음성인식기술 촉각인식기술 자기위치계측기술 주위환경인식기술 통신기술 Haptic 기술 자율제어기술 인지/ 판단기술 학습기술 감성재현기술 자기보호기술 에너지기술 안전/ 신뢰성기술 ( 출처 : 정보산업민간백서, 한국정보산업연합회, 2004 년) 2006 산업기술로드맵요약보고서 에는지능형로봇의 6대중점기술을선 정하였다. 이는지능형로봇의주요기능인인식, 판단, 동작기능을바탕으 로기술적중요성과고유성을고려한것으로, 다음의그림과같이 6대중점기 술에는조작제어기술(Manipulation control), 자율주행기술(Autonomous navigation), 위치인식 (Localization) 기술, 환경인식 (Environmental Recognition) 기술, 센서/ 액추에이터기술(Sensors & Actuators), 플랫폼(S/W & H/W - 10 -
platform) 및시스템통합(SI) 기술등이포함된다. [ 그림 Ⅱ-3] 지능형로봇의 6대중점기술 ( 출처 : 2006 산업기술로드맵요약보고서, 한국산업기술재단, 2006 년) [ 그림 Ⅱ-4] 지능형로봇의 6대중점기술소분류 ( 출처 : 2006 산업기술로드맵요약보고서, 한국산업기술재단, 2006 년) 결론적으로로봇을 인공의귀 입, 촉각, 관절감각등의생명체와유사 한메커니즘을갖추고스스로이동할수있으며, 인공지능을탑재하여스 스로판단하여행동할수있으며인간과커뮤니케이션이가능한, 자기제어 를할수있는전기전자기계장치 라고할수있다. 이런로봇이야말로미 래에인간과로봇이조화를이루어공존할수있는진정한로봇이라고할 - 11 -
수있을것이다. 나. 범위및분류 지능형로봇은산업용및서비스등의특정분야에해당하는서비스를 제공하도록적절히활용할수있다. 산업자원부에서는국제로봇연맹 (International Federation of Robotics; IFR) 의분류와국내로봇산업화방향을고려하여다음의표와같이개인 서비스용, 전문서비스용, 제조업용, 네트워크기반서비스용의 4가지로봇 으로분류하고있다. < 표 Ⅱ-3> 지능형로봇의분류 서비스 로봇 분류개인서비스용전문서비스용 제조업용 정의 인간의생활범주에서제반서비스를제공하는인간공 생형대인지원로봇 불특정다수를위한서비스제공및전문화된작업을 수행하는로봇 각산업의제조현장에서, 제품생산에서출하까지공정 내작업을수행하기위한로봇 네트워크기반로봇 로봇과네트워크가융합되어네트워크를통해언제 어디서나서비스제공이가능한유비쿼터스형로봇 ( 출처 : 산업자원부 정보통신부, 산업기술로드맵 - 지능형로봇, 2005.11) 다음의표는각지능형로봇의분류에따른로봇의종류를보여준다. 육용로봇은서비스로봇중에서도개인서비스용로봇으로분류된다. 교 - 12 -
< 표 Ⅱ-4> 지능형로봇의응용분야별분류 서비스 로봇 분류개인서비스용전문서비스용제조업용 - 청소및경비 종류 - 여가지원 ( 오락 / 애완 / 게임 ) - 노인 / 재활지원 - 교육용 ( 연구용 / 가정교사 ) - 가사지원 - 재난극복 ( 소방/ 인명구조) - 군사용 / 사회안전 - 활선작업 / 건설작업 - 원전용 / 해양수산용 - 의료용 - 농업 / 임업 / 광업 - 우주용 - 자동차제조용 - 전자제품제조용 - 반도체제조용 - 바이오신약용 - 조선산업용 네트워크기반로봇 - 정보콘텐츠 - 공공도우미( 공공업무지원) - 임베디드로봇 - 소프트웨어로봇 ( 출처 : 한국과학기술정보연구원, 지능형로봇산업의현황및경쟁력분석, 2005.12) 다음의표는산업자원부( 로봇산업승인통계집, 2007) 에서정리한각로봇의분류체계를보여준다. - 13 -
< 표 Ⅱ-5> 로봇산업분류체계 분류기호항목명분류기호항목명 1 제조업용로봇 2 전문서비스용로봇 1-1 이적재용로봇 2-1 빌딩관련서비스용로봇 1-2 공작물착탈용로봇 2-2 극한작업용로봇 1-3 용접용로봇 2-3 의료복지용로봇 1-4 표면처리용로봇 2-4 사회인프라공사용로봇 1-5 조립, 분해용로봇 2-5 군사용로봇 1-6 가공용로봇 2-6 농림어업용( 생물생산용) 로봇 1-7 공정용로봇 2-9 기타전문서비스용로봇 1-8 시험, 검사용로봇 9 지능형로봇부품및부분품 1-9 기타제조업용로봇 9-1 로봇용구조부품및부분품 3 개인서비스용로봇 9-2 로봇용구동부품및부분품 3-1 가사용로봇 9-3 로봇용센싱부품및부분품 3-2 생활지원용로봇 9-4 로봇용제어부품및부분품 3-3 여가지원용로봇 9-5 로봇용통신부품및부분품 3-4 교육및연구용로봇 9-6 로봇용소프트웨어 3-9 기타개인서비스용로봇 9-9 기타로봇용부품및부분품 4 네트워크로봇 ( 출처 : 로봇산업승인통계집, 2007) REN C. LUO(2003) 는 Networked Intelligent Robots Through the Internet: Issues and Opportunities 라는논문에서네트워크로연결된지능 형로봇들을산업로봇, 의료로봇, 서비스로봇, 애완로봇, 자율여행가 이드로봇, 기타다양한로봇등의응용예를제시하였다. 다. 일반컴퓨터와의차이 지능형로봇은복잡하고동적인시스템과자율성및인지능력을가지고, - 14 -
변화하는실세계환경에서동작하기때문에다음의점에서일반적인컴퓨 터와차이를보인다. 로봇은전형적인컴퓨터와는외형적인차이로할수있다. 일반적으 로로봇은인간의손발에해당하는장치뿐아니라, 인간의감각기관에해 당하는인공의눈, 귀, 입, 촉각기관등을가지며, 인간의동작을모델링하 여인간과유사한움직임을보인다. 여기에 2 3세유아정도의인지능력 을가지고있다. 이것은전형적인컴퓨터와되는확연한차이이다. 로봇은물리적으로한위치에서다른위치로이동하는동적인특성을갖 는다. 따라서로봇은자신이이동하는물리적세상을인식하고이에근거 하여자신의행위를판단해야한다. 반면전형적인컴퓨터는고정된위치 에서사용자의명령을수행함을가정한다. 로봇은다양한환경에서제대로동작해야한다. 수색및구조로봇은명 령수행중에많은건물이나터널붕괴등의상황에직면할수있다. 군사 환경에서는폭발등으로인해임무수행동안환경이변화할수있다. 따 라서로봇은먼지나소음, 어두운환경조건에서도제대로동작해야한다. 로봇환경에서는한사람이다양한이질적인로봇들과상호작용하는것 을목표로하고있다. 즉, 사용자가상호작용해야하는독립적인시스템들 이다양하게있음을뜻한다. 그러나전형적인컴퓨터환경에서는한사용 자가하나의시스템과상호작용하는것을가정한다. 로봇은일정기간동안자율적으로수행한다. 이것은전형적인컴퓨터들 이사용자명령에기반한코드를실행함으로써명령을수행하는것과는다 르다. 즉, 로봇은사용자가직접저급명령어를수행하고결정을해야하는 것에서벗어나계획된소프트웨어(planning software) 를수행함으로써, 이 를통해이동하는경로에서마주치는장애물들을어떻게피해야하는지를 결정하여사용자에게물어보지않고서도한지점에서다른지점으로이동 할수있게된다. 다음의표는전형적인컴퓨터와로봇과의차이를보여준다. - 15 -
< 표 Ⅱ-6> 컴퓨터와로봇과의차이비교 전형적인컴퓨터 로봇 외형데스크탑형태인간과유사한외형 제어방식사람에의한코드기반제어환경을인식하여자율적으로제어 인간과의상호작용 차원 하나의컴퓨터시스템과상호작용 다양한이질적인로봇들과상호작용 2차원 3차원 이동성고정또는휴대식물리적으로위치이동 감각시각, 음성시각, 청각, 촉각 기타 - 면대면, 학습및의사결정가능 라. 교육미디어로서의특성 교육용로봇은 1983년미국에서소개된소형의이동할수있는로봇이 시초라고할수있다. 이로봇은가정및교육적사용에적합하다고소개 되었으며, 가정에서는몇몇의유용한작업들을수행하고엔터테인먼트를 제공하기위한용도로, 교육적으로는주로직업적 기술적으로이용하기 위한교육용도에초점을두었다. 교육용로봇은로봇의기본기능에교육용콘텐츠를추가하고학습자와 의인간친화적인상호작용을통해학습의효과를높이는로봇을의미한 다. 교육용로봇은전통적인컴퓨터와달리로봇의이동성, 인간친화적인 상호작용, 인지기능등의특징을이용하여학습자가원하는위치에서, 원하 는시간에학습이이루어지도록도와준다. 교육용로봇에는학습보조로봇, 가정교사용로봇등이있다. 교육에이용되는로봇들은몇가지공통점을갖는다. 높이는 2~4 피트 정도이고컴퓨터와연결없이로봇스스로이동이가능하고, 다양한센서 들을이용하여환경과상호작용한다. 또한말하는법을배우고인간행동 의특징을모방할수있다. - 16 -
교육용으로적합한로봇은다음의특성들을가져야한다. 친근한외형 교육용로봇은학습자에게친근하고호감을느낄수있는외형을갖추 어야한다. 학습자가친구나동료학습자, 때로는선생님으로여길수있 도록거부감을일으키지않는외형을갖추어야한다. 쉬운인터페이스교육용로봇은유치원생부터노인들까지사용하기쉬운인터페이스를가져야한다. 유아교육에서부터성인교육에이르기까지두루사용될수있도록사용하기쉽고친숙한인터페이스를갖추어야한다. 학습자인식기능 교육용로봇은화상인식이나음성인식을통해학습자를인식할수있 어야한다. 학습의대상이되는학습자를인식하기위한화상인식, 학습 자의음성을이해하여해당기능을수행하거나대화를할수있도록지 원하는음성인식기능들을지원해야한다. 교육용콘텐츠탑재교육용로봇은학교급별및학습자별로적합한교육용콘텐츠를갖추어야한다. 유아부터성인에이르기까지해당학습자들의신체적및정서적특징에맞는교육용콘텐츠를탑재하여눈높이에맞는학습이이루어질수있도록지원해야한다. 경제성 교육용로봇은학교나가정에서부담없이구입하여사용할수있어야 한다. 고가의로봇은학부모들이구입하기꺼려할수있으며, 학생들또 한고가의로봇을편하게사용할수없다. 학부모의부담을덜어주면서 - 17 -
학생들역시고장및파손의걱정없이이용할수있도록경제적이어야 한다. 이동성 교육용로봇은학습자가원하는위치로스스로이동할수있어야한 다. 학습자의명령에의해, 또는스스로의판단에의해해당위치로이동 하여특정기능을수행할수있도록이동성을지원해야한다. 센서기술및자율이동기능교육용로봇은이동하는동안직면하는장애물등을센서를통해인식하여자율적으로주행할수있어야한다. 따라서현재의위치를파악하고이동경로및경로상의장애물을인식하는센서기능, 스스로의판단에의해경로를선택하여이동할수있는자율이동기능등을갖추어야한다. 인공지능내장교육용로봇은외부의개입없이스스로의판단을통해적절한기능을수행할수있어야한다. 이것은로봇이학습자의명령에대해또는스스로의환경인식을통해적절하게판단하고필요한기능을수행할수있어야함을뜻한다. 상호작용지원교육용로봇은학습자와직접적인상호작용을지원할수있어야한다. 학습자의언어및행위에대해적절히반응함으로써학습자의지식이축적되고재구성될수있도록지원해야한다. 효과적인디스플레이 교육용로봇은학습자료를학습자에게효과적인형태로보여줄수있 - 18 -
어야한다. 즉, 해당학습목표를성취하기위해학습자의수준및특징 이나상황에맞는가장적절한표현방법을찾아효과적으로보여줄수 있어야한다. 학습의효과성향상교육용로봇은학습의효과를높일수있어야한다. 교육용콘텐츠를적절한시기에적절한형태로학습자에게제시하거나학습자에게적절한반응을보임으로써학습의효과를높일수있도록지원해야한다. 인터넷지원및최신의학습자료제공 교육용로봇은인터넷을통해학습자료를업로드 다운로드를할수 있어야하며, 주기적인업데이트가가능해야한다. 사용자의개입없이 인터넷을통해최신의학습자료를유지해야하며, 학습자료들을관리할수있어야한다. 인터넷과연동하여 원격제어가능교육용로봇은원격에서제어가가능해야한다. 학습자가몸이불편하여수업에참여할수없을때로봇이대신수업에참여하여원하는기능을수행할수있도록원격에서도제어가가능해야한다. 2. 교육용로봇현황 최근 e-learning에서 u-learning 으로교육분야가발전되고있으며, 이를 뛰어넘어 r-learning 등이대두되고있다. r-leaning은로봇-교육서비스로 로봇을통해교육과정을제공하고, 학습을할수있는서비스를말한다. 교육용로봇이지능형로봇의응용분야가운데하나로주목받고있는것이 분명하나, 단순동작과사용자와의상호관계로모든문제를해결할수없 - 19 -
기때문에다양한기술이요구되고있다. 특히유아및초 중 고등학생 에서부터장년층및노년층으로도사용대상을확대할수있기에사용자와 로봇간의감정교류나표현기능등에있어세심한배려가요구된다. 현재 의기술적한계와양질의콘텐츠부족으로인해향후교육용로봇의발전 가능성은크다고할수있다. 교육용로봇은크게두종류로할수있다. 하나는학생들이직접 로봇을조립함으로인해컴퓨터과학의원리를이해하는학습교재로서의 로봇이고, 또하나는장착된 LCD와음성기능을이용하여학생들에게학습 콘텐츠를효과적으로전달하는교육미디어로서의로봇이다. 지금까지는학 습교재로서의교육용로봇활용이일반적인형태였지만최근에는지능형 로봇의발달로인해교육미디어로서의로봇활용도이루어지고있다. 선생 님을보조해서학생들에게지식을전달하는교육용로봇에대한연구가꾸 준히이루어지고있으며속속상용화되고있다. 특히우리나라는세계최 초로지능형교육로봇을교사대역으로교육현장에투입하는시범서비스 를실시하였다. 로봇의선진국인일본, 미국, 독일등에서도아직이런시 도가이루어지지않고있다. 본연구범위에포함되는로봇은자율적으로이동할수있고학생들과 상호작용이가능하며학생들에게학습콘텐츠를제공할수있는지능형로 봇이며, 이들로봇을교육적으로활용한예들을중점조사하였다. 가. 교육용로봇의종류 1) 국내 유진로봇의 아이로비큐(iRobi Q) 는네트워크기반로봇으로 아이로비 (irobi) 는지능(Intelligent) 과로봇(Robot) 의합성어이다. 인간친화적이면 서도인터넷에연결된홈로봇의개념을반영하였다. 아이로비큐는집안 에서가족과함께생활하며 1,000여개단어와단어를조합한음성명령을 - 20 -
인식해서명령을수행하고, 모바일폰이나 PC를통해로봇의위치를제어 할수있다. 가정경비, 매니저, 메신저, 엔터테이너, 가정교사등의서비스 를제공한다. 가정교사서비스에서어린이들을위한동화와영어교육서 비스를제공한다. [ 그림 Ⅱ-5] 유진로봇의아이로비큐 < 표 Ⅱ-7> 아이로비큐의특징 외형적특징서비스적특징 - 크기 : 450(H) x 320 (D) x 320 (w) - 무게 : 7 kg - 속도 : 40cm/sec - 로봇에장착된카메라로사진을촬영해앨범으로관리 - 영상쪽지서비스( 가족간동영상메시지녹화후로봇을통해전달) - 가족들의일정을알려주는일정관리서비스 - 준비물알림서비스 - 지정된시간에청소로봇으로제어 - 푸르넷동화, 씽어송, 영어단어및문장학습서비스 - 노래방, 영어게임등의오락서비스 - 뉴스정보, 날씨정보, 요리정보등의정보서비스 - 홈모니터링등의안전서비스 - 21 -
한울로보틱스의 티로(TIRO) 는장착하는소프트웨어에따라다양한용 도로활용할수있는지능형로봇으로초등학교교실에서의학습에적합한 디자인및설계로초등학교학생들의학습능률을향상시키고교사업무를 보조한다. 엔터테인먼트기능을이용하여재미있고효과적인학습이가능 하게하고, 교실청소및공지사항전달등의교육및행정업무보조기능 을수행한다. 초등학교영어수업에시험투입되기도하였다. [ 그림 Ⅱ-6] 한울로보틱스의티로 < 표 Ⅱ-8> 티로의특징 외형적특징서비스적특징 - 무게 : 70kg - 폭 : 60cm - 주행속도 : Max. 06m/s - 로봇팔 : 3관절 X 2 - 팔길이 : 50cm - 구동시간 : 무선 6 시간배터리, 유선제한없음 - 제어방법 : 자동( 프로그래밍), 수동( 무선키보드/ 네트워크/ 리모콘, 유선키보드 ) - 행사진행, 전시장안내 - 안내도우미 ( 위치및이용시간등안내, 특별이벤트소개및안내, 새소식및공지사항안내, VIP 의전및일반인행사장유도) - 22 -
하늘아이의멘토로(MentoRo) 는무선통신네트워크기반의영상인식을 통한대화형로봇이다. 14인치 LCD를탑재하여학생들에게다양한교육용 콘텐츠를보여준다. [ 그림 Ⅱ-7] 하늘아이의멘토로 < 표 Ⅱ-9> 멘토로의특징 외형적특징서비스적특징 - 14인치 LCD - Pan/Tilt 3 차원영상인식스테레오카메라장착 - 5축 Manipulator 와 15축 Hand 장착 - - - - - - 다양한장애물인식센서장착 로봇의위치인식을위한레이저스캐너장착 무인방범기능 영상인식을통한대화형로봇 화자독립기반의음성인식시스템 다양한교육용콘텐츠구현 이디의홈서비스용지능형로봇플랫폼 유로보(U-ROBO) 는 IT기반홈 네트워크환경에서다양한서비스를제공할수있다. 경사도 15도에서도안 - 23 -
정된자세로주행이가능하며, ZigBee나 RFID Reader 기능으로다양한서 비스의활용이가능해유비쿼터스및홈네트워크기반실험실습에적합하 다. 또무인방범기능을활용한홈시큐리티실험실습및지능형로봇에대 한전반적인이해와단계별실습에유용하며, 대화형언어를통한콘텐츠 실험학습과 Pan/Tilt USB 카메라를이용한영상처리학습에도뛰어나다. [ 그림 Ⅱ-8] 이디의유로보 < 표 Ⅱ-10> 유로보의특징 외형적특징서비스적특징 - TFT-LCD : 256k Color, 6.4Inch, Touch Screen - USB 2.0 - Pan/Tilt USB - 인터페이스제어기 카메라 화자독립방식음성인식시스템 - ZigBee, RFID Reader 기능으로다양한서비스활용가능 - - 무인방범기능을활용한홈시큐리티실험실습 유비쿼터스및홈네트워크기반실험실습에적합 - 대화형언어( 프로그램) 을통한다양한콘텐츠로봇실험실습 - 24 -
D2E 로보틱스의지능형휴머노이드로봇 D2E-1 은교육용로봇이다. D2E-1 은로봇통합교육시스템으로지능형휴머노이드로봇과관련한기 구설계와하드웨어및소프트웨어설계등에관한모든교육을종합적으 로수행할수있도록개발되었다. 머리에카메라를내장해물체인식과조 작이가능하며두팔로는유연한동작을구현할수있다. 그외에도이동 이가능한두바퀴를채용하고허리관절까지갖춘것이특징이다. D2E-1 은음성인식, 음성합성, 얼굴검출, 얼굴인식, 유무선네트워크, 인터넷을통 한원격제어등현재로봇에쓰이는다양한기술이집적돼있다. [ 그림 Ⅱ-9] D2E 로보틱스의 D2E-1 다사로봇의 둘리로봇 은국내최초캐릭터와로봇이결합하여탄생한로 봇이다. 둘리는 50개이상의단어음성인식과 180도이내음원위치인식 을하여움직일수있으며, TTS를통하여음성알림및응답을할수가 있다. 이러한음성안내기능으로박물관이나전시장에서안내를할수있 으며, 게임및동요, 구연동화등의다양한콘텐츠를이용한교육을할수 있다. - 25 -
[ 그림 Ⅱ- 10] 다사로봇의둘리로봇 < 표 Ⅱ-11> 둘리로봇의특징 외형적특징서비스적특징 - 아기공룡둘리를디자인함 - 최초캐릭터형서비스로봇 - 자율주행( 실시간장애물감지및회피, 실시간로봇자기위치인 식및보정, 주어진맵기반경로계획/ 수정) - 음성콘텐츠(50 개이상단어음성인식, 전방 180도이내음원위치 인식하고다가감, TTS 통한음성알림및응답) - 영상콘텐츠( 사진촬영서비스, 동영상촬영서비스) - 네트워크콘텐츠( 촬영한사진및동영상의이메일/ 서버이용전송) - 오락콘텐츠( 다양한게임, 동요, 동영상재생) - 홍보와안내( 행사/ 전시장홍보및목적지길안내) 이노메탈이지로봇( 구이지로보틱스) 의 큐보(CUBO) 는정보통신부의 국 민로봇사업 에참여하고있는로봇이다. 네트워크기반의 URC 가정용서비 스로봇으로, 2006년 10월부터 200 가구시범서비스를완료하였다. 메일송수 신, 구연동화, 뉴스, 날씨, 음악앨범, 홈모니터링등의서비스를제공하며, 국 민로봇 2 기에서도가정에필요한홈서비스로봇으로참여할전망이다. - 26 -
[ 그림 Ⅱ-11] 이지로보틱스의큐보 < 표 Ⅱ-12> 큐보의특징 외형적특징서비스적특징 - 네트워크활용 : 무선랜을통한인터넷접속 - 정보입력 : OID 리모컨, 버튼, 음성명령주요기능 - 안전서비스 : 홈모니터링 - 정보서비스 : 뉴스, 날씨 - 오락서비스 : 음악스트리밍, 아하! 그렇구나 - 교육서비스 : 구연동화, OID 학습, 영어학습 - 비서서비스 : 일정관리, 모닝콜, 로봇메일 2) 국외 레고마인드스톰(LEGO Mindstorms) 은 1998년 LEGO사에서출시한로 봇제작을위한브릭시스템을말한다. 초기의마인드스톰은레고에서제 공하는 RCX code 라는방식을사용하여프로그래밍을수행하였으나, 최근 에는다양한플랫폼들이제공됨에따라 C, Visual C++, Visual Basic 등으 로인터페이싱과로직을작성할수있다. 그러나이것은로봇이학습콘텐 - 27 -
츠를학습자에게제공할수있는교육미디어로서의로봇형태가아닌, 학습교재로서의로봇형태에해당하므로지능형로봇을교육적으로활용하고자하는본연구와는다소차이가있다. [ 그림 Ⅱ-12] 레고마인드스톰 두리틀로봇(Dolittle Robot) 은일본에서개발한객체지향프로그래밍언 어인두리틀(Dolittle) 을이용하는로봇이다. 이것은 CPU와메모리등이일 체형인 PIC 제어용칩을채용한간결한회로를이용하며, 프로그램은기판 에있는적외선수광기에의해수신되고, PC쪽은범용적외선송신기를 사용할수있다. 프로그래밍교육에는효과적이나, 이역시교육미디어로서 형태가아닌, 차이가있다. 학습교재로서의로봇형태에해당하므로본연구와는다소 [ 그림 Ⅱ-13] 두리틀로봇 아시모(ASIMO) 는일본의혼다사에서개발한인공지능로봇으로감정표현이나인사, 물건건네기등의동작을할수있으며경사나계단을오 - 28 -
르내릴수있다. 또한춤도추고달리기를할수있으며특히, 사람의얼굴 을인식하고음성에대해반응할수있다. 카메라로된눈을가지고있어 서환경을도식화하여정지한물체를인지하며움직이는장애물을피하는 기능을가지고있다. 아시모는 1학년에서 9학년의학생들을대상으로하는 과학수업에투입되기도하였다. [ 그림 Ⅱ-14] 아시모 < 표 Ⅱ-13> 아시모의특징 외형적특징서비스적특징 - 중량 : 54kg - 크기 : 1m 30cm - 보행속도 : 0~1.6 km/h - 전원부 : 38.4V/10AH (NI-MH) - 센서본체 : 자이로 가속도센서 - 파지력 : 0.5 kg/hand(5 개의손가락) - 제어부 : 보행/ 동작제어유닛, 무선통신유닛 - 사람의얼굴을심리적인측면에서묘사하기어려워서헬멧을 사용한형태 - 이동객체인식, 동작인식, 환경인식, 음성인식, 얼굴인식 - 시속 3km 로보행하며달리기가능(2004년 12 월에성공) - 보행주기가변, 보폭가변 - 이벤트적용도 - 29 -
큐리오(QRIO) 는일본의소니사에서개발한소형 2족엔터테인먼트로 봇으로노래를부르고춤을추며, 사람 10명의얼굴을기억하고할수 있다. 새로운단어를학습하고기억하는것뿐아니라말을인지하며, 말과 몸짓으로감정들을표현할수있다. [ 그림 Ⅱ-15] 큐리오 < 표 Ⅱ-14> 큐리오의특징 외형적특징서비스적특징 - 중량 : 6.5kg~7kg( 배터리포함) - 크기 : 580mm X 260mm X 190mm(H x W x D) - 속도는약매분 14 미터( 시속약 0.8km/h) - 새로운보행, 도약, 주행운동통합제어기능 - 인식이가능한단어수 : 5 만~6만 - 10 명가량의사람얼굴을기억함 - 용도 : 생활지원로봇 3) 교육용로봇비교 다음의표는교육에활용되는국내외교육용로봇들의특징을보여준다. - 30 -
< 표 Ⅱ-15> 국내외교육용로봇의특징 종류 기능 아이로비큐 외향적특성 기능적특성 LCD 크기무게속도이동성인터페이스지능학습 7" 450 320 320 7 kg 티로 10" 1300 600 70 kg 위치/ 장애물인식, 40 m/s wheel 음성/ 촉각인식, 시각인식 60 m/s 멘토로 14" 2족 유로보 6.4" 420 700 200 큐보 150 160 230 둘리 1.2m 20 kg 1.2 kg 75 kg 큐리오 0.6m 7.3 kg 로보비 아시모 1140 520 500 1820 758 600 39 kg 210 kg 위치장애물 wheel / 인식, 음성/ 영상인식 wheel 0.12 m/s wheel 0.75 m/s 0.23 m/s 위치/ 장애물인식, 음성/ 촉각인식 위치/ 장애물인식, 음성/ 영상인식, 촉각인식 OID 리모컨, 버튼, 음성인식 자율제어, 안전 자율제어, 감정표현 자율제어, 안전 자율제어감정표현 위치장애물 wheel / 인식, 자율제어촉각인식 2 족 1.6 m/s wheel 2 km/h 2 족 영상/ 촉각인식, 음성인식 영상/ 촉각인식, 음성인식 구연동화, 씽어송, 영어학습 영어학습, 학습자료검색 다양한교육용콘텐츠 대화형언어를통한다양한콘텐츠 다양한교육용자율제어콘텐츠, 안전/ 정보서비스 감정표현 자율제어 위치/ 장애물인식, 자율제어음성/ 영상인식 다양한교육용/ 오락콘텐츠 영아교육 영어학습 과학학습 나. 교육용로봇의교육적활용예 1) 국내 국내에서는 1990년대중반국산로봇키트의등장으로로봇교육이이루 어지기시작하였으며, 어셈블리와프로그래밍에서의학습도구로개발되었 고, 2000년즈음부터는 K-12 와대학교육에이용되어왔다. 대한축구로봇 - 31 -
협회에서실시하는국제로봇올림피아드대회와한국과학문화재단에서개 최하는전국청소년과학경진대회에로봇부문이신설됨에따라로봇교육이 갈수록확산되어가고있으나, 이런로봇교육들은부품조립및프로그래 밍관련교육들이므로, 교육미디어로서로봇활용이아닌학습교재로서의 로봇활용에해당되어본연구의방향과는다소차이가있다. 다음의표는로봇관련업체들에서이루어지는로봇교육프로그램들을 보여준다. 교육프로그램모두조립및제작, 알고리즘의이해에치우쳐져 있음을확인할수있다. [ 그림 Ⅱ-16] 로봇교육프로그램 ( 출처 : http://www.donga.com/docs/news/img/200606/200606130033-1b.jpg) 공주영상정보대학의남궁선혜(2002) 는논문 유아교육을위한미디어로서 의로봇의교육적활용에대한연구 에서유아교육에서로봇을활용하여 - 32 -
교육이이루어질수있는가능성을제시하였다. 한국교원대학교의배영권 (2006) 은논문 창의적문제해결력신장을위한유비쿼터스환경의로봇프 로그래밍교육모형 에서창의적인문제해결력신장을위해로봇프로그 래밍교육시스템을구현하고효과성을검증하였다. 진주교육대학교의정 동규(2007) 도논문 창의적문제해결력신장을위한초등학교에서의로봇 활용교육프로그램의개발과적용 에서초등학생들을위한다양한로봇 프로그램을편성및운영하여과학적탐구력함양을위한시도를하였다. 그러나이들논문역시학습교재로서의로봇활용에해당된다. 학습교재로서의로봇활용에치우쳐있던로봇교육은최근 성숙단계에접어듦에따라홈로봇이 e-러닝이 e-러닝콘텐츠를제공하기위해개 발됨으로써교육미디어로서의로봇활용교육으로변화하고있다. 청주교육대학교의한정혜(2005) 등은 The Educational Use of Home Robots for Children 논문을통해홈( 교육용) 로봇인아이로비를영어학 습에적용했을때다른미디어와비교하여효과적인지를실험하고그결과 를발표하였다. 6 학년의영어대화를적용하는실험을홈로봇, 오디오테 이프를이용한교과서, WBI 의세그룹으로나누어적용하였다. 실험결과 홈로봇그룹학생들은나머지그룹의학생들보다학습활동에서더흥미 를보이고능동적으로반응하였으며집중기간도가장길었다. 교육적성 취도또한가장높았다. 따라서홈로봇이학생들의학습집중도와학습 흥미, 교육적성취도에서더효과적이라고제시하였다. [ 그림 Ⅱ-17] 아이로비를이용한영어학습 - 33 -
한울로보틱스는한밭대학교, 한국과학기술원(KAIST) 등 4개학교기관 과컨소시엄을구성해 티로 를개발하였다. 티로는초등학교교육서비스 를제공하는세계최초의공공서비스로봇으로, 2007년 9월 20일대전어 은초등학교에서 4 학년을대상으로영어수업을시범실시하였다. 티로가 영어인사말과생활영어등을말하면교실내의대형화면에영어표현이 나타나, 학생들은화면을보면서따라서수업할수있었다. 티로는초등학 교교실에서영어학습과학습태도모니터링, 자료를즉석에서찾아주는역할등을수행하였다. 교사가필요한멀티미디어 [ 그림 Ⅱ-18] 티로를이용한영어학습 청주교육대김옥진(2006) 은논문 초등교육용로봇얼굴설계를위한인 지적분석 에서아동이로봇얼굴을인지하는부분과로봇얼굴척도와선 호도와의관계등을분석하였다. 아동은로봇의얼굴을볼때얼굴모양과 눈을보고선호하는경향이있었으며, 남 녀아동간에, 학년별간에선호 도의차이가있음을발견하였다. - 34 -
[ 그림 Ⅱ-19 ] 로봇얼굴의인지적분석 정보통신부는 과물인 IT839 전략의한분야인지능형로봇개발프로젝트의결 URC(Ubiquitous Robotic Companion) 로봇의시범사업을추진하였 다. 2006년 1차 URC 로봇시범사업이끝났으며, 이시범사업에서일반가 정과유치원등에서 URC 로봇을실제로이용하도록하였다. 시범사업후 실시한설문조사결과로봇서비스의주이용자는영유아및초등학생으로, 교육이나오락서비스를선호하는것으로나타났고, 75% 가보통이상의만족도를보였다. 유아교육기관에서는 이러한결과를토대로정보통신부에 서는 2차 URC 로봇시범사업을 2007년 10~12월에순차적으로시행한다 고발표하였으며, 여기에는 6개의로봇플랫폼제조사와 5개의콘텐츠업 체가참여하고, 일반가정과유치원을대상으로 850대의가정용로봇을시 범보급된다. 이로봇은재미있는율동과멀티미디어기능을탑재하여가 정에서아이들에게영어, 이메일읽어주기, 음성인식, 구연동화등의다양 - 35 -
한유아교육프로그램을제공하게된다. 다음의표는 URC 로봇시범사업 중교육서비스및콘텐츠를보여준다. < 표 Ⅱ-16> 2007년 URC 로봇시범서비스중교육서비스 u-class( 교육) 서비스 주요서비스및콘텐츠 <u-class 도우미 (5 종)> - 디지털교과서연동서비스 - 모둠활동교사도우미 - 수업준비알림서비스 - 맟춤형생활지도서비스 - u-class 소개서비스 <B2C 교육서비스 (5 종)> - 율동동요 - 영어동화 - 전래동화 - 명작동화 - 창작동화 2) 국외 MIT의 Personal Robots Group(http://robotic.media.mit.edu/) 은인간과 로봇의상호작용과관련된다양한프로젝트들을진행중이다. 이중 MDS (Mobile/ Dexterous/Social) 는이동성을가진, 영리하면서도인간중심의상호작용능 력을갖춘모바일휴머노이드로봇으로, 인간과로봇의상호작용과협력, 사회적학습에서의연구및교육적목표를지원하기위해개발되고있다. - 36 -
[ 그림 Ⅱ-20] MIT Personal Robots Group의 MDS 로봇 MIT의 HRG(Humanoid Robotics Group, http://groups.csail.mit.edu) 에서 도 Kismet, Cog 등의휴머노이드로봇을이용한인간과로봇의상호작용에대해연구를진행중이다. [ 그림 Ⅱ-21] MIT의 Kismet 캘리포니아대학의영아교육센터 (Early Childhood Education Center; ECEC) 는일본의휴머노이드로봇큐리오(QRIO) 를 10~24개월의어린이들 - 37 -
에게 3 개월간적용하였다. 이것은교실환경에서의비언어적이고감정적인 형태의의사소통에초점을두고, 어린이들과로봇간에가장많이관찰되 는의사소통형태인접촉(Touch) 기반상호작용을관찰한것이다. 접촉기 반상호작용은손 팔, 다리 발, 몸, 얼굴, 물체를이용한접촉과돌봐주기 위한접촉( 예, 로봇에게이불을덮어줌) 등의 6 가지로하였다. 결과영 아들의손 팔에의한접촉은관찰기간동안지속적으로이루어졌으며, 머지접촉들은얼마후엔빈도가감소하였음을확인하였다. 나 [ 그림 Ⅱ-22] 일본의큐리오 미국의 PEBBLES 프로그램(http://www.pebblesproject.org/) 은장기간 병원에서지내야하는아이들에게로봇을이용하여수업에참여할수있도 록하여퇴원후에도학업에서의어려움이없도록해준다. PEBBLES 시스 템은상호간에비디오, 오디오, 문서들을전송하는두개의로봇들로구성 되며, 하나는병원에서지내는학생과, 다른하나는학생의교실에위치하 게되고, 이둘은고속의통신망으로연결되어있다. 학생은교실의로봇을 조이스틱이나버튼으로조정하여로봇의머리를움직이고손을들거나하 - 38 -
는등의움직임을제어할수있으므로교실에서수업을받는것처럼학습 할수있다. 이프로그램은처음에캐나다의 Telbotics라는회사에의해만 들어졌으며현재미국의병원들과연계하여운영되고있다. [ 그림 Ⅱ-23] PEBBLES 프로그램 일본의국제전기통신기초기술연구소(ATR) 는신체접촉에반응하도록센 서를내장하고대화기능및바디랭귀지를적절히구사하는로보비 (Robovie) 를개발하였다. 로보비는영어학습에대한로봇의교육적사용을확인하 기위해초등학교에배치되었다. 2주간초등학교 1학년과 6학년교실에로 봇을설치하고학생들의상호작용( 영어로말하기, 듣기) 빈도와영어점수 를비교하였다. 연구결과저학년일수록더많고더오랫동안의상호작용 이이루어졌으며 1주일후에는양쪽모두상호작용이현저히줄어들었음을 알아내었다. 2주간의로봇보조학습으로영어말하기와듣기에학생들의 점수가크게차이나지는않았지만, 로봇보조영어학습이학생들의동기 유발에특히효과적임을보여주었다. - 39 -
[ 그림 Ⅱ-24] 일본의로봇-보조영어학습 일본의혼다사는자사에서개발한휴머노이드로봇아시모(ASIMO) 를 개발하여교육에적용하였다. 2005년 1학년에서 9학년의학생들에게과학 에대한관심을높이기위해 The National Museum of Emerging Science and Innovation ASIMO Science Class 라는프로그램을수행하였다. 프로 그램은일본문부과학성(MEXT) 의학습과정과교토시의청소년을위한과 학센터의교사들에의해개발되었으며차세대의활발하고동적인인간및 사회를장려한다는철학으로사회적활동들을만들고, 이들활동들을통해 과학과기술이사람들의꿈을어떻게실현시키고과학에대한흥미를높이 고깊이이해할수있도록하였다. [ 그림 Ⅱ-25] 일본의아시모 - 40 -
영국에서는자폐증치료와쓰레기재활용과같은로봇의교육적이용에 대해연구중이다. 쓰레기재활용의경우 courtesy of Recycle Now and Waste Watch 라는캠페인의일환으로 리사이클러(Recycler) 라는춤을추 고랩을하는로봇을초등학교에투입하여학교들로부터좋은반응을얻었 다. 로봇은초등학교에가서 3R(Reduce, Reuse, Recycle) 에대한재밌고 상호작용적이며교육적인쇼(show) 를한다. 45분가량의공연후에학생들 에게집에가져가서가족들과볼수있는재활용에관한재미있는교재 (fun book) 를나눠준다. 재활용관련사이트는현재별도로운영중이다. (http://www.recyclenow.com/fun_stuff/recycler/index.html) [ 그림 Ⅱ-26] 영국의재활용교육로봇 Recycler 캐나다에서는인터넷을통해서레고로봇을조립하거나, 학교에서건강과청결교육을위한로봇, 장애를가진어린이들을위한로봇등에대한연구가이루어지고있다. - 41 -
다. 교육용로봇관련학습콘텐츠 교육용로봇의제조회사들마다독자적으로로봇을개발하고있기때문 에로봇-인간의상호작용인터페이스가서로다르며콘텐츠또한제각각 이라서로호환이되지않는다. 이에따라정통부는통합개발도구를개발 하여로봇용콘텐츠개발환경의통합을시도하고있으며, 마이크로소프트 는로봇소프트웨어개발도구인 MS 로보틱스스튜디오(MSRS) 를내세 워로봇시장을노리고있다. 1) 정보통신부제공학습콘텐츠 정보통신부에서는 2006년 URC 로봇시범사업 의일환으로 URC 체험 관을열어교육용로봇에탑재될콘텐츠를제공하고있다. 이콘텐츠들은 다사로봇의 둘리로봇 에적용하여유아교육기관에배포된다. 가 ) OID 교육 OID 펜을이용한영어및단어학습을하는교육서비스를말한다. [ 그림 Ⅱ-27] OID 교육 나 ) 동화구연 아이들에게익숙하면서도꼭필요한전래동화와세계명작동화로구성되 었다. 총 160편의동화를애니메이션화면과로봇동작을통해아이들 - 42 -
의사고를유도하였으며, 로봇과의접촉을통해다음내용이진행되는 이벤트도포함한다. 또한 30편을영어동화로번역하여한글과영어를 번갈아가면서들을수있으므로영어단어습득및영어발음향상에 도움이된다. [ 그림 Ⅱ-28] 동화구연 다 ) Word Train/TRR 유아, 초등학생들이알아야할영어단어위주로구성되었으며, 총 200 단어를여러개의주제로나누어한주제당 5개의단어씩학습할수있 다. 자신의목소리와발음을녹음하여들어볼수있고, 로봇의카메라 카드를보여주면서로봇이카드내용을인식하여정답을알려주는방식 의퀴즈도진행된다. [ 그림 Ⅱ-29] Word Train/TRR 라 ) Sing Along 재미있는가사와리듬으로아이들의귀에쏙쏙들어오는곡들을선별하 - 43 -
여흥미롭게구성하였다. 90 편의영어노래듣기, 외워부르기, 녹음듣 기등의메뉴로구성되었고, 모든노래는로봇의화면과액션을보면서 들을수있으며, 자신이목소리를녹음하여들어볼수있다. [ 그림 Ⅱ-30] Sing Along 마 ) 아하, 그렇구나 수수께끼같은형태로진행되는퀴즈콘텐츠이다. [ 그림 Ⅱ-31] 아하, 그렇구나 2) 유진로봇아이로비큐의학습콘텐츠 유진로봇의아이로비큐는한솔교육과함께원격지의교사와어린이를 무선인터넷으로연결해주는서비스를제공한다. 유아교육기관에서유치 원교과과정, 동화구연, 노래율동따라하기, 백과사전, 한글/ 영어학습등의 다양한학습콘텐츠를이용할수있으며, TV와연결하여수업시간에활용 - 44 -
할수도있다. 뿐만아니라다양한게임과애니메이션등도즐길수있다. [ 그림 Ⅱ-32] 아이로비큐의학습및엔터테인먼트용콘텐츠 3) 하늘아이의학습콘텐츠 하늘아이의멘토로는영재양성프로그램인 창의적이고응용적인사고를할수있도록도와주는 재하고있다. 업브레인논리셈수학교실 과 독서논술교실 을탑 [ 그림 Ⅱ-33] 멘토로의업브레인논리셈수학교실 4) 한국몬테소리의학습콘텐츠 한국몬테소리는두가지로봇에언어교육, 논술교육, 구연동화, 율동과 동요, 영어동화, 위인전, 백과사전등의다양한유아교육콘텐츠와교사보 - 45 -
조, 영상메신저서비스, 휴대폰원격모니터링등의부가서비스를제공하 고있다. 5) 교육용콘텐츠비교 다음의표는교육용로봇에탑재된학습콘텐츠들을보여준다. < 표 Ⅱ-17> 교육용로봇관련학습콘텐츠 서비스종류 콘텐츠 다사로봇 둘리로봇 유진로봇 아이로비큐 로봇명 하늘아이 이디 멘토로 유로보 이지로보틱스한울로보틱스 큐보티로 교육서비스 영상서비스 오락서비스 기타서비스 정보서비스 영어학습 O O O 수학학습 단어학습 O O 동화구연, 논술학습 O O O O 사진촬영 O O 동영상촬영 O O 음성알림 O O 게임 O O O 동요 O O 동영상재생 O O 노래방 O O 홍보 O O O 길안내 O O O 스케줄관리, 알람 뉴스, 날씨, 요리 O O O O - 46 -
라. 교육과로봇산업 국내서비스로봇의시장규모는 2005년을기점으로폭발적으로성장하였 다. 2020년경이면한국의로봇시장규모가세계시장규모의 10% 를육박 하고 1가구당로봇 1 대의수준에도달할것으로추정하고있다. 실제로국 내의로봇시장성장률은세계에서유래를찾아볼수없을정도로빠른성 장을보이고있다. 현재국내의로봇산업은세계 4위수준으로 IT 분야 벤처기업의활성화등의산업여건을고려할때서비스로봇은국내에서 매우중요한사업분야이며, 인접산업분야를선도할수있고, 고부가가치 를창출할수있는분야이다. 개발이중심이되어왔으나 서비스로봇은주로중소기업에의한기술 2000년이후에대기업의투자가활성화되고있 으며, 삼성전자, LG 전자, 한울로보틱스, 유진로보틱스, 우리기술등에서청 소로봇과같은가정용로봇, 병원안내를하는공공도우미로봇, 그리고 교육용로봇을개발중이거나개발한상태이다. 최근산업자원부에서는국 내지능형로봇시장을활성화하기위해지능형로봇단기수요확대에대 한 8대세부시행계획을마련하여 2007 년내에시행키로하였다. 교육용 로봇의단기수요창출방안은개발된시제품의양산화 상품화촉진을위 해 1만 1 천개의초 중 고등학교를대상으로교육용로봇시장확대를도 모하여시장창출을유도하려는것이다. 다음의표는교육용로봇시장확 대를위한수요창출방안을보여준다. < 표 Ⅱ-18> 교육용로봇시장확대를위한수요창출방안 o 초 중 고등학교의 방과후학교 및 특기적성교육과정 에로봇을비정규교과과정으로신설( 교과과정학교장자율) 추진 * 760 만명의학생( 초400 만, 중200 만, 고160 만) 중 220만명이특기적성교육에참가, 교과과정신설시약 10% 의참여가예상 o 로봇교육시범학교 지정( 현판수여), 우수학교및교원시상( 로보월드2007) 및과학교사로봇과목직무연수실시추진 * 07 년 지능형로봇인력양성사업 에서교사연수프로그램시범실시 ( 출처 : 산업자원부, 전방위로봇잠재시장공략으로시장규모및속도를앞당긴다 - 산자부, 지능형로봇단기수요확대 8대세부시행계획마련 -, 산업자원부보도자료, 2007 년) - 47 -
다음의표들은국내에서교육용로봇을개발하는업체들과국내로봇관 련업체및분야를보여준다. < 표 Ⅱ-19> 국내의교육용로봇관련업체 업체명주력사업제품명또는과제명기능및용도 다진 교육용로봇, 도디, 루시, 픽토, 로복스 로봇교육, 시스템 학술용로봇 시리즈 연구 로보블럭 시스템 교육용/ 완구용로봇, 휴머노이드, 로봇제어프로그램 휴로이교육, 연구 마이크로로봇 교육용로봇킷, 마이크로마우스 AIRAT, HexAvoider 로봇교육, 오락 미니로봇 교육 / 가정 / 오락용로봇, 로봇제어소프트웨어 미니캅(2 족보행로봇), 로보베이직( 제어프로그램) 로봇교육, 오락 유진로보틱스 축구로봇, 가정용로봇, MEMS 산업용로봇, 테스터및핸들러 페가수스( 교육용로봇), 빅토( 보급형축구로봇), 차세대과제 교육, 오락, 홈서비스 한울 교육/ 완구용로봇, 공룡로봇, 아이로보원 로봇교육, 로보틱스 로봇제어프로그램 배틀로봇 오락 이디 D2E 로보틱스 산업/ 교육용로봇유로보교육 교육용로봇 D2E-1 교육 다사로봇교육용로봇둘리로봇교육 ( 출처 : 오상록, 네트워크기반지능형서비스로봇, 한국로봇공학학회지, VOL1-1, p11, 2004) - 48 -
< 표 Ⅱ-20> 국내로봇관련업체및분야 교육용청소기오락홈서비스휴머노이드안내로봇플랫폼 삼성전자 EL LG전자 EL 다진시스템 IR 로보블럭시스템 SR 로보티즈 SR 로봇앤디자인 마이크로로보트 IR TO 미니로봇 SR 우리기술 SY 유진로보틱스 IR 한울로보틱스 SR 이지로보틱스 TO 하늘아이 ED 다시테크 IR 로보테크 IR 제네시스 TO 로커 TO EL( 가전), IR( 산업), SR( 서비스로봇), TO( 완구), SY( 시스템), ED( 교육) ( 출처 : 김은선, 박동운등, 기술사업기회분석연구시리즈: 지능형로봇, KISTI, 2005) 3. 지능형로봇산업비전 교육용로봇을포함한지능형로봇은세계로봇시장규모의성장과다양 - 49 -
한서비스로봇의개발등으로인해그전망이밝아보인다. 지능형로봇중 에서도교육용로봇이속하는개인서비스용로봇시장은 히증가할것으로보이고, 2015년까지급격 산업자원부와정보통신부에서제시한지능형로 봇산업의비전을살펴보면우리나라는 2013년경에세계 3대지능형로봇기 술강국으로도약할것으로보인다. 가. 로봇산업동향 현재일본, 미국, 독일, EU, 중국, 대만등지에서로봇연구를주요국가 사업으로진행중이며, 로봇산업의세계시장규모는약 200억불로 2010년 경에는 1,500 억불, 2020년경에는 5000억불규모로급성장할것으로추정된 다. 다음의표는세계로봇시장의규모를전망한것이다. 개인서비스용로 봇의급격한상승세를확인할수있다. < 표 Ⅱ-21> 세계로봇시장규모 ( 단위 : 백만달러 ) 2002 2003 2005 2007 2010 2015 산업용로봇 3,452 4,067 5,989 8,647 15,000 35,050 개인서비스용로봇 323 556 896 1,769 4,908 22,000 전문서비스용로봇 236 267 544 950 2,191 8,135 계 4,011 4,890 7,429 11,366 22,099 65,185 ( 출처 : 차세대성장동력확충을위한로봇산업의투자로드맵, 산업연구원, 2007) 다음의그림은 IFR 의 로봇산업의세계시장점유율 을보여준다. 일본, 미 국, EU 등이로봇시장의대부분을차지하고있고, 국내로봇시장은 2006년 7,660억원규모로세계시장의약 3% 를점유하고있으며, 연 35% 의고성장을 보이고있다. - 50 -
[ 그림 Ⅱ-34] 로봇산업의세계시장점유율 ( 출처 : World Robotics 2006, IFR) 한국은대기업중심의제조용로봇개발에치중하다가 2000년대이후부터서 비스로봇중심으로재편하였음을확인할수있다. 다음의표가이를보여준다. < 표 Ⅱ-22> 국가별로봇산업현황및특징 국가 60~80년대 90년대 2000년대특징 일본 공장자동화용로봇상용화 제조업용 로봇중 심, 세계1위의 생 산국 7 대성장산업선정, 휴머노이드/ 네트워크로봇기술개발 대기업중심의대규모지능형로봇시장전개 미국 최초로봇개발, 로봇의개념정의 세계2 위의생산국, 국가연구사업중심지능관련연구 청소로봇, 의료재활등벤처기업중심제품개발 군사, 우주, 보안분야및인공지능등실용화기술발전 유럽 세계3 위의생산국, 농업용로봇등필드로봇연구주력 부품/ 신소재의연구활발 중심 초소형로봇, 로봇전용칩등기술우위전망 중국 대학연구소중심의연구개발수준 863 계획중 10차 5 개년계획의로봇개발프로젝트추진 세계4 위의생산국, 다양한제품개발 한국 연구소중심의로봇개발태동기 LG/ 삼성중심의제조업용로봇개발, 국산화미흡 '00년이후서비스로봇중심재편, 정부지원강화 지능형로봇관련산업급신장, 세계3대로봇강국 ( 출처 : 2006 산업기술로드맵지능형로봇, 지능형로봇사업단, 2006 년) - 51 -
국내로봇산업의기술수준은다음의표와같이선진국대비 원천기술은 3~5 년의격차를보이고있다. 80% 이며, < 표 Ⅱ-23> 국내로봇산업의경쟁력비교 ( 한국:100) 분야 설계기술제품개발능력생산기술품질수준종합 일본 120 130 120 115 121.3 독일 120 110 120 120 117.5 미국 110 120 110 105 111.3 중국 80 75 85 80 80.0 ( 출처 : 지능형로봇산업비전및발전전략, 산업자원부 정보통신부, 2005 년) 나. 국내지능형로봇산업비전 산업자원부와정보통신부는 2005 년지능형로봇산업의산업적, 기술적, 사 회적측면에서의중요성을인식하고, 지능형로봇의세계 3대기술강국으 로도약하기위한 3 단계목표를수립하고비전을제시하였다. 다음의표에 서와같이, 3 단계목표는 사고싶은로봇(2004~2007), 도움주는로봇 (2008~2010), 동반자로봇(2011 ~2013) 이며, 2013년세계 3대로봇강국 과세계시장점유율 15% 의실현을비전으로제시하고있다. - 52 -
< 표 Ⅱ-24> 지능형로봇산업의비전 지능형로봇산업비전 2013 년, 세계 3대지능형로봇기술강국실현 다양한혁신제품을창출하는 Robot Convergence 최상의환경구축으로실현될 Robotopia 세계시장을선도하는 Robot Test-bed Country 세계시장점유율 15% 총생산 30조원수출 200억불고용효과 10만명 단계별 목표 1 단계('04 ~'07) : 사고싶은로봇 ( 킬러어플리케이션1) 창출 ) 2 단계('08 ~'10) : 도움주는로봇 ( 산업화기반확대) 3 단계('11 ~'13) : 동반자로봇 ( 세계시장주도) ( 출처 : 지능형로봇산업비전및발전전략, 산업자원부 정보통신부, 2005 년) 다음의그림은지능형로봇의매크로로드맵을보여준다. 지능형로봇의 종류로는제조업용로봇, 개인서비스용로봇, 전문서비스용로봇, IT 기 반지능형서비스로봇등의 4 가지를, 지능형로봇의핵심기술로는머니 퓰레이션, 주행, 지능, HRI, 네트워크기술등을들고있다. 1) 킬러어플리케이션혁신제품제품의본래개발목적을뛰어넘어사회를변혁 (Killer Application, ) : 시킬만큼막대한영향력을미치는상품이나발명 - 53 -
[ 그림 Ⅱ-35] 지능형로봇매크로로드맵 ( 출처 : 지능형로봇산업비전및발전전략, 산업자원부 정보통신부, 2005 년) - 54 -
다음의그림은지능형로봇산업의발전전략추진시나리오를기술개발, 프라구축, 시장창출의분야별로하여나타낸것이다. 인 [ 그림 Ⅱ-36] 지능형로봇산업발전전략추진시나리오 ( 출처 : 지능형로봇산업비전및발전전략, 산업자원부 정보통신부, 2005 년) 다음의그림은 2006 산업기술로드맵요약보고서 에나온 세계 3대지능 형로봇기술강국실현을위한 4가지 Killer Application 을보여준다. 2015 년경이면가정에서는홈서비스로봇이, 복지에서는실버케어로봇이, 사회안보에서는사회안전로봇이, 회사에서는초정밀 초소형제조로봇 - 55 -
이 Life Style 의변화를주도할것임을의미한다. [ 그림 Ⅱ-37] 4대 Killer Application ( 출처 : 2006 산업기술로드맵요약보고서, 한국산업기술재단, 2006 년) 다음의그림은 4가지 Killer Application별매크로기술로드맵을보여준 다. 홈서비스로봇은 2010 년경이면관련기술개발이완료되고, 실버 라이 프케어로봇은 2013 년경에, 사회안전 국방로봇은 2015 년경에, 초소형 초 정밀로봇은 2012 년경에기술개발이완료될것으로보인다. - 56 -
[ 그림 Ⅱ-38] Killer Application별매크로기술로드맵 ( 출처 : 2006 산업기술로드맵요약보고서, 한국산업기술재단, 2006 년) 한편, 정보통신부에서는지능형로봇의기술과환경을공유할수있게하 여개발및산업기반을확충하고경쟁력을확보하기위해핵심기술에대 한표준화를유도하고있다. IT839 전략표준화로드맵 Ver. 2007 요약보고 서 를통해 중점적으로표준화가필요한지능형로봇의기술항목 으로다 음그림과같이지능로봇플랫폼기술, 인간- 로봇인터페이스, 로봇동작환 경및네트워크, 성능확보및안정성의 4 가지를들고있다. - 57 -
[ 그림 Ⅱ-39] 표준화가필요한지능형로봇기술항목 ( 출처 : IT839 전략표준화로드맵 2007 요약보고서, 한국정보통신기술협회, 2006 년) [ 그림 Ⅱ-40] 지능형로봇기술항목별 3개년표준화로드맵 ( 출처 : IT839 전략표준화로드맵 2007 요약보고서, 한국정보통신기술협회, 2006 년) - 58 -
III. 로봇의교육적활용을위한수요자인식및 요석 1. 설문조사개요 가. 조사목적 지능형로봇을교실수업에도입하고자하는경우, 지능형로봇이갖추 어야할적정기능을도출하고실제학교현장에서의활용도를최대화기위 해서는실수요자인교사와학생, 학부모들의인식및요석이필수적 으로선행되어야한다. 또한이러한조사결과들은학습효과성을극대화 할수있는로봇활용방안을위한기준으로활용될수있다. 따라서본설문조사의목적은차세대신교육미디어로서지능형로봇의 활용가능성및적정기능도출을위한기초자료를수집하고자하는것이 다. 이에따라실수요자인교사, 학부모, 학생을대상으로지능형로봇에 관한인식및요구조사를실시하였다. 나. 조사내용 본설문은크게로봇의교육적활용에대한인식과로봇의교육적활용 을위한요구사항에대한내용으로문항을구성하였다. 인식조사문항은 지능형로봇의교육적활용에대한일반적인인식과활용효과에관한인 식수준을조사하기위한문항으로구성하였다. 요구조사문항의경우, 교 육용로봇이갖추어야하는요구기능을일반기능과교육적기능으로구 분하였다. 교육적기능의경우, 특수교육을담당하고있는교사들과특수아 동의학부모를대상으로한문항을별도로구성하였다. 설문문항은공동 - 59 -
연구진및전문가검토를통해문항에대한객관성및타당성을높였으며, 구체적인조사내용은 < 표 Ⅲ-1> 과같다. < 표 Ⅲ-1> 설문조사영역및내용 영역내용변인 로봇의교육적활용에관한인식 로봇의교육적활용을위한요구사항 일반배경 일반 인식 교육적활용효과 인식 일반 기능 교육적 기능 배경 변인 설문대상 학생교사학부모특수교사 특수학부모 교사역할로봇에관한인식 친구역할로봇에관한인식 학습보조도구역할로봇에관한인식 로봇에관한교육의필요성 로봇활용의인지적효과 로봇활용의정의적효과 로봇활용의교사편의성 로봇활용의학생편의성 로봇활용의안전성 교육용로봇의형태 교육용로봇의성별 교육용로봇의재질 교육용로봇의크기 교육용로봇이갖추어야할특성 교육용로봇의이동수단 교육용로봇이갖추어야할인식기능 교육용로봇이갖추어야할지능 수업보조기능 교사역할기능 친구역할기능 놀이지원기능 생활관리지원기능 특수교육지원요구기능 정신지체아동지원요구기능 시각장애아동지원요구기능 청각장애아동지원요구기능 지체부자유아동지원요구기능 기타특수교육지원요구기능 성별/ 학년 지역 학교급/ 교직경력/ 담당과목( 중등) - 60 -
다. 조사대상및방법 설문은전국초등학교와중학교교사, 학부모, 학생및경기도소재특수 학교와특수학급담당교사및학부모를대상으로실시하였으며, 구체적인 설문조사대상및방법은다음 < 표 Ⅲ-2> 와같다. < 표 Ⅲ-2> 설문조사대상및방법 조사대상 조사방법 내용 전국 10 개초등학교학생, 학부모, 교사 - 서울 1 개교, 경기 1 개교, 광역시 4 개교, 기타지역 4개교 전국 10 개중학교학생, 학부모, 교사 - 서울 2 개교, 경기 2 개교, 광역시 3 개교, 기타지역 3개교 경기 4 개교학교특수교육교사, 학부모 구조화된질문지배포및회수 조사기간 2007년 11월 14일~ 2007년 11월 28일 라. 조사대상배경변인 조사대상에게배포된질문지를최종회수한결과, < 표 Ⅲ-3> 과같이 교사는총 367 명, 학부모는 530 명, 학생은 631명이응답하여전체 1528명이 응답하였다. < 표 Ⅲ-3> 설문조사표본현황 조사대상( 명) 교사학부모학생전체 초등학교 174 277 308 759 중학교 157 235 323 715 특수교육 36 18-54 전체 367 530 631 1528-61 -
교사및학부모, 학생들의구체적인배경변인은 < 표 Ⅲ-4>, < 표 -5>, < 표 Ⅲ-6> 과같다. Ⅲ < 표 Ⅲ-4> 교사의배경변인 빈도( 명) 비율 (%) 계 남자 67 18.3 성별 여자 298 81.2 367(100.0) 무응답 2 0.5 5 년미만 119 32.2 5년이상-10년미만 106 28.8 교직경력 10년이상-15년미만 15년이상-20년미만 32 43 8.7 11.9 367(100.0) 20년이상-25년미만 32 8.7 25 년이상 35 9.5 초등학교 174 47.4 학교급 중학교 157 42.8 367(100.0) 특수 36 9.8 도덕 8 2.2 국어 29 7.9 수학 21 5.7 사회 19 5.2 과학 16 4.4 담당과목 영어 기술 가정 19 13 5.2 3.5 157(100.0) 체육 10 2.7 음악 6 1.6 미술 6 1.6 컴퓨터 4 1.1 기타 6 1.7-62 -
- 63 - 빈도명 ( ) 비율 (%) 계성별남자여자무응답 190 333 7 35.8 62.8 1.3 530(100.0) 자녀의학교급초등학교중학교특수 277 235 18 52.3 44.3 3.4 530(100.0) 지역서울부산대구인천광주대전울산경기강원충북충남전북전남경북경남제주 36 23 0 45 0 9 37 138 0 54 70 0 37 0 68 13 6.8 4.3 0.0 8.5 0.0 1.7 7.0 26.0 0.0 10.2 13.2 0.0 7.0 0.0 12.8 2.5 530(100.0) 표 < - Ⅲ 5 학부모의배경변인 > 지역서울부산대구인천광주대전울산경기강원충북충남전북전남경북경남제주 40 23 0 37 10 17 25 123 0 16 21 0 27 0 19 9 10.9 6.3 0.0 10.1 2.7 4.6 6.8 33.5 0.0 4.4 5.7 0.0 7.4 0.0 5.2 2.5 367(100.0)
< 표 Ⅲ-6> 학생의배경변인 빈도( 명) 비율 (%) 계 성별 남자여자 349 282 55.3 44.7 631(100.0) 학교급 초등학교중학교 308 323 48.8 51.2 631(100.0) 지역 서울부산대구인천광주대전울산경기강원충북충남전북전남경북경남제주 71 20 0 46 29 70 24 161 0 0 20 0 87 0 69 34 11.3 3.2 0.0 7.3 4.6 11.1 3.8 25.5 0.0 0.0 3.2 0.0 13.8 0.0 10.9 5.4 631(100.0) 2. 로봇의교육적활용에관한인식조사 지능형로봇의교육적활용에관한인식조사는지능형로봇을교육에 활용하는것이대한일반적인인식수준과지능형로봇을교육에활용할 경우효과성에대한인식수준을조사하였다. 가. 로봇의교육적활용에관한일반적인식 로봇에관한일반적인인식수준은크게교사역할로봇, 친구역할로 - 64 -
봇, 학습보조도구역할로봇에관한인식수준을조사하고, 지능형로봇과 로봇산업과관련된교육내용을학교현장에도입할필요가있는지에관하 여조사하였다. 1) 교사역할로봇에관한인식 로봇이교사의역할을할수있다고생각하십니까? 라는질문을통해로 봇의교사역할에대한인식수준을조사하였으며, 전체적인인식수준은 그렇지않다 29.7%, 전혀그렇지않다 20.5% 로 50.2% 의응답자가부정 적인시각을드러냈다. 특히, 교사의경우, 67.6% 가부정적으로응답하였 고, 학부모의경우또한마찬가지로 52.8% 가부정적인인식을드러냈다. 이에반해학생들은 37.1% 의학생들이 대체로그렇다 와 매우그렇다 에 응답함으로써상대적으로긍정적인의견을드러내고있다. 특히초등학생의경우, 52.9% 가 대체로그렇다 와 매우그렇다 에응답 함으로써다른집단에비해 로봇이교사의역할을할수있을것이다 라는 의견에긍정적인인식을지니고있음을알수있다. < 표 Ⅲ-7> 교사역할로봇에관한인식-응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 92 95 127 314 25.1 17.9 20.1 20.5 그렇지않다 156 185 113 454 42.5 34.9 17.9 29.7 보통이다 89 163 157 409 24.3 30.8 24.9 26.8 대체로그렇다 27 75 121 223 7.4 14.2 19.2 14.6 매우그렇다 3 12 113 128 0.8 2.3 17.9 8.4 합계 367 530 631 1528 100.0 x 2 =204.380, df=8, p=.000-65 -
< 표 Ⅲ-8> 교사역할로봇에관한인식-학교급별 빈도( 명) 비율 (%) 초중특수전체초중특수전체 전혀그렇지않다 145 165 4 314 19.1 23.1 7.4 20.5 그렇지않다 205 228 21 454 27.0 31.9 38.9 29.7 보통이다 198 194 17 409 26.1 27.1 31.5 26.8 대체로그렇다 117 95 11 223 15.4 13.3 20.4 14.6 매우그렇다 94 33 1 128 12.4 4.6 1.9 8.4 합계 759 715 54 1528 100.0 x 2 =44.481, df=8, p=.000 < 표 Ⅲ-9> 교사역할로봇에관한인식-초등학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 58 53 34 145 33.3 19.1 11.0 19.1 그렇지않다 68 101 36 205 39.1 36.5 11.7 27.0 보통이다 40 83 75 198 23.0 30.0 24.4 26.1 대체로그렇다 7 37 73 117 4.0 13.4 23.7 15.4 매우그렇다 1 3 90 94 0.6 1.1 29.2 12.4 합계 174 277 308 759 100.0 x 2 =224.625, df=8, p=.000 < 표 Ⅲ-10> 교사역할로봇에관한인식-중학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 32 40 93 165 20.4 17.0 28.8 23.1 그렇지않다 72 79 77 228 45.9 33.6 23.8 31.9 보통이다 39 73 82 194 24.8 31.1 25.4 27.1 대체로그렇다 13 34 48 95 8.3 14.5 14.9 13.3 매우그렇다 1 9 23 33 0.6 3.8 7.1 4.6 합계 157 235 323 715 100.0 x 2 =41.102, df=8, p=.000-66 -
< 표 Ⅲ-11> 교사역할로봇에관한인식-특수교육응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모전체교사학부모전체 전혀그렇지않다 2 2 4 5.6 11.1 7.4 그렇지않다 16 5 21 44.4 27.8 38.9 보통이다 10 7 17 27.8 38.9 31.5 대체로그렇다 7 4 11 19.4 22.2 20.4 매우그렇다 1 0 1 2.8 0.0 1.9 합계 36 18 54 100.0 x 2 =2.373, df=4, p=.667 2) 친구역할로봇에관한인식 학생들과로봇이서로친구가될수있다고생각하십니까? 라는질문을 통해친구역할로봇에관한인식을조사하였다. 전체적으로는 매우그렇 다 와 대체로그렇다 에답한긍정적인견해가 43.3%, 전혀그렇지않다 와 그렇지않다 에답한부정적인견해가 24.1% 를보여긍정적인견해가 좀더우세하였다. 초등학교의경우, 긍정적인견해가 51.0% 로높게나타 났으며, 특수교육담당교사및학부모를대상으로한설문결과또한긍정 적인견해가 51.8% 로높게나타났다. 특히초등학교학생의경우 67.2% 가 대체로그렇다 와 매우그렇다 에응답함으로써다른집단에비해상대적 으로긍정적인의견을드러내고있다. < 표 Ⅲ-12> 친구역할로봇에관한인식-응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 27 27 83 137 7.4 5.1 13.2 9.0 그렇지않다 79 81 71 231 21.5 15.3 11.3 15.1 보통이다 155 183 159 497 42.2 34.5 25.2 32.5 대체로그렇다 95 183 123 401 25.9 34.5 19.5 26.2 매우그렇다 11 56 195 262 3.0 10.6 30.9 17.1 합계 367 530 631 1528 100.0 x 2 =210.900, df=8, p=.000-67 -
< 표 Ⅲ-13> 친구역할로봇에관한인식-학교급별 빈도( 명) 비율 (%) 초중특수전체초중특수전체 전혀그렇지않다 43 94 0 137 5.7 13.1 0.0 9.0 그렇지않다 96 126 9 231 12.6 17.6 16.7 15.1 보통이다 233 247 17 497 30.7 34.5 31.5 32.5 대체로그렇다 207 170 24 401 27.3 23.8 44.4 26.2 매우그렇다 180 78 4 262 23.7 10.9 7.4 17.1 합계 759 715 54 1528 100.0 x 2 =82.904, df=8, p=.000 < 표 Ⅲ-14> 친구역할로봇에관한인식-초등학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 14 9 20 43 8.0 3.2 6.5 5.7 그렇지않다 37 40 19 96 21.3 14.4 6.2 12.6 보통이다 73 98 62 233 42.0 35.4 20.1 30.7 대체로그렇다 45 98 64 207 25.9 35.4 20.8 27.3 매우그렇다 5 32 143 180 2.9 11.6 46.4 23.7 합계 174 277 308 759 100.0 x 2 =174.185, df=8, p=.000 < 표 Ⅲ-15> 친구역할로봇에관한인식-중학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 13 18 63 94 8.3 7.7 19.5 13.1 그렇지않다 37 37 52 126 23.6 15.7 16.1 17.6 보통이다 69 81 97 247 43.9 34.5 30.0 34.5 대체로그렇다 34 77 59 170 21.7 32.8 18.3 23.8 매우그렇다 4 22 52 78 2.5 9.4 16.1 10.9 합계 157 235 323 715 100.0 x 2 =59.071, df=8, p=.000-68 -
< 표 Ⅲ-16> 친구역할로봇에관한인식-특수교육응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모전체교사학부모전체 전혀그렇지않다 0 0 0 0.0 0.0 0.0 그렇지않다 5 4 9 13.9 22.2 16.7 보통이다 13 4 17 36.1 22.2 31.5 대체로그렇다 16 8 24 44.4 44.4 44.4 매우그렇다 2 2 4 5.6 11.1 7.4 합계 36 18 54 100.0 x 2 =1.735, df=3, p=.629 3) 학습보조도구역할로봇에관한인식 로봇을학습보조도구로활용할수있다고생각하십니까? 라는질문으로 로봇의학습보조도구활용가능성에대한인식을조사하였다. 전체적으로보면 매우그렇다 와 대체로그렇다 에답한긍정적인견해가초등학교 70.9%, 중 학교 65.2%, 특수교육 70.4% 로모든조사대상자에게서높게나타났으며, 부정적인견해는많지않았다. 교사, 학부모, 학생가운데긍정적인인식은 교사 71.1%, 학부모 68.3%, 학생 66.4% 순으로높게나타났다. 좀더자세 히살펴보면, 긍정적인의견을특수교육교사들이 77.8% 로가장높게답했 으며, 초등학교학부모들이 72.6% 로답했다. 부정적인견해는모두긍정적 인견해보다높지않았으나, 중학교학생들이 12.1%, 특수교육학부모들이 11.1% 로다른집단에비해높게제시하였다. < 표 Ⅲ-17> 학습보조도구역할로봇에관한인식-응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 6 9 41 56 1.6 1.7 6.5 3.7 그렇지않다 12 18 25 55 3.3 3.4 4.0 3.6 보통이다 88 141 146 375 24.0 26.6 23.1 24.5 대체로그렇다 180 230 190 600 49.0 43.4 30.1 39.3 매우그렇다 81 132 229 442 22.1 24.9 36.3 28.9 합계 367 530 631 1528 100.0 x 2 =70.880, df=8, p=.000-69 -
< 표 Ⅲ-18> 학습보조도구역할로봇에관한인식-학교급별 빈도( 명) 비율 (%) 초중특수전체초중특수전체 전혀그렇지않다 27 29 0 56 3.6 4.1 0.0 3.7 그렇지않다 21 31 3 55 2.8 4.3 5.6 3.6 보통이다 173 189 13 375 22.8 26.4 24.1 24.5 대체로그렇다 309 258 33 600 40.7 36.1 61.1 39.3 매우그렇다 229 208 5 442 30.2 29.1 9.3 28.9 합계 759 715 54 1528 100.0 x 2 =23.851, df=8, p=.002 < 표 Ⅲ-19> 학습보조도구역할로봇에관한인식-초등학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 5 3 19 27 2.9 1.1 6.2 3.6 그렇지않다 6 7 8 21 3.4 2.5 2.6 2.8 보통이다 40 66 67 173 23.0 23.8 21.8 22.8 대체로그렇다 85 129 95 309 48.9 46.6 30.8 40.7 매우그렇다 38 72 119 229 21.8 26.0 38.6 30.2 합계 174 277 308 759 100.0 x 2 =37.016, df=8, p=.000 < 표 Ⅲ-20> 학습보조도구역할로봇에관한인식-중학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 1 6 22 29 0.6 2.6 6.8 4.1 그렇지않다 5 9 17 31 3.2 3.8 5.3 4.3 보통이다 41 69 79 189 26.1 29.4 24.5 26.4 대체로그렇다 72 91 95 258 45.9 38.7 29.4 36.1 매우그렇다 38 60 110 208 24.2 25.5 34.1 29.1 합계 157 235 323 715 100.0 x 2 =28.029, df=8, p=.000-70 -
< 표 Ⅲ-21> 학습보조도구역할로봇에관한인식-특수교육응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모전체교사학부모전체 전혀그렇지않다 0 0 0 0.0 0.0 0.0 그렇지않다 1 2 3 2.8 11.1 5.6 보통이다 7 6 13 19.4 33.3 24.1 대체로그렇다 23 10 33 63.9 55.6 61.1 매우그렇다 5 0 5 13.9 0.0 9.3 합계 36 18 54 100.0 x 2 =5.098, df=3, p=.165 4) 로봇에관한교육의필요성 현재우리나라기업이나산업현장에서는로봇에관한현실적이고내실 있는교육이학교에서이루어져야한다는요구가확산되고있는추세입니 다. 귀하께서는학교에서로봇의원리나기능ㆍ역할등에대해정규교육과 정으로가르칠필요가있다고생각하십니까? 라는질문을통해로봇에관 한교육, 즉로봇공학교육이필요하다고생각하는지에대한인식수준을 조사하였다. 전체적으로 대체로필요하다 33.3%, 매우필요하다 16.1% 로 49.4% 의절반가까운응답자가긍정적인시각을드러냈다. 특히, 학생의 경우에 57.2% 가긍정적으로응답하였고, 학부모의경우에도 50.2% 로긍정 적인인식을드러냈다. 이에반해교사들은 33.2% 의교사들만 대체로필 요하다 와 매우필요하다 에응답함으로써상대적으로긍정적인인식수준 이낮은것으로드러났다. 특히, 초등학생들의 68.8% 가긍정적인인식수 준을드러냄으로써다른집단에비해상대적으로긍정적인인식수준을보 이는것으로나타났다. - 71 -
< 표 Ⅲ-22> 로봇에관한교육의필요성-응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀필요하지않다 11 14 33 58 3.3 2.7 5.2 3.9 필요하지않다 46 33 52 131 13.9 6.4 8.2 8.9 보통이다 164 208 185 557 49.5 40.6 29.3 37.8 대체로필요하다 98 200 193 491 29.6 39.1 30.6 33.3 매우필요하다 12 57 168 237 3.6 11.1 26.6 16.1 합계 331 512 631 1,474 100.0 x 2 =134.353, df=8, p=.000 < 표 Ⅲ-23> 로봇에관한교육의필요성-학교급별 빈도( 명) 비율 (%) 초중전체초중전체 전혀필요하지않다 14 44 58 1.8 6.2 3.9 필요하지않다 47 84 131 6.2 11.7 8.9 보통이다 260 297 557 34.3 41.5 37.8 대체로필요하다 275 216 491 36.2 30.2 33.3 매우필요하다 163 74 237 21.5 10.3 16.1 합계 759 715 1474 100.0 x 2 =67.684, df=4, p=.000 < 표 Ⅲ-24> 로봇에관한교육의필요성-초등학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀필요하지않다 6 4 4 14 3.4 1.4 1.3 1.8 필요하지않다 22 12 13 47 12.6 4.3 4.2 6.2 보통이다 84 97 79 260 48.3 35.0 25.6 34.3 대체로필요하다 55 123 97 275 31.6 44.4 31.5 36.2 매우필요하다 7 41 115 163 4.0 14.8 37.3 21.5 합계 174 277 308 759 100.0 x 2 =109.582, df=8, p=.000-72 -
< 표 Ⅲ-25> 로봇에관한교육의필요성-중학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀필요하지않다 5 10 29 44 3.2 4.3 9.0 6.2 필요하지않다 24 21 39 84 15.3 8.9 12.1 11.7 보통이다 80 111 106 297 21.0 47.2 32.8 41.5 대체로필요하다 43 77 96 216 27.4 32.8 29.7 30.2 매우필요하다 5 16 53 74 3.2 6.8 16.4 10.3 합계 157 235 323 715 100.0 x 2 =45.238, df=8, p=.000 나. 로봇의교육적활용효과에관한인식 로봇의교육적활용효과에관한인식수준을살펴보기위해, 학업성취 수준이나동기수준, 교사와학생편의성, 안전성측면에서의효과성에관한 인식수준을조사하였다. 1) 로봇활용의인지적효과 로봇을활용하여학습할경우, 학습자의학업성취수준이향상될것이라 고생각하십니까? 라는질문을통해로봇활용의인지적효과에대한인식 수준을조사하였다. 전체적결과를살펴보면 매우그렇다 와 대체로그렇 다 에답한긍정적인견해가 38.9% 로 전혀그렇지않다 와 그렇지않다 에 답한부정적견해 20.2% 보다다소우세함을알수있다. 교사, 학부모, 학생사이에서의긍정적인견해는학부모와학생이각각 41.6%, 41.7% 로교사 30.3% 보다높게나타났으며, 부정적인견해는학생에 게서 26.5% 로나와교사 17.7%, 학부모 14.9% 보다높게나왔다. 특히특수교육대상자들의경우, 긍정적견해가 44.5% 로초등학교 33.2%, 중 학교 34.0% 에비해더높게나타났다. - 73 -
< 표 Ⅲ-26> 로봇활용의인지적효과-응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 11 18 65 94 3.0 3.4 10.3 6.2 그렇지않다 54 61 102 217 14.7 11.5 16.2 14.2 보통이다 191 230 201 622 52.0 43.4 31.9 40.7 대체로그렇다 103 190 166 459 28.1 35.8 26.3 30.0 매우그렇다 8 31 97 136 2.2 5.8 15.4 8.9 합계 367 530 631 1528 100.0 x 2 =122.520, df=8, p=.000 < 표 Ⅲ-27> 로봇활용의인지적효과-학교급별 빈도( 명) 비율 (%) 초중특수전체초중특수전체 전혀그렇지않다 39 55 0 94 5.1 7.7 0.0 6.2 그렇지않다 92 119 6 217 12.1 16.6 11.1 14.2 보통이다 300 298 24 622 39.5 41.7 44.4 40.7 대체로그렇다 243 195 21 459 32.0 27.3 38.9 30.0 매우그렇다 85 48 3 136 11.2 6.7 5.6 8.9 합계 759 715 54 1528 100.0 x 2 =26.880, df=8, p=.001 < 표 Ⅲ-28> 로봇활용의인지적효과-초등학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 7 7 25 39 4.0 2.5 8.1 5.1 그렇지않다 23 25 44 92 13.2 9.0 14.3 12.1 보통이다 88 122 90 300 50.6 44.0 29.2 39.5 대체로그렇다 52 106 85 243 29.9 38.3 27.6 32.0 매우그렇다 4 17 64 85 2.3 6.1 20.8 11.2 합계 174 277 308 759 100.0 x 2 =77.441, df=8, p=.000-74 -
< 표 Ⅲ-29> 로봇활용의인지적효과-중학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 4 11 40 55 2.5 4.7 12.4 7.7 그렇지않다 28 33 58 119 17.8 14.0 18.0 16.6 보통이다 84 103 111 298 53.5 43.8 34.4 41.7 대체로그렇다 38 76 81 195 24.2 32.3 25.1 27.3 매우그렇다 3 12 33 48 1.9 5.1 10.2 6.7 합계 157 235 323 715 100.0 x 2 =44.040, df=8, p=.000 < 표 Ⅲ-30> 로봇활용의인지적효과-특수교육응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모전체교사학부모전체 전혀그렇지않다 0 0 0 0.0 0.0 0.0 그렇지않다 3 3 6 8.3 16.7 11.1 보통이다 19 5 24 52.8 27.8 44.4 대체로그렇다 13 8 21 36.1 44.4 38.9 매우그렇다 1 2 3 2.8 11.1 5.6 합계 36 18 54 100.0 x 2 =4.152, df=3, p=.246 2) 로봇활용의정의적효과 로봇을활용하여학습할경우, 학습자의동기유발에도움이된다고생 각하십니까? 라는질문을통해로봇활용의정의적효과에관한인식을조 사하였다. 전체적으로살펴보면 매우그렇다 와 대체로그렇다 에답한긍 정적인식이 51.2% 로 전혀그렇지않다 와 그렇지않다 에답한부정적 인식 14.0% 보다높게나타나대체로긍정적으로인식하고있음을알수 있다. 긍정적인응답은학생 59.5%, 교사 51.1%, 학부모 41.4% 순으로나타 나학생들이제일긍정적으로인식하고있었다. 초등학교, 중학교, 특수교육으로나누어살펴보면, 긍정적인응답은특수 교육과초등학교에서각각 57.4%, 57.1% 로중학교 44.3% 보다높게나타났 - 75 -
으며, 반대로부정적인응답은중학교에서 18.4% 로초등학교 10.0%, 특수 교육 11.2% 보다비교적높게나타났다. < 표 Ⅲ-31> 로봇활용의정의적효과-응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 9 19 39 67 2.5 3.6 6.2 4.4 그렇지않다 30 58 59 147 8.2 10.9 9.4 9.6 보통이다 140 234 158 532 38.1 44.2 25.0 34.8 대체로그렇다 170 180 179 529 46.3 34.0 28.4 34.6 매우그렇다 18 39 196 253 4.9 7.4 31.1 16.6 합계 367 530 631 1528 100.0 x 2 =201.170, df=8, p=.000 < 표 Ⅲ-32> 로봇활용의정의적효과-학교급별 빈도( 명) 비율 (%) 초중특수전체초중특수전체 전혀그렇지않다 20 46 1 67 2.6 6.4 1.9 4.4 그렇지않다 56 86 5 147 7.4 12.0 9.3 9.6 보통이다 249 266 17 532 32.8 37.2 31.5 34.8 대체로그렇다 275 229 25 529 36.2 32.0 46.3 34.6 매우그렇다 159 88 6 253 20.9 12.3 11.1 16.6 합계 759 715 54 1528 100.0 x 2 =45.128, df=8, p=.000 < 표 Ⅲ-33> 로봇활용의정의적효과-초등학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 4 4 12 20 2.3 1.4 3.9 2.6 그렇지않다 12 26 18 56 6.9 9.4 5.8 7.4 보통이다 65 121 63 249 37.4 43.7 20.5 32.8 대체로그렇다 84 103 88 275 48.3 37.2 28.6 36.2 매우그렇다 9 23 127 159 5.2 8.3 41.2 20.9 합계 174 277 308 759 100.0 x 2 =145.725, df=8, p=.000-76 -
< 표 Ⅲ-34> 로봇활용의정의적효과-중학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 4 15 27 46 2.5 6.4 8.4 6.4 그렇지않다 15 30 41 86 9.6 12.8 12.7 12.0 보통이다 64 107 95 266 40.8 45.5 29.4 37.2 대체로그렇다 68 70 91 229 43.3 29.8 28.2 32.0 매우그렇다 6 13 69 88 3.8 5.5 21.4 12.3 합계 157 235 323 715 100.0 x 2 =64.336, df=8, p=.000 < 표 Ⅲ-35> 로봇활용의정의적효과-특수교육응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모전체교사학부모전체 전혀그렇지않다 1 0 1 2.8 0.0 1.9 그렇지않다 3 2 5 8.3 11.1 9.3 보통이다 11 6 17 30.6 33.3 31.5 대체로그렇다 18 7 25 50.0 38.9 46.3 매우그렇다 3 3 6 8.3 16.7 11.1 합계 36 18 54 100.0 x 2 =1.699, df=4, p=.791 3) 로봇활용의교사편의성 교실수업에로봇을활용하는것이교사에게편의성을제공한다고생각 하십니까? 라는질문을통해로봇활용의교사편의성에관한인식을조사 하였다. 전체적인식은 대체로그렇다 가 41.9%, 매우그렇다 가 20.2% 로 62.1% 의응답자가긍정적으로응답하였다. 부정적인응답은 11.1% 에그쳐 긍정적인견해가월등히우세하게나타났다. 특히학생의 매우그렇다 에대한응답이 32.6% 로교사 10.6%, 학부모 12.1% 보다매우높게나타났다. - 77 -
< 표 Ⅲ-36> 로봇활용의교사편의성-응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 7 13 34 54 1.9 2.5 5.4 3.5 그렇지않다 35 41 40 116 9.5 7.7 6.3 7.6 보통이다 111 160 138 409 30.2 30.2 21.9 26.8 대체로그렇다 175 252 213 640 47.7 47.5 33.8 41.9 매우그렇다 39 64 206 309 10.6 12.1 32.6 20.2 합계 367 530 631 1528 100.0 x 2 =122.646, df=8, p=.000 < 표 Ⅲ-37> 로봇활용의교사편의성-학교급별 빈도( 명) 비율 (%) 초중특수전체초중특수전체 전혀그렇지않다 23 31 0 54 3.0 4.3 0.0 3.5 그렇지않다 37 71 8 116 4.9 9.9 14.8 7.6 보통이다 198 197 14 409 26.1 27.6 25.9 26.8 대체로그렇다 322 291 27 640 42.4 40.7 50.0 41.9 매우그렇다 179 125 5 309 23.6 17.5 9.3 20.2 합계 759 715 54 1528 100.0 x 2 =31.550, df=8, p=.000 < 표 Ⅲ-38> 로봇활용의교사편의성-초등학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 6 3 14 23 3.4 1.1 4.5 3.0 그렇지않다 11 16 10 37 6.3 5.8 3.2 4.9 보통이다 53 79 66 198 30.5 28.5 21.4 26.1 대체로그렇다 80 143 99 322 46.0 51.6 32.1 42.4 매우그렇다 24 36 119 179 13.8 13.0 38.6 23.6 합계 174 277 308 759 100.0 x 2 =76.798, df=8, p=.000-78 -
< 표 Ⅲ-39> 로봇활용의교사편의성-중학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 1 10 20 31 0.6 4.3 6.2 4.3 그렇지않다 20 21 30 71 12.7 8.9 9.3 9.9 보통이다 48 77 72 197 30.6 32.8 22.3 27.6 대체로그렇다 75 102 114 291 47.8 43.4 35.3 40.7 매우그렇다 13 25 87 125 8.3 10.6 26.9 17.5 합계 174 277 308 759 100.0 x 2 =50.303, df=8, p=.000 < 표 Ⅲ-40> 로봇활용의교사편의성-특수교육응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모전체교사학부모전체 전혀그렇지않다 0 0 0 0.0 0.0 0.0 그렇지않다 4 4 8 11.1 22.2 14.8 보통이다 10 4 14 27.8 22.2 25.9 대체로그렇다 20 7 27 55.6 38.9 50.0 매우그렇다 2 3 5 5.6 16.7 9.3 합계 36 18 54 100.0 x 2 =3.410, df=3, p=.333 4) 로봇활용의학생편의성 교실수업에로봇을활용하는것이학생에게편의성을제공한다고생각 하십니까? 라는질문을통해로봇활용의학생편의성에관한인식을조사 하였다. 전체적으로보면, 대체로그렇다 37.4%, 매우그렇다 17.2% 로긍 정적응답이 54.6% 를보여응답자대부분긍정적으로인식하고있었다. 그 리고 매우그렇다 항목의응답비율을보면, 학생들이 29.8% 로응답해교 사 7.6%, 학부모 8.9% 에비해훨씬긍정적으로인식함을알수있었다. - 79 -
< 표 Ⅲ-41> 로봇활용의학생편의성-응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 9 16 49 74 2.5 3.0 7.8 4.8 그렇지않다 37 48 55 140 10.1 9.1 8.7 9.2 보통이다 126 190 164 480 34.3 35.8 26.0 31.4 대체로그렇다 167 229 175 471 45.5 43.2 27.7 37.4 매우그렇다 28 47 188 263 7.6 8.9 29.8 17.2 합계 367 530 631 1528 100.0 x 2 =155.869, df=8, p=.000 < 표 Ⅲ-42> 로봇활용의학생편의성-학교급별 빈도( 명) 비율 (%) 초중특수전체초중특수전체 전혀그렇지않다 26 48 0 74 3.4 6.7 0.0 4.8 그렇지않다 55 78 7 140 7.2 10.9 13.0 9.2 보통이다 209 252 19 480 27.5 35.2 35.2 31.4 대체로그렇다 39.9 243 25 571 39.9 34.0 34.3 37.4 매우그렇다 166 94 3 263 21.9 13.1 5.6 17.2 합계 759 715 54 1528 100.0 x 2 =49.782, df=8, p=.000 < 표 Ⅲ-43> 로봇활용의학생편의성-초등학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 7 3 16 26 4.0 1.1 5.2 3.4 그렇지않다 17 19 19 55 9.8 6.9 6.2 7.2 보통이다 50 92 67 209 28.7 33.2 21.8 27.5 대체로그렇다 83 136 84 303 47.7 49.1 27.3 39.9 매우그렇다 17 27 122 166 9.8 9.7 39.6 21.9 합계 174 277 308 759 100.0 x 2 =111.992, df=8, p=.000-80 -
< 표 Ⅲ-44> 로봇활용의학생편의성식-중학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 2 13 33 48 1.3 5.5 10.2 6.7 그렇지않다 16 26 36 78 10.2 11.1 11.1 10.9 보통이다 65 90 97 252 41.4 38.3 30.0 35.2 대체로그렇다 65 87 91 243 41.4 37.0 28.2 34.0 매우그렇다 9 19 66 94 5.7 8.1 20.4 13.1 합계 157 235 94 715 100.0 x 2 =48.788, df=8, p=.000 < 표 Ⅲ-45> 로봇활용의학생편의성-특수교육응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모전체교사학부모전체 전혀그렇지않다 0 0 0 0.0 0.0 0.0 그렇지않다 4 3 7 11.1 16.7 13.0 보통이다 11 8 19 30.6 44.4 35.2 대체로그렇다 19 6 25 52.8 33.3 46.3 매우그렇다 2 1 3 5.6 5.6 5.6 합계 36 18 54 100.0 x 2 =1.924, df=3, p=.588 5) 로봇활용의안전성 교실수업에로봇을활용하는것이학생에게안전하다고생각하십니까? 라는질문을통해로봇활용의안전성에대한인식을조사하였다. 전체적 의견으로는, 대체로그렇다 가 25.8%, 매우그렇다 가 12.2% 로긍정적응 답이 38.0% 나타나, 부정적응답 22.7% 보다다소높게나타났다. 그리고 교사와학부모간긍정적응답비율은큰차이가없었으나, 학생의경우 매우그렇다 는응답이 22.0% 로교사 2.7%, 학부모 7.0% 보다긍정적응 답이훨씬많았다. 이 그러나특히특수교육의경우긍정적응답이 18.6% 인반면, 부정적응답 27.8% 로나타나부정적인인식이더높은것으로나타났다. - 81 -
< 표 Ⅲ-46> 로봇활용의안전성-응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 13 27 62 102 3.5 5.1 9.8 6.7 그렇지않다 71 81 92 244 19.3 15.3 14.6 16.0 보통이다 179 234 189 602 48.8 44.2 30.0 39.4 대체로그렇다 94 151 149 394 25.6 28.5 23.6 25.8 매우그렇다 10 37 139 186 2.7 7.0 22.0 12.2 합계 367 530 631 1528 100.0 x 2 =137.482, df=8, p=.000 < 표 Ⅲ-47> 로봇활용의안전성-학교급별 빈도( 명) 비율 (%) 초중특수전체초중특수전체 전혀그렇지않다 46 54 2 102 6.1 7.6 3.7 6.7 그렇지않다 99 132 13 244 13.0 18.5 24.1 16.0 보통이다 273 300 29 602 36.0 42.0 53.7 39.4 대체로그렇다 218 167 9 394 28.7 23.4 16.7 25.8 매우그렇다 123 62 1 186 16.2 8.7 1.9 12.2 합계 759 715 54 1528 100.0 x 2 =45.282, df=8, p=.000 < 표 Ⅲ-48> 로봇활용의안전성-초등학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 8 10 28 46 4.6 3.6 9.1 6.1 그렇지않다 31 36 32 99 17.8 13.0 10.4 13.0 보통이다 75 123 75 273 43.1 44.4 24.4 36.0 대체로그렇다 54 85 79 218 31.0 30.7 25.6 28.7 매우그렇다 6 23 94 123 3.4 8.3 30.5 16.2 합계 174 277 308 759 100.0 x 2 =101.026, df=8, p=.000-82 -
< 표 Ⅲ-49> 로봇활용의안전성-중학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 4 16 34 54 2.5 6.8 10.5 7.6 그렇지않다 32 40 60 132 20.4 17.0 18.6 18.5 보통이다 82 104 114 300 52.2 44.3 35.3 42.0 대체로그렇다 35 62 70 167 22.3 26.4 21.7 23.4 매우그렇다 4 13 45 62 2.5 5.5 13.9 8.7 합계 157 235 323 715 100.0 x 2 =38.562, df=8, p=.000 < 표 Ⅲ-50> 로봇활용의안전성-특수교육응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모전체교사학부모전체 전혀그렇지않다 1 1 2 2.8 5.6 3.7 그렇지않다 8 5 13 22.2 27.8 24.1 보통이다 22 7 29 61.1 38.9 53.7 대체로그렇다 5 4 9 13.9 22.2 16.7 매우그렇다 0 1 1 0.0 5.6 1.9 합계 36 18 54 100.0 x 2 =4.007, df=4, p=.405 3. 로봇의교육적활용을위한요구조사 가. 일반기능요구사항 지능형로봇을교육적으로활용하기위해갖추어야할기능도출을위해 실수요자의요구기능을조사하였으며, 교육용로봇의형태와성별, 재질, 크기, 이동수단및교육용로봇이갖추어야할필수특성, 인식기능, 지능 에대한요구사항을조사하였다. - 83 -
1) 교육용로봇의형태 교실수업에로봇이도입된다면, 어떤형태의로봇이좋다고생각하십니 까? 라는질문으로교육용로봇의형태에관한요구조사를실시하였다. 대 표적형태로는휴머노이드( 인간) 형, 펫( 애완동물) 형, 캐릭터형을제시하였 다. 전체적으로살펴보면, 가장많이응답한것은휴머노이드로서전체의 49.5% 가응답해거의과반수가인간형의로봇을선호하고있었다. 다음은 캐릭터형로봇을 27.7% 가선호하였고, 펫형태는 18.3% 로나타났다. 특히특수교육에서는펫을 35.2% 로두번째로많이선호하였고캐릭터 는 18.5% 로세번째로선호해, 초등학교와중학교와는다른응답을보였 다. 기타의견으로는상황및수요자요구에따라모습이자유자재로변하 는변형로봇의형태가제시되었다. 특수교육의경우, 특수교육의특성상 사람과는다른형태의로봇이필요하다는의견이있었다. < 표 Ⅲ-51> 교육용로봇의형태-응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 휴머노이드( 인간형) 177 315 264 756 48.2 59.4 41.8 49.5 펫( 애완동물형) 66 61 153 280 18.0 11.5 24.2 18.3 캐릭터 112 146 166 424 30.5 27.5 26.3 27.7 기타 12 8 48 68 3.3 1.5 7.6 4.5 합계 367 530 631 1528 100.0 x 2 =70.785, df=6, p=.000 < 표 Ⅲ-52> 교육용로봇의형태-학교급별 빈도( 명) 비율 (%) 초중특수전체초중특수전체 휴머노이드( 인간형) 364 369 23 756 48.0 51.6 42.6 49.5 펫( 애완동물형) 140 121 19 280 18.4 16.9 35.2 18.3 캐릭터 225 189 10 424 29.6 26.4 18.5 27.7 기타 30 36 2 68 4.0 5.0 3.7 4.5 합계 759 715 54 1528 100.0 x 2 =14.803, df=6, p=.022-84 -
< 표 Ⅲ-53> 교육용로봇의형태-초등학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 휴머노이드( 인간형) 84 176 104 364 48.3 63.5 33.8 48.0 펫( 애완동물형) 28 21 91 140 16.1 7.6 29.5 18.4 캐릭터 57 78 90 225 32.8 28.2 29.2 29.6 기타 5 2 23 30 2.9 0.7 7.5 4.0 합계 174 277 308 759 100.0 x 2 =84.028, df=6, p=.000 < 표 Ⅲ-54> 교육용로봇의형태-중학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 휴머노이드( 인간형) 79 130 160 369 50.3 55.3 49.5 51.6 펫( 애완동물형) 24 35 62 121 15.3 14.9 19.2 16.9 캐릭터 49 64 76 189 31.2 27.2 23.5 26.4 기타 5 6 25 36 3.2 2.6 7.7 5.0 합계 157 235 323 715 100.0 x 2 =13.831, df=6, p=.032 < 표 Ⅲ-55> 교육용로봇의형태-특수교육응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모전체교사학부모전체 휴머노이드( 인간형) 14 9 23 38.9 50.0 42.6 펫( 애완동물형) 14 5 19 38.9 27.8 35.2 캐릭터 6 4 10 16.7 22.2 18.5 기타 2 0 2 5.6 0.0 3.7 합계 36 18 54 100.0 x 2 =1.969, df=3, p=.579 2) 교육용로봇의성별 교실수업에로봇이도입된다면, 어떤성별의로봇이좋다고생각하십니 까? 라는내용의질문으로교육용로봇의성별에관한요구사항을조사하 였다. 전체적으로, 특정성별없음 이 46.2% 로가장높게나타났으며, 다음 으로 남자든, 여자든상관없음 항목에 30.8% 가응답해 76.2% 가남녀성 - 85 -
별에따른선호도를특별히나타내지않았다. 그러나남자, 여자두항목만 비교했을때, 여자 16.2%, 남자 6.7% 로남자보다는여자를더선호한다고 볼수있다. 특수교육학부모들의경우, 응답자수가적었지만, 남자 11.1%, 여자 5.6% 로남자를더선호하였다. < 표 Ⅲ-56> 교육용로봇의성별-응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 남자 15 24 64 103 4.1 4.5 10.1 6.7 여자 18 75 155 248 4.9 14.2 24.6 16.2 특정성별없음 234 289 183 706 63.8 54.5 29.0 46.2 남자든, 여자든상관없음 100 142 229 471 27.2 26.8 36.3 30.8 합계 367 530 631 1528 100.0 x 2 =159.215, df=6, p=.000 < 표 Ⅲ-57> 교육용로봇의성별-학교급별 빈도( 명) 비율 (%) 초중특수전체초중특수전체 남자 60 41 2 103 7.9 5.7 3.7 6.7 여자 111 134 3 248 14.6 18.7 5.6 16.2 특정성별없음 379 301 26 706 49.9 42.1 48.1 46.2 남자든, 여자든상관없음 209 239 23 471 27.5 33.4 42.6 30.8 합계 759 715 54 1528 100.0 x 2 =22.713, df=6, p=.001 < 표 Ⅲ-58> 교육용로봇의성별-초등학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 남자 9 13 38 60 5.2 2.7 12.3 7.9 여자 5 43 63 111 2.9 15.5 20.5 14.6 특정성별없음 121 160 98 379 69.5 57.8 31.8 49.9 남자든, 여자든상관없음 39 61 109 209 22.4 22.0 35.4 27.5 합계 174 277 308 759 100.0 x 2 =85.307, df=6, p=.000-86 -
< 표 Ⅲ-59> 교육용로봇의성별-중학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 남자 6 9 26 41 3.8 3.8 8.0 5.7 여자 11 31 92 134 7.0 13.2 28.5 18.7 특정성별없음 98 118 85 301 62.4 50.2 26.3 42.1 남자든, 여자든상관없음 42 77 120 239 26.8 32.8 37.2 33.4 합계 157 235 323 715 100.0 x 2 =78.915, df=6, p=.000 < 표 Ⅲ-60> 교육용로봇의성별-특수교육응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모전체교사학부모전체 남자 0 2 2 0.0 11.1 3.7 여자 2 1 3 5.6 5.6 5.6 특정성별없음 15 11 26 41.7 61.1 48.1 남자든, 여자든상관없음 19 4 23 52.8 22.2 42.6 합계 36 18 54 100.0 x 2 =7.573, df=3, p=.056 3) 교육용로봇의재질 교실수업에로봇이도입된다면, 어떤재질의로봇이좋다고생각하십니 까? 라는질문을통해로봇의외양을구성하는소재에대한요구사항을조 사하였다. 전체적으로 60.3% 의응답자가 사람피부와유사한재질 을선택하 였다. 교사 52.9%, 학부모 67.7%, 학생 58.5% 로모든응답자가같은항목을 가장높은비율로선택하였다. 이는앞선문항에서질문한교육용로봇의선 호하는형태가휴머노이드형인것과일치하는결과로볼수있다. 다음으로는 금속 13.3%, 직물이나털 7.9%, 고무 6.6%, 나무 6.5%, 플라스틱 5.3% 의순이었는데, 이경우에는학교급과응답자유형에따라 조금씩다른반응을보이는것으로나타났다. 교사의경우 금속 은 9.8% 인 반면, 나무 와 고무 는모두 11.7% 의반응을보인것으로나타났다. 중학 교학부모의경우에도 금속 이 8.1% 인반면, 직물이나털 이 8.5% 로나타 - 87 -
나는등 사람피부와유사한재질 이외에는비슷한수준의반응을보였다. < 표 Ⅲ-61> 교육용로봇의재질-응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 사람피부와유사한재질 194 359 369 922 52.9 67.7 58.5 60.3 금속 36 56 111 203 9.8 10.6 17.6 13.3 직물이나털 28 36 57 121 7.6 6.8 9.0 7.9 플라스틱 23 13 45 81 6.3 2.5 7.1 5.3 나무 43 39 18 100 11.7 7.4 2.9 6.5 고무 43 27 31 101 11.7 5.1 4.9 6.6 합계 367 530 631 1528 100.0 x 2 =86.035, df=10, p=.000 < 표 Ⅲ-62> 교육용로봇의재질-학교급별 빈도( 명) 비율 (%) 초중특수전체초중특수전체 사람피부와유사한재질 443 444 35 922 58.4 62.1 64.8 60.3 금속 109 91 3 203 14.4 12.7 5.6 13.3 직물이나털 61 52 8 121 8.0 7.3 14.8 7.9 플라스틱 33 45 3 81 4.3 6.3 5.6 5.3 나무 60 39 1 100 7.9 5.5 1.9 6.5 고무 53 44 4 101 7.0 6.2 7.4 6.6 합계 759 715 54 1528 100.0 x 2 =16.261, df=10, p=.092 < 표 Ⅲ-63> 교육용로봇의재질-초등학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 사람피부와유사한재질 89 186 168 443 51.1 67.1 54.5 58.4 금속 14 35 60 109 8.0 12.6 19.5 14.4 직물이나털 12 15 34 61 6.9 5.4 11.0 8.0 플라스틱 6 5 22 33 3.4 1.8 7.1 4.3 나무 30 21 9 60 17.2 7.6 2.9 7.9 고무 23 15 15 53 13.2 5.4 4.9 7.0 합계 174 277 308 759 100.0 x 2 =74.622, df=10, p=.000-88 -
< 표 Ⅲ-64> 교육용로봇의재질-중학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 사람피부와유사한재질 82 161 201 444 52.2 68.5 62.2 62.1 금속 21 19 51 91 13.4 8.1 15.8 12.7 직물이나털 9 20 23 52 5.7 8.5 7.1 7.3 플라스틱 15 7 23 45 9.6 3.0 7.1 6.3 나무 12 18 9 39 7.6 7.7 2.8 5.5 고무 18 10 16 44 11.5 4.3 5.0 6.2 합계 157 235 323 715 100.0 x 2 =35.572, df=10, p=.000 < 표 Ⅲ-65> 교육용로봇의재질-특수교육응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모전체교사학부모전체 사람피부와유사한재질 23 12 35 63.9 66.7 64.8 금속 1 2 3 2.8 11.1 5.6 직물이나털 7 1 8 19.4 5.6 14.8 플라스틱 2 1 3 5.6 5.6 5.6 나무 1 0 1 2.8 0.0 1.9 고무 2 2 4 5.6 11.1 7.4 합계 36 18 54 100.0 x 2 =4.077, df=5, p=.538 4) 교육용로봇의크기 교실수업에로봇이도입된다면, 로봇의크기는어느정도가좋다고생각 하십니까? 라는질문을통해로봇의크기에대한수요자요구를조사하였다. 전체적으로 49.8% 의응답자가 아동키정도 를선택하였다. 교사와학부모 가각각 61.0% 와 51.9% 의높은반응을보였고, 학생의경우에는 41.5% 의반 응을보인것으로나타났다. 다음으로는 어른키정도 40.1%, 아동키보다 작은정도 7.5%, 어른키보다큰정도 2.6% 의순으로나타났다. 이경우에는교사와학부모의반응순위는유사한반면, 학생의반응순 위가조금다른것으로나타났다. 학생의경우, 어른키정도 가 47.1% 로 - 89 -
가장높은선호도를나타냈고, 아동키정도 41.5% 는그다음순위였다. 그밖에 아동키보다작은정도 8.6% 와 어른키보다큰정도 2.9% 는전 체반응과동일한순위로반응을보인것으로나타났다. < 표 Ⅲ-66> 교육용로봇의크기-응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 어른키보다큰정도 5 16 18 39 1.4 3.0 2.9 2.6 어른키정도 108 208 297 613 29.4 39.2 47.1 40.1 아동키정도 224 275 262 761 61.0 51.9 41.5 49.8 아동키보다작은정도 30 31 54 115 8.2 5.8 8.6 7.5 합계 367 530 631 1528 100.0 x 2 =42.390, df=6, p=.000 < 표 Ⅲ-67> 교육용로봇의크기-학교급별 빈도( 명) 비율 (%) 초중특수전체초중특수전체 어른키보다큰정도 13 26 0 39 1.7 3.6 0.0 2.6 어른키정도 260 341 12 613 34.3 47.7 22.2 40.1 아동키정도 421 309 31 761 55.5 43.2 57.4 49.8 아동키보다작은정도 65 39 11 115 8.6 5.5 20.4 7.5 합계 759 715 54 1528 100.0 x 2 =56.549, df=6, p=.000 < 표 Ⅲ-68> 교육용로봇의크기-초등학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 어른키보다큰정도 1 4 8 13 0.6 1.4 2.6 1.7 어른키정도 43 103 114 260 24.7 37.2 37.0 34.3 아동키정도 111 156 154 421 63.8 56.3 50.0 55.5 아동키보다작은정도 19 14 32 65 10.9 5.1 10.4 8.6 합계 174 277 308 759 100.0 x 2 =19.024, df=6, p=.004-90 -
< 표 Ⅲ-69> 교육용로봇의크기-중학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 어른키보다큰정도 4 12 10 26 2.5 5.1 3.1 3.6 어른키정도 59 99 183 341 37.6 42.1 56.7 47.7 아동키정도 91 110 108 309 58.0 46.8 33.4 43.2 아동키보다작은정도 3 14 22 39 1.9 6.0 6.8 5.5 합계 157 235 323 715 100.0 x 2 =33.064, df=6, p=.000 < 표 Ⅲ-70> 교육용로봇의크기-특수교육응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모전체교사학부모전체 어른키보다큰정도 0 0 0 0.0 0.0 0.0 어른키정도 6 6 12 16.7 33.3 22.2 아동키정도 22 9 31 61.1 50.0 57.4 아동키보다작은정도 8 3 11 22.2 16.7 20.4 합계 36 18 54 100.0 x 2 =1.940, df=2, p=.379 5) 교육용로봇이갖추어야할특성 다음중교실수업에도입되기위한로봇이갖추어야할특성중가장중 요하다고생각되는순서대로해당번호를기입해주십시오. 라는질문을통해 교실수업에서로봇이갖추어야할기본적인특성에대한요구를조사하였다. 로봇이갖추어야할기본특성 1순위는외형이나기능이학습자들에게 안전한것을의미하는 안전성 이 42.5% 로가장높게나타났지만, 교사와 학부모에비해학생의경우, 안전성보다시각, 음성, 촉각, 주위환경인식 기능을의미하는 인터페이스 기능에대한요구가 42.5% 로가장높게나 타났다. 다음순위로자율제어, 인지판단, 감정표현, 학습기능등을의미하 는 지능 과저렴한가격을의미하는 경제성 이각각 24.5% 와 11.4% 로나 타났으며, 자율적으로이동하는것을의미하는 이동성 은 4.8% 로상대적으 로가장낮은반응을나타냈다. - 91 -
2 순위의경우, 지능 과 인터페이스 가각각 25.9% 와 24.0% 로높은반응 을보였으나, 교사의경우 인터페이스 를, 학부모의경우 지능 을학생의 경우 견고성 을선택함으로써응답별차이를보였다. 특히초등학생의경 우 견고성 을가장높은비율로선택하였다. 3 순위의경우, 인터페이스 가 28.1% 로가장높은반응을보였으며, 안전 성 이 19.2%, 견고성 과 지능 이각각 15.8% 와 15.1% 로나타났다. 이동성 과 경제성 은각각 13.2%, 8.5% 로상대적으로낮은반응을나타냈다. 전체적인의견을종합해보면, 교사는 안전성, 인터페이스 의순으로응 답하였고, 학부모는 안전성, 지능 의순으로, 학생은 인터페이스, 견고성 의순으로응답하였다. < 표 Ⅲ-71> 교육용로봇의갖추어야할특성 1순위-응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 경제성 30 39 105 174 8.2 7.4 16.6 11.4 이동성 11 18 45 74 3.0 3.4 7.1 4.8 견고성 14 32 84 130 3.8 6.0 13.3 8.5 안전성 178 278 193 649 48.5 52.5 30.6 42.5 인터페이스 31 35 61 127 8.4 6.6 42.5 8.3 지능 103 128 143 374 28.1 24.2 22.7 24.5 합계 367 530 631 1528 100.0 x 2 =110.913, df=10, p=.000 < 표 Ⅲ-72> 교육용로봇의갖추어야할특성 1순위-학교급별 빈도( 명) 비율 (%) 초중특수전체초중특수전체 경제성 76 91 7 174 10.0 12.7 13.0 11.4 이동성 39 34 1 74 5.1 4.8 1.9 4.8 견고성 70 59 1 130 9.2 8.3 1.9 8.5 안전성 331 288 30 649 43.6 40.3 55.6 42.5 인터페이스 55 65 7 127 7.2 9.1 13.0 8.3 지능 188 178 8 374 24.8 24.9 14.8 24.5 합계 759 715 54 1528 100.0 x 2 =15.291, df=10, p=.122-92 -
< 표 Ⅲ-73> 교육용로봇의갖추어야할특성 1순위-초등학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 경제성 13 15 48 76 7.5 5.4 15.6 10.0 이동성 7 7 25 39 4.0 2.5 8.1 5.1 견고성 10 11 49 70 5.7 4.0 15.9 9.2 안전성 74 162 95 331 42.5 58.5 30.8 43.6 인터페이스 14 11 30 55 8.0 4.0 9.7 7.2 지능 56 71 61 188 32.2 25.6 19.8 24.8 합계 174 277 308 759 100.0 x 2 =90.942, df=10, p=.000 < 표 Ⅲ-74> 교육용로봇의갖추어야할특성 1순위-중학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 경제성 14 20 57 91 8.9 8.5 17.6 12.7 이동성 3 11 20 34 1.9 4.7 6.2 4.8 견고성 4 20 35 59 2.5 8.5 10.8 8.3 안전성 81 109 98 288 51.6 46.4 30.3 40.3 인터페이스 14 20 31 65 8.9 8.5 9.6 9.1 지능 41 55 82 178 26.1 23.4 25.4 24.9 합계 157 235 323 715 100.0 x 2 =39.717, df=10, p=.000 < 표 Ⅲ-75> 교육용로봇의갖추어야할특성 1순위-특수교육응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모전체교사학부모전체 경제성 3 4 7 8.3 22.2 13.0 이동성 1 0 1 2.8 0.0 1.9 견고성 0 1 1 0.0 5.6 1.9 안전성 23 7 30 63.9 38.9 55.6 인터페이스 3 4 7 8.3 22.2 13.0 지능 56 71 8 16.7 11.1 14.8 합계 174 277 54 100.0 x 2 =7.671, df=5, p=.175-93 -
< 표 Ⅲ-76> 교육용로봇의갖추어야할특성 2순위-응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 경제성 22 30 64 116 6.0 5.7 10.1 7.6 이동성 17 45 93 155 4.6 8.5 14.7 10.1 견고성 61 69 138 268 16.6 13.0 21.9 17.5 안전성 60 63 104 227 16.3 11.9 16.5 14.9 인터페이스 113 125 129 367 30.8 23.6 20.4 24.0 지능 94 198 103 395 25.6 37.4 16.3 25.9 합계 367 530 631 1528 100.0 x 2 =112.435, df=10, p=.000 < 표 Ⅲ-77> 교육용로봇의갖추어야할특성 2순위-학교급별 빈도( 명) 비율 (%) 초중특수전체초중특수전체 경제성 54 69 2 116 7.1 8.4 3.7 7.6 이동성 74 77 4 155 9.7 10.8 7.4 10.1 견고성 135 123 10 268 17.8 17.2 18.5 17.5 안전성 110 114 3 227 14.5 15.9 5.6 14.9 인터페이스 182 170 15 367 24.0 23.8 27.8 24.0 지능 204 171 20 395 26.9 23.9 37.0 25.9 합계 759 715 54 1528 100.0 x 2 =10.874, df=10, p=.367 < 표 Ⅲ-78> 교육용로봇의갖추어야할특성 2순위-초등학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 경제성 11 10 33 54 6.3 3.6 10.7 7.1 이동성 4 20 50 74 2.3 7.2 16.2 9.7 견고성 24 34 77 135 13.8 12.3 25.0 17.8 안전성 32 27 51 110 18.4 9.7 16.6 14.5 인터페이스 57 74 51 182 32.8 26.7 16.6 24.0 지능 46 112 46 204 26.4 40.4 14.9 26.9 합계 174 277 308 759 100.0 x 2 =106.715, df=10, p=.000-94 -
< 표 Ⅲ-79> 교육용로봇의갖추어야할특성 2순위-중학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 경제성 9 20 31 60 5.7 8.5 9.6 8.4 이동성 10 24 43 77 6.4 10.2 13.3 10.8 견고성 31 31 61 123 19.7 13.2 18.9 17.2 안전성 27 34 53 114 17.2 14.5 16.4 15.9 인터페이스 46 46 78 170 29.3 19.6 24.1 23.8 지능 34 80 57 171 21.7 34.0 17.6 23.9 합계 157 235 323 715 100.0 x 2 =30.053, df=10, p=.001 < 표 Ⅲ-80> 교육용로봇의갖추어야할특성 2순위-특수교육응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모전체교사학부모전체 경제성 2 0 2 5.6 0.0 3.7 이동성 3 1 4 8.3 5.6 7.4 견고성 6 4 10 16.7 22.2 18.5 안전성 1 2 3 2.8 11.1 5.6 인터페이스 10 5 15 27.8 27.8 27.8 지능 14 6 20 38.9 33.3 37.0 합계 36 18 54 100.0 x 2 =2.925, df=5, p=.712 < 표 Ⅲ-81> 교육용로봇의갖추어야할특성 3순위-응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 경제성 24 46 60 130 6.5 8.7 9.5 8.5 이동성 47 56 99 202 12.8 10.6 15.7 13.2 견고성 49 76 117 242 13.4 14.3 18.5 15.8 안전성 81 91 121 293 22.1 17.2 19.2 19.2 인터페이스 98 188 144 430 26.7 35.5 22.8 28.1 지능 68 73 90 231 18.5 13.8 14.3 15.1 합계 367 530 631 1528 100.0 x 2 =36.527, df=10, p=.000-95 -
< 표 Ⅲ-82> 교육용로봇의갖추어야할특성 3순위-학교급별 빈도( 명) 비율 (%) 초중특수전체초중특수전체 경제성 52 75 3 130 6.9 10.5 5.6 8.5 이동성 106 91 5 202 14.0 13.7 9.3 13.2 견고성 111 126 5 242 14.6 17.6 9.3 15.8 안전성 155 127 11 293 20.4 17.8 20.4 19.2 인터페이스 234 178 18 430 30.8 24.9 33.3 28.1 지능 101 118 12 231 13.3 16.5 22.2 15.1 합계 759 715 54 1528 100.0 x 2 =21.914, df=10, p=.016 < 표 Ⅲ-83> 교육용로봇의갖추어야할특성 3순위-초등학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 경제성 7 21 24 52 4.0 7.6 7.8 6.9 이동성 26 28 52 106 14.9 10.1 16.9 14.0 견고성 22 32 57 111 12.6 11.6 18.5 14.6 안전성 46 48 61 155 26.4 17.3 19.8 20.4 인터페이스 46 108 80 234 26.4 39.0 26.0 30.8 지능 27 40 34 101 15.5 14.4 11.0 13.3 합계 174 277 308 759 100.0 x 2 =28.982, df=10, p=.001 < 표 Ⅲ-84> 교육용로봇의갖추어야할특성 3순위-중학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 경제성 16 23 36 75 10.2 9.8 11.1 10.5 이동성 19 25 47 91 12.1 10.6 14.6 12.7 견고성 22 44 60 126 14.0 18.7 18.6 17.6 안전성 28 39 60 127 17.8 16.6 18.6 17.8 인터페이스 38 76 64 178 24.2 32.3 19.8 24.9 지능 34 28 56 118 21.7 11.9 17.3 16.5 합계 157 235 323 715 100.0 x 2 =18.016, df=10, p=.055-96 -
< 표 Ⅲ-85> 교육용로봇의갖추어야할특성 3순위-특수교육응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모전체교사학부모전체 경제성 1 2 3 2.8 11.1 5.6 이동성 2 3 5 5.6 16.7 9.3 견고성 5 0 5 13.9 0.0 9.3 안전성 7 4 11 19.4 22.2 20.4 인터페이스 14 4 18 38.9 22.2 33.3 지능 7 5 12 19.4 27.8 22.2 합계 36 18 54 100.0 x 2 =7.020, df=5, p=.219 6) 교육용로봇의이동수단 교실수업에로봇이도입될경우, 로봇의이동수단으로가장적합하다고 생각되는것은무엇입니까? 라는질문을통해로봇의이동수단, 즉로봇이 어떤방식으로움직이는것이적절한것인가에대한요구를조사하였다. 전체적으로 59.5% 의응답자가, 사람처럼두발로걷는 2 족보행 을선택하 였다. 특히, 교사와학부모의경우각각 61.3%, 67.5% 로 2 족보행 에대한 매우높은반응을드러냈다. 또한, 교사와학부모의경우에 바퀴 에대해서 도각각 30.2%, 20.2% 로두번째로높은반응을나타냈다. 반면, 비행 과 4 족보행 은각각 12.6%, 6.9% 로낮은반응을보였다. 학생들의경우에도, 2 족보행 이 51.7% 로가장높은것으로나타났으나 교사나학부모와는달리 비행 이 25.0% 로두번째로높게나타났다. < 표 Ⅲ-86> 교육용로봇의이동수단-응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 바퀴 111 107 104 322 30.2 20.2 16.5 21.1 2족보행 225 358 326 909 61.3 67.5 51.7 59.5 4족보행 25 37 43 105 6.8 7.0 6.8 6.9 비행 6 28 158 192 1.6 5.3 25.0 12.6 합계 367 530 631 1,528 100.0 x 2 =169.063, df=6, p=.000-97 -
< 표 Ⅲ-87> 교육용로봇의이동수단-학교급별 빈도( 명) 비율 (%) 초중특수전체초중특수전체 바퀴 147 159 16 322 19.4 22.2 29.6 21.1 2족보행 466 413 30 909 61.4 57.8 55.6 59.5 4족보행 47 50 8 105 6.2 7.0 14.8 6.9 비행 99 93 0 192 13.0 13.0 0.0 12.6 합계 759 715 54 1528 100.0 x 2 =16.864, df=6, p=.010 < 표 Ⅲ-88> 교육용로봇의이동수단-초등학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 바퀴 49 52 46 147 28.2 18.8 14.9 19.4 2족보행 113 198 155 466 64.9 71.5 50.3 61.4 4족보행 10 16 21 47 5.7 5.8 6.8 6.2 비행 2 11 86 99 1.1 4.0 27.9 13.0 합계 174 277 308 759 100.0 x 2 =110.168, df=6, p=.000 < 표 Ⅲ-89> 교육용로봇의이동수단-중학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 바퀴 50 51 58 159 31.8 21.7 18.0 22.2 2족보행 93 149 171 413 59.2 63.4 52.9 57.8 4족보행 10 18 22 50 6.4 7.7 6.8 7.0 비행 4 17 72 93 2.5 7.2 22.3 13.0 합계 157 235 323 715 100.0 x 2 =52.747, df=6, p=.000 < 표 Ⅲ-90> 교육용로봇의이동수단-특수교육응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모전체교사학부모전체 바퀴 12 4 16 33.3 22.2 29.6 2족보행 19 11 30 52.8 61.1 55.6 4족보행 5 3 8 13.9 16.7 14.8 비행 0 0 0 0.0 0.0 0.0 합계 36 18 54 100.0 x 2 =.713, df=2, p=.700-98 -
7) 교육용로봇이갖추어야할인식기능 교실수업에로봇이도입될경우, 로봇이갖추어야할인식기능중가 장중요하다고생각되는순서대로해당번호를기입해주십시오. 라는질문 을통해교실수업에서로봇이갖추어야할필수적인인식기능에대한요 구를조사하였다. 로봇의필수적인인식기능 1 순위에서는, 사람의감정을인식하는 감정 인식기능 42.2%, 사람의눈과같은기능인 시각인식기능 34.3% 순으로 높게나타났다. 그러나중학교교사의경우 시각인식기능 이 감정인식기 능 보다높게나타났으며, 특수교육교사의경우사람의귀와같은 음성인 식기능 과 시각인식기능 이 감정인식기능 보다높게나타났다. 다음으로는 음성인식기능 11.0%, 기본적인기후조건을인식하는 온도ㆍ습도인식기 능 6.3%, 사람피부와같은 촉각인식기능 3.9% 순으로나타났다. 사람의 코와같은 후각인식기능 과사람의혀와같은 미각인식기능 은각각 1.2% 와 1.1% 로, 상대적으로낮은반응을나타냈다. 로봇의필수적인인식기능 2 순위에서는, 시각인식기능 이 38.8%, 음성 인식기능 이 32.9% 로상대적으로높은반응을보여주었다. 다음으로는 감 정인식기능 8.8%, 촉각인식기능 8.5%, 온도ㆍ습도인식기능 6.5% 순으 로나타났다. 후각인식기능 과 미각인식기능 은각각 2.7% 와 1.8% 로, 상대 적으로낮은반응을나타냈다. 로봇의필수적인인식기능 3 순위에서는, 음성인식기능 이 33.2%, 촉각 인식기능 이 18.1% 로상대적으로높은반응을보여주었다. 다음으로는 시 각인식기능 14.4%, 감정인식기능 13.3%, 후각인식기능 10.6% 순으로나 타났다. 온도ㆍ습도인식기능 과 미각인식기능 은각각 5.7% 와 4.7% 로, 상 대적으로낮은반응을나타냈다. 전체적으로종합해보면, 교사의경우, 시각인식기능, 음성인식기능 의 순으로응답하였으며, 학부모와학생의경우, 감정인식기능, 시각인식기 능, 음성인식기능 의순으로응답하였다. - 99 -
< 표 Ⅲ-91> 교육용로봇이갖추어야할인식기능 1순위-응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 시각인식기능 139 182 203 524 37.9 34.3 32.2 34.3 음성인식기능 56 44 68 168 15.3 8.3 10.8 11.0 촉각인식기능 8 12 39 59 2.2 2.3 6.2 3.9 후각인식기능 1 6 12 19 0.3 1.1 1.9 1.2 미각인식기능 0 3 14 17 0.0 0.6 2.2 1.1 감정인식기능 132 254 259 645 36.0 47.9 41.0 42.2 온도ㆍ습도인식기능 31 29 36 96 8.4 5.5 5.7 6.3 합계 367 530 631 1,528 100.0 x 2 =55.570, df=12, p=.000 < 표 Ⅲ-92> 교육용로봇이갖추어야할인식기능 1순위-학교급별 빈도( 명) 비율 (%) 초중특수전체초중특수전체 시각인식기능 253 255 16 524 33.3 35.7 29.6 34.3 음성인식기능 80 73 15 168 10.5 10.2 27.8 11.0 촉각인식기능 22 35 2 59 2.9 4.9 3.7 3.9 후각인식기능 6 13 0 19 0.8 1.8 0.0 1.2 미각인식기능 9 8 0 17 1.2 1.1 0.0 1.1 감정인식기능 342 282 21 645 45.1 39.4 38.9 42.2 온도ㆍ습도인식기능 47 49 0 96 6.2 6.9 0.0 6.3 합계 759 715 54 1528 100.0 x 2 =30.254, df=12, p=.003 < 표 Ⅲ-93 > 교육용로봇이갖추어야할인식기능 1순위-초등학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 시각인식기능 65 99 89 253 37.4 35.7 28.9 33.3 음성인식기능 18 21 41 80 10.3 7.6 13.3 10.5 촉각인식기능 4 2 16 22 2.3 0.7 5.2 2.9 후각인식기능 1 1 4 6 0.6 0.4 1.3 0.8 미각인식기능 0 2 7 9 0.0 0.7 2.3 1.2 감정인식기능 72 139 131 342 41.4 50.2 42.5 45.1 온도ㆍ습도인식기능 14 13 20 47 8.0 4.7 6.5 6.2 합계 174 277 308 759 100.0 x 2 =30.020, df=12, p=.003-100 -
< 표 Ⅲ-94 > 교육용로봇이갖추어야할인식기능 1순위-중학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 시각인식기능 62 79 114 255 39.5 33.6 35.3 35.7 음성인식기능 25 21 27 73 15.9 8.9 8.4 10.2 촉각인식기능 4 8 23 35 2.5 3.4 7.1 4.9 후각인식기능 0 5 8 13 0.0 2.1 2.5 1.8 미각인식기능 0 1 7 8 0.0 0.4 2.2 1.1 감정인식기능 49 105 128 282 31.2 44.7 39.6 39.4 온도ㆍ습도인식기능 17 16 16 49 10.8 68 5.0 6.9 합계 157 235 323 715 100.0 x 2 =32.857, df=12, p=.001 < 표 Ⅲ-95> 교육용로봇이갖추어야할인식기능 1순위-특수교육응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모전체교사학부모전체 시각인식기능 12 4 16 33.3 22.2 29.6 음성인식기능 13 2 15 36.1 11.1 27.8 촉각인식기능 0 2 2 0.0 11.1 3.7 후각인식기능 0 0 0 0.0 0.0 0.0 미각인식기능 0 0 0 0.0 0.0 0.0 감정인식기능 11 10 21 30.6 55.6 38.9 온도ㆍ습도인식기능 0 0 0 0.0 0.0 0.0 합계 36 18 54 100.0 x 2 =9.129, df=3, p=.028 < 표 Ⅲ-96> 교육용로봇이갖추어야할인식기능 2순위-응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 시각인식기능 159 214 220 593 43.3 40.4 34.9 38.8 음성인식기능 141 176 185 502 38.4 33.2 29.3 32.9 촉각인식기능 16 34 80 130 4.4 6.4 12.7 8.5 후각인식기능 2 7 33 42 0.5 1.3 5.2 2.7 미각인식기능 2 8 17 27 0.5 1.5 2.7 1.8 감정인식기능 28 54 52 134 7.6 10.2 8.2 8.8 온도ㆍ습도인식기능 19 37 44 100 5.2 7.0 7.0 6.5 합계 367 530 631 1,528 100.0 x 2 =67.984, df=12, p=.000-101 -
< 표 Ⅲ-97> 교육용로봇이갖추어야할인식기능 2순위-학교급별 빈도( 명) 비율 (%) 초중특수전체초중특수전체 시각인식기능 300 264 29 593 39.5 36.9 53.7 38.8 음성인식기능 249 236 17 502 32.8 33.0 31.5 32.9 촉각인식기능 67 61 2 130 8.8 8.5 3.7 8.5 후각인식기능 19 22 1 42 2.5 3.1 1.9 2.7 미각인식기능 11 16 0 27 1.4 2.2 0.0 1.8 감정인식기능 58 71 5 134 7.6 9.9 9.3 8.8 온도ㆍ습도인식기능 55 45 0 100 7.2 6.3 0.0 6.5 합계 759 715 54 1528 100.0 x 2 =14.713, df=12, p=.258 < 표 Ⅲ-98> 교육용로봇이갖추어야할인식기능 2순위-초등학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 시각인식기능 78 115 107 300 44.8 41.5 34.7 39.5 음성인식기능 63 97 89 249 36.2 35.0 28.9 32.8 촉각인식기능 9 18 40 67 5.2 6.5 13.0 8.8 후각인식기능 2 1 16 19 1.1 0.4 5.2 2.5 미각인식기능 1 1 9 11 0.6 0.4 2.9 1.4 감정인식기능 11 28 19 58 6.3 10.1 6.2 7.6 온도ㆍ습도인식기능 10 17 28 55 5.7 6.1 9.1 7.2 합계 174 277 308 759 100.0 x 2 =45.124, df=12, p=.000 < 표 Ⅲ-99> 교육용로봇이갖추어야할인식기능 2순위-중학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 시각인식기능 64 87 113 264 40.8 37.0 35.0 36.9 음성인식기능 66 74 96 236 42.0 31.5 29.7 33.0 촉각인식기능 5 16 40 61 3.2 6.8 12.4 8.5 후각인식기능 0 5 17 22 0.0 2.1 5.3 3.1 미각인식기능 1 7 8 16 0.6 3.0 2.5 2.2 감정인식기능 12 26 33 71 7.6 11.1 10.2 9.9 온도ㆍ습도인식기능 9 20 16 45 5.7 8.5 5.0 6.3 합계 157 235 323 715 100.0 x 2 =34.741, df=12, p=.001-102 -
< 표 Ⅲ-100 > 교육용로봇이갖추어야할인식기능 2순위 -특수교육응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모전체교사학부모전체 시각인식기능 17 12 29 47.2 66.7 53.7 음성인식기능 12 5 17 33.3 27.8 31.5 촉각인식기능 2 0 2 5.6 0.0 3.7 후각인식기능 0 1 1 0.0 5.6 1.9 미각인식기능 0 0 0 0.0 0.0 0.0 감정인식기능 5 0 5 13.9 0.0 9.3 온도ㆍ습도인식기능 0 0 0 0.0 0.0 0.0 합계 36 18 54 100.0 x 2 =6.462, df=4, p=.167 < 표 Ⅲ-101> 교육용로봇이갖추어야할인식기능 3순위-응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 시각인식기능 43 81 96 220 11.7 15.3 15.2 14.4 음성인식기능 121 193 194 508 33.0 36.4 30.7 33.2 촉각인식기능 67 90 119 276 18.3 17.0 18.9 18.1 후각인식기능 33 45 84 162 9.0 8.5 13.3 10.6 미각인식기능 10 18 44 72 2.7 3.4 7.0 4.7 감정인식기능 65 79 59 203 17.7 14.9 9.4 13.3 온도ㆍ습도인식기능 28 24 35 87 7.6 4.5 5.5 5.7 합계 367 530 631 1,528 100.0 x 2 =42.665, df=12, p=.000 < 표 Ⅲ-102> 교육용로봇이갖추어야할인식기능 3순위-학교급별 빈도( 명) 비율 (%) 초중특수전체초중특수전체 시각인식기능 112 102 6 220 14.8 14.3 11.1 14.4 음성인식기능 242 250 16 508 31.9 35.0 29.6 33.2 촉각인식기능 145 119 12 276 19.1 16.6 22.2 18.1 후각인식기능 97 63 2 162 12.8 8.8 3.7 10.6 미각인식기능 33 37 2 72 4.3 5.2 3.7 4.7 감정인식기능 87 102 14 203 11.5 14.3 25.9 13.3 온도ㆍ습도인식기능 43 42 2 87 5.7 5.9 3.7 5.7 합계 759 715 54 1528 100.0 x 2 =21.489, df=12, p=.044. - 103 -
< 표 Ⅲ-103 > 교육용로봇이갖추어야할인식기능 3순위- 초등학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 시각인식기능 20 40 52 112 11.5 14.4 16.9 14.8 음성인식기능 63 101 78 242 36.2 36.5 25.3 31.9 촉각인식기능 35 45 65 145 20.1 16.2 21.1 19.1 후각인식기능 19 22 56 97 10.9 7.9 18.2 12.8 미각인식기능 3 5 25 33 1.7 1.8 8.1 4.3 감정인식기능 22 50 15 87 12.6 18.1 4.9 11.5 온도ㆍ습도인식기능 12 14 17 43 6.9 5.1 5.5 5.7 합계 174 277 308 759 100.0 x 2 =63.689, df=12, p=.000 < 표 Ⅲ-104 > 교육용로봇이갖추어야할인식기능 3순위- 중학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 시각인식기능 18 40 44 102 11.5 17.0 13.6 14.3 음성인식기능 50 84 116 250 31.8 35.7 35.9 35.0 촉각인식기능 26 39 54 119 16.6 16.6 16.7 16.6 후각인식기능 12 23 28 63 7.6 9.8 8.7 8.8 미각인식기능 6 12 19 37 3.8 5.1 5.9 5.2 감정인식기능 31 27 44 102 19.7 11.5 13.6 14.3 온도ㆍ습도인식기능 14 10 18 42 8.9 4.3 5.6 5.9 합계 157 235 323 715 100.0 x 2 =12.386, df=12, p=.415 < 표 Ⅲ-105 > 교육용로봇이갖추어야할인식기능 3순위- 특수교육응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모전체교사학부모전체 시각인식기능 5 1 6 13.9 5.6 11.1 음성인식기능 8 8 16 22.2 44.4 29.6 촉각인식기능 6 6 12 16.7 33.3 22.2 후각인식기능 2 0 2 5.6 0.0 3.7 미각인식기능 1 1 2 2.8 5.6 3.7 감정인식기능 12 2 14 33.3 11.1 25.9 온도ㆍ습도인식기능 2 0 2 5.6 0.0 3.7 합계 36 18 54 100.0 x 2 =8.786, df=6, p=.186-104 -
8) 교육용로봇이갖추어야할지능 교실수업에로봇이도입될경우, 로봇이갖추어야할지능중가장중 요하다고생각되는순서대로해당번호를기입해주십시오. 라는질문을통 해교실수업에서로봇이갖추어야할필수적인지능에대한요구를조사 하였다. 로봇의필수적인지능 1 순위에서는, 스스로상황을판단한후그에따라 무엇을해야할지결정하는 인지판단 이 43.4%, 스스로움직이거나소리를 내는등자신의행동을제어하는 자율제어 가 33.0% 로상대적으로높은 반응을보여주었다. 자신의기쁘거나슬픈감정, 화남, 즐거움등을표현하 는 감정표현 과스스로새로운내용을배우는 학습 은각각 12.2% 와 11.5% 로, 상대적으로낮은반응을나타냈다. 로봇의필수적인지능 2 순위에서는, 자율제어 가 34.7%, 인지판단 이 32.3% 로상대적으로높은반응을보여주었다. 감정표현 과 학습 은각각 20.2% 와 12.9% 로, 상대적으로낮은반응을나타냈다. 로봇의필수적인지능 3 순위에서는, 감정표현 이 33.4%, 학습 이 28.7% 로상대적으로높은반응을보여주었다. 자율제어 와 인지판단 은각각 20.2% 와 17.7% 로, 상대적으로낮은반응을나타냈다. < 표 Ⅲ-106> 교육용로봇이갖추어야할지능 1순위-응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 자율제어 133 141 230 504 36.2 26.6 36.5 33.0 인지판단 193 289 181 663 52.6 54.5 28.7 43.4 감정표현 14 46 126 186 3.8 8.7 20.0 12.2 학습 27 54 94 175 7.4 10.2 14.9 11.5 합계 367 530 631 1,528 100.0 x 2 =134.305, df=6, p=.000-105 -
< 표 Ⅲ-107> 교육용로봇이갖추어야할지능 1순위-학교급별 빈도( 명) 비율 (%) 초중특수전체초중특수전체 자율제어 247 239 18 504 32.5 33.4 33.3 33.0 인지판단 337 299 27 663 44.4 41.8 50.0 43.4 감정표현 87 96 3 186 11.5 13.4 5.6 12.2 학습 88 81 6 175 11.6 11.3 11.1 11.5 합계 759 759 54 1528 100.0 x 2 =4.428, df=6, p=.619 < 표 Ⅲ-108> 교육용로봇이갖추어야할지능 1순위-초등학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 자율제어 65 71 111 247 37.4 25.6 36.0 32.5 인지판단 92 159 86 337 52.9 57.4 27.9 44.4 감정표현 6 22 59 87 3.4 7.9 19.2 11.5 학습 11 25 52 88 6.3 9.0 16.9 11.6 합계 174 277 308 759 100.0 x 2 =80.482, df=6, p=.000 < 표 Ⅲ-109> 교육용로봇이갖추어야할지능 1순위-중학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 자율제어 57 63 119 239 36.3 26.8 36.8 33.4 인지판단 83 121 95 299 52.9 51.5 29.4 41.8 감정표현 5 24 67 96 3.2 10.2 20.7 13.4 학습 12 27 45 84 7.6 11.5 13.0 11.3 합계 157 235 326 718 100.0 x 2 =55.961, df=6, p=.000 < 표 Ⅲ-110> 교육용로봇이갖추어야할지능 1순위-특수교육응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모전체교사학부모전체 자율제어 11 7 18 30.6 38.9 33.3 인지판단 18 9 27 50.0 50.0 50.0 감정표현 3 0 3 8.3 0.0 5.6 학습 4 2 6 11.1 11.1 11.1 합계 36 18 54 100.0 x 2 =1.750, df=3, p=.626-106 -
< 표 Ⅲ-111> 교육용로봇이갖추어야할지능 2순위-응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 자율제어 144 236 150 530 39.2 44.5 23.8 34.7 인지판단 136 155 202 493 37.1 29.2 32.0 32.3 감정표현 55 84 169 308 15.0 15.8 26.8 20.2 학습 32 55 110 197 8.7 10.4 17.4 12.9 합계 367 530 631 1,528 100.0 x 2 =83.923, df=6, p=.000 < 표 Ⅲ-112> 교육용로봇이갖추어야할지능 2순위-학교급별 빈도( 명) 비율 (%) 초중특수전체초중특수전체 자율제어 267 244 19 530 35.2 34.1 35.2 34.7 인지판단 246 228 19 493 32.4 31.9 35.2 32.3 감정표현 143 152 13 308 18.8 21.3 24.1 20.2 학습 103 91 3 197 13.6 12.7 5.6 12.9 합계 759 715 54 1528 100.0 x 2 =4.335, df=6, p=.631 < 표 Ⅲ-113> 교육용로봇이갖추어야할지능 2순위-초등학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 자율제어 69 127 71 267 39.7 45.8 23.1 35.2 인지판단 70 84 92 246 40.2 30.3 29.9 32.4 감정표현 22 41 80 143 12.6 14.8 26.0 18.8 학습 13 25 65 103 7.5 9.0 21.1 13.6 합계 174 277 308 759 100.0 x 2 =63.230, df=6, p=.000 < 표 Ⅲ-114> 교육용로봇이갖추어야할지능 2순위-중학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 자율제어 61 104 79 165 38.9 44.3 24.5 34.1 인지판단 51 67 110 228 32.5 28.5 34.1 31.9 감정표현 28 35 89 152 17.8 14.9 27.6 21.9 학습 17 29 45 91 10.8 12.3 13.9 12.7 합계 157 235 323 715 100.0 x 2 =30.482, df=6, p=.000-107 -
< 표 Ⅲ-115> 교육용로봇이갖추어야할지능 2순위-특수교육응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모전체교사학부모전체 자율제어 14 5 19 38.9 27.8 35.2 인지판단 15 4 19 41.7 22.2 35.2 감정표현 5 8 13 13.9 44.4 24.1 학습 2 1 3 5.6 5.6 5.6 합계 36 18 54 100.0 x 2 =6.364, df=3, p=.095 < 표 Ⅲ-116> 교육용로봇이갖추어야할지능 3순위-응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 자율제어 59 91 158 308 16.1 17.2 25.0 20.2 인지판단 30 68 172 270 8.2 12.8 27.3 17.7 감정표현 147 206 158 511 40.1 38.9 25.0 33.4 학습 131 165 143 439 35.7 31.1 22.7 28.7 합계 367 530 631 1,528 100.0 x 2 =109.556, df=6, p=.000 < 표 Ⅲ-117> 교육용로봇이갖추어야할지능 3순위-학교급별 빈도( 명) 비율 (%) 초중특수전체초중특수전체 자율제어 135 160 13 308 17.8 22.4 24.1 20.2 인지판단 125 139 6 270 16.5 19.4 11.1 17.7 감정표현 269 220 22 511 35.4 30.8 40.7 33.4 학습 230 196 13 439 30.3 27.4 24.1 28.7 합계 759 715 54 1528 100.0 x 2 =12.266, df=6, p=.056 < 표 Ⅲ-118> 교육용로봇이갖추어야할지능 3순위-초등학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 자율제어 23 44 68 135 13.2 15.9 22.1 17.8 인지판단 11 34 83 128 6.3 11.2 26.9 16.5 감정표현 75 109 85 269 43.1 39.4 27.6 35.4 학습 65 93 72 230 37.4 33.6 23.4 30.3 합계 174 280 308 762 100.0 x 2 =60.028, df=6, p=.000-108 -
< 표 Ⅲ-119> 교육용로봇이갖추어야할지능 3순위-중학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 자율제어 28 42 90 160 17.8 17.9 27.9 22.4 인지판단 17 33 89 139 10.8 14.0 27.6 19.4 감정표현 56 91 73 220 35.7 38.7 22.6 30.8 학습 56 69 71 196 35.7 29.4 22.0 27.4 합계 157 235 323 715 100.0 x 2 =49.141, df=6, p=.000 < 표 Ⅲ-120> 교육용로봇이갖추어야할지능 3순위-특수교육응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모전체교사학부모전체 자율제어 8 5 13 22.2 27.8 24.1 인지판단 2 4 6 5.6 22.2 11.1 감정표현 16 6 22 44.4 33.3 40.7 학습 10 3 13 27.8 16.7 24.1 합계 36 18 54 100.0 x 2 =4.133, df=3, p=.247 나. 교육적기능요구사항 로봇의교육적활용을위해요구되는기능을조사하였으며, 수업보조기 능, 교사역할기능, 친구역할기능, 놀이지원기능, 생활관리지원기능에 대한요구를조사하였다. 또한특수교육교사및학부모를대상으로특수교 육지원요구기능및장애아동특성별요구되는기능을조사하였다. 1) 수업보조기능 위험하고정밀한실험을대신하는과학수업보조교사로활용할수있 다 라는질문으로수업보조기능에대한요구를조사하였다. 전체적으로는 매우그렇다 와 대체로그렇다 에답한긍정적응답이 62.2% 로높게나타 났다. 좀더구체적으로보면초등학교에서 65.2%, 중학교에서 59.2% 로응 - 109 -
답하여중학교보다초등학교에서다소높게나왔다. 교사, 학부모, 학생간에는교사(64.9%) 와학부모(66.0%) 가학생(57.9%) 보다좀더긍정적으로인식하고있었다. < 표 Ⅲ-121> 수업보조기능-응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 8 16 31 55 2.4 3.1 4.9 3.7 그렇지않다 43 54 49 146 13.0 10.5 7.8 9.9 보통이다 65 104 186 355 19.6 20.3 29.5 24.1 대체로그렇다 153 192 201 546 46.2 37.5 31.9 37.0 매우그렇다 62 146 164 372 18.7 28.5 26.0 25.2 합계 331 512 631 1474 100.0 x 2 =44.091, df=8, p=.000 < 표 Ⅲ-122> 수업보조기능-학교급별 빈도( 명) 비율 (%) 초중전체초중전체 전혀그렇지않다 25 30 55 3.3 4.2 3.7 그렇지않다 65 81 146 8.6 11.3 9.9 보통이다 174 181 355 22.9 25.3 24.1 대체로그렇다 278 268 546 36.6 37.5 37.0 매우그렇다 217 155 372 28.6 21.7 25.2 합계 759 715 1474 100.0 x 2 =11.559, df=4, p=.021 < 표 Ⅲ-123> 수업보조기능-초등학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 5 8 12 25 2.9 2.9 3.9 3.3 그렇지않다 25 24 16 65 14.4 8.7 5.2 8.6 보통이다 26 52 96 174 14.9 18.8 31.2 22.9 대체로그렇다 84 109 85 278 48.3 39.4 27.6 36.6 매우그렇다 34 84 99 217 19.5 30.3 32.1 28.6 합계 174 277 308 759 100.0 x 2 =48.050, df=8, p=.000-110 -
< 표 Ⅲ-124> 수업보조기능-중학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 3 8 19 30 1.9 3.4 5.9 4.2 그렇지않다 18 30 33 81 11.5 12.8 10.2 11.3 보통이다 39 52 90 181 24.8 22.1 27.9 25.3 대체로그렇다 69 83 116 268 43.9 35.3 35.9 37.5 매우그렇다 28 62 65 155 17.8 26.4 20.1 21.7 합계 157 235 323 715 100.0 x 2 =13.150, df=8, p=.107 2) 교사역할기능 교사의수업을대신해주는기능을수행하도록한다 는질문을통해로 봇의교사역할기능에대한요구를조사하였다. 전체적으로살펴보면, 전 혀그렇지않다 와 그렇지않다 에답한부정적인응답 51.9% 로 매우그 렇다 와 대체로그렇다 에답한긍정적응답 23.4% 보다훨씬높게나타나 대부분부정적으로인식하고있음을알수있었다. 교사, 학부모, 학생간 의부정적응답비율은교사 68.3%, 학부모 53.6%, 학생 42.0% 순으로나 타나교사의부정적응답이가장높았다. 특히중학교에서는 전혀그렇지않다 라는응답이 29.2% 로가장높게 나타났다. < 표 Ⅲ-125> 교사역할기능-응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 124 138 141 403 37.5 27.0 22.3 27.3 그렇지않다 102 136 124 362 30.8 26.6 19.7 24.6 보통이다 67 136 161 364 20.2 26.6 25.5 24.7 대체로그렇다 26 71 75 172 7.9 13.9 11.9 11.7 매우그렇다 12 31 130 173 3.6 6.1 20.6 11.7 합계 331 512 631 1474 100.0 x 2 =115.211, df=8, p=.000-111 -
< 표 Ⅲ-126> 교사역할기능-학교급별 빈도( 명) 비율 (%) 초중전체초중전체 전혀그렇지않다 194 209 403 25.6 29.2 27.3 그렇지않다 180 182 362 23.7 25.5 24.6 보통이다 198 166 364 26.1 23.2 24.7 대체로그렇다 86 86 172 11.3 12.0 11.7 매우그렇다 101 72 173 13.3 10.1 11.7 합계 759 715 1474 100.0 x 2 =6.937, df=4, p=.139 < 표 Ⅲ-127> 교사역할기능-초등학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 60 80 54 194 34.5 28.9 17.5 25.6 그렇지않다 56 75 49 180 32.2 27.1 15.9 23.7 보통이다 42 73 83 198 24.1 26.4 26.9 26.1 대체로그렇다 13 32 41 86 7.5 11.6 13.3 11.3 매우그렇다 3 17 81 101 1.7 6.1 26.3 13.3 합계 174 277 308 100.0 x 2 =99.900, df=8, p=.000 < 표 Ⅲ-128> 교사역할기능-중학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 64 58 87 209 40.8 24.7 26.9 29.2 그렇지않다 46 61 75 182 29.3 26.0 23.2 25.5 보통이다 25 63 78 166 15.9 26.8 24.1 23.2 대체로그렇다 13 39 34 86 8.3 16.6 10.5 12.0 매우그렇다 9 14 49 72 5.7 6.0 15.2 10.1 합계 157 235 323 715 100.0 x 2 =37.723, df=8, p=.000 3) 친구역할기능 학생들과함께놀아주는친구의역할을하게한다 는질문으로로봇의 친구역할기능에대한요구를조사하였다. 전체적으로보면 매우그렇다 - 112 -
와 대체로그렇다 에답한긍정적인식이 40.5%, 전혀그렇지않다 와 그 렇지않다 에답한부정적인식 28.9% 로나타나긍정적인식이우세함을 알수있다. 특히학생의경우, 매우그렇다 의응답률이가장높게나타났 으며, 긍정적인반응이 46.9% 로다른집단에비해높게나타났다. 반면, 교사는부정적응답을 34.8%, 긍정적응답을 32.7% 제시해부정적 인견해가다소높게나타났다. < 표 Ⅲ-129> 친구역할기능-응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 41 44 90 175 12.4 8.6 14.3 11.9 그렇지않다 74 85 91 250 22.4 16.6 14.4 17.0 보통이다 108 191 154 453 32.6 37.3 24.4 30.7 대체로그렇다 83 122 129 334 25.1 23.8 20.4 22.7 매우그렇다 25 70 167 262 7.6 13.7 26.5 17.8 합계 100.0 x 2 =85.318, df=8, p=.000 < 표 Ⅲ-130> 친구역할기능-학교급별 빈도( 명) 비율 (%) 초중전체초중전체 전혀그렇지않다 74 101 175 9.7 14.1 11.9 그렇지않다 105 145 250 13.8 20.3 17.0 보통이다 229 224 453 30.2 31.3 30.7 대체로그렇다 196 138 334 25.8 19.3 22.7 매우그렇다 155 107 262 20.4 15.0 17.8 합계 759 715 1474 100.0 x 2 =28.198, df=4, p=.000-113 -
< 표 Ⅲ-131> 친구역할기능-초등학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 20 18 36 74 11.5 6.5 11.7 9.7 그렇지않다 36 40 29 105 20.7 14.4 9.4 13.8 보통이다 59 105 65 229 33.9 37.9 21.1 30.2 대체로그렇다 45 80 71 196 25.9 28.9 23.1 25.8 매우그렇다 14 34 107 155 8.0 12.3 34.7 20.4 합계 174 277 308 759 100.0 x 2 =84.651, df=8, p=.000 < 표 Ⅲ-132> 친구역할기능-중학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 21 26 54 101 13.4 11.1 16.7 14.1 그렇지않다 38 45 62 145 24.2 19.1 19.2 20.3 보통이다 49 86 89 224 31.2 36.6 27.6 31.3 대체로그렇다 38 42 58 138 24.2 17.9 18.0 19.3 매우그렇다 14 34 107 155 8.0 12.3 34.7 20.4 합계 174 277 308 759 100.0 x 2 =20.222, df=8, p=.010 4) 놀이지원기능 학생들이지루해할때, 학생들을즐겁게해줄수있는기능을하게한 다 라는질문을통해로봇의놀이지원기능에대한요구를조사하였다. 전 체적으로 매우그렇다 는항목에 29.0% 로제일많이응답하였다. 그리고 매우그렇다 와 대체로그렇다 에답한긍정적응답이 57.7% 로 전혀그렇 지않다 와 그렇지않다 에답한부정적응답 17.3% 보다월등히앞섰다. 특히, 놀이지원기능은긍정적인응답이교사(48.9%) 나학부모(53.7%) 보 다학생들에게서 65.6% 로훨씬높게나왔다. - 114 -
< 표 Ⅲ-133> 놀이지원기능-응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 19 22 44 85 5.7 4.3 7.0 5.8 그렇지않다 56 58 55 169 16.9 11.3 8.7 11.5 보통이다 94 157 118 369 28.4 30.7 18.7 25.0 대체로그렇다 111 169 143 423 33.5 33.0 22.7 28.7 매우그렇다 51 106 271 428 15.4 20.7 42.9 29.0 합계 331 512 631 1474 100.0 x 2 =123.849, df=8, p=.000 < 표 Ⅲ-134> 놀이지원기능-학교급별 빈도( 명) 비율 (%) 초중전체초중전체 전혀그렇지않다 41 44 85 5.4 6.2 5.8 그렇지않다 73 96 169 9.6 13.4 11.5 보통이다 180 189 369 23.7 26.4 25.0 대체로그렇다 216 207 423 28.5 29.0 28.7 매우그렇다 249 179 428 32.8 25.0 29.0 합계 759 715 1474 100.0 x 2 =13.795, df=4, p=.008 < 표 Ⅲ-135> 놀이지원기능-초등학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 12 11 18 41 6.9 4.0 5.8 5.4 그렇지않다 27 25 21 73 15.5 9.0 6.8 9.6 보통이다 48 85 47 180 27.6 30.7 15.3 23.7 대체로그렇다 54 99 63 216 31.0 35.7 20.5 28.5 매우그렇다 33 57 159 249 19.0 20.6 51.6 32.8 합계 174 277 308 759 100.0 x 2 =95.378, df=8, p=.000-115 -
< 표 Ⅲ-136> 놀이지원기능-중학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 7 11 26 44 4.5 4.7 8.0 6.2 그렇지않다 29 33 34 96 18.5 14.0 10.5 13.4 보통이다 46 72 71 189 29.3 30.6 22.0 26.4 대체로그렇다 57 70 80 207 36.3 29.8 24.8 29.0 매우그렇다 18 49 112 179 11.5 20.9 34.7 25.0 합계 157 235 323 715 100.0 x 2 =43.119, df=8, p=.000 5) 생활관리지원기능 학생들의출결, 건강, 기분등학생들의교내생활전체를관리하도록 한다 라는질문으로로봇의생활관리지원기능에관한요구를조사하였다. 보통이다 라는항목에 36.3% 로가장많은응답이나왔으나, 매우그렇다 와 대체로그렇다 에답한긍정적인식이 41.0%, 전혀그렇지않다 와 그 렇지않다 라는부정적응답이 22.7% 로나와긍정적인식이다소높게나 타났다. 특히초등학교학생의경우긍정적인응답이 53.0% 로가장높게나타났으 며, 부정적인응답은초등학교교사들에게서 33.4% 로가장높게나타났다. < 표 Ⅲ-137> 생활관리지원기능-응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 33 32 57 122 10.0 6.3 9.0 8.3 그렇지않다 68 72 72 212 20.5 14.1 11.4 14.4 보통이다 114 211 210 535 34.4 41.2 33.3 36.3 대체로그렇다 84 123 135 342 25.4 24.0 21.4 23.2 매우그렇다 32 74 157 263 9.7 14.5 24.9 17.8 합계 331 512 631 1474 100.0 x 2 =57.001, df=8, p=.000-116 -
< 표 Ⅲ-138> 생활관리지원기능-학교급별 빈도( 명) 비율 (%) 초중전체초중전체 전혀그렇지않다 55 67 122 7.2 9.4 8.3 그렇지않다 110 102 212 14.5 14.3 14.4 보통이다 270 265 535 35.6 37.1 36.3 대체로그렇다 173 169 342 22.8 23.6 23.2 매우그렇다 151 112 263 19.9 15.7 17.8 합계 759 715 1474 100.0 x 2 =6.051, df=4, p=.195 < 표 Ⅲ-139> 생활관리지원기능-초등학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 17 13 25 55 9.8 4.7 8.1 7.2 그렇지않다 41 45 24 110 23.6 16.2 7.8 14.5 보통이다 60 114 96 270 34.5 41.2 31.2 35.6 대체로그렇다 42 68 63 173 24.1 24.5 20.5 22.8 매우그렇다 14 37 100 151 8.0 13.4 32.5 19.9 합계 174 277 308 759 100.0 x 2 =,72.467 df=8, p=.000 < 표 Ⅲ-140> 생활관리지원기능-중학교응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모학생전체교사학부모학생전체 전혀그렇지않다 16 19 32 67 10.2 8.1 9.9 9.4 그렇지않다 27 27 48 102 17.2 11.5 14.9 14.3 보통이다 54 97 114 265 34.4 41.3 35.3 37.1 대체로그렇다 42 55 72 169 26.8 23.4 22.3 23.6 매우그렇다 18 37 57 112 11.5 15.7 17.6 15.7 합계 157 235 323 715 100.0 x 2 =8.099, df=8, p=.424-117 -
6) 특수교육지원요구기능 교실수업에로봇이도입될경우, 아래영역중, 가장도움이많이될 것같다고생각되는순서대로해당번호를기입해주십시오. 라는질문을 통해특수교육의지원을위해로봇이갖추어야하는필수적인기능에대한 요구를조사하였다. 특수교육지원을위한로봇의필수적인기능 1 순위에서는, 친구기능 이 46.3%, 교수학습지원기능 이 42.6% 로상대적으로높은반응을보여주었 다. 특히, 학부모는 친구기능 을 61.1% 로가장많이선택한반면, 교사의 경우 47.2% 로 교수학습지원기능 을가장많이선택한것으로나타났다. 생활지도및상담기능, 학급운영기능 및 교실관리및보건기능 은모 두 3.7% 로낮게나타났다. 특수교육의지원을위한로봇의필수적인기능 2 순위에서는, 교실관리및보 건기능 이 33.3%, 교수학습지원기능 이 25.9% 로상대적으로높은반응을보여 주었으며, 친구기능, 생활지도및상담기능 이각각 16.7%, 14.8% 로그다음 순으로나타났다. 학급운영기능 은 9.3% 로상대적으로낮은반응을드러냈다. 특수교육의지원을위한로봇의필수적인기능 3 순위에서는, 학급운영 기능 이 25.9%, 교실관리및보건기능 이 24.1% 로상대적으로높은반응 을보여주었으며, 생활지도및상담기능, 친구기능 이각각 22.2%, 16.7% 로그다음순으로나타났다. < 표 Ⅲ-141> 특수교육지원요구기능 1순위-응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모전체교사학부모전체 교수학습지원기능 17 6 23 47.2 33.3 42.6 생활지도및상담기능 2 0 2 5.6 0.0 3.7 학급운영기능 1 1 2 2.8 5.6 3.7 교실관리및보건기능 2 0 2 5.6 0.0 3.7 친구기능 14 11 25 38.9 61.1 46.3 합계 36 18 54 100.0 x 2 =4.073, df=4, p=.396-118 -
< 표 Ⅲ-142> 특수교육지원요구기능 2순위-응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모전체교사학부모전체 교수학습지원기능 9 5 14 25.0 27.8 25.9 생활지도및상담기능 2 6 8 5.6 33.3 14.8 학급운영기능 4 1 5 11.1 5.6 9.3 교실관리및보건기능 13 5 18 36.1 27.8 33.3 친구기능 8 1 9 22.2 5.6 16.7 합계 36 18 54 100.0 x 2 =8.936, df=4, p=.063 < 표 Ⅲ-143> 특수교육지원요구기능 3순위-응답자별 빈도( 명) 비율 (%) 교사학부모전체교사학부모전체 교수학습지원기능 4 2 6 11.1 11.1 11.1 생활지도및상담기능 8 4 12 22.2 22.2 22.2 학급운영기능 10 4 14 27.8 22.2 25.9 교실관리및보건기능 9 4 13 25.0 22.2 24.1 친구기능 5 4 9 13.9 22.2 16.7 합계 36 18 54 100.0 x 2 =.681, df=4, p=.954 7) 정신지체아동지원요구기능 정신지체아동을지도및지원하기위해로봇이갖추어야할기능을자유롭게기술하도록질문한결과, 다음과같은의견들이제시되었다. - 119 -
< 표 Ⅲ-144> 정신지체아동지원요구기능 수업지원개별학습지원학교생활지원교실관리및보건지원 내용 - 학습속도가느리거나반복학습이요구될때, 흥미와동기유지 시키는교수학습도우미 - 학습자를분석하여학습자오개념을알려주는교수도우미 - 수준이다양한정신지체아동특성에맞게, 개별화된수업을위한 다양한수준의프로그램을제공 - 견고성과안전성, 신속성을유지한기초교수학습도우미 - 일정알림기능제공 - 정신지체아동의의사를정확히이해하여교사에게알려주는역할제공 - 정신지체아동의인지판단을돕는학교생활도우미 - 학습및교내외이동시안전을유지시키는가이드역할 - 독서, 축구등학습과놀이를함께하는친구역할제공 - 휠체어밀기등혼자하기힘든일을도와주는친구역할제공 - 긴급상황을사전에탐지ㆍ제거하는기능제공 - 긴급상황이생길때알려주는알림이역할 - 쉽고간단하게신변처리를돕는기능제공 - 식사및위생도우미역할제공 - 휠체어자체를부착한로봇제작 8) 시각장애아동지원요구기능 시각장애아동을지도및지원하기위해로봇이갖추어야할기능을자유롭게기술하도록질문한결과, 다음과같은의견들이제시되었다. - 120 -
< 표 Ⅲ-145> 시각장애아동지원요구기능 수업지원 내용 - TTS(Text to Speech) 기능과같이시각적자료를청각화할수있는 - 다양한기능이포함되어, 학습내용을음성으로읽어주는기능제공 다양한음색의음성을제공하여흥미를유발함 개별학습 지원 - 수업내용을점자로프린트해주는실시간필기도우미 학교생활지원교실관리및보건지원 - 시각장애아동의안전한이동성을보장하고, 의사소통이가능한 지능형도우미기능 - 길이나방향등을안내해주는안내도우미( 안내견) 역할제공 - 주위의사물이나음성을인식하고알려주는위험알림음성시스템탑재 - 시각장애아동의현재위치를알려주는기능탑재 9) 청각장애아동지원요구기능 청각장애아동을지도및지원하기위해로봇이갖추어야할기능을자유롭게기술하도록질문한결과, 다음과같은의견들이제시되었다. < 표 Ⅲ-146> 청각장애아동지원요구기능 수업지원개별학습지원학교생활지원 - 내용 입모양을보고학습할수있는구화학습기능제공 - 음성정보를시각정보를변환할수있는기능및소리증폭기능제공 - 다양한표현이가능하도록, 로봇의손과팔이자연스럽게움직이 - 도록설계 촉감이좋은재질로로봇의외피를구성 - 조음지도, 발성지도, 수화, 쓰기공부를도와주는기초학습도우미 - - 외부의음성을인식하여청각장애아동이인식할수있도록알려 주는역할제공 안전성과신속성필수 교실관리및 보건지원 - 수화가가능하고, 문자정보를제공할수있는로봇설계 - 121 -
10) 지체부자유아동지원요구기능 지체부자유아동을지도및지원하기위해로봇이갖추어야할기능을자유롭게기술하도록질문한결과, 다음과같은의견들이제시되었다. < 표 Ⅲ-147> 지체부자유아동지원요구기능 내용 개별학습지원 - 노트및책정리, 글쓰기돕기 학교생활지원 - 안전성과신속한이동성에기반한친구의역할제공 교실관리및 보건지원 - 갑작스럽게발생하는경련과발작을감지하고대처할수있는기능제공 - 불편한신체표현을돕기위한다양한기능들이요구됨( 식사지도, 휠체어도우미, 신변처리도우미) 11) 기타특수교육지원요구기능 기타특수교육지원을위해요구되는기능을자유롭게기술하도록질문한결과, 다음과같은의견이제시되었다. < 표 Ⅲ-148> 기타특수교육지원요구기능 수업지원 - 내용 학습동기및흥미를유발할수있는프로그램제공 개별학습지원 - 아이들의특성이극단적으로다르므로, 개별화된로봇의개발이필수적임 학교생활지원 - 이탈이잦은특수교육아동들의특성상교문지킴이, 역할을제공하는것이필요 - 친구또는보호자같은인터페이스제공 교실지킴이 교실관리및 보건지원 - 특수교육아동들의신체발달을돕기위해다양한운동을안전하고재미있게할수있도록돕는로봇설계 - 신변처리를돕기위한기능이요구됨 - 위험을알려주고신속하게대처할수있도록도와주는기능이필수적으로요구됨 - 122 -
4. 종합논의 본연구에서실시한설문조사결과를종합적으로논의해보면다음과 같다. 가. 로봇의교육적활용에관한인식조사결과논의 1) 로봇의교육적활용에관한일반적인식 지능형로봇에관한일반적인인식수준을조사하기위해교사역할로 봇, 친구역할로봇, 학습보조도구역할로봇에관한인식수준을조사하였 다. 조사결과, 친구역할과학습보도도구역할의경우긍정적으로나타났 으나, 교사역할로봇에관한인식은부정적으로나타났다. 특히교사의경 우다른집단에비해부정적인인식이높았다. 그러나학생의경우, 모든 역할에있어서긍정적인시각을드러냈다. 특히초등학생의경우다른집 단에비해높은기대수준을드러냈다. 마지막으로로봇에관한교육이정규교육과정을통해이루어질필요가 있느냐는질문에는전반적으로긍정적인시각을드러냈다. 특히학생과학 부모의경우긍정적인견해가높았으나, 교사의경우상대적으로낮게나 타났다. 이러한결과는새로운교육미디어로서로봇의도입가능성에대해 어린학생들의견해는상당히긍정적이지만, 교사들의경우다소회의적인 시각을지니고있는것으로해석할수있다. 2) 로봇의교육적활용효과에관한인식 로봇을교육적으로활용할경우학업성취수준이나동기수준, 교사와학 생편의성, 안전성측면에서의효과성에관한인식수준을조사하였다. 조 사결과, 인지적효과, 정의적효과, 교사편의성, 학생편의성, 안전성측 - 123 -
면에서모두긍정적인견해가높게나타났으며, 특히정의적효과및교사 와학생편의성에관한긍정적인식수준이높게나타났다. 이에반해인 지적효과및안전성에관한인식수준은부정적인견해보다긍정적견해 가다소높게나타났으나, 다른항목에비해낮은수준으로나타났다. 이는 로봇의교육적활용이학습자의동기유발이나교사업무편의성측면에 서는효과가있을것이다 라는의견에는대부분동의하지만, 안전성이나학 업성취면에서의효과에대한인식은다소회의적인것으로해석할수있 다. 3) 시사점 로봇의교육적활용에관한인식조사결과는교육용로봇개발및활용방안연구에있어다음과같은시사점을제시한다. 첫째, 대부분의수요자들이긍정적으로인식하고있는친구역할및교수학습보조도구로써의역할을강화할수있는기능을개발하고활용방안을제시해줄필요가있다. 둘째, 교사집단이다른집단에비해상대적으로로봇활용수업에관해부정적으로인식하고있기때문에교사들의업무와수업보조를효과적으로지원하기위한기능들에관한연구가필요하며, 현장교사들을대상으로한심층적인면담을통해필요한기능들을구현할필요가있다. 셋째, 로봇의교육적활용효과에관한인식수준이정의적효과및편의성측면에서는긍정적인식수준이높게나타났지만, 인지적효과및안전성측면에서는상대적으로낮게나타났다. 이러한점을고려하여로봇이단지새로운매체를교실에도입함으로인한신기효과라기보다실질적으로학생들의교수학습활동을지원하고학습자의학업성취와같은인지적측면의발달을도울수있는기능과활용방안에대한세밀한연구가필요함을시사한다. - 124 -
나. 로봇의교육적활용을위한요구조사결과논의 1) 로봇의일반기능요구 지능형로봇을교육적으로활용하기위해갖추어야할기능도출을위해 요구기능을조사하였으며, 교육용로봇의형태와성별, 재질, 크기, 이동수 단및교육용로봇이갖추어야할특성, 인식기능, 지능에대한요구사항 을조사하였다. 조사결과, 교육용로봇의형태는인간과유사한형태인휴머노이드형을 가장선호하며, 로봇의성별은특정성별이없는것을가장선호하였다. 특 별히남자와여자의선호도를비교해보았을때, 남자보다는여자를선호하 는것으로나타났다. 유사한재질을가장선호하였다. 로봇의재질은휴머노이드형과일치하게사람피부와 로봇의크기에대한의견은전체적으로 아동키정도를가장선호하였으나, 교사와학부모의경우아동키정도를 가장선호하였으나, 학생의경우어른키정도를선호함으로써상반된견 해를드러냈다. 교육용로봇이갖추어야할필수특성은안전성, 지능, 인 터페이스순으로드러났으며, 사람피부와유사한재질을선호한특성과일치하게 교육용로봇의이동수단은휴머노이드형과 2족보행을선호하는 것으로나타났다. 2 순위의경우, 교사와학부모는바퀴형태를, 학생은비 행형태를선호하는것으로드러났다. 교육용로봇이갖추어야할인식기 능은감성인식기능, 시각인식기능, 음성인식기능순으로선호하였으며, 교 사에비해학부모와학생의경우감성인식기능을더선호하는것으로나타 났다. 특수학교교사의경우, 시각인식기능과음성인식기능을더중요하게 생각하는것으로나타났으며, 이는특수아동의장애특성에따른요구로 해석되어진다. 마지막으로교육용로봇이갖추어야할지능의경우, 인지판 단, 자율제어, 감정표현순으로나타났으며, 학생및특수교육교사와학부 모의경우감정표현기능을선호하였다. - 125 -
2) 로봇의교육적기능요구 로봇의교육적활용을위해요구되는기능을조사하였으며, 수업보조 기능, 교사역할기능, 친구역할기능, 놀이지원기능, 생활관리지원기 능에대한요구를조사하였다. 또한특수교육교사및학부모를대상으로 특수교육지원요구기능및장애아동특성별요구되는기능을조사하였 다. 조사결과, 수업보조및친구역할, 놀이지원기능, 생활관리지원기 능에대한요구수준은높게나타났으나, 교사역할기능에대한요구수 준은부정적으로나타났다. 이는로봇활용에대한인식수준조사결과와 일치하는것으로, 로봇이교사의역할을수행하는것이가능하지않으며, 불필요하다고인식하는것을의미한다. 특수교육지원요구기능은친구기 능, 교실관리및보건, 교수학습지원기능순으로나타났다. 정신지체아 동지원및시각장애, 청각장애아동, 지체부자유아동지원을위한요구 기능으로교내외이동및안전관리기능, 긴급상황알림기능, 의사소통 지원기능, 장애아동현위치알림기능등에대한요구가높았으며특수 아동의특성을고려한로봇설계나개발자체에대한요구사항들이제시 되었다. 3) 시사점 로봇의교육적활용을위한요구기능조사결과는교육용로봇개발및활용방안연구에있어다음과같은시사점을제시한다. 첫째, 대부분의수요자들은교육용로봇이인간과유사한형태로개발되기를요구하고있으므로교육용로봇개발에있어이러한요구를적극반영할필요가있다. 둘째, 로봇의크기에대한요구에있어서교사및학부모와학생의의견이양분됨을알수있다. 이는실제다양한크기의로봇을현장에적용해봄으로써보다효율적인역할을수행할수있는로봇의크기를결정해야 - 126 -
할것이다. 셋째, 로봇이갖추어야할필수기능으로대부분의수요자들은감정표현기능을선호하는경향을보이고있으며, 이는교육용로봇과아동과의감정적교류와같은상호작용기능에대한요구가높은것을의미한다. 넷째, 로봇의교육적활용분야중활용효과성을크게기대할수있는영역은특수교육분야이다. 따라서다양한특수교육지원을위한요구기능들을수용한로봇개발이필요할것이다. - 127 -
IV. 로봇의교육적활용을위한적정기능 도출및서비스모델개발 학교교육에지능형로봇을도입함으로써교육서비스의질적개선및학습효과의극대화를추구하기위해서는적절하고구체적인활용방안및서비스모델을제시할필요가있다. 따라서이장에서는국내외교육용로봇관련선행연구사례분석을통해도출된다양한로봇의교육적활용방안및효과요인과실수요자인식및요구조사결과를토대로지능형로봇의교육적활용을위한적정기능을유형화하고그에따른세부기능들을도출하였다. 이러한역할유형화및세부기능도출은교수학습활동뿐아니라, 학교생활전반에걸쳐발생하는교사와학생의다양한교육활동을고려하여하였으며, 전체연구진및교육전문가, 현장교사들의의견수렴및협의를통해도출하였다. 도출된지능형로봇의역할및세부기능을토대로현장적용가능한지능형로봇의교육서비스모델을개발하였으며, 개발된서비스모델에따른상세서비스시나리오를개발하였다. 1. 서비스모델개발방향 가. 서비스모델개발영역선정 지능형로봇을통한교육서비스대상은초등학교와중학교학생및교 사, 학부모로선정하였으며, 서비스영역은교수학습지원활동과생활지 도지원, 특수교육지원을위한활동으로하였다. 교수학습지원서비스모델의경우, 교과특수적인지원서비스기능은 지양하고, 교과공통적으로활용가능한지원서비스들로구성하였으며, 놀 - 128 -
이학습(playful learning) 지원과같은서비스모델을함께제시함으로써, 지능형로봇의기술적특성을활용하여재미와학습효과를극대화하고, 실수요자인학생들의높은요구사항(needs) 을반영하였다. 생활지도지원서비스모델의경우, 학급운영및생활지도와상담, 교실 관리및보건관리지원서비스를위한모델을지능형로봇의기술적특성 및실수요자요구사항을고려하여제시하였다. 특수교육지원서비스모델의경우, 특수아동의개별특성에따른교 수학습지원기능과생활지도지원기능으로하여제시하였다. 나. 서비스모델개발기준설정 서비스모델개발의기준으로, 로봇활용교육의효과성, 실수요자요구 사항, 현장적용적합성으로설정하였다. 로봇활용교육의효과성은학업 성취도, 문제해결력, 창의성과같은인지적영역에대한효과와흥미와동 기, 몰입(flow) 과같은정의적영역에대한효과성을함께고려하였다. 실수요자요구사항의경우, 설문조사를통해도출된지능형로봇의교 육적활용을위한수요자인식및요석연구결과를반영하였다. 즉, 교사와학생들은교수학습보조도우미, 친구역할로봇에대해긍정적인 시각을보였으며, 교사역할로봇에대해부정적인견해를드러냈음을고 려하여서비스모델개발시교수학습을포함한교육활동을포괄적으로 지원하기위한도구및친구또는동료학습자로써의로봇역할에따른서 비스모델을제시하되, 교사로써의로봇역할에따른서비스모델은고려 하지않았다. 또한, 지능형로봇의현재기술성숙도와경제성, 현장적용 가능성등을고려한모델을제시함으로써현장적용가능성을최대화하였 다. - 129 -
2. 로봇의교육적활용을위한적정기능및역할 지능형로봇의교육적활용을위한서비스모델개발을위해먼저적정 기능및역할을유형화하였다. 기능은크게교수학습지원기능, 생활지도 지원기능, 특수교육지원기능으로된다. 교수학습지원기능은어학 학습지원, 수업시연및수업관리, 과제관리, 모둠활동지원, 원격수업참여 지원, 교육적놀이지원서비스등으로된다. 생활지도지원기능은학 급운영, 생활지도및상담, 교실관리및보건기능등으로되며, 특수 교육지원기능은특수아동의개별특성에따른교수학습지원기능과 생활지도지원기능으로된다. 도출된기능의세부적인내용은다음 < 표 Ⅳ-1> 과같다. < 표 Ⅳ-1> 로봇의교육적활용을위한기능분류 교수학습지원 영역어학학습지원수업시연과제관리수업관리 세부기능 정보및자료검색지원말하기, 읽기, 쓰기, 듣기지원역할학습지원 수업과정안내수업진행시연 ( 문제풀이, 실험실습, 쓰기등) 수업결과활용안내과제시연 과제공지및검색과제시연및자료검포트폴리오공유지원과제평가 수업절차안내및학습자행동모니터링학습이력관리수업촬영및실시간전송학습활동모니터링학습집중도모니터링학습환경최적화지원학습자단말기통제 - 130 -
교수학습지원 생활지도지원 특수교육지원 영역 원격수업참여지원 모둠활동지원 교육적놀이지원 학급운영 생활지도및상담 교실관리및보건 교수학습지원 생활지도 세부기능 원격수업재생및참여지원화상회의지원디지털리터러시지원 e-book 및자료검색지원원격협력학습지원 모둠편성지원모둠활동안내학습정보검색학습자상호작용지원학습자활동공유지원시연및타이머기능발표아동및모둠선정모둠별활동평가관리 다양한학습용게임기능사진및동영상촬영및편집기능상호작용놀이기능 공지및안내방문객인솔및길안내학습준비물, 과제관리출결및각종행사기록관리 실내정숙지도바른말쓰기지도예절교육학부모및학생상담지원 교실청소및보안관리건강관리지원 ( 급식, 살균기능등) 응급상황대처기능 모의실험및시연특수아동용자료검색지원특수아동용수업보조특수아동용교육적놀이지원특수아동용맞춤학습정보제공 등하교지도및이동보조주변정리및청소애완기능의사소통보조건강관리및위급상황대처 - 131 -
3. 로봇의교육적활용을위한서비스모델및시나리오 로봇의교육적활용을위한적정기능및개발기준을토대로서비스모 델및상세서비스시나리오를개발하였다. 서비스모델은크게교수학습 지원서비스, 생활지도지원서비스, 특수교육지원서비스로된다. 가. 교수학습지원서비스 교수학습은학교교육의핵심영역으로지능형로봇을교수학습활동 에활용할경우, 기존의주된교육매체인컴퓨터에비해개별학습자에게 더욱친근하고적절한맞춤형서비스를제공할수있을뿐아니라, 다양한 형태의상호작용지원이가능하다. 교수학습지원을위한서비스모델은 크게교사주도활동(Teacher Directed Activity) 지원서비스와학생주도 활동(Learner Directed Activity) 지원서비스로된다. 교사주도활동 의경우, 지능형로봇은주로교사의수업진행활동보조를위한보조교 [ 그림 Ⅳ-1] 교수학습지원서비스모델 - 132 -
사의역할을수행하게된다. 이에반해학생주도활동의경우, 로봇이주 로친구나동료학습자의역할을수행함으로써학습자의흥미를유발하고 학습으로의몰입을유도하며, 네트워크기능을통해다양한학습자료를 제공할뿐아니라, 원격학습, 협력학습서비스제공이가능하다. 이러한교수학습지원을위한서비스모델은교사주도활동지원을위 한 3 가지세부모델, 학생주도활동지원을위한 4가지세부모델로 되며, 각모듈은교실및교수학습상황에맞게재구성되어활용될수있 다. 또한이는모든교과수업에공통적으로적용가능한서비스모델이며, 각모델별상세서비스시나리오를함께개발하였다. 1) 수업시연서비스모델 가 ) 수업시연서비스모델수업시연서비스모델은수업도입부에서수업절차를안내하고학습활동을시연하는수업과정안내기능과수업진행중문제풀이나실험실습시연기능을포함한다. 또한수업마무리단계에서수업결과활용방안 [ 그림 Ⅳ-1] 수업시연서비스모델 - 133 -
및적용시연과과제절차및방법을제시하는기능등을포함한다. 이러한모델을도식화하면위 [ 그림 Ⅳ-2] 와같다. 나 ) 수업시연서비스기능 위수업시연서비스모델에따른세부적인기능은다음 < 표 Ⅳ-2> 와같다. < 표 Ⅳ-2> 수업시연서비스모델의기능분류 대분류중분류소분류설명 수업도입부시연 수업진행시연 수업마무리시연 수업과정안내 문제풀이시연 실험시연 실기시연 쓰기시연 수업결과적용시연 과제시연 수업절차시연 학습활동시연 문제풀이단계제시 단계별팁제공 실험절차제시 실험방법제시 실기절차제시 실기방법제시 쓰기절차제시 쓰기방법제시 수업결과활용방법안내 수업결과활용예시제공 수업의도입부, 진행, 마무리단계별절차를간략하게제시함으로써개요파악지원 수업도입부의동기유발을위한학습활동방법을구체적으로시연 문제풀이의단계별절차와활동방법의구체적제시또는시뮬레이션 문제풀이의단계별팁또는힌트를제공하여문제해결을조력함 실험의단계별절차를영상및음성등을통해구체적으로제시 실험의단계별방법을영상및음성등을통해구체적으로제시 실기의단계별절차또는핵심사항을영상및음성등을통해구체적으로제시 실기의단계별방법또는팁을영상및음성등을통해구체적으로제시 쓰기의단계별절차를구체적으로설명또는시뮬레이션제시 쓰기의단계별방법을구체적으로설명또는시뮬레이션제시 수업결과를응용할수있는구체적인방법을영상또는음성으로설명제시 수업결과를활용한우수사례로구성된콘텐츠재생또는다운로드기능지원 과제절차제시과제를수행하기위한단계별절차를구체적으로제시 과제방법제시 과제를수행하기위한단계별방법을구체적으로제시 - 134 -
다 ) 수업시연서비스시나리오실제 병수네반에서는음악시간에 님이오시는지 합창을하기로하였다. 음 악선생님은로봇을통해오늘수업과정을안내해주신다. 사전에로봇에 설정해둔수업정보를통해로봇은 파트별합창곡을검색하여준비하여온상태이다. 님이오시는지 의악보와주요내용, 음악선생님은로봇이 화면에제시하는내용을간단히보여주며학생들에게오늘수업의절차와 합창활동을시연한다. 수업시간에배운노래를바탕으로집에가서더 연습하여수행평가를실시하겠다는음악선생님의말씀에병수는부담을 느끼고표정이어두워진다. 로봇은병수의표정을읽고 병수야, 너무걱정 하지마, 오늘수업때연습한내용영상과파트별합창노하우자료가있 으니그걸보면될거야. 라는메시지를전송한다. 현주네반에서는수학수업이진행되고있다. 오늘은이차방정식에대 해서배워볼거야. 라는수학선생님말씀에로봇은사전에설정해둔수업 정도를통해준비한이차방정식의개념과주요문제유형을송출한다. 선 생님은이차방정식의개념을설명하면서각종그래프와예제를실시간으로 제공해주는로봇의시연덕택에매우편리하다. 개념설명을마친후제대 로학생들이이해했는지확인하기위해각자 3문제를풀어보도록지시하 자, 몇몇아이들은문제를풀지못해끙끙댄다. 로봇은교실을스르륵돌아 다니면서어려움을겪고있는현주에게다가간다. 현주야, 이차방정식풀 이에서기본이되는것은인수분해잖아. 라는말과함께로봇가슴에있는 화면상에인수분해예시가시연된다. 로봇의힌트에현주는고마움의표시 로로봇에게윙크를하자, 로봇은얼굴이붉어진다. 문제풀이를모두한 번에완료한승민이는숙제가없지만, 현주는좀더연습이필요한것으로 자동분석되어해결하지못한문제와유사한문제풀이숙제가자동부과된 다. 미래에과학자가꿈인상흔이는과학실험실수업이너무나재미있어 오늘도기대에차있다. 오늘은물질의가열에대해서공부할차례야. 라는 로봇의공지에상흔이는점심시간에미리실험시연콘텐츠를볼수있도 록로봇에게요청메시지를전송한다. 상흔이와그의짝인미리는로봇을 - 135 -
불러같이실험순서를미리살펴보며, 호기심이가득차게된다. 더욱더직접해보고싶은생각에 점심시간이끝나고과학실로이동한상흔이는 미리살펴본실험시연콘텐츠내용을떠올리며선생님설명을듣자예습 한내용이라더욱머리에쏙쏙들어오는느낌이다. 소금을가열할때는 주의해야할거야. 그이유는왜일까? 라는과학선생님의질문에상흔이 는손을번쩍들고 소금은가열하면톡톡튀는성질이있거든요. 라고자 신있게대답한다. 같은반아이들은 역시에디슨상흔이는달라. 라며함 께웃는다. 준성이네반은논술모의고사를앞두고아침자습시간에다들 글쓰기연습에열중하고있다. 담임교사의작년논술모의고사문제를로 봇에게검색하고이에대한논술시연을할것을명령하였다. 작문시간 진도에대한정보를전송받은로봇은학생들의글쓰기에대한사전지식에 부합하는시연이가능하다. 목차및개요잡기, 각목차별아이디어정리하 기, 단락별두괄식문단구성등에대해서로봇이시연하면학생들이이와 동일한활동을각자진행하는방식으로연습을하다보면어느덧논리적글 쓰기방식에익숙해있는기분이든다. 로봇, 지금설명해준두괄식문단 구성말이야. 내생각에는미괄식으로이렇게구성하면더괜찮을거같은 데한번봐줄래? 라고준성이가질문을하자로봇은준성이의글쓰기활동 정보를제공받아화면에송출한다. 아, 몇가지예를바탕으로해서마지 막문장으로정리하는방식으로썼구나. 준성아참잘했는데? 라고로봇이 칭찬하였고교무실에서행정업무를처리하시던담임교사는준성이의의견 제시를원격으로모니터링하며흐뭇해하신다. 2) 과제관리서비스모델 가 ) 과제관리서비스모델 과제관리서비스모델은과제공지및검색기능, 학습자의과제수행을조 력하기위한과제도우미기능, 과제평가기능등을포함한다. 과제도우미 기능의경우, 과제시연및자료검색지원, 포트폴리오공유지원기능을포 - 136 -
함하고과제평가의경우, 과제채점뿐아니라결과분석및피드백제공 기능을포함한다. 이러한모델을도식화하면다음 [ 그림 Ⅳ-3] 과같다. [ 그림 Ⅳ-3] 과제관리서비스모델 나 ) 과제관리서비스기능 위과제관리서비스모델에따른세부적인기능은다음 < 표 Ⅳ-3> 과같다. < 표 Ⅳ-3> 과제관리서비스모델의기능분류 대분류중분류소분류설명 과제 안내 과제공지 과제검색 학생공지학부모공지학생별부과된과제검색과목별부과된과제검색교사별부과한과제검색 과제의목적, 내용, 수행목표, 제출기한등을학생 에게공지 과제의목적, 내용, 수행목표, 제출기한등을학부 모에게공지 개별학생에게부과된전체과제목록확인및 각과제의구체적내용열람 각과목에해당되는전체과제목록확인및각 과제의구체적내용열람 개별교사가부과한전체과제목록확인및각 과제의구체적내용열람 - 137 -
대분류중분류소분류설명 과제시연 과제절차제시과제수행을위한단계별구체적절차제시 과제방법제시 과제수행을위한단계별구체적방법제시 자료및자원검색지원 자료검색자원검색 과제수행을위한다양한자료검색및열람 과제수행을위한다양한자원검색및열람 과제도우미 템플릿제공지원 템플릿검색템플릿커스터마이징지원 과제내용표현을위한다양한탬플릿검색및 열람 개별학생의개성에맞게과제내용의효과적인 표현을위한템플릿의커스터마이징지원 포트폴리오공유지원 포트폴리오검색포트폴리오탑재 포트폴리오의유사한과제또는누적결과물검 색및열람 개별학생의과제가전체와공유될수있도록포 트폴리오에과제를탑재 과제채점 채점기준입력채점결과저장 과제수행목표에부합하는채점기준을교사가 로봇에게제시또는입력 과제채점결과를로봇이 DB에저장하고교사에 및전송 게자동전송 학급별데이터 학급별과제결과를분석한데이터를로봇이교 과제평가 결과분석 분석학생개인별 사에게리포팅 개별학생의과제결과를분석한데이터를로봇 데이터분석 이교사에게리포팅 학생에게결과 개별학생에게과제결과의피드백을전송하고 결과 피드백제공 이의신청을접수함 피드백 학부모에게결과 학부모에게과제결과의피드백을전송하고이의 피드백제공 신청을접수함 다 ) 과제관리서비스시나리오실제 종례가끝나고로봇은학생들에게 너희들, 내일국사숙제제출일인거 다기억하고있지? 태윤아, 이번에도일정을어기면곤란하다고선생님이 특별관리하라고하셨으니꼭해와야해. 라며공지를한다. 태윤이는아 차하는마음에집에일찍돌아가국사시간에선생님께서내주신과제를 - 138 -
하려고자신의단말기로로봇이보내준과제목록을확인한다. 아, 맞다. 깜빡또잊을뻔했지뭐야. 거였구나. 근데뭐가이리복잡하지? 조선후기인물정약용에대해조사해보는 태윤이는자신의단말기에서정약용을검색해보니다양한정보가한번 에보여서정리를하는데어려움을느낀다. 국사시간에선생님이백과사 전정보를찾는사이트와방법을알려주었는데그것마저기억하고있지못 하는태윤이는로봇에게원격접속하여지원요청메시지를보낸다. 태윤 아, 드디어숙제하기로결심한거야? 대단한걸~ 로봇은태윤이의마음을 읽기라도한듯도와줄태세를미리갖추고있다. 과제가무엇인지확인 했을거구... 그렇담인물검색에있어중요한것이무엇인지여러자료들을 바탕으로하여정리해보도록해봐. 라며조언을하는로봇에게태윤 이는다른친구들이수행했던유사한과제가있는지찾아봐달라며구체적 으로요청을한다. 로봇은지난학기에세종대왕에대해조사했던포트폴리오를검색해보면 도움이될것이라고태윤이에게힌트를준다. 태윤이는포트폴리오에서다 른학생들의이전과제를열람하며인물검색을할때생애년도, 시대적 배경, 업적, 저서, 특징등을가장많은학생들이조사, 정리했다는점을발 견하게된다. 이에힌트를얻은태윤이는기쁜마음에자신이찾은자료를 이러한틀에맞추어정리해보기로한다. 로봇, 저번에국사선생님이 알려주신백과사전사이트로접속해줄래? 거기서추가자료가있는지한 번더살펴봐야겠어. 하는태윤이의말에로봇은미소를지으며 물론이 지. 라고답한다. 찾을수있는모든자료를정리한태윤이는이과제를어떤템플릿으로 작성하면좋을지고심하다가로봇이추천하는다양한템플릿중에서한유 형을택하여조선시대농촌배경을희미하게넣는것으로배경을수정하도 록커스터마이징기능을로봇에게명령한다. 로봇, 정약용은말이야. 내가 조사한바에따르면조선후기중농학파거든... 그래서농촌배경이필요하 단말씀이지. 하는태윤이의말에로봇은 태윤아, 네가미적인감각까지 - 139 -
갖추고있는지미처몰랐어. 라며놀라는표정을짓는다. 과제를모두작성한태윤이는이것을국사선생님께제출하였고, 과제 제출메시지가국사선생님뿐만아니라태윤이엄마한테도전송되었다. 직 장에서근무하시던태윤이엄마는태윤이에게바로전화를걸어왔다. 우 리아들~ 벌써숙제를다했단말이지? 대견하기도해라. 냉장고에있는간 식잘챙겨먹고좀쉬렴. 태윤이는엄마와통화를마친후자신의단말기 에있는과제목록에서국사과제는제출완료라고표시되어있는것을확 인하고뿌듯한마음이생긴다. 다음날학교에출근한국사선생님은태윤이네반학생들의과제제출 현황을로봇에게보고받고, 채점기준을정하여로봇에게입력한다. 기준에 따라채점된결과는로봇에의해자동분석되어교사에게다시리포팅된 다. 국사선생님은로봇의채점결과를리뷰하면서국사학업성취도와지 난번과제평가결과와큰차이를보이는학생들을추려내용을꼼꼼하게 확인해본다. 국사선생님에의해최종확인된과제평가결과는로봇에의 해학생개개인뿐만아니라학부모들에게도피드백된다. 3) 수업관리서비스모델 가 ) 수업관리서비스모델 수업관리서비스모델은수업의효과적인진행을위해수업절차를학습 자들에게안내하거나학습자의일탈행동을모니터링하는기능과수업장 면촬영을통해교사와학습자, 학부모간의실시간모니터링기능을제공 한다. 또한학습참여도와기여도모니터링을통해학습자활동평가를위 한자료로활용가능하며, 학습집중여부를모니터링하여학습자와상황에 적합한학습환경최적화기능을포함한다. 또한수업통제를위해학습자 의단말기화면보기및통제기능등을포함한다. 이러한모델을도식화하면다음 [ 그림 Ⅳ-4] 와같다. - 140 -
[ 그림 Ⅳ-4] 수업관리서비스모델 나 ) 수업관리서비스기능 위수업관리서비스모델에따른세부적인기능은다음 < 표 Ⅳ-4> 와같다. < 표 Ⅳ-4> 수업관리서비스모델의기능분류 대분류중분류소분류설명 수업진행지원 수업의효과적인진행을위한관찰 수업절차관리일탈행동감지 수업진행절차의각단계를학생들에게명확하 게알려줌 수업진행중학생들의일탈행동을관찰하여 교사에게리포팅 학습자성취도 수업에서누적된학습자의성취도결과를분석 학습이력 분석 하고결과를교사에게리포팅 트래킹 학습자 학교생활에서누적된학습자의생활태도를분석 수업모니터링 수업촬영 생활태도분석교사의학습자개인실시간모니터링촬영된수업의 하고결과를교사에게리포팅 개별학습자가수업에서보이는행동의영상촬 영을통해실시간모니터링지원 개별학습자가수업에서보이는행동과수업전 학부모실시간 체장면의영상촬영을통해학부모가실시간 모니터링 모니터링가능함 - 141 -
대분류중분류소분류설명 학습활동 참여도모니터링 학습자별로학습활동에서보이는행동을모니터링한결과를통해참여도를분석하고교사에게리포팅 모니터링 기여도모니터링 학습자별로학습활동에서보이는행동을모니터링한결과를통해기여도를분석하고교사에게리포팅 학습집중 수업중학습자의생체정보인식을통해학습 학습집중여부 정도에따른메시지전송 집중정도를파악하여교사에게리포팅하고집중도저하된학생에게각성메시지전송 모니터링 학습환경 학습집중정도를모니터링하여학습환경최적 최적화지원 화를위한학습분위기전환 단말기 학생단말기화면 수업활동이외의다른사이트접속을차단하기 학습자 통제 제어심신안정지원 보기및통제일탈행동통제 위해학생단말기화면제어를통해통제수업중일탈행동을보이는학생에대한정보를교사에게리포팅하고학생에게경고메시지전송 다 ) 수업관리서비스시나리오실제 성철이는학급에서오락부장을맡고있는활달한학생이다. 하지만가끔 활달함이지나쳐수업시간에주변친구들이집중하는데방해가될만큼의산만함을보이는때가많아선생님께야단을맞곤하는때도종종있다. 특히나국어과목을별로좋아하지않는성철이는국어수업시간에특히나장난이심해국어선생님께찍혔다는소문이돌고있기도하다. 국어수업이시작되고성철이의일탈행동에항상신경을쓰며걱정하는성철이어머니는직장에서컴퓨터를통해로봇이동영상으로실시간모니터링하는수업장면을들여다보며업무를하고있다. 성철이한테국어수업하는동안엄마가계속보고있을거라고얘기해두었으니설마또말썽을부리지는않겠지. 오늘수업은 윤동주의서시 를배울것이라는로봇의공지에는수업이 어떤방식과절차로진행될것인지포함되어있어아이들은수업진행절 - 142 -
차를미리파악할수있다. 수업초반부에소개된전체절차는국어선생 님이수업을단계별로진행할때마다어느절차에해당되는지로봇이명확 하게알려주어이해하기에참편하다. 성철이와부쩍친해진장난꾸러기 동준이는무언가성철이에게속닥속닥잡담을하다가로봇의일탈행동감 지기능에포착된다. 이렇게포착된일탈행동은로봇에의해교사에게리 포팅될뿐만아니라 제공되는것이보통이다. 1차적경고메시지가일탈행동을보이는학생들에게 윤동주의서시 를분석하는데있어운율을찾아보라고하신국어선생 님의말씀에따라학생들은각자의교재를들여다보며열심히생각중이다. 은진이는다음시간사회숙제를미처하지못한것이걱정되어사회교재 를단말기에서로딩하다가경고메시지를받고얼굴이빨개진다. 로봇이 학습자개인을실시간으로모니터링하고이결과를교사에게리포팅하므로 교사는학생의개별일탈행동에대한정보를모두보유하고있을뿐아니 라일탈행동에대한개별교정메시지를실시간으로전송하는것도가능 하다. 수업시간에조는것으로유명한민지는수업에지루함을느끼고점점졸 음이밀려와눈이감기고있는눈치이다. 로봇은이를감지하고민지의동 공크기생체정보를확인하고학습집중정도가저하되었음을교사에게 리포팅하자교실공기청정기능이자동으로강화된다. 민지뿐만아니라 조금학습을지루해하는학생들이있는것으로판단하고국어선생님은 모둠을구성하여 서시 의주제가무엇인지의논해보고발표하는방식으 로수업방법을전환하였다. 성철, 동준이와같은모둠이된보현이는주제 에대해생각하지않고잡담만하는친구들이못마땅한눈치이다. 로봇이 스르륵성철이곁으로이동하여성철엄마가보낸메시지 너자꾸그런 식으로하면, 이번달용돈은없을수도있어. 를보여주자옆에있던다른 아이들이웃음을터뜨린다. 성철이와동준이의학습활동참여도와기여도 를로봇에의해모니터링되어국어선생님께보고되고, 같은모둠이지만 보현이혼자주제를발견하고모둠활동을이끌어간점이높게평가된다. - 143 -
4) 어학학습지원서비스모델 가 ) 어학학습지원서비스모델 어학학습지원서비스모델은사전이나문제은행과같은정보및자료 검색을지원하거나효과적인학습방법안내기능등을지원하는어학학습 도우미기능과말하기, 읽기, 쓰기, 듣기영역의개별학습지원기능, 상황 별어휘표현, 실습및시연을위한역할학습지원기능등을포함한다. 이러한모델을도식화하면다음 [ 그림 Ⅳ-5] 와같다. [ 그림 Ⅳ-5] 어학학습지원서비스모델 나 ) 어학학습지원서비스기능 위어학학습지원서비스모델에따른세부적인기능은다음 와같다. < 표 Ⅳ-5> - 144 -
< 표 Ⅳ-5> 어학학습지원서비스모델의기능분류 대분류중분류소분류설명 사전기능 모르는어휘를검색할수있는전자사전기능 어학 정보및 문제은행 유형별, 주제별문제은행 DB에서필요한문제를검 학습 자료검색 기능 색및열람 도우미 지원 학습법안내기능 유형별, 주제별학습방법검색및공유 표현법안내 말하기의다양한표현을검색하고열람가능하며개 괄적내용을설명하며심화학습도가능 말하기지원 예문안내 각표현에해당되는다양한예문을제시함으로써표 현을적절히익힐수있도록지원 발음및표현 학생발음및표현을녹음, 녹화, 모니터링하여적절 교정 하게교정 주제별읽기자료제공 주제별다양한읽기자료의검색및열람가능 읽기지원 지문설명 지문의주요어휘, 문법등의개괄적내용을설명하 며심화학습도가능 개별학습지원 학습활동에대한피드백표현법 직독직해, 속독등의읽기관련학습활동결과를분 석하고이에대한실시간피드백제공 쓰기의유형별, 주제별, 상황별다양한표현법을검 안내 색및열람 쓰기지원 예문안내 각표현에해당되는다양한예문을제시함으로써표 현을적절히익힐수있도록지원 첨삭지도 학생이작성한글을첨삭지도하여피드백제공 표현법 듣기의유형별, 주제별, 상황별다양한표현법을검 안내 색및열람 듣기지원 멀티미디어듣기자료제공 다양한멀티미디어듣기자료재생및다운로드기능 지원 학습활동에 연음규칙파악하기등듣기관련학습활동결과를 대한피드백 분석하고이에대한실시간피드백제공 상황별 특정상황을배경으로적절히구사할수있는다양 시연기능 시연역할별 한표현의시연 특정역할을대상으로적절히구사할수있는다양 롤플레잉 시연 한표현의시연 지원 상황별 특정상황을배경으로적절한말하기, 듣기, 쓰기, 실습지원 실습지원역할별실습 읽기활동의실습 특정역할을대상으로적절한말하기, 듣기, 쓰기, 지원 읽기활동의실습 - 145 -
다 ) 어학학습지원서비스시나리오실제 민희네반아이들은로봇을둘러싸고로봇이제공하는미국레스토랑에 서식사주문하기, 프랑스레스토랑에서식사주문하기콘텐츠상에서의 회화시연을재미있게들여다보고있다. 잠시후수업시작을알리는알람 메시지와종소리를확인하고아이들은자기자리로돌아가영어수업을준 비한다. 영어선생님은오늘영어수업시간에배울내용인 음식관련표 현 의동기유발을위해로봇에게시연용콘텐츠재생을명령하였고이에 따라로봇은관련회화장면을학생들에게미리시연하였던것이다. 영어선생님은오늘배울내용의말하기, 읽기, 쓰기, 듣기활동을수업 에적절히활용하여진행한다. 우선말하기수업에서는 음식관련표현 에관련된표현법을익히는과정을거친다. 영어선생님이필요한표현을 검색하도록로봇에게키워드로 음식 을입력한후검색명령을하면키워 드와관련된다양한표현이 DB 에서로봇에전송된다. 영어선생님은전송 된정보를로봇이원어민발음으로재생되도록하는데이때영어뿐아니 라불어, 일어, 중국어등제2외국어로지정된다양한언어지원도가능하 다. 표현법에대한로봇의원어민발음을따라서연습해보던학생들은로봇 이전송해주는예문을자신의단말기에서각각확인하고저장할수있다. 민희는자신이처음보는예문과모르는단어를내노트페이지에따로분 류해두었다. 로봇은학생발음을실시간으로모니터링하여발음에문제 가있는학생들의정보를영어교사에게리포팅한다. 영어선생님은승민 이에게 발음을지나치게굴리면알아듣기더어렵단다. 하고농담을하시 자모두들큭큭웃는다. 다음으로읽기수업에서는 음식관련표현 에대한읽기자료에대한 문장별, 단락별지문에대한주요설명을로봇이학생단말기로전송한다. 영어선생님이강조하는속독속해를연습하기위해로봇에시간설정된 1 분 30 초동안지문을독해하느라아이들은초긴장상태이다. 보현이가독 해중모르는단어가나오자로봇에게메시지전송을통해사전을활용하 - 146 -
도록요청했지만영어선생님은단어뜻을모르더라도해석하는연습을할 것을로봇에게사전지정해두었으므로요청이거절되고, 이사항은영어 선생님에게리포팅된다. 보현아, 일어단어는엄청잘아는녀석이. 영 어단어도좀친해지도록해보렴. 라고선생님이핀잔을주신다. 쓰기수업에서는 음식관련표현 에대한문제은행에서 5문제를검색 하여전송하도록명령받은로봇이전자칠판에빈칸채우기문제를송출한 다. 아이들은자신의단말기에빈칸에들어갈표현을적어서제출하고, 로 봇은데이터를분석하여교사에게결과를리포팅한다. 전체의 3분의 2가 정답을맞혔지만, 지난시간에유사한문제를틀렸던병수에게는자세한 해설과함께충분한예문이로봇에의해전달된다. 영어선생님은 참, 너 희들영어일기제출한사람들은첨삭결과를로봇에게서확인받도록하 렴. 라고공지하며, 이번일기에는수업시간에배운표현들을잘활용한 사람들이많아서선생님이기분이참좋다. 라고칭찬도하셨다. 마지막으로듣기수업에서는 음식관련표현 에대한 VOD, AOD 콘텐 츠가로봇에의해재생되고학생단말기로전송된다. 학생들은로봇에의 해재생되는표현을받아쓰기연습해보고, 연습한결과는로봇에의해분 석되어교사에게리포팅된다. 영어선생님은 자, 대부분이연음되는곳을 제대로듣고있지못하네. 라고하시며로봇에게구간반복기능을설정하 여듣기어려운부분을반복하여듣게해주셨다. 수업마무리를하면서영어선생님은 얘들아, 오늘배운내용과관련하 여예문을많이들전송받았을텐데, 선생님이늘강조하는것처럼어학 실력이라는집을쌓기위해서는어휘라는벽돌을많이확보해야하는거알 고있지? 꼭각자의단어장에사전을활용해서모르는어휘를정리하도록 하렴. 이라고공지하신다. 점심을먹고난보현이는영어선생님이일어만큼영어도잘할수있을 거라고하신말씀을기억하고는단어장을정리해보려고로봇에게다가간 다. 아까수업시간에궁금했던 salmon이라는단어를로봇에게검색요청 하자로봇은단어의뜻과예문을알려주었다. 아, salmon은내가좋아하 - 147 -
는연어였구나... 그럼어떤때사용되는지좀더보여주면좋겠는데~ 라는 보현이의요청에로봇은영화대사중에나오는 salmon이라는단어를반 복하여청취하도록보여주었다. 이내용에재미를붙인보현이는영화속 주인공역할을설정하여로봇과롤플레잉연습을통해예문을정확히익힐 수있었다. 5) 원격수업참여지원서비스모델 가 ) 원격수업참여지원서비스모델 원격수업참여서비스모델은등교를하지못하는학생의경우, 일반학생 과동일한수업참여가가능하도록하기위한것으로로봇과의원격접속 을통해원격수업에참여하고다른학습자들과상호작용이나토론을수행 하는등협력적활동이가능하도록지원하기위한서비스모델이다. 원격 수업지원을위해원격수업자료재생및화상회의참여지원, 디지털리 터러시지원기능등을포함한다. 또한 e-book 및자료검색지원을위한 전자도서관지원기능과협력적활동지원기능등을포함한다. 이러한모델을도식화하면다음 [ 그림 Ⅳ-6] 과같다. [ 그림 Ⅳ-6] 원격수업참여지원서비스모델 - 148 -
나 ) 원격수업참여지원서비스기능 위원격수업참여지원서비스모델에따른세부적인기능은다음 < 표 Ⅳ-6> 과같다. < 표 Ⅳ-6> 원격수업참여지원서비스모델의기능분류 대분류중분류소분류설명 콘텐츠 로봇이콘텐츠재생을통해원격수업을재생할 원격수업재생 스트리밍콘텐츠 수있도록스트리밍지원 로봇이콘텐츠를활용하여원격수업을진행할수 다운로드 있도록다운로드지원 참여자정보 원격수업에참여하고있는교사, 학생목록과기 원격 원격수업참여 검색참여초대 본정보검색및열람 원격수업에참여하고있지않은학생의참여를 독려하여초대 수업지원 화상회의지원 토론지원전문가미팅 교실이아닌외부공간에있는교사또는학습자 를포함하여실시간토론에참여하도록지원 화상회의기능을통해외부공간에있는전문가 를토론및회의에참여하도록지원 디지털리터러시 디지털리터러시진단 컴퓨터및다양한소프트웨어, 툴등에익숙하지 않은학습자를대상으로선수학습수준진단및 피드백 지원 디지털 디지털리터러시수준에따른맞춤형보충교육 리터러시교육 제공 전자도서관지원 e-book 및자료검색 e-book 검색및열람자료검색및열람 원격수업의이해또는학습활동에서필요한정 보를얻기위해 e-book 검색및열람 원격수업의이해또는학습활동에필요한자료 를검색및열람 브레인스토밍지원 브레인스토밍툴활용 원격수업의학습활동에서아이디어의도출및 정리를지원하는브레인스토밍툴을검색하고활 용하도록지원 협력적 원격수업의협력적글쓰기활동에서글쓰기공간 활동지원 웹기반협력적글쓰기지원 웹 2.0 활용소설소프트웨어 으로서웹 2.0을활용하도록지원하고피드백제 공및교사에게결과리포팅 원격수업의협력적글쓰기활동에서참여자개별 활동내용실시간공유도구로서적절한소설소 활용 프트웨어를검색하고활용하도록지원 - 149 -
다 ) 원격수업참여지원서비스시나리오실제교통사고로한달동안입원해있는지영이는로봇이전송해주는공지사항과콘텐츠를통해수업을실시간으로들으며참여할수있어몸은병원에있지만친구들과학교를계속다니고있는기분이다. 오늘도덕수업은로봇이사전에공지해준바에따르면, 님비현상에대한기본내용을도덕선생님이설명해주시고님비현상에대한전문가견해를조사하고이에대한협력적글쓰기를진행하는것으로구성되었다. 도덕선생님의용어및현상에대한기본적인설명을듣고어느정도이해가된아이들은모둠별수업을위해자리를이동한다. 지영이와단짝인은주는지영이가병원에있어원격으로화상모둠활동을하는것임에도같은모둠으로배정되었다는사실에기뻐한다. 은주는로봇에게님비현상에대한자료검색을요청하고그결과를같은모둠원들과공유한다. 님비현상에대한문제점을제시한여러전문가들이계시는데, 그중에도사회학전공교수님한테더여쭤보고싶은게많을것같아. 너희들생각은어떠니? 하는은주의말에다른모둠원들이동감을표시하자로봇은사회학전공교수님과원격으로화상회의기능을통해인터뷰를하려고접속을시도한다. 사회학전공교수님은마침연구실에계셔서한번에접속이가능하였고아이들은반가운마음에들뜬목소리로인사를한다. 하지만병원에누워있느라머리가헝클어진지영이는얼른옆에있는모자를쓰며같이인사를드린다. 로봇에의해외부전문가인사회학전공교수님과의접속이이루어진후, 도덕선생님은화상회의기능을통해이루어지는브레인스토밍결과와아이디어정리를위해로봇에게브레인스토밍툴기능을활용하도록명령한다. 화상회의때모두볼수있는화면은말하는사람이있는동안에는카메라를통해촬영이되고, 로봇의툴에의해정리되는내용또한실시간으로같이볼수있어편리하다. 보현이는님비현상에대한보다완결성높은글쓰기를위해로봇에게전자도서관에접속할것을요청한다. 로봇의가슴에있는화면에서터치스 - 150 -
크린을통해보고싶은 e-book 을쉽게열람할수있다. 님비현상에대한 보충자료와사례를찾은보현이는이내용을바탕으로은주, 지영이와함 께협력적글쓰기를진행한다. 각자의단말기에전송받아저장한자료를 통해몇몇글쓰기를진행하면이내용은실시간으로수정및업데이트가 가능하다. 이렇게웹에서진행되고있는글쓰기결과는로봇에의해모니 터링되어교사에게보고된다. 도덕선생님은글쓰기결과가꽤괜찮다고 칭찬하시며이내용을바탕으로콘텐츠를구성해서 도좋을것같다는의견을제시하셨다. podcasting으로공유해 요새휴대용소형단말기를통해콘텐츠공유에한참재미를붙이고있 던은주는눈을반짝이며어떻게콘텐츠를가공할지머릿속에서는아이디 어가마구샘솟는다. 이에비해소설소프트웨어와브레인스토밍툴같은 것들을다루는데익숙하지않은현수는아이들이속도감있게학습활동을 진행하는모습이부럽기만하다. 한쪽에서기가죽어있는현수에게로봇 이속삭인다. 현수야, 너무걱정하지마. 점심시간마다나랑약속한시간 만큼조금만연습하다보면금방능숙해질테니까. 6) 모둠활동지원서비스모델 가 ) 모둠활동지원서비스모델 모둠활동지원서비스모델은교수학습상황에서학습자들의협력학습 을위한모둠을형성하고모둠활동수행과정을지원하기위한기능을포 함한다. 모둠활동지원기능은모둠활동안내기능과학습정보검색기 능, 학습활동공유기능, 시연기능, 타이머기능등을포함하며, 모둠활 동정리를위해발표아동및모둠을선정하거나모둠활동평가및보상 관리기능등을포함한다. 이러한모델을도식화하면다음 [ 그림 Ⅳ-7] 과같다. - 151 -
[ 그림 Ⅳ-7] 모둠활동지원서비스모델 나 ) 모둠활동지원서비스기능 위모둠활동지원서비스모델에따른세부적인기능은다음 과같다. < 표 Ⅳ-7> < 표 Ⅳ-7> 모둠활동지원서비스모델의기능분류 대분류중분류소분류설명 모둠형성 지원 모둠활동 지원 모둠편성 모둠활동 안내기능 랜덤편성 성적기준 편성 활동기준 편성 교사지정 편성 주의집중 유도 교사가모둠별인원수를정해주고랜덤편성을선택하 면반구성원중에서무선으로지정받은인원수만큼 모둠을편성하여모둠별학생이름을제시 교사가모둠별인원수를정해주고성적기준편성을입 력하면모둠별평균성적이같도록모둠을편성하여 모둠별학생이름을제시 교사가모둠별인원수를정해주고활동기준편성을입 력하면모둠별활동성적이같도록모둠을편성하여 모둠별학생이름을제시 교사가모둠별인원수를정해주고교사지정편성을입 력하면교사가사전에입력해둔학생들로모둠을편성 하여모둠별학생이름을제시 모둠활동중에소란스러운학생에게경고를주거나 모둠활동종료후효과음을통해교사에게집중할수 있도록유도 - 152 -
대분류중분류소분류설명 활동평가기준제시 모둠활동목표평가기준으로교사가내용구조의논 리성, 결과물의참신성등을설정하여입력하면로봇 은이를기억하고학생들에게공지 교사안내 교사가모둠활동에대하여안내한내용에대하여학 재연 생들에게다시한번재연하여알려준다 학습정보검색기능 주제별자료검색템플릿 모둠활동시교사가설정한범위내에서주제별필요 한자료및자원을검색할수있도록지원( 로봇이모 든것을검색해주지는않음 ) 모둠활동시학생이결과물을창의적으로표현할수있 검색 도록최적의템플릿을지능적으로검색하여제공지원 우수사례 유사하거나동일한모둠활동의결과물중에서우수한 학생활동 제시 사례를검색하여학생들이열람할수있도록지원 공유도구 e- 포트폴리 사전에수행된모둠활동결과를학생들이공유하여 오검색 열람할수있도록검색지원 역사신문 완성한모둠활동결과물을다양한멀티미디어효과를 시연기능 콘텐츠구현음성뉴스 포함하여저작및구현할수있도록지원 완성한모둠활동결과물에음성스크립트를넣어저 재생 작및재생할수있도록지원 절대 몇시몇분형태로절대시간으로지정하여그시간이 시간지정 되면알람이울리도록지정 타이머기능 경과시간지정알람소리지정 몇분의형태로지정하여지정된 이울리도록지정 00분이경과하면알람 지정된시간경과후울리는알람소리를지정 알람은자유롭게파일또는교사의음성을사전에녹 음하여지정할수있다 발표아동및모둠선정 발표아동선정발표모둠선정 발표아동을랜덤으로선정하여로봇의모니터에제시 발표모둠을랜덤으로선정하여로봇의모니터에제시 모둠보상 모둠활동결과교사가부여하는보상을모둠별로입 모둠활동 입력 력할수있도록지원 정리지원 개인보상 개인활동결과교사가부여하는보상을개인별로입 평가및 입력 력할수있도록지원 보상관리 개인보상 개인별보상현황을검색. 전체또는조건을부여하여 현황검색 일정보상이상을검색할수있다. 모둠보상 모둠별보상현황을검색. 전체또는조건을부여하여 현황검색 일정보상이상을검색할수있다. - 153 -
다 ) 모둠활동지원서비스시나리오실제 사회선생님은역사신문만들기수업을위해해당단원이시작하기 10 일전쯤역사신문을제작할것이라고스케줄링을하였고로봇은이것을인 식하여학생들에게미리시간적여유를두고예고하였다. 학생들은사회시간이되자역사신문만들기수업시작을알리는로봇 의공지사항을듣고들뜬마음으로모둠편성이어떻게될것인지주의를 기울인다. 선생님이입력한모둠편성기준에따라로봇은사회과선수학 습수준및급우망관계도를기준으로하여각모둠별인원을 4~6명씩으로 구성하여공지한다. 현주는어제병수와말다툼을하여괴로운마음에로 봇에게상담을한적이있었는데이점을고려하여이번에는병수와같은 모둠으로배치되지않아다행이라고생각했다. 모둠별자리이동을마친후사회선생님의 멋진역사신문의탄생을위 해모둠을이끌어갈모둠장을정하도록하렴. 하는지시에따라모둠원들 은각자의단말기에투표를시작한다. 누구를뽑을지망설이며결정하고 있지못하는모둠 3 을발견한로봇은스르륵이동하여 역사신문을완성 하려면성적보다는성격이원만하고책임감이강한사람이좋을거야. 라는 힌트를제공해주었다. 투표결과를자동전송받은로봇은각모둠을돌아 다니며모둠장선출결과를학생들과공유한다. 사회선생님이역사신문제작할단원의주제와내용을설명해주었다. 이시간에는 17세기아시아의여러나라중한나라의역사를재구성하여 신문으로만들어보도록하자. 과거의사실들을신문형식으로재구성해 보는게재미있겠지? 신문만들기활동으로역사이해를돕고역사적탐구 능력도배양할수있을거야. 선생님이모둠별활동시간을 20분으로설정 하자로봇은이것을자동으로인식하여가슴에있는모니터에는타이머가 작동되기시작한다. 각모둠에서는자료검색이시작되어 17세기아시아의역사적사건들을 찾기에여념이없다. 모둠 2 의보현이는 " 자료찾는것도중요하긴한데, 역사신문을예전에집에서보던종이신문디자인으로하면더멋질거같 - 154 -
지않니?" 라며의견을제시한다. 다른모둠원들이어리둥절해하자로봇이 와서도와준다. 그거좋은생각인데? 모둠활동평가기준에도참신성이 포함되어있고, 기존우수사례를바탕으로볼때, 역사신문을내용에어울 리는형태로보이도록구성하는것도중요한것같아. 라고칭찬을아끼지 않자보현이는신이나서아이디어를좀더내본다. 그럼로봇~ 우리가 내용검색을하는동안너는 19세기신문의디자인을좀찾아봐주면고맙 겠어. 보현이의요청에따라로봇은신문의다양한예시를모니터를통해 보여주고이중에서모둠원들이가장선호하는디자인템플릿을학생단말 기로전송해주었다. 모둠 1 에서도창의적인아이디어가샘솟고있다. 승민이의 우리모둠은 우리나라 19세기의사건을찾고있으니옛스런서체를사용해서신문을구 성해보는것도재미있을것같아. 라는말에모둠원들이동의하며고개를 끄덕인다. 모둠 3은모둠원각자의생각들이하나로모여지는데어려움을겪으면서 로봇모니터에보이는남은모둠활동시간이 10분인것을확인하고걱정 에휩싸인다. 헉, 10 분동안우리이러고있었던거야? 라며걱정하는모둠 3 에게 오늘따라왜이리헤매고있는거니? 라며등장한로봇을보고다들 놀라자상희는 사실은내가좀전에로봇한테출동해달라고메시지보냈 어. 라고하자다들웃는다. 로봇이 e-포트폴리오에서역사신문제작결과 우수사례갤러리에접속하여모둠 3 에게이것을보여주었고, 모둠 3은각 자가진의견을정리하고통합하는데도움을받았다. 정해진모둠활동시간이종료되자로봇은신호음을내며주의집중을 유도한다. 사회선생님의 얘들아, 역사신문만들기모둠평가기준에대 해서예전에들은것기억하고있지? 그럼모둠활동한결과를발표하고 공유하는시간을갖도록하자 라는말씀에학생들은모두로봇모니터를 응시한다. 로봇모니터에는랜덤으로각모둠원중에서선정된발표자의 사진이표시되는경우가많았기때문이다. 각모둠별발표를마친후사회 선생님은활동결과를칭찬하신후이것을 e-포트폴리오에모두전송하여 - 155 -
공유하도록하자고하셨다. 학생들은 10일전쯤예고받은모둠활동평가기준을각자의단말기상 에서공유하고있을뿐만아니라, 모둠활동을하는중에도로봇이상기시 켜주었기때문에기준을정확하게알고있다. 학생들이모둠활동을하는 동안사회선생님은모둠원각각의활동상황을트래킹하고있는로봇에 의해모둠활동개인기여도를평가하고있었다. 사전에평가기준으로입 력된모둠에서각각제작한역사신문내용전개의논리적구조, 구성의 참신성을기본으로하여모둠원각자의기여도평가가덧붙여져학생각자 의모둠활동에대한평가가이루어졌고이결과데이터는 적된다. 쉬는시간에옆반친구민희와매점에가면서승민이는 DB에자동누 사회시간에 역사신문만들었는데엄청재밌더라. 나신문기자될까? 라는말에민희 는 그럼, 너이승민이니까이기자되는거야? 나도예비기자님기사 e-포 트폴리오에서한번봐야겠는걸 하는농담으로한바탕웃는다. 7) 교육적놀이지원서비스 교육적놀이지원서비스는컴퓨터뿐아니라지능형로봇을통해효과 적으로구현가능한서비스이다. 지능형로봇은특히사람과유사하게학 습자와의면대면상호작용지원이가능하다. 따라서지능형로봇을친구처 럼활용가능하며, 교육용게임이나노래하기와같은다양한놀이지원이 가능하다. 교육적놀이지원서비스모델은크게동요게임서비스, 퀴즈게 임서비스, 끝말잇기게임서비스, 청기백기게임서비스등과같은모델로 하여제시하였으며, 동요게임서비스와퀴즈게임서비스의경우, 서비 스모델과상세서비스시나리오를구체적으로개발하였다. 이러한교육적놀이지원서비스모델을제시하면다음그림 같다. [ Ⅳ-8] 과 - 156 -
[ 그림 Ⅳ-8] 교육적놀이지원서비스모델 가 ) 동요게임서비스모델 동요게임서비스모델은학습자와로봇이교과서동요노래게임을진행 할수있도록하기위한것으로각종교과서동요검색및반주제공기 능, 학습자개별특성에맞는노래제공및녹음녹화기능, 노래평가기 능등을포함한다. 이러한모델을도식화하면다음 [ 그림 Ⅳ-9] 와같다. [ 그림 Ⅳ-9] 동요게임서비스모델 - 157 -
나 ) 동요게임서비스기능 위동요게임서비스모델에따른세부적인기능은다음 < 표 Ⅳ-8> 과같다. < 표 Ⅳ-8> 동요게임서비스모델의기능분류 대분류중분류소분류설명 동요검색기능 교과서동요저장학년, 제목, 제작자별검색가능 초등학교전학년음악교과서에나오는동요의반주 및노래저장된데이터베이스관리 교사나학습자가언제든원하는노래를검색할수 있도록검색기능제공. 음성인식가능 교과서동요노래방게임기능지원 반주제공기능 기본반주제공녹음된반주제공 기본적으로디지털음으로저장된동요의반주를제 공하여음에맞춰노래를부를수있도록제공 교사나학습자에의해연주된각종악기의반주를 녹음하여새로운반주로저장하거나기존반주와결 합된형태로도제시 키조절기능 성별에따른키조절개인별조절 학습자의성별을인식하여쉽게따라부를수있도 록자동조절 음폭이작은학생들도쉽게따라부를수있도록개 인별키를인식하여자동조절 개인데이터보관기능 인적사항자동확인최근기록 학습자가로봇앞에서면자동으로인적사항을파악 하여학년과저장되어있던데이터를가져오도록함 가장최근에연습한곡의리스트와평가제시 개별특성에적합한게임기능지원 즐겨찾는선곡관리녹음및녹화 좋아하는동요관리시험대비연습곡관리연습곡녹음및녹화메일첨부기능 노래를좋아하는학습자들이평소즐겨부르는노래 를저장하여검색메뉴보다먼저제공 교사들이공지한시험을위한노래들의목록을제공 하여시험정보공지 학습자들이노래를연습할때마다녹음이나녹화기 능을동시에실행하여개인별데이터베이스로관리 방금녹화한모습을실시간으로첨부하여메일전송 가능하도록제시. 교사나친구의피드백가능 - 158 -
대분류중분류소분류설명 가사의정확성 가사제공기능가사평가기능 학습자들이가사를암기하지못할경우, 모니터에가 사를보여주며따라부르도록제시한뒤평가 가사를보여주지않고암기한상태에서노래를불렀 을경우, 가사를완벽하게암기하였는지평가 음정의정확성 정확한음정평가정확한박자평가 음의높낮이를정확하게표현하는가를평가 리듬의장단을정확하게표현하는가를평가 노래평가기능지원 전체평가및점수 가사와음정점수화누적된기록비교 학습자의노래가끝난뒤가사와음정, 가창력등을 통합하여연습한곡의총점을제시 이전에같은곡을연습했던점수기록표에새로기 록된점수를업데이트하고, 이를비교하여볼수있 도록제시 순위기록 현재연습곡순위전체점수순위 현재연습곡을연습한다른학습자들의점수와비교 하여자신이몇위에해당하는지정보제공 현재연습곡뿐아니라그동안의모든연습평가를 총합하여전체순위제공 조언 로봇의조언교사의조언 가사, 음정, 박자, 가창력등에대해부족하거나아쉬 운점을로봇이음성과텍스트로조언을제공 교사가수시로각학습자들의녹음된데이터와점수 등을보고, 조언을남길수있는기능제공 다 ) 동요게임서비스시나리오실제 # D-3 로봇이신호음과함께날짜를알려준다. 3일뒤는교내국악동요경연대 회가열리는날이다. 연습을많이하지못한서인이는마음이급해진다. 점 심시간을틈타로봇에게다가간다. 서인이의얼굴을인식한로봇은가장 최근에서인이가불렀던노래를녹음한파일을찾아재생한다. 지난번에도 느꼈지만음정도아직불안하고가사도정확하지않다. 게다가같이대회 에출전할선호의대금연주와호흡을맞추는것도아직부족하다. 그래서 - 159 -
로봇에게도움을청해보기로한다. 로봇~, 날짜가얼마남지않았는데어떻게하면충분히연습을해서대 회에서멋지게공연을할수있을까? 우선선호와시간을맞추어서연습을하는것이가장중요한것같아. 선호의스케줄을보니까지금은휴게실에서끝말잇기를하고있네. 내가 선호가대금연주를녹음한것을틀어줄테니, 맞춰서한번불러봐. 그리고 장단과가사가정확한지는내가체크해줄게 로봇은선호의대금연주파일을찾아노래방기능과함께재생시킨다. 노래의기본장단과선호의대금소리가함께울려나온다. 서인이는연습한 새타령 을부르기시작한다. 로봇은모니터에가사를띄어준다. 아직가사를다외우지못한서인이를위해 새가날아든~ 다. 온갖잡새가날아든~ 다 목소리가제법우렁차게울려퍼진다. 하지만, 노래가끝나고노래방서비 스에서평가한점수는겨우 85 점. 아직많이부족하다. 대회에나오지도 않는다른친구들이연습한기록이더높은점수로나와있다. 속이상한 서인이는자신이방금부른노래가녹음된동영상파일을선호에게메일로 보내곤조언을요청한다. 메일이도착했습니다 한참끝말잇기놀이에빠진선호에게게임로봇이알려준다. 잠시게임 을멈추고메일을확인해보니, 울상인채노래를하고있는서인이의동영 상파일이보였다. 함께대회에출전하기로한뒤, 신경을많이못쓴것 같아서미안할따름이다. 선호는곧장노래를들어보고, 코멘트를붙여답 메일을보낸다. 그래도지난번보다많이나아졌어. 이따방과후에함께연습하자. 선호는곧장교실로갈까하다가현재로봇과 2:2 동점이어서끝말잇기를 한번만더하고가기로한다. 오늘게임의미션은 3글자로된단어로만말 을이어가는것이다. 지난번에 3글자단어와 2글자단어두가지만사용했 던게임보다더까다로워졌다. 로봇이먼저시작한다. - 160 -
은하수 선호가말을받는다. 수영장 한참을둘이주거니받거니하다가선호가던진 시간을놓쳐버린다. 야호~! 이겼다 산기슭 에로봇이답할 선호는환호성을지른다. 이제 5 학년친구들중, 끝말잇기로 3위안에진입 하게되었다. 로봇은선호에게축하메시지를전달하고선호의누적된점 수와현재랭킹리스트를보여준다. 아마다음게임에서는미션이좀더 강화될것이다. 집에가서로봇의국어사전기능을이용해단단히대비를 해둬야겠다는각오와함께, 들뜬마음으로교실로향한다. # 종례시간 담임교사는로봇을통해내일의준비물과과제를공지한다. 학생들은 단말기의알림장을통해방금들어온공지를확인한다. 담임교사는또한 로봇이알려준대로현재국악경연대회에출전하는다른학생들이모두열 심히연습하고있으니우리반학생들도우승할수있도록분발하라고격 려해주신다. # D-day 시간은빠르게지나고드디어국악동요경연대회날이되었다. 참가하는 학생들은대기실로가서각자로봇에녹음된자신들의리허설곡을들으며 최종점검을하며마음을가다듬는다. 총 20팀이나오는이대회의심사는 음악선생님세분과음악도우미로봇이다. 음악도우미로봇은노래방기 능을실행시켜정확한가사와박자를측정할것이며, 모든참가자들의노 래를동영상으로녹음하게된다. 또한각심사위원선생님들께서단말기에 입력하시는각참가자의점수를실시간으로받아순위를결정하는역할도 맡게된다. 서인이와선호는다섯번째에노래를하게된다. 떨리는마음으 로무대에선그들은로봇이틀어주는기본장단에맞춰대금연주와노래 를시작한다. 그동안노래방기능을이용해서열심히가사를외우고장단 - 161 -
을익혔던터라이젠자신감이생겼다. 냉정한평가를내려줬던로봇덕분 에마음상한날도많았지만, 정확한평가와적절한조언으로결국둘은 실력이부쩍늘게되었다. 채점을하는음악도우미로봇이한군데에서가 사가틀렸다는신호를보내줬지만, 대체로만족스럽게노래를끝냈다. 모든참가자들의노래가끝난뒤, 음악도우미로봇이결과를발표했다. 서 인이와선호는 어린이국악인 상을받게되었다. 순위로는 2 등에해당한다. 이만하면성공적이라고생각했다. 불과 3 일전만해도얼마나떨었던가. 서 인이와선호는서로에게축하를하고, 격려를한뒤, 그동안도와준학급 로봇에게감사의메시지를보낸다. 이제학교대표로나갈지역대회를위 한연습도많이도와달라는부탁도함께. 라 ) 퀴즈게임서비스모델 퀴즈게임서비스모델은교과별학습내용을토대로학습자스스로다양 한퀴즈게임을통해학습내용을확인하고학습에대한동기유발이가능하 도록하기위한것으로교과별백과사전기능, 학년별수준에따른퀴즈 문항제시기능및우수학생선발기능등을포함한다. 또한로봇과의직 접적인상호작용을통해퀴즈대결을지원하기위한기능들을포함한다. 이러한모델을도식화하면다음 [ 그림 Ⅳ-10] 과같다. [ 그림 Ⅳ-10] 퀴즈게임서비스모델 - 162 -
마 ) 퀴즈게임서비스기능 위퀴즈게임서비스모델에따른세부적인기능은다음 < 표 Ⅳ-9> 와같다. < 표 Ⅳ-9> 퀴즈게임서비스모델의기능분류 대분류중분류소분류설명 국어사전 디지털국어사전기능에각지역방언까지모두저장 하여게임에활용될수있도록제시 교과별백과사전기능 역사상식수학공식영어회화 교과서내, 교과서외여러역사상식을체계적으로 정리하여게임에활용될수있도록제시 학년별수학공식을정리하여게임에활용될수있도록 제시 영어단어및기본적인회화를상황별로저장하여게 임에활용될수있도록제시 미니골든벨게임지원 학년별문제제공 생물도감학년별교과퀴즈상식퀴즈 각종식물, 동물등생물에대한총체적인지식을체 계적으로정리하여게임에활용될수있도록제시 각학년, 각교과에적합한문제를로봇이자동으로 분류하여게임을진행할학년과과목에따라적합한 퀴즈선별제시 학년없는상식퀴즈를저장하고종종재미를위 한상식퀴즈도제시가능 우수학생 단말기로정답전송 학습자들이로봇의문제를듣고자신의단말기를이용 하여정답을로봇에게보내면, 실시간으로채점및기 록이가능한기능제시 선별 각학습자의정답도착시간과답의정확성을고려하 점수기록 여각학습자의점수기록및로봇과대결을위한최 후의 1인선별 게임순서 가위바위보 로봇과학습자가가위바위보로퀴즈제출의우선순위 를정하도록제시 로봇과학습자의 정하기 끝말잇기그림제공 가위바위보대신간단한끝말잇기를이용하여우선순 위를정할수있는기능도가능 학습자의수준을고려하여, 좀더쉬운단계에서는해 대결지원 학습자수준고려한 퀴즈설명식퀴즈 당하는그림을제시하고문제를함께제공 학습자수준이높을경우, 텍스트형식의설명식문항 을제공 퀴즈제공 타이머 풀이시간을지정하고, 시간내에맞추지못하면틀린 것으로인식하도록제공 - 163 -
대분류중분류소분류설명 학습자가만든문제풀이학습자 DB 관리 음성인식및문제해독정답풀이타이머오답문항기록점수기록및우수학생관리 학습자가설명하고있는퀴즈를로봇이인식하고퀴즈 의의미를파악하도록제시 문항의뜻을이해한뒤, 로봇이가지고있는정보를 스스로탐색해정답풀이 풀이시간을지정하고, 시간내에맞추지못하면틀린 것으로인식하도록제공 학습자가틀린문항을기록하여, 추가정보와함께학 습자에게메일로자동전송하여복습가능하도록제시 대결한학생의점수를관리하고, 다른최후의 1인들의 점수도누적관리하는기능제공 바 ) 퀴즈게임서비스시나리오실제 중학생인은호는요즘부쩍생물공부가재미있어졌다. 특히로봇과함 께하는생태탐험과식물도감게임의영향이크다. 지난주체험학습시간에 은호네학급은인근으로하천생태기행을떠났다. 학급로봇을동반하여 하천에있는각종동식물에대한정보를바로바로확인할수있었고, 로봇 이모니터에보여주는사진과똑같은생명체들을만나면그렇게반가울수 가없었다. 학급친구들은자신들이직접눈으로보고만져보면서새로알 게된사실이나느낌등을단말기를이용하여로봇에전송하였고, 로봇은 실시간으로학급친구들이보낸정보를조합하여새로운생물도감으로업 그레이드시켜갔다. 오늘수업시간에생물선생님께서는체험학습을했을때만난던여러생 물들에대해복습하는의미로미니골든벨을열겠다고하셨다. 로봇이문 제를읽어주면학생들이각자가지고있는단말기에답을적어로봇에게 전송하는방식이다. 이때, 채점되는방식은우선답이옳은지그른지를판 단하고, 답이옳을경우에는먼저전송한친구에게높은점수가부여된다. 이과정을거쳐최후의 1인이결정되면그학생은로봇과 1:1 대결을하게 된다. 생물에자신이있는은호는벌써부터설렜다. - 164 -
로봇이첫번째문제를제시했다. 다음설명하는식물은무엇일까요? 이것은논과늪속에서자라며줄기 는스펀지같이구멍이많아연약하고, 높이는약 20~40cm 입니다. 꽃은 9월 에청색을띤자주색으로피고 물옥잠이다 은호의얼굴에화색이돌았다. 은호는재빨리단말기에물 옥잠이라고입력을하고로봇에게전송했다. 문제가모두끝난뒤, 로봇이 가장빠른정답자를알려줬는데아쉽게도은호가아니었다. 일단맞혔으니 다음문제를더잘풀어야겠다고마음먹었다. 로봇이두번째문제를제시했다. 다음설명하는생물은무엇일까요? 수생곤충으로들판과야산의연못이 나늪, 하천등에서서식한다. 몸길이는 35~40cm이며몸은넓적한타원형 이고, 몸빛깔은검은색인데 정답은물방개였고, 이번에는은호가가장먼저정답을맞혔다. 이처럼 약 20분간 10 개의문제가제시되었고, 바라던대로은호는학급친구들중 가장우수한성적을거둬최후의 1 인이되었다. 선생님은은호를칭찬하고, 로봇에게학생들의게임결과를모두파일로저장하게한뒤, 은호를앞으 로불러냈다. 이제, 로봇과대결을할차례다. 우선순서를정하기위해로봇과가위바위보를하였다. 로봇이이겼기 때문에로봇이먼저문제를내면, 은호가맞혀야한다. 로봇이문제를내는 방식은로봇모니터를통해특정한하천생물의사진을보여주면, 학생이 그것의이름을말하고특징을설명하는것이다. 이때로봇은은호의설명 을듣고, 정답유무를가려낸다. 선생님과학급친구들이모두은호를응원 해줬다. 한문제당주어진시간은 30 초. 은호가문제를낼경우에는은호가 특정생물의특징에대해설명을하면, 로봇이그에해당하는사진을찾아 제시하는방식이다. 주어진시간은마찬가지로 30 초. 사실, 아직은호에게어려운게임이긴하지만학급친구들중가장높은 점수라는것만으로도기뻤다. 상대방이틀릴때까지문제를연달아제시 - 165 -
하고, 틀린경우, 로봇과학생이역할을바꾸게되는이게임은먼저다섯 문제를맞힌사람이이기는것으로정해져있다. 대결이시작되었는데, 생각보다문제가너무어려웠다. 은호는첫문제부 터난관에빠졌다. 결국, 첫문제를놓친채기회를빼앗기고말았다. 대결 은생각보다너무빨리끝났다. 예상대로로봇의승리. 은호는허탈했다. 나름대로생물에자신이있다고생각했는데아직은무리인것같다. 은호 는로봇과의대결에서진것이몹시아쉬웠지만, 이를계기로더욱분발하 기로마음먹었다. 선생님과친구들은은호를격려했다. 은호는로봇과악수 를하고, 오늘대결과정에서로봇이제시한문제를정리해서자신에게전 송해달라고부탁했다. 로봇은흔쾌히승낙했으며언제든다시대결을하 자고하였다. 선생님은수업을마무리지으며, 다른학생모두분발해서다음미니골 든벨에서는또다른최후의 1인과로봇이대결하는모습을보고싶다고하 였다. 그리고난뒤, 선생님은로봇에게다음시간수업내용에관한예고와 과제를전달하도록하였다. 로봇은저장되어있던과제파일을찾아, 학급 학생들의단말기로전송하였다. 각자집에돌아가본인만의식물도감을업 데이트하는과제였다. 지난주의체험학습과오늘의퀴즈내용등을정리 할수있는좋은시간이될것이라며생물선생님이수업을끝냈다. 나. 생활지도지원서비스 생활지도는교수학습영역과더불어학교생활에서중요한영역이며일 반컴퓨터와달리지능형로봇을활용한서비스제공이가능한영역이다. 생활지도지원을위한서비스모델은크게학급운영서비스, 생활지도및 상담서비스, 교실관리및보건서비스모델로하여제시하였다. 이는 모든학교급학습자들에게공통적으로적용가능한서비스모델이며, 모델별상세서비스시나리오를함께개발하였다. 이러한생활지도지원서비스모델을제시하면다음그림 각 [ Ⅳ-11] 과같다. - 166 -
[ 그림 Ⅳ-11] 생활지도지원서비스모델 1) 학급운영서비스모델 가 ) 학급운영서비스모델학급운영서비스모델은교사의학급운영및관리업무를효과적으로지원하기위한것으로각종공지사항실시간알림및방문객인솔지원, 길안내도우미기능을포함한다. 또한학습준비물과학습과제를관리하고 [ 그림 Ⅳ-12] 학급운영서비스모델 - 167 -
출결상황과각종행사및학급운영과관련된기록지원기능을포함한다. 이러한모델을도식화하면 [ 그림 Ⅳ-12] 와같다. 나 ) 학급운영서비스기능 위학급운영서비스모델에따른세부적인기능은다음 < 표 Ⅳ-10> 과 같다. < 표 Ⅳ-10> 학급운영서비스모델의기능분류 대분류중분류소분류설명 공지회람 학교( 학급) 게시판및공지사항을알리고, 긴급공지 기능 일경우휴대폰으로문자를보냄 공지및안내지원 방문객인솔기능 학부모가학교에방문했을때, 교실까지인솔함 교사및학생이있는 기능 길안내도우미 과학실, 음악실등교실외수업장소를찾아갈수 있도록길안내를하며, 길안내시좌측통행을하도 록도움을줌 학급 운영 기능 관리지원 학습준비물관리기능 학습준비물을학생들에게받아, 준비물관리함에보관 하고있다가필요한시간에학생들에게나누어주거 나대신옮겨주는기능 기능 학습과제물 학습과제물을학생들로부터수거하고, 제출을하지않 관리기능 은학생을파악하여교사에게알리는기능을제공 기록지원 출결기록기능 등교시학생들의얼굴인식을통하여출결기록을하 고, 담임교사및교과선생님께출결사항을알려주 는기능을제공 기능 행사기록 학생의생일, 독서량, 상점제점수등학급내에일어 기능 났던일들을저장, 기록함 다 ) 학급운영서비스시나리오실제 오늘은과학실험을하는날이다. 선생님은전날학생들에게알려주었던 학습준비물을다시한번로봇에게알려주도록예약을해놓았다. 아침에로 - 168 -
봇은학생들혹은부모님의개별연락처( 휴대폰) 을통해오늘수업에필요한 준비물을준비하라고알려준다. 학생들은학습준비물을가지고학교에온다. 로봇이교실에서학생들의등교를기다리고있다. 교실문이열리고학 생이들어오면로봇은화상인식및얼굴인식을통해학생을인지하고 영희야안녕? 하고인사를건넨다. 이와동시에영희의출석이기록된다. 수업시작전로봇은출석통계를내고현재의출석관련정보를교사에게 전송한다. 결석자가있는경우해당결석자의학부모에게자녀가결석했음을 알리고담당교사와각교과선생님들께학생이결석했음을알린다. 오전자율학습시간에영희는학급문고를보기로하고책장으로다가간 다. 그러나읽고싶었던책이보이지않는다. 영희는로봇에게읽고싶었던 책을누가빌려갔는지물어본다. 로봇은 그책은철수가빌려갔어. 반납일 은내일모레야 하고대답한다. 그래서영희는다른책을읽기로하고로 봇에게대출신청을한다. 로봇은영희가빌려간책의수만큼독서량을증 가시킨다. 점심때영희의어머니가선생님과상담하기위해학교에오시기로하셨 다. 로봇은영희의어머니의도착시간에맞춰교문앞에서기다리고있다 가영희의어머니가도착하면반갑게맞이한다. 어서오세요, 영희어머 님, 저를따라오세요. 로봇은영희의어머니를담임교사가계신교무실로 안내한다. 오늘은영희의생일이다. 어제로봇이 내일은영희의생일 이라고선생 님과학생들에게알려주었다. 점심을먹고난후로봇은학생들에게영상 을통하여영희의생일축하파티의시작을알리고, 생일축하노래를불러 준다. 친구들로부터선물을받고서영희는 고마워, 얘들아 하며너무기 뻐하였다. 로봇은이를기록에남겨, 한달에한번만드는학급문집에쓰도 록한다. 오늘은한달간의상벌점제를마감하는날이다. 종례전선생님은로봇 에게그동안의상벌점기록들을공개하도록한다. 로봇은개별학생들의 상벌점기록을보여주고최고상점을받은영희의얼굴을화면으로보여준 - 169 -
다. 선생님은 축하한다, 영희야 하며영희에게선물을준다. 최고벌점을 받은철수에게선생님은다음달엔최고상점을받을수있도록격려한다. 수업이끝나고교사는 학급운영 서비스에접속하여전달해야하는공 지사항및과제, 내일챙겨와야하는준비물등에대한정보를입력한다. 이정보는교실에있는로봇에게전달되고, 로봇은교실에있는학생들에 게공지내용들을읽어준다. 공지사항이방과후에입력되거나긴급한공지 사항인경우, 로봇은이를판단하여학생과학부모들의개별연락처( 휴대 폰) 를통해공지사항을전송한다. 2) 생활지도및상담서비스모델 가 ) 생활지도및상담서비스모델 생활지도및상담서비스모델은학생생활지도및상담과관련된교사의 역할을지원하기위한것으로실내정숙, 바른언어사용, 예절교육과같은 생활지도기능및학부모와교사간의실시간상담, 상담전문가와학생과의 실시간상담등을로봇을통해진행할수있는기능등을포함한다. 이러한모델을도식화하면다음 [ 그림 Ⅳ-13] 과같다. [ 그림 Ⅳ-13] 생활지도및상담서비스모델 - 170 -
나 ) 생활지도및상담서비스기능 위생활지도및상담서비스모델에따른세부적인기능은다음 과같다. < 표 Ⅳ-11> < 표 Ⅳ-11> 생활지도및상담서비스모델의기능분류 대분류중분류소분류설명 실내정숙 교실내소음을측정하여지정된소음수치를넘기면 기능 교사에게알림 생활지도 생활지도지원기능 바른말쓰기도우미 착한말을사용하면착한말사용횟수를증가하고, 나쁜말을사용하면나쁜말사용횟수를증가하여 통계를유지함. 특히나쁜말사용시바로부저소리 를내며나쁜말사용을하지않도록경고함 및상담활동기능 예절교육도우미 등하교시교사및친구들에게인사를하도록유도하 고, 등교시에는인사를하면얼굴인식을통하여출석 체크를함 상담지원기능 학부모상담기능학생상담기능 학생이아파서못나왔다거나, 학생생활에대해교 사와학부모가상담할수있도록기능을지원 학생들이원하는경우상담전문교사나전문가에연 결하여상담할수있도록지원함 다 ) 생활지도및상담서비스시나리오실제 쉬는시간. 철수는영희에게 XX 야, 이것도몰라? 라고나쁜단어를사 용한다. 로봇은 XX 단어를인식하여 삐~ 익 소리를내며 철수야, 나쁜말 은쓰는게아냐 라고지적한다. 그러고통계에철수의나쁜말사용횟 수를증가시키고, 승호에게그동안몇회의나쁜말을사용했는지알려준 다. 추가로 철수야, 예쁜말을많이사용하면나중에상도받을거야, 앞 으로예쁜말만사용하자 하고충고한다. 아침자습시간이다. 선생님은자리를비우셨고학생들만남아자습중이 다. 처음엔한두명이이야기를하더니어느순간많은학생들이같이떠들 고교실은순식간에시끄러워진다. 로봇은소음측정을통해특정수치를 - 171 -
넘기자, 얘들아, 지금은조용히공부해야하는자습시간이야, 우리가떠들 면다른반학생들에게방해가된단다. 라고하며실내정숙을유도한다. 3 교시가끝날때쯤영희의어머니는영희가학교에서잘지내는지걱정 이된다. 영희의어머니는인터넷으로교실의로봇에접속하여영희의학 교생활모습을요청한다. 로봇은선생님에게동영상요청이온것을알리 고, 선생님이요청을허가하면, 영희가반학생들이즐겁게생활하는모습 을동영상으로촬영하여영희의어머니에게전송한다. 보고, 걱정없이하던일을계속하신다. 어머니는동영상을 영희는이성친구문제로요즘고민중이다. 선생님과상담을하고싶어 서로봇에게다가가상담관련버튼을누르고상담시간을입력한다. 로봇 은상담선생님에게상담요청이온것을알리고, 상담선생님은영희가 선택한시간에상담이가능함을알려준다. 영희가상담시간에맞춰상담 실로찾아가면상담선생님이반갑게맞이하신다. 편하게이야기한다. 영희는상담선생님과 고민상담결과상담선생님은영희가전문가의의견을들어보는것이 좋을것같다는처방을내린다. 상담선생님은로봇에게해당분야의전문 가와상담시간을결정할것을요청하고, 로봇은전문가에게연락하여영 희와상담할수있는시간을결정하여상담선생님에게알린다. 3) 교실관리및보건서비스모델 가 ) 교실관리및보건서비스모델 교실관리및보건서비스모델은교실환경을관리하거나학습자들의건 강및위생상태관리와같은보건서비스를제공하기위한것으로교실청 소및교실보안기능, 급식도우미기능, 건강관리및살균기능등을포 함한다. 또한교실에서의교사부재중응급상황대처및체육활동과같은 신체적활동시발생할수있는응급상황대처기능등을포함한다. 이러한모델을도식화하면다음 [ 그림 Ⅳ-14] 와같다. - 172 -
[ 그림 Ⅳ-14] 교실관리및보건서비스모델 나 ) 교실관리및보건서비스기능 위교실관리및보건서비스모델에따른세부적인기능은다음 와같다. < 표 Ⅳ-12> < 표 Ⅳ-12> 교실관리및보건서비스모델의기능분류 대분류중분류소분류설명 교실관리 청소관리기능 방과후학생들의청소를관리하고, 대신함 위험지역의청소를 교실관리및 지원기능 교실보안모니터 교사가자리를비웠을때외부침입자는없는지, 학생들 이위험상황에처했는지등을감지하여교사에게알림 보건활동기능 건강관리지원 급식도우미 알러지나식이요법이필요한경우음식을가려먹도록유 도하고, 팔이다쳤다거나거동이불편한학생들에게급 식을대신받아서가져다줌 기능 건강관리 학생들의기본건강관리( 키, 체중, 체온등) 및몸이안 도우미 좋은학생들을지속적으로관찰및분석함 - 173 -
대분류중분류소분류설명 응급상황지원기능 살균기능응급대처기능 체육시간후및점심시간에손의세균을살균시켜줌 학생들이다쳤을경우다친부위를영상을찍어서의사 ( 양호실) 에게보내어바로응급처리를할수있도록함 다 ) 교실관리및보건서비스시나리오실제 어제하루종일아팠던영희가학교에왔다. 영희는로봇에게아침인사 를한다. 로봇은영희의체온과심장박동수, 맥박등을체크하고 오늘은 몸이괜찮니? 하고이야기를건넨다. 로봇은영희의건강상태를분석하여 아직몸이완전히낫지않은것을판단하고, 영희의건강상태를수시로확 인을한다. 철수와승호는아침일찍부터장난을치면서놀고있다. 그러다서로밀 치고하다보니승호가책상에손을부딪쳐서조그만상처가났다. 로봇은 손의상처를촬영하여양호선생님에게보내고, 양호선생님과승호를연결 하여상담을한다. 양호선생님은승호가크게다치지않았다판단하고, 로 봇에게승호를데리고양호실로오라고한다. 승호는양호실에서상처를 치료하고다시교실로돌아간다. 체육시간모두운동장으로나가고로봇혼자교실을지키고있다. 교실 이빈것을발견하고외부에서낯선침입자가들어왔다. 이침입자는학생 들의가방과사물함을뒤지려한다. 이에로봇은화상인식및얼굴인식 을통해학급구성원이아님을판단하여침입자경고음을발생하고교무실 과경비실( 수위실) 에긴급상황신호를전송한다. 동시에향후에증거물로남 기기위해침입자의행위를동영상으로촬영한다. 신호를받은선생님과 경비아저씨가교실에들어와서상황을확인하고뒷수습을한다. 기다리던점심시간이다. 학생들은손을씻는대신식당입구에서줄을 서서로봇의손을잡음으로써살균을한다. 배식을받기위해줄을서있 - 174 -
던학생들사이로철수가새치기를하려한다. 로봇은 철수야, 새치기를 하면안돼 하며경고하고, 원래의철수자리로돌아가게끔한다. 철수는얼마전병원에서 소아비만 이라는판정을받았다. 병원에서는 학급의로봇에게철수가 소아비만 이라는정보를알려주었다. 로봇은배식 을받기위해줄을선철수가소아비만임을알고서 철수야, 넌저칼로리 의식단으로메뉴를골라야하니까고칼로리인 00 는선택하지말도록해 하고충고를해준다. 영희는복숭아알러지가있다. 로봇은영희의건강상 태와식이요법등을참고하여 오늘메뉴에는복숭아요리가있으니, 영희 는먹지않도록주의해 라고충고해준다. 승호는아침에손을다쳐서식판을들기가어렵다. 로봇은승호곁으로 다가와서 승호야내가도와줄게 하고말하며승호대신에배식을받아와 서승호가먹을수있도록한다. 점심을다먹고학생들은장난을치며놀고있다. 지석이가갑자기창가 로달려가창문틈으로머리를내밀고운동장에있는친구이름을부르고 있다. 로봇은응급상황을감지하고지석이에게다가가 지석아, 창가에올 라가는것은위험해. 빨리내려와 라고알려주고, 내려오도록한다. 모든수업이끝나고이제청소시간이다. 선생님은급한일로교실을비 우셨다. 선생님이안계시자학생들은청소를하면서장난을친다. 청소를 하던도중승호와지석이가서로청소를안한다고싸움을한다. 로봇은 이상황을감지하고승호와지석이를말리며선생님에게알린다. 선생님은 알림을받고바로교실로와서승호와지석이에게왜싸웠는지를묻고, 서 로에게다른청소구역을배분하여준다. 도윤이의청소구역이창가였는데키가작아서창가에올라서야만한다. 로봇은 도윤아위험한곳은내가청소할게, 도윤이는아래쪽을청소해 라고알려주고, 창문을닫는다. 모든청소가끝나자로봇은청소한곳곳을체크하여청소를더해야하 는지, 안해도되는지체크하여알려준다. 그리곤공기청정기능을켜서청 소하느라안좋아진공기를깔끔하게바꾼다. 학생들은청소를마무리하고 - 175 -
집으로돌아간다. 다. 특수교육지원서비스 특수교육은해외의경우, 지능형로봇을도입하여실제로교육적효과를 보고하고있는영역이다. 따라서일반학생들뿐아니라, 특정장애를지닌 학습자들을대상으로한지능형로봇활용서비스를위한특화된기능및 모델이필요하다. 특수교육을지원하기위한서비스모델은크게특수아 동들을대상으로한교수학습지원서비스와생활지도지원서비스로구 분되며, 각모델별상세서비스시나리오를함께개발하였다. 이러한특수교육지원서비스모델을제시하면다음 [ 그림 Ⅳ-15] 와같다. [ 그림 Ⅳ-15] 특수교육지원서비스모델 1) 특수교육교수학습지원서비스모델 가 ) 특수교육교수학습지원서비스모델 특수교육을위한교수학습지원서비스모델은특수학생의장애특성 에따른교수학습지원을위한것으로모의실험및시범, 장애별자료검 색및수업보조기능, 놀이학습기능등을포함한다. 또한학습자의장애 - 176 -
별특성에따른맞춤형개별학습지원을위한기능으로읽기와말하기지 원기능및학습자관리기능등을포함한다. 이러한모델을도식화하면다음 [ 그림 Ⅳ-16] 과같다. [ 그림 Ⅳ-16] 특수교육교수학습지원서비스 모델 나 ) 특수교육교수학습지원서비스기능 위교수학습지원서비스모델에따른세부적인기능은다음 과같다. < 표 Ⅳ-13> - 177 -
< 표 Ⅳ-13> 특수교육교수학습지원서비스모델의기능분류 대분류중분류소분류설명 모의실험및시범 실험내용및역할안내 실험내용및방법에알맞은역할을학생개인 의능력에맞추어분담하여제시하고, 실험시 유의점및준비사항을안내해주는기능 장애학생용자료검색기능 신문, 동영상, UCC 자료제시 실시간업데이트되는자료를학생에게제공 알림장기능 알림장을음성, 화면, 홈페이지자료등으로학 생이언제든지확인가능한형태로제공 읽기활동후핵심내용을요약하여간단한정 정보요약제시 보로제공하여필수내용을필히학습할수있 도록함 단원별기초개념안내 각차시의기초개념을계속확인가능하도록 다양한멀티미디어자료형태로제공 수업 지원 장애학생용수업보조도구 3D박물관및체험학습안내활동내용이나경기규칙안내 박물관이나현장학습이필요한장소를학생에 게 3D로보여주는기능 장애학생의특성을고려하여활동내용이나 경기규칙을수정하여활동방법을안내 멀티미디어자료제공 학습주제와관련된방대한멀티미디어자료를 보유해검색, 시연및활용가능한형태로학생 에게제공 신체활동관련음악 따라해보기, 창작활동, 스트레칭음악등다양 한형태로신체활동을격려할수있는음악을 제공. 풀이된예제제공 탐구활동이나문제풀이활동시풀이된예제를 제공 장애학생용엔터테인먼트기능 노래와율동챈트제공쉬는시간음악감상 수학적개념이나공식을내용으로하는노래와 율동제시 영어학습시쉽게따라할수있는노래나챈트 를제공 평소쉬는시간에음악을들려주어정서순화에 도움을줌 - 178 -
대분류중분류소분류설명 읽기안내 읽기가힘든학생에게소리, 화면등으로자료 제시, 혹은레이저포인터나손가락으로읽고 있는지점안내해주는기능 읽기말하기지원 말하기시연, 모방한문장으로요약하기 바른말하기시범을보이고학생의말하기를 평가하여피드백해줌 학습내용을다양한형태로요약하여제시 발음교정기능 학생이말한것을녹음하여들려주거나, 학생의 발음, 강세, 억양에대해피드백정보를제공 개별 학습 지원 구체적조작물지원 구체적조작물제공모형제공학생개인정보관리 학습주제에맞는구체적인조작활동을다양한 형태로제공 모니터에학습주제관련모형을표시해주거나, 구체적조작자료를제시하여직접활동해보게 함 학생장애종류, 장애정도를기반으로학습자개 인별수준및요구를파악하여 DB로관리 장애학생개인맞춤형수준별자료제시 학생개인별장애및학습수준에따라개인 맞춤형수준별자료를다양한형태로제공 장애학생개인맞춤형관리 받아쓰기학습관리일기, 메모쓰기 받아쓰기활동시내용을제시해주어따라써 보게하거나, 학생의수준에맞는문제를제시 하고테스트해그성적을 DB로관리 매일조금이라도쓰기활동을돕기위해로봇 에직접학생의일기를적게해주고메모기능 도제공 소리적응하기기능 청각장애학생의잔존청력을최대한활용가능 케하는기능, 자폐학생에게적응가능한형태 로음악제공 시작장애안내기능 시각장애학생이달리기활동시소리를내주며 안내해주는기능 - 179 -
다 ) 특수교육교수학습지원서비스시나리오실제 특수학급담임교사는오늘도아침부터로봇과함께수업준비를하고있 다. 10 명의특수아동이있는이교실에서로봇은보조교사, 동료교사, 동료 학생의역할을해오고있다. 담임교사는로봇에게오늘학습할과목과주 제를알려주고있다. 로봇은자기가알아서오늘자기가해야할일을정 리한다. 이것은로봇이특수아동의장애종류, 장애정도에따라개인별로차 별화된교육과정, 교육자료를보유하고있기때문에가능한것이다. # 국어시간 강민이의하루 라는글을읽고공부하는날이다. 먼저 로봇이신체장애 가있지만글을자유롭게읽을수있는동수를추천하여내용을읽도록하 였다. 동수는로봇이자신을추천해줄때면항상큰소리로글을읽어준 다. 동수가책을천천히읽어내려가는동안로봇은읽기가자유롭지못한 동열이에게다가가가슴의모니터에책내용을제시해준다. 동열이는로 봇이보여주는화면을통해따라읽어보기도하고보충자료로내용도파 악한다. 읽은글의주제를담임교사가질문하자재환이가어눌한말투로 대답했다. 그러자로봇이정확한발음과함께입모양을보여주며말하기 시범을보인다. 재환은이번에는로봇의시범을보고좀더또렷한말씨로 대답한다. 또로봇은방금읽은글의내용을요약하여한문장으로제시해 주어학생들이꼭이해해야할내용을다시한번되새겨준다. 저번주에이어받아쓰기도이어진다. 로봇은받아쓰기성적이좋지않은 정환이에게다가가따로시험을보고있다. 로봇은정환이가알고있는단어 는제외하고저번주에틀렸던단어와새로운단어를모니터에제시해주고, 정환은전자책에받아쓰기를한다. 정환이가틀린부분에대해로봇이다시 한번가르쳐준다. 로봇은정환이의받아쓰기성적을 DB 에저장한다. # 수학시간 두자리수 를배워보는시간이다. 담임교사가 오늘은두자리수에 대해배워볼게요. 라고말하자로봇은두자리수가필요한경우를실생활 과관련하여여러가지사례를보여준다. 두자리수에대해잘몰랐던학 - 180 -
생들은로봇의재밌는설명에귀가쫑긋해진다. 로봇은두자리수를나타 내는방법을애니메이션으로계속반복적으로보여준다. 이어서교사는주 제와관련된여러가지활동을아이들에게제시하여준다. 로봇은학생들 이모니터를통해직접조작가능한쌓기놀이, 블록, 성냥개비등을학생 사이를돌아다니며다가가제시해준다. 로봇은평소블록놀이를좋아했던 학진이에게블록놀이를제공해주었다. 학진이는블록을쌓는활동을통해 아! 10 개가되면두자리수자리에하나가생기는구나 라고로봇에게 말하자로봇은 그래맞아, 잘했어 라고얘기해주고다음친구에게다가 간다. 로봇은 일의자리수가 10 개면두자리수하나가되지 ~ 라는재 밌고흥겨운두자리수노래를들려준다. 따라부르며학습활동을마무리한다. # 사회시간 아이들의큰목소리로노래를 오늘은 우리마을 을주제로공부하는날이다. 로봇은이번단원과관련 된멀티미디어자료를가져와화면에목록을나타내고있다. 학생은언제 든지이자료를검색해볼수있다. 학생들은교사의설명을들으며로봇 이제시해주는다양한멀티미디어자료에눈을떼지못한다. 특히로봇이 마을의실제모습을 3D로보여주자아이들은실제자신이움직이고있는 듯한착각에빠져든다. 우와~ 우리마을에저런곳이있었어? 나저기가 본곳인데!, 저기가우리아파트야! 라며학생들이야단이다. 동열이는우 리마을에소방서와경찰서가있는곳을오늘에서야알게되었다. 그리고 친구들과함께꼭다시가보기로약속했다. # 과학시간 오늘은 여러가지액체 에대해배우는날이다. 로봇은실험이있을때 마다학생각자에게적절한역할을알려준다. 비커와시험관준비는웅열 이, 사이다, 콜라, 쥬스, 비눗물등다양한액체준비는한희, 학습내용정 리는종한이, 뒷정리는학진이가하라고역할분담표를제시해준다. 실험이 끝나자로봇은직접다루지못했던다른액체에관해서도실험해볼수있 도록모니터를통해모의실험을제공해준다. - 181 -
# 영어시간 영어시간은언제나즐거운시간이다. 항상노래와율동을하기때문이다. 오늘배울내용은 Don't do that!" 이다. 로봇이모니터에떠드는아이, 방 을어지럽히는아이, 복도에서뛰는아이등의모습을담은영상을보여준 다. 새로운단어가나타나자로봇은학생들에게멀티미디어자료와함께 단어익히기시간을갖는다. 학생들은듣기, 따라말하기, 색칠하기등다 양한방법으로새로운단어를익힌다. 이어서로봇의시범에따라학생들 한명씩발음해보는시간이다. 다가가다시정확한발음을들려준다. 앞에서다시발음해본다. 학진이의발음과억양이이상하자로봇이 학진이는쑥스러워하면서도로봇 로봇은이번에는그럴듯했다며웃으며칭찬해 준다. 마지막챈트하기시간, 로봇이먼저 Oh No~ Don't do that! It's not okay. Don't do that! ~" 라고부르자기분이좋아진학진이는더큰 목소리로따라한다. # 체육시간 음악을몸으로표현하기 를주제로활동하는날이다. 준비운동으로달 리기를하는데시각장애학생인정환이는로봇의도움을받아운동한다. 로 봇은소리를내주어정환이가따라달릴수있도록해준다. 이어지는 음 악을몸으로표현하기 활동에서로봇은모둠을돌아다니며장애학생별로 활동가능한다양한방법을안내해준다. 학생들은로봇이안내해준방법 으로몸을움직이다보니어느새이마에땀이송골송골맺혔다. 열심히몸 을움직이고나니다들힘든하루였지만기분이한결좋아졌다. # 음악시간 로봇은평소에도쉬는시간이면항상음악을들려주는좋은친구이다. 앞으로 를배워보는시간이다. 로봇이앞소절을부르자학생들이뒷소 절을따라부른다. 자폐아동인인철이에게는로봇이점차적으로소리를들 려주어적응하도록돕고있다. 리듬악기와함께노래연습이한창일때로 봇은각악기를쳐야할순서가오면화면에 그악기를제시해주어단서 를제공해준다. 청각장애학생에게로봇이다가가잔존청력을최대한활 - 182 -
용가능토록노래를들려준다. 합창연습때는메트로놈을화면에보여주 어노래연습을돕는다. 마지막정리시간이다. 교사는알림장을컴퓨터에적는다. 동시에로봇은알 림장내용을소리내어읽어주고, 프로젝션TV 에제시하고, 또학급홈페이지 에업로드한다. 학생들은언제든지알림장내용을로봇을통해확인할수 있다. 종례를마치고로봇은교실친구들과손잡고교실문을나서하교지도 를한다. 로봇은오늘하루학생들의활동을다시 DB에기록하고업데이트 한다. 그리고내일학습할내용을준비하는것으로오늘임무를마친다. 2) 특수교육생활지도지원서비스모델 가 ) 특수교육생활지도지원서비스모델 특수교육을위한생활지도지원서비스모델은특수학생의장애특성에 따른생활지도를위한것으로등하교지도및이동보조, 의사소통보조기 능을포함하며, 건강관리및위급상황대처, 청소및교실정리기능등을 포함한다. 이러한모델을도식화하면다음 [ 그림 Ⅳ-17] 과같다. [ 그림 Ⅳ-17] 특수교육생활지도지원서비스모델 - 183 -
나 ) 특수교육생활지도지원서비스기능 위생활지도지원서비스모델에따른세부적인기능은다음 < 표 Ⅳ-14> 와같다. < 표 Ⅳ-14> 특수교육생활지도지원서비스모델의기능분류 대분류중분류소분류설명 학교생활지원 등하교지도 출결관리 이동보조 주변정리기능 애완기능 의사소통보조기능 상담원격상담 보건 건강관리 위급상황대처 청소기능 이동안내기능 학생개인별출결관리 등하교지도가가능하도록안전하게이동하여학교의행사나일정을안내하고, 도로및학생의이동시위험상황에대처함 학생개인별출결을관리하고특이사항이발생하면교사나보호자에게연락해주고, 학생의생일이나기념일을챙겨줌 화장실보조화장실이용시안내및보조역할수행 수업이동보조 사물인식및원위치기능 사물함및신발장관리 애정표현 대화상대기능 화상통화연결기능 수화표현및해석기능 이동수업시학생의이동을안내하고도와줌 사물의원위치정보를갖고학생들의활동후어지럽혀진물건을정리함 사물함및신발장에개인물품이제대로보관되어있는지살피고부족하거나차이가있으면알려줌 학생들이쓰다듬어주거나다정한말을걸어주면이에대해표정이나모니터로애정표현을해주어학생의사회성발달에도움을줌 자폐아동같은경우대화및애정을표현해주고끈기를가지고대화가이루어지도록기다려줌 로봇을이용해언제나무선통신및화상통신을이용할수있음 청각장애학생에게문자정보와수화로동시에표현해줌으로써의사소통을도움 상담관리기능상담이필요한학생의정보를관리하고상담일정을알려주고상담한내용을저장함 메신저기능 장애종류별중점사항관리 치료일정관리 응급상황보고및관리 상담시필요한정보를메신저를통해교환 장애종류별중점관리내용을달리하여학생의건강을수시로체크하고특이사항발생시보고 학생별치료내용, 방법, 장소를관리하여교사및학생에게정시에정보제공 위급상황발생시적절한대처법을주변인에게알려주는기능 교실청결관리교실의환기및적정온도, 습도를자동으로유지 교실유해물질관리 교실에서유해물질발생시학생을격리시키고즉시보고 교실청소걸레질, 먼지제거등의교실청소작업기능 - 184 -
다 ) 특수교육생활지도지원서비스시나리오실제 안녕로봇! 오늘도우리를제일먼저반겨주는구나 로봇아잘잤니? 상쾌한아침이야 등교하는학생들로붐비는학교정문에서학생들과로봇 이정답게손을흔들며인사를나누고있다. 특수학급학생들도로봇에게 반갑게아침인사를건넨다. 로봇은인사를나누며동시에특수학급학생의 준비물, 건강상태등을확인하고출결사항을기록하느라바쁘다. 수업이시작되기전로봇주위로학생들이모여있다. 로봇은모두에게 항상좋은친구이다. 학생들이쓰다듬어주고반갑게인사해주자로봇도손 을흔들고모니터로애정을표현한다. 로봇은특히자폐증을가진수빈이 와처음으로서로말을주고받기시작한친구이다. 수빈이가학교에서친 구를사귀었다고부모님께서얼마나기뻐했는지모른다. 로봇이수빈이에 게기회가있을때마다애정표현을하고수빈이가반응할때까지꾸준히 기다려준덕분이다. 1 교시가시작되자동열이가속이불편한모양이다. 지체장애학생인동열 이가로봇에게도움을청하자로봇은동열이에게다가가휠체어에앉는것 을도와주고화장실가는것을안내해준다. 로봇이화장실앞에서기다려 주었다가다시자리에돌아올때도도와준다. 이때지각생은선이가교실로들어선다. 은선이는교실에들어오자마자 가방과실내화를아무데나벗어던지고자리에앉는다. 은선이는정신지체 학생으로자기주변정리를잘못한다. 하지만로봇이스르륵다가와조용 히물건들을제자리로옮긴다. 로봇은주변에흐트러진물건이있으면언 제나정리하는모범을보여준다. 학기초에는많은친구들이정리정돈을 못했지만이젠많은친구들이로봇이정리하는것을본받아자기주변을 잘정리하고있다. 쉬는시간이되자음악치료의목적으로로봇이음악을들려준다. 대부분 의학생들은로봇이들려주는음악을감상중이라교실안은조용하다. 하 지만복도의상황은다르다. 영선이가친구들과뛰어다니며심한장난을 치고있는것이다. 평소학생들의건강관련데이터를관리해오던로봇은 - 185 -
영선이가골격이약하다는것을알고조심하라며주의를주었다. 하지만 이에아랑곳하지않고장난을계속하던영선이가결국넘어지면서발목이 부러지고피가나기시작했다. 로봇이바로영선이에게다가와 x-ray로관 찰해보자골절과출혈이확인되었다. 로봇은바로보건교사및담임교사 에게메시지를보낸다. 메시지를받고달려온담임교사는복도에쓰러진 영선이를일으켜세우려하였다. 그러나로봇이담임교사에게과도하게 움직이는것은좋지않고우선응급치료가필요하다고안내해준다. 이말 을들은담임교사는뒤늦게도착한보건교사에게응급치료를받게하고 병원으로보냈다. 위험한상황이었지만로봇의도움으로잘대처할수있 었다. 담임교사가로봇에게 고마워 라고말하자로봇은아무일도아닌 듯살짝미소만짓는다. 오후수업시간, 로봇은하루종일아무말없이시무룩하게앉아있는시 각장애학생인동욱이옆으로다가가 오늘무슨일있었니? 라고조용히 물어본다. 동욱이는평소자신의고민을잘들어주었던로봇에게고민을 털어놓는다. 오전에누군가나를툭쳐서복도에서넘어졌는데말야. 그 애가사과도하지않고그냥가버렸어. 혹시내가뭔가잘못한거같기도 하구 라고동욱이가말하자로봇은점자출력을통해비밀상담을해준다. 로봇은 그럴수있지. 누군가급히가다가부딪쳤는데모르고지나쳤을 수도있지. 자주있는일이니너무신경쓰지마! 라는내용을점자에출력 해동욱이에게제시하며어깨를감싸안고다독여준다. 기분이조금풀린 동욱이는수업에웃는얼굴로참여하며선생님의질문에대답하기시작한 다. 로봇은이어서매주있는정우의상담시간이된것을알고정우에게다 가가전문상담가와화상통화를연결해준다. 정우는정서장애를겪고있어 치료를받고있는중인데병원에직접가는대신화상으로상담을진행해 오고있다. 정우는비록화상이지만로봇이안내해주는대로시간도어기 지않고꾸준히상담을받아와지금은많이나아졌다. 방과후시간이다. 청각장애를갖고있는인영이는집에가기전, 로봇에 - 186 -
게집으로화상연결을부탁한다. 곧바로로봇의모니터에집에있던어머 니가나타난다. 인영이는어머니에게수화로배가고프다며떡볶이가먹고 싶다고말한다. 어머니는알았다며빨리집에오라고수화로대답해주고 통화를끊는다. 아이들이모두돌아가고조용한교실에서로봇은더바쁘다. 교실을정 리정돈하고청소를해야하기때문이다. 자동으로된교실창문을스스로 열어놓고바닥의먼지를빨아들인다. 로봇은매일하는청소이지만지겨 워하지도않고친구들을생각하며항상웃으며일한다. - 187 -
V. 로봇기능로드맵 지능형로봇의교육적활용을위한적정기능제시를위해서비스모델 에따른각기능별로드맵을도출하였다. 서비스모델개발을위해정의된 각기능들은크게교수학습지원기능, 생활지도지원기능, 특수교육지 원기능으로되며각각의세부기능들에대한로드맵을제시하였다. 1. 교수학습지원기능로드맵 교수학습지원기능은수업시연, 과제관리, 수업관리, 어학학습, 원격수 업참여, 모둠활동, 교육적놀이지원서비스로되고각서비스들은진 보된기술수준에따라다른형태의발전된서비스를제공할수있다. 수업시연의경우공통적인내용을보여주는것에서진화하여, 개인에맞 는학습을제시하고학습결과를분석한후이에따라각개인에맞는맞 춤형학습과제를부과하는형태로발전할것이다. 과제관리의경우과제가제출되면메시지를보내어제출된결과를알려 주고, 과제에대한평가를할수있게발전될것이다. 키워드기반의과제 평가에서패턴( 템플릿) 기반의과제평가, 포토폴리오공유를통한인텔리 전트기반과제평가가가능해지며, 과제에따른피드백역시가능하도록 변화할것이다. 수업관리에서는수업의상황에따라학습활동을모니터링하고, 개별학 습자가수업에서보이는행동의분석및학부모가수업장면을실시간으로 모니터링하는것이가능해질것이다. 또한학습활동모니터링결과를통 해학습자별행동즉, 수업에서의참여도및기여도등을분석하여교사에 게알릴수있도록발전할것이다. - 188 -
어학학습의경우모르는어휘를선택하면바로찾아주는사전기능, 말 하기 읽기 쓰기 듣기등의콘텐츠를통한회화기능을지원하고, 향후 에는자연어기반회화와상호작용기반의회화기능이가능해질것으로 예상된다. 어학학습콘텐츠또한단순히일정한수준의내용을보여주거 나들려주는것에서벗어나각개인에맞는맞춤형콘텐츠및인텔리전트 기반학습콘텐츠로발전할것이다. 원격수업에서는화상카메라를통해수업을촬영하여결석한학생들에 게실시간으로원격수업및참여가가능하도록지원하고, 화상채팅을통 한질의응답이가능하도록변화할것이다. 모둠활동지원에서는모둠활동을위해학생의정보를검색하고, 개인별 학습이력을트래킹하고, 지식분석, 상호작용을통한학습자의활동공유 및모둠선정, 모둠활동평가등이가능하도록발전할것이다. 교육적놀이지원기능은 PC에서하던놀이학습을로봇을통해각개 인에맞는수준별및상호작용이가능하도록발전할것으로예상된다. 로 봇내에저장된패턴에맞춰음정및동작을교정하는기능에서상호작용 에기반한교정이가능하도록변화할것이며, 자연어및맞춤형놀이, 그리 고인텔리전트기반놀이를제공하도록발전할것이다. 또교과목, 맞춤형, 상호작용기반퀴즈게임이가능하고놀이결과를분석하여각학습자에 맞는학습안내를할수있도록변화할것으로예상된다. - 189 -
< 표 Ⅴ-1> 교수학습지원에서의로봇기능로드맵 (1) 교육적요소 단계및년도 수업시연 1 단계( 단기) 2 단계( 중기) 3 단계( 장기) ~ 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 화상통신기능 ( 유선) 실시간화면공유기능( 유선) 얼굴표정인식및분석기능 화상통신기능 패턴기반졸음방지기능 자연어기반학습정보검색기능 ( 무선) 패턴기반일탈행동경고기능 실시간화면공유기능( 무선) 생체인식기반졸음방지기능 맞춤형학습정보검색기능 인텔리전트기반일탈행동경고기능 인텔리전트기반학습정보검색기능 교수학습지원 과제관리 학습콘텐츠시연기능 자연어기반학습정보검색기능 얼굴표정인식및분석기능 감정표현기능 맞춤형학습콘텐츠시연기능 맞춤형학습정보검색기능 맞춤형학습지원/ 학습결과분석기능 맞춤형학습과제부과기능 상호작용기반감정표현기능 인텔리전트기반학습콘텐츠시연기능 인텔리전트기반학습정보검색기능 인텔리전트기반학습지원기능 상호작용기반따른학습과제부과기능 결과 SMS 전송기능 수업관리 과제제출기능키워드기반과제평가기능 패턴기반과제평가기능 인텔리전트기반과제평가기능 자연어기반학습정보검색기능 맞춤형학습정보검색기능 인텔리전트기반학습정보검색기능 - 190 -
< 표 Ⅴ-2> 교수학습지원에서의로봇기능로드맵 (2) 교육적요소 교수학습지원 단계및년도어학학습지원원격수업참여지원 1 단계( 단기) 2 단계( 중기) 3 단계( 장기) ~ 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 학습콘텐츠시연기능 콘텐츠기반회화기능 자연어기반학습정보검색기능 영상및콘텐츠송출기능 원격수업참여기능( 유선) 원격화상토론기능( 유선) 디지털리터러시기능 자연어기반학습정보검색기능 맞춤형학습콘텐츠시연기능 자연어기반회화기능 영상및콘텐츠송출기능 ( 유선) 음성인식기반발음및표현교정기능 맞춤형학습지원/ 학습결과분석기능 원격수업참여기능( 유선) 원격화상토론기능( 유선) 웹기반협력적글쓰기기능 ( 무선) 맞춤형학습정보검색기능 인텔리전트기반학습콘텐츠시연기능 상호작용기반회화기능 인텔리전트기반학습정보검색기능 상호작용기반발음및표현교정기능 인텔리전트기반학습지원기능 상호작용기반첨삭지도기능 상호작용기반디지털리터러시기능 상호작용기반글쓰기기능 인텔리전트기반학습정보검색기능 모둠활동 지원 전자투표기능학생활동공유기능학습이력트래킹기능상담이력트래킹기능자연어기반학습정보검색기능맞춤형학습정보검색기능 인텔리전트기반학습정보검색기능 - 191 -
< 표 Ⅴ-3> 교수학습지원에서의로봇기능로드맵 (3) 교육적요소 단계및년도 1 단계( 단기) 2 단계( 중기) 3 단계( 장기) ~ 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 교수학습지원 어학학습 지원 얼굴표정인식및분석기능 패턴기반음정및동작교정기능 상호작용기반음정및동작교정기능 자연어기반놀이검색기능 맞춤형놀이검색기능 인텔리전트기반놀이검색기능 교과목별퀴즈게임기능 맞춤형수준별퀴즈게임기능 상호작용기반퀴즈게임기능 퀴즈결과분석기능퀴즈결과에따른맞춤형학습안내기능 놀이이력트래킹기능 상호작용놀이설정기능 - 192 -
2. 생활지도지원기능로드맵 생활지도지원기능은학급운영, 생활지도및상담, 교실관리및보건서 비스로된다. 학급운영에서는학교( 학급) 게시판및공지사항을알리고, 긴급공지일 경우휴대폰으로문자를보내주는알림기능과도서를대출및반납관리하 는기능, 방문객을인솔하거나특정장소( 과학실, 교무실등) 를안내하는 기능, 얼굴( 화상) 인식을통한출석처리기능등이가능하도록발전할것 이다. 생활지도및상담에서는키워드기반단어필터링을시작으로자연어기 반단어필터링, 상호작용기반단어필터링등으로발전하며, 이를통해 나쁜말이나금지어등을말한학생에게경고를주고바른말을쓰도록안 내할수있도록진화할것이다. 또학교주변이나교사가없는교실등에 서의학생생활촬영기능에서상호작용기반학생생활촬영기능으로발 전할것이며, 원격으로학부모와상담및학생들의고민상담이가능하게 될것이다. 교실관리및보건에서는로봇이스스로돌아다니며교실청소를하고, 로봇의인터페이스를통한살균처리가가능하도록발전할것이다. 또로봇 이학생들의건강상태를확인및분석하여건강관리를하고, 나아가생체 인식기반학생건강관리가가능하도록진화할것이다. 또한센서를이용 한교실보안관리에서환경및상황인식이가능한인텔리전트기반교실 보안관리가가능하도록발전할것이다. - 193 -
< 표 Ⅴ-4> 생활지도지원에서의로봇기능로드맵 교육적요소 단계및년도 학급운영 1 단계( 단기) 2 단계( 중기) 3 단계( 장기) ~ 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 공지사항알림기능 도서대출관리기능 얼굴표정인식및분석기능 화상출석체크및관리기능 학급행사기록관리및출판기능 길안내기능 생활지도지원 생활지도및상담교실관리및보건 키워드기반단어필터링기능 소음기측정실내정숙유도 학습생활촬영기능기능( 지정된곳) 원격상담기능 ( 유선) 건강상태체크/ 분석기능 센서기반교실보안관리기능 얼굴표정인식및분석기능 청소기능 자연어기반단어필터링기능 원격상담기능 얼굴표정인식및분석기능 맞춤형응급대처관리기능 센서기반살균처리기능 맞춤형배식도우미기능 상호작용기반단어필터링기능 인텔리전트기반실내정숙유도기능 환경인식기반교실보안관리 상호작용기반학습생활촬영기능 ( 무선) 상호작용기반원격상담기능 생체인식기반건강상태체크/ 분석기능 환경기능인식기반살균처리기능 인텔리전트기반응급대처관리기능 인텔리전트기반교실보안관리기능 상호작용기반배식도우미기능 - 194 -
3. 특수교육지원기능로드맵 특수교육지원기능은교수학습지원과생활지도지원서비스로나누 어진다. 각서비스의기능은교수학습지원서비스와생활지도서비스를 특수아동에게맞게맞춤화한것이다. 교수학습지원에서는특수아동에맞는학습콘텐츠의시연기능으로부 터맞춤형학습콘텐츠시연, 인텔리전트기반학습콘텐츠시연으로발전 하고, 로봇과친구처럼대화를할수있도록자연어및상호작용기반대 화기능을제공할것이다. 또특수아동에게꼭필요한 3D 시뮬레이션및 체험학습기능등을제공할것이다. 생활지도지원에서는시각장애가있는학생들을위해장애물이있거나 위험한길을피해갈수있도록해주는길안내기능, 의사소통이어려운 학생들을위한보완대체의사소통기능등이가능하도록발전할것이다. 기 타청소및정리기능과학생생활촬영, 그리고위험한상황에대처할수 있도록맞춤형응급대처관리등의기능을지원하게될것이다. - 195 -
< 표 Ⅴ-5> 특수교육지원에서의로봇기능로드맵 교육적요소 특수교육지원 단계및년도 교수학습지원 생활지도지원 1 단계( 단기) 2 단계( 중기) 3 단계( 장기) ~ 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 학습콘텐츠시연기능맞춤형학습콘텐츠시연기능인텔리전트기반학습콘텐츠시연기능 자연어대화기능 3D 시뮬레이션학습기능 자연어기반학습정보검색기능 얼굴표정인식및분석기능 화상출석체크및관리기능 맞춤형응급대처관리기능 청소/ 정리기능 패턴기반일탈행동경고기능 3D 체험학습기능 이동길안내기능 상호작용기반대화기능 인텔리전트기반응급대처관리기능 보완대체의사소통기능 인텔리전트기반일탈행동경고기능 맞춤형학습지원/ 학습결과분석기능인텔리전트기반학습지원기능 감정표현기능 맞춤형학습정보검색기능 인텔리전트기반학습정보검색기능 상호작용기반감정표현기능 학습생활촬영기능( 지정된곳) 상호작용기반학습생활촬영기능 건강상태체크/ 분석기능생체인식기반건강상태체크/ 분석기능 원격상담기능 센서기반살균처리기능 환경인식기반살균처리기능 ( 유선) 원격상담기능 ( 무선) 상호작용기반원격상담기능 - 196 -
이상의로봇기능로드맵으로부터로봇기능의발전전망을 2 단계( 중기), 3 단계( 장기) 의세단계로할수있다. 1 단계( 단기), 1 단계( 단기) 는키워드및자연어기반의기능들이포함되며, 현재까지개 발된기술에기반한검색및음성인식, 화상인식, 위치인식, 입출력기 술등이적용된다. 2 단계( 중기) 에서는 1단계의기능에서진화하여자연어및각개인에맞 는맞춤형기반의기능들이포함되며, 상호작용및인텔리전트기술등이 도입된다. 이단계에서는자연어기반회화, 맞춤형지식학습, 지식분석, 환경인식, 상황인식기반모니터링, 생체인식, 오감형인터페이스등의기 술이발전할것으로예상된다. 3 단계( 장기) 에서는사용자의도에맞게콘텐츠를보여주거나학습정보를 검색해주는상호작용및인텔리전트기반의기능들이포함된다. 이단계에 서는사용자의도인식및진화학습, 상황인식제어, 상호작용기반기 술들이발전할것이며, 교육용로봇이갖춰야할교육적요소들을대부분 을만족시킬수있을것으로예상된다. - 197 -
VI. 로봇활용수업사례연구 1. 연구개요 로봇활용수업에대한실제학습자만족도를알아보기위해 u-클래스에서 실시한로봇활용수업이후학생및교사를대상으로설문조사를실시하였다. 로봇활용수업은초등학교 4, 5학년 20명의학생들을대상으로실시되 었으며, 2008년 1월 7일부터 1월 10일까지 4일간에걸쳐매일 2시간씩수 업을진행하였다. 수업의진행은 2 명의교사에의해이루어졌으며, u-클래 스에설치된둘리로봇을수업보조도우미로활용하였다. [ 그림 Ⅵ-1] u-클래스로봇활용수업장면 가. 연구활용로봇의기능및특성 본연구에서수업에적용한지능형로봇은 u-클래스에설치되어있는 - 198 -
u- 클래스로봇으로다사로봇에서개발한둘리로봇이다. 본연구에서활용한 u- 클래스로봇의주요기능은다음과같다. < 표 Ⅵ-1> u-클래스로봇의주요기능 로봇기능로봇위치세부내용 학생별맞춤환영인사 u-클래스소개학습준비알림실시간알림및반복설명모둠활동도우미보상하기발표자선정 u-클래스입구 u-클래스내미리설정된동선 u-클래스내지정위치 u-클래스내지정위치 u-클래스내지정위치 u-클래스내지정위치 u-클래스내지정위치 RFID Card 를통해서등교하는학 생을인식하고, 학생별/ 상황별맞춤 인사말및화면제공 u- 클래스방문객에게로봇이직접 이동하며음성과 LCD 화면으로 u- 클래스의주요시설및수업활용 방안등을안내 정해진일정에따른수업시간표를기 준으로수업전에학생들에게과목명 / 과제물등의수업준비내용을로봇 음성과 LCD 화면으로제공 교사가실시간으로등록한수업준비 내용, 기타공지, 반복설명이필요한 내용, 성과 핵심정리내용등을로봇음 LCD 화면으로제공 선생님이사전에등록한모둠명단을 수업시로봇 LCD 화면으로제공 선생님이실시간으로개인별, 모둠 별등록한보상점수를로봇음성 과 LCD 화면으로제공 수업중개인및모둠발표자선정을 로봇음성과 LCD 화면으로제공 - 199 -
나. 연구대상및방법 구체적인연구대상및방법은다음 < 표 Ⅵ-2> 과같다. < 표 Ⅵ-2> 연구대상및방법 연구대상 내용 서울 KS 초등학교 4, 5학년학생 20명서울 KS 초등학교교사 2명 연구장소한국교육학술정보원 u-클래스 연구방법 4일간 2시간씩로봇활용수업실시수업직후구조화된질문지배포및회수 연구기간 2008년 1월 7일~ 2008년 1월 10일 연구대상에게배포한질문지를최종회수한결과, 학생 15명이응답하 였으며, 응답자현황은다음 < 표 Ⅵ-3> 과같다. < 표 Ⅵ-3> 연구대상표본현황 학년 성별( 명) 남자여자전체 4학년 3 4 7 5학년 6 2 8 전체 9 6 15 또한수업을실시한교사를대상으로심층면담을실시하였다. 다. 연구내용 로봇활용수업에대한학습자와교사의만족도를알아보기위해실시한 - 200 -
설문문항의내용은크게로봇활용수업에대한인식과로봇활용수업에 대한만족도조사를위한문항으로된다. 로봇활용수업에대한인식의경우, 로봇활용수업이후, 로봇활용수 업효과에관한인식과로봇의기능에관한인식을조사하였으며, 로봇활 용수업에대한만족도의경우, 로봇의일반기능에관한만족도, 교육적 기능에관한만족도, 학습효과에관한만족도로하여실시하였다. 구체적인조사내용은 < 표 Ⅵ-4> 와같다. < 표 Ⅵ-4> 만족도조사영역및내용 영역내용변인문항번호 학습 정의적효과 A1 로봇활용수업에관한인식 효과 기능 인지적효과일반기능교육적기능 A2 A3 A4 일반 기능 로봇의형태 B10 로봇의크기 B11 로봇의성별 B12 * 로봇활용수업에관한만족도 교육적기능 수업보조기능교사역할기능 B5, B13 B6 B7, B14, B15, B16 친구역할기능 B8, B9 학습 정의적효과 B1 효과 인지적효과 B2 *, B3, B4 일반배경 학년성별 * 역산문항 - 201 -
2. 로봇활용수업에관한인식조사 로봇활용수업에관한인식조사에서는로봇활용수업을경험한이후, 로봇활용수업에관한인식수준을조사하기위한것으로, 로봇활용수업효과에관한인식과로봇활용수업시선호하는로봇의기능및가장중요하다고생각되는로봇의기능에대한인식수준을조사하였다. 가. 로봇활용수업효과에관한인식 1) 정의적효과기능 둘리로봇의기능중가장흥미롭다고생각되는순서대로해당번호를 써주세요. 라는질문을통해로봇의기능중학습자들의흥미유발에가장 도움이된기능이무엇인지조사하였다. 조사결과, 가장흥미로운로봇의기능 1 순위는 모둠별활동평가후, 상을주거나칭찬하기 기능과 로봇이지나갈때어깨를살짝치면나를 쳐다보거나, 아프다고말하기 기능이 26.7% 로가장높게나타났으며, 다음 으로 내이름불러주기 가 13.3% 로높게나타났다. 2 순위의경우, 로봇이지나갈때어깨를살짝치면나를쳐다보거나, 아 프다고말하기 가 33.3% 로가장높게나타났고, 3 순위의경우, 공부할순 서와방법설명하기, 선생님이나나의지시에따라행동하기, 로봇이지 나갈때어깨를살짝치면나를쳐다보거나, 아프다고말하기 가 20.0% 로 가장높게나타났다. 전체적인의견을종합해보면, 학생들은 로봇이지나갈때어깨를살짝 치면나를쳐다보거나, 아프다고말하기 기능을가장흥미로운기능으로 선택하였다. 이는로봇이사람처럼학생들과상호작용하여반응을드러내 는기능을가장흥미롭게여긴다는것으로해석할수있다. - 202 -
[ 그림 Ⅵ-2] u-클래스로봇과의상호작용 2) 인지적효과기능 둘리로봇의기능중공부하는데가장도움이된다고생각되는순서대 로해당번호를써주세요. 라는질문을통해로봇의기능중학습자들의 학업성취에가장도움이된기능이무엇인지조사하였다. 조사결과, 1 순위는 공부할순서와방법설명하기 가 60.0% 로가장높게 나타났으며, 2 순위는 선생님이나나의지시에따라행동하기 가 40.0%, 3 순위는 모둠별활동평가후, 상을주거나칭찬하기 가 40.0% 로가장높게 나타났다. 이러한결과는로봇활용수업시다른역할에비해, 로봇이교사보조 역할을수행하는것이학습자들이공부하는데도움이되었다고생각하는 것으로해석할수있다. - 203 -