위에서 살펴본 오토마타 매커니즘 중에 우리가 표현하게 될 안전사고를 현실성 있게 만들어줄 매커니 즘은 무엇인지 모둠원들과 이야기해보고 이를 적어보자

우리가 필요한 움직임은?

스마트 폰을 하고 걸어가다가 자전거와 부딪히게 되는 상황 즉, 직진하다가 무언가를 만나게 되는 상황

어떤 오토마타 매커니즘이 적합할까?

직선왕복운동이 필요하니까 래크와 피니언

중학교용 STEAM

안전을 품은 오토마타

주제 개요

인간은 오래전부터 인간이 가지고 있는 능력의 한계가 어디까지이며 개인의 능력에는 어떤 차이가 있고 또 어떻게 하 면 개인이 가지고 있는 능력을 최대한으로 발휘할 수 있을까에 대해 탐색해 왔습니다. 최근에 이르러 감성이 이성적인 결정이나 문제 해결 시 주요한 역할을 수행한다는 것이 밝혀짐으로써 이를 향상시키기 위한 다양한 연구가 진행되고 있 습니다. 본 프로그램은 감성지능 중심 교육인 사회정서학습 SEL(Social and Emotional Learning)을 목표로 오토마타 의 설계 및 제작 과정을 통해 자기/타인 관찰능력, 메타인지능력, 감정조절능력, 공감능력, 감정이입능력, 소통능력을 향 상시키도록 합니다.

중학교 프로그램인 “안전을 품은 오토마타”는 학생들이 7대 안전 영역에서 발생할 수 있는 안전사고를 이해하고 이에 대한 실천 방안을 마련함과 동시에 이를 피지컬 컴퓨팅 요소를 활용하여 실세계와의 관련성을 극대화 함으로써 함께 공 감하고 인지할 수 있도록 하였습니다. 7대 안전 교육 영역인 생활 안전, 교통 안전, 폭력 예방 및 신변 보호, 약물 및 사이버 중독 예방, 재난 안전, 직업 안전, 응급처치에 대해 이해할 수 있도록 하였으며 이해를 바탕으로 학생들이 모둠을 구성하여 실천 방안을 모색할 수 있도록 하였습니다. 이는 토의 활동을 통해 학생들이 스스로 생각하고 구체적으로 실천 할 수 있는 방안에 대해 함께 토의하면서 그 속에서 답을 찾아갈 수 있을 뿐 아니라 공감할 수 있도록 하였습니다.

기존의 사회정서학습 프로그램은 이론 위주의 획일적이면서 고전적 교육 방식이 주를 이루고 있습니다. 그리고 접근하 기 어려운 분야로 인식되어 타 과목과의 연계성이 부족한 실정입니다. 따라서 본 프로그램에서는 오토마타의 융합적 지 식을 기반으로 스스로 생각하고 몸으로 익히는 교육을 추구합니다. 또한 미래 사회에서 주어진 문제에 대해 함께 생각하 고 공감하며 창의적으로 해결해나가는 데 중점을 두고 있습니다.

본 프로그램에서는 오토마타 기반 감성 중심 교육 활용으로 사회적이고 충분한 공감능력을 갖춘 미래지향적 창의인재 양성에 기여할 것입니다. 이와 같은 오토마타의 융합 과학 이론에 대한 교육을 타 분야로 확장하고 자연스럽게 접근할 수 있는 방법을 제안함으로써 사회정서학습에 기여할 수 있기를 기대합니다.

오토마타 업(UP)고 가기 － 안전을 품은 오토마타 －

3. 위에서 살펴본 오토마타 매커니즘 중에 우리가 표현하게 될 안전사고를 현실성 있게 만들어줄 매커니 즘은 무엇인지 모둠원들과 이야기해보고 이를 적어보자.

우리가 필요한 움직임은?

스마트 폰을 하고 걸어가다가 자전거와 부딪히게 되는 상황 즉, 직진하다가 무언가를 만나게 되는 상황

어떤 오토마타 매커니즘이 적합할까?

직선왕복운동이 필요하니까 래크와 피니언

2차시 오토마타 탐색 및 안전을 품은 오토마타 설계

오토마타가 들려주는 이야기

오토마타, 너는 누구니?

오토마타란 간단한 기계 장치로 움직이는 인형이나 조형물을 의미하는 것으로서 기계장치와 예술적인 상상력의 만남이라 고도 할 수 있다. 창의적인 상상력과 과학의 원리와 기계 장치의 결합으로 새롭게 나타난 예술 분야이다. 오토마타의 개념 을 정리해보면 다음과 같다.

1. 오토마타(automata)란 ‘간단한 기계장치로 움직이는 인형이나 조형물’을 의미함

2. 정밀도가 높고 오차의 범위가 극히 작은 정밀기계와 지속적인 조정 없이도 스스로 움직일 수 있는 자동기계의 발 전 과정 중, 창의성과 상상력, 과학의 원리와 기계장치의 결합으로 새롭게 나타난 예술임

오토마타의 역사를 살펴보면, 가장 오래된 오토마타는 톱니바퀴와 펌프 장치 등을 활용한 기계장치에 부착된 인형이 움직 이는 고대 그리스의 자동물시계 클렙시드라와 관계가 있다고 알려져 있다. 또한, 기계공학의 초석을 닦은 알자자리(Al Jazari)가 캠과 크랭크와 같은 오토마타 구동장치가 포함된 물시계와 기계장치를 발명 하였으며 르네상스 시대를 거치며, 물건의 부속품이 아닌, 자크 드 보캉송(Jasque de Vaucanson)의 ‘기계오리’, 자크드로즈의 그림그리는 인형같은 인간의 모 습을 닮은 기계장치로서의 오토마타로 발전하였다. 최초의 인간을 닮은 자동기계 (humanoid automaton) 은 1495년 레오나 르도 다 빈치가 설계하였다. 또한, 세계 최초로 성공적으로 만들어진 자동기계는 1737년에 프랑스의 엔지니어 Jacques de Vaucanson 이 만든 '피리 연주자' 라고 알려져 있다. 1769년에는 the Turk 라고 불리는 체스게임 자동기계가 유럽에서 만들 어졌지만, 실제로는 내부에 숨은 사람이 작동하는 유명한 사기였다. 18세기에 프랑스의 상상력이 풍부했던 Pierre Jacquet-Droz와 Henri Maillardet 이 자동기계를 만들었다. 우리나라 최초의 오토마타는 자격루이다.

보캉송 기계오리 다빈치

humanoid automata

현대 국내외 작가들의 AUTOMATA 작품 (왼쪽부터 폴스푸너, 피터마키, 이승항 작가)

<과거와 현대의 오토마타>

모빌의 창시자이자 키네틱 아트의 선구자인 알렉산더 칼더는 작은 무대에서 <서커스>라는 제목의 인형놀이 공연을 통해 간단한 기계장치를 활용해 대중적이고 친근한 느낌의 움직이는 인형을 연출하여 현대의 오토마타 예술적 특징이 형성된 시초가 되었다. 또한, 오토마타를 통해 예술적 상상력을 키울 수 있고 기계장치의 운동원리를 쉽게 이해할 수 있기 때문에 과학의 원리와 예술적 상상력이 결합된 새로운 장으로 자리잡기 시작하였다. 교육적 가치도 뛰어나 중학교 기술교과에서 는 오토마타를 활용하여 기계적 운동원리를 가르치고 다양한 작품을 제작하고 있다. 대학에서도 그 가치를 인정받아 오산 대, 서울예대, 숙명여대 등에서 학부과정에서 오토마타를 활용하고 있다. 이러한 교육적 가치 뿐 아니라 예술적 가치가 높 기 때문에 많은 작가들이 다양한 재료와 소재로 자신만의 오토마타 작품을 선보이고 있으며 영국의 폴 스푸너는 오토마타 를 통해 유머와 감성을 표현하는 ‘오토마타 예술의 창시자’라고 불리고 있다. 또한, 기계라는 위화감을 줄이기 위해 흥미 유발 및 창의적인 체험 행사들로서 오토마타 관련 행사도 많이 개최되고 있다. 뿐 만 아니라 메이커 교육 및 행사가 주목 받으면서 오토마타에 대한 관심도 더욱 증가하고 있다.

<출처> 산업일보, 오토마타를 아시나오, 2015.12.03./소년중앙 볼수록 신기하네 움직이는 조각품의 비밀, 2017.08.21 오토마타 업(UP)고 가기 － 안전을 품은 오토마타 －

중학교용 STEAM

안전을 품은 오토마타

주제 개요

인간은 오래전부터 인간이 가지고 있는 능력의 한계가 어디까지이며 개인의 능력에는 어떤 차이가 있고 또 어떻게 하 면 개인이 가지고 있는 능력을 최대한으로 발휘할 수 있을까에 대해 탐색해 왔습니다. 최근에 이르러 감성이 이성적인 결정이나 문제 해결 시 주요한 역할을 수행한다는 것이 밝혀짐으로써 이를 향상시키기 위한 다양한 연구가 진행되고 있 습니다. 본 프로그램은 감성지능 중심 교육인 사회정서학습 SEL(Social and Emotional Learning)을 목표로 오토마타 의 설계 및 제작 과정을 통해 자기/타인 관찰능력, 메타인지능력, 감정조절능력, 공감능력, 감정이입능력, 소통능력을 향 상시키도록 합니다.

중학교 프로그램인 “안전을 품은 오토마타”는 학생들이 7대 안전 영역에서 발생할 수 있는 안전사고를 이해하고 이에 대한 실천 방안을 마련함과 동시에 이를 피지컬 컴퓨팅 요소를 활용하여 실세계와의 관련성을 극대화 함으로써 함께 공 감하고 인지할 수 있도록 하였습니다. 7대 안전 교육 영역인 생활 안전, 교통 안전, 폭력 예방 및 신변 보호, 약물 및 사이버 중독 예방, 재난 안전, 직업 안전, 응급처치에 대해 이해할 수 있도록 하였으며 이해를 바탕으로 학생들이 모둠을 구성하여 실천 방안을 모색할 수 있도록 하였습니다. 이는 토의 활동을 통해 학생들이 스스로 생각하고 구체적으로 실천 할 수 있는 방안에 대해 함께 토의하면서 그 속에서 답을 찾아갈 수 있을 뿐 아니라 공감할 수 있도록 하였습니다.

기존의 사회정서학습 프로그램은 이론 위주의 획일적이면서 고전적 교육 방식이 주를 이루고 있습니다. 그리고 접근하 기 어려운 분야로 인식되어 타 과목과의 연계성이 부족한 실정입니다. 따라서 본 프로그램에서는 오토마타의 융합적 지 식을 기반으로 스스로 생각하고 몸으로 익히는 교육을 추구합니다. 또한 미래 사회에서 주어진 문제에 대해 함께 생각하 고 공감하며 창의적으로 해결해나가는 데 중점을 두고 있습니다.

본 프로그램에서는 오토마타 기반 감성 중심 교육 활용으로 사회적이고 충분한 공감능력을 갖춘 미래지향적 창의인재 양성에 기여할 것입니다. 이와 같은 오토마타의 융합 과학 이론에 대한 교육을 타 분야로 확장하고 자연스럽게 접근할 수 있는 방법을 제안함으로써 사회정서학습에 기여할 수 있기를 기대합니다.

4. 안전을 품은 오토마타 제작을 위한 또 하나의 Tool은 피지컬 컴퓨팅 도구다. 피지컬 컴퓨팅 도구는 어 쩌면 기술․가정시간이나 정보시간에서 배운 이미 내용일 수도 있다. 다음은 피지컬 컴퓨팅의 개념을 설명한 것이다.

<피지컬 컴퓨팅 개념>

피지컬 컴퓨팅은 피지컬 컴퓨팅의 모체라고 할 수 있는 뉴미디어아트에서 그 개념을 알아볼 수 있다. 따라서, 2008년 2월에 블로그 newmedia20.tistory.com에 탑재된 뉴미디어아트와 관련된 글을 살펴보자.

작업 환경을 간단히 설명하자면 센서를 이용하여 사람들의 움직임 등을 인식하고 그 데이터를 마이크로 컨트롤러라는 데이터 처리 칩으로 보내고 다시 시리얼 케이블 또는 USB 케이블을 통해 컴퓨터로 보내진다. 이 때 연속된 숫자 값을 보내기도 하고 ON 인지 OFF 인지를 보내기도 하는데 컴퓨터에서는 그 값을 이용하여 비디오 플레이에 변화를 주기도 하고, 라이트를 껐다가 켜기도 하고 스크린의 오브젝트들을 움직이거나 크기, 색상등에 변화를 주기도 한다.

이 때 작업 환경을 피지컬 컴퓨팅으로 바꿔도 전혀 어색하지 않다. 실제로 뉴미디어아트에서는 아두이노, 조도센서, 피 에조스피커, LED 조명을 많이 사용한다. 다음은 이를 활용한 뉴미디어아트 작품이다.

LED를 사용 BENDING MATRIX DALMATIAN

이재형, 2010

피에조스피커, 카메라센서 사용 Meditation 1008~

양민하, 2010

인터넷 정보를 실시간으로 활용, LCD 사용

Emotion machine project 이재형, 2015

<피지컬 컴퓨팅의 모체이자 친구인 뉴미디어아트 작품>

<출처> http://mermont.co.kr/xe/ 인터랙티브아트뮤지엄

이들 작품의 공통점은 예술이 도화지나 캔버스, 액자 밖으로 나와서 관람객과 상호작용하며 그들의 자극을 다양한 센 서를 통해 입력받아 다시 관람객들에게 예술 작품으로 출력한다는 것이다. 이는 피지컬 컴퓨팅을 설명할 때의 개념과 같 다고 할 수 있다. 우리가 살아가는 실세계도 사람이나 사물과 상호작용하면서 발전해왔으며 다양한 센서들로부터 외부 환경에 대한 자극을 입력받고 이를 모터와 같은 액츄에이터

로 출력함으로써 실세계를 실제와 같이 구현할 수 있을 것이 다. 따라서 피지컬 컴퓨팅은 실세계의 문제를 해결하거나 실 세계를 그대로 구현하기 위해 마이크로컨트롤러와 같은 일종 의 컴퓨터가 사용자 및 환경으로부터 다양하고 유의미한 감 각 정보를 제공받아 처리하고 이를 다양한 형태로 출력하기 위한 보다 효율적이고 강력한 방법과 도구를 활용하는 것이 라고 할 수 있다.

<출처> SW중심사회(https://www.software.kr)

중학교용 STEAM

안전을 품은 오토마타

주제 개요

인간은 오래전부터 인간이 가지고 있는 능력의 한계가 어디까지이며 개인의 능력에는 어떤 차이가 있고 또 어떻게 하 면 개인이 가지고 있는 능력을 최대한으로 발휘할 수 있을까에 대해 탐색해 왔습니다. 최근에 이르러 감성이 이성적인 결정이나 문제 해결 시 주요한 역할을 수행한다는 것이 밝혀짐으로써 이를 향상시키기 위한 다양한 연구가 진행되고 있 습니다. 본 프로그램은 감성지능 중심 교육인 사회정서학습 SEL(Social and Emotional Learning)을 목표로 오토마타 의 설계 및 제작 과정을 통해 자기/타인 관찰능력, 메타인지능력, 감정조절능력, 공감능력, 감정이입능력, 소통능력을 향 상시키도록 합니다.

중학교 프로그램인 “안전을 품은 오토마타”는 학생들이 7대 안전 영역에서 발생할 수 있는 안전사고를 이해하고 이에 대한 실천 방안을 마련함과 동시에 이를 피지컬 컴퓨팅 요소를 활용하여 실세계와의 관련성을 극대화 함으로써 함께 공 감하고 인지할 수 있도록 하였습니다. 7대 안전 교육 영역인 생활 안전, 교통 안전, 폭력 예방 및 신변 보호, 약물 및 사이버 중독 예방, 재난 안전, 직업 안전, 응급처치에 대해 이해할 수 있도록 하였으며 이해를 바탕으로 학생들이 모둠을 구성하여 실천 방안을 모색할 수 있도록 하였습니다. 이는 토의 활동을 통해 학생들이 스스로 생각하고 구체적으로 실천 할 수 있는 방안에 대해 함께 토의하면서 그 속에서 답을 찾아갈 수 있을 뿐 아니라 공감할 수 있도록 하였습니다.

기존의 사회정서학습 프로그램은 이론 위주의 획일적이면서 고전적 교육 방식이 주를 이루고 있습니다. 그리고 접근하 기 어려운 분야로 인식되어 타 과목과의 연계성이 부족한 실정입니다. 따라서 본 프로그램에서는 오토마타의 융합적 지 식을 기반으로 스스로 생각하고 몸으로 익히는 교육을 추구합니다. 또한 미래 사회에서 주어진 문제에 대해 함께 생각하 고 공감하며 창의적으로 해결해나가는 데 중점을 두고 있습니다.

본 프로그램에서는 오토마타 기반 감성 중심 교육 활용으로 사회적이고 충분한 공감능력을 갖춘 미래지향적 창의인재 양성에 기여할 것입니다. 이와 같은 오토마타의 융합 과학 이론에 대한 교육을 타 분야로 확장하고 자연스럽게 접근할 수 있는 방법을 제안함으로써 사회정서학습에 기여할 수 있기를 기대합니다.