①
내용 [ 영상 자료 ]
ebs 클립뱅크 자원의 이용
Ÿ 자원
(https://www.youtube.com/watch?v=1 X_dr_7e9fY)
신재생에너지 관련 영상
Ÿ 신재생에너지
(https://www.youtube.com/watch?v=W cg7adS5f-E)
②
내용 [ 영상 또는 사진 자료 ]
가상현실(VR)을 이용한 교육 콘텐츠
Ÿ YTN 뉴스
(https://www.youtube.com/watch?v=1 X_dr_7e9fY)
가상현실을 통한 운항 교육
Ÿ 운항교육
(https://www.youtube.com/watch?v=fd pj9WyMapE)
③
내용 [ 영상 또는 사진 자료 ]
Cospaces에 대한 소개영상
Ÿ Cospaces 소개
(https://www.youtube.com/watch?v=JL XXPSX9l5M)
07
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고 등 학 교 차 시 대 체 형 프 로 그 램
활동지 1-1
에너지 자원
미래 에너지를 활용하여 코딩으로 만드는 가상현실 테마파크 게임 만들기 에너지 고갈 문제,
우리가 사용하는 자원도 끝이 있을까?
학년 반 번호 이름
■ 에너지와 자원에 대해 생각해봅시다.
1. 당신이 생각하는 에너지와 자원에 대한 정의를 적어봅시다.
2. 마인드맵을 통해 집에서 사용하는 에너지는 어떤 것이 있는지 생각해봅시다.
활동지 1-2
미래 에너지를 활용하여 코딩으로 만드는 가상현실 테마파크 게임 만들기 에너지 고갈 문제,
우리가 사용하는 자원도 끝이 있을까?
학년 반 번호 이름
■ 에너지와 자원에 대해 생각해봅시다.
3. 마인드맵을 바탕으로 다음 표를 작성해봅시다.
장소 행동 사용 에너지 에너지원
1 거실
더워서 에어컨을 튼다. 바람 전기, 화석연료 등
2 부엌
3 화장실
4 내방
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고 등 학 교 차 시 대 체 형 프 로 그 램
[활동지 1-1. 1-2] 활동 시 유의사항
▶ 각자 생각하는 에너 지와 자원에 대한 정의를 작성
▶ 마인드맵을 통해 집 에서 사용하는 에너 지에 대해 알아보고, 최대한 가지치기를 많이 하여 여러 가 지 상황에 대해 생 각해볼 수 있는 기 회를 줄 수 있도록 유도
▶ 마인드맵을 바탕으 로 집 안 장소에서 의 행동과 그에 필 요한 에너지가 무엇 이 있는지 표로 정 리할 수 있도록 진 행하며, 작성에 힘들 어 할 시 인터넷을 활용할 수 있도록 제안한다.
활동지 2-1
미래 에너지를 활용하여 코딩으로 만드는 가상현실 테마파크 게임 만들기 에너지 고갈 문제,
우리가 사용하는 자원도 끝이 있을까?
학년 반 번호 이름
■ 코딩을 위한 알고리즘(순서도)를 그려봅시다.
알고리즘 주제 예) 떡볶이 만들기, 숙제 해오기
나만의 알고리즘 그리기
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고 등 학 교 차 시 대 체 형 프 로 그 램
[활동지 12-1] 활동 시 유의사항
▶ 떡볶이 만들기, 숙제 해오기 등과 같이 알고리즘을 만들고 싶은 주제를 다양하 게 선택할 수 있도 록 도와준다.
▶ 알고리즘을 완성할 수 있도록 예시를 들어주고 끝까지 완 성할 수 있도록 격 려한다.
활동지 2-2
내용(그림 혹은 글)
게 임 화 면 구 상
설 명
미래 에너지를 활용하여 코딩으로 만드는 가상현실 테마파크 게임 만들기 에너지 고갈 문제,
우리가 사용하는 자원도 끝이 있을까?
학년 반 번호 이름
■ 미래 에너지를 활용한 가상현실 테마파크 게임 구상하기
테마파크 게임 주제
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고 등 학 교 차 시 대 체 형 프 로 그 램
활동지 2-3
게임 코딩 알고리즘 그리기
미래 에너지를 활용하여 코딩으로 만드는 가상현실 테마파크 게임 만들기 에너지 고갈 문제,
우리가 사용하는 자원도 끝이 있을까?
학년 반 번호 이름
■ 미래 에너지를 활용한 가상현실 테마파크 게임 코딩 알고리즘을 그려보자
[활동지 1-3] 활동 시 유의사항
▶ 미래 에너지를 활용 한 테마파크 디자인 을 위해 세부 콘텐 츠 3개를 구상할 수 있도록 진행한다.
▶ 콘텐츠에 대한 설명 은 글과 그림 자유 롭게 진행하도록 하 며, 어떤 미래 에너 지를 활용하는지 작 성할 수 있도록 인 터넷 이용을 허가한 다.
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고 등 학 교 차 시 대 체 형 프 로 그 램
활동지 3-1
미래 에너지를 활용하여 코딩으로 만드는 가상현실 테마파크 게임 만들기 에너지 고갈 문제,
우리가 사용하는 자원도 끝이 있을까?
학년 반 번호 이름
■ 미래 에너지를 활용한 가상현실 테마파크 게임 설명서 만들기
게임 명칭 :
교사용 참고자료 3-1 [활동지 1] 활동 시 유의사항
▶ 테마파크 게임 명칭 을 정한 후 내용은 처음 보는 사용자가 쉽게 알 수 있도록 설명서를 구상하고 디자인은 원하는 대 로 진행할 수 있도 록 소개한다.
▶ 학습지가 없을 시 A4 용지 혹은 V3 용지를 사용하여 광 고 안내판을 만들어 사용한다.
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고 등 학 교 차 시 대 체 형 프 로 그 램
교사용 참고자료 1-1
교육부 블로그
https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=moeblog&logNo=220460277322&proxyReferer=htt ps%3A%2F%2Fwww.google.co.kr%2F
신·재생 에너지를 이용해야 하는 이유
화석연료 가용 기간
인류의 문명은 빠른 속도로 발달해 왔고, 앞으로도 멈추지 않을 것입니다. 그리고 문명의 발달 에 따라 우리는 더 많은 에너지가 필요합니다. 인류의 에너지 사용량은 급증하고 있지만, 우리가 아직도 가장 많이 의지하고 있는 에너지원인 화석 연료는 그 양이 한정되어 있어 가까운 미래 에 고갈될 것으로 예상합니다. 또한, 화석 연료는 다시 생성되는 데 수백 만 년이라는 시간이 소 요됩니다. 따라서 지속 가능한 발전을 할 수 있는 새로운 에너지의 개발은 필수적인 과제입니다.
그리고 천연 가스, 석유 등의 화석 연료는 이용 과정에서 이산화탄소의 배출량이 많아, 온실 효 과에 의한 지구 온난화를 일으키는 원인으로 손꼽히고 있습니다. 이것은 계속되는 악순환을 낳 는데, 화석 연료의 사용으로 지구 온난화를 발생시키고, 이 때문에 기후의 변화가 심해지게 되면 서, 냉난방에 화석 연료를 더욱 많이 사용하게 되는 결과를 낳기 때문입니다. 그래서 우리는 화 석 에너지의 고갈뿐만 아니라 지구 온난화 같은 문제들을 해결하기 위해서 새로운 신·재생 에너 지를 개발해야 합니다.
또한, 화석 연료와 원자력 에너지 등 현재 인류가 이용하는 많은 에너지원은 지구 온난화뿐만 아니라 환경 오염에도 심각한 영향을 미치고 있습니다. 특히, 산성비와 땅의 사막화는 대표적인 화석 연료 사용으로 인한 부작용입니다.
이런 화석 연료의 사용에 인한 문제점들의 가장 근본적인 해결 방법은 화석 연료의 사용을 줄 이는 것입니다. 앞으로 이용될 에너지는 신·재생 에너지, 즉 태양력과 풍력, 수력, 바이오 에너지 등으로 대체될 것입니다. 그러나 아직까지 개발되어진 신·재생 에너지들은 에너지 효율성이 부족 하거나 비용이 많이 드는 등 문제점이 존재합니다. 때문에 현재 신·재생 에너지에 관한 많은 연 구들이 이루어지고 있고 정부나 기업들의 노력도 계속 되고 있다고 합니다.
교사용 참고자료 1-2
[네이버 지식백과] 에너지 하베스팅 [energy harvesting] (두산백과)
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2847680&cid=40942&categoryId=32375
에너지 하베스팅
태양광, 진동, 열, 풍력 등과 같이 자연적인 에너지원으로부터 발생하는 에너지를 전기 에너지 로 전환시켜 수확하는 기술을 말한다.
일상적으로 버려지거나 사용하지 않은 작은 에너지를 수확하여 사용 가능한 전기 에너지로 변 환해주는 기술로, 신재생 에너지 원천 기술로 각광 받고 있다. 에너지 하베스팅 기술의 구성은 발생된 에너지를 변환 수집하는 부분과 에너지를 축적하는 부분으로 구성되며 에너지 발생에서 소비까지의 기본 과정은 다음과 같다.
이러한 에너지 하베스팅은 자연에서 직접 전기 에너지를 획득할 수 있기 때문에 에너지 공급 의 안정성, 보안성 및 지속 가능성을 유지할 수 있고, 환경공해를 줄일 수 있는 친환경 에너지 활용 기술로 각광받고 있다.
에너지 하베스팅의 종류로는 다음과 같은 것들이 있다.
- 신체 에너지 하베스팅 : 신체의 움직임을 통해 발생하는 체온, 정전기, 운동에너지 등을 이용하는 방법
- 광 에너지 하베스팅 : 태양광을 이용하는 방법
- 진동 에너지 하베스팅 : 진동이나 압력을 가해 압전 소자를 발전시키는 방법 - 열 에너지 하베스팅 : 산업 현장에서 발생하는 수많은 폐열을 이용하는 방법
- 전자파 에너지 하베스팅 : 방송전파나 휴대전화 전파 등의 전자파 에너지를 이용하는 방법 - 중력 에너지 하베스팅 : 도로의 과속 방지턱, 횡단보도 일시정지선 등에 공기 압력 펌프를
설치하여 차량의 중량을 이용해 공기를 압축시킨 후 압축 공기 발전을 하는 방법
- 위치 에너지 하베스팅 : 수력발전소의 방수구 및 화력발전소 냉각수 방수로에서 발생하는 위치에너지 차이를 이용하는 방법
-영국의 시장조사기관인 아이디테크엑스(IDTechEx)는 전세계의 에너지 하베스팅 시장규모가 2020년에 한화 약 43조에 육박할 것으로 예상했다. 특히 영국의 전력회사 페이브젠(Pavegen)은 전력 생산이 가능한 마루 타일 “페이브젠(pavegen)”을 2014년 영국 내 12개 학교에 보급하여, 학생들이 복도에서 뛰노는 것만으로도 전기를 생산할 수 있는 압전 에너지 하베스팅 시스템을 구축하였다. 또한 동일 시스템을 브라질의 리우데자네이루 빈민가에 설치하여 운동에너지를 이 용해 불을 밝히는 축구장을 건설하였다.
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고 등 학 교 차 시 대 체 형 프 로 그 램
교사용 참고자료 1-3
[네이버 지식백과] 전자들의 흐름, 전류
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1524131&cid=47341&categoryId=47341
전자들의 흐름, 전류
물의 높이가 다른 두 물통을 연결하면 높은 물통에 있는 물이 낮은 물통으로 흐른다. 이 때 물 을 흐르게 하는 에너지원은 두 물통의 수압차이다. 두 물통의 수압차가 클수록 물의 흐름은 빨 라지고, 수압차가 작을수록 물의 흐름은 느려진다. 또 물의 높이가 같아지면 물은 더 이상 흐르 지 않게 된다. 물을 계속 흐르게 하려면 펌프를 이용하여 수압차를 계속 유지시켜 주어야 한다.
전기 회로에서 전자가 도선을 따라 흐르기 위해서도 에너지원이 필요하다. 그 역할을 하는 것 이 전지이다. 전지에서 (+)극은 전위가 높고, (-)극은 전위1)가 낮다. 두 극 사이의 전위 차이를 ' 전위차' 또는 '전압'이라고 한다. 전압의 기호는 V이고, 단위는 볼트(V)를 사용한다.
전위차에 의해 전자들은 (-)극에서 도선을 따라 (+)극으로 이동한다. 이러한 전자들의 흐름을 ' 전류'라고 한다. 전류란 전하를 띤 입자들의 흐름이다. 과학자들은 전류가 흐르는 방향을 (+)극 에서 (-)극으로 정하였다. 전지와 같은 화학 전지를 회로에 연결하면 전자들이 일정한 방향으로 움직인다.
이와 같이 도선 내에서 전자들이 한 방향으로 움직일 때 생기는 전류를 '직류'라고 한다. 그러 나 전기 에너지를 만들기 위해 전자들이 한 방향으로만 움직일 필요는 없다. 도선 속에 있는 전 자들이 움직이는 방향이 바뀌더라도 전류가 흐를 수 있다. 이와 같이 도선 내에서 전자들이 움 직이는 방향이 주기적으로 바뀔 때 생기는 전류를 '교류'라고 한다. 가정에서 사용하는 전기는 교류이다. 60㎐의 교류가 흐른다는 것은 전자들이 1초에 120번씩 방향을 바꾼다는 것을 의미한 다.