123 123 123

1

3

산업디자인

1. 산업디자인이란?

“ 산업에 의해 형성되는 인간환경의 모든 국면을 포괄하는 산업 제품과 시스템을 창조하는 활동 ”

사회학, 최신기술, 경제학, 환경공학, 미학, 철학, 심리학 및 예술과 밀접하게 연관된 종합학 문으로서 인접학문과의 유기적인 협조에 의한 활동이다.

디자인　= 심미성 + 시대성 + 국제성 + 사회성 + 기업의 특성

산업디자인이란 산업에 의해서 생산되는 제품의 조형적 질을 개선하는 목적으로 창조하는 활동이다. 이러한 조형적인 질이란 외관뿐만 아니라 제품의 구조적, 기능적 상호관계를 의미 하며 이 상호관계는 생산자와 소비자의 관점에서도 어떤 시스템을 하나의 결집력 있는 동일 체로 전환시키는 역할을 한다. 인간의 물질적인 욕구와 심리적인 욕망을 충족시킬 수 있는 생산제품과 제품시스템의 창의적인 개발을 말한다. 디자이너와 같은 시대에 사는 인간들을 위하여 창작하는 제품과 전체적인 환경의 실용성과 아름다움을 취급하는 것이다. 생산자 보 다는 소비자, 인간의 욕구를 강조하는 측면에서 산업디자인을 정의하고 있음을 볼 수 있다.

제품의 조형적인 속성과 연결되어 있으며, 조형적인 특성이란 제품의 입체적인 형태 및 구 조와 색체를 포함한 전반적인 윤곽을 설명하는 것이다. 산업디자인은 창조활동이며, 기술적 인 혁신의 특수한 유형이다.

5

가전제품 디자인

<날개 없는 선풍기 >

Dyson

상식을 깨고 새로운 형태를 만들어낸 다이슨 선풍기는 날개 없이 바람을 만드는 획 기적인 디자인의 선풍기를 만들어냈다. 이 제품에서 실제로 선풍기 날개는 없어진 것 이 아니라 바람을 일으키는 팬이 모터와 함께 원기둥 모양의 스탠드에 숨어있다. 스탠 드 안을 들여다보면 비행기의 제트 엔진을 연상 시키는 팬과 모터가 있다.

생활용품 디자인

<Juicy Salif>

Philippe Starck

과일즙을 짜내는 도구인 이 주시 살리프는 프랑스 출신 디자이너 필립 스탁의 작품 으로 형태적으로 매우 독특하고 아름다워 사용하지 않을 때에도 심미적인 오브제로써 기능을 한다. 제품의 아래에 커블 높고 레몬이나 오렌지를 반으로 잘라 누르면 아래쪽 으로 과즙이 흘러내리는 방식이다.

가구 디자인

<Froust Chair>

Alessandro Mendini

기존의 바로크양식 의자 위에 패턴을 그려 새로운 의자를 만들어 낸 작품이다. 새로 울 것이 없는 과거의 제품을 작가 고유의 예술관이 담긴 오브제로 재창조함으로써 새 로운 가치를 더해내었다.

2. 산업디자인의 분류

우리 주변의 다양한 제품들은 어떠한 산업 디자인일까?

운송기기 디자인

<ZINA>

Christopher

Edward Bangle

알루미늄 합금재질에서 패브릭 재질로 이루어진 자체는 문을 여는 순간 표면에 주름이 잡혀서 인간의 피부 같은 느낌을 주는 혁신적 디자인의 자동차 이다.

3. 디자인의 진화

과학 기술의 발전과 사화환경의 변화에 따라 우리가 사용하는 휴대 전화기는 많은 발전을 이루었다. 수려해진 디자인뿐만 아니라 기능도 다양해 졌음을 알 수 있다.

▶ ▶ ▶

1980 1990 2004 2013

휴대 전화기의 진화

7 step 1.

문제인식

수행 할 과제의 주제를 인지하고, 문제해결의 방향을 결정한다.

1.디자인의 방법

산업디자인프로세스

문제의 인식

설계의 과정 종합

· 검토

· 평가 자료조사

· 분석

아이디어 스케치

렌더링

· 도면

설계의 결정

· 목업 subject Research Idea sketch Rendering

Drawing Mock-up Manufacture STEAM 준거 틀

상황제시 창의적설계 감성적체험 성공의경험

step 2.

자료조사 · 분석

사례, 관찰, 브레인스토밍 등 다양한 자료조사 데이터를 바탕으로 분석을 하여 아이디어를 도 출한다.

step 3.

아이디어 스케치

결정된 아이디어를 시각화 하여 직관적으로 내 용을 인지 할 수 있도록 한다.

step 4.

렌더링 · 도면

아이디어 스케치를 바탕으로 디자인을 실제화 하기위해 렌더링과 도면작업으로 실측을 설계한 다.

9 step 5.

설계의 결정 · 목업

시안을 바탕으로 결정된 디자인의 실제크기의 모형을 만들어 본다. 목업은 작동이 되는 ‘워킹 목업’과 작동이 되지 않고 외관만 만들어진 ‘더 미목업’으로 구분된다.

step 6.

종합 · 검토 · 평가

최종 디자인을 결정하고 실제로 세상에 나올 제품을 제작한다. 이 과정에는 제품이 성공적으 로 생산·판매가 되기 위해 검토 및 평가의 과정 을 가진다.

Industrial

Design

Philippe Starck

프랑스 파리에서 출생한 필립 스탁은 엔지니어 아버지 의 영향을 받아 물건을 관찰하고 재구성 하는 것에 대 해 끊임없는 관심을 보였다. 유명 건물의 외관과 인테 리어, 가구, 제품 디자인 등 여러 방면으로 활동하며 자 신만의 독특한 스타일을 구축했다. 유머러스 하면서 심 미적인 디자인으로 사람과 환경을 고려한 작품활동을 한다.

Karim Rashid

이집트 출신의 카림 라시드는 비비드한 컬러와 완벽한 비율의 곡선을 사용함으로써 기존의 정형화된 디자인을 탈피함으로써 제품 디자인 뿐만 아니라 공간 디자인에 도 자신만의 영역을 확고히 하고 있다.

Fukasawa Naoto

일본 출신 디자이너 후카사와 나오토는 특유의 정제되 고 절제된 디자인으로 제품 본래의 목적을 살리는 디 자인을 도출하기 위한 작업을 진행한다. 그의 작품들은 원 재료의 색과 질감을 그대로 살리는 디자인으로 오래 사용하면 할수록 그 빛을 발한다.

Who is next ?

여러분은 미래에 어떠한 디자이너가 되고 싶나요?

미래의 나의 모습을 빈칸에 그려보고 간단히 설명도 적 어 보세요!

2. 세상을 바꾼 산업디자이너

11

핵심영량 인재상 관련 역량 요소

융합 Convergence

융합지식을 이해하고 활용하는 인재

다양한 지식의 이해, 다양한 지식 간의 연결성 및 연관성 이해, 새로운 가치적 관점의 융합적 지식의 창출, 융합 지식의 활용

창의 Creativity

창조와 혁신을 추구하는 인재

창의력, 문제해결력, 문제 확인 능력, 정보수집 능력, 정보 분석 능력, 의사결정 능력, 평가능력

소통 Communication

소통 능력을 갖춘 인재

언어적 소통, 시청각적 소통, 글로벌 소통 능력, 소통하는 태도, 협력하는 태도, 공감 능력

배려 Caring

배려와 존중을 실천하는 인재

자기애, 자신감, 자아정체감, 타인을 위한 배려, 타인 존중, 다문화 이해, 감성 존중

3. Good Design 의 조건은 ?

4C = Convergence + Creativity + Communication + Caring

융합적 소양을 갖춘 인재를 육성하는 것이 스팀 교육의 궁극적인 목적이며 이름 다음과 같이 4C_STEAM 으로 요약할 수 있다. 4C STEAM 교육의 주요 핵심 역량으로 융합적 지식 및 개념 형성을 위한 융합능력(Convergence)는 융합적지식과 사고를 기반으로 해결해야하는 문제의 증가와 관련이 있 으며, 창의적 능력(Creativity)는 국가 경쟁력 강화를 위해 학생들에게 잠재되어 있는 과학, 창의적 사고 와 혁신적 아이디어를 자극하는 것을 포함한다. 다음으로 소통능력(Communication)은 자신과 타인의 감정을 잘 이해하고 공감하는 능력이며, 배려(Caring)은 단순히 과학적 기술과 관련된 윤리의식을 갖추 는 수준뿐 아니라, 원할한 고통을 토대로 적극적으로 타인을 이해하고 배려할 줄 아는 인성을 함양하 는 것으로 자기애, 자신감, 자아정체감, 자아 효능감, 타인을 위한 배려, 타인 존중, 다문화 이해 등과 같은 사회적 정서 학습 요소를 포함할 수 있다(백윤수 등 2012). 특히 본 교육 프로그램의 주요 준거 틀에서 제시하고 있는 창의적 설계에서의 허트스토밍(Heartstorming) 방법은 이러한 배려의 능력을 기 르는데 매우 효과적인 학습 방법으로 활용되고 있다.

13

산업디자이너에게 들어 보는 산업디자인 이야기

산업 디자인 전문회사 K2L의 이미경 이사님께 직접 산업디자인에 관한 이야기를 들어보았습니다.

“산업 디자이너는 어떠한 일을 하나요?”

산업 디자이너는 국내에서는 대학에서 제품디자인, 시각디자인, 웹디자인 등 다양한 디자인 전공이 있는데, 그중 제품디자인을 전공한다면 제품디자이너, 시각디자인을 전공하면 시각디자이너라고 불 리우게 됩니다.

“산업디자인 전문 회사에서는 어떠한 디자인을 하나요?”

저희 회사에서는 태생이 제품디자인 회사입니다. 회사 내부에는 대부분이 제품디자인을 전공한 디 자이너로 구성되어 있고, 주로 제품들의 겉 하우징을 디자인한다고 생각하시면 됩니다. 하우징을 디자인 한다고 함은, 예를 들어 휴대폰의 외관을 디자인하는 것입니다.

15 디자인 K2L 회사 전경

생각 열기 1.

A그룹 : 실수를 참지 못하는 성격으로 완벽을 추구한다.

B그룹 : 합리적이며, 논리적으로 판단하고 주도적이다.

C그룹 : 주도적인 입장보다는, 협조하고 따라가는 유형이다.

D그룹 : 혼자 있기를 좋아하고, 독선적이다.

E그룹 : 계획적인 것을 싫어하고, 즉흥적이다.

※ 성격 유형을 체크한 후 비슷한 성격끼리 모둠을 정해주거나 고르게 성격을 섞어서 모듬을 정해준다. - 비슷한 성격끼리 모둠을 정해주면 서 로가 편하게 여행계획을 하지만 다양한 실수가 나올 수 있고 반대일 경우 여행 계획을 합리적으로 짤 수 있지만 사소한 것으로 갈등을 겪을 수 있 다.

▷ 다음 제시된 장소에서 택1

1. 사막 2. 남극, 북극 3. 무인도 4. 열대우림 5. 우주

▷ 장소에 동그라미

1. 사막 2. 남극, 북극 3. 무인도 4. 열대우림 5. 우주

◎ 모둠별 친구 이름 적기

◎ 모둠별 성격 특성 적기(검사지를 체크한다)

◎ 모둠별 관심 있는 직업 적어보기(브레인라이팅 기법 사용)

◎ 여행 장소 선정하기 (3박 4일 여정)

◎ 여행 장소에 적합한 준비물 적기

17

생각 열기 2.

◎ 흥미가 가는 미래 운송 수단 을 조 사하고 아이디어 스케치해보기

◎ 적용할 과학적 원리와 사용 에너지 적어보기

(아이디어 : 한수진, 김민지)

* 자동차 앞부분 : 새의 부리처럼 뾰족하여 공기와의 마찰을 최소화 한다.

풍력 발전을 이용하여 바람이 센 사막에서 에너지를 얻을 수 있다.

* 자동차 바퀴 : 탱크의 바퀴처럼 생겨 사막의 모래에 빠지지 않는다.

* 자동차 창문 : 강화유리로 제작되어 일교차가 심한 사막에서 장시간 견딜 수 있다.

* 자동차 지붕 : 태양전지를 설치하여 햇볕이 많이 쬐는 낮 동안에 많은 양의 에 너지를 얻을 수 있다.

* 대형선인장 기르기 : 유전자 조작을 통해 만든 선인장으로 필요한 물을 얻을 수 있고, 또는 이미 개발한 airdrop을 사용하여 모래 속에서 물을 얻을 수 있다.

참고자료 1

산업디자인의 이해 출처 : 참고 문헌

◎ 산업디자인(industrial design)

좁은 의미로는 공업 제품의 형태, 색채, 표면 처리 등의 미적, 조형적인 면부터 넓게는 상품과 인간의 보다 좋은 관계를 만드는 일까지 포함된다. 또 한편으로는 공업디자인이라고도 한다. 이것 은 제품을 만드는 쪽과 사용하는 쪽에서 서로 불가분(不可分)의 관계를 맺고 있는 현대 산업사회 의 구조로서, 산업에 의해 형성되는 인간과 환경의 모든 국면을 포괄하는 종합개념으로 확대되어 가고 있다. 또한, 산업디자인은 인간의 정신적인 욕망과 물질적인 욕구를 충족시켜주기 위한 환경 을 조성하는 산업제품과 제품 시스템을 발전시키는 창조활동이다. 그러므로 산업디자인은 사회학

·최신기술 ·경제학 ·환경공학 ·미학 ·철학 ·심리학 및 예술과 밀접하게 연관된 종합학문으로서 인접 학문과의 유기적인 협조에 의한 활동으로 포괄적인 연구를 바탕으로 하는 전문분야이다.

◎ 산업디자인의 종류

1.운송 디자인 2. 제품 디자인 3. 환경 디자인 4. 인터페이스 디자인 5. 실내 디자인 등

◎ 운송디자인

바퀴가 달리거나 또는 움직이는 수단이 되는 물체를 디자인 즉 자동차, 비행기, 자전거, 선박 등 사람이 타고 이동할 수 있는 모든 운송 수단을 디자인 하는 것이며, 공학적인 측면과 디자인 적인 요소가 함께 결합되어 있다. 예를 들자면 자동차는 공학적인 측면의 구조, 구성 등의 기술적 인 요소와 미학적인 측면의 창조적 디자인이 결합되어 완성된다.

태양광 이용 : 사막은 태양의 에너지를 이용하기 좋은 환경이다. 태양 빛이 강한 낮에 집중적으로 태양빛을 이용한다. 대표적인 결정질 실리콘 태양전지는 실리콘에 보론을 첨가한 P형 실리콘 반도체를 기본으로 하여 그 표면에 인을 확산시켜 N형 반도체를 형 성함으로서 만들어진다. 이 PN접합에 의해 전계가 발생한다. 태양전지에 빛이 입사되면 반도체 내의 전장와 정공이 야기되어 반도체 내부를 자유로이 이동하는 상태가 된다.

자유로이 이동하다가 PN접합에 의해 생긴 전계에 들어오게 되면 전자는 N형 반도체에, 정공은 P형 반도체에 이른다. N형 반도체 표면에 전극을 형성하여 전자를 외부 회로로 흐르게 하면 전류가 발생한다. (조사 : 박지희, 박지현)

19

◎ 스 토리텔링(Storytelling)이란?

'스토리(story) + 텔링(telling)'의 합성어로서 말 그대로 '이야기하다'라는 의미를 지닌다. 즉 상대방 에게 알리고자 하는 바를 재미있고 생생한 이야기로 설득력 있게 전달하는 행위이다. 미국 영어 교사 위원회(National Council of Teachers of English)에서는 스토리텔링을 음성(voice)과 행위 (gesture)를 통해 청자들에게 이야기를 전달하는 것이라고 정의하는데, 대개 스토리텔러 (storyteller)들은 이 단어를 이야기를 말하는 사람과 이야기를 듣고 상상력을 발휘하는 청자간의 인터랙티브한 과정이라 말한다. 셜리 레인즈(Shirly Raines, 스토리텔러)는 이야기(story), 청자 (listener), 화자(teller)가 존재하고, 청자가 화자의 이야기에 참여하는 이벤트라고 주장하기도 한다.

마케팅 활동에 이야기를 접목시켜 단순 물건 판매가 아니라 물건에 담겨 있는 이야기를 즐기도 록 감성 마케팅에 주로 사용하는 기법

기업에서는 이를 이용해서 조직의 효율적인 커뮤니케이션을 시도하기도 한다.

1. 스토리텔링의 장점

1) 청중의 좌뇌(이성)와 우뇌(감성)를 자극하여 설득력이 있다.

2) 주제의 내용에 독창성을 부여하며 흥미와 재미를 느끼게 한다.

3) 청중과 발표자의 가교 역할을 하여 청중으로 하여금 몰입하게 한다.

2. 말하는 방법

1) 이야기체롤 말한다.

2) 청중의 기호를 파악하여 상황과 분위기에 맞게 이야기 한다.

3. 듣는 방법

1) 적극적으로 듣기 2) 공감하며 듣기 3)인식하며 듣기

※ 진로 탐색하기

관련 분야 진로 및 직업

공학, 기술 물리학자, 공학 기술자, 신소재 연구원, 첨단 기계 장비 연구원, 환경 설비사, 에너지 연구원

자동차디자인 산업디자인 운송디자인 제품디자인 환경디자인 인터페이스 디자인

실내디자인

자동차 디자이너, 제품디자이너, 공업 디자이너, 운송 디자이너, 환경디자이너, 실내디자이너, 패키지 디자이너,

광고 홍보 디자이너, 산업 디자이너,

생각 열기 3.

※ 스마트 기기를 사용하여 탐구하시오.

◎ 태양에너지를 이용할 때의 장점과 단점을 토의해 보자.

장점 단점

◎ 연료전기를 이용할 때의 장점과 단점을 토의해 보자.

장점 단점

※ 태양에너지는 태양광과 태양열 발전이 있다.

태양광 vs 태양열은 태양으로부터 에너지를 얻는 발전방식이라는 점에서는 공통점이 있지 만, 이 두 에너지발전은 서로 다른 특징을 가진다. 먼저, 태양광발전은 이름에서 알 수 있듯이 ' 광(光)', 즉 태양의 '빛'을 이용하는 방식이고, 태양열발전은 '열(熱)', 즉 태양의 '열'을 이용하는 방식이다. 태양의 빛과 열을 이용하기 때문에 발전 원리도 서로 다른 태양광 vs 태양열이다.따 라서 이용방식에도 약간의 차이가 있다. 태양광발전은 전기를 만들어 사용하고, 태양열발전은 보통 온수에 쓰이고 있다. 태양광발전은 반도체로 만들어진 태양전지에 태양의 빛 에너지가 투 입되면 전자의 이동으로 전류가 흐르고 전기가 발생되는 원리이다. 태양광발전은 신재생에너지 대부분이 그러하듯 연료비가 거의 들지 않고, 공해나 폐기물 발생이 없다는 것이 장점이며, 기계적인 소음이나 진동이 없고, 수명도 20년 이상으로 길어 유지보수도 용이하다. 반면 단점은 일사량에 따라 발전량에 차이가 있고, 넓은 설치면적을 필요로 한다는 점과 초기 투자비 및 발 전단가가 높다는 것이다. 태양열발전은 시스템에 따라 발전 원리가 각각 다르다. 태양으로부터 의 에너지를 집열기에서 모아 열을 만들게 되는데, 이렇게 만들어진 열을 축열부의 열저장 탱 크에 모으고 모아진 열을 통해 온수를 만들게 되는 것이다. 태양열발전의 장점은 유지보수비 가 적고, 다양한 적용(온수, 전기 등)이 가능하며, 무공해 및 무한정 청정에너지라는 것이다. 반 면 단점은 초기 설치비가 높고, 일사량에 따라 발전량이 달라진다는 점이다. 하지만 태양광발전 에 비교해보면 태양열발전 설치비용이 보다 더 저렴한 편이다.

21

생각 열기 4.

※ 스마트 기기를 사용하여 탐구하시오.

◎ 풍력발전을 이용할 때의 장점과 단점을 토의해 보자.

장점 단점

◎ 연료전기를 이용할 때의 장점과 단점을 토의해 보자.

장점 단점

전환이 매우 쉽다.(예 전기->열, 전기->빛, 전 기->운동에너지, 전기->전파에너지 등등). 이 동이 매우 쉽다. 오염 등 폐기불이 없다.

원자력, 화력, 수력 등 변환을 해야 하므로 발전 시 효율이 낮을 수 있다. 감전의 위험이 있다. 송전 비용이 든다.

※ 풍력발전기

풍력발전기 날개는 바람에 의해 회전되어 풍력에너지를 기계적인 에너지로 변환시키는 장치 이다. 변속장치는 날개에서 발생한 회전력이 중심 회전축을 통해서 변속기어에 전달되어 발전 기에서 요구되는 회전수로 높여서 발전기를 회전시킨다. 발전기는 날개에서 발생한 기계적인 에너지를 전기에너지로 변환하는 장치이다. 풍력발전기는 날개의 회전축의 방향에 따라 회전축 이 지면에 대해 수직으로 설치되어 있는 수직축 풍차와 회전축이 지면에 대해 수평으로 설치되 어 있는 수평축 풍차로 구분된다. 수평축 풍차는 간단한 구조로 이루어져 있어 설치하기 편리 하나 바람의 방향에 영향을 받는다. 수직축 풍차는 바람의 방향에 관계가 없어 사막이나 평원 에 많이 설치하여 이용할 수 있지만 그 소재가 비싸고 수평축 풍차에 비해 효율이 떨어지는 단 점이 있다. 풍력 발전기는 풍속이 세고, 풍차가 클수록 더 많은 풍력 에너지를 생산할 수 있기 때문에 풍력 발전기의 발전량은 바람의 세기와 풍차의 크기에 의존하고 있다. 또한 높이가 높 아질수록 바람이 세게 불기 때문에 높은 곳의 발전기가 낮은 곳의 발전기보다 크고 발전량도 많다.

풍력으로 발전하려면 평균 초속 4m/s 이상으로 부는 바람이 필요하다. 여기서 말하는 바람의 속도 는 우리가 서 있는 땅위가 아니라 풍력 발전기의 날개가 있는 높이에서의 속도를 말한다. 장점은 낙도 등의 낙후 지역에 경제성 있는 전력 보급이 가능하다. 또한 풍향이 우수한 해안 및 산간지역 에 설치함으로써 국내 토지이용을 합리화할 수 있다.

생각열기 5.

스토리 전개 활동 내용 역할 나누기

언제

누구랑

어디로

무엇을 타고

어떻게 지내고

가치 있는 생활은?

※ 스마트 기기를 사용하여 탐구하시오.

◎ 모듬별 여행지(우주, 사막, 열대우림, 북극․남극, 무인도, 바다 속 등)의 자연환경을 조사해 보고, 그 환경의 영향으로 인한 사람들의 생활에 대해서 이야기 해 보도록 한다.

◎ 각 모둠별 여행지에서 하고 싶은 일을 토의해 보고 여행일정을 작성한다.

23

생각 펼치기 1

움직이는 동력은 풍력 에너지를 사용한다.

풍력발전기는 날개에서 발생한 기계적인 에너지를 전기에너지로 변환하는 장치이다. 풍력 발전기는 날개의 회전축의 방향에 따라 회전축이 지면에 대해 수직으로 설치되어 있는 수 직축 풍차와 회전축이 지면에 대해 수평으로 설치되어 있는 수평축 풍차로 구분된다. 수평 축 풍차는 간단한 구조로 이루어져 있어 설치하기 편리하나 바람의 방향에 영향을 받는다.

움직이는 집에는 수평풍차를 사용한다.

※ 스마트 기기를 사용하여 탐구하시오.

◎ 각 모둠별 여행지에 맞는 움직이는 집에 적절한 에너지를 결정하고 그 이유를 설명한다.

◎ 움직이는 집 러프스케치(스캠퍼 기법 등 다양한 창의적 사고 기법을 사용한다.)

25

생각 펼치기 2

제목 : 쫀득 쫀득한 사막 여행기(박지희, 박지연, 한수진, 김민지, 정현진)

우리 5명은 기나긴 입시 전쟁을 마치고 도전정신을 마음껏 발휘할 수 있는 사 막으로 떠나기로 했다. 무작정 떠나기로 하니, 교통수단과 무엇을 먹을지, 먹을지, 어떤 가치있는 생활을 할 것인지, 고민이 되었다. 먼저 움직일 수 있는 집이 필요 했다. 그래서 ...

※ 여행이야기를 스토리텔링 하시오.

◎ 모둠별 여행지에 맞는 움직이는 집과 적절한 에너지를 사용하여 재미있게 글로 쓰시오.

참고자료 2

태양을 잡아라

출처 : 과학카페 129, 130회, 2009.8.1, 8 서브코너 ‘태양을 잡아라 1,2부’

고유가와 화석연료 고갈위기라는 인류의 문제 속에 고효율 태양에너지가 주목받고 있다. 태양전지 1세대인 결 정형 태양전지는 원재료인 실리콘의 부족현상과 비싼 제조 단가로 인해 보급되기에 어려운 상태, 최근 이러한 문제를 해결하기 위해 2세대, 3세대 태양전지가 뜨고 있다. 식물의 광합성 작용 원리를 이용한 염료감응 태양 전지에서 기존의 어떤 때양전지도 구현하지 못했던 빛을 투과시키는 성능을 가지 박막형 태양전지까지 나오 고 있다.

몽골의 이동식 주택 게르

출처 : 몽골의 선택, 탄소 전쟁 ( 과학카페 183회) http://blog.daum.net/13939/12881987

황량한 사막과 끝없는 초원, 몽골 칭기즈 칸의 후예들은 여전히 유목생활을 고수하며 전통적인 삶을 살아가고 있다. 하지만, 이동식주택 게르에 들어서면 애기는 달라진다. 한 밤에도 전깃불을 켜고 TV로 여가를 즐기는 유목민들, 대초원 한가운데서 누리는 전기의 원천은 무한 에너지인 태양이다.

연료전지

출처 : 과학카페 120회, 2009. 5. 16, 서브코너 ‘녹색발전의 미래, 연료전지’

물(水)에서 유(油)를 창조한다. 우주에 가장 많이 존재하는 두 원소 산소와 수소를 이용한 신 개념의 에너지

‘연료전지’를 얻기 위해 세계 여러 나라에서 총성 없는 전쟁을 벌이고 있다. 최근 우리나라도 자연이 주는 ‘선 물’로 불리는 연료전지를 얻기 위한 노력을 하고 있는데...수소는 물론 복숭아, 메탄올, 페수로도 전기를 생산 하는 연료전지의 개발 그리고 수소액체연료전지를 넣고 하늘을 멋지게 비행하는 무인기까지 사용되고 있다.

참고자료 2_2

스캠퍼 기법을 사용한 스케치 _ 결합하기

27 참고자료 3

스토리텔링 _ 스토리 만들기 _ 학생 작품

생각 펼치기 3.

※ 스마트 기기를 사용하여 탐구하시오.

◎ 사람이 무중력 환경에서 생활하면 나타나는 신체의 변화에 대해 나타낸 것이다.

이와 같은 현상이 일어나는 이유에 대해 정리해보자.

우주 공간에서의 신체 변화 머리 : 수면 장애

귀 : 균형과 운동 감각 둔화

얼굴 : 부풀어 오르고, 피부 정맥 불거짐 척추 : 골밀도 한 달에 1% 감소

콩팥 : 소변 양 감소 결석 증가 허리둘레 : 6 ~8cm 감소 근육 : 근력 약화

다리 : 체액 줄어 가늘어짐 키 : 5~8cm 커짐

수면장애 원인:

균형 감각:

척추 :

콩팥:

허리둘레:

근육:

다리:

◎ 무중력 환경에서의 인간의 생활에 대해서 탐구해 보자.

잠:

운동:

식사:

양치질:

대소변:

이동(움직임):

29

생각 다지기 1

◎ 움직이는 집 설계하기 < 평면도 그리기>

< 단면도 그리기>

참고자료 3_2

◎ 남자와 여자의 무게 중심 차이

대부분 성인보다 어린이의 무게중심이 더 높고, 남자의 무게중심이 여자보다 높은 곳에 위치하고 있다. 이 이유는 어린이의 경우 성인보다 상체의 무게가 더 많이 나가고, 여자는 가슴부분이 남자 보다 좁고 양팔이 좁으며 어깨가 좁은 반면 골반과 대퇴(허벅지 부분)가 무겁고 다리가 짧기 때문 이다. 이 때문에 여성의 경우 코를 바닥에 닿도록 허리를 구부리는 것이 쉽지만, 남성은 어렵다

◎ 달걀 세우기

날달걀은 무게중심인 노른자가 위쪽에 위치해 있고 쉽게 흔들려 불안정하기 때문에 서지 못하고 쓰러진다. 그렇지만, 달걀을 세게 흔들어서 노른자를 터뜨려 아래쪽으로 가게 하면 무게중심이 아 래쪽에 위치하여 안정감 있게 세울 수 있다. 달걀을 삶아서 노른자를 고정시켜주는 방법도 있다.

◎ 피사의 사탐이 무너지지 않는 이유

1372년까지 완공 이후 몇 번의 보수 작업을 마친 피사의 사탑은 여전히 조금씩 기울어지고 있다.

그 결과, 기울어짐이 조금씩 누적되어 지면의 수직방향으로부터 약 5.5도정도 기울어져 있다. 피 사의 사탑이 이렇게 기울어졌음에도 불구하고 쓰러지지 않는 이유는 피사의 사탑의 무게중심에 있다. 피사의 사탑의 무게중심은 건물의 바닥내부에 있다. 이는 무게중심이 아래쪽에 위치함을 뜻 한다. 무게중심이 아래쪽에 있어서 건물을 전체적으로 지지해주고, 한쪽의 지반이 약해 기울어지 고 있음에도 불구하고 안정적으로 서있을 수 있게 해주기 때문에 쓰러지지 않을 수 있다.

참고자료 4

움직이는 집 도면도_학생 작품

31 참고자료 5

출처 : 한국과학창의재단, 창의적 사고 기법, 2010

● PMI(Plus, Minus, Interesting)기법

제안된 아이디어의 장점(P), 단점(M), 흥미로운 점(I)을 따져 본 후에 그 아이디어를 평가하는 기법으로 하나 의 아이디어에 대해 집중적으로 분석해 보고자 할 때 간단하면서도 효과적으로 활용할 수 있는 기법이다.

P M I

⇒ P를 고려할 때는 P에만 집중한다.(M과 I는 마음에 두지 않는다.)

출처 : 학생작품( 김지수, 장윤아, 김원희, 김유나)

T(장점) M(단점) I(흥미로운 점)

- 사막에서 태양열을 이용한다는 것이 장점이다.

- 거북이 등딱지를 모방하여 공기 의 저항을 줄이고, 위험한 동물에 게서 캠핑카를 보호할 수 있다.

- 과학적 원리를 이용한 물 만드 는 법

- 밤에는 태양열을 사용할 수 가 없 다.

- 뜨거운 태양열 아래서 시원하게 할 설비가 없다.

- 모래 속에 바퀴가 빠질 염려가 있 다.

- 가치 있는 활동이 없다.

- 거북이 등딱지를 모방한 것이 흥미로웠다.

- 움직이는 집 모양이 아름답다.

- 창이 넓어서 여행이 즐거울 것 같다.

- 친환경 에너지를 사용한다.

▶ 위의 장점, 단점, 흥미로운 점은 동료들이 포스트잇에 적어 준 의견임

33

생각 다지기 2

★ 나의 꿈을 이루기 위한 시간 관리 10계명 ★

나의 꿈은 _________________이다. ✍

하나. 나는 아침에 시에 기상 한다.

둘. 일주일에 적어도 회 이상 을 한다.

셋. 점심식사 후에는 분 이상 을 한다.

넷. 매 학기마다 에 찾아가서 활동을 한다.

다섯. 주말에는 주로 일을 통하여 휴식을 한다.

여섯. 항상 을 준비하여 하는 습관을 가진다.

일곱. 자투리 시간을 활용하기 위해 (을)를 한다.

여덟. 불필요한 등은 하지 않는다.

아홉. 매일 밤 자기 전에 하고 한다.

열. 나의 꿈을 이루기 위해 미리 로 준비한다.

참고자료 6

출처 : 학생 작품

스토리텔링 과학적 원리 탐구

외형 스케치하기 내부 설계하기

완성 작품

35

참고자료 6

출 처 : 학생작품( 김지수, 장윤아, 김원희, 김유나)

37

39

41

43

45

47

□ 진로탐색

- 생체모방기술 & 산업디자인 수업 후, 학생들이 관련된 진로 혹은 직업의 유형을 탐색해 보고, 본인의 진로를 설계해 본다.

주제 관련 분야 진로 및 직업

디자인으로 여행하다! : 나만의

캠핑카 디자인

공학, 기술 물리학자, 공학 기술자, 신소재 연구원, 첨단 기계 장비 연구원, 환경 설비사, 에너지 연구원

자동차디자인 산업디자인 운송디자인 제품디자인 환경디자인 인터페이스 디자인

실내디자인

자동차 디자이너, 제품디자이너, 공업 디자이너, 운송 디자이너, 환경디자이너, 실내디자이너, 패키지 디자이너, 광고 홍보 디자이너, 산업

디자이너,

MEMO

49 2013 융합인재교육(STEAM) 프로그램 개발 _ 이화여자대학교

▎연구책임 조영식 교수

▎공동연구진 김효정 특임교수 심효영 외래교수 조희승 연구원 이지윤 연구원

▎집필위원 _ 인천인화여자고등학교 나옥진 수석교사

서재은 교사 이지향 교사

▎디자인 및 일러스트

박미진, 김현민, 김예람, 강희주

“본 프로그램은 2013년도 교육부의 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임”

“This program was supported by korea Foundation for the Advancement of Science and Critivity(KOFAC)grant funded by the Korea government(MEST).”