2018 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서
2018. 10. 31.
세종과학예술영재학교
과 제 개 요
과제명 2018년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 운영
STEAM 프로그램
구분
프로그램명 과학으로 보는 입체 미술 여행
(Stereoscopic Art Travel by Science)
학교급 고등학교 대상 학년 (군) 1~3학년
중심과목
물리학
Ⅰ, Ⅱ 미술
중심과목 성취기준 영역
[고등학교]파동/파동의 성질/파동의 요소, 파동의 간섭 , 광통신, 파동의 굴절, 전자기파, 빛의 합성, 빛의 삼원색 , 평면 거울의 상
연계과목
미술 공학 사회
연계과목 성취기준 영역
[고등학교] 표현/ 발상, 제작/주의 확장, 조형요소와 원리의 응용 , 표현 매체의 융합, 성찰과 보완
[고등학교] 감상/ 이해, 비평/ 미술 문화의 교류, 작품 비평
연구기간 2018.4.협약일 ~ 2018.11.23.
연 구 비 일금사백만원 (￦4,000,000)
참여연구원 6명 (연구책임자: 1명, 공동연구원: 5명) 연구 수행자에 관한 사항
구분 소속 학교명 담당과목 직위 성명
연구책임자
세종과학예술영재학교물리 교사 김용순
공동연구원
세종과학예술영재학교공학 교사 김재운
공동연구원 고운고등학교 미술 교사 심진경
공동연구원 한솔고등학교 물리 교사 한동헌
공동연구원 종촌고등학교 생물 교사 고강문
공동연구원
세종과학예술영재학교일반사회 교사 박성윤
2018년도 정부의 R&D 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아
융합인재교육 (STEAM) 교사연구회를 운영한 중간 결과로써 본 보고서를 제출합니다.
2018년 10월 31일
연구책임자 : 김용순 (인)
한국과학창의재단 이사장 귀하
“이 보고서는 2018년도 정부의 재원으로
한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”
목 차
1. 요약문 ··· 1
2. 서론 ··· 1
3. 연구 수행 내용 및 결과 ··· 2
가. 과제 수행 현황 및 내용 ··· 2
나. 연구 수행 결과 ··· 3
4. 결론 및 제언 ··· 4
5. 참고문헌 ··· 4
[부록]
부록1. STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물··· 5
부록2. 수업 활동지 및 결과물
··· 32
1. 요약문
본 프로그램은 2016년 렌티큘러를 이용한 입체영상을 제작하면서 입체 영상의 선명 도와 정확도를 높이기 위한 캘리브레이팅 과정에서 발생하는 무아레(Moire) 무늬에 관 심을 갖게 됨.
물리 교과에서 빛의 강도 간섭으로 설명되는 무아레 무늬는 무아레를 발생시키는 격자의 작은 위치 변화에도 무늬에는 큰 변화가 발생하여 물리량을 측정하거나 비행기 날개의 대칭성을 검사하는 등에 사용되고 있으며, 최근에는 격자의 이동으로 움직이는 영상을 제작하기도 함. 따라서 무아레 무늬를 이용하여 물리량을 측정하고, 이를 미술 교과에 적용하여 광고를 제작하게 하는 과정을 통해 융합적 사고 능력을 신장해 보고 자 시도함.
미술에서는 무아레 무늬를 활용한 광고디자인에 접목할 적절한 이미지의 특징이 무 엇인지 생각하게하고 서울 스퀘어 미디어 파사드 작품으로 유명한 줄리안 오피의 작품 을 참고작품으로 현대인들의 삶을 ‘훔쳐보기’하여 현대인들의 장면과 이야기를 담고 자 함. 작품 속에 전달하고자 하는 의도가 잘 드러나게 하기 위해 형태적 특성은 무엇 이 있는지, 내용적 측면으로는 인간 삶에 비추어 생각을 유도하는 광고물을 제작하고 자 함.
이를 통해 과학과 미술, 윤리와 철학, 그리고 사회 교과를 융합하여 과학적 원리와 적용, 광고 작품 제작을 통한 내면의 공유, 현대 광고물로서의 발전 가능성 궁리, 관계 성의 회복 등을 통해 감성적 체험을 얻고자 함.
2. 서론
◦ 융합인재교육의 전문성 고양을 위해 전문적학습공동체를 구성하고, 실천에 대한 성찰을 통해 구성원의 전문성을 신장하며, 궁극적으로 학습자의 학습능력을 신장 한다.
◦ ‘과학으로 보는 입체 미술 여행’의 영역의 큰 주제인 ‘숨겨진 이면 훔쳐보 기’영역을 무아레(Moiré)를 통해 구현한다.
◦ 과학적 원리와 공학적 실용성을 기반으로 매체의 특성과 개별 관심 주제를 연계 시킨 다양한 입체 미술 작품을 창출한다.
◦ 작품을 통해 다양한 분야의 지식, 기술, 경험을 공유하고, 반성과 성찰의 기회를 가지며, 공감 속에서 감성적 체험을 갖는다.
◦ 개발 성과를 공유하여 융합인재교육 필요성의 공감대를 형성하고, 정보 교환을
위한 네트웍을 형성한다.
3. 연구 수행 내용 및 결과
1) 1차시에서 2차시로 변경. 무아레 무늬를 이용한 입체영상 제작 및 응용은 2016년부터 실행해 온 입체영상 제작 과 정에서 얻게 된 주제인만큼 기존의 활동을 조금 포함할 필요성을 갖게 되어 차시를 늘임.
가. 과제 수행 현황 및 내용
◦
STEAM 프로그램 개발 및 적용- 총 8차시 중 4차시 프로그램을 개발하여 동아리활동 및 영재프로그램에 적용함 - 프로그램 개발 내용
영역 개발 계획 융합요소 개발 상황
프로그램1. 빛의 세계
(입체의 원리, 빛의 성질, ) 2차시
1)과학, 공학, 미술 개발 완료 프로그램1. 빛의 세계
(무아레 무늬의 원리) 2차시 과학, 공학, 미술 개발 완료 프로그램2. 과학으로 보는 미술의
세계(창작활동) 2차시 미술, 과학, 공학 개발 완료 프로그램2. 과학으로 보는 미술의
세계(창작활동, 전시, 비평) 2차시 미술, 과학, 공학 개발 완료
- 적용 1. 과학 교과를 중심으로 정보 교과와 미술 교과를 융합(4차시) ㆍ일시: 2018. 7. 26. 1차: 1~3교시, 2차: 4~6교시
ㆍ대상: 세종과학예술영재학교 동아리 부원 20명, 영재원 학생 30명 적용 ㆍ장소: S201
- 적용 2. 미술 교과를 중심으로 프로그램(무아레를 이용한 조형물 제작) 적용(4차시) ㆍ일시: 2018. 10. 15. ~ 10. 19.
ㆍ대상: 세종시 고운고등학교 학생 88명, 미술중점반 20명 적용 ㆍ장소: 3층 미술실
◦
STEAM 수업 평가 방법 개발 및 적용 성과 조사- 개발 프로그램이 활동 중심이라 평가 방법을 관찰 및 산출물 평가, 포토폴리오 평가 등을 중 심으로 평가함
◦
STEAM 협력연구 강화 및 확산 실천- 11월 중 개발한 프로그램을 세종시 초ㆍ중ㆍ고등학교 교사를 대상으로 공유할 계획임
- 미술 교과를 중심으로 ‘무아레를 이용한 조형물 제작’ 프로그램 결과를 전시하여 공유 및 확산의 기회를 마련하고자 함
나. 과제 수행 결과
◦ 1~4차시를 일반고에 적용
◦ 5~8차시는 1~4차시의 경험을 바탕으로 확장되고 심화된 융합활동으로 미술 작품 제 작 및 광고에 적용
구분 수행 계획
교수학습지도안 개발 차시 총 8차시
수업 적용 일정 세종과학예술영재학교 : 2018. 9. ~ 2018. 10.
고운고등학교 : 2018. 10. ~ 2018. 11.
(STEAM 수업)수혜학생 수 고운고등학교 108명 예정 학생 태도검사 사전검사 4월 30일, 2개 학급(46명) 실시 완료
사후검사 10월 19일, 2개 학급(46명) 예정
학생 및 교사 만족도조사 10월 19일 예정
교사연구회 STEAM 행사 개 최
2018.10.12. 5~6교시(13:00~13:45) 수업공개 예정 2018. 10. ‘STEAM 행사(Fantastic Moire)’ 개최 예정
논문 또는 학술대회 한국미술교육학회 논문 게재 예정
특허출원 (국외, 국내) 해당 없음
STEAM 프로그램
구분
프로그램명 과학으로 보는 입체 미술 여행 (Stereoscopic Art Travel by Science)
학교급 고등학교 대상 학년 (군) 1~3학년
중심과목
물리학
Ⅰ, Ⅱ 미술
성취기준 영역
[고등학교]파동/파동의 성질/파동의 요소, 파동의 간섭, 광통신 , 파동의 굴절, 전자기파, 빛의 합성, 빛의 삼원색, 평면 거울의 상
연계과목
미술 물리학
Ⅰ, Ⅱ
연계과목 성취기준 영역
[고등학교] 표현/ 발상, 제작/주의 확장, 조형요소와 원리의 응용 , 표현 매체의 융합, 성찰과 보완
[고등학교] 감상/ 이해, 비평/ 미술 문화의 교류, 작품 비평
개발계획
주제 연번
차시
(시수) 과목 연계 (안)
1 2 과학 (1)+미술(0.5)+공학(0.5) 1 2 과학 (1)+공학(0.5)+미술(0.5) 2 2 미술 (1)+과학(0.5)+공학(0.5) 2 2 미술 (1)+과학(0.5)+공학(0.5) 개발 ·적용
현황
※ 2018. 10. 29. 기준, 8차시 개발 및 일반 학생 대상 적용 완료 (11월 초 미술 중점 과정 학생들을 대상으로 적용할 계획임)
4. 결론 및 제언
가. 프로그램 적용 과정에서 학생들의 적극적인 참여와 높은 흥미도가 좋았음 나. 어려운 점은, 수업활동에 참여하는 학생 수가 많아지게 되면 관리가 쉽지 않음
다. 무아레 무늬 제작 원리를 이해하기 위한 시행착오 과정에서 학생들의 주도적인 문제해결 능력을 볼 수 있었음.
라. 무아레 무늬 제작에 필요한 베이스 이미지는 학생들이 직접 포토샵을 활용해 제작하는 것 이 기존이미지(검색 등에 의한)를 활용해 제작하는 것 보다 의미가 있었음.
마. 학생들은 산출물에 대해 신기해하지만 과학적 원리의 설명에 대해서는 상대적으로 관심이 높지 않음. 단, 영재학교 및 영재원 학생의 경우에는 제작과정뿐만 아니라 과학적 원리의 설 명 단계에 관심을 갖고 집중하였음
바. 프로그램의 난이도와 특성상 일반 고등학교에 적용하는 것은 쉽지 않다고 판단됨. 본 연 구회의 경우에는 영재학교 동아리, 영재원 학생, 미술중점교육과정을 운영하는 학교에 적용 하여 상대적으로 유의미한 결과를 도출할 수 있었다고 판단됨
사. 물리학에서 빛과 물질의 상호 작용으로 연출할 수 있는 강도 간섭의 결과 나타나는 무아 레 무늬를 미술의 광고작품에 적용하는 것만 본다면 일반적일수 밖에 없지만, 미술 작품을
5. 참고 문헌
○ 참고 사이트
How to Make Grid Barrier Animation in PowerPoint 2016 (https://youtu.be/WprS7DgTpIQ)
○ 참고 사이트
animbar (https://youtu.be/yUL99uj2JIQ)
○ 참고 사이트
<하나은행> 2014년 봄 호 수록 내용 (https://blog.kebhana.com/457)
[부록1] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물
과학으로 보는 입체 미술 여행 (Stereoscopic Art Travel by Science)
1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정
연번 차시 (중심과목)
2015 개정 교육과정 성취기준 (연계과목) 성취기준 영역
1 1~2/8
(물리)
[12물리Ⅰ03-01] 파동의 진동수, 파장, 속력 사이의 관 계를 알고 매질에 따라 파동의 속력이 다른 것을 활용한 예를 설명할 수 있다.
[12물리Ⅰ03-04] 파동의 간섭이 활용되는 예를 찾아 설 명할 수 있다.
[고등학교] 표현/ 발상, 제작/주의 확장, 조형요소와 원리의 응용 , 표현 매체의 융합, 성찰과 보완
[고등학교] 감상/ 이해, 비평/ 미술 문화의 교류 , 작품 비평
2 3~4/8
(물리)
[12물리Ⅰ03-04] 파동의 간섭이 활용되는 예를 찾아 설 명할 수 있다.
[12물리Ⅱ03-05] 이중 슬릿의 간섭 실험을 이용하여 빛 의 파장을 구할 수 있다.
[고등학교] 표현/ 발상, 제작/주의 확장, 조형요소와 원리의 응용 , 표현 매체의 융합, 성찰과 보완
[고등학교] 감상/ 이해, 비평/ 미술 문화의 교류 , 작품 비평
3 5~6/8
(미술)
[12 미창 01-03] 타 학문과 타 영역과의 융합을 통해 확장되는 표현 매체의 특징을 알고 활용할 수 있다.
[12미창02-05]
작품의 제작 의도를 파악하고 표현 매체 활용의 특징과 효과, 조형 방식의 차이 등을 분석할 수 있다.
[고등학교]파동/파동의 성질/파동의 요소, 파동의 간섭 , 광통신, 파동의 굴절, 전자기파 , 빛의 합성, 빛의 삼원색, 평면 거울의 상
4 7~8/8
(미술)
[12미창02-06] 작품 분석 결과를 반영하여 작품을 수정․보완하 거나 새로운 작품을 제작할 수 있다.
[12미창02-08] 포트폴리오를 제작하여 과정과 결과를 점검 할 수 있다.
[고등학교]파동/파동의 성질/파동의 요소, 파동의 간섭 , 광통신, 파동의 굴절, 전자기파 , 빛의 합성, 빛의 삼원색, 평면 거울의 상
2. STEAM 프로그램 총괄표(총 8차시)
차시 주요내용
1~2/8
주제(단원)명 빛의 세계, 입체의 원리, 그리고 무아레(Moire)
1~2 차시에서는 폴리카보네이트를 이용한 정보의 이동과 확인, 렌티큘러 시트를 이용한 입 체영상 제작 과정을 통해 반사, 굴절, 회절, 간섭, 편광 등과 같은 빛의 성질과 입체가 형성되 는 원리에 대해 이해한다. 물리Ⅰ, Ⅱ에서 빛(파동)과 관련된 단원의 핵심 개념에 대해 안내하 고, 시각의 형성 과정과 뇌에서 입체를 인식하는 과정을 내용으로 구성한다. 물리교과가 중심 이 되고, 공학과 생물학이 약간 융합된다.
Co 거울의 반사를 이용하여 상이 만들어지는 원리를 설명하고, 거울의 모양을 변형시켰을 때 상은 어떻게 될지에 대해 문제 상황을 제시한다.
Co 렌티큘러시트를 활용하여 입체 영상을 만드는 과정에서 캘리브레이팅의 방법과 의미에
대해 생각하게 한다.
CD 폴리카보네이트에 컴퍼스로 정보를 저장하고 인식하는 과정에서 물질과 빛의 상호 작용 으로 나타나는 결과에 대해 이해하고, 입체가 형성원리에 대해 이해하도록 한다.
CD 캘리브레이팅 과정을 통해 렌티큘러 시트의 LPI 를 결정한다.
ET 폴리카보네이트에 옮겨진 정보를 확인하는 과정에서 빛의 성질과 정보의 저장과 인식에 대해 이해하고, 폴리카보네이트 판의 운동에 따른 상의 움직임으로 인해 눈은 잔상효과로 입체감을 체험한다.
ET 렌티큘러를 이용하여 Flip 영상을 제작 과정에서 캘리브레이팅에서 나타나는 무아레 무늬 를 확인하고, 무아레 무늬가 어떤 의미가 있는지 체득하게 하고, 무아레 무늬를 활용할 수 있는 방안에 대해 토의하게 한다.
3~4/8
주제(단원)명 무아레 무늬를 이용하여 움직이는 영상 만들기
3~4 차시에서는 렌티큘러를 이용하여 Flip 형 입체영상을 만드는 과정에서 렌티큘러의 LPI 를 결정하는 중요한 과정인 캘리브레이팅 과정에서 무아레 무늬의 의미를 이해하게 한다. 그 리고, 실생활에서 나타나는 무아레 무늬에 대해 설명하고, 무아레 무늬는 눈을 어지럽게 만드 는 경향도 있지만, 대칭성이나 편평도 측정, 움직이는 영상 제작 등에도 활용할 수 있음을 학 습한다.
본 차시에서도 물리학을 중심으로 공학과 미술을 융합한다. 빛의 강도 간섭, 물리량 측정이 라는 물리학의 영역과 원리가 적용되는 대상에 따른 공학적 적용, 움직이는 영상의 선택 과정 에서 사용되는 그림, 그림을 선택하는 과정 등으로 인해 미술교과가 융합된다. 또한, 무아레 무늬를 만드는 과정에서 컴퓨터 프로그램, 컴퓨터를 이용한 그림 편집, 프린터 출력 등의 과 정이 포함된다.
Co 지난 시간에 캘리브레이팅 과정에 대해 안내하고, 캘리브레이팅을 위해 제작한 무아레 무 늬를 보고 무아레 무늬에 대해 명확하게 인식하게 한다. 뿐만 아니라 일상 생활에서 나타나 는 무아레 무늬에 대해서도 발표하게 한다.
CD 무아레 무늬를 이용하여 움직이는 영상을 제작하기 위해 다양한 예시를 보여주고, 제작하 고 싶은 움직이는 영상을 구상하게 한 후, 무아레를 이용한 움직이는 영상을 제작하게 한 다.
ET 무아레 무늬를 이용한 움직이는 영상을 공유하고 감상한다.
※ 무아레 무늬를 이용하여 움직이는 영상을 제작할 수 있을 뿐 아니라 움직이는 미술 작품이나 광고 등에도 활용할 수 있으며, 무아레 무늬의 민감성을 활용하여 비행기 날개의 편평도와 대칭성, 액체의 굴절률과 같은 물리량도 측정할 수 있음을 설명한다.
5~6/8
주제(단원)명 무아레 무늬를 이용한 공익광고디자인 구상
5~6 차시에서는 렌티큘러 Flip 형 입체영상과 폴리카보네이트를 이용한 입체영상에서 나타나 는 미학적 특징인 ‘훔쳐보기’의 특성에 대해서 이야기한 후 무아레 무늬를 활용해 ‘훔쳐보기’
심리를 활용한 광고디자인 아이디어를 구상하도록 한다. 관람자의 움직임 또는 작품 자체의 움직임으로 패턴이 다르게 보이는 무아레 현상을 응용한 건축디자인의 사례 및 패키지 디자인 의 사례를 참고자료로 기존의 평면적 디자인과 비교하여 그 효과를 찾아보도록 하고 장점을 최대화한 광고디자인을 아이디어스케치 하도록 한다.
Co 렌티큘러 Flip 형 입체영상과 폴리카보네이트를 이용한 입체영상을 보여주고 ‘훔쳐보기’라 는 미학적 주제로 각각의 작품에 대해서 설명해보도록 한다.
CD 무아레 무늬에 현대인의 일상‘훔쳐보기’미학을 최대화하기에 적합한 공익광고디자인을 구 상하도록 한 후 아이디어 스케치를 하도록 하다.
ET 구상한 아이디어에 대해서 발표하고 서로의 의견에 대해서 피드백 하도록 하여 의견을
공유하도록 한다.
7~8/8
주제(단원)명 무아레 무늬를 이용한 공익광고디자인 제작 및 발표
7~8 차시에서는 무아레 무늬에 현대인의 일상‘훔쳐보기’심리를 접목한 아이디어스케치를 실제 작품으로 제작하고 완성한 후 각자 선택하게 된 광고 주제와 ‘훔쳐보기’심리와의 관련성, 조형 적 특징과 그 효과를 구체적으로 이야기하도록 한다. 또한 결과물인 시각적 이미지의 형성 과 정에서 발생된 물리적 현상과 관련하여 작품 제작에 대한 소감을 발표하도록 한다.
Co 무아레 무늬에 현대인의 일상‘훔쳐보기’심리를 접목한 광고디자인을 제작하도록 하고 주 제와의 관련성을 높이는 방법에 대해서 생각해 보도록 한다.
CD 활발한 감상 및 비평, 피드백을 통해 작품에 대한 생산, 지각, 반성의 과정을 거치도록 하고 자기 성찰에 의한 발전된 재생산이 이루어지도록 돕는다.
ET 완성된 결과물의 시각적 이미지 형성과정에서 발생되는 물리적 현상과 미학적 특징 및 조형적 특징에 대해서 구체적으로 설명하고 소감을 발표하도록 한다.
3. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안
중심과목 물리 학교급/학년(군) 고등학교/1~3 학년
중심과목 성취기준
영역
[고등학교] 파동 (3) 파동과 정보통신
중심과목 성취기준
[12물리Ⅰ03-01] 파동의 진동수, 파장, 속력 사이의 관계를 알고 매질에 따라 파동의 속력이 다른 것을 활용 한 예를 설명할 수 있다.
[12물리Ⅰ03-04] 파동의 간섭이 활용되는 예를 찾아 설명할 수 있다.
주제(단원)명 빛의 세계, 입체의 원리,
그리고 무아레(Moire) 차시 1~2/8 학습목표 (1) 빛의 반사와 굴절 현상을 설명할 수 있다.
(2) 빛의 반사와 굴절 현상을 활용하여 정보를 저장하고 확인할 수 있다.
연계과목 공학, 미술 연계과목
성취기준 영역
[고등학교] 표현/ 발상, 제작/주의 확장, 조형요소와 원리의 응용 , 표현 매체의 융합, 성찰과 보완
[고등학교] 감상/ 이해, 비평/ 미술 문화의 교류, 작품 비평
STEAM 요소
S 빛의 반사와 굴절, 시각의 형성, 입체의 인식 T
E 프로그램의 활용, 컴퓨터 및 주변기기의 활용
A 표현, 제작, 조형요소와 원리, 표현 매체의 융합, 성찰과 보완 M 비례
개발 의도
궁극적으로는 무아레 무늬를 이용하여 광고 및 미술 작품을 제작하고, 작품을 전시하고 감 상하게 하는데 있음. 궁극적 목표 지점에 도달하는 과정에서 매체의 특성과 제작자의 의도 가 반영될 수 있는 기본적인 지식 기반을 제공하고, 이를 바탕으로 창의적 작품이 산출될 수 있도록 하고자 함.
1~2 차시에서는 폴리카보네이트를 이용한 정보의 이동(저장)과 확인, 렌티큘러 시트를 이용한 입체영상 제작 과정을 통해 반사, 굴절 등과 같은 빛의 성질과 입체가 형성되는 원리에 대해 이해한다. 물리Ⅰ, Ⅱ 에서 빛(파동)과 관련된 단원의 핵심 개념에 대해 안내하고, 시각의 형성 과정과 뇌에서 입체를 인식하는 과정을 내용으로 구성한다. 물리교과가 중심이 되고, 공학과 생물학이 약간 융합된다.
먼저, 상황제시에서는 거울의 반사를 이용하여 상이 만들어지는 원리를 설명하고, 거울의 모양을 변형 시켰을 때 상은 어떻게 될지에 대해 문제를 제시한다. 또한, 렌티큘러시트를 활용하여 입체 영상을 만드 는 과정에서 캘리브레이팅의 방법과 의미에 대해 생각하게 한다.
창의적 설계 과정에서는 폴리카보네이트에 컴퍼스로 정보를 저장하고 인식하는 활동을 하게 한다. 이 활동을 통해 물질과 빛의 상호 작용으로 나타나는 결과에 대해 이해하고, 입체가 형성원리에 대해 이해 하도록 한다. 또한, 캘리브레이팅 과정을 통해 렌티큘러 시트의 LPI 를 결정한다.
감성적 체험 과정에서는 폴리카보네이트에 옮겨진 정보를 확인하는 과정에서 빛의 성질과 정보의 저장 과 인식에 대해 이해하고, 폴리카보네이트 판의 운동에 따른 상의 움직임으로 인해 눈은 잔상효과로 입 체감을 체험한다. 또한, 렌티큘러를 이용하여 Flip 영상을 제작 과정에서 캘리브레이팅에서 나타나는 무 아레 무늬를 확인하고, 무아레 무늬가 어떤 의미가 있는지 체득하게 하고, 무아레 무늬를 활용할 수 있 는 방안에 대해 토의하게 한다.
STEAM 학습준거
상황 제시
상 황 제 시
(1) 거울반사에 의한 상형성 원리 설명
→ 거울의 모양이 변하면 상은 어떻게 달라질까?
(2) 캘리브레이팅의 의미와 방법은?
창 의 적 설 계
창의적 설계
(1) 폴리카보네이트로 제작한 입체영상 감상하기
(2) 캘리브레이팅 과정에서 나타나는 무아레 무늬 관찰하기
감 성 적 체 험 (1) 폴리카보네이트와 컴퍼스를
이용하여 정보를 저장하고 인식하기
(2) 캘리브레이팅 과정을 통해 렌티큘러의 LPI 결정하기
감성적 체험
학습
과정 교수-학습 활동 학습자료 및
유의점
도입 (20 분)
Co 모든 동물이 입체감을 느낄 수 있을까?
- 곤충을 제외한 동물의 눈이 두 개인 이유는 무엇일까? (동영상 : 곤충의 눈으로 본 ‘색다른 세상’)
CD 사람의 눈은 어떻게 입체를 인식할까?
- 사람의 눈의 구조와 시각의 형성 원리 (동영상 : EBS 클립뱅크(Clipbank) - 눈의 인식 과정(How Our Eyes See))
- (동영상: EBS 클립뱅크(Clipbank) - 눈의 착각을 이용한 다양한 그림들(Pictures Causing Optical Illusion)
동영상
전개 (60 분)
[활동 1] 빛의 성질: 폴리카보네이트를 이용한 정보의 저장과 인식
Co
빛의 반사와 굴절, 오목거울에 의한 상 형성 원리에 대해 알아봅시다.
CD
오목거울의 형태가 대칭이 아닌 호의 형태로 만들어졌을 때, 상의 형태는 어떻게 될까요?
CD
정보의 저장과 인식 탐구활동
- 준비물: 폴리카보네이트 판(크기 자유), 컴퍼스(제도용) 1개, 밑그림(광고 내용), 마스킹테이프
- 제작과정, 관찰 안내
CD
입체효과가 나타나는 원리는 무엇 때문일까요?
- 빛의 성질 : 반사와 굴절(Light's refraction causes images to be sent into different eyes)
[활동 2] 무아레(Moire): 렌티큘러 시트를 이용한 입체영상 제작과정과 무아레 무늬
Co
렌티큘러 시트로 Flip 형 입체영상을 만드는 과정에서 반드시 거쳐야 하는 과정이 캘리브레이팅 과정입니다.
CD
출력물을 관찰하여 렌티큘러 시트의 LPI 를 결정해 보시오.
- 출력물을 관찰할 때, 눈에 불편함을 주는 부분이 무아레 무늬라고 합니다.
-
무아레(moire) 무늬는 백색광 하에서 공간적으로 주기성을 갖는 두 개 이상의 반사판이나 투과판을 겹쳐
놓을 때 보다 큰 주기를 갖는 물결 무늬 형태의 간섭 무늬를 말하며 이러한 무아레 현상은 비간섭성 광원을 사용해서도 얻을 수 있는 일종의 강도(intensity) 간섭 효과로 이해할 수 있습니다.
학생활동지(1, 2)
Tip! 컴퍼스를 다 룰 때 주의 하도록 지도 한다. 또한, 폴리카보네이 트판의 모서 리가 날까로 우므로 다치 지 않도록 예 방 교 육 을 한다.
사진
정리 (20 분)
ET 렌티큘러 시트로 입체 영상을 만들때는 무아레
(Moire) 무늬가 생기기 않는 LPI 를 찾는 것이 중요합니다. 온도에 따라 팽창하거나 수축하 여 LPI 가 변하는데, 정확한 값을 찾을 때 무아레를 이용합니다.
ET
무아레(Moire)를 적용하여 실생활에 활용할 수 있는 방안에 대해
토론해 봅시다.
중심과목 물리 학교급/학년(군) 고등학교/1~3 학년 중심과목
성취기준 영역
[고등학교](물리Ⅰ) 파동 (3) 파동 과 정보통신
[고등학교](물리Ⅱ) 파동 (3) 파동 과 물질의 성질
중심과목 성취기준
[12물리Ⅰ03-04] 파동의 간섭이 활용되는 예를 찾아 설명할 수 있다.
[12물리Ⅱ03-05] 이중 슬릿의 간섭 실험을 이용하여 빛의 파장을 구할 수 있다.
주제(단원)명 무아레(Moire) 무늬를 이용하여
움직이는 영상 만들기 차시 3~4/8
학습목표
(1) 빛의 강도간섭 현상을 설명할 수 있다.
(2) 빛의 강도간섭 현상을 적용하여 움직이는 영상을 제작할 수 있다.
(3) 빛의 강도간섭 현상을 적용한 작품을 구상할 수 있다.
연계과목 공학, 미술 연계과목 성취기준 영역
[고등학교] 표현/ 발상, 제작/주의 확장, 조형요소와 원리의 응용, 표현 매체의 융합 , 성찰과 보완
[고등학교] 감상/ 이해, 비평/ 미술 문화의 교류, 작품 비평
STEAM 요소
S 빛의 간섭, 입체의 형성 T 도면 제작
E 프로그램의 활용, 컴퓨터 및 주변기기의 활용
A 표현, 제작, 조형요소와 원리, 표현 매체의 융합, 성찰과 보완 M 비례
개발 의도
궁극적으로는 무아레 무늬를 이용하여 광고 및 미술 작품을 제작하고, 작품을 전시하고 감 상하게 하는데 있음. 궁극적 목표 지점에 도달하는 과정에서 매체의 특성과 제작자의 의도 가 반영될 수 있는 기본적인 지식 기반을 제공하고, 이를 바탕으로 창의적 작품이 산출될 수 있도록 하고자 함.
3~4 차시에서는 렌티큘러를 이용하여 Flip 형 입체영상을 만드는 과정에서 렌티큘러의 LPI 를 결정하는 중요한 과정인 캘리브레이팅 과정에서 무아레 무늬의 의미를 이해하게 한다. 그리고, 실생활에서 나타나 는 무아레 무늬에 대해 설명하고, 무아레 무늬는 눈을 어지럽게 만드는 경향도 있지만, 대칭성이나 편평 도 측정, 움직이는 영상 제작 등에도 활용할 수 있음을 학습한다.
본 차시에서도 물리학을 중심으로 공학과 미술을 융합한다. 빛의 강도 간섭, 물리량 측정이라는 물리 학의 영역과 원리가 적용되는 대상에 따른 공학적 적용, 움직이는 영상의 선택 과정에서 사용되는 그림, 그림을 선택하는 과정 등으로 인해 미술교과가 융합된다. 또한, 무아레 무늬를 만드는 과정에서 컴퓨터 프로그램, 컴퓨터를 이용한 그림 편집, 프린터 출력 등의 과정이 포함된다.
상황제시에서는 캘리브레이팅 과정에 대해 다시 한번 안내하고, 캘리브레이팅을 위해 제작한 무아레 무 늬를 보고 무아레 무늬를 명확하게 인식하는 과정을 가짐. 또한 일상 생활에서 나타나는 다양한 무아 레 무늬를 관찰하게 한다.
창의적 설계과정에서는 제작하고 싶은 움직이는 영상을 구상하게 한 후, 무아레를 이용한 움직이는 영상 을 제작하게 한다.
감성적체험 단계에서는 무아레 무늬를 이용한 움직이는 영상을 공유하고 감상한다. 무아레 무늬를 이용 하여 움직이는 영상을 제작할 수 있을 뿐 아니라 움직이는 미술 작품이나 광고 등에도 활용할 수 있 으며, 무아레 무늬의 민감성을 활용하여 비행기 날개의 편평도와 대칭성, 액체의 굴절률과 같은 물리 량도 측정할 수 있음을 설명한다.
STEAM 학습준거
상황 제시
상 황 제 시
(1) 캘리브레이팅 이해
→ 무아레 무늬 경험, 무아레 무늬에 대한 인식 과정 (2) 무아레 무늬의
장단점에 대해 고민하기
창 의 적 설 계
창의적 설계
(1) 작품 감상, 수정 및 보완 방향에 대한 의견 제시
(2) 무아레 무늬 적용 방안 확대(광고, 미술 작품 등)
감 성 적 체 험 (1) 무아레 무늬의 특성을 이용한
움직이는 영상 제작 준비(그 림, OHP 필름, 설계도 제작, 컴퓨터 프로그램 등 준비) (2) 움직이는 영상 만들기
감성적 체험
학습
과정 교수-학습 활동 학습자료 및
유의점
도입 (20 분)
Co 다음의 영상을 봐 주세요.
바로가기: Moire Effect
바로가기: 무아레 곡선(Moire Patterns by POCKETCODE, 스마트폰 앱 제작 소프트웨어 포켓코드)
바로가기: Incredible Moiré Patterns!
바로가기: Moiré: desenhos loucos que surgem do nada
ET 여러분들은 동영상들을 보고 어떤 느낌을 받았나요?
- 무아레가 평소에는 눈을 불편하게 하지만, 잘 활용하면 다양한 무늬를 만들거나 암호를 만들 수도 있답니다. 뿐만 아니라 작은 움직임에도 민감한 변화를 보여주기 때문에 정밀한 거리 측정이나 모양의 변형을 찾아내는데도 활용할 수 있습니다.
Co 이번 시간에는 무아레 무늬를 이용하여 움직이는 영상을 만들어 보고, 더 나아가 실생활에 응용할 수 있는 분야를 구상해 보겠습니다.
동영상
전개 (60 분)
Co
지금부터 무아레(Moire)를 이용한 움직이는 영상을 만들어 보겠습니다.
CD
조별로 협의를 통해 어떤 영상을 만들지 구상한 다음, 직접 그림을 그리거나 인터넷에서 자료를 다운 받아 주길 바랍니다.
[탐구활동] 무아레(Moire)를 이용한 움직이는 영상 만들기
Co
무아레 무늬의 원리를 이용하여 움직이는 영상을 만들어 봅시다.
- 준비물: 컴퓨터, 프로그램(animbar 1.2), OHP필름, 도안, 페이퍼크레프트용 종이, 자, 가위, 칼 등
- 탐구활동 안내
① 프로그램(animbar)을 이용하여 Base Image와 Bar Mask를 만 든다.
② 연속사진(그림)을 겹쳐서 만든 사진(그림)은 종이에, 직선격자는 OHP 필름에 인쇄한다.
③ 사진위에 OHP 그림을 겹쳐서 움직여본다.
④ 수평과 크기를 맞춰 도안을 오려서 액자로 만든다.
⑤ OH필름을 움직여 변화를 관찰한다.
animbar 도안(②) 완성작(③~⑤)
- 조별활동 실시
탐구활동안내자 료 학생활동지
정리 (20 분)
ET 자신이 만든 영상을 관찰하고, 문제점을 수정하기 위한 방법을 제시해 봅시 다.
ET
무아레(Moire)를 적용하여 실생활에 활용할 수 있는 방안에 대해 토
론해 봅시다.
중심과목 미술 학교급/학년(군) 고등학교/1~3 학년
중심과목 성취기준
영역
[고등학교](미술창작) 표현계획
[고등학교](미술창작) 표현과 확장 중심과목 성취기준
[12 미창 01-03] 타 학문과 타 영역과의 융합을 통해 확장되는 표현 매체의 특징을 알고 활용할 수 있다.
[12미창02-05]
작품의 제작 의도를 파악하고 표현 매체 활용의 특 징과 효과, 조형 방식의 차이 등을 분석할 수 있다.
주제(단원)명 무아레(Moire) 무늬를 이용한 공
익광고디자인 구상 차시 5~6/8
학습목표
(1) 현대인의 일상 ‘훔쳐보기’심리를 접목한 공익광고디자인을 아이디어스케치로 표현할 수 있다.
(2) 구상한 아이디어에 대해서 발표하고 서로의 의견에 대해서 피드백할 수 있다.
연계과목 물리 연계과목
성취기준 영역
[고등학교]파동/파동의 성질/파동의 요소, 파동의 간섭, 광통신, 파동의 굴절 , 전자기파, 빛의 합성, 빛의 삼원색, 평면 거울의 상
STEAM 요소
S 빛의 간섭, 입체의 형성 T 도면 제작
E 프로그램의 활용, 컴퓨터 및 주변기기의 활용
A 표현, 제작, 조형요소와 원리, 표현 매체의 융합, 성찰과 보완 M 비례
개발 의도 공익광고를 제작하는 데 있어서 전달 매체인 무아레 무늬의 ‘훔쳐보기’심리 유발의 특성을 찾고 그 특성과 제작자의 의도가 결합된 창의적인 공익광고 아이디어를 산출하고자 함.
5~6 차시에서는 렌티큘러 Flip 형 입체영상과 폴리카보네이트를 이용한 입체영상에서 나타나는 미학적 특징인 ‘훔쳐보기’의 특성에 대해서 이야기한 후 무아레 무늬를 활용해 ‘훔쳐보기’심리를 활용한 광고디 자인 아이디어를 구상하도록 한다. 관람자의 움직임 또는 작품 자체의 움직임으로 패턴이 다르게 보이는 무아레 현상을 응용한 건축디자인의 사례 및 패키지 디자인의 사례를 참고자료로 기존의 평면적 디자인 과 비교하여 그 효과를 찾아보도록 하고 장점을 최대화한 공익광고디자인을 아이디어스케치 하도록 한 다.
상황제시에서는 현대 팝 아티스트 줄리안 오피 작품을 통해 과거의 초상화와 달라진 현대초상화의 표현 특징을 새롭게 비교·분석하도록 하고 그 속에서 나타나는 이집트 인물화, 일본의 망가, 18 세기 일본의 목판화와의 표현특징상 공통점을 찾도록 하여 그러한 표현특징을 활용한 작품을 제작할 수 있도록 한다.
창의적 설계에서는 도시인들이 ‘멈춤’이라는 행위를 통해 현대인의 일상을 ‘훔쳐보기’를 하여 그 속에서 드러나는 현대인들의 내면을 꿰뚫는 공익광고디자인 아이디어를 낼 수 있도록 한다.
감성적 체험에서는 구상한 아이디어에 대해서 발표하고 서로의 의견에 대해서 피드백 하도록 하여 의견 을 공유하도록 한다.
STEAM 학습준거
상황 제시
상 황 제 시
(1) 현대 팝 아티스트 줄리안 오피 작품에서 나타나는 현대 초상화의 특징 찾기
(2) 줄리안 오피 작품에 나타나는 이집트 인물화, 일본의 망가, 18 세기 일본 목판화의 특징 찾기
창 의 적 설 계
창의적 설계
(1) 아이디어 발표, 수정 및 보완 방향에 대한 의견 제시
(2) 아이디어 공유
감 성 적 체 험 (1)도시인들이 ‘멈춤’이라는 행위
를 통해 현대인의 일상을 ‘훔 쳐보기’하고 그 속에서 드러나 는 현대인들의 내면을 꿰뚫는 공익광고 디자인 하기
(2)아이디어스케치를 통해 아이디어를 시각화하기
감성적 체험
학습
과정 교수-학습 활동 학습자료 및
유의점
도입 (20 분)
Co 다음의 영상을 봐 주세요.
-렌티큘러 Flip형 입체영상
-폴리카보네이트를 이용한 입체영상
ET 여러분들은 동영상들을 보고 어떤 느낌을 받았나요?
-렌티큘러 Flip형 입체영상과 폴리카보네이트를 이용한 입체영상에서
‘훔쳐보기’라는 미학적 주제로 각각의 작품에 대해서 설명해봅시다.
-이러한 작품이 주는 효과는 무엇인가요?
Co 이번 시간에는 무아레 무늬를 이용하여 ‘훔쳐보기’ 심리를 적극적으로 이용한 공익광고디자인 아이디어 스케치를 제작해 보도록 합시다.
동영상
전개 (60 분)
Co 무아레(Moire)를 이용한 디자인의 사례를 알아보도록 하겠습니다.
바로가기 무아레 현상을 응용한 구로 미 디어 아트센터 현상설계
바로가기 무아레 현상을 응용한 패키지 디자인
-관람자의 움직임 또는 작품 자체의 움직임으로 패턴이 다르게 보이는 무아레 현상을 응용한 건축디자인의 사례 및 패키지 디자인의 사례를 보고 기존의 평면적 디자인과 비교하여 그 효과에 대해서 말해 봅시다.
Co 현대 팝 아티스트 줄리안 오피 작품에서 나타난 작가의 의도는 무엇일까요
바로가기 서울 스퀘어 미디어파사드-줄리안 오피 작품
-줄리안 오피의 현대인들의 초상은 과거의 초상화와 어떤 점이 다른가요?
-줄리안 오피의 작품에서 나타난 형태와 색채의 특징에 대해 말해봅시다.
CD 도시인들이 ‘멈춤’이라는 행위를 통해 현대인의 일상을 ‘훔쳐보기’하고 그 속에서 드러나는 현대인들의 내면을 꿰뚫는 공익광고를 디자인해 보도록 합 시다. 줄리안 오피의 표현특징을 적용한 작품으로 아이디어스케치 해 보도록 합시다.
[탐구활동] 무아레(Moire)를 이용한 공익광고디자인 아이디어 스케치
Co 무아레 무늬에 나타나는 ‘훔쳐보기’ 심리를 유도한 광고 아이디어를 구상해 보고 아이디어 스케치를 해봅시다.
- 조별활동 실시
동영상
사진
학생활동지
정리 (20 분)
ET 구상한 아이디어에 대해서 발표하고 생각나는 의견을 이야기해 보도록 합 시다.
ET 아이디어가 발전된 부분을 보완하여 작성해 봅시다.
중심과목 미술 학교급/학년(군) 고등학교/1~3 학년
중심과목 성취기준
영역
[고등학교](미술창작) 표현과 확장 중심과목 성취기준
[12미창02-06]
작품 분석 결과를 반영하여 작품을 수정․보완하거 나 새로운 작품을 제작할 수 있다.
[12미창02-08]
포트폴리오를 제작하여 과정과 결과를 점검 할 수 있 다.
주제(단원)명 무아레(Moire) 무늬를 이용한 광
고디자인 제작 차시 7~8/8
학습목표
(1) 현대인의 일상 ‘훔쳐보기’심리를 접목한 공익광고디자인을 완성할 수 있다.
(2) 완성작품의 조형적 특징을 참고작품과 관련해 설명할 수 있다.
(3) 완성작품의 시각적 이미지 형성과정에서 발생되는 물리적 현상에 대해 설명할 수 있다.
연계과목 물리 연계과목
성취기준 영역
[고등학교]파동/파동의 성질/파동의 요소, 파동의 간섭, 광통신, 파동의 굴절 , 전자기파, 빛의 합성, 빛의 삼원색, 평면 거울의 상
STEAM 요소
S 빛의 간섭, 입체의 형성 T 도면 제작
E 프로그램의 활용, 컴퓨터 및 주변기기의 활용
A 표현, 제작, 조형요소와 원리, 표현 매체의 융합, 성찰과 보완 M 비례
개발 의도
무아레 무늬를 활용한 공익광고디자인을 제작하면서 활발한 감상 및 비평, 피드백을 통해 작품에 대한 생산, 지각, 반성의 과정을 거치도록 하고 자기 성찰에 의한 발전된 재생산이 이루어지도록 도우며 완성된 결과물의 시각적 이미지 형성과정에서 발생되는 물리적 현상과 미학적 특징 및 조형적 특징에 대해서 구체적으로 설명하도록 하여 융합적 사고능력을 향상 하도록 함.
7~8 차시에서는 무아레 무늬에 현대인의 일상 ‘훔쳐보기’심리를 접목한 아이디어스케치를 실제 작품으로 제작하고 완성한 후 각자 선택하게 된 광고 주제와 ‘훔쳐보기’심리와의 관련성, 조형적 특징과 그 효과를 참고작품과 관련지어 구체적으로 이야기하도록 한다. 또한 결과물인 시각적 이미지의 형성 과정에서 발 생된 물리적 현상과 관련하여 작품 제작에 대한 소감을 발표하도록 한다.
상황제시에서는 무아레 무늬에 현대인의 일상‘훔쳐보기’심리를 접목한 광고디자인을 파워포인트를 활용 해 제작하도록 하고 주제와의 관련성을 높이는 방법에 대해서 생각해 보도록 한다.
창의적 설계에서 활발한 감상 및 비평, 피드백을 통해 작품에 대한 생산, 지각, 반성의 과정을 거치도록 하고 참고작품과 관련해 자기 성찰에 의한 발전된 재생산이 이루어지도록 돕는다.
감성적 체험에서는 완성된 결과물의 시각적 이미지 형성과정에서 발생되는 물리적 현상과 미학적 특징 및 조형적 특징에 대해서 구체적으로 설명하고 소감을 발표하도록 한다.
STEAM 학습준거
상황 제시
상 황 제 시
(1) 무아레 무늬에
‘훔쳐보기’심리를 접목한
광고디자인을 파워포인트를 활용해 제작
창 의 적 설 계
창의적 설계
(1)완성된 결과물의 미학적 특징과 조형적 특징을 물리적 현상과 연관시켜 발표하기 (2) 제작소감발표하기
감 성 적 체 험 (1) 서로의 작품 감상 및 비평,
피드백이 이루어지도록 함.
(2) 작품에 대한 반성의 과정을 거치고 재생산이
이루어지도록 돕기 감성적 체험
학습
과정 교수-학습 활동 학습자료 및
유의점
도입 (20 분)
Co 다음의 영상을 봐 주세요.
- 애니메이션바(animbar)와 파워포인트 활용법
바로가기 애니메이션바(animbar)와 파워포인트 활용법 영상
CD 애니메이션바(animbar)와 파워포인트를 활용하여 광고디자인을 제작해 봅 시다.
동영상
animbar 프로그램 이용
사례
전개 (60 분)
Co 무아레 무늬에 현대인의 일상 ‘훔쳐보기’심리가 접목된 실제 작품을 제작해 봅시다.
-아이디어 스케치를 바탕으로 필요한 이미지 제작 -태블릿 활용
CD animbar 프로그램을 활용하여 무아레 패턴을 구현해 봅시다.
-이미지를 무아레 패턴으로 구현해 주는 프로그램입니다.
-animbar 에 이미지 불러오기 -무아레 패턴으로 구현하고 저장해 봅시다.
-저장된 이미지를 파워포인트에 불러와 애니메이션화하여 촬영해 봅시다.
Co 작품의 제작 의도를 파악하고 표현매체의 특징과 효과에 적합한지 검토하 며 수정 보완해 보도록 합시다.
Co 작품 제작 시 참고한 작품의 표현특징과 비교하며 작품에 대해 소개해 봅 시다.
동영상
사진 태블릿
학생활동지
정리 (20 분)
ET 완성된 결과물의 시각적 이미지 형성과정에서 발생되는 물리적 현상과 미 학적 특징 및 조형적 특징에 대해서 구체적으로 설명하고 소감을 발표하도 록 합시다.
4. 학생활동지 / 학생참고자료
차시 1~4/8
1. 무아레(Moire) 제작 과정
가. 준비물 : 밑그림, OH필름지, 마분지, A4용지, 칼, 가위, 테이프 나. 제작방법 및 과정
◆ 사진 만들기 관찰
① 여러 가지 격자(직선형, 사방형, 원형, 방사형, EC, MRP)를 보여주고 두 개의 격자를 겹쳤을 때 나 타날 수 있는 무늬를 관찰한다.
직선형 격자 사방형 격자 원형 격자 방사형 격자
직선형 무아레 격자형 무아레 원형 무아레 방사형 무아레
◆ 만들기
① 프로그램(animbar)을 이용하여 Base Image와 Bar Mask를 만든다.
② 연속사진(그림)을 겹쳐서 만든 사진(그림)은 종이에, 직선격자는 OHP 필름에 인쇄한 다.
③ 사진위에 OHP 그림을 겹쳐서 움직여본다.
④ 수평과 크기를 맞춰 도안을 오려서 액자로 만든다.
⑤ OH필름을 움직여 변화를 관찰한다.
animbar 도안(②) 완성작(③~⑤)
★ 주의사항 ★
- 칼을 다룰 때는 베이지 않게 조심하고 장난을 치지 않는다.
◆ 관찰 방법: EC격자를 이용한 액체의 굴절률, 금속의 열팽창 측정 MRP격자를 이용
한 미세각도 측정
차시 5~8/8
2018 무아레 무늬를 활용한 공익광고디자인
▣ 광고 1
☞ 무아레의 어떤 특성을 활용한 광고인가요?
☞ 실제 이 작품이 ( )에 광고된다면 좋은 점은 무엇일까요?
▣ 광고 2
작품사진 작품설명
이미지 캡쳐해서 넣어주세요.
최대한 구체적
#훔쳐보기
#인간의삶
작품사진 작품설명
이미지 캡쳐해서 넣어주세요.
최대한 구체적
#훔쳐보기
#인간의삶
5. 교사 자료
2) 김봉진, 조합격자를 이용한 무아레 계측법과 교육적 활용 방안에 관한 연구(EC, MRP 격자를 중심으 로), 공주대학교 대학원 박사학위 논문, 2011.
3) 육근철, 두장의방사형격자에의해나타나는 무아레무늬를이용한지구자기장 모델의시각화, 공주대학교 교육대학원 석사학위 논문, 2002.
차시 1~4/8
1. 무아레의 정의와 원리
2)3)무아레(moire) 무늬는 백색광 하에서 공간적으로 주기성을 갖는 두 개 이상의 반사판이나 투과판을 겹쳐 놓을 때 보다 큰 주기를 갖는 물결 무늬 형태의 간섭무늬를 말하며 이러한 무아레 현상은 비간섭성 광원을 사용해서도 얻을 수 있는 일종의 강도(intensity) 간섭 효과 로 이해할 수 있다
무아레 현상이 나타나는 원리를 간단히 살펴보자. 그 원리는 빛이 가지고 있는 파동의 성 질에서 찾아볼 수 있다. 이 현상은 일종의 간섭 현상인데, 간섭은 비슷한 파장의 빛이 겹칠 경우 위상이 같은 방향일 때는 더 커지고 위상이 반대 방향일 때는 줄어든다. 이런 현상이 우리 눈에는 물결무늬나 무지갯빛으로 보이게 되는 것이다.
예를 들면, 두 가지 작은 줄무늬가 합쳐져 큰 줄무늬를 만드는 현상, 바로 맥놀이 현상이 다. 맥놀이(beating)는 주파수가 비슷한 두 개의 파동이 서로 간섭을 일으켜 새로운 합성파 가 만들어지는 현상을 말하는데 오른쪽 그림과 같이 흰색, 검은색이
반복되는 줄무늬를 크기를 약간만 다르게 한 뒤 서로 겹쳐보면 거시 적으로 보았을 때 커다란 줄무늬가 나타나게 된다. 특별히 더 까맣고, 특별히 더 하얀 부분이 나타나는 것이다.
무아레 무늬를 만들 수 있는 격자의 종류에는 직선형, 방사형, 원 형, 사방형 등이 있다. 이들을 같은 종류 두 개로 겹치면 겹치는 방법 에 따라 다양한 무아레 무늬를 만들 수 있다. 격자의 종류에 따른 무
아레 무늬는 아래 그림과 같다.
그림 73 무아레 무늬☞ 무아레의 어떤 특성을 활용한 광고인가요?
☞ 실제 이 작품이 ( )에 광고된다면 좋은 점은 무엇일까요?
직선형 격자 사방형 격자 원형 격자 방사형 격자
직선형 무아레 격자형 무아레 원형 무아레 방사형 무아레
무아레에 사용되는 격자는 주로 투과식이며 평행한 직선들로 이루어진 직선 격자는 가장 기본적인 격자라고 할 수 있다. 아래 왼쪽 그림은 격자선의 간격이 일정한 직선격자이며, 이 직선 격자 두 장에 의해 만들어지는 무아레 간섭무늬는 오른쪽 그림과 같다.
직선격자
두 장의 직선 격자에 의한 중첩
위의 오른쪽 그림에서 N자 모양으로 겹치는 부분은 어두운 무아레 무늬가 만들어지고 X 자 모양으로 겹치는 부분은 밝은 무아레 무늬가 만들어지는 곳이다. 따라서 두 장의 직선 격자를 각 로 겹쳐 놓으면 밝고 어두운 물결 모양의 무아레 간섭무늬를 얻을 수 있다.
2. 무아레(Moire) 연구의 역사
● 1874, Lord Rayleigh -과학적 도구로 사용 제안(물체의 미세한 움직임 측정, 물체의 운동 해석하는데 유용)
● 1920, Ronchi, Raman, Datta 등- 이론정립
● 1940년대-물체의 평면변위 측정에 이용
● 1956년, Guild 등-기계공학분야에서 Strain 해석 방법으로 정립, 3차원 변위측정에 적
용
● 1970년, Meadow, Takasaki 등-의학(사람 몸의 3차원형상 측정)에 적용
● 현재, (렌즈와 같이 투명하면서 굴절률을 가지는)위상 물체의 성질 연구에 응용 (Nishijima)
3. 무아레(Moire)의 과학ㆍ수학적 배경 및 연계되는 교과 내용
무아레 무늬를 이용하면 여러 가지 신기한 현상을 관찰 할 수 있다. 표범이 달리거나, 나 비가 날갯짓을 하는 모습 등 다양한 모습을 볼 수 있는데, 형태가 잘 보이지 않는 밑그림 위에 일정한 간격의 검은 줄무늬 판을 이용하여 이동시켜보면 의도된 그림이 나타나는 것 을 관찰 할 수 있다. 이러한 이유는 수평선 줄무늬를 겹치면 작은 각으로 겹치는 안쪽에만 무아레 무늬가 생기고 큰 각으로 겹치는 바깥쪽에는 무아레 무늬가 생기지 않기 때문이다.
검은 평행선이 이동하면서 보여주고자 하는 그림만을 보여주고 나머지 그림은 가려버리기 때문에 위치에 따라 다양한 그림이 나타나게 되는 것이다. 평면파는 평행의 격자로 구면파 는 동심원의 격자로 나타낼 수 있다. 파동이 보강간섭을 할 때는 마루와 마루가 겹쳐 있는 경우로 격자무늬가 같이 겹쳐 있는 상황과 유사하다. 한편 상쇄간섭을 할 때는 마루와 골이 겹치는 경우로서 격자가 교대로 배열되어 무아레의 아주 어두운 무늬가 된다. 이에 따라 무 아레의 밝고 어두운 무늬를 빛이나 파동의 간섭무늬와 거의 유사하게 생각할 수 있다.
4. 무아레의 쓰임
무아레 무늬라고 해서 낯설게 느끼는 사람들이 많은데, 실은 우리 주변에 흔히 있는 사물 에서 보이기도 한다. 예를 들어, 햇빛이 비치는 날 주변에서 쉽게 접할 수 있는 모기장이나 커튼 등이 겹쳐져 있으면 물결무늬가 생기는데, 그것이 무아레 무늬이다.
무아레 무늬는 입체 표면의 편평도를 측정하는데 사용함으로써 물체의 편평도나 체형의 변화 등을 쉽게 알 수 있다. 물체 표면에 빛을 비춰 줄무늬 그림자를 만들고 줄무늬로 다시 그림자를 보면 물체나 신체의 편평도가 등고선 형태로 나타난다. 실제로 병원에서 척추이상 에 문제가 있는지 확인하기 위해 이용하기도 한다.
과학자들은 무아레 무늬를 이용해 아주 짧은 길이를 측정하기도 한다. 두 장의 줄무늬를 겹친 다음, 한 장을 이동시키면 밝은 곳과 어두운 곳이 서로 겹쳐서 어둡게 되는 부분의 위 치가 달라진다. 줄무늬의 주기가 작더라도 겹치는 패턴과의 각에 따라 무아레 무늬의 주기 를 크게 할 수 있기 때문에 원래 줄무늬의 짧은 주기도 쉽게 파악할 수 있다.
무아레 무늬를 이용하면 안보이던 것도 보이게 할 수 있다. 그림 안쪽 에는 수평선을, 바깥쪽은 수직선을 미세하
게 그려 놓는다. 이 그림 위에 수평선 줄 무늬를 겹치면 작은 각으로 겹치는 안쪽에 만 무아레 무늬가 생기고 큰 각으로 겹치 는 바깥쪽에는 무아레 무늬가 생기지 않아 서 보이지 않던 그림이 나타나는 것처럼 보인다.
위조지폐를 방지 하는데 에도 무아레 무 늬가 사용된다. 만원 지폐의 한쪽에는 동 심원이 아주 촘촘히 그려져 있다. 이 때문 에 컬러 복사나 스캔을 하면 무아레 무늬가 나타나서 위조된 지폐임을 쉽게 알 수 있다.
버스 정류장 양 벽면의 무늬가 겹치며 나타난 무아레 현상 속옷 디자인을 위해
무아레 무늬를 이용 해 체형을 분석하는 모습
또한, 이런 무아레 무늬가 생김으로써 피해가 적용되어 피하는 경우도 있다. TV 모니터 와 같은 영상기기에서도 무아레 무늬를 관찰 할 수 있다. 특히 가는 줄무늬가 화면에 있으 면 그 주위로 무아레 무늬가 생긴다. 모니터에는 색깔을 나타내
기 위한 빨강, 초록, 파랑의 세 가지 화소가 있다. 이 세 화소의 위치가 조금씩 다르기 때문에 이들이 만드는 상이 약간 어긋나게 된다. 이 상이 겹침으로써 무아레 무늬가 나타나는 것이다. 그래 서 우린 TV시청 중에도 종종 줄무늬가 강한 양복 등의 복장을 한 출연자 모습에서 이러한 무아레 현상을 종종 목격할 수가 있다.
이 현상을 아는 TV출연자들은 촘촘한 줄무늬가 있는 옷을 잘 입 지 않는다.
무아레 무늬는 그림을 스캔할 때 화질을 떨어뜨리는 원인이 되기도 한
다. 책을 인괘할 때 색깔은 망점이라고 하는 작은 색점을 촘촘히 찍어서 나타내는데, 고해상도로 스캔 하면 각 색점이 겹쳐서 무아레 무늬를 만든다. 이와 비슷하게 컬러 인쇄물에서도 이러한 현상이 나타 나는데, 겹치는 각 망점에 의해 무아레 무늬가 나타날 수 있다. 따라서 실제 인쇄할 때에는 이를 피하 기 위해 각 색깔 필름 망점의 각도를 서로 다르게 출력해서 무아레 무늬가 생기지 않도록 한다.
5. 무아레(Moire)를 이용한 광고물
무아레 무늬는 광고하려하는 여러 가지 사진이나 문자의 연속적인 사진을 한 장씩 따로 떼어 조금씩 변화하는 모습을 하나의 그림으로 일정한 간격으로 두고 합쳐 그냥 두고 보면 형태가 잘 보이지 않는 밑그림 위에 무아레 무늬를 이동시켜보면 의도된 그림이 나타난다.
검은색의 평행한 무아레 무늬의 틀이 이동하면서 보여주고자 하는 광고의 부분을 보여주 고 나머지 그림은 가려버리기 때문에 무아레 무늬를 이동시키면 의도된 그림이 연속적인 모습으로 나타나 하나의 판에 여러 가지 정보를 압축한 광고가 된다.
이러한 무아레 무늬를 사용하게 되면 현재의 광고보다 좋은 점이 있다.
첫째, 현재 시행되는 광고판보다 간단하나 많은 의미를 담을 수 있다.
무아레는 차지하는 공간에 비해서 많은 메시지를 담을 수 있다는 장점을 가지고 있다. 여 러 사진들을 하나의 사진으로 압축을 하기 때문에 다른 사진들과 크기는 똑같다. 그러나 무 아레 무늬를 겹쳐 보면 하나의 사진이 아닌 여러 사진으로 다시 나뉘어 보이기 때문에 크 기는 본래의 크기와 같아도 담은 내용은 여러 사진들을 보는 것과 같은 효과를 준다.
둘째, 전기를 사용하지 않아 에너지 절약이 된다.
무아레라는 것 자체가 종이와 OHP필름만 있으면 만들 수 있는 것이기 때문에 초기비용 이 싸다. 그리고 우리가 만든 광고는 바람에 의해서 OHP필름이 움직이게 되는 것이므로 따로 전기를 사용하는 부분이 없다. 바람에 의해 움직이지 않는다면, 사람들이 움직여도 충 분히 잘 볼 수 있기 때문에 현재 옥외광고보다 훨씬 전기에너지도 절약되고 사용비용도 적 게 든다.
그러나 무아레 무늬를 이용한 광고에도 한계가 있다.
첫째, 어두운 곳에서는 잘 보이지 않는다.
무아레는 여러 사진을 한 장의 사진으로 압축하여 무아레 무늬의 OHP필름을 옮겨가며 보는 것이기 때문에 어두운 곳에서는 잘 보이지 않고, 밝을 수록 잘 보인다는 단점을 가지 고 있다. 그래서 폴리카보네이트 광고판처럼 저녁에 가로등 불빛으로는 선명히 볼 수 가 없 다. 그래서 건물 안이나 밝은 곳에서만 무아레를 이용하여 광고를 할 수 있다는 한계점이 있다.
TV모니터의 무아레 무늬
둘째, 무아레 무늬를 움직여야만 보이므로 관심을 가지고 접근하지 않는 광고를 보지 못 한다.
무아레 무늬를 움직이지 않고 본다면 그냥 한 장의 사진에 지나지 않으므로 사람들이 관심을 두고 보지 않으면 제대로 된 메시지를 전할 수 없게 된다. 무아레는 무아레 무늬를 움직여 봐야만 모든 사진이 나오고 그 사진들을 연결해서 봐야 그 사진들이 모여 무슨 뜻 을 나타내는지 알 수 있기 때문에 무아레 무늬가 움직이지 않거나 움직여보지 않는다면 무 슨 광고인지 알 수 없다.
셋째, 빨리 움직어야만 정보를 자연스럽게 볼 수 있다.
바람을 이용해서 광고를 하게 된다면 바람이 불지 않는 한 OHP필름이 움직이지 않는다.
그렇게 되면 광고를 제대로 보지 못한다. 또 바람의 세기가 약하더라도 정보를 자연스럽게 볼 수가 없다. 바람을 이용하면 OHP필름을 옮기는 힘과 빠르기를 원하는 대로 조절 할 수 가 없기 때문에 광고가 가장 자연스럽고 정확하게 볼 수 있는 빠르기로 OHP필름을 옮기는 것은 광고를 보는 사람이나 하는 사람의 수동이 아닌 이상 불가능 하다.
이런 단점들을 더 보완하게 된다면 무아레의 원리는 좋은 광고가 될 수 있다고 본다.
자료출처
1) 김봉진, 조합격자를 이용한 무아레 계측법과 교육적 활용 방안에 관한 연구(EC, MRP 격자를 중심으로), 공주대학교 대학원 박사학위 논문, 2011.
2) 육근철, 두장의방사형격자에의해나타나는 무아레무늬를이용한지구자기장 모델의시각 화, 공주대학교 교육대학원 석사학위 논문, 2002.
차시 5~8/8
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