STEAM R&E 연구결과보고서
(STEAM 중심의 지역사회 관광앱 개발)
2016. 11. 30.
청도고등학교
< 연구 결과요약 >
과 제 명 STEAM 중심의 지역사회 관광앱 개발
연구목표
수학교과(가중치그래프이론), 과학교과(청도내 석빙고의 과학적원리 분 석과 소개), 미술, 국어교과(예술, 문학적 소개)의 STEAM 주제 적용 으로 청도지역 관광앱 개발
연구내용
청도의 관광지역을 소개하는 앱을 개발함을 최종목표로 정하고 연구 과제를 진행한다. 연구팀은 앱개발팀과 DB구축팀으로 구성하여 각 자의 역할을 수행한다.
앱 개발팀은 안드로이드 스튜디오에서 메인화면구성, 지도의 줌인아 웃, GPS를 이용한 위치정보제공기능, 위치정보를 기반으로 한 주변 관 광지, 맛집탐색의 기술구현을 위한 명령어를 습득하고 이를 앱 구성에 적용한다.
DB구축팀은 관광객의 요구정보예측, 효율적인 정보제공방법 구상, 주 요관광지 선별작업 등 정보제공을 목적으로 자료를 수합하여 정리한다.
정리된 자료는 앱 개발팀에 정보를 제공하거나 네이버카페 등을 운영하 여 다양한 방법으로 정보를 제공한다.
연구성과
학생들은 과학자, 연구 및 개발자로서의 역할에 대하여 경험하였다. 학업이 입신양명의 도구가 아니라 사회의 발전에 기여함을 깨닫고, 연구개발자로서 갖추어야 할 기본적인 소양, 태도를 학습했다. 명령어작성의 수많은 오류를 발견하고 수정하는 연구자의 과학탐구력과 재능기부로 지역사회의 경제발 전에 이바지하는 소양을 함양시켰다. 많은 시행착오를 겪었지만 도움을 요청 하거나 스스로 고민해보는 등 본인이 느끼는 바가 많을 것으로 기대된다. 가시적인 성과는 개발된 앱을 앱마켓에 등록시켰고, 이와 관련된 홈페이 지(네이버카페)를 운영하여 앱 외에도 손쉽게 정보를 제공할 수 있게 되었다.
주요어 (Key words)
청도, 청도관광, 청도관광앱 개발, 지역사회발전, 학생문화예술
< 연구 결과보고서 >
1. 개요
□ 연구목적
본 교는 2016학년도부터 과학중점화학교로 지정되어 학생들의 과학적 소양을 비롯하 여 인문학적 소양을 배양하는 데 힘을 쏟고 있다. 교훈은 진리, 창의, 봉사로써 과학중점 화과정을 통하여 미래의 과학인재가 될 학생들에게 인성과 봉사를 중요한 덕목으로 강조하고 있다.
세계 스마트폰 시장은 애플과 삼성이 양분하고 있고, 반도체 등의 하드웨어 역시 강세를 보인다. 그러나 소프트웨어 시장에서 우리나라의 성장세는 다소 아쉽다. 컴퓨터 공학과를 진학하여 프로그래머가 되겠다는 학생들의 진로고민과 학업을 통해 지역사 회, 대한민국의 발전에 기여하는 인재양성을 바라보는 학교의 교육방침과 맞물려 본 과제를 기획하게 되었다.
□ 연구범위
○ 다양한 분야의 이론의 접목가능
Science(과학), Technology(기술), Engineering(공학), Art(예술), Mathematics (수학) 의 융합교육이 가능한 과제이다. 과학 분야에서는 석빙고의 구조를 분석 하여 열역학적인 이론을 적용하여 원리분석이 가능하다. 기술과 공학 분야에서 는 앱 개발을 통한 컴퓨터 프로그래밍을 학습 할 수 있다. 예술 분야에서는 지 역과 유적지의 심미적 특성을 학생들이 문학 작품을 통하여 표현함으로써 인문 적 소양을 다질 수 있다. 수학 분야에서는 가중치 그래프를 이용한 최적 길 찾 기 이론을 공부하여 수학의 실생활 활용에 대한 해답을 얻을 수 있다.
2. 연구 수행 내용
□ 이론적 배경 및 선행 연구
○ 안드로이드 시장점유율을 고려한 앱 개발 선행연구
1990년대 초 스마트폰이 출시되고 2008년 7월 애플사의 앱스토어가 공개되면서 사용자 와 정보이용량이 기하급수적으로 성장해왔다. 현재 2013년 기준 스마트폰 사용자가 3천만 명이라는 자료, 이제는 주변에서 흔하디 흔한 스마트폰은 사람들이 정보를 손쉽게 얻을 수 있는가에 대한 지표가 된다.
현재 세계시장은 스마트폰OS는 크게 iOS과 안드로이드로 양분하고 있지만 안드로이 드가 64.1%, iOS가 18.8%의 점유율을 보이고 있고(자료 : 가트너, 2012년 8월), 학생들의 핸드폰 사용도 안드로이드 기반 스마트폰이 더욱 많기 때문에 앞으로의 과제는 안드로이 드를 기반으로 한 앱을 개발하는 것이 더욱 많은 사용자에게 정보를 제공할 수 있을 것이다.
□ 연구주제의 선정
○ 주제선정 - 청도군 관광안내 앱의 아쉬움, 그리고 도전
현재 청도군에서 개발한 관광앱에서는 관광지에 대한 간략한 소개와 홈페이지 링 크 등의 서비스만 제공하고 있을 뿐 관광지를 잘 표현하는 사진이나 교통편, 위치 정보가 없다. 따라서 자가용을 이용하지 않고 대중교통을 이용하는 관광객은 버스 정류장의 위치, 노선정보, 노선시간표 등의 안내를 전혀 받을 수 없다. 처음 청도를 방문하는 관광객은 많은 혼선이 있을 것이다.
청도군은 많은 관광지가 있지만 주요관광지는 와인터널, 프로방스 등 10여개에 집중되어 있기 때문에 빅데이터를 구성할 필요없이 학생들만으로 앱을 개발할 수 있을만한 여건이 충분하다.
□ 연구 방법
○ 팀의 이원화
앱개발팀은 앱개발팀과 DB구축팀의 이원화로 운영함을 원칙으로 책임지도교사는 앱 개발팀 운영, 앱 관련, 행정업무 분담, 공동지도교사는 대외홍보 및 협력, DB구축팀 운영을 분담하여 협력하여 운영하였다.
- 운영시간
앱개발팀은 수요일 7교시(자율동아리운영), 금요일 5,6,7,8교시을 기반으로 필요시 토요일 오전까지 매주 운영하였다. DB구축팀은 토요일 오전을 기반으로 격주로 지역취 재에 나섰다. 대부분 대중교통을 이용하여 직접 취재에 나섰다.
□ 연구 활동 및 과정
○ 2016년 연구활동과정
기 간 내 용 3월 연구주제선정, 연구팀 구성
4월 ~ 08월 프로그래밍 이론수업, 실제조사 , DB구축, 지역취재 9월 ~ 10월 이론의 실제적 적용과 앱개발, DB구축, 지역취재
11월 발표준비 및 보고서작성 12월, 17년 1,2월 반성 및 보완, 차년도 계획구성
○ 앱 구성의 수정
초기에 구성에는 최단거리, 길 찾기 시스템을 구축하고 하였다. 이산수학의 최단경로 가 기초가 되는 다익스트라, 플로이드-마샬 알고리즘을 교육하고자 함이다. 그러나 관광객의 입장에서 생각한다면 승용차로 방문한다면 네비게이션을 사용하고, 대중교 통을 이용한다면 노선정보가 더 필요할 것이라는 결론을 내리고 길 찾기 시스템을 과감히 삭제하기로 결정하였다.
○ 전문가 자문활용
초기에는 명령어에 관한 정보를 책과 웹에서 직접 찾아 하나하나 만들어나갔다. 그러나 시간과 극복 못 할 정도의 좌절과 난관에 많은 어려움을 느껴, 경일대학교 사이버보안학과 정기현교수의 자문을 받았다. 앱 개발시장의 판도와 연구방법에 대하 여 자문을 받은 뒤에 도전적인 연구과정을 운영할 수 있었다.
현재 개발시장은 명령어의 습득보다는 앱 개발에 관한 아이디어가 무엇보다 중요하 다는 자문을 얻고, 엔지니어 역시 모든 명령어의 습득보다는 바다같이 풍부한 명령어정 보를 분석하고 본인이 원하는 기술로 구현함이 더 중요하다는 것을 조언받아 다양한 예시를 다루며 우리가 원하는 기술구현의 자문을 받았다.
○ 연구환경개선
기존에 컴퓨터실에 있던 40대의 컴퓨터가 노후화로 인하여 프로그래밍 개발에 많은 어려움이 따랐다. 1.5GB에 해당하는 안드로이드 스튜디오 프로그램 설치조차도 쉽지 않았다. 청도고등학교는 과학중점화 학교로 선정이 되면서 R&E과제수행, 학생들의 컴퓨터 학습에 많은 투자를 결정하여 현재 최신기종으로 전면교체를 완료하였다.
3. 연구 결과 및 시사점
□ 연구 결과
○ 연구 과정 요약
앱개발팀은 수요일 7교시(자율동아리운영), 금요일 5,6,7,8교시을 기반으로 필요시 토요일 오전까지 매주 운영하였다. DB구축팀은 토요일 오전을 기반으로 격주로 지역취 재에 나섰다. 대부분 대중교통을 이용하여 직접 취재에 나섰다.
○ 실험 결과 및 연구 결론 제시
<초기 앱 구성 스케치>
앱 개발을 위해 프로그램 작업도 중요하지만 가장 중요한 것은 기획이다. 어떻게 구성할 것이며 정보를 표현하는 방법에 대해 많은 고민이 있었다. 학생들이 여러 차례 회의를 통해 의견을 모아 앱 구성의 전반적인 그림이 완성되었다.
앱 구성은 다음과 같다.
1. 청도군의 지도가 메인화면에 표시되고 각 지도에 관광지가 버튼으로 표시된다.
관광지를 표시하는 버튼을 누르면 해당하는 관광지에 대한 정보를 얻을 수 있다.
< 앱 메인화면 >
2. 각 지역의 관광지에 대한 정보는 운영 중인 네이버카페로 연결이 된다.
<앱 메인화면에서 관광지선택>
<앱 메인화면에서 관광지선택>
<지도 네이버지도 viewer 명령어 일부>
< 메인화면 네이버지도의 줌인아웃 기능 명령어 중 일부>
< 관광지에 대한 정보 안내, cafe 연결 명령어 중 일부>
□ 시사점
○ 연구활동을 통해 얻은 학습 효과
이번 연구를 통하여 학생들은 과학자, 연구 및 개발자로서의 역할을 경험하였다.
학업이 입신양명의 도구가 아니라 사회의 발전에 기여함을 깨닫고 연구개발자로서 갖추어야 할 기본적인 소양, 태도를 학습했다. 많은 시행착오를 겪었지만 도움을 요청하 거나 스스로 고민해보는 등 본인이 느끼는 바가 많을 것으로 기대된다.
○ 개선점
개선점 및 아쉬움은 총 4가지로 생각된다.
첫째, 정보의 소비자인 관광객의 입장을 생각하여 직접 설문조사를 하는 등 많은 노력을 기울였지만, 상업적이고 전문적인 앱이 아니라 고등학생이 만든 앱이라는 느낌 이 드는 등 완성도가 조금 아쉽다.
둘째, 많은 양의 명령어를 학습하고 이를 구현하는 일은 생각보다 엄청난 시간이 소비되었다. 전문가의 자문으로 효율적인 연구가 가능했는데 시기가 조금 앞당겨졌다 면 하는 아쉬움이 남았다. 따라서 우리가 구성하고 기획했던 내용을 기술구현을 하지 못한 부분도 있다는 점이다. 과제종료와 상관없이 겨울방학을 맞이하여 이 부분의 개발 을 마무리하여 업데이트를 통하여 완성도를 향상 시킬 것이다.
셋째, 안드로이드 핸드폰을 사용하지 않는 사용자를 위하여 iOS를 기반으로 한 앱 개발까지 완료해야 할 것이다.
넷째, 앱의 정보를 html을 기반으로 한 웹페이지로 작성했으면 하는 아쉬움이 있다.
그러나 이 부분은 사람들이 쉽게 정보를 습득할 수 있는 카페, 블로그의 운영의 필요성이 대두되고, 효율적인 앱 구성을 위해 포기함으로 생각하고 향후 완성도에 대한 논의가 필요할 때 다시 생각해보아야 할 부분일 것이다.
4. 홍보 및 사후 활용
□ 홈페이지 운영
○ 네이버카페운영
< 네이버카페 http://cafe.naver.com/cdhcm 화면>
많은 사람들이 여행을 가기 전 가장 많이 정보를 얻는 방법은 검색엔진을 이용하는 것이다. 앱 개발에 있어 서버를 이용하여 자료를 저장할 수 있지만 카페에 블로그형식으 로 정보를 남긴다면, 개발의 효율성과 정보의 접근성 모두 상승시킬 수 있다.
아래는 연구시작시점부터의 카페통계이다. 봄이나 가을에 정보이용이 많은 것을 확인할 수 있다. 더 많은 방문수를 기록, 더 나은 정보를 제공하기 위해서 다양한 고민이 뒤따라야 할 것이다.
기간 방문횟수 방문자수 페이지뷰
5월 211 148 576
6월 25 18 64
7월 45 29 167
8월 26 21 54
9월 14 13 56
10월 140 102 508
11월1일～11월10일 63 45 163(11/10자료)
□ 연구성과의 확산 및 사후 활용
가장 큰 연구성과는 컴퓨터공학으로 진학하고자 하는 학생들에게 연구자의 기본적인 소양과 자질, 태도를 함양시켰다는 데에 있다. 즉, 명령어작성의 수많은 오류를 발견하고 수정하는 연구자의 과학탐구력과 재능기부로 지역사회의 경제발전에 이바지하는 소양 을 함양시켰다.
향후 청도군청과 협의하여 청도군 관광앱과 이번에 개발된 앱을 병행하여 홍보하거나 공식 관광앱을 연구된 앱으로 교체되는 성과를 기대해본다.
□ 후속연구 추진
청도군에서는 대구나 부산과 같은 버스 안내시스템이 정착되어있지 않다. 주민들은 지정된 버스시간에 미리 정류장에서 대기하여 버스에 탑승하는 경우가 있다. 그러나 버스 배차간격이 길기 때문에 버스를 놓치게 된다면 이용에 많은 불편을 겪게 되고, 약간의 배차시간 조절에는 버스를 놓치진 않았나하는 조급함도 생긴다. 스마트폰을 자주 사용하는 학생들은 버스위치안내를 바라는 이도 있다.
버스회사의 GPS 정보공유로 버스의 위치탐색, 관광객의 버스정류장 위치검색, 배차시 간검색 등 다양한 정보를 손쉽게 얻을 수 있고, 도시와 같은 정류장의 정보안내기기의 설치를 하지 않으면서도 정보를 제공한다는 점에서 지자체에서도 긍정적으로 바라볼 수 있는 연구가 될 것으로 보인다.
5. 참고문헌
○ 정재곤(2016). Do it! 안드로이드 앱 프로그래밍. 이지스퍼블리싱.
○ 김상형(2016). 안드로이드 프로그래밍 정복 1. 한빛미디어.
○ 김상형(2016). 안드로이드 프로그래밍 정복 2. 한빛미디어.
○ 천인국(2015). 그림으로 쉽게 설명하는 안드로이드 프로그래밍. 생능출판사.
○ 김재현(2013). 앱 구매 결정에 미치는 영향 연구 : 스토어 정보를 중심으로. 고려대학교. p11.
