전기를 전송 할 수 있을까 ?
사진 출처 :
차례
1 상황제시
2 무선 충전의 이해
3 프로젝트 안내
4 창의적 설계
5 감성적 체험
학습안내
단원명 전기를 전송 할 수 있을까 ?
학습방법 프로젝트 학습 (Project based learning)
관련 교과 과학 , 기술 , 공학
핵심 역량 문제해결력 , 집중과 끈기
학습자료 교사 PPT, 수업을 위한 도구
학생 포트폴리오 , 프로젝트 활동을 위한 재료
평가 방법
관찰 및 동료 평가 , 포트폴리오 평가
학습목표
▪ 전자기유도현상을 이해하고 설명 할 수 있다 .
▪ 전력 무선 송수신 장치를 이용하여 창의적인 제품을 제작할 수 있다 .
▪ 완성된 제품을 프리젠테이션 하고 결과를 피드백 하여 반영 할 수 있 다 .
▪ 기술 , 공학 , 과학지식을 활용하여 주어 진 문제를 창의적으로 해결 할 수 있는 능 력 , 태도를 기른다 .
▪ 협업을 통해 창의적으로 문제를 해결하고 발표하며 소통하고 자기주도적 학습을 할 수 있는 능력을 함양한다 .
◾ 답이 정해지지 않은 열린 문제를 도전하 며 해결할 수 있는 자신감과 적극적인 성 품을 함양 한다 .
◾ 전력 송신 및 관련 분야와 관련한 역략을 기르고 직업과 진로에 대한 탐색을 할 수 있다 .
내용 목표 과정 목표
프로젝트 안내
1 차시
모둠구성 및 문제 이해
부록
전자기 유도현상을 이용하 여 LED 불켜기
2~3 차시
나만의 충전기 제작하기 및 커리어패스
무선 충전의 활용
[
버스카드로 사용되는 RFID]송신부에서 발생하는 자기장이 카드 내의 전류 코일에 순간적인 전기를 발
생시켜 정보를 기록 , 저장한다 . [ 사진 출처 : 아이디 테크 ]
[
스마트폰 무선충전기 ]케이블 없이 전력 송신 장치를 통해서 전기 를 충전하는 장치로 스마트폰 악세사리로 보편화 되고 있고 , 차량에 기본적으로 무
선충전 부스가 설치되는 경우도 있다 . [ 사진 출처 :
http://www.bloter.net/archives/226591
우주 태양광 발전
사진 출처 :
http://blog.daum.net/_blog/BlogTypeView.do
전자기 유도 현상
전자기 유도 현상은 코일과 자석의 상대적인 운동에 의하여 전
지를 연결하지 않아도 자석의 운동만으로 자기장이 형성되고
코일에 전류가 유도되는 현상을 말한다 .
전자기 유도현상
[ 영상 출처 : https://www.youtube.com/watch?
v=MImI0ifAUHg
생각 열기
현정이의 고민
현정이가 전선 없이 스마트폰을 충전하고 , 벽에 걸린 TV 에 거추장스러운 선처럼 전기를 전선 없이 보낼 수 있다면 편리 해 질 것 같은 사례가 있는지 생 각해 봅시다 .
문제 제시 및 모둠구성
문제 상황 및 조건
1. 무선전력 송수신 모듈을 이용하여 무선스마트폰 충전기 , 무선 무드등등 나만의 무선전력 송신 제품 을 창의적으로 제작하시오 .
팀명 :
역할분야 학번 이름
아이디어 개발자
전기연구원
무선 전력 송신 전문가
제품 제작자
생각 펼치기
미션 . 무선전력 송수신 모듈을 이용하여 무선스마트폰 충전기 , 무선 무드등등 나만의 무선전력 송신 제품을 창의적으로 제작 하시오 .
조건 1. 주어진 재료와 영상을 확인하여 무선전력 송수신장치를
제작하되 , 성능이나 충전의 편의성을 개선 할 수 있는 창의적
인 아이디어를 산출하시오 .
입력전압 12~13.5V 출력전압 /
전류 5V/ 500mA
전력송
신거리 1~20mm
무선 충전 모듈의 이해
[사진 출처 : https://www.devicemart.co.kr]
제품의 이해 _1
품명 구분 규격 ( 작동전
압 ) 사진 역할
무선충전 모듈
교사 준비
INPUT 12V~13.5V OUTPUT 5V
전기를 무선으로 송 수신 할수 있는 전자 부품
LED 0.7V 빛을 낼 수 있는 전
자부품
부저 4∼7V 전기가 흐르면 소리
를 내는 전자부품
제품의 이해 _2
품명 구분 규격 ( 작동
전압 ) 사진 역할
모터
교사 준 비
• 전압 : 3 V
• 전류 : 29mA
전기가 흐르면 회 전운동을 하는 전 자부품
스위치 슬라이드 스
위치 전류의 흐름을 조
절함 .
충전지 개별 준
비 • 전압 : 3.7V~4.2V
가정에서 쓰지 않 는 휴대폰의 충전 지를 개별 준비함 .
회로의 이해
위 회로는 건전지에서 공급하는 전기를 이용하여 모터가 회전운동하는 일을 회로이다 . 위 회로의 전원부는 무선충전모듈로 작동부는 원하는 전자부품으로 교체하면 원하는 제
품을 제작 할 수 있다 .
회로의 확장
제품 제작을 위한 아이디어 산출
실생활에서 전기를 공급하기 위하여 불편한 사
례
무선 전력 송수신 모듈의 성능을 고려하였을 때 해결 가능한 불편한 사례 무선전력송신제품제작을 위하여 해결하기 위한
필요정보
우리 조에서 무선전력송신제품의 기능이나 필요 성
( 제품명 또한 정해봅시다 .)
우리조에서 무선전력송신제품을 제작하기 위하
여 해결해야 할 사항
아이디어 정리 _ 프리핸드 스케치
[ 자료 출처
http://www.designsori.com/so/244419]
제품 제작 시 안전 사항
실습시 안전 사고 예방 수칙
- 안전사고 발생 시 지체 없이 담당교사에 알린다 . - 작업 시 작업에 맞는 복장을 갖춘다 .
- 안전한 작업을 위하여 마스크 , 보안경과 안전공구 및 도구를 갖춘다 .
- 작업하는 도중 작업과 상관이 없는 행동이나 장난을 치지 않는 - 톱이나 망치 등 무겁고 위험한 도구나 물건을 작업대에 걸쳐 놓 다 .
지 않는다 .
- 작업실에서 뛰거나 큰 소리로 떠들지 않는다 .
- 뾰족하거나 날카로운 공구를 주머니에 넣고 다니지 않는다 . - 도구와 공구를 항상 안전하게 사용하고 , 지정된 용도 이외에
다른 용도로 사용하지 않는다 .
송신부의 제작
1. 준비한 전원 케이블을 와이어스트리퍼나 니퍼로 자르면 그림과 같이 검정과 빨강 전선이 나온다 .
2. 무선 충전 모듈의 전력 송신부의 전선과 같은 색끼리 연결한다 .
수신부 제작 전 확인 사항
확인 사항 상태
- 제품제작에 필요한 도구와 공구는 준비 되었
는가 ?
- 제품의 용도는 정확한가 ?
- 제품의 디자인은 용도에 맞는가 ? - 수신부에 충전지 , 스위치 , 수신부의 위치
는 정하였는가 ?
- 나의 역할은 알고 있는가 ?
- 제작 계획은 수립하였는가 ?
수신부 제작 _1
1. 구상한 시제품 제작을 위한 적절
한 도구와 재료를 준비한다 . 2. 제작 전 안전 사항을 확인한다 .
수신부 제작 _2
3. 제작을 위하여 필요한 재료를 마 름질한다 .
4. 구상한 시제품 제작을 위한 무선 충전장치의 송신부와 수신부를 제작 한다 .
수신부 제작 _3
5. 송수신장치와 재료를 조립한 다 .
6. 구상한대로 작동하는지 확인
한다 .
발표하기
* 팀당 3 분 정도로 모든 팀원이 발표하며 , 발표 후 1~2 개 질의응답 * 한다 .발표 주요 내용은 스마트 스쿨의 컨셉 , 기능 , 설계의 특징 등이다 . * 다른 모둠의 발표를 들어보고 , 우리조의 제품을 개선 할 수 있는 아이
디어에 대하여 생각해 보자 .
발표 내용 나만의 무선충전제품 개선하기
발표에서 중요하게 제시할 내용이 있다면 정 리하여 봅시다 .
필요성면에서 수정해야 할 부분
시나리오 제작 및 프로젝트 정리
홍보 시나리오 제작하기
홍보광고의 유형 예 ) 설명 , 홈쇼핑 패러디 , 상황극 제품홍보광고에서 가장 부각 시킬 제품의 장점이나
특징 예 ) 가격 , 제품의 크기등
제품 홍보 광고 준비를 위한 준비물이나 사전 준비
사항 예 ) 대본 , 소품등
제품 홍보 광고에서 사용하게 될 제품의 카피 예 ) “ 침대는 가구가 아닙니다 .” 등 광고지에서 사용했던 것을 그대로 사용해도 무방합니다 . 제품 홍보 광고의 대본이나 상황 , 스토리의 흐름등
광고의 직접적인 내용
예 ) 발표를 위한 시나리오나 발표중 진행되게돌 내용을 적어봅시다 . 발표의 준비가 허술하면 발 표시 많이 창피할 수 있습니다 .
본 프로젝트에서 제시한 문제를 해결하기 위한 아이디어 산출과 제작과정을 사진을 첨부하여 적어 봅시다 . 또 제작과정에 있었던 재미 있는 에피소드나 문 제 해결과정의 사진을 첨부하여 적어 봅시다 . 프린터기가 없다면 만화나 그림 을 그려도 무방합니다
시나리오 제작 및 프로젝트 정리
홍보 시나리오 제작하기
홍보광고의 유형 예 ) 설명 , 홈쇼핑 패러디 , 상황극 제품홍보광고에서 가장 부각 시킬 제품의 장점이나
특징 예 ) 가격 , 제품의 크기등
제품 홍보 광고 준비를 위한 준비물이나 사전 준비
사항 예 ) 대본 , 소품등
제품 홍보 광고에서 사용하게 될 제품의 카피 예 ) “ 침대는 가구가 아닙니다 .” 등 광고지에서 사용했던 것을 그대로 사용해도 무방합니다 . 제품 홍보 광고의 대본이나 상황 , 스토리의 흐름등
광고의 직접적인 내용
예 ) 발표를 위한 시나리오나 발표중 진행되게돌 내용을 적어봅시다 . 발표의 준비가 허술하면 발 표시 많이 창피할 수 있습니다 .
본 프로젝트에서 제시한 문제를 해결하기 위한 아이디어 산출과 제작과정을 사진을 첨부하여 적어 봅시다 . 또 제작과정에 있었던 재미 있는 에피소드나 문 제 해결과정의 사진을 첨부하여 적어 봅시다 . 프린터기가 없다면 만화나 그림 을 그려도 무방합니다
생각 나누기 _ 한국 전기 연구원
[ 영상 출처 : http://www.designsori.com/so/244419]
생각 나누기 _ 한국 전자 통신 연구소
동료 평가 및 자기 평가 _KIST
[ 영상 출처 : https://www.youtube.com/watch?v=Z44PS9p4-
qU]
나만의 커리의 패스 설계하기
미래의 창의적인 설계자가 되고 싶은 여러분들은 어떤 문제를 해결해주고 싶은 사람이 되고 싶나요
? 미래 사회에서 나는 어떤 일을 할 수 있을까 ?
어떤 일을 해야 행복할 수 있을까 ? 미래에 유망한 직업은 어떤 것이 될까 ? 우리가 막연하게 하는 질 문들이다 . 자유학기제를 통해 꿈과 끼를 발견하 고 다양한 활동을 하는 여러분들은 조금 다른 생각 더 깊은 생각 더 멀리 보는 생각을 해야 하지 않을 까 ? 이번 학습기간 동안 살펴보았던 전기연구원 , 무선전력송신전문가와 관련하여 나의 진로 커리
어 패스를 생각해 보자 .
부록 _ 전자기 유도현상 체험하기
전자기 유도 현상을 이용하여 LED 점등하기
미션 1. 전자기 유도 현상을 이용하여 LED 를 점등하고 이 를 개선 할 수 있는 아이디어를 산출하시오 .
조건 1. 주어진 조건에 맞게 미션을 수행 하되 , 원리와 구
조적인 측면에서 제품을 개선 할 수 있는 아이디어르 산출하
시오 .
준비물
1, 에나멜선 ( 지름 0.3mm)
2. 발광다이오드 ( 적 , 녹 )
3. 건전지 (1.5V), 건 전지 홀더
4. 스카치테이프 5. 라이터 , 사포
6. 전자블럭 또는 브레 7. 드보드 그 외 에나멜선을
둥글게 감을 수 있는
물체
송신 코일 제작하기 _1
송신 코일 제작하기 _2
1. 둥근 물체에 0.3mm 에나멜선을 15 회 감는다 .
2. 15 회 에나멜선을 감은 후 위의 사진과 같이 고리를 만들어 손에 쥐거나 테이프등으로 붙여 고정한 후 다시 15 회를 감는다 .
3. 15회씩 총 30 회 감은 후 조심스럽게 에나멜선을 물체에서 빼내고 , 에나멜선이 흐트러지지 않도록 테이프등으로 고정시킨다 .
4. 2개의 선과 1 개의 고리를 가진 에나멜선 코일이 완성되면 , 중간 고리를 꼬아 나머지 두 개 의 선과 구분되게 한 후 끝을 잘라 두 개의 선을 만든 후 라이터로 피복을 태우고 사포로 문질러
수신 코일 제작하기
1. 둥근 물체에 0.3mm 에나멜선을 30 회 감아 뺀 후 흐트러 지지 않게 테이프등으로 고정시킨다 .
2. 양쪽 끝선의 피복을 라이터로 태워 사포로 갈아 벗긴다 . 3. LED 를 연결하여 수신부를 완성한다 .
전력 송신부 조립하기
1. 전자 블록에 2N222A 트렌지스터를 극성에 맞추어 꽂는다 . 2. 송신부 중간 고리 전선을 건전지의 + 극성에 연결한다 .
3. 송신부의 나머지 두 개의 고리를 위의 사진과 같이 전자블럭에 꽂 아 전력 송신부를 완성한다 .
생각 나누기
3. LED
의 점등을 확인하여 봅시다 .위치에 따라 LED 의 불빛의 세기 변화를 관찰하여 봅시다 .
LED를 전력 송신기 위로 들어
올릴 때
LED를 전력 송신기 위에서 위 치를 변화시 킬 때
생각해 봅시다 !!
LED
가 연결된 전력을 받는 수신부를 하나 더 만들어 전력송신부에 2 개의 수신부를 올리면 어떻게 될까요 ? 생각해보고 , 떠오르지 않는다면 실험해 봅시다 .생각 나누기
LED 불빛의 세기를 세게 하거나 좀 더 먼 거리까지 전력을 송신하기 위해서는 어 떻게 해야 할지 생각해 봅시다 .
원리적인 측면의
개선
구조적인 측면의 개선
원리를 글과 그림을 섞어 다양하게 나타내보세요
위 의 실험에서 수신부 (2 차코일 ) 에 LED 가 들어오는 이유를 그림을 그 려 아래의 빈칸에 설명하여 봅시다 .