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1차시비인간형 로봇 : 생활형

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Academic year: 2022

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전체 글

(1)

학습

과정 교수 · 학습 활동 유의*

도입 (10분)

<상제>

여러분이 이 성문에 손을 대지 않고 문을 열려면 어떻게 해야 할까요? 용도와 작동 원리도 생각해 보세요.

인간은 고대시대부터 “생활을 좀 더 편하게 할 수 없을까?”에 대

1차시 비인간형 로봇 : 생활형

수업 차시

기술 1/12차시

관련 직업군

기술공학자, 기계 설계사, 발명가, 로봇 제어 설계, 콘텐츠 제작자, 영화, 게임관련 제작자, 시나리오 작가, 외 아티스트

융합연계 교육과정

사회: 현대사회와 사회문제 미술: 주제표현

과학: 일과 에너지 전환 기술: 생명기술과 미래기술

학습 목표

생활용 자동기계의 기능과 원리를 이해하고 기능에 따른 자동기계의 모양 을 디자인을 그려본다. 오토마타에서 얻은 아이디어로 과학기술의 아날로 그적 친밀감을 유발하고 현재 사용하는 기계에서 그 적용과 활용방법을 찾는다. 영화를 통한 기기의 사용을 통하여 콘텐츠 제작자와 디자이너, 시 나리오 작가 등이 되어 자동기계의 미래 지향적 가치를 설계한다.

준비물 동영상

(2)

한 생각을 해왔으며 이를 위해 자동으로 움직이는 생활용 기계를 설계하고 만들었습니다. 위 그림은 그것중 하나인데요. 헤론이 만 든 <신전 자동문>입니다.

원리를 살펴볼까요? 1에서 불을 붙이면 공기가 팽창하여 그 아 래 관을 통해 2번 동그란 금속구 안으로 공기가 들어갑니다. 이 공기가 담겨있는 물을 밀어내어 3번 호스를 통해 4번의 양동이로 물이 채워지게 되고, 양동이가 차서 내려가게 되면 내려앉게 됩니 다. 이 때 무거워진 양동이가 무거워져 도르래의 줄을 당기는데 이 줄이 기둥을 중심으로 왼편과 오른편 문짝에 감겨있으므로 문 이 자동으로 열리게 됩니다.

이렇게 스스로 작동하는 기계를 ‘자동기계’ 또는 ‘오토마타’라고 합니다. 이 낱말은 종종 로봇, 특히 인간의 지속적인 조절이 없어 도 스스로 움직이는 자동 기기를 뜻하는 말로 쓰입니다.

전개 (30분)

Q. 이것은 고대시대 사용했던 성수기의 도안입니다. 일종의 현재 의 생수기인데, 그 기능은 현대의 자판기와 비슷합니다. 현재 우 리가 사용하고 있는 자판기와 차이점이 있다면 무엇일까요?

: 전기와 모터로 움직이는 동력 자동기계 이다.

<감체>

1900년대 이후부터는 산업의 발달과 함께 전기와 모터의 기능을 활용한 자동기계로 발전되었습니다. 다음의 영화를 보면서 어떤 사고에서 나온 기기인지 한 번 생각해 볼까요?

(3)

발견한 기계의 문제점 디자인 개선 및 제어기능 제안 https://www.youtube.com/watch?v=Ze5_a6da4gk

Q. 어떤 의도로 이 기기를 사용하고자 발명하였을까요?

: 손안대고 자동으로 먹여주는 기계요

이 영화는 찰리 채플린 감독, 주연의 “모던 타임즈”라는 1936년 영화입니다. 인간은 전기와 모터를 활용해 자동으로 먹여주는 생 활용 자동기계 로봇을 꿈꿔 왔다는 것을 알 수 있어요.

<창설>

[활동1] 우리가 본 장면에서 찰리 채플린과 기계를 작동하는 사람 들이 곤혹스러워 했던 장면을 기억하시죠? 어떤 기능을 어떻게 제어하면 문제점을 해결 할 수 있는지 아이디어를 내고, 조별로 발표해 봅시다. (10분)

(4)

Q. 현재에 전기와 모터를 활용한 생활용 자동기계의 기술은 어디 까지 왔을까요? 여러분이 실생활에서 사용하는 자동기계는 무엇 이 있을지 얘기해볼까요?

: 자동차, 믹서기, 전기톱 등 전기 공구

우리는 실제 많은 부분에서 자동기계를 사용하고 있지요. 그럼 그 많은 기술 발전 중에 과거에 비해 현재 혁신적으로 개발되어 져 있는 두 가지 자동로봇에 대해 알아봅시다. 그 두 가지는 주방 과 자동차에서 개발되고 있는 자동로봇입니다.

The world's first robotic kitchen - by Moley Robotics 주방용 로 봇팔 영상:

https://www.youtube.com/watch?v=BSBTCOEdLkA

Altwork Station - Workplace 데스크 영상

(5)

용도 :

기능과 역할 디자인

https://www.youtube.com/watch?v=LAFn7EK50tU

우리가 보았던 광고에서와 같이 이러한 자동기계들이 상용화 된 다면 요리를 하거나 일하는 부분에 있어서 많이 편리해질 것입니 다.

<창설>

[활동2] 이번에는 여러분이 만약 자동으로 무언가를 해주는 생활 용 로봇을 만든다면, 어떤 역할을 할 수 있도록 할 것인지 생각해 볼까요? 각자 직접 자동로봇의 용도와 기능을 설계하고 그 기능 과 어울리는 디자인해 보고, 발표해 봅시다. (12분)

마무리 (5분)

고대 자동기계를 통해 생활용 오토마타의 원리와 의미, 기원을 알아보았습니다.

또한 현대의 자동기계를 영화 속 장면과 연결하여 설계해 보았 습니다. 현대의 기능적 로봇을 보면서 우리의 생활사에 다양한 도 움을 줄 수 있는 것을 확인하였지만, ‘모던 타임즈’의 영화에서처 럼 제어가 불가한 자동로봇은 우리를 돕는다고 하는 행위가 오히 려 큰 사고를 불러 올 수도 있다는 사실도 잊지 말아야 하겠습니 다.

지도상 유의점

◦ 시간을 고려하여 동영상 예제는 참고문헌에 나와 있는 예제로 선택시청이 가능함.

평가 내용

◦ 역사의 발전방향을 고려

◦ 사고의 연결성, 전체적인 구조의 진행정리

◦ 제작 실습: 조별 협업

◦ 기계의 기능원리

◦ 창의적 아이디어

평가 방법

관찰평가 상호평가 수행평가

(6)

자료출처 자동기계(Automaton):

https://ko.wikipedia.org/wiki/자동기계 https://en.wikipedia.org/wiki/Automaton

헤론의 신전 자동문(Heron of Alexandria) 그림 출처:

http://www.hellenicaworld.com/Greece/Technology/en/HeronAlexandria.html https://namu.wiki/w/자동문

http://teh2.tistory.com/m/post/33

헤론의 성수기(Holy water) 그림 출처:

http://kotsanas.com/gb/exh.php?exhibit=0301005

http://documentarygr.blogspot.kr/2010/11/blog-post_23.html

찰리 채플린 오토마타 기계

https://www.youtube.com/watch?v=Ze5_a6da4gk

주방 로봇팔 영상:

https://www.youtube.com/watch?v=BSBTCOEdLkA www.moley.com

Altwork Station - Physically Conforming to the Needs of Humans in the Workplace 영상

https://www.youtube.com/watch?v=LAFn7EK50tU http://altwork.com/

자동차 자동기계:

https://www.youtube.com/watch?v=bRBEgFhIOBs&feature=youtu.be

Rare And Strange Instruments The tympanon player - Automaton 영상:

https://www.youtube.com/watch?v=75CXFwgslsY

The Oomphalapompatronium 영상:

https://www.youtube.com/watch?v=4IGQfUJOifo

미래채널 MyF [당신의 일자리를 빼앗을 로봇 BEST 7]

https://www.facebook.com/makeyourfutures/videos/616094288531849/?theater#

※ 영상출처

(7)

https://www.youtube.com/watch?v=KpqaBKyZGeE https://www.youtube.com/watch?v=NrrL1v6gJWY https://www.youtube.com/watch?v=QRIezwTbP14 https://www.youtube.com/watch?v=M8YjvHYbZ9w https://www.youtube.com/watch?v=45SgVbj7cYk https://www.youtube.com/watch?v=3N1Q8oFpX1Y https://www.youtube.com/watch?v=19yk_W2Oetg https://www.youtube.com/watch?v=G6_LCwu7dOg https://www.youtube.com/watch?v=BSBTCOEdLkA https://www.youtube.com/watch?v=ahrMJlYAiFk https://www.youtube.com/watch?v=CReaedEF41w

(8)

학습

과정 교수 · 학습 활동 유의*

도입 (10분)

<상제>

1997년 영화 ‘타이타닉’의 영상 중 부분적 장면을 시청할겁니다.

회상장면이 먼저 나오기 때문에 침몰된 배를 탐사하는 장면이 처 음에 나오고 배가 침몰하는 과정을 나중에 보여줍니다. 여러분이 이러한 상황에서 우리는 무엇을 필요로 할지 어떻게 대처해야할 지를 상상해 보면 좋겠습니다.

Titanic-Official Trailer[1997]영상:

탐사장면: ~0:59‘, 침몰장면: 2:23~

https://www.youtube.com/watch?v=zCy5WQ9S4c0

2-3차시 비인간형 로봇 : 탐색형

수업 차시

과학 2-3/12차시

관련 직업군

기술공학자, 발명가, 드론 디자이너, 드론 인공지능 콘텐츠 제작자, 드론 조정사, 탐색기기 장비제어, 영화, 게임관련 제작자, 시나리오 작가, 외 아티스트

융합 연계 교육 과정

사회: 현대사회와 사회문제 미술: 주제표현

과학: 전기와 자기, 일과 에너지, 과학과 인류문명 기술: 생명기술과 미래기술

국어: 쓰기, 듣기·말하기, 문학

학습 목표

탐색 기능을 알아보고 역할의 기능을 디자인한다. 요즘 새롭게 등장한 드론 을 관찰하고 활용하면서 그 적용과 미래 활용방법을 찾는다. 영화를 통한 기기의 사용을 통하여 콘텐츠 제작자와 디자이너, 시나리오 작가 등이 되어 자동기계의 미래 지향적 가치를 설계한다.

준비물 드론, 스파이더 로봇 툴 킷

(9)

타이타닉 본영화의 침몰 영상 장면

http://channel.pandora.tv/channel/video.ptv?ch_userid=bcdrummer&prgi d=53421515&categid=all&page=1

Q. 탐색하는 장면에서 어떤 기계가 등장합니까? 이 로봇의 역할 은 무엇이고 어떤 기능을 갖고 있을까요?

: 무인정찰대 같습니다. 배를 수색합니다. 무엇을 잡을 수 있습니 다.

전개 (75분)

침몰한 타이타닉호를 탐색해야 하는데 깊은 바다 속이라 사람이 들어가기에는 위험한 요소들이 많습니다.

Q. 그래서 사람대신 탐색할 수 있는 기계를 만들려고 하는데 어 떤 기능이 있는 탐사선을 만들어야 할까요?

: 좁은 곳에도 잘 들어가야 합니다. 무엇인가를 잡을 수 있어서 구할 수 있어야합니다. 압력이나 공기팽창에 저항할 줄 알아야합 니다.

실제로 타이타닉호를 탐사했던 앨빈호을 잠깐 살펴보겠습니다.

Alvin호는 원래 1964년에 취역한 미해군 잠수정이었는데, 3인승 유인 잠수정으로, 무인잠수도 가능합니다. 로봇팔이 2개이며, 샘 플 채집이 가능합니다. 타이타닉 침몰선도 최초로 탐사한 앨빈호 는 비상탈출 시스템 하부 구조를 버리고 분리되어 자유 상승을 할 수 있으며, 분리되면 조정기능을 잃게 되어 무작정 수면으로 솟아오릅니다.

(10)

탐사선의 기능 및

개선 방향 제시 추가 기능에 따른 디자인

유인 탐색 로봇의

장점

무인 탐색 로봇의

장점

<탐사 잠수정 앨빈호>

<창설>

[활동1] 해저 탐색용 자동기계의 기능적 비교와 차이점을 알아봅 시다. 그리고 그에 따른 기능과 디자인을 설계해 봅시다. (10분)

<상제>

다음 영화 속 자동기계를 보면서 어떤 자동기계가 어떤 기능과 임무수행을 하는지 살펴봅시다. (15분)

영화 ‘마이너리티 리포트‘, ‘오블리비언‘ : 지동탐색기계 부분 편집

(11)

https://www.youtube.com/watch?v=2JUGZ-aUsFc

2002년 ‘마이너리티 리포트’라는 영화입니다. 톰 크루즈가 눈동 자 이식 수술을 한 후에 빛을 보면 안되기 때문에 붕대를 감고 있었죠. 이 때 아주 작은 거미처럼 보이는 비인간형 로봇이 주인 공의 공동탐색을 하는 장면이었습니다. 또 연속해서 본 영화는 2013년 역시 톰 크루즈 주연의 ‘오블리비언‘이라는 영화였습니다.

이 영화 속 자동기계는 좀 더 다른 기능을 보여줍니다.

Q. 마이너리티 리포트에 나오는 스파이더 로봇과 오블리비언에 나오는 무인비행기, 드론은 어떤 공통적인 기능을 가지고 있을까 요?

: 탐색

Q. 이러한 탐색 기능 이외에 탐사의 기능을 가진 로봇의 역할은 어떤 것이 있을까요?

: 원전탐사 로봇, 화성탐사 로봇

현재 우리가 아는 것보다 훨씬 많은 종류의 탐색형 로봇들이 출 시되어 있습니다. 계속해서 다른 형태 로봇들의 영상을 시청해 보고, 여러분의 아이디어를 확장해 보십시오. (선택)

Ÿ VertiGo-A Wall Climbing Robot by Disney Research & ETH

https://www.youtube.com/watch?v=tmm6etLlleA

Ÿ Four-legged robot

https://www.youtube.com/watch?v=M8YjvHYbZ9w

Ÿ Parrot BEBOP 2 Drone - Official Video (Launch)

https://www.youtube.com/watch?v=2qdW7ramMr4

Ÿ DJI Agras MG-1 Agriculture Drone

(12)

A. 우리 조의 미래 드론은 _____________ 한다.

드론의 기능 우리 조의 드론의 응용발전 방향 : 기능, 디자인

a) 카메라:

시각정보, 기록, 등

b) 비행의 구동 구조:

날개:

균형:

이착륙:

c) 탐색기능의 발전 방향

<창설>

[활동2] - 선택A

무인비행기, 드론과 스파이더 로봇이 있습니다. 각 조별로 스파이 더 로봇과 드론 중 하나를 선택하시고, 그 기능들을 살펴보고 적 어봅시다. 현재 이 로봇들이 가지고 있는 가능한 기능을 적어보 고, 이제까지 살펴본 탐색형 로봇들과 비교하였을 때 향후 어떤 기능이 더 부가되어야하고 어떤 곳에 쓰이면 좋을지 미래 지향적 로봇을 설계해 봅시다. (45분)

(13)

B. 우리 조의 미래 거미로봇은 ___________ 한다.

거미로봇의 기능 우리 조의 거미로봇 응용발전 방향 : 기능과 디자인

a) 톱니바퀴의 기능과 역할

b) 다리의 연결구도의 기능과 역할

- 3조각 다리 관절 연결

- 보폭 조절

- 다른 관절의 연결구도

c) 발에 입힌 실리콘의 기능과 역할

<창설>

[활동2] - 선택B

스파이더 로봇의 그 기능을 상세히 관찰하고 적어봅시다. 현재 이 로봇들이 가지고 있는 가능한 기능을 적어보고, 이제까지 살 펴본 탐색형 로봇들과 비교하였을 때 향후 어떤 기능이 더 부가 되어야하고 어떤 곳에 사용되어야 좋을지 미래 지향적 로봇을 설 계해 봅시다. (45분)

(14)

d) 탐색형 거미로봇의 개선점 - 걸어가는 방향성

- 오르기와 내리기의 기능 e) 그 외

마무리 (5분)

우리가 다니는 조금 외진 골목이나 아파트, 대부분의 상점에 가 면 CCTV가 곳곳에 있습니다. CCTV라는 시각적 정보는 기술의 많 은 부분에서 발전 가능성을 열어주었습니다. 이렇게 탐색하는 로 봇에도 카메라를 장착할 수가 있고 더 많은 일들을 할 수 있게 하였습니다. 이렇게 기술의 기능적 가치는 우리가 생활에서 필요 한 부분을 채워주고, 그 기능의 가치를 부가하기 위해 다양한 상 상력으로 콘텐츠의 발전이 연계되어야 하겠습니다.

미술에서, 영화에서, 소설에서, 역사에서 그 아이디어를 착안하고 인류발전과 환경보호도 고려할 줄 아는 착한 기술이 도입되어야 합니다. 이렇게 기술이 선의의 의도로 개발되었다 할지라도 사용 하는 사람들에 따라 도덕적 윤리적 가치를 실추시킬 수도, 가치 를 높일 수도 있다는 양면의 사실을 상기해야 합니다.

지도상 유의점

◦ 드론 조절시 비행이 가능한 넓은 공간을 활용한다.

◦ 스파이더 로봇은 조에서 한 부분씩 맡아서 실습 제작한다.

평가 내용

◦ 사회의 문제점과 연결

◦ 사고의 연결성, 논리적 구조의 이해력

◦ 제작 실습: 조별 협업

◦ 기능 구사의 창의적 아이디어

◦ 미래의 창의적 기술 표현방법

평가 방법

관찰평가 수행평가 상호평가

(15)

2-3차시 참고자료 Alvin호와 무인 잠수 로봇

Alvin호는 1964년에 취역한 미해군 잠수정이다. 앨빈호는 3인승 유인 잠수정으로, 로봇 팔이 2개이며, 샘플 채집이 가능하다. 앨빈호의 비상탈출 시스템. 하부 구조를 버리고 분리되어 자유 상승을 한다. 분리되면 조정기능을 잃게 되어 무작정 수면으로 솟아오른 다.

타이타닉 침몰선도 최초로 탐사한 앨빈호는 4,400회의 잠수를 기록하고 있으며 2000 년까지 모든 과학 저널들의 특집 기사를 독점하다시피 하였다. 앨빈호는 트리에스테 같 은 기동성이 없고 연구목적에 부적합한 바시스카프를 혁신시키기 위해서 연구된 것이 다. 바시스카프보다 크기가 훨씬 작은 앨빈호의 아이디어는 물에 뜨는 부력이면서도 강 한 성질을 가진 신소재 신타틱 폼(syntactic foam)이 나와 있었기 때문에 가능하기도 했 다.

앨빈호는 무게가 17톤이며 3인승(조정사 1명과 과학자 2명)이며 9시간 걸려서 4,500m 수심까지 들어갈 수 있다. 2개의 로봇 팔에 그때마다 필요한 실험 장비를 장착시킬 수 있다. 스피어(승무원 실)는 5cm 두께의 티타늄으로 만들어졌다. 앨빈호는 장애물에 걸렸 을 때 스피어 부분이 분리되어 수면으로 떠오르게 설계되어 있다. 앨빈호는 처음(1965 년 7월)에 무인으로 2,300m 잠수에 성공한 다음에 유인으로 1,800m에 들어갔다. 1966 년에 미 공군기의 사고로 잃어버린 수소폭탄을 스페인 해역 910m 수심에서 찾아내 안 전하게 인양할 수 있도록 했다.

현재(2015년)에는 6,000m 수심까지 들어갈 수 있게 개조되어 있다. 2015년에 칠레 근 해에서 45,00미터를 잠수하여 품질검사(certification trials)를 통과하였다. 몇 년간 개조 비용에 4천1백만 달러가 들어갔다.

무인 잠수 로봇

최근에는 인간을 대신하여 기계가 바다로 들어가고 있다. 해저 자원의 탐사, 침몰된 선 박의 인양 작업, 바다 밑바닥의 기름 제거 작업, 해저 케이블 설치, 각종 수중 구조물의 설치 및 수리 등을 위해 원격 조종 로봇(ROV:Remotely Operated Vehicle)이나 무인 로봇 잠수정(AUV:Autonomous Underwater Vehicle)이 바다로 들어간다. 무인 로봇은 스스로 판단하여 해저의 지형에 따라 조사할 방향과 거리를 결정하고, 해저에서 조사한 자료를 모선에 송신하는 시스템을 갖추고 있다. 미국의 심해 잠수정 앨빈호와 수중 로 봇 제이슨은 제2차 세계 대전 당시 침몰한 독일 최대의 전투함 비스마르크호와 북대서 양에서 침몰한 타이타닉호를 찾아내는 데 결정적인 역할을 하였다.

[네이버 지식백과] 심해 탐사 - 깊이, 더 깊이 심해로 (대단한 바다여행, 2009. 12. 1., 푸 른길)

(16)

자료출처 Titanic-Official Trailer[1997] 영상:

https://www.youtube.com/watch?v=zCy5WQ9S4c0

타이타닉(Titanic) 사진 출처:

https://namu.wiki/w/타이타닉

앨빈호(Human Occupied Vehicle Alvin) 사진 출처:

http://www.whoi.edu/main/hov-alvin/

https://en.wikipedia.org/wiki/DSV_Alvin#/media/File:ALVIN_submersible.jpg https://en.wikipedia.org/wiki/DSV_Alvin#/media/File:Alvin_(DSV-2)_drawing3.jpg http://fishillust.com/submarine_3

영화 “마이너리티 리포트”, 오블리비언“: 지동탐색기계 부분 편집 https://www.youtube.com/watch?v=2JUGZ-aUsFc

NOAA Titanic Expedition 2004: Breathtaking Wreck Footage https://www.youtube.com/watch?v=6Z7REEnwKOQ

The Alvin Submarine Part 3: Humans vs. Robots and the Future of Deep-Sea Research – WIRED

https://www.youtube.com/watch?v=eUzz_ilsFa0

VertiGo - A Wall Climbing Robot by Disney Research & ETH Zurich https://www.youtube.com/watch?v=tmm6etLlleA

거미로봇

http://www.academy.co.kr/3e/3e_scienceview.asp?pView=SCI0000002&pCode=639&pScale=SCALE 00001

드론(Drone):

http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1006666&cid=43667&categoryId=43667 http://navercast.naver.com/contents.nhn?rid=122&contents_id=80211

Parrot BEBOP 2 Drone - Official Video (Launch) https://www.youtube.com/watch?v=2qdW7ramMr4

DJI Agras MG-1 Agriculture Drone

https://www.youtube.com/watch?v=ahrMJlYAiFk

(17)

학습

과정 교수 · 학습 활동 유의*

도입 (15분)

<상제>

여러분은 아래 사진 중에 어떤 물건들을 갖고 싶은가요? 선생님은 여기 그림에서는 찾을 수 없는데, 하늘을 나는 개인용 비행기를 가지고 싶어요. 교통 체증 없이 원하는 곳에 바로바로 도달할 수 있는 개인용 비행기이죠.

4차시 비인간형 로봇 : 산업형

수업 차시

사회 4/12차시

관련 직업군

세일즈, 마케팅 전략가, 사회주의자, IOT, UX관련 종사자, 기술공학자, 발명가, 로봇 제어설계, 콘 텐츠 제작자

융합연계 교육과정

사회: 현대사회와 사회문제 국어: 듣기·말하기

과학: 과학과 인류문명 기술: 생명기술과 미래기술 창의적 체험활동: 진로활동

학습 목표

산업용 로봇과 인간의 노동의 가치판단 조건 세우기.

업무를 수행하기 위한 로봇의 통제능력 이해하기.

로봇의 기능적으로 역할을 고려한 유용성 판단.

향후 로봇의 직업군에 의한 인간의 새로운 직업군 시장을 예측 해보기.

준비물

(18)

내가 가지고 싶은 물건은?

a) 여러분이 가장 갖고 싶은 물건은 무엇인지 각자 디자인해보 자. (5분)

b) 조별로 친구들이 갖고 싶은 것과 나의 것을 비교해보자. 무 엇이 어떻게 다른가? (2분)

c) 이러한 제품이 나오려면 어떠한 제조과정이 필요한지 적어보 자(3분, 발표5분)

<창설>

[활동1] 여러분은 가지고 싶은 물건이 있지 않나요? 무엇을 가장 갖고 싶은지 현재 나와 있지 않은 물건도 상관없으니 상상의 나래 를 펴서 갖고 싶은 물건을 그려봅시다. 조별 친구들과 의견을 나 누고 발표해봅시다. (15분)

이런 물건들은 어떻게 만들어 질까요?

하나하나의 물건이 나오기까지 한 사람에 의해 많은 손이 갑니 다. 또는 여러 사람의 손을 빌려야하기도 해요. 원재료를 구해서 가공하고 부품으로 만들어야 하고 이들 부품들을 조립하고 기능하 게 하는 과정이 필요합니다.

단 하나의 물건만 나온다면 상관없지만 많은 사람들이 이 물건을 원한다면 다 가질 수 없습니다. 또한 엄청나게 많은 손이 가는 만 큼 가격도 엄청나게 비싸지겠죠? 그러면 내가 가지고 싶은 물건을

(19)

전개 (28분)

다 가지기는커녕 하나도 가질 수 없게 될 지도 모릅니다.

Q. 내가 가지고 싶은 것을 가질 수 있도록 하려면, 저렴하게 구입 하려면 어떤 해결책이 있을까요?

: 대량생산.

<감체>

대량 생산하는 방법을 영화를 통해서 한번 확인해 볼까요? (10분)

‘모던 타임즈’ [1936] - 인간의 기계화 풍자

http://tvpot.daum.net/v/ObfDbNIJskE$

대량생산을 할 수 있는 가장 쉬운 방법은 분업화입니다. 자기가 맡은 것만 계속 반복하는 것이지요. 전문화 되어 생산능률도 오르 고 질적으로 균일하고 정확한 제품을 만들 수 있습니다.

영화에서는 아주 분업화되고 전문성을 띠고 있죠? 한 시간 동안도 엄청나게 많은 제품이 동시에 생산 될 것 같습니다. 돌아가는 컨 베이어 속도에 맞춰 제품이 생산되니까요. 내가 원하는 제품을 얻 을 수 있지만 그만큼 사람이 이런 단순 작업과 기계 같은 생활을 반복해야 한다면 여러분은 이런 제품을 쓸 수 있을 것 같은가요?

Q. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 방법이 무엇일까요?

: 내 일을 대신해줄 무엇인가가 있으면 됩니다.

바로 로봇이라 불리는 기계입니다. 다음 영상은 현재 자동차 공 장에서 실제로 로봇에게 업무를 맡기고 그 효율성을 올리고 있는 장면입니다.

자동차 공장 - Kia Sportage factory production line

*총14분 소요.

2’56“ ~ 4’20”

외 시청

(20)

https://www.youtube.com/watch?v=sjAZGUcjrP8

의료 시술 - da Vinci Surgical System: Surgery on a grape

https://www.youtube.com/watch?v=KNHgeykDXFw

'로봇(robot)'은 원래 '강제로 일한다, 노동, 노예' 등을 뜻하는 체 코어 robota에서 a가 빠진 형태로, 체코 작가 카렐 차페크의 희곡

<로섬의 인조인간(원제 Rossum's Universal Robot)>(1920)에서 최 초로 쓰였습니다. 산업용 로봇은 산업현장에서 사람을 대신해서 위험하거나 힘든 일을 하는 로봇인데, 정형화된 단순, 정밀, 고속, 반복, 작업을 수행하는 산업용 로봇은 20세기 후반 제조업 현장에 투입되기 시작하여 현재까지 로봇산업의 주류를 이루고 있습니다.

<창설>

[활동2] 이렇게 우리의 일을 대신해 주는 로봇들이 좋기는 하지만, 우리의 일자리는 그만큼 줄어 들을 수도 있습니다. ‘모던 타임즈’

영화에서처럼 산업부문에서 로봇이 일자리를 다수 차지하게 된다 면 어떤 현상이 일어날지 생각해보고, 조별로 각자의 의견을 발표

*토론시 평 가 지 에 찬성 한 조 와 반 대 한 조의 합 당한 이 유 들 을 적는다.

-발표10

분 포함

(21)

로봇이 산업 시장을 차지한다. 찬성? or 반대?

a) 이유는 무엇인가? 3가지 이상으로 기술하시오.

b) 향후 로봇과 인간이 같이 살아가는 사회를 만들기 위해 독창 적인 전략방법을 나누어 보자.

하여 토론한 후 정리한 의견을 작성해 봅시다. 찬성과 반대의 의 견을 조별로 정하여 그에 합당한 이유를 기술하고, 무엇을 어떻게 하는 것이 공존의 길인가도 제시해 봅시다. (20분)

진행

마무리 (2분)

기계가 인간의 일을 대신해준다고 해서 모두가 편안할까요? 로봇 에게 산업의 일자리를 내어준다면 인간의 일자리는 모두 사라지게 될까요? 로봇이 어떤 업무를 수행하기 위해서는 기계를 통제하는 인간이 있어야합니다. 기계는 사람을 위해 존재하므로, 기능적으로 역할을 고려하여 기술을 잘 활용한다면 유용한 존재로 공존하게 될 겁니다. 이러한 이유로 현재에 있는 직업이 미래에는 로봇으로 대체되기도 하고, 이렇게 하여 현재에 인간의 직업군은 많은 부분 에서 사장되기도 할 것입니다. 그러나, 반대로 더욱 다양한 분야에 서 새로운 직업군이 생성되겠죠? 여러분이 만들어낸 상품의 가치 가 그러한 새로운 직업군을 탄생시킬 것을 기대해봅니다.

지도상 유의점

◦ 시간을 고려하여 설계 중에 발표 시간은 조절 가능함.

◦ 동영상 예제는 참고문헌에 나와 있는 예제로 선택 가능함.

평가 내용

◦ 산업 발전의 과거와 현재 비교

◦ 사고의 연결성, 전체적인 구조의 진행정리

◦ 조별 의견 조율과 협업

◦ 기계의 자동화의 긍정적 방향 재고

◦ 창의적 아이디어

평가 방법

관찰평가 상호평가 수행평가

(22)

4차시 참고자료 로봇 탄생 X : 산업용 로봇

실제 생산라인에 투입되어 물건의 이송, 물건의 용접 및 조립, 검사 등에 사용되었다 특별히, 공정 중에 방사되는 열과 연기 때문에 사람의 근접이 어려운 대량생산 다이캐 스팅공정1) 환경에서 최초의 로봇은 인간의 위험을 대신 무릅쓰고 거대한 힘을 내면서 단순·반복적인 일을 성실하게 수행했던 것이다.

오늘날에도 단순·반복형 산업로봇은 여전히 전자·자동차·항공기 제조 분야 등에서 없어 서는 안 될 최고 노동자의 위치를 고수하고 있다. 독일의 자동차 회사인 폭스바겐 (Volkswagen Inc.)과 일본의 로봇 생산업체 화낙(Fanuc Inc.)의 생산 공장에는 단 한 명 의 인간 노동자도 없이 로봇 노동자들만이 존재한다고 한다. 그렇다면, 이제는 '노예'의 개념으로 창조된 로봇에게 인간들이 오히려 '일자리 나누기 운동'을 펼쳐 줄 것을 부탁 해야 하는 주객전도(主客顚倒)의 상황이 된 것은 아닐까?

산업용 로봇은 제조 공정에서 뿐 아니라 의료 분야에서도 두각을 나타내기 시작했다.

수술로봇이 외과 의사들의 최대 강적인 손 떨림 현상을 보완해 주면서 수술실에서 기 계가 가진 장점을 십분 발휘하게 된 것이다. MBC 의학드라마 〈종합병원 2〉에서 휘플 (Whipple operation: 췌장과 췌장에 붙어 있는 십이지장 등을 모두 제거하는 복잡한 수 술) 로봇수술의 표준화 작업을 이루어낸 한기태 교수는 기자회견에서 "휘플 수술에서는 정확한 절제와 정교한 문합이 반드시 필요한데, 로봇수술의 정교함이 큰 도움이 됩니다

"라고 말하며 로봇수술의 우수성을 드러내기도 했다.

산업 현장에서 재화와 서비스 창출 활동에 박차를 가해 주는 산업용 로봇의 또 다른 예는 우주나 해저를 돌아다니며 보고 듣고 감지한 것을 전해 주는 탐사로봇이다. 최초 의 탐사로봇은 미국의 화성탐사선 '패스파인더(Pathfinder) 호' 내부에 탑재된 '소저너 (Sojourner)'이다. 1996년 미국 플로리다 주의 우주기지를 떠나 발사된 지 7개월 만에 1 억 9,100만 킬로미터 떨어져 있는 광활한 화성 평원에 연착한 패스파인더 호는 무인우 주선으로는 처음으로 24개의 에어백에 의존해 착륙했다고 한다

1960년대 최초의 로봇 유니메이트가 자동차 생산 공장에서 탄생한 이래 높은 생산성 창출을 위한 산업적 용도로서의 제조용·의료용·탐사용·군사용 로봇 등이 개발되고 발전 해 왔다. 이와 같은 로봇들은 24시간 오직 일만 하고 다른 기능에는 전혀 관심이 없었 으니, 사람의 유형에 빗대 보자면 사람을 중시하는 '관계형 로봇'과 대조되는 일 우선순 위의 '과업형 로봇'이었다고 할 수 있지 않을까?

http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1052666&cid=42031&categoryId=42031

[네이버 지식백과] 로봇 탄생 X : 산업용 로봇 (로봇 선생님 가라사대-로봇과 교육혁명, 2009. 4. 10., ㈜살림출판사)

(23)

자료출처 Google Search “Gadget”

https://www.google.co.kr/search?q="gadget"

‘모던 타임즈’ [1936] - 인간의 기계화 풍자 (2‘56“ ~ 4’20“ 그 외) http://tvpot.daum.net/v/ObfDbNIJskE$

자동차 공장 로봇_사진 출처: Is This A Killer Robot Uprising ? Hardly !

http://www.forbes.com/sites/theopriestley/2015/07/02/is-this-a-killer-robot-uprising-har dly/#5f297e4a4642

Car Factory Kia Sportage factory production line https://www.youtube.com/watch?v=gwuYC5p6970

의료 시술 - da Vinci Surgical System: Surgery on a grape

https://www.youtube.com/watch?v=KNHgeykDXFw

의료형 로봇의 개념과 종류 (자료정리) KOITA 한국산업기술진흥협회 http://news.koita.or.kr/rb/?c=4/14&uid=670

영화 속 로봇 정리

http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=leeks219&logNo=30127075229

(24)

학습

과정 교수 · 학습 활동 유의*

도입 (15분)

<상제>

[활동1] Q. 여러분은 지금 몇 장의 사진을 보고 있습니다. 이 사 진들의 공통점은 무엇인가요? 조별로 나누고 생각을 적어 봅시 다. (3분)

: 사람처럼 생긴 로봇이고, 모두 동작을 하지 않고 있다.

*조별 3 장 이상 씩 다른 사 진 으 로 준비: 로 봇이 움 직 이 지 않는 상 태의 고 철 기 기 의 상 태 의 사 진 을 제 시 하 고 어떤 일 을 할 수 있 을 지 스 토 리 를 표 현 하 도 록 함.

5-6차시 인간형 로봇 : 서비스형

수업 차시

기술 5-6/12차시

관련 직업군

기술공학자, 기계 설계사, 발명가, 로봇 제어설 계, 콘텐츠 제작자, 서비스 업종 개발자

융합 연계 교육 과정

사회: 현대사회와 사회문제 미술: 주제표현

과학: 과학과 인류문명 기술: 생명기술과 미래기술

학습 목표

서비스 기능에 따른 로봇의 다양한 역할을 살펴본다. 영화에서 얻은 아이 디어로 과학기술의 미래과점을 유추하고 현재 사용하는 기계에서 그 활용 범위와 한계점을 찾아본다. 기능과 역할의 능력을 배가하였을 때 나올 수 있는 사회 문제점과 기계의 부작용 현상을 발견하여 사전에 미리 예방할 수 있는 구조도 설계해 본다.

준비물 동작을 하고 있지 않은 로봇의 여러 이미지 영화 속 장면별 발췌 영상 및 이미지

(25)

Q. 이 로봇들에게 어떠한 업무를 수행하도록 시키면 잘 할까요?

이 로봇의 어떤 특징 때문에 그 일을 잘 할 수 있다고 생각하는 지 이유를 써주세요. (10분)

: 업무 - 같은 일을 반복하여 성과를 얻을 수 있는 일.

: 특징 - 사람처럼 팔다리가 있어서 무언가를 들어서 옮겨 놓을 수 있다. 대화가 된다면 말을 한다. 생각해서 행동할 수 있다면 더 다른 일을 시킬 수 있다.

처음에 사진으로만 봤었던 고철기계 로봇은 우리가 수행명령을 내리지 않으면 아무것도 할 수 없겠죠? 그런데 방금 여러분들은 이 고철로봇에게 생명이 있는 스토리를 줌으로서 살아서 움직이 게 하고 역할에 따라 임무를 준 것입니다.

전개 (75분)

이제 다음의 영상들을 보면서 더 구체적으로 로봇이 무엇을 할 수 있는지, 사람과는 어떤 차이점이 있는지, 어떤 점에서 더 효 율성이 있는지를 생각해 봅시다.

영화 ‘바이센티니얼 맨’ 중에서

https://www.youtube.com/watch?v=_WH62dTxqy8

목재를 아주 척척 잘 자르는 로봇입니다. 무엇인가를 잘 만들 고 있네요. 그런데 일을 하다가 로봇은 손가락이 잘렸습니다. 사 람 같았으면 아프고, 피나고, 병원가야하고, 난리가 났을 텐데, 로봇은 오히려 걱정하지 말라고 사람을 위로하고 임무를 수행합 니다.

<창설>

[활동2] A. B. 로봇의 기능과 역할을 적어보고, 예측 가능한 부작 용과 향후 개선방안들을 발표해 봅시다. (70분)

*조별 발

표시 A와

B에서 각

(26)

A. 아래의 로봇들은 가정에서 어떤 도우미의 역할을 할 수 있 을 것인가? (25분)

a) 로봇이 가족들이나 친구가 식사하는 곳에 음식을 서빙하고 있다.

<바이센테니얼 맨> <로봇 앤 프랭크>

기능과 역할 : 음성인식기능 탑재되어 있어, 주방 물건을 가져 다주는 것이 가능.

예측가능한 부작용 : 주방 구조 외의 동선이 바뀌면 넘어질 수 있음

b) 아이를 돌보거나 아이를 지켜주며 함께해준다.

<오토마타>

<바이센테니얼맨>

기능과 역할 : 아이에게서 시선을 떼지 않고 아이만 돌보는 것 이 가능. 외출 시 집으로 귀가 시간을 설정 가능. 로봇의 성격, 나이 난이도를 조정 가능.

예측가능한 부작용 : 아이가 잘 따라갈 수 있도록 로봇의 힘 조절 및 템포 조절이 필요함. 한번 조정한 난이도는 중간에 변 경이 불가능함.

c) 아침을 깨워주고 하루 일과를 알려준다.

조 에 서

1 - 2 개 씩

발 표 를

시켜 시

간 조정

유지

(27)

영화 ‘로봇 앤 프랭크’ 중에서

<오토마타> <로봇 앤 프랭크>

https://www.youtube.com/watch?v=juA0ex4H5lM

기능과 역할 : 잠에서 깰 때 까지 깨워주며 하루 스케줄 조절 해줌

예측가능한 부작용 : 부작용은 스케줄이 갑자기 취소되어 더 자고 싶어도 잘 수 없음.

d) 무거운 짐을 들어주고 날라준다.

<로봇 앤 프랭크> <바이센테니얼맨>

기능과 역할 : 무거운 짐을 들어 줌. 아무리 물건을 옮겨도 지 치지 않음. 이동거리와 짐 개수 입력가능.

예측가능한 부작용 : 입력하지 않은 장소는 가지 못함.

e) 정원 일을 맡아서 한다.

<로봇 앤 프랭크> <로봇 앤 프랭크>

기능과 역할 : 식물의 상태를 체크하고 관리해줌. 좋은 씨앗인

* 시 간 의 여 유 가 있 을 시 영 상 을 부 분 적 으 로 시청 할 수 있 음.

.

(28)

지 구분할 수 있음.

예측가능한 부작용 : 식물의 상태에 따라 주인 허락 없이 바로 자를 수도 있음.

f) 청소를 깨끗하게 해주고 시장에서 물건을 사다 준다.

<바이센테니얼맨> <로봇 앤 프랭크>

기능과 역할 : 쓰레기 분리수거 및 집안청소 가능. 깨끗하게 정 리가능. 벌레퇴치. 냉장고 음식의 유무까지 파악하여 장을 볼 수 있음

예측가능한 부작용 : 너무 많이 청소시키면 배터리가 금방 소 모됨. 오래되고 낡았지만 소중한 물건을 낡았다고 판단하고 버 릴 수 있음.

B. 아래의 로봇이 사회에서 취직을 할 수 있다면 어떤 직종의 임무가 가능할까요? (30분)

a) 경기장에서 운동경기에 필요한 선을 그리고 있다.

<바이센테니얼맨>

기능과 역할 : 선을 반듯하게 그림. 공을 잘 주워옴. 공이 멀리 날라 가도 지치지 않고 잘 주어올 수 있음.

예측가능한 부작용 : 선수들이 날리는 공들을 모두 잡으러 갈 수 있음.

b) 도심거리의 쓰레기를 치우고 있다.

(29)

<아이로봇>

기능과 역할 : 쓰레기가 있던 자리에 냄새가 나지 않도록 오물 의 뒷정리를 해줌. 미처 분리되지 않은 쓰레기를 알아서 분리수 거 해줌.

예측가능한 부작용 : 로봇에 뭍은 오물은 처리하지 못해서 냄새 가 날 수 있음.

c) 식당이나 카페 등에서 서빙을 한다.

<아이로봇>

기능과 역할 : 정확한 계량으로 항상 동일한 맛의 제조 음료를 마실 수 있음. 난동부리는 사람들을 제어할 수 있음.

예측가능한 부작용 : 힘 조절이 안되면 사고가 날 수 있음.

d) 물건을 배달해준다.

<아이로봇>

기능과 역할 : 매우 친절함. 빠른 배달 서비스. 물건의 현재 위 치 전송. 물건을 휴대폰으로 미리 확인할 수 있음.

(30)

예측가능한 부작용 : 본인이 아닌 경우 확인이 어려워 개인정보 노출 위험이 있음.

e) 건강을 체크해준다.

<오토마타>

<로봇 앤 프랭크>

기능과 역할 : 매우 친절함. 응급상황 및 위험시에 신속한 상 황 처리. 주치의와의 빠른 통신 가능. 매일 건강상태 업데이트 되어 처방됨.

예측가능한 부작용 : 인간의 기분이나 감정보다 기록된 데이터 값이 우선순위라 사람의 필요를 순간만족으로 모두 채울 수 없 음.

f) 면도와 미용을 해준다.

<로봇 앤 프랭크>

기능과 역할 : 미용을 원할 때 언제든 가능. 입력 값에 따라 원 하는 데로 가능.

예측가능한 부작용 : 늘 같은 형태로 나올 수 있음.

g) 도서관 사서의 업무를 본다.

(31)

<로봇 앤 프랭크>

기능과 역할 : 세계 각지에 있는 도서 소재 파악. 필요한 페이 지만 읽어줄 수 있음. 짧은 단어나 비슷한 내용으로도 도서 목 록 파악 가능.

예측가능한 부작용 : 너무 빨리 말하거나 발음이 부정확하면 알 아듣기 어려움.

마무리 (5분)

가정과 사회에서 어떤 역할의 로봇이 필요한지를 알아보았습니 다. 여러분이 발표하였듯이 기능과 역할의 수행능력은 훌륭할 수 있는 반면 그에 따른 부작용도 예측할 수 있었습니다. 이러 한 예측으로 로봇기술 개발 시 일어날 수 있는 많은 가능성을 최대한 시뮬레이션 해 볼 수 있다면 더 좋은 기술로 우리의 가 까운 곳에서 서비스를 받을 수 있겠죠? 이러한 기술을 로봇에게 입력한다는 것은 기능을 위한 알고리즘을 잘 구사해야한다는 것 이고, 이렇게 해야 우리가 원하는 일을 수행하는 로봇이 창출될 수 있습니다. 현재 계속 인공지능 개발이 발전하면서, 세계정세 에 따라 군사 목적으로 치우치는 개발이 우선순위가 되고 있지 만, 우리가 환경보호나 우리의 다음세대를 위해서라도 사람들에 게 이로운 기술들이 확장되기를 여러분을 통해 기대해봅니다.

지도상 유의점

◦ 창설의 A와 B의 이미지 부분은 영상 발췌로 그 장면들을 보 면서 진행

평가 내용

◦ 치우침 없는 기술 발전방향 고려

◦ 사고의 연결성, 전체적인 구조의 진행정리

◦ 문제점 해결능력

◦ 창의적 아이디어

평가 방법

관찰평가 수행평가

(32)

5-6차시 참고자료1 바이센티니얼 맨(Bicentennial Man, 1999) 바이센티니얼 맨(Bicentennial Man, 1999)

2005년 뉴저지. 리처드는 가족을 깜짝 놀라게 해줄 선물로 가전제품을 구입한다. 설거 지, 청소, 요리, 정원손질 등 모든 집안일을 하나로 해결할 수 있는 첨단 가전제품. 게 다가 아이들과 함께 놀아줄 장난감으로도 쓰일 수 있는 기적 같은 가전제품은 바로 가 사로봇. 값비싼 선물을 받은 가족들의 표정은 놀라움 반, 낯설음 반. 로봇 앤드류 (NDR-114의 애칭)는 리처드를 주인님으로, 자아도취에 빠진 그의 아내를 마님으로 부 르며 공손하고 부지런한 가사 로봇의 소임을 다한다. 그러나 기계답지 않은 이상한 질 문들을 던져 때론 가족들을 곤란하게, 또 때론 요절복통하게 만드는 등 점차 그의 요상 스런 모습이 드러나기 시작하는데. 문제의 발단은 조립과정 중의 사소한 실수에서 비롯 됐다. 리처드에게 배달될 로봇 NDR-114를 만들던 엔지니어가 샌드위치를 먹다가 마요 네즈 한 방울을 로봇의 복잡한 회로 위에다 떨어뜨린 것이다.

이로 인해 로봇의 신경계에 엄청난 사건이 생겨났다. 바로 로봇에게는 "있을 수도 없 고 있어서도 안되는" 지능과 호기심을 지니게 된 것! 어느 날 앤드류가 만든 나무 조각 상을 보고 로봇의 인간적 재능을 발견한 리처드는 그를 마치 친아들처럼 여기게 된다.

그리고 로봇 제조회사에서 그를 불량품으로 간주, 연구용으로 분해하기 위해 리처드에 게 끊임없이 반환을 요구하지만 오히려 앤드류를 보호할 뿐만 아니라 계좌를 만들어 앤드류가 작품을 팔아 얻는 수익을 적립할 수 있게 해준다.

시간이 흘러, 어린 소녀에서 아름다운 여인으로 성장한 작은 아가씨. 그런데 점차 인 간의 감정을 어렴풋이 이해하기 시작한 앤드류의 강철 심장에도 수줍은 설레임이 찾아 온다. 그러나 미처 깨닫기도 전에 작은 아가씨는 훌쩍 결혼을 해버리고, 아버지처럼 아 껴주던 리처드가 숨을 거둔 후 앤드류는 자신을 이해해줄 자신과 같은 불량로봇을 찾 아 기나긴 여행에 오른다. 수십 년 후, 천신만고의 모험 끝에 집으로 돌아오지만 이제 는 할머니가 되어버린 작은 아가씨. 그러나 그녀를 쏙 빼다박은 듯한 손녀 포샤를 만나 자마자 그는 이제 거부할 수 없는 사랑의 열병을 앓는다. 인간이 되고 싶은 간절한 소 망으로 수술실에 눕는 앤드류. 인공피부를 입힌다.

http://movie.naver.com/movie/bi/mi/basic.nhn?code=28788

(33)

5-6차시 참고자료4 아이로봇(I, Robot, 2004)

아이로봇(I, Robot, 2004)

법칙 1. 로봇은 인간을 다치게 해선 안 되며, 행동하지 않음으로써 인간이 다치도록 방 관해서도 안 된다.

5-6차시 참고자료2 오토마타(Automata, 2014) 오토마타(Automata, 2014)

2044년 인류는 종말하고 로봇은 진화됐다!

2044년 인류는 지구의 사막화가 심해지고 종말이 시작되자 인간의 모습을 한 로봇인 오토마타 필그림 7000를 생산하여 만연한 불안함과 공포에 맞서 싸운다. 그러던 중 로 봇은 생명체에 어떤 해도 입힐 수 없으며 스스로 자신 또는 다른 기계를 개조할 수 없 다는 원칙에도 불구하고 누군가가 로봇을 개조한다는 증거들이 드러나기 시작한다. 한 편 로봇을 다스리고 지배하는 기업인 ROC사의 보험 설계사 잭 바칸(안토니오 반데라 스)은 결함이 있는 로봇을 조사하던 중 우연히 오토마타 필그림 7000을 개조한 배후 세력의 비밀에 연루되면서 커다란 위험에 직면하게 된다.

http://movie.naver.com/movie/bi/mi/basic.nhn?code=103780

5-6차시 참고자료3 로봇 앤 프랭크(ROBOT & FRANK, 2012) 로봇 앤 프랭크(ROBOT & FRANK, 2012)

은퇴한 금고털이범 퍼펙트 파트너를 만났다! 사상최초 인간과 로봇이 펼치는 감동의 한 탕!

인간을 도와주는 가정용 로봇이 보편화된 가까운 미래. 평화롭다 못해 따분하기까지 한 전원생활을 보내던 전직 금고털이범 프랭크에게 귀찮은 불청객이 나타난다. 자주 깜빡 깜빡하는 프랭크를 위해 로봇만능주의자 아들 헌터가 보내온 건강 보좌관 VGC-60L! 프랭크는 식습관부터 운동습관까지 사사건건 잔소리를 늘어놓는 로봇이 못마땅하다. 하지만 만약 건강관리가 실패하면 자기는 폐기 처분될 것이라고 감정에 호소하는 협박 솜씨가 귀여운 로봇에게 프랭크는 점차 따뜻한 감정을 느끼게 된다.

그러던 어느 날, 예전 손맛을 잃지 않기 위해 취미로 자물쇠를 따던 프랭크는 로봇이 자신의 전성기보다 더 빠른 속도로 열쇠를 따는 놀라운 광경을 목격하게 된다.

화려했던 전성기를 떠올린 프랭크는 로봇에게 일생일대 마지막 한 탕을 제안한다.

http://movie.naver.com/movie/bi/mi/basic.nhn?code=90932

(34)

: Law I - A Robot May Not Injure A Human Being Or, Through Inaction, Allow A Human Being To Come To Harm.

법칙 2. 법칙 1에 위배되지 않는 한, 로봇은 인간의 명령에 복종해야만 한다.

: Law II - A Robot Must Obey Orders Given It By Human Beings Except Where Such Orders Would Conflict With The First Law.

법칙 3. 법칙 1, 2에 위배되지 않는 한 로봇은 스스로를 보호해야만 한다.

: Law III - A Robot Must Protect Its Own Existence As Long As Such Protection Does Not Conflict With The First Or Second Law.

근 미래인 2035년, 인간은 지능을 갖춘 로봇에게 생활의 모든 편의를 제공받으며 편 리하게 살아가게 된다. 인간의 안전을 최우선으로 하는 '로봇 3원칙'이 내장된 로봇은 인간을 위해 요리하고, 아이들을 돌보며 인간에게 없어서는 안될 신뢰 받는 동반자로 여겨진다. NS-4에 이어 더 높은 지능과 많은 기능을 가진 로봇 NS-5의 출시를 하루 앞 둔 어느 날, NS-5의 창시자인 래닝 박사가 미스터리한 죽음을 맞이하게 된다. 그의 죽 음을 둘러싼 수많은 추측이 난무한 가운데, 시카고 경찰 델 스프너(윌 스미스)는 자살 이 아니라는데 확신을 갖고 사건 조사에 착수한다. 끔찍한 사고 이후로 로봇에 대한 적 대감을 갖고 있던 그는 이 사건 역시 로봇과 관련이 있다고 믿고 이 뒤에 숨은 음모를 파헤치려고 한다. 로봇 심리학자인 수잔 캘빈 박사(브리짓 모나한)의 도움으로 로봇 "써 니"를 조사하기 시작한 스프너 형사는 로봇에 의한 범죄의 가능성을 확신하게 된다. 하 지만 래닝 박사의 죽음은 자살로 종결 지어지고, 은밀하게 사건을 추적해 들어가던 스 프너는 급기야 로봇들로부터 공격을 받게 된다.

http://movie.naver.com/movie/bi/mi/basic.nhn?code=38420

자료출처 영화 ‘바이센티니얼 맨’ 중에서

https://www.youtube.com/watch?v=_WH62dTxqy8

영화 ‘로봇 앤 프랭크’ 중에서

https://www.youtube.com/watch?v=juA0ex4H5lM

그 외 모든 이미지:

‘바이센티니얼 맨’, ‘로봇 앤 프랭크’, ‘오토마타’, ‘아이로봇’ 4편의 영화에서 캡쳐한 이미지.

(35)

7-8차시 인간형 로봇 : 친화형

수업 차시

국어 7-8/12차시

관련 직업군

기술공학자, 발명가, 로봇 제어설계, 로봇출장 서비스, 로봇제어 경찰, 로봇 연구기관 및 제조업, 로봇 해킹방지센터, 로봇검열 기업 등

융합연계 교육과정

국어: 듣기·말하기

사회: 현대사회와 사회문제 미술: 주제표현

수학: 확률과 통계

기술: 생명기술과 미래기술

학습 목표

영화에서 다루고 있는 친화형 로봇의 구성에 따라 로봇의 진화에 따른 인 간과의 감성교류 측면을 다룬다. 다음세대의 인간사회에서 로봇의 도입은 공존할 수밖에 없는 현실이 되기 때문에 균형 있는 사람의 인식구조가 개 선되어야한다. 창의적인 아이디어로 사람의 인지능력과 지능을 과학기술의 알고리즘 코딩을 논리적으로 스토리로써 이해함으로 인문학 학생들에게 프 로그래밍의 흥미를 유발할 수 있으면 이공계 학생들의 논리적인 사고 구성 을 높일 수 있다.

준비물 수업에 쓰이는 장면 영상 : 유튜브 링크 확인

학습

과정 교수 · 학습 활동 유의*

도입 (5분)

<상제>

[활동1] 여러분, 친구는 어떤 관계일까요? 무엇을 공유하고 나누 며 같이 놀 수 있을까요?

: 내 고민을 같이 나누고 들어주고 조언해주고, 정말 기쁠 때도 함께 나눌 수 있어요.

: 게임도 하고, 영화도 보고, 운동도 하고.

<아이로봇>

<창설>

[활동2] 다음의 로봇들을 살펴보면서 우리는 어떤 측면에서 사람

(36)

전개 (80분)

A. 인간의 삶에서 로봇이 친구가 되었을 때 공유할 수 있는 것은 무엇이 있을까요?

a) 산책과 운동을 함께 해 준다

<로봇 앤 프랭크>

기능과 역할 : 어떤 운동이든 다 잘함. 사람이 운동할 때 마다 자동 기록됨.

예측가능한 부작용 : 산책로가 평탄하지 않으면 오히려 로봇이 짐이 될 수 있음.

b) 위험한 상황으로부터 지켜준다.

<바이센테니얼 맨> <아이로봇>

<오토마타>

기능과 역할 : 실내외에서 벌어지는 위험한 상황을 미리 감지 예측가능한 부작용 : 데이터에 의한 정보이므로 사람의 감정을 고려하지 않을 수 있음.

c) 이야기를 들어주고 약속을 지켜준다.

과 로봇이 친구가 될 수 있을지를 알아봅시다. (10분)

(37)

<바이센테니얼 맨>

<로봇 앤 프랭크>

기능과 역할 : 불평불만 다 들어줌. 비밀얘기는 절대 누설하지 않음.

예측가능한 부작용 : 오히려 데이터에 있는 정보를 줌으로서 감 정을 상하게 할 수 있음. 고민에 대한 해답을 이야기 해 줄 수 없음.

e) 춤도 같이 추고, 팔씨름을 하며 놀아준다.

<오토마타> <로봇 앤 프랭크>

기능과 역할 : 여가생활을 함께 해 줌

예측가능한 부작용 : 힘 조절을 해주거나, 저줄 수 있는 센스가 필요함.

(38)

B. 로봇이 프로그램 버그가 생겼거나, 통제가 되지 않았을 경우 를 가정해봅시다

a) 로봇은 친구 같은 로봇만 있을까?

<로봇 앤 프랭크> <오토마타>

상황 파악 : 약한 친구들을 도와주기는 하지만, 강한 친구들을 억압적으로 중재할 수 있다.

문제점 개선방법 : 강한 친구들의 순간적인 상황을 그대로 인지 하여 나쁜 친구들이라고 오판하여 제재 혹은 압제할 수 있음.

판단의 결정에 대한 프로그래밍 재고 요망.

b) 로봇은 극한 상황에서 어떤 행동까지 할 수 있을지 생각해 봅시다.

<오토마타>

지금까지 살펴본 영화 속 로봇은 사람과 친구가 되어 인간친화 력을 보여주는 모습이었습니다. 그런데 대체로 예측할 수 있는 문제점은 감정의 전달이나 상대방의 감정을 이해하는 센스가 부 족한 점이 많이 보이네요.

<창설>

[활동3] 그럼 다음의 로봇들에서는 로봇의 어떤 모습을 발견할 수 있을까요? (15분)

(39)

영화 ‘아이로봇’ 중에서

https://www.youtube.com/watch?v=ek0OsgiZdfg

상황 파악 : 사람의 명령에 불복종하고 있으며, 지속적으로 명 령을 내리는 사람을 밀어 앉히면서까지 제제를 함.

문제점 개선방법 : 사람이 입력한 데이터에 따라 상황을 파악하 고 행동하지만, 그 행동에 대해 옳고 그름을 파악할 수 없음.

버그로 생긴 이상현상으로 긴급상황 시 리부팅 기능이 필요함.

C. 감성적 교류와 감정 표현을 어떻게 교감하고 있는지 적어봅 시다.

a) 로봇 스스로 도덕적으로 잘못된 행동을 느낄 수 있을까요?

영화 ‘로봇 앤 프랭크’ 중에서

이전의 친구 같은 로봇이라기보다는 지금은 예측할 수 있는 이 상행동으로 문제점이 많이 들어납니다. 감정을 중재하는 방법에 서도 매끄럽지 못하고, 상대방을 제어하는 방법에서도 버그수정 을 해야 할 부분이 많이 보이네요.

<창설>

[활동4] 이러한 감정표현의 상호작용을 위해서 로봇 스스로가 감 성을 요구하고 나섭니다. 다음을 보면서 점차적으로 진화하는 인 간형 로봇의 자생적인 생각의 요구를 살펴봅시다. (10분)

(40)

https://www.youtube.com/watch?v=lWQsHqSWgCE

감정 교류에 따른 행동 : 주인이 훔치려던 물건을 빠트린 물건 인줄 알고 가방에 챙겨온 로봇. 로봇의 의지와는 상관없이 물 건을 훔친 상황이 연출됨. 주인의 필요를 읽은 로봇은 훔친물건 이라는 생각을 할 수 없음.

문제점 개선방법 : 먼저 인간에게 물어보고 행동하도록 개선.

돈을 지불해야만 물건을 가져오도록 프로그래밍 한다.

b) 로봇이 인간의 감정을 이해하지 못한다면 로봇과 로봇끼리의 감정은 어떻게 이해할 수 있을까요?

영화 ‘로봇 앤 프랭크’ 중에서

https://www.youtube.com/watch?v=etN9z7L41rw

감정 교류에 따른 행동 : 로봇과 로봇끼리의 만남을 주선하는 인간에게 로봇과는 대화하도록 프로그램이 되었지 않도록 되어 있다고 하자 사람인 것처럼 생각하고 대화해 보라라는 주인의 권유에 아주 형식적인 프로그래밍 인사로 소개하고 그침.

문제점 개선방법 : 주인에게만 복종하고 있는 프로그램을 다른 로봇과의 정보교류가 있을 정도로 개선 가능. 자연스럽지는 못 하나 위험행동이 아닌 이상 절대적으로 수정할 필요는 없음.

c) 로봇은 왜 감정을 이해할 수 없을까요?

(41)

<오토마타> <로봇 앤 프랭크>

감정 교류에 따른 행동 : 인간의 미움의 감정이 싸우고 죽이는 행동으로 까지 이어지는 것을 모름. 사람이 입력한 프로그램만 행동하기 때문.

문제점 개선방법 : 사람이 입력한 알고리즘 프로그램의 경우 수 를 더 상세하게 개발 할 수 있음.

D. 로봇에게 자신의 기쁨과 슬픔 아픔 등의 감정 의사를 스스 로 표현할 수 있는 프로그래밍을 부가한다면 어떤 일이 생길지 생각해 봅시다.

a) 인간과의 친밀한 교감을 위하여 다양한 생각과 감정을 표현 하고 인간과 같이 다양한 얼굴 표정을 원하는 로봇이 있다면 어떤 문제점을 발견할 수 있을까요? 사람들 간의 관계를 비추 하여 생각해 봅시다.

영화 ‘바이센테니얼 맨’ 중에서

https://www.youtube.com/watch?v=l5NEB1Ch9eo

<창설>

[활동5] 로봇이 희노애락의 감정 표현을 스스로 연출할 수 있다 면? (30분)

(42)

문제점: 거짓말을 할 수 없는 로봇이라면 표정이 나타나는 것은 오히려 좋을 수도 있음. 그러나 영상에서처럼(“당신이 지금 나를 무시하는 얼굴을 하고 있는 것처럼 나도 그런 표현의 얼굴을 갖고 싶어요“) 인간과 같이 숨기고 싶은 얼굴까지 모방할 수 있다면 필요성의 유무를 다시 검토해 볼만 함.

b) a와 같이 다양한 표정과 표현을 허용한다면 다음과 같이 로 봇이 화를 낼 때는 어떤 문제가 야기 될까요?

영화 ‘아이로봇’ 중에서

https://www.youtube.com/watch?v=4sQdmdrXGpw

<오토마타>

문제점: 분노의 감정을 표출하는 로봇으로 하여금 인간이 불쾌 하거나 공포에 휩싸일 수 있다. 그렇다고 나쁜 감정을 모두 배제한다면 인간에게서 발견할 수 있는 거룩한 분노라든가 같이 슬퍼해 줄 수 있는 위로의 마음도 함께 사라질 것이 다.

c) 남자가 로봇이 필요한 밧데리를 갖고 있으니 나를 보내달라 고 합니다. 남자는 곧 부인이 아이를 낳는 것이기 때문에 빨리 도시로 가야한다고 얘기합니다. 로봇은 내일아침이면 도시에 이를 수 있을 것이라고만 얘기하고, 이 남자가 왜 부인과 아이를 그리워하는지는 이해하지 못하고 있습니다.

로봇이 인형의 머리를 건네며 위로하는 마음을 전달하네요.

인간과의 감성 교류가 어디까지 가능할까요?

(43)

영화 ‘오토마타’ 중에서

https://www.youtube.com/watch?v=RAUCFJuntCY

문제점: 인질극의 상황이라면 사람보다는 인간적인 측면을 발견 할 수 있지만, 공감도 측면으로는 다소 표현능력에 서투른 감이 있어 보임. 마치 말이 통하지 않는 외국인과 대화하고 있는 것과 같은 이 문제는 그리움이나 안타까운 표현을 인 지하기에는 부족함.

d) 주인이 죽으면 주인로봇의 기억이 삭제될 것이라고 했던 로 봇의 말은 인간이 로봇의 말을 듣게 하려고 한 거짓말이었 습니다. 로봇의 기억이 삭제되든 삭제되지 않던지 사실은 상 관없었음에도 불구하고 로봇은 순간적으로 인간을 죽음에서 구해내고자 하는 거짓말들을 한 것입니다. 인간이 입력한 로 봇의 감성 프로그램은 선의의 의도에서든 그렇지 않든지 거짓말을 할 수 있도록 만들어도 좋을까요?

영화 ‘로봇 앤 프랭크’ 중에서

https://www.youtube.com/watch?v=gA1koWd8x2A

문제점: 이러한 관점이라면 인간은 인간이 세팅한 로봇의 프로 그램에 속기도 하고 오히려 로봇에게 농락을 당하는 일도 속출할 수 있음.

e) 그렇다면 d)와는 반면 인간의 편견에 따라 로봇의 행동을 오 해하는 경우가 있을지 생각해 봅시다. 부분적인 행동을 보 고 판단하는 것은 아닌지 같은 장면을 앞뒤의 맥락을 연결 하여 다른 관점에서 비교해 봅시다.

(44)

영화 ‘오토마타’ 중에서 - ⓵

e - ⓵) 아래 영상에서 보여주는 장면은 어떤 상황일 것 같은지 유추해 봅시다.

https://www.youtube.com/watch?v=rvVCqyXv_as

영화 장면 상상하기: 로봇이 사람을 위압감을 주며 말없이 어디 론가 데려가고 있는 것 같다.

영화 ‘오토마타’ 중에서 - ⓶

e - ⓶) 다음 영상을 통해 여러분들의 생각이 e - ⓵)과 어떻게 바뀌었나요?

https://www.youtube.com/watch?v=SrOqDRiGNdM

영화 장면 상상하기: 인간을 위험에 빠트린 것이 아니고, 사고 로 부상당한 남자를 로봇이 구해 어디론가 이동시키는 것 같다.

Q. 스토리를 알고 나니, 로봇의 이미지는 어떻게 바뀌었나요?

: 사람이 로봇에게 도와달라고 하여 로봇이 도와준 것이었다.

사람과 사람의 관계 속에서도 어떠한 상황의 일부분만 오해하 는 경우가 종종 있습니다. 로봇의 경우에도 로봇의 어떠한 행동 한 부분만 보고서 상황의 옳고 그름을 분별할 수 없을겁니다. 이 런 점에서는 로봇은 블랙박스처럼 전체 행동을 데이터로 보여줄 수 있다는 점에서도 긍정적인 점이라고 할 수 있겠습니다. 단지

참조

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