- 과학으로 보는 입체 미술 여행 -

2016년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서

- 과학으로 보는 입체 미술 여행 -

2016. 11.

세종과학예술영재학교

이 보고서는 2016년도 정부의 재원으로

한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임

목 차

1. 요약문(Abstract)

··· 1

2. 서론

··· 1

가. 연구의 필요성 및 목적 ··· 1

나. 연구의 범위 ··· 2

3. 연구의 실제 및 결과

··· 2

가. 연구의 실제 ··· 2

나. 연구 결과 ··· 7

1) 프로그램 개발 결과 ··· 7

2) 수업 활동 적용 결과 ··· 7

4. 결론 및 제언

··· 8

5. 참고문헌

··· 9

[부록]

부록1. 현장적용 결과 요약 ··· 10

부록2. 학생 산출물 ··· 11

부록3. 활동 사진 ··· 17

[붙임]

붙임1. 수업지도안 ··· 18

2016년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서

1. 요약문(Abstract)

본 연구는 2차원 시각 자료에 렌티큘러 렌즈로 Depth, Morph, Flip 형태의 3차원 영상을 만드는 과 정을 학습하는 가운데 감성적 체험과 창의적 문제해결력을 기르기 위한 10차시 분량의 교수학습 프로 그램을 개발하고 일반계 고등학교와 영재학교에 적용하였으며, 설문을 통해 STEAM 교육의 효과성에 대해 알아 보았다.

프로그램은 총 6~7차시로 구성되어 있으며, 영재학교학생 2학년 30명과 일반계 고등학교 1학년 67 명, 외국의 초등학교 학생 90명에 적용하였고, 설문결과 긍정적인 반응을 얻을 수 있었다.

영재학교 학생의 경우 문화재를 소재로 한 입체 명함을 제작하여 외국인과 일반인들을 대상으로 공 유하여 make movement를 전개하였으며, 사진촬영장비의 한계를 파악하여 접사 촬영이 가능한 촬영시 스템 개발을 위한 연구의 단초를 마련하였다. 일반계고등학교 미술시간에 프로그램을 적용하여 평면적 성격의 ‘사진’이라는 매체에 입체적 효과를 주는 현대미술작가를 탐색하는 기회를 가지게 되었다. 렌티 큘러를 활용한 동시대 스타 미술가의 ‘훔쳐보기’ Concept이 렌티큘러 라는 새로운 재료를 통해 의미를 강하게 전달하게 됨을 알고 주제와 재료와의 관계 이해 및 시각적 소통능력을 키울 수 있었다. 또한, 플립효과를 ‘반전성’ 또는 ‘훔쳐보기’식이라고 학습자 스스로 특징지었으며, 이러한 특징을 살릴 수 있는 미학적 탐구 능력을 신장할 수 있었다.

2. 서론

가. 연구의 필요성 및 목적

○ 연구의 필요성

- 미래 사회를 대비한 과학기술 기반의 융합적 사고(STEAM Literacy)와 문제해결력 함양 STEAM 프로그램 개발 및 적용

- 학습자의 출발점과 개인차를 고려하여 적용할 수 있는 STEAM 프로그램 개발 필요 -

○ 연구의 목적

- 학습자 중심의 창의적 융합교육 프로그램 개발 - 프로그램의 적용 및 일반화 방향 모색

- 학습자의 수준과 출발점을 고려한 프로그램 구성

- 실생활의 문제를 해결하기 위해 협동 및 문제해결학습 중심의 활동 - 온라인과 오프라인을 활용한 교수ㆍ학습 활동 추진

- make movement를 통한 작품과 정보 공유로 공감대와 네트웍 형성

나. 연구의 범위

○ 융합인재교육 프로그램의 개발 및 적용을 통한 일반화 가능성 확인 : 6차시의 STEAM 프로그램을 개발하고, 영재학교와 일반계고등학교에 적용하여 일반화 가능성을 확인함.

○ STEAM 프로그램 적용상의 어려움 파악 : 영재학교와 일반계 고등학교에 STEAM 프로그램을 적용 하는데 있어 당면한 문제점을 파악하고 개선 방안에 대해 논의

○ 학습자 중심의 STEAM 프로그램의 구성 : 학습자의 출발점과 개인차를 고려하한 STEAM 프로그램 개발의 가능성과 활용 방안을 높이기 위한 전략에 대해 분석

○ make movement의 방법 및 효과성 검증

3. 연구의 실제 및 결과 가. 연구의 실제

1) 입체 영상 제작 프로그램 개발 및 적용

○ 프로그램 개발

- 구분 : 신규 개발(우대 주제: make movenent)

- 주제 : 과학으로 보는 입체 미술 여행 (Stereoscopic Art Travel by Science)

- 개발 내용 : 프로그램의 전체적인 구성은 1차시에서 입체의 원리와 시각의 형성 원리에 대해 학습 하고, 2차시에는 여러 가지 입체 영상 제작기법(편광방법, 홀로그램 방식, 적청방식, 스크래칭 방식, 무아레 방식 등)을 비교 분석하여 가장 효율적이고 미래지향적인 입체영상 제작방법을 알아본다. 3 차시에서는 렌티큘러 렌즈의 특성에 대해 학습하고, 3~4차시에서는 렌티큘러 시트를 이용한 입체 영상 제작하고 전시, 입체 영상을 제작하는 과정은 먼저, 다양한 위상의 사진을 촬용하여야 하는데, 사진 촬영을 위한 멀티 카메라 혹은 이동식 카메라를 준비하여야 한다. 그다음 촬영한 사진을 프로 그램(Views aligner)를 이용하여 인터레이싱하여야 하는데, 그 전에 사용되는 렌티큘러 렌즈의 LPI 를 정확하게 측정하기 위해 캘리브레이팅 과정을 거쳐야 한다. 캘리브레이팅 과정에서 정확한 LPI 를 찾아내기 위해 무아레 무의의 개념에 대해 설명하게 된다. 인터레이싱이 끝나면 포토샵에서 파 일을 편집하여 최고 해상도로 출력한다. 출력물에 렌티큘러 렌즈를 얹은 다음 코팅머신에 통과시키 면 입체영상을 얻게 된다. 5차시에는 입체 영상 제작 원리의 활용(실생활에 적용)에 대해 토의하게

에 대해 논의한다.(사실상 3시간 이상이 필요하다.) 마지막으로 6차시에는 입체 영상을 제작하기 위 한 사진 촬영기법의 문제점에 대해 탐구하고, 개선 방안에 대한 연구 계획서를 제출하도록 하고 그 다음에는 과제 연구로 진행한다.

○ 적용

- 대상 : 현장 적용은 영재학교학생 2학년 30명, 일반계 고등학교 1학년 66명, 외국(일본)의 초등학교 학생 90명에 적용

- 시기 : 5~8월(세종과학예술 영재학교 징검다리 동아리), 8월(오사카축전 과학교실), 11월(고운고등학 교)

- 방법 : 영재학교는 동아리(징검다리) 부원을 중심으로 동아리 시간과 방과후 연구활동 시간에 적용 하였으며, 외국의 초등학교 학생은 ‘2016 오사카과학축전’에서 이틀간 매일 1시간씩 과학교실을 운 영하여 간단한 설명과 실습위주로 진행하였음. 일반계고의 경우, 방과후 시간에 방과후 수강학생들 을 대상으로 진행하였음.

○ 결과

영재학교 학생을 대상으로 적용한 결과, 문화재를 소재로 한 입체 명함을 제작하여 외국인과 일반인 들을 대상으로 공유하여 make movement를 전개하였음. 특히 5차시에서 프로그램의 실생활 활용방안 에 대해 토론하고 아이디어를 구상하는 과정에서 문화재를 이용한 입체 명함 제작, 입체 광고판 제작, 입체 학습자료 제작 등의 아이디어를 내고 직접 제작하는 과정을 거쳤으며, 제작결과를 주변에 공유하 였음. 공유의 범위를 넓히는 방법에 대해 고민하던중 ‘일본 오사카 축전’에서 독도를 비롯한 문화 유적 을 입체 명함으로 만들어 소개하면 좋겠다고 의견이 모아져 오사카 축전에 참가하여 일본 학생들과 일 반인들로부터 좋은 호응을 얻었음. 6차시에서 사진촬영장비의 한계를 파악하였는데, 현재 사용되고 잇 는 카메라는 구경이 커서 가까이 있는 피사체를 촬영하는데 문제점이 있다는 것을 알게 됨. 전문가 상 담을 통해 문제점에 대해 인정을 받았으며, 이에 대한 개선책으로 휴대전화에 사용되는 미니 카메라를 여러 대 연동하여 접사 촬영이 가능한 촬영시스템 개발을 위한 연구의 단초를 마련하였음. 또한 아두이 노를 활용하거나 프로그램을 개발하여 카메라를 컨트롤할 수 있게 할 필요성도 알게 됨

일반계고등학교 미술시간에 프로그램을 적용하여 평면적 성격의 ‘사진’이라는 매체에 입체적 효과를 주는 현대미술작가를 탐색하는 기회를 가지게 되었다. 렌티큘러를 활용한 동시대 스타 미술가의 ‘훔쳐 보기’ Concept이 렌티큘러 라는 새로운 재료를 통해 의미를 강하게 전달하게 됨을 알고 주제와 재료와 의 관계 이해 및 시각적 소통능력을 키울 수 있었다. 또한, 플립효과를 ‘반전성’ 또는 ‘훔쳐보기’식이라고 학습자 스스로 특징지었으며, 이러한 특징을 살릴 수 있는 미학적 탐구 능력을 신장할 수 있었다.

2) 영재학교 적용

1. 세종과학예술영재학교 동아리(징검다리) 대상 적용

가. 대상 : 동아리 부원 30명(동아리 부원은 아니지만 희망자 5명 포함) 나. 적용 시기 : 5~8월

다. 적용 방법 및 내용

- 동아리 활동 시간 및 저녁 시간에 적용. 2시간 연속 활동이 필요한 경우, 동아리 활동 1시간을 활용하고, 야간에 추가로 진행함. 조별 과제를 제시하고, 해결한 과제를 조별로 확인 받게 함.

- 연구 활동을 진행하면서 전문가 정보(장승호, 이상구 대표)를 학생들에게 제공하여 필요한 경우

전문가와 직접 전화 상담을 할 수 있도록 함.

- 전문가를 초청하여 연수를 실시함. 교사 및 학생이 모두 참여할 수 있도록 하였음.

2. 일본 오사카축전 ‘과학교실’ 참가 학생에 대한 적용 가. 대상 : 일본 초등학교 학생 90명(보호자도 참관) 나. 적용 시기 :2016. 8. 20.~8. 21.(2일간)

다. 장소 : 오사카, Herbis Hall 라. 적용 방법 및 내용

- STEAM 프로그램의 5차시가 ‘입체영상 제작 방법을 실생활에 적용하기’란 주제를 제시하고 학생 들에게 토의하게 하였음.

- 토의 결과, 입체 영상을 광고에 활용하기, 입체 학습자료 제작하기(등고선, 등압선 나타내기, 깊이 에 따른 해저 지형 나탄내기, 전동기 또는 발전기 모형 나타내기 등), 입체 명함 만들기 등의 아이 디어를 제시하였음.

- ‘입체 명함 만들기’란 아이디어에 들어갈 그림을 구상하게 함.

- 학생들은 우리나라 문화 유산, 독도, 좌우명, 가족사진 등이 들어간 입체 명함 제작

- make movement 전개 : 주변 학생들로부터 긍정적인 평가를 받았음 → 공유의 장을 좀 더 확장 하고자 오사카축전에서 ‘부스 운영’ 계획을 ‘과학 교실’로 전환 요첨함.

- 일본 오사카성, 유명 캐릭터, 연예인, 독도, 금관, 경복궁, 다보탑, 석가탑 등을 소재로 입체 영상 명함 만들기 과학교실 운영

- 시각의 형성 원리, 입체 영상의 원리와 역사, 렌티큘러 렌즈의 특징, 렌티큘러를 이용한 입체 영 상 제작 방법에 대해 안내하고, 입체 영상 제작 실습을 진행함. 언어의 장벽이 있었으나 2명의 동 시통역을 통해 의미를 전달함.

3. 입체 영상 제작 방법 개선: 과제 연구 가. 대상 : 영재학교 과학동아리 나. 시기 : 2016년 11월~

다. 주제 : 입체 영상 제작을 위한 사진 촬영 기법 개발 라. 연구 내용

- Parallel 방식 또는 Convergence방식 촬영 모두 순차촬영방식이므로 동적장면의 촬영이 불가함 - 좌측 첫 화면에서 우측 마지막 화면까지 위상차이가 있는 컷을 얻기 위해 카메라를 조합 할 때

평균 안간의 크기인 약 ‘65mm-2m’라는 일반적 규칙에 비추어 카메라 자체의 절대 크기가 너무 크므로 렌티큘러 입체사진의 특성인 중앙 위치와 좌ㆍ우에서 3개의 상을 맺도록 하기 위해서는 최소 8*3(24) ~ 적정 12*3(36) ~최대 24*3(72)의 위상차이가 있는 컷이 필요하지만, 현재 시판되고 있는 최소크기의 카메라도 이 조건을 충족하는 제 품이 없는 실정

- 카메라의 크기가 크기에 촬영장비의 카메라 배열방식이 수평리그 또는 직교리그방식이 사용되고 있으나 카메라의 절대 크기로 인한 문제로 인해 근본적 해결방안으로는 미흡한 실정

- 희망하는 학생들을 대상으로 연구 계획서를 작성하게 함.

- 전문가, 지도교사, 학생을 밴드로 형성하여 연구 지원 및 추진 - 근접 촬영 카메라 개발 및 구동 앱(프로그램) 개발

- 개발 기간 : 6개월(계획) - 전문가 : 장승호 대표

그림 2 병렬 방식(1) 그림 3 병렬 방식(2)

3) 일반계 고등학교 적용 1. 대상 : 고운고등학교 1학년 66명 2. 적용 시기 : 11월

3. 적용 방법 및 내용

가. 주제 : 렌티큘러를 이용한 입체영상 제작 나. 방법 : 방과후 시간에 적용

다. 내용 : 자신의 삶과 관련된 주제 탐색 능력, 새로운 표현 매체의 융합 능력 등 주제와 매체를 다 양한 방식으로 확장하여 창의적으로 작품을 제작하는 능력을 기를 수 있으며, 작품의 제작 과정과 결과에 대해서 스스로 성찰할 수 있는 기회를 갖도록 함

- 평면적 성격의 ‘사진’이라는 매체에 입체적 효과를 주는 현대미술작가를 탐색하면서 동시대 미술작 품을 감상

- 렌티큘러를 활용한 동시대 스타 미술가인 배준성의 ‘훔쳐보기’ Concept이 렌티큘러 라는 새로운 재료를 통해 의미를 강하게 전달하게 됨을 알고, 주제와 재료와의 관계 이해 및 시각적 소통능력을 키움

- 변화하는 시각문화 속에서 이미지와 정보, 시각 매체를 이해하고 새로운 가능성을 모색

- 서로의 작품을 공유하고, 그 과정에서 타인의 생각과 느낌을 이해하고 존중·배려하며 협력할 수 있 게 됨

- 플립효과를 ‘반전성’ 또는 ‘훔쳐보기’식이라고 학습자 스스로 특징지었으며, 이러한 특징을 살릴 수

있는 미학적 탐구를 하게 됨.

- 예를 들면, ‘꽃이 활짝 핀 모습’ 과 ‘꽃이 시든 모습’, ‘그릇 위에 싱싱한 사과의 모습’과 ‘사과가 사 라진 빈 그릇’ 사진을 가지고 인생무상을 비유적으로 표현하고자 함. 그러한 과정에서 자연스럽게 17세기 네덜란드의 바니타스 정물화에 대해서 리서치를 하게 되었으며, ‘시간성’과 ‘허무함’에 대한 시각이미지를 표현하였음.

4) 효과성 검증 방법 1. 태도 검사

가. 검사 도구 : 창의재단 제공 설문지 사용 나. 검증 방법 : 동일집단 사전사후 검사 다. 검사 결과

< 영재학교>

○ 대상 인원 : 30명(동아리 부원 및 희망 학생)

○ 검사 결과 : 아래 표와 같이 사전설문과 사후 설문의 문항 영역별 총점을 비교하였다.

영재학교의 경우, 모든 학생이 이공계로 진학할 학생이므로 장래희망을 알아보는 문항 39, 교과 선 호도를 알아보는 문항 39, 문항 40은 분석에서 제외하였다. 또한, 학생들이 기숙사 생활을 하므로 41번 문항도 제외하였다. 그리고, 수학과 과학 사교육을 알아보는 문항 42~47의 경우, 거의 대부분의 학생이 사교육을 받은 경험이 있는 것으로 나왔고 사전 사후 비교 분석의 의미가 없다고 판단되어 제외하였음.

구분 문항 1~37

영재학교 일반계고 비고

사전 3363 (75.7%) 4501(46.1%) 사후 3872 (87.2%) 7416(75.9%)

설문결과, 1번 문항 부터 문항 37까지의 설문결과를 비교해 본 결과, 사전 반응에 비해 사후 반응 결과의 총점이 더 컸다. 영재학교의 경우, 30명에 대해 37문항의 총점은 4440점인데, 사전 설문에서 반 응의 총점은 3363점으로 75.7%의 긍정적 반응이었으나, 프로그램을 적용한 후 실시한 사후 설문의 총 점은 3872점으로 87.2%의 더 높은 긍정적 반응을 얻었다. 따라서, 프로그램은 STEAM 태도를 변화시키 는데 적용될 수 있다. 일반계고의 경우도 마찬가지로 사후가 사전보다 월등히 높은 긍정적 반응을 보여 주었다. 영재학교와 일반계고의 비교에서 영재학교가 사전 사후 모두 높은 반응을 보였다. 그러나 사전 사후 변화량은 일반계고가 훨씬 차이가 나는 것으로 보아 일반계고에 적합한 프로그램이라 판단된다.

2. 만족도 검사

가. 검사 도구 : 창의재단 제공 설문지 사용

나. 대상 인원 : 프로그램 적용 학생 영재학교 30명, 일반계고 학생 30명

나. 연구 결과

1) 프로그램 개발 결과

○ 학생 참여도

- 프로그램의 전체적인 맥을 파악하기 전에는 학생들이 무엇을 수행해야 하는지에 대한 이해가 부족 하여 소극적인 참여가 있었으나 중반에 접어들면서 수업의 전체적인 흐름을 파악하게 되면서 적극적인 참여가 이루어질 수 있었음

- 자신의 작품을 만들겠다는 목표로 독특한 밑거림을 준비하였으며, 실패를 거듭하면서 입체감이 두 드러지게 나타나는 조건을 찾았음.

○ 학생 흥미도 및 만족도

- 학생 만족도는 매우 높았으며, 방과후에 실험실에서 혼자 또는 두 세명이 작품을 만들었음.

- 평면 사진을 입체로 변환시킬 수 있다는 데 대해 흥미가 높았으며, 실패를 거듭할수록 입체감이 높 은 영상을 제작하는 기법을 자세하게 익혔음.

- 스스로 수업을 통해 배운 것을 실습하는 단계를 넘어 자신이 알게 된 방법을 응용하여 다른 사람 들과 공유하는데서 더 큰 성취감을 얻었음.

- 획일적으로 모든 학급에 적용하기 보다는 관심있는 학생들을 중심으로 적용하는 것이 학습 참여도 를 높이고, 학생들을 몰입 상태로 이끌 수 있음.

○ 고민할 점

- 렌티큘러 렌즈, 고광택 인화지, 잉크, 프린터, 카메라, 카메라 레일, 코팅기 등 수업 활동에 많은 기 긱와 재료가 필요함.

- 특히, 렌티큘러 렌즈와 고광택 인화지는 값이 비싼편이라 프로그램을 운영하고자 할 때 비용부분도 고려해야하 것으로 판단됨. 최고의 해상도로 인쇄해야 하므로 잉크소모량도 만만치 않음.

2) 수업 활동 적용 결과

프로그램은 총 6차시로 압축하여 구성하였는데, 시각 형성과 입체의 원리(1~2차시), 입체영상 제작방 법(3~4차시), 입체영상 방법의 실생활 적용(5차시), 입체영상 제작 방법의 문제점 분석 및 개선(6차시)로 구성하였다.

교사 대상 평가를 거친 프로그램을 수정ㆍ보완하여 영재학교 2학년 동아리 부원과 일반계고 1학년 학 생을 대상으로 프로그램을 적용하였다. 영재학교는 동아리활동 시간에 일반계고는 방과후 학교 시간에 적용하였다.

특히, 수업 과정에서 감성적 체험이 진하게 나타난 부분은 렌티큘러 렌즈를 이용하여 만든 입체 명함 을 일본 오사카축전에서 전시하고 과학교실을 통해 다른 사람과 공유하는 과정이었던 것 같다. 이과정 은 진정한 make mavement임에 틀림없다. 또한, 렌티큘러 렌즈를 이용한 입체 영상 제작 기법을 미술

4. 결론 및 제언

○ 결론

‘과학으로 보는 입체 미술 여행 (Stereoscopic Art Travel by Science)’란 주제로 학습자의 출발점과 개 인차를 고려하여 창의적 문제해결력을 신장하고, 비판적 사고력과 감성적 체험을 할 수 있는 프로그램 을 개발하고 영재학교와 일반계고에 적용하였다.

개발하는 과정에서 연구회원뿐만 아니라 세종특별자치시내 초중고 교사를 대상으로 연수를 진행하였 고, 본 프로그램에 대한 의미와 가치를 간접적으로 평가 받는 과정도 거쳤다. 참여한 모든 선생님들은 프로그램의 융합적 요소가 각각 매우 중요하게 얽키설켜있어 융합적 사고력을 기르기에 적합하다는 평 가를 주셨다.

총 6차시로 구성된 프로그램을 영재학교 동아리와 일반계고 방과후 학급에 적용하였다. 적용 후, STEAM 태도 검사지로 동일한 대상에 대해 사전사후 검사를 실시하였다. 검사 결과 수업후에 STEAM 교육에 대해 긍정적인 태도변화가 나타났으며, 모든 학생이 프로그램에 만족하였다.

○ 제언

본 프로그램은 최소 6차시로 운영하기에는 어려움이 많다. 경험에 의하면 최소 10차시 이상은 되어야 한다. 즉, ‘렌티큘러 렌즈의 특성 학습 및 렌티큘러 렌즈로 입체영상 만들기’란 주제는 2차시로 편성되 어 있으나 사진촬영부터 인터레이싱, 출력, 전시 및 평가의 과정을 모두 의미있게 진행하기 위해서는 3~4시간 이상이 소요될 것 같다. 또한, 5차 ‘실생활에 적용’에서는 다양한 아이디어를 구상하고 적용하 기 위해서는 2~3차시가 필요하다. 마지막 6차의 경우, 촬영장비의 문제점을 분석하고 개선하기 위한 연 구 계획서를 작성하고 평가하는 내용을 포함해야 하므로 마찬가지로 2~3차시로 편성되어야 할 것 같 다.

본 연구에서는 최초 계획에서 약간 벗어나 과학과 미술, 공학 중심으로 융합된 프로그램을 개발하게 되었다. 수학과 사회 교과의 융합이 약했던 것이 아쉽니다. 특히 수학과의 융합은 충분한 가능성이 있 다고 보여진다. 공간도형, 기하와 같은 수학의 영역은 입체적 표현이나 플립을 통한 변화의 기법이 필 요할 것 같은 직감이 든다.

작품에 적용한 것은 한마디로 획기적이라 할 수 있다. 평면적 성격의 ‘사진’ 매체에 입체적 효과를 적용 한 배준성 화가의 ‘훔쳐보기’ 개념이 렌티큘러 렌즈라는 재료를 통해 강하게 전달될 수 있음을 보았고, 주제와 재료와의 관계 이해 및 시각적 소통능력을 키울 수 있었다. 학생들은 플립효과를 ‘반전성’ 또는

‘훔쳐보기’식이라 특징짓고, 이러한 특징을 살릴 수 있는 미학적 탐구를 진행하였다. 반전 속에서 인생 무상을 비유적으로 표현하고자 하였을 뿐 아니라 17세기 바니타스 정물화를 통해 ‘시간성’과 ‘허무함’에 대한 시각 이미지를 표현하는 창작 활동도 보여 주었다.

5. 참고문헌

김경집(2015), 생각의 융합-인문학은 어떻게 콜럼버스와 이순신을 만나게 했을까, 더숲.

김중복, 김현아, 김수경, 과학 교사를 위한 빛과 파동, 흥릉과학 출판사

이원석(2011), 옥외광고물의 효율적 관리정책 연구 - 포천시를 중심으로, 대진대학교 법무행정대학원 석 사학위 논문

능운(2011), 옥외광고물의 시각적 상징과 의미에 관한 연구 - 한국과 중국의 옥외광고물 비교 분석을 중심으로, 경기대학교 대학원 산업디자인학과

권규승(2010), 옥외광고물 효과측정에 관한 탐색적연구 - 서울지역 옥상광고를 중심으로, 한양대학교 언 론정보대학원

성수연(2010), Visual Pun 표현기법을 적용한 옥외광고디자인에 관한 연구, 건국대학교 디자인대학원 시각정보디자인 전공

박세환(2013). 홀로그램 디스플레이 기술 및 3D 입체영상 산업동향, HAYEON.

호요성, 강윤석 공저(2014), 3차원 입체 영상 처리기술, 진샘미디어.

[부록1] 현장적용 결과 요약

<STEAM 프로그램(수업) 현장적용 요약>

구분 STEAM

프로그램명 적용 학교명 적용

학년 적용 교과(시수) 적용 기간 수혜 학생 수

1

과학으로 보는 입체 미술 여행 (Stereoscopic Art Travel by Science

세종과학예술영재

학교 고2 과학(3)+미술(2)+정

보(1)+수학(1) 5.19~11.10 30

고운고등학교 고1 과학(3)+미술(2)+정

보(1)+수학(1) 5.19~11.10 30

과학교실 초 과학(0.5)+사회(0.5) 7.20~7.21 90

[부록2] 학생 산출물

○ 학생 아이디어 스케치 설명(노형준)

학생은 렌티큘러의 매체적 특징을 ‘반전성’이라 보면서 ‘줌인-줌아웃’효과도 내재한다고 설명하 였다. 무언가를 자세히 ‘들여다 본다’는 개념으로 ‘줌인-줌아웃’효과를 생각하게 되었다고 하면서, 학생들의 일상을 멀리서 볼때는 즐겁고 깔깔대는 모습의 ‘희극’으로 표현하고 가까이서 자세히 들 여다 볼때 입시와 성적에 서열화되는 고등학생들의 마음은 ‘비극’적이다 라는 컨셉으로 표현하고 자 하였다.

○ 학생 아이디어 스케치 설명(박건도)

박건도는 배준성 작가의 렌티큘러 작품을 스크랩하고 여인이 옷을 입은 모습에서 옷을 벗은 모 습으로 변환되는 과정에 대해 설명하면서 렌티큘러의 특성이 ‘훔쳐보게 하는’ 특징과 ‘지켜보게 하는’ 특징을 지니고 있다고 설명하였다. 그러면서 평소에 관심이 많았던 ‘삶과 죽음’에 대해서 컨 셉을 정하고 평소 잘 변하는 성질을 지닌 사과를 가지고 ‘삶과 죽음’을 시각화 하고자 하였다. 처 음엔 잘 변하는 성질인 사과를 싱싱할 때 촬영하고, 방에 그대로 두고 썩고난 후의 사과를 촬영 하여 죽음 후 사라지는 것에 대한 허무함을 표현하고 자 하였는데 친구들과 작품에 대해서 서로 토론을 하는 과정에서 사과가 창세기에서 인간의 원죄를 나타내기도 한다는 생각을 하게 되어 추 가적인 의미부여를 할 수 있었다.

그림 7 싱싱한 사과(사진) 그림 8 썩은 사과(사진)

그림 9 싱싱한 사과(플립) 그림 10 썩은 사과(플립)

○ 아이디어스케치 설명(최정우)

최정우는 세종시라는 지역의 특수성에서 ‘인공’과 ‘자연’에 자연스럽게 관심을 갖게 되었다고 설명 하면서 렌티큘러의 매체적 특징인 ‘반전성’을 활용하여 ‘인공’과 ‘자연’을 대립적으로 표현하고자 하였다. 작품에 대한 아이디어를 구체화 시키는 과정 속에서 다양한 작가들을 리서치하였는데 그 중에서 요즘 제2의 백남준이라고 불리 우는 미디어 아티스트 백남준의 작품들을 자연스럽게 접하 게 되었다. 이이남 작품에서는 시간에 따라 전통에서 현대로 변화하는 영상의 효과를 노렸다면

[부록3] 활동 사진

그림 13 연수(1) 그림 14 연수(2)

그림 15 과학교실(오사카 축전) 그림 16 과학교실(오사카 축전)

그림 17 전문가 면담(협의회) 그림 18 수업 활동(영재학교)

[붙임1] 수업지도안

1. 프로그램 개요

주제

과학으로 보는 입체 미술 여행

관련교과

고등학교 1학년 / 과학, 미술, 수학

학습 목표

내용 목표

• 입체 영상의 원리를 알 수 있다.

• 입체 영상을 제작할 수 있는 다양한 방법을 이해한다.

• 렌티큘러 시트를 이용하여 입체영상을 제작하고, 이를 응용하여 실생활에 활 용(광고, 학습 도구, 장식, 미술작품 창작 및 감상 등)할 수 있다.

과정 목표

• 눈이 입체 영상을 인식하는 원리를 설명할 수 있다.

• 입체 영상 제작 방법에 대해 조사하고, 장단점을 비교할 수 있다.

• 렌티큘러 시트를 이용한 입체영상 입체 영상을 제작하고, 실생활에 응용할 수 있는 방법을 고안할 수 있다.

STEAM 과목 요소

S 눈이 정보를 인식하는 과정, 반사 및 굴절법칙, 위상차

T 컴퓨터, 프로그램, 카메라, 렌티큘러 시트, 루미네이트, 프린터, 커터 E 사진 촬영, 인터레이싱, 켈리브레이팅

A 구도, 대비, 입체, 명암, 창작, 감상 M LPI, 해상도

개발 의도

인간의 눈은 양안 시차를 가지며, 이로 인해 뇌는 위상차가 다른 시각 정보를 입체로 인식하게 된다. 이러한 과정에 대한 명확한 이해를 바탕으로 입체감을 느낄 수 있는 정보를 생산해 낼 수 있는 기법에 대해 이해하고 직접 제작할 수 있도록 한다. 입체감을 느낄 수 있는 기법은 적정기법, 홀로그램 기법, 편광기 법, 렌티큘러 렌즈를 이용한 기법 등이 있다.

이러한 기법들의 핵심은 다양한 위상을 가진 시각정보를 이용한다는 것이다. 영화에 사용되 는 편광기법은 입체감을 느끼기 위해서는 편광 안경을 착용해야 한다는 불편함이 있고, 적응 이 어려워 어지럼증을 느끼기도 한다. 적청기법은 빨간색과 파란색의 안경을 착용해야 한다.

홀로그램은 1948년 영국의 물리학자 데니스 가보(Dennis Gabor)가 그 원리를 발견하여 노벨상 의 영예를 안았고, 1960년대 레이저의 개발로 본격적인 홀로그램의 응용기술이 발전되었으나 상용화되지는 않고 있다. 본 연구에서는 여러 가지 입체영상 제작 기법에 대해 장단점을 분석 하고, 무안경방식인 렌티큘러 렌즈를 이용하여 입체 영상을 제작하고, 입체 영상 기법을 적용 하여 실생활과 관련된 작품을 제작하여 전시하고 공유한다.

STEAM 단계 요소

상황 제시

• 눈이 입체감을 느끼는 원리는?

• 입체감을 줄 수 있는 방법을 조사하여 발표하고, 장단점을 조사해 봅시다.

• 실생활에 적용할 수 있는 입체 영상 작품을 제작하여 전시해 봅시다.

창의적 설계

• 입체감을 줄 수 있는 기법 조사하고, 장단점 분석하기

• 렌티큘러 방식을 이용한 입체영상 자료 만들기

• 실생활에 활용할 수 있는 입체영상 자료 만들기

감성

• 입체감을 줄 수 있는 자료를 만들기

2. 교육과정

차시 과목 교육과정 성취기준 STEAM 프로그램 성취 목표/요소

1~2

과학 [과1244-1] 눈에서 색을 인식하는 세포의 특성과 빛 의 3원색 사이의 관계를 설명할 수 있다.

 시각의 형성 : 눈의 구조와 기능, 색깔과 모양의 인식, 입 체의 인식 원리

 편광, 홀로그램에 의한 입체 : 파동의 종류, 전자기파, 편 광, 빛의 간섭

과학

[12융과04-01] 빛, 힘, 소리, 온도 변화, 압력 변화, 탄성파, 전자기파 등 자연계의 물리적 정보 발생 과 정을 통해, 아날로그 정보와 디지털 정보의 의미와 차이를 설명할 수 있다.

3~4

물리

[12

물리Ⅰ

03-02]

파동의 전반사 원리를 이용 한 광통신 과정을 설명할 수 있다

.

 빛의 반사와 굴절 : 굴절률, 굴절법칙

 볼록렌즈의 특성

수학

[12기하03-01] 직선과 직선, 직선과 평면, 평 면과 평면의 위치 관계에 대한 간단한 증명을 할 굿 있다.

[12기하03-02] 삼굿선의 정리를 이해하고, 이 를 활용할 굿 있다.

[12기하03-03] 정사영의 뜻을 알고, 이를 구할 굿 있다.

 반사의 법칙을 기하학적으로 표현할 수 있다.

기술, 가정

프로그램 활용 : Views aligner, Photoshop, 카 메라 사용법

 카메라의 활용 : 사진 촬영

 컴퓨터 활용 : 입력, 출력 장 치, 프로그램 활용

5 과학 미술

2009 개정 [미창232.] 새로운 매체의 표현 특 징을 활용하여 작품을 제작할 수 있다.

입체 영상 제작 원리의 활용(실 생활에 적용)

6 과학 공학

[과1244-2] LCD 등 영상표현 장치와 디지털 카메라 등 영상 저장 장치의 기초적인 원리를 설명할 수 있다.

[12융과04-01] 빛, 힘, 소리, 온도 변화, 압력 변화, 탄성파, 전자기파 등 자연계의 물리적 정보 발생 과 정을 통해, 아날로그 정보와 디지털 정보의 의미와 차이를 설명할 수 있다.

[12융과04-02] 정보를 인식하는 여러 가지 센서의 기본 작동 원리를 이해하고, 휴대전화, 광통신 등 첨단 정보 전달기기에서 정보가 다른 형태로 변환 되어 전달되는 과정을 설명할 수 있다.

 영상 저장 장치의 기본적인 작동 원리를 설명할 수 있다.

 소형 카메라의 병렬 연결로 얻어지는 정보의 처리 시스템 을 고안할 수 있다.

 카메라의 병렬연결 시스템 고 안 및 시스템 작동 앱을 개발 하여 입체영상 제작방법 개선 할 수 있다.

3. 차시별 계획 총괄표

차시 학습 내용

1~2 차시

소주제

입체의 원리와 입체 영상 제작 기법 비교 분석

Co 모든 동물이 입체감을 느낄 수 있을까?

- 곤충을 제외한 동물의 눈이 두 개인 이유는 무엇일까?

CD 사람의 눈은 어떻게 입체를 인식할까?

CD 입체 효과의 발전 과정에 대해 알아봅시다. (동영상)

ET (인터넷 게시판을 통해 미리 조별 과제 제시)입체 효과를 나타낼 수 있는 방법에 대한 조사 결과를 모둠별로 발표하고, 비교분석하여 장단점을 발표해 봅시다.(적청, 편광, 홀로그램, 렌티큘러 등)

3~4 차시

소주제

렌티큘러 시트의 특성, 렌티큘러 시트를 이용한 입체 영상 제작

Co 렌티큘러렌즈에 대해 알아봅시다.

CD 렌티큘러 렌즈를 이용한 입체효과: 3D effect, Flip, Zoom, Motion, Morphing

CD 빛은 성질이 다른 매질의 경계면에서 어떤 현상이 일어나나요?

- Light's refraction causes images to be sent into different eyes

Co 렌티큘러를 이용하여 입체 영상을 만들어 봅시다.

- 동영상 : 마술 렌티큘러 시트 동영상 - 동영상 : How Lenticular Posters Are Made

CD 렌티큘러를 이용하여 입체 영상을 만들기 위한 과정을 정리해 봅시다.

- 사진 촬영, 켈리브레이팅, 인터레이싱, 인쇄, 렌티큘러시트지 부착, 다듬기

CD 입체 효과를 위해서는 여러 장의 사진이 필요한 이유를 설명해 봅시다.

CD 켈리브레이팅이 필요한 이유를 설명해 봅시다.

CD 인터레이싱 과정에 대해 설명해 봅시다.

ET 자신이 찍거나 웹상에서 구한 그림으로 제작한 입체 영상을 관찰하고, 문제점을 수정하기 위한 방법을 제시해 봅시다.

5~6 차시

소주제

렌티큘러 시트를 이용한 입체 영상 제작 및 활용

Co 렌티큘러를 이용한 입체 영상을 실생활에 활용할 수 없을까요?

CD 렌티큘러 입체 영상의 장점을 설명해 봅시다.

CD 렌티큘러를 이용한 입체 영상을 활용하여 명함을 만들어 봅시다. 그러기 위해서는 명함의 앞면에 들어갈 그림을 어떤 것으로 하면 좋을까요?

ET 다른 사람들의 명함을 만들어 나누어 주고 렌티큘러를 이용한 입체 영상 제작

-작가 유현미, 작가 권오상 작품을 제시한다.

CD 사진의 ‘평면성’의 한계를 극복한 사례로 렌티큘러를 연결 짓는다.

ET 렌티큘러를 활용한 현대 작품을 검색 하고 발표한다.

ET 주제 설정 및 경험과 관련지어 발표하기

-가장 관심 있는 단어와 그 반대어를 생각해 보고 설정한 주제와 관련하여 나의 경험에 대한 이야기를 발표하기.

-이야기를 반영한 간단한 아이디어스케치 제작

CD 관련 작가 리서치 및 아이디어 반영

ET 탐색한 내용을 반영한 작품 제작을 한다.

ET 완성작품을 발표하고, 전달된 아이디어의 표현방식에 대해서 서로 비평해 본다.

7차시

소주제

입체영상 제작 방법 개선

Co 현재 사용되는 병렬카메라 또는 이동식 카메라는 가까이 있는 물체를 촬영하기에 는 구경이 너무 커서 원하는 위상의 사진을 얻기가 힘들다고 합니다. 어떻게 하면 가까이 있는 피사체에 대한 다양한 위상의 사진을 얻을 수 있을까요?

Co 입체 영상 제작을 위한 사진촬영 장비의 문제점에 대해 토론해 봅시다.

CD 휴대전화 카메라를 활용하고, 이를 통제할 수 있는 앱을 개발하면 어떨가요?

ET 과제 연구를 진행할 팀을 구성하고 연구계획서를 제출해 주세요.

4. 평가계획

연번 평가 기준 방 법

1 입체 영상 제작 기법의 특성을 분석하여 장단점을 도출하였는가? 수행 평가

2 렌티큘러 시트의 특성과 굴절법칙을 잘 이해하고 있는가? 지필 평가

3 입체 영상의 제작과정을 이해하고 있는가? 질문 평가

4 입체 영상의 완성도가 높은가? 산출물 평가

5 전달하고자 하는 작품의 주제와 렌티큘러의 매체적 특성을 관련지어 설명하는가? 수행 평가

6 산출물 제작 과정에 적극적인 태도로 임하는가? 관찰 평가

5. 차시(단계)별 교수 학습 과정

소주제 입체의 원리 차시

1~2/7차시

과목 (단원)

고등학교 1학년 과학(정보통신과 신소재), 미술(작품의 감상), 고등학교 1학년 수학(도형의 방정식)

교육

과정 눈이 정보를 인식하는 과정을 이해한다.

학습 목표

• 눈의 구조와 시각의 형성원리를 이해한다.

• 입체 영상 제작 기법을 관찰하고, 장단점을 분석할 수 있다.

학습

과정 교수학습 활동 준비물

도입 (5분)

Co 모든 동물이 입체감을 느낄 수 있을까?

- 곤충을 제외한 동물의 눈이 두 개인 이유는 무엇일까? (동영상 : 곤충의 눈으로 본 ‘색다른 세상’)

동영상

학습 활동 (25분)

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)

CD 입체 효과의 발전 과정에 대해 알아봅시다. (동영상) - 적청 방식을 이용항 입체 영상

- (동영상 : CD케이스로 3D 홀로그램 만들기 [섭이는못말려] ) - (동영상 : [정재민] 3D 영화, 편광의 원리로 살리는 입체감 ) - (동영상 : hand-drawn holograms)

- (동영상 : 렌티큘러 시트를 이용항 입체 영상

CD 입체감을 느낄 수 있는 방법에 대한 조사 결과를 모둠별로 발표하고, 장단점을 분석해 봅시다.

과제 동영상

마무리 (10분)

ET 가장 효율적이고인 입체 영상 제작 기법은 무엇이라고 생각하나요?

그 이유는?

지도상 유의점

Tip! 입체 영상 제작 방법과 과정, 효과 등을 고려하여 각각의 방법에 대한 장단점을 분석하여 발표하게 한다.

소주제 렌티큘러 시트의 특징 차시 3/7차시 과목

(단원)

고등학교 1학년

과학(정보통신과 신소재), 미술( 작품의 감상), 수학(도형의 방정식) 교육

과정 빛의 반사와 굴절 현상을 이해한다.

학습 목표

• 빛의 굴절 현상과 위상차를 이해할 수 있다.

• 렌티큘러 시트의 특징을 이해할 수 있다.

학습

과정 교수학습 활동 준비물

도입 (5분)

Co 이번 시간에는 렌티큘러렌즈에 대해 알아 보겠습니다. 먼저 렌티큘러 를 이용한 마술을 봅시다.

Co 렌티큘러 시트가 이용되고 있는 실생활의 예를 봅시다.

동영상 작품 체험

학습 활동 (25분)

CD 렌티큘러의 구조에 대해 알아봅시다.

CD 렌티큘러 시트를 이용하여 만들 수 있는 동적 효과 및 입체 효과의 종류는 다음과 같습니다.(렌티큘러 렌즈를 이용한 입체효과의 종류)

- 3D effect - Flip - Zoom - Motion - Morphing

CD 입체효과가 나타나는 원리는 무엇 때문일까요?

- 빛의 성질 : 반사와 굴절(Light's refraction causes images to be sent into different eyes)

학생활동지(

실험: 빛의 반사와

굴절)

마무리 (10분)

ET 그럼, 미리 준비된 재료로 렌티큘러 시트를 이용하여 입체 영상 을 만들어 봅시다.

렌티큘러시 트 인터레이싱

된 그림 코팅머신

작두 지도상

유의점 ^Tip!

소주제

렌티큘러 시트를 이용한 입체 영상 제작

차시

4/7차시

과목

(단원)

고등학교 1학년

과학(정보통신과 신소재), 미술( 작품의 감상) 교육

과정 정보화 기기를 다룰 수 있다.

학습 목표

• 입체 영상을 제작하기 위해 사진 촬영 및 인터레이싱 과정을 정확하게 수행할 수 있다.

• 렌티큘러 시트를 이용하여 입체 영상을 제작할 수 있다.

학습

과정 교수학습 활동 준비물

도입 (10분)

Co 렌티큘러를 이용하여 입체 영상을 만들어 봅시다.

- 렌티큘러 시트를 이용한 입체 영상 작품 감상 : (동영상 : How Lenticular Posters Are Made )

동영상

학습 활동 (70분)

CD 렌티큘러를 이용하여 입체 영상을 만들기 위한 과정을 정리해 봅시다.

- 사진 촬영

- 캘리브레이팅(Calibrator) - 인터레이싱(ViewsAligner)

- 인쇄(잉크젯 프린터 : Epson stylus 1390) - 렌티큘러시트지 부착(코팅 머신)

- 다듬기(코너 라운더) - 감상

CD 입체 효과를 위해서는 여러 장의 사진이 필요한 이유를 설명해 봅시다.

CD 켈리브레이팅이 필요한 이유를 설명해 봅시다.

CD 인터레이싱 과정에 대해 설명해 봅시다.

카메라 컴퓨터 프린터 고광택인화

지 프로그램

커터 코팅머신 코너라운더

PPT 학생활동지

마무리 (20분)

ET 자신이 찍거나 웹상에서 구한 그림으로 제작한 입체 영상을 관찰하고, 문제점을 수정하기 위한 방법을 제시해 봅시다.

입체영상 작품

지도상 유의점

Tip! 커터를 다룰 때 주의하도록 지도한다. 또한 렌티큘러 시트 모서리가 날까로우므로 다치지 않도록 예방교육을 한다.

소주제

렌티큘러 시트를 이용한 입체 영상의 활용

차시

5~6/7차시

과목

(단원)

고등학교 1학년 과학(정보통신과 신소재)

고등학교 1학년 미술창작 (Ⅱ. 매체와 표현 – 빛과 소리, 영상의 세계) 교육

과정 나눔과 배려를 실천할 수 있다.

학습 목표

• 산출활동의 본질을 이해하고 실생활에 응용할 수 있다.

• 자신의 작품을 공유하고 다른 사람에게 설명할 수 있다.

• 주제를 설정하고, 주제와 관련된 실제상황 또는 미술품을 검색하고 발표할 수 있다.

• 탐색한 내용을 바탕으로 렌티큘러를 이용한 입체영상물을 제작할 수 있다.

학습

과정 교수학습 활동 준비물

도입 (5분)

Co 렌티큘러를 이용한 입체 영상을 실생활에 활용할 수 없을까 요? (렌티큘러 입체영상 활용 방안 토의)

- 명함, 책갈피, 부채, 광고판, 작품 전시회

Co “사진이 회화가 될 수 있을까요? 또는 사진이 조각이 될 수 있을까요?”

-유현미의 작품 사진 제시 “이 작품은 회화인가요? 사진인가요?”

-권오상의 작품 사진 제시 “이 작품은 조각인가요? 사진인가요?”

유현미의 작품 권오상의 작품

CD “사진은 이처럼 평면적인 속성을 넘어서 또 다른 차원의 매체적 특징을 드러 내고자 했어요. 우리가 기존에 알던 사진의 특징인 ‘평면성’에서 벗어나 ‘입체 성’을 나타내고자 하는 노력들인 것이죠. 우리는 이러한 사진의 ‘평면성’의 한 계를 렌티큘러시트라는 매체를 통하여 극복해 보고자 해요.”

CD 학습목표제시

• 주제를 설정하고, 주제와 관련된 실제상황 또는 미술품을 검색하고 발표할 수 있다.

• 탐색한 내용을 바탕으로 렌티큘러를 이용한 입체영상물을 제작할 수 있다.

브레인 스토밍 파워포인터

학습 활동 (25분)

CD 렌티큘러를 이용한 입체 영상을 활용하여 명함을 만들어 봅시다. 그러기 위해서는 명함의 앞면에 들어갈 그림을 어떤 것으로 하면 좋을까요?

CD 렌티큘러와 옥외광고와의 만남 사례 동영상 제시

학생활동지

동영상 스마트 패드

“렌티큘러는 양안시차를 이용하여 보는 각도에 따라 달리보이는 매체의 특성을 활 용하여 요즘 창의적인 광고에 다양하게 사용되고 있어요. ”

“어른들은 쉽게 볼 수 없는 광고지만 아이들은 쉽게 볼 수 있는 광고예요. 왜그럴 까요”

“이 작품을 제작하기 위해 렌티큘러의 어떤 특징을 이용한 걸 까요?”

ET 렌티큘러를 활용한 현대 작품 검색 및 발표

“렌티큘러를 활용한 현대 작품들을 검색하고 그 표현효과에 대해서 발표해 보도록 합시다.”

“렌티큘러는 어떤 매체적 특성이 있나요?” “왜 그렇게 생각하나요?”

ET 주제 설정 및 경험과 관련지어 발표하기

“여러분에게 가장 관심 있는 단어와 그 반대어를 생각해 보고 각각의 사전적 정의 를 찾아서 학습지에 적어봅시다.”

“설정한 주제와 관련하여 나의 경험에 대한 이야기를 발표해 봅시다.”

“이야기를 반영한 간단한 아이디어스케치를 해보도록 합시다.”

ET 관련 작가 리서치

“선택한 주제를 이전에도 표현한 작가가 있나요?”

“주제를 전달하기 위해 어떤 방식으로 표현되어 있나요?”

ET 탐색한 내용을 반영한 작품 제작

“여러분의 아이디어를 반영하여 작품을 제작해 봅시다.”

-캘리브레이팅→인터레이싱→인쇄 과정 안내

ET 발표

“완성된 작품을 발표하고 전달된 아이디어의 표현방식에 대해서 서로 비평해 봅시 다.”

마무리 (10분)

ET  렌티큘러 렌즈로 입체 영상을 만드는 방법으로 우리가 표현할 수 있는 것에는 어떤 것이 있었나요?

ET 2차원을 3차원으로 나타내거나 변화를 나타내는 등의 방법은 그 자체 로 흥미롭지만, 이것을 활용하여 자신의 생각을 표현하기 위한 표현 기 법으로 활용될 수도 있음을 알았습니다.

ET 이러한 독특한 표현들은 인간 개인의 철학과 사상을 담기도 하여 작품 으로 인정 받기도 합니다.

작품

지도상 유의점

Tip! 학습자의 의견을 경청하고, 발전해 생각 수 있는 작품들을 안내하여 스스로 리 서치 할 수 있도록 한다.

Tip! 커터를 다룰 때 주의하도록 지도한다. 또한 렌티큘러 시트 모서리가 날 까로우므로 다치지 않도록 예방교육을 한다.

6. 학생 학습·활동지

3차시

3. 렌티큘러 시트의 특징

학생활동1

빛의 반사와 굴절

탐 구 활 동 안 내 서

♣ 제목 : 빛의 성질(굴절)

♣ 목표

1. 파동(빛)이 매질의 상태가 변하면 그 경계면에서 굴절됨을 안다.

2. 파동(빛)이 서로 다른 매질의 경계에서 굴절되는 이유를 안다.

3. 굴절의 현상을 실제 생활에서 체험하는 내용을 과학적 이론으로 설명할 수 있다.

♣ 준비물 : 탐구활동 안내서, 그릇, 동전, 물통, 레이저

♣ 탐구과정

탐구 1. 그릇 속의 동전

아래 그림과 같이 그릇 한가운데 동전을 놓고, 옆에서 보았을 때 동전이 살짝 보이는 위치에 시선을 둔다. 시선을 고정하고 그릇에 물을 천천히 부어가면서 동전을 관찰한다. 관 찰한 사실에 근거하여 보고서의 질문에 답한 다.

탐구 2. 수조속의 막대 관찰(휘어지는 연필)

아래 그림과 같이 수조에 물을 2/3정도 채 우고 막대기나 연필의 일부분을 잠기게 하면 연필이 휘어지게 보인다. 관찰 사실을 바탕으 로 보고서의 물음에 답하시오.

빛

♣ 유의점

ㆍ자유롭게 탐구 활동을 하되, 지나치게 소란하여 다른 사람에게 방해되지 않도록 한다.

탐 구 활 동 보 고 서

제 목 목 표

일 시 년 월 일 요일 교 시

평 가 / / / / / 학년 번 이름 : 1. 관찰 결과

가. 그릇속의 동전 관찰 결과를 쓰시오.

나. 수조속의 막대(연필) 관찰 결과를 쓰시오.

2. 분석 및 토의

가. 그릇속의 동전관찰 실험

① 그릇속에 물을 부었을 때, 동전이 눈에 보이는(빛이 광원에서 동전으로 동전에서 눈으 로 들어오는) 과정을 모눈 종이에 그리시오.(동전이 눈에 보이는 이유를 설명하는 것과 같음. 연필로 그린다음 색볼펜을 이용하여 깔끔하게 구별이 되도록 그리시오.)

② 눈에서 레이저 광선이 나간다고 가정할 때 레이저 광이 나아가는 경로를 나타내시오.

(빨강색)

나. 수조속의 막대(연필) 관찰 실험

① 수조속에 넣은 막대기(연필)가 휘어져 보이는(빛이 광원에서 막대기로, 막대기에서 눈 으로 들어오는) 과정을 빛의 진행과정으로 나타내시오.(연필로 그린다음 색볼펜을 이 용하여 깔끔하게 구별이 되도록 그리시오.)(모눈종이 활용)

② 눈에서 레이저 광선이 나간다고 가정할 때 레이저 광이 나아가는 경로를 나타내시오.

(빨강색)

다. 빛이 공기중에서 진행하다가 물속으로 들어가서 물을 통과하여 다시 공기중으로 나올 때까지 입사광, 반사광, 굴절광 사이의 관계를 그림으로 나타내시오.

<상황 제시>

물 공기

공기

5~6차시

5~6 렌티큘러 시트를 이용한 입체 영상의 활용

학생활동3

렌티큘러의 특징(매체적 특징) 찾기

<상황 제시>

우리는 이제 렌티큘러 시트를 이용하여 다양한 방법으로 변화하거나 깊이가 있는 영상을 만들 수 있습니다. 렌티큘러 시트를 이용한 입체 영상의 측징에 대해 알아봅시다.

▶렌티큘러를 활용한 작품을 검색해보고, 기존미술품과 색다르게 느껴지는 점을 구체적으로 서술하시오.

검색한 작품 사진 캡쳐, 인쇄후 오려붙이기

▷검색출처:

▷작가명:

▷주제를 전달하기 위한 렌티큘러의 기능 은?

검색한 작품 사진 캡쳐, 인쇄후 오려붙이기

▷검색출처:

▷작가명:

▷주제를 전달하기 위한 렌티큘러의 기능 은?

검색한 작품 사진 캡쳐, 인쇄후 오려붙이기

▷검색출처:

▷작가명:

▷주제를 전달하기 위한 렌티큘러의 기능 은?

검색한 작품 사진 캡쳐, 인쇄후 오려붙이기

▷검색출처:

▷작가명:

▷주제를 전달하기 위한 렌티큘러의 기능 은?

▶렌티큘러시트는 어떤 매체적 특징이 있나요? 어떤 내용을 부각시킬 수 있을까요?

5~6차시

5~6 렌티큘러 시트를 이용한 입체 영상의 활용

학생활동4

렌티큘러시트 ‘플립효과’에 자신의 아이디어를 접목하기

<상황 제시>

우리는 이제 렌티큘러 시트를 이용하여 다양한 방법으로 변화하거나 깊이가 있는 영상을 만들 수 있습니다. 이러한 영상 제작 기법을 활용하여 실생활에 유용하게 사용될 수 있는 작품을 제작해 봅시다.

■ 나에게 가장 관심있는 단어: ( ) 반대어:( ) 사전적 정의:

주제에 대한 나의 경험 이야기:

■ 제작을 위한 아이디어 스케치

아이디어 스케치

아이디어와 관련된 미학, 미술사, 현대작가 리서치

7. 참고자료

차시

1~2. 입체의 원리

참고자료

3D 입체 영상의 원리

□ 우리가 보는 입체의 세계

우선 사람이 세계를 3D로 인식하는 이유를 알아보자. 사람은 두 개의 눈으로 사물을 본다. 이 때 오 른쪽 눈과 왼쪽 눈으로 보는 사물은 차이가 있다. 앞에 놓인 물체를 오른쪽 눈을 가리고 왼쪽 눈으로 보고 다음에는 왼쪽 눈을 가리고 오른쪽 눈으로 보자. 두 눈이 보는 사물이 각각 다르다는 것을 알 수 있다. 6cm 정도 되는 두 눈 사이의 거리 때문에 이러한 차이가 생기고, 차이가 있는 두 눈의 2차원 영 상 신호가 뇌에서 합쳐져서 입체감, 원근감으로 완성되는 것이다.

그러므로 3D 영화를 즐기기 위해서는 좌우 차이가 있는 영상을 만들어야 하고, 두 눈이 이 영상을 각각 받아들여야 한다. 차이가 있는 영상 신호의 가장 원시적인 형태가 '애너그리프* (anaglyph)‘ 이미 지이다. 두 대의 카메라를 이용해 좌우의 차이가 있는 영상을 각각 붉은 색 필터와 푸른 색 필터를 이 용해 촬영한다. 이 영상을 겹쳐놓고 특수 안경으로 관찰하면 영상은 입체적으로 느껴진다. 특수 안경 은 한 쪽에는 붉은 필터, 다른 쪽에는 푸른 필터가 끼워 있으므로 붉은 필터로는 붉은 영상을 볼 수 없고, 푸른 필터로는 푸른 영상을 볼 수 없다. 두 눈에 각각 다른 영상이 들어오고 뇌에서 합쳐져 검 은 색의 3차원 영상으로 지각된다.

  두 대의 카메라를 이용해 좌우의 차이가 있는 영상을 각각 붉은 색 필터와 푸른 색 필터를 이용해 촬영한 소스 이미지

이 두 이미지를 겹쳐놓고 특수 안경으로 관찰하면 영상은 입체적으로 느껴진다.

□ 편광필터를 이용한 3D 영화

최근의 3D 영화는

편광필터

를 이용한다. 빛은

전기장

과

자기장이 진동을 하면서 전파되는 횡파의

일종인 전자기파이다. 이 때 전기장과 자기장의 진동 방향은 항상 수직을 이루며 그 크기는 같다. 전 기장이 진동하는 방향을 편광 방향이라고 한다. 우리 주위의 자연광은 제멋대로의

편광이 어우러져 있

는 편광 되지 않은 빛이다. 편광 필터는 편광 되지 않은 빛을 특정한 방향의 빛으로 선택적으로 통과 시켜 한 방향으로 편광된 빛을 만들 수 있다. 편광 필터를 이용한 3D 영화는 서로 다른 방향의 편광 필터를 통과한 두 개의 영상을 화면에 영사한다. 관객 역시 편광 필터 안경을 쓰고 영화를 관람해야

서로 90도 어긋나 있다. 편광필터는 다른 방향으로 편광된 빛을 통과시키지 못하므로 관객은 오른쪽 눈과 왼쪽 눈으로 차이가 있는 영상을 보게 되어 뇌는 영상을 입체적으로 지각하게 된다.  

편광의 원리 모형

편광필터는 편광 되지 않은 빛을 특정한 방향의 빛으로 선택적으로 통과시켜 한 방향으로 편광된 빛을 만들어 낸다. 이러한 방식은 두 대의 영사기가 필요한 반면에 영상이 한 개의 렌즈를 통해 1초에 144번 편광 방향이 번갈아 바뀌어 영사되는 Real D 방식은 한 대의 영사기로 입체 영상을 구현할 수 있다. 편광 안경이 아닌 액정 셔터 안경으로도 3D 영화를 즐길 수 있다. 액정에 일정 전압이 걸리면 불투명해지는 성질을 이용한다. 시점의 차이가 있는 영상을 컴퓨터가 교대로 보여주고 이와 동조해 좌 우 안경이 꺼졌다 켜졌다 하여 두 눈이 다른 영상을 보게 하여 입체로 지각할 수 있다.

□ 안경이 필요 없는 3D

안경이 필요 없는 3D 구현 방식에는 렌티큘러나 시차장벽과 같은 광학판을 부착하는 다시점 표시기 술, 집적 영상, 체적 영상, 홀로그램 등이 있다. 렌티큘러 시트나 시차장벽 플레이트를 이용하면 영상 을 왼쪽 눈의 영상은 왼쪽 눈에 오른쪽 눈의 영상은 오른쪽 눈에 각각 분할하여 표시하여 입체감을 느낄 수 있으나 화면에 수직한 좁은 각도의 영역에서 관람해야 한다. 집적 영상 방식, 체적 영상,

홀로 그램

은 사물을 3D로 인식하는데 보다 적합한 방식이지만 높은 기술력을 요구해 아직은 실용화에 한계가 있다.

□ 일상생활에서 볼 수 있는 편광의 예 가. 선글라스

여름이면 뜨거운 햇빛을 가리는 용도로 쓰이는 선글라스. 요즘은 멋을 내는 패션의 용도로도 사용되 기에 거리에 선글라스 쓴 사람들

을 심심찮게 볼 수 있는데,  선글 라스는 도대체 무슨 원리로 눈부 심을 가려주는 걸까? 선글라스는 우선 햇빛 속에 들어 있는 자외선 을 차단한다. 또한 강렬한 빛으로 부터 눈을 보호할 뿐 아니라 특정

한 진동수의 빛을 제거하기도 한 편광 선글라스 착용 전․후의 수면 반사

다. 선글라스에 채택되는 편광렌즈는 수직방향으로 편광된 빛만이 통과할 수 있도록 그 각도가 고정되 어있다. 따라서 편광 선글라스를 쓰면 빛이 수평으로 반사되는 호수표면, 자동차 후드, 아스팔트 등을 큰 불편 없이 볼 수 없다. 그러나 수직한 건물 외벽에서 반사되는 빛은 선글라스를 통과해 그대로 들 어온다는 단점도 있다.

편광선글라스 착용 전․후의 시야 나. 편광현미경(Polarized Microscope)

여러 가지 물체가 혼합된상태의 견본에서 각 물체마다 빛의 진동하는 방향이 다른 점을 이용하여 어떤 각도에서 한 가지 물질만을 관찰한다거나 혹은 어떤물 질이 혼합되어 있는가를 알아내는데 사용된다.

앞서 설명한 바와 같이 일반광선이 편광판을 지날 때 어느 일정한 방향으로 진 동하는 빛만이 통과되며 이 빛이 다시 2중굴절 프리즘(NormaskiPrism)을 통과할 때 프리즘의 특성으로 인하여 진동 에 의한 한 방향의 빛과 굴절에 의 한 다른 한 빛으로 분리된다. 이 두 빛이 물체에 부딪친 후 다시 반대작

용을 하는 특수프리즘에 의하여 합쳐지면서 간섭현상이 생기는데 이때 물체의 높낮이의 차이, 투명한 성질 때문 에 식별이 곤란한 물체가 선명하게 나타나게 되며 분석 기에서 편광된 빛의 방향을 맞추어 우리 눈에 보이게 된 다.

□ 3D 입체영화의 원리 :

http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2446616&cid=51638&categoryId=51638#api

□ 3D 입체 기술 개요

○ 3D 입체 영상을 지칭하는 한글 용어로는 ‘3D 입체 영상’, ‘3D 영상’, ‘입체 영상’

등이 사용되고 있으며, 영문으로는 ‘3D Film(Cinema)’, ‘Stereoscopic 3D Film(Cinema)’, ‘Stereoscopic Film(Cinema)’ 등의 용어가 사용되고 있음. 다만 ‘3D’라 는 용어는 3차원 값을 갖는 컴퓨터 그래픽(CG)을 지칭할 때도 사용되어 혼동을 일으킬 수

편광 현미경

편광현미경(좌)과 일반현미경(우)로 본 섬 록암

되고 있음. 본 보고서에서는 3D 입체 콘텐츠와 함께 3D 입체 콘텐츠 제작 기술에 초점을 맞추고 있음

□ 3D 입체 영상의 구현 원리 (1) 3D 입체 영상의 지각 원리

인간의 눈은 좌우 65mm의 간격을 두고 떨어져 있어, 사물의 원근감을 지각할 수 있음.

65mm의 양안시차(binocular disparity) 때문에 두눈은 미세하게 다른 각도의 영상을 보게 되며, 두 이미지는 시신경을 통해 뇌의 시피질(visual pathway)로 전달되어 하나의 영상으로 융합됨.

이 과정에서 인간은 입체감을 지각하게 됨

그림 96 입체 영상의 지각 원리 (2) 3D 입체 영상의 재생(display) 방식

- 입체 영상 구현은 인간이 두 개의 눈으로 입체감을 지각하는 원리와 유사하게 두 개의 카메라 렌즈를 통해 좌우 영상을 동시에 촬영하고, 여러 가지 종류의 방식으로 이를 재 생하는 것을 통해 이루어짐

- 입체 영상의 재생 방식은 크게 안경을 착용해야만 하는 안경 방식과 무안경 (auto-stereoscopic) 방식으로 나뉨. 안경 방식은 다시 애너글리프(anaglyph), 편광 (passive), 셔터(shutter)로 구분되며, 무안경 방식은 렌티큘러(lenticular) 렌즈, 시차 배리 어 방식으로 구분됨

- 무안경 방식은 안경 방식에 비해 기술적으로 구현하기가 힘들고 단말 및 장비의 생산 단가도 높아, 현재 입체 영상 재생 방식으로는 대부분 안경 방식이 사용되고 있음. 무안 경 방식은 당분간 안경을 쓰고 볼 수 없는 휴대용 디스플레이나 야외용 디스플레이 등에 만 제한적으로 사용될 것으로 전망됨

그림 97 입체 영상 기술의 역사

차시

3. 렌티큘러 시트의 특징

참고자료

Brief description of lenticular technology

Though I promised do not go in any complicated details, but there is some basic information about 3D lenticular technology should be mentioned.

As it is we know, human’s eyes see the world in three dimensions, because each eye sees the world under its particular angle of view, in other words sees the image a little bit different not like another one. This difference is in a certain shift between the objects on a horizontal. And closer objects are shifted more, than the remote ones (picture 2.1).

그림 98

Picture 2.1

^{그림 99}

Picture 2.2

The paper with printed interlaced image strongly fastens by an adhesive layer with a lenticular lens sheet, and the cylindrical parallel lenses will decode the interlaced images ready for recognition of a three dimensional picture.

It works in the following way: Both images are divided to the thin stripes with the width equal to a half of T - distance (picture 2.3). Each lens should be placed above the correlative image stripes from the left and right side images. The left image stripes have to be placed to the right from an optical axis of each lens, and the right ones have to be placed to the left from the optical axis of each lens (picture 2.3).

Hence, it is necessary to give the left image for the left eye, and right for right one in order that the man could sense a three dimensional picture. In other words it is necessary for us to combine and to code the visual information for the both eyes, and then, by using the decoding device to decode this information and to transport the appropriate information to each eye. All the technologies of 3D pictures manufacture are based on this principle.

In our case to decode the information we are going to use a lenticular lens sheet. A lenticular lens sheet itself represents a transparent plastic, which is flat on one side and covered with a number of parallel cylindrical lenses on another side. There is an adhesive layer put on flat part of a lenticular lens sheet, which is closed by a transparent protective film and could be easily removed (picture 2.2).

And now looking at a lenticular 3D picture each eye sees the appropriate image and that creates the third dimensions illusion.

Of course, it is a pretty much simplified scheme. On practice the best results could be achieved by combining not just two images but from eight to twelve and even more images.

It is so because of the use of two images only gives an instant image flipping. And if we use more images they will replace each other smoothly and imperceptibly. Besides, another interesting effect appears and it looks like there is an opportunity to observe an object from the different points of view.

그림 100

Picture 2.3