태블릿(tablet) PC는 PC와 스마트폰의 중간 단계인 디지털 기기 융합 제품으 로, PC를 사용하기 위하여 터치스크린(touchscreen)이나 스타일러스(stylus) 기능과 모바일 컴퓨터 기능을 갖춘 개인용 컴퓨터입니다.1) 태블릿 PC의 크기 는 작은 노트북이나 넷북 정도에 해당되며 그 기능은 스마트폰의 기능을 모두 가지고 있는 형태를 가지고 있습니다. 이러한 태블릿 PC의 장점은 크기가 작기 때문에 일반 PC나 노트북보다는 휴대하기가 편리하고 스마트폰 보다는 화면이 크므로 키보드 사용이나 이미지나 동영상 등을 볼 때 크게 볼 수 있다는 점입 니다. 대표적인 태블릿 PC로는 애플사에서 만들어서 판매하고 있는 iPad나 삼 성에서 만들어서 판매하는 갤럭시 노트와 같은 기기들이 있습니다. 최근에는 태블릿 PC를 통한 통신 서비스가 제공되고 있으며 교육부에서는 디지털교과서 를 태블릿 PC에서도 사용할 수 있도록 서비스할 예정입니다.
태블릿 PC는 스마트폰에 있는 모든 센서의 기능을 가지고 있기 때문에 최신 기술들이 스마트폰에 적용될 때마다 태블릿 PC에도 그 기능이 적용되고 있습 니다. 또한 근래에는 다양한 멀티미디어 콘텐츠들이 만들어지고, 유투브와 같은 사이트를 통해 공유되고 있어 누구나 자신이 원하는 멀티미디어를 즐길 수 있 는 환경이 만들어지고 있습니다. 특히, 이러한 멀티미디어를 태블릿 PC에 저장 하는 것뿐만 아니라 Wifi 환경에서의 멀티미디어 전송 및 스마트 폰과 연결하 여 데이터를 주고받는 활동이 가능해 짐으로써 스마트폰과 태블릿 PC의 사용 도는 점점 높아지고 있는 추세입니다. 태블릿 PC의 경우 블루투스 기능을 이용 한 마우스나 키보드를 연결할 경우 일반적인 넷북과 비슷한 기능으로 사용할 수 있어서 회의나 학습 등의 작업에도 많이 활용되고 있는 상황입니다. 스마트 폰과 태블릿 PC는 현대 과학기술이 집약된 기기들이며, 단순히 과학기술만이 적용된 것을 넘어서 사람이 쓰기 편리한 형태, 사람이 보기에 편리한 화면과 화면구성, 아이콘의 형태 및 터치 방식 등 다양한 입출력 방식이 개발되고 있 습니다. 태블릿 PC처럼 인간의 생활 곳곳에서 활용되고 있는 기기들은 인간의 행동양식이나 대화방식을 이해하고 이를 고려한 디자인이 필요합니다. 인간과 직접적인 상호작용이 이루어져야 하므로 태블릿 PC를 개발할 때는 다양한 학 문의 융합이 필요하며, 인간의 지식과 감성을 반영한 형태의 기기로 만들어야 합니다.
따라서 본 교재는 태블릿 PC에 적용된 다양한 과학기술의 지식과 이해를 활동 을 통해서 학습하고 이를 토대로 여러분들만의 다양한 시스템이나 제품을 설계 하는 활동을 하도록 구성되어 있습니다. 융합기술의 집약체인 태블릿 PC에 대 한 학습을 통해서 창의적이고 융합적인 안목과 문제해결력을 길러보시기 바랍 니다.
본 교재는 크게 2가지 주제로 이루어져 있습니다.
각 주제별로 주요 활동을 살펴보면 다음과 같습니다.
주제 주요활동
늘였다가 줄였다가 신기한 두 손가락
상황제시 월리를 찾아라
창의적설계 태양계 행성 크기 비교 앱, 아띠를 찾아라
감성적체험 핀치 투 줌 놀이 아이디어
인터페이스
상황제시 나도 아이언맨!
창의적설계 미래의 아이언맨 인터페이스 뉴스 제작
감성적체험 영화속에 등장한 미래 기술
늘였다가 줄였다가 신기한 두 손가락
- 핀치 투 줌 기술의 원리를 이해할 수 있다.
- 태양계 행성의 크기를 비교해보고, 비율로 나타낼 수 있다.
- 핀치 투 줌 기술을 활용한 애플리케이션을 실행하고 관련된 놀이를 하고 새로운 놀이 아이디어를 발표할 수 있다.
월리를 찾아라
여러분은 “월리를 찾아라”라는 책을 아시나요? 1980년대 후반부터 1990년대까지 유행했 던 책으로 그림 속에서 월리를 찾는 책이에요. 월리는 검은 뿔테 안경을 쓰고 빨간색 줄무 늬 티셔츠와 청바지를 입은 키가 큰 남자의 이름이에요. “월리를 찾아라”(원제: Where's Wally?, 미국/캐나다: Where's Waldo?)는 영국인 삽화가 마르틴 핸드포드가 만들어낸 어린 이 서적 시리즈에요. "월리를 찾아라" 시리즈의 첫 번째 책은 1987년에 출시되었고 많은 나라에서 큰 인기를 얻게 되었죠. 월리를 찾아라는 사람들속에 있는 월리를 찾아보는 그림 책이예요. 월리가 너무 작고 사람들이 많아서 찾기 힘들었어요.
<조선 숙종시대의 행사장면(기사계첩)>
◆ 위의 그림에서 모자를 쓰고 주황색 옷을 입은 신하를 찾을 수 있나요?
◆ 어떻게 하면 쉽게 찾을 수 있을까요?
◆ 화면을 크게 하는 방법에는 어떤 것들이 있을까요?
◆ 테블릿 PC에서 화면을 크게 하는 방법에는 어떤 것들이 있을까요?
테블릿 PC 기술 원리 살펴보기
핀치 투 줌 기능은 손가락 두 개를 줄이거나 늘려서 화면을 확대하거나 축소하는 기능을 한 다.
테블릿 PC를 사용하여 핀치 투 줌 기능을 직접 사용해보고 원리가 무엇일지 생각 해 봅시다.
핀치 투 줌 기능이란 무엇인가요?
드래그와 핀치를 구별하여 화면을 터치해 봅시다.
손가락 한 개 사용 손가락 두 개 사용
명칭 드래그 핀치 투 줌
작동원리 화면에 손가락 하나를 터치 화면에 두 손가락을 동시에 터치
인식원리 처음 포인트의 위치와 드래그 중의 위치의 거리를 비교
터치 순서에 따라 순서를 부여하고 이를 이용하여 두 포인트 좌표를 가지고 두 포인트 간의 거리를
측정
두 손가락의 거리 차이에 따라 달라지는 지구의 모습을 그 려 봅시다.
화면에 각각 손가락 한 개와 두 개를 사용했을 때 차이점을 이야기 해 봅시다.
태양계 그림에서 두 손가락의 길이에 따라 태양계의 모습이 어떻게 달라질지 예 상해 봅시다.
두 손가락을 각각 1cm, 2cm, 3cm 벌려서 지구의 비율이 어떻게 달라지는지 비 교해 보고 실제 크기로 그려봅시다.
화면에 보이는 실제 지구의 크기 화면에 보이는 실제 지구의 크기
처음 지구
1cm 늘린 지구
2cm 늘린 지구
3cm 늘린 지구
두 손가락을 벌리거나 오므리는 정도에 따라 화면의 비율은 어떻게 달라지는지 설
명해 봅시다.
태양계 행성의 크기 비교하기
다음 표를 보고 물음에 답해 봅시다.
명칭 크기(반지름) 명칭 크기(반지름) 명칭 크기(반지름)
태양 695,000km 수성 2,439km 금성 6,052km
지구 6,378km 화성 3,390km 목성 71,492km
토성 60,268km 천왕성 25,559km 해왕성 24,764km
◇ 지구보다 큰 행성과 작은 행성으로 분류해 봅시다.
·큰 행성 -
·작은 행성 -
◇ 행성을 큰 것부터 순서대로 나열해 봅시다.
지구의 반지름을 1로 보았을 때, 태양과 각 행성의 반지름을 구해봅시다.
명칭 크기(반지름) 명칭 크기(반지름) 명칭 크기(반지름)
태양 수성 금성
지구 화성 목성
토성 천왕성 해왕성
태양과 각 행성의 크기를 다른 방법으로 나타낼 수 있는지 생각해 봅시다.
태양계 행성 크기 비교 애플리케이션을 실행해 봅시다.
핀치 투 줌 기능을 활용한 애플리케이션 실행하기
1. 태양계 행성 중 지구를 클릭하면 지구가 중앙에 오게 됨.
2. 핀치 투 줌 기능을 활용하여 손가락을 벌리면 지구가 커짐.
3. 반대로 핀치 투 줌 기능을 활용하여 손가락을 줄이면 지구가 작아짐.
4. 크기 변화를 시킬 때 오른쪽에 몇 배가 커지는지, 지름이 얼마나 되는지 표시가 됨(몇 배, 지 름)
5. 크기 변화를 시킬 때 태양계 행성과 같아지면(초록색 표시가 나면서
행성이름, 지름 크기, 지구와의 비율이 표시되어 지구와 크기 비교를 할 수 있음) 6. 초기화를 시키면 원래 크기대로 돌아감.
◆ 핀치 투 줌 기능을 사용한 애플리케이션의 특징을 말해보자.
◆ 애플리케이션의 실행방법을 배워 봅시다.
◆ 태양계 행성 크기 비교 애플리케이션을 사용해보고 특징을 말해봅시다.
1. 화면에서 보이는 과거의 단체 사진을 본다.
2. 확대와 축소를 반복한다.
3. 사진 속에 있는 우리 반 친구를 찾는다.
4. 3명의 친구(총 3장)를 다 맞춘 친구는 선생님께 정답을 제출한다.
5. 가장 빠르고 정확하게 맞춘 사람이 승리한다.
“아띠를 찾아라” 놀이를 해 봅시다.
“아띠를 찾아라”라는 의미를 예상해 봅시다.
“아띠을 찾아라” 놀이 방법을 배워 봅시다.
“아띠을 찾아라” 놀이를 하고 느낀 점을 말해 봅시다.
핀치 투 줌 기능을 활용한 새로운 놀이 아이디어를 적어 봅시다.
놀이 이름 준 비 물
놀이 방법
친구들의 아이디어를 듣고 어떤 아이디어가 재미있고 독창적인지 이야기해보세요.
핀치투줌(Pinch to zoom)
지난 7월 모바일 업계를 떠들썩하게 한 판결이 있었다. 애플의 스마트폰117 `화면 크기를 키우거 나 줄이는 방법`에 대한 특허가 무효로 확정된 것이다. 이 기능은 애플이 삼성전자에 지리하게 제 기한 특허 전쟁의 핵심 쟁점 중 하나였다.
바로 `핀치 투 줌(Pinch to zoom319)` 기능이다. 일종의 멀티 터치 기능으로 화면 속 이미지를 엄 지와 검지로 벌리듯 확대하거나 조이듯 축소하는 것을 일컫는다. 손가락 하나로 화면을 위·아래로 끌어가는 기능도 포함한다. 애플은 핀치 투 줌을 기술적으로 `화면 움직임을 위한 애플리케이션 프 로그래밍 인터페이스(API)`라 규정했다.
애플은 핀치 투 줌 기능에 대한 특허권을 강하게 주장해 왔다. 일상적으로 스마트폰117 화면을 조 작할 때 가장 많이 쓰이는 기능 중 하나란 점에서 재판 추이를 지켜보는 사용자들의 관심도 높았 다.
결국 지난해 8월 미국 캘리포니아 새너제이 북부지방법원이 삼성전자 제품 13종 가운데 12종이 애 플의 특허를 침해한 것으로 보인다며 10억5000만달러(약 1조1679억원)를 물어 줘야 한다고 판결했 다. 삼성전자에 큰 타격이 예상됐다.
하지만 미국 특허청(USO221TO)은 지난해 12월 애플의 핀치 투 줌 특허권이 법률 효과를 생기지 않는다고 잠정적으로 결정한 뒤 지난 7월 이를 확정했다. 지난 3월 미 새너제이 북부지방법원은 삼 성전자에 물린 손해배상액을 5억9950만달러(약 6666억4400만원)로 줄였다. 오는 11월 손해배상액 을 다시 산정하기 위한 재판이 열린다. 애플이 핀치 투 줌 특허의 유효성을 입증하지 못하면 삼성 전자가 내야 할 손해 배상액이 줄어들 수 있다.
유효정기자 출처 : http://www.etnews.com/news/special/2815326_1525.html 전자신문
여름밤 행성 ‘과일놀이’
한적한 시골의 여름 저녁은 아름답다. 가족과 도란도란 이야기꽃을 피우다 보면 어둑해진 하 늘에 별이 찾아든다. 잠시 우주선을 타고 있다는 착각이 든다. 푸른 행성 지구호!
그런데 우리는 지구 근처 이웃들에 대해 얼마나 알고 있을까. 태양계의 규모는 얼마나 될까.
태양과 그 둘레를 도는 아홉 행성, 소행성, 혜성 등이 모여 태양계 가족을 이룬다. 학창시절 외 웠던 ‘수금지화목토천해명’만 기억나는 정도라면 괜히 책을 뒤져 보았다가 천문학적인 수치에 더 골치 아플 수 있다. 과일과 비교하며 행성들의 크기를 쉽게 알아보자.
아홉 행성 가운데 제일 덩치가 큰 것은 목성이다. 목성을 수박에 비유한다면 두 번째인 토성은 멜론 정도이다. 천왕성은 제사상에 올리는 조금 큰 배가 적당하다.
해왕성은 천왕성보다 조금 작으므로 사과가 좋을 것 같다. 우리 지구는 어떤 과일일까? 목성보 다 11배가량 지름이 작으므로 방울토마토가 어울린다.
행성크기순으로 계속 정해 보면 방울토마토보다 살짝 작은 포도는 금성이고, 체리는 화성, 앵두 는 수성쯤으로 한다. 제일 작은 명왕성은 적당한 것이 쉽게 떠오르지 않는다. 앵두를 먹고 남은 씨 정도라고나 할까.
만약 키가 2m 이상이라고 알려진 농구 선수 서장훈이 9개의 행성 과일을 바구니에 담고 서 있 다면, 태양의 지름은 그의 키 정도 될 것이다.
무더운 도시의 여름을 이기는 데에 행성 과일을 권해 본다. 더위에 약한 아빠에게는 시원한 목 성표 수박, 토성만큼 예쁜 엄마에겐 멜론, 샛별처럼 멋진 아이들에겐 금성 포도가 어떨까?
최근 새로운 행성 후보가 발견되었다는 소식이 들렸다. ‘2003 UB313’이라 이름 붙은 이 천체는 명왕성보다 2배나 먼 거리에 있고 크기는 명왕성보다 조금 큰 것으로 추정된다.
행성 식구가 하나 더 늘어날지 두고 볼 일이다. 물론 어울릴 과일을 정하는 것도 고민스러울 것 같다.
김지현 현암사 별학교 교장 출처 : http://www.dongascience.com/news/view/-63880/bef 동아 사이언스
인터페이스(Interface)
인터페이스의 기술이 어떻게 변해 가는지 알아보자.
나도 아이언맨!! 아이언맨의 슈트는 어떻게?
아이언맨 속에 등장하는 슈트는 어떻게 움직일까요? 주인공인 스타크가 컴퓨터인 자비스와 어떻게 소통하고 있나요? 여러분도 과학자가 되어 미래의 아이언맨을 구상하여볼까요?
이미지 출처 : 전자신문1)
아이언맨의 슈트가 움직이는 이유를 생각해 봅시다.
인터페이스
인터페이스에 대해 알아봅시다.
사물 간 또는 사물과 인간 간의 의사소통이 가능하도록 일시적 혹은 영속적인 접근을 목적 으로 만들어진 물리적, 가상적 매개체를 의미한 다.
인터페이스에는 컴퓨터뿐 아니라 유선 무선 네 트워크도 모두 해당된다.(위키백과)
다음에 제시된 용품들의 특징을 파악하고 어떻게 움직일 지 생각해 봅시다.
데스크탑
출처 : 전자신문2)
태블릿 PC
출처 : IT 동아3) 아이언맨 슈트
위의 용품들은 어떤 특징을 가지고 있나요?
위의 용품들은 어떤 방법으로 작동될까요?
인터페이스 기술 변천사
다음 각 그림에 사용된 인터페이스 기술을 써 봅시다.
저항막 방식 정전용량 방식 적외선 방식 초음파 방식
터치방식
손가락, 펜 손가락 손가락 손가락, 펜
빛 투과율 85%이하 90%이상 100% 92%이상
장점 저비용 높은 투과율과
내구성 대형 사이즈 유리 대형 사이즈 유리 단점 낮은 투과율과
내구성
장갑, 손톱 등에
반응 안함 고비용 센서, 액체, 오염에
취약
터치해상도 Best Best Better Good
멀티터치 가능 가능
적용분야 네비게이션, 휴대폰, PDA 게임기
카오스크, ATM,
휴대폰, 게임기 POS,게임기 카오스크, ATM 전자칠판
손가락의 움직임만으로 자신의 컴퓨터를 제어하는 기술
촉감을 이용해 어떤 기기를 제어하는 기술
미래의‘아이언맨’ 인터페이스기술 구상하여
영화 ‘아이언맨’에 등장하는 인터페이스 기술을 찾아서 정 리해 봅시다.
아인언맨 제작자가 되어 새로운 인터페이스 기술을 구상 하여 봅시다
인터페이스명 제작 의도
내용 및 특징
기술 설명
그림
영화 속에 등장한 미래 기술
1. 인공지능(AI, artificial intelligence) 컴퓨터 시스템
기본적인 지식을 가진 로봇이 스스로 배우고, 생각하고, 행동할 수 있게 된다면 어 떻게 될까. 터미네이터 영화 속에서나 볼 수 있던 스카이넷의 초기 버전이 등장하게 되는 셈일까?
일본 과학자들이 마침내 판도라의 상자를 열었다. 스스로 과거 경험에서 배우고, 생각하고, 행동하는 인간과 같은 사고 패턴을 가진 로봇을 개발해 냈기 때문이다.
도쿄공업대학 하세가와[http://haselab.info/soinn.html] 랩(Hasegawa Lab, 東 京工業大学 像情報工学研究所)에서 지난 주 공개한 이 시스템은 SO 221INN(Self-Organizing Incremental Neural Network)라는 다이나믹 인공지능 시 스템을 기반으로 한다. 시연 영상에서 볼 수 있듯이, 로봇이 컵에 물을 쏟아 넣는 간 단한 행위나 환경이 사전에 프로그래밍 되어 있지 않고, 오직 주어진 데이터를 스스 로 판단해서 수행하고 있다.
로봇은 성공적으로 아이템의 위치를 파악하고, 이를 어느 테이블에 둬야 하는지 파 악했다. 이어 물을 컵에 쏟아붇고, 얼음 덩어리를 컵에 넣는 것 까지 구현했다. 이렇 게 수행된 작업들은 로봇 내부에 `경험`으로 저장되어 다음에 유사한 상황에 놓일 때 스스로 사고를 할 수 있도록 도움을 준다.
출처 : 전자신문
http://www.etnews.com/news/economy/education/2505151_1491.html
2. 홀로그램 디스플레이 + 제스쳐 인식 UI
아이언맨의 자비스의 기능을 시각적으로 구현시켜주는 화려한 홀로그램 디스플레이 기 술은 아이언맨의 많은 볼거리 중 하나 입니다. 토니 스타크가 허공에 손을 휘젓는 것만 으로도 허공에 나타났다 사라지며 변해가는 디스플레이는 많은 분들의 마음을 사로잡기 충분했죠. 놀라운 사실은 현재 영화 속과 상당히 비슷한 형태로 개발되어 구현되고 있다 는 점입니다!
아이언맨과 같은 SF영화인 '마이너리티 리포트'에서 주인공이 현란한 손 동작으로 공중 에서 자료를 검색하는 장면은 기억하는 분들 있으신가요? 바로 마이너리티 리포트에서도 아이언맨과 비슷한 방식의 디스플레이가 등장했습니다.
출처 : 동아 사이언스http://www.dongascience.com/news/view/2460/news
3. 헤드업 디스플레이(Head-Up-Display, HUD)
이 오토바이 헬멧은 공군 전투기 조종석 전면에 비치는 각종 정보와 적기 관련 정보를 제공하는 기술로 쓰이던 시스템을 적용한 것으로 운전자가 이 헬멧을 착용하면 오토바이 속도, 방향 등 다양한 운행 정보가 헬멧에 비쳐 손쉽게 정보를 제공받을 수 있다.
출처 : 동아 사이언스http://www.dongascience.com/news/view/1751/news
참고사이트
1) http://www.etnews.com/news/home_mobile/information/2708516_1483.html
2)
http://www.etnews.com/news/home_mobile/information/2527098_1483.html
3) http://it.donga.com/14525/
집 필 진
이름 소속
한선관 경인교육대학교 컴퓨터교육과
이철현 경인교육대학교 생활과학교육과
김수환 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공
김상홍 김포풍무초등학교
한희섭 인천병방초등학교
박정환 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공 차경민 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공 홍수빈 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공 황혜은 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공 김강용 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공 홍정미 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공 최무영 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공 최상현 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공 신나리 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공 김형식 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공 홍희상 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공 김안나 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공 서희정 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공 박종훈 경인교육대학교 교육전문대학원 융합인재교육전공
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