LED Art

2013 융합인재교육(STEAM) 프로그램

초등 5,6학년

학생용

LED Art

명화의 재탄생

성화용, 김성혜, 곽영신, 김용미, 김종보, 김성훈, 최경진

프롤로그 (Prologue)

본 교재는 LED (Light-Emitting Diode, 발광 다이오드) 조명을 주제로 한 프로젝트 형 STEAM 프로그램 입니다.

최근 LED는 차세대 조명으로 각광을 받고 있습니다. LED 조명은 사용자가 원하는 대로 조명 색을 쉽게 바꿀 수 있다는 특징을 가지고 있어 ‘스마트’한 ‘감성’ 조명을 구현하는데 사용할 수 있습니다. LED 조명 기술은 반도체 기술과 정보통신기술, 예 술이 만나는 접점에 있는 분야라고 할 수 있습니다.

본 프로그램에서는 LED를 이용해 다양한 예술 작품을 만들어 보는 활동이 이루어 집니다. 이 과정에서 학생들은 교육 과정의 과학, 미술, 이 과정을 통해 학생들이 빛 의 혼합, 눈의 성질, 전기 회로와 같은 교육과정에 나오는 기본적인 개념들을 자연스 럽게 익히고 과학기술과 예술이 서로 밀접한 관계를 가지고 있음을 이해하기를 기대 합니다.

STEAM은 학생들의 능동적 수업 참여를 유도하여 스스로 문제를 정의하고 해결할 수 있는 능력을 길러주기 위한 교육 방식입니다. 또한 하나의 주제를 다양한 학문의 관점에서 바라보게 함으로써 나무가 아닌 숲을 볼 수 있는 눈을 키울 수 있을 것입니 다.

STEAM 프로그램의 효율적인 적용을 위하여 프로그램을 운영하시는 선생님들께서 는 학생들 스스로 문제를 파악하고 해결할 수 있도록 도와주는 역할을 해주시기 바 라며, 학생들이 다양한 관점에서 문제를 바라볼 수 있도록 지도해주시기 바랍니다.

2013년 12월 지은이 모두

배우는 순서

명화 다시 맛보기

우리 생활에서 이용되는 LED를 찾아볼까요?

나만의 LED 회로 만들기

라이트 박스 & 스위치 패널 만들기 나만의 LED 아트 작품 완성하기 LED 아트 작품 전시회

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오늘은 미술 시간에 고흐의 그림을 감상했다. 하늘에 별이 떠 있는 <아를의 별이 빛나는 밤>을 보면서 별이 정말로 반짝거리는 것 같은 느낌을 받았다.

요즘 예술가들은 작품에 다양한 과학 기술을 접목해서 움직이거나 변화하는 모습도 나타낸다고 하는데, 고흐의 작품을 실제로 빛나는 것처럼 만들 수 있 는 방법을 없을까? 고흐뿐만 아니라 다른 작가의 작품도 새로운 느낌으로 표 현해 보고 싶어졌다.

빛나는 느낌을 그림에 표현하기 위해서는 어떤 재료를 이용할 수 있을까?

생각

열기

무엇을 그린 것일까요? 왜 이런 그림을 그렸을까요?

물감 이외에 어떤 재료로 이러한 느낌을 줄 수 있을까요?

[LED ART : 명화의 재탄생] 작품 계획서

초등학교 학년 반 모둠명 : 모둠원 이름 :

- LED 색깔과 부착 위치를 그림으로 간략히 나타내 봅시다.

- 원작 제목 : - 원작 작가 : - 새로운 제목 :

- 변화시킬 방향 및 작품 설명 :

명화 골라서 보기

모네 <인상 : 해돋이>

인상주의의 대표작. 이 작품에 대한 비평가의 조롱 이후 ‘인상파’라는 명칭이 사용됨.

어둠 속에서 해가 떠오르는 모습을 나타낸 작품. 검 은 색을 전혀 사용하지 않은 것이 특징임.

터너 <전함 테메레르>

일몰시간, 트라팔가 해전에서 나폴레옹이 이끄는 해군을 물리친 명성이 자자했던 전함 테메레르가 오랜 항해를 마치고 선박 해체장으로 끌려가는 모 습을 나타낸 작품.

르누아르 <물랭 드 라 갈레트의 무도회>

파리의 몽마르트르에 있는 물랭 드 라 갈레트라는 댄스홀에서 젊은 남녀가 춤을 추고 대화를 하는 즐 거운 장면을 나타낸 작품.

고흐 <별이 빛나는 밤>

고흐가 정신병원에 입원해 있을 당시 그린 그림으 로 소용돌이 치는 것 같은 터치감과 파란 밤하늘과 노란 달과 별의 강렬한 색채대비가 특징임.

“오늘 아침 나는 해가 뜨기 한참 전에 아무것도 없 고 아주 커보이는 샛별밖에 없는 시골을 보았다.”

라는 내용을 편지를 동생 테오에게 씀.

고흐 <아를의 별이 빛나는 밤>

프랑스 남부지방 아를의 론 강가에서 밤의 모습, 빛 이 비친 물의 모습 등을 표현한 그림.

<별이 빛나는 밤>과 마찬가지고 파랑색과 노란색 의 색채대비를 활용함.

별을 그리기 위해 밖으로 나갈 것이라는 내용의 편 지를 씀.

고흐 <아를의 밤의 카페>

수채화.

아를에 머물던 당시 즐겨가던 카페의 모습을 나타낸 그림.

붉은색과 청록색 등의 강렬한 원색을 대비하 여 사용함.

고흐 <아를르의 포룸광장의 카페 테라스>

짙은 파랑색과 밝은 노랑색의 강렬한 색채대 비를 표현함.

동생에게 쓴 편지의 내용 : “푸른 밤, 카페 테 라스의 커다란 가스등이 불을 밝히고 있어. 그 위로는 별이 빛나는 파란 하늘이 보여. 바로 이 곳에서 밤을 그리는 것은 나를 매우 놀라게 하지. 창백하리만치 옅은 하얀 빛은 그저 그런 밤 풍경을 제거해 버리는 유일한 방법이지. … 검은색을 전혀 사용하지 않고 아름다운 파란 색과 보라색, 초록색만을 사용했어. 그리고 밤 을 배경으로 빛나는 광장은 밝은 노란색으로 그렸단다. 특히 이 밤하늘에 별을 찍어 넣는 순간이 정말 즐거웠어.”

고흐 <사이프러스 나무가 있는 길>

동생에게 쓴 편지의 내용 : “난 이제 뭘 해야 할지를 모르겠다. 이곳 생활은 그날그날이 똑 같다. 난 밀밭이나 사이프러스 나무를 가까이 가서 들여다볼 가치가 있다고 생각하는 외에 다른 아무런 생각이 없다. 사이프러스 나무들 은 항상 내 마음을 사로잡는다. 그것을 소재로

<해바라기>같은 그림을 그리고 싶다.”

*출처:네이버 지식백과, 더 브릿지먼 아트 라이브러리

모네의 <건초더미> 연작

모네의 <루앙성당> 연작

[오전의 건초더미]

눈의 효과 (1891)

[루앙 성당]

성당의 정문과 생 로맹 탑, 아침, 흰색 조화

(1893, 오르세미술관)

[흐린 날 건초더미]

눈의 효과 (1891)

[루앙 성당]

성당의 정문,

흐린 날씨, 회색 조화 (1892, 오르세미술관)

[건초더미]

해빙, 일몰 (1891)

[루앙 성당]

정문,

강한 햇빛, 파란색과 금색 조화 (1984, 오르세미술관)

1890년 10월 클로드 모네(1840-1926)는 미래에 자신의 전기를 쓰게 될 귀스타브 제프루아에게 보낸 편지에서 이렇게 말했다.

"나는 몹시 분주하게 다양한 효과들을 보여주는 연작을 그렸다. 그러나 올해 이 시기의 태양은 너무 빨리 저물어 버려서 따라잡을 수 없었다^{ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ}."

*출처 :네이버 지식백과,프랑스국립박물관연합(RMN),죽기 전에 꼭 봐야 할 명화 1001점

읽을거리

우리 생활에서 이용되는

LED를 찾아볼까요?

LED는 우리 생활과 밀접한 관련을 갖게 되었습니다. 환경오염을 낮추고 에 너지를 절약할 수 있습니다. 이런 특징을 활용해서 고성능 TV, 인테리어 제 품 등의 분야에도 많이 활용됩니다.

특히 LED 아트는 발광다이오드를 활용한 미술 분야로서 디스플레이, 인테리 어, 의류 등에서 다양하게 발전하고 있습니다.

LED TV

LED 조명

LED 자동차 조명

LED 모니터

LED 조명

LED 손전등

생각

열기

LED에 대해 좀 더 알아볼까요?

불이 들어오는 곳

(+)극

(+)극 (-)극

(-)극

전류를 한 방향으로만 흐르게 하고,

반대 방향으로는 흐르지 못하게 하는 성질을 가진 반도체 소자.

발광다이오드라고 한다.

Lighting

빛

Emitting

빛, 열, 소리 등을 내다.

Diode

다이오드(부품의 명칭)

L E D

[LED란?]

[LED 회로]

전기 회로도에 사용되는 여러 가지 기호는 아래와 같습니다.

LED 3개를 직렬 연결한 LED 회로도를 그려봅시다.

LED 3개를 직렬로 연결한 전기회로도(예시)

전지 전선 스위치 LED 저항

LED 회로 만들기

1) 전기 회로에 사용되는 여러 가지 부품 알기

2) 여러분이 그린 LED 회로도에 따라 부품들을 직접 연결해 봅시다.

3) 스위치를 눌러 LED에 불이 들어오는지 확인해 보세요.

4) 문제점이 있다면 해결해 봅시다.

＊ 전기 회로도에 사용되는 여러 가지 부품 전지

스위치

5p 커넥터

저항 전지 커넥터

LED

전선

생각

펼치기

LED 전기 회로 만드는 과정

① 키트 내용물을 확인한다.

② 전지와 전지 커넥터를 연결한다.

③ 전지 커넥터에 연결된 빨간색 전선을 스위치 한쪽 끝에 연결한다.

④ 5p 커넥터의 왼쪽 1번 홈에 갈색 전선을, 가운데 3번 홈에 녹색 전선을 각각 연결한다.

※ 커넥터의 홈이 사진과 같이 뚫려있는 부분과 전선의 갈고리 부분이 반대 방향을 향하도록 끝까지 밀어 넣으면 완전히 고정 된다.

※ 5 p 커 넥 터 의 왼 쪽 부 터 순 서 대 로 1,2,3,4,5번 홈이며, 어느 홈에 연결하여도 상관없다. 다만, 전선의 연결 홈과 다이오 드의 연결 홈은 반드시 일치하여야 한다.

※ 스위치의 연결 고리는 3군데이며, 가운 데와 양쪽 끝 어느 한 지점과 연결되면 스 위치가 작동한다. 가운데 부분을 연결하지 않고 양쪽 끝 부분만 연결하면 스위치는 작동하지 않는다.

- 5V 전지 1개, 전지 연결 커넥터 1개, 5p 커넥터 3개, 스위치 1개,

녹색 전선 3개, 갈색 전선 3개

⑤ 전선이 연결된 커넥터에 LED를 끼운 다. 1번 홈에 LED의 긴 다리(+극)를 연결 하고, 3번 홈에 LED의 짧은 다리(-극)을 연결한다.

같은 과정을 한 번 더 반복하여 2개의 LED 커넥터를 완성한다.

⑥ 3번째 LED는 1번과 3번 홈에 각각 전선을 연결한 후, 커넥터의 1번 홈에는 LED의 긴 다리를, 2번 홈에는 LED의 짧 은 다리와 저항 다리 1개를, 3번 홈에는 나머지 저항 다리 1개를 구부려서 연결한 다. 이 때, 저항 다리의 방향은 상관없다.

⑦ 완성된 3개의 LED를 서로 직렬로 연 결한다. 질렬로 연결할 때 각각의 전선의 색이 번갈아 나오도록 연결해야 하며, 제 일 가장자리의 갈색 전선은 스위치에, 남 은 녹색의 전선은 전지의 검은 전선과 연 결한다. 이는 전류의 방향과 LED의 방향 이 일치해야 불이 들어오므로 반드시 지 켜져야 한다.

위의 순서를 따르지 않거나 전선의 색을 달리 했을 경우, 회로 및 LED의 연결을 보고 맞게 조정하여야 한다.

⑧ 스위치를 작동하여 LED의 불이 들어 오는지 확인한다.

※ LED의 방향이 중요하므로 LED의 긴 다 리에 들어가는 전선 색깔과 짧은 다리에 들 어가는 전선 색깔을 일치시켜 나중에 헷갈 리지 않도록 한다.

명화에 어울리는 나만의 LED회로를 구상해 보자

초등학교 학년 반 모둠명 : 모둠원 이름 :

여러분이 선택한 명화에 어울리도록, LED의 개수와 종류를 정해 봅시다.

나만의 LED 회로도를 그려봅시다.

읽을거리

백열전구 생산 중단, LED로 바꿔야(인터넷한국일보 2013.2.5)

토머스 에디슨은 1879년에 백열전구를 세상에 내놓았을 때 사람들은 열광했다. 어 둠을 몰아내고 인류의 삶을 변화시킬 수 있었으므로... 하지만 백열 전구에도 치명적 약점이 있었다. 소모 전력의 극히 일부만을 전기로 바꿔 주는'전기 먹는 괴물'이었던 것. 백열전구가 130여년 만에 역사의 뒤안길로 사라지고 있다. 올해부터 미국 중국 등 주요국들이 전기 소모가 많은 백열전구 퇴출 프로그램을 일제히 가동했기 때문.

대신 그 자리를 저전력 친환경 제품인 발광다이오드(LED) 조명이 채울 전망이다.

(중략)

국내에서는 필립스와 오스람 등 외국기업들은 정부의 에너지이용합리화 계획에 따 라 75~150와트 이상 백열전구의 국내 판매를 지난해 중단했다. 25~75와트 백열전 구는 내년부터 사라질 전망이다.

세계 각국이 백열전구를 퇴출하는 이유는 전력을 빛으로 바꾸는 광효율이 너무 떨어 지기 때문. 백열전구는 소모 전력의 95%는 열로 방출하고 5%만 빛으로 바뀐다. 반 면 LED 전등은 백열전구보다 광효율이 5배 이상 좋은 것으로 알려져 있다.

문제는 LED 전등의 가격이 비싸다는 점. 따라서 백열전구 퇴출에 맞춰 LED 전등의 가격을 낮추는 것이 관건이다. 서울 청계천 조명상가나 대형마트의 조명 매장에서 팔리는 60와트 백열전구는 800원인데 비해 7.2와트 LED 전등은 9,000원이다. 그 럼에도 LED 전등이 꾸준히 팔리고 있다. 청계 조명상가 관계자는 "가격이 비싼데도 불구하고 수명이나 광효율이 좋아 LED 전등을 찾는 사람들이 늘고 있다"며 "가격이 더 떨어져야 LED 전등이 완전히 백열전구를 대체할 것"이라고 말했다.

다색 LED의 불빛을 관찰해 봅시다.

- 다색 LED에서는 어떤 종류의 불빛을 볼 수 있나요?

- 빛이 섞이면 어떻게 될까요?

1) 스위치를 눌러서 LED에 다양한 불빛이 나오는지 확인해 봅시다.

2) 문제점이 있을 경우, 무엇이 문제인지 찾아보고 해결해 봅시다.

3) 앞서 만든 단색 LED 회로와 지금 만든 다색 LED회로를 모두 활용 하여 작품에 어울리도록 구성해 봅시다.

다색 LED 키트를 만들어 봅시다.

다색 LED 키트 만드는 과정

1. 5p 커넥터에 양쪽탭 전선(검정)3개 와 한쪽탭전선(빨강)1개, 짧은 전선1개 를 그림과 같이 꽂습니다.

* 탭의 방향을 잘 확인한 다음 '딸깍'소리가 날 때까지 꽂아 빠지지 않도록 합니다.

2. 3색 LED와 저항을 커넥터에 꽂습니다.

LED의 긴 다리는 빨간 전선(3번)에 꽂으세요 4번 구멍에는 LED의 다리와 저항의 다리 하나가 같이 들어갑니다.

LED는 끝끄지 눌러꽂지 않고 1cm정도 커넥터 위로 띄워서 꽂습니다.

저항은 끝까지 눌러꽂고 커넥터 아래로 나오는 다리는 잘라 정리하세요.

5p 커넥터

양쪽탭 전선(검정) 1. 2.5번 구멍

짧은 전선(검정) 4번 구멍 LED의 다리와 저항의 다리를 고정하기 위한 장치입니다.

회로에 연결하지 않습니다.

한쪽탭 전선(빨강) 3번 구멍

생각

펼치기

[LED ART : 명화의 재탄생] 작품 계획서

초등학교 학년 반 모둠명 : 모둠원 이름 :

- LED 색깔과 부착 위치를 그림으로 간략히 나타내 봅시다.

- 원작 제목 : - 원작 작가 : - 새로운 제목 :

- 변화시킬 방향 및 작품 설명 :

어떻게 하면 LED 빛이 다른 곳으로

새어나가지 않을까요?

LED 불빛이 새어나가지 않도록 하드보드지로 박스를 만들어 봅시다.

스위치 부분은 어떻게 만들면 좋을까요?

생각

펼치기

LED 라이트 박스 만들기

초등학교 학년 반 모둠명 : 모둠원 이름 :

- LED 라이트 박스 구상도를 그려봅시다.

- 스위치 부분 구상도를 그려 봅시다.

LED 라이트 박스 제작과정

LED 라이트 박스 스위치 제작과정

① 그림 길이를 측정한 후 도안을 그린다.

③ 점선에 맞추어 라이트 박스를 조립한다.

⑤ 폼보드를 이용해 스위치 패널을 만든다.

② 실선을 가위로 자른다.

④ 조립한 라이트 박스를 풀, 스테이플러 등으로 고정시킨다.

⑥ 라이트박스와 스위치 패널을 연결한다.

LED 아트 나만의

명화와 LED회로를 어떻게 연결할까요?

- 아크릴판에 붙일 LED의 거리와 각도를 생각해 봅시다.

- 어떤 재료로 LED를 아크릴판에 붙일까요?

① 명화 아크릴판에 LED 부착 위치를 확인한다.

③ 다른 LED도 원하는 위치에 부착한다.

② 원하는 위치에 테이프를 이용해 LED를 고정한다.

④ 모든 LED가 알맞은 위치에 부착되었는지 확인한다.

생각

펼치기

LED 라이트 박스를 완성해 봅시다.

1) LED를 부착할 위치와 방법을 다시 한 번 확인해 보세요 2) LED를 명화(아크릴판)에 붙여 봅시다.

3) 스위치패널을 튼튼하고 예쁘게 만들어 봅시다.

4) 모든 구성품을 연결하여 나만의 작품을 완성해 봅시다.

작품을 수정하고 보완하기

1) 작품의 스위치나 버튼을 눌러 봅시다.

2) 문제점이 있다면 수정하고 보완해 봅시다.

라이트 박스 안에 LED회로를 정리하여 테이프로 고정한다.

완성된 작품의 스위치를 눌러 LED의 작동 및 효과를 확인한다.

라이트 박스에 작품을 올려놓고 스위치패널을 밖으로 빼서 고정한다.

다른 색으로 바꾸어 보며 느낌 변화 를 관찰한다.

친구들과 함께 LED를 이용해서 명화들을 멋지게 변신시켰다. 반짝반짝 빛나 는 우리의 작품을 그냥 두기에는 아까우니 우리 반 친구들의 작품을 모아 전 시하면 좋겠다는 생각이 들었다. 그런데 LED 불빛이 잘 보이려면 공간을 잘 선택해야하고 배치도 적절히 해야 더 아름다워 보일 것 같다. 작품을 멋지게 전시하는 일을 전문적으로 하는 사람을 큐레이터라고 하던데, 오늘은 내가 우리 반 큐레이터가 되어봐야겠다.

큐레이터는 무엇이고 어떤 일을 하는 사람일까요?

우리의 작품을 전시하기 위해서는 어떤 것들이 필요할까요?

생각

다지기

우리들의 작품을 전시해 봅시다.

- 작품 설명서를 적어봅시다.

- 작품을 어디에 전시하면 좋을지 위치를 정해 봅시다.

- LED 아트 작품을 정해진 위치에 놓아봅시다.

- 전시장 안의 조명을 조절해 봅시다.

- 관람 안내표지(화살표 등)를 만들고 붙여 봅시다.

- 안내 포스터나 팜플릿, 방명록 등을 만들어 봅시다.

[작품 설명서 양식]

작품제목

제작자 원작

작품내용

명화의 재탄생 전시 계획서

초등학교 학년 반 모둠명 : 모둠원 이름 :

- 전시장 배치 계획을 세워봅시다. (작품 배치, 조명 등)

- 전시 일시 :

- 전시 장소 :

- 역할 분담 :

LED ART

LED ART LED 아트는 발광 다이오드에서 나온 빛의 예술 형태로 많은 예술 가들이 공공장소에서의 게릴라 예술로서 이용하고 있는 예술이다. 이외에도 LED는 설치 예술, 조각 예술, 인터랙티브 예술 등에 이용되고 있다.

융합인재교육(STEAM) 프로그램

LED Art 명화의 재탄생

발행처 한국과학창의재단

제작처 UNIST(울산과학기술대학교)

지은이 성화용(반천초), 김성혜, 곽영신(UNIST) 김용미, 김종보, 김성훈, 최경진(반천초)