철보다 강한 섬유, 케블라의 변신

고등학교 신소재

철보다 강한 섬유, 케블라의 변신

I. 주제 개관 ···

Ⅱ. 주제 학습 목표 ···

Ⅲ. STEAM 관련 교육 과정 ···

Ⅳ. 주요 학습 개념 ···

Ⅴ. 교수 학습 과정안 ···

Ⅵ. 참고 활동 및 정보···

철보다 강한 섬유, 케블라의 변신

I. 주제 개관

신소재는 신금속재료, 비금속 무기재료, 복합재료 그리고 신고분자재료 분야로 나누어진다. 섬유복합재료 중에서 요즘 관심이 집중되고 있는 것 이 케블라이다. 케블라는 초기 방탄소재로 많이 관심을 받아왔으나 최근 에는 스포츠용품으로 배드민턴라켓과 아웃도어용품으로 등산화 등에 폭 넓게 사용하고 있다. 또한 휴대폰의 케이스로 사용되고 있다. 그 외 고급 악기 등의 보호용 케이스로도 많이 제작되고 있다.

신소재로서 케블라의 특성을 활용한 제품을 설계하여봄으로써 신소재 에 대해 살펴보도록 하자.

Ⅱ. 주제 학습 목표

영역 학습 목표

융합 지식 활용 (문제이해)

문제와 관련된 융합적 지식을 활용할 수 있다.

케블라의 특성을 이해할 수 있다.

창의적 사고력 (해결방안탐색)

케블라를 이용한 신제품 설계 프로젝트를 통해 창의 적으로 아이디어를 탐색할 수 있다.

문제해결능력 (과정 지식)

문제 해결 방법을 제시할 수 있다.

시각화(설계도), 재료의 특성을 고려하여 활용할 수 있다.

수행능력 (기능)

도구나 공구의 안전사항을 지키며 제작할 수 있다.

케블라를 이용한 나만의 핸드폰 케이스를 제작할 수 있다.

감성적 태도 동기를 가지고 과제를 실패해도 계속 도전할 수 있다.

Ⅲ. STEAM 관련 교육과정

1. 교육과정 연계표

신소재는 현재 과학(공통과학, 화학), 기술교과에서 다루고 있는 내용 이며, 이를 설계하고, 가공하는 과정에서 기술, 미술 교과에서 다루는 학 습내용과 연계되어 있다.

과목 2007개정 교육과정 2009개정교육과정

과학

고-1학년-물질-화학반응 에서의 규칙성, 여러 가지 화학반응

고-2,3학년-화학-현대 화 학과 우리생활(다양한 탄소 화합물과 고분자의 이용)

고-1학년-과학과 문명-정 보통신과 신소재-반도체와 신소재

고-화학Ⅰ-아름다운 분자 세계-분자의 구조

기술(실과 또는 기술, 공학)

고-2학년-공학기술-제조 기술-제품의 이용과 설계

고-기술 혁신과 설계-창의 공학 설계, 미래 기술과 사 회-융합적 문제해결 체험 활동

예술 (미술)

고 - 무 학 년 - 표 현 - 발 상 과 주제표현, 표현방법

고-미술의 기능-미술과 생 활, 미술의 확장-미술과 통 합

수학 고-방정식과 부등식-이차 방정식과 이차함수

고-방정식과 부등식-이차 방정식과 이차함수

2. STEAM 과목 요소

과목 학습활동 및 수업 내용

S 과학 화학반응의 규칙성, 현대 화학과 우리생활, 다양한 탄소 화합물과 고분자의 이용

T 기술 제조기술, 제품의 이용과 설계, 기술혁신과 설계, 창의공 학설계, 미래 기술과 사회, 융합적 문제해결 체험 활동

E 공학 공학기술

A 예술 및

인문사회 발상과 주제표현, 미술과 생활, 미술과 통합

M 수학 힘(마찰력, 강도, 경도, 운동량과 충격량)의 계산

3. STEAM 단계 요소

 문제 상황 : 케블라를 이용하여 자신의 휴대폰을 보호할 수 있는 케 이스를 제작하고, 더 나아가 케블라를 이용한 신제품을 설계할 수 있을 까?

 창의적 설계 : 케블라의 분자구조를 이해하고 충격에 견딜 수 있는 추가적인 구조를 파악한 후 신제품을 설계한다.

 감성적 체험 : 문제 상황, 창의적 설계, 산출물의 선순환적 과정

￭ 문제 상황 단계

삶의 문제(Authentic Tasks) : 물부족, 음식, 건강, 휴대폰의 파손과 보호 흥미 요소 : 생활과 관련한 문제, 문제를 해결할 수 있는 프로그램 설계,

나만의 독창적인 케이스 제작

도전 요소 : 나만의 신소재 탐색 및 개발, 긁힘, 충격, 드릴링(구멍뚫기) 에 견디기

목적(열정) : 분리막의 특성 탐구, 나만의 신소재 탐색 및 개발, 작품의 이해

학습과 진로탐색

비구조화 문제(창의 요소) : 문제를 설정하고 나만의 신소재를 탐구 및 설계, 제품의 선택, 형태의 창의적 설계와 제작

￭ 창의적 설계 산출물

성취감 : 휴대폰 케이스 제작 완성 및 신제품 설계도 작성

효능감 : 소재의 특성을 파악한 후 장치 설계 문제해결로 인한 쾌 감, 복잡한 과제해결로 자신감 고취

과학기술(공학) 흥미 : 신소재를 실생활과 연관시킨 과제, 실제적 과제로 지식의 융합과 이용 이해

과학기술(공학) 탐구 동기 강화(이공계 진로 설계) : 신소재 및 재 료공학, 화학공학, 섬유공학 등 관련 분야에 대한 진로탐색 가능

Ⅳ. 주요 학습 개념

1. 제품의 손상에 미치는 힘

제품을 파손시키는 힘을 사례를 통해 분석하고, 각 힘에 대한 이론적 내용 을 탐구한다. 또한 실제 휴대폰이 파손되는 상황을 예측하여 휴대폰 파손을 막기 위한 방안에 대해 학습한다.

2. 케블라의 이해와 케블라를 이용한 핸드폰 케이스 만들기

케블라에 대한 이론적 내용으로서 도입, 구조, 특성, 이용 등을 관련 자료 를 통해 학습하고, 실제 케블라를 이용하여 핸드폰 케이스를 만들어봄으로 써 케블라의 특성과 이용 방법을 체험하도록 한다.

3. 신제품 설계

케블라를 어디에 이용할 수 있는지를 탐색해보고, 실제 제품을 하나 선정 하여 케블라를 적용시켜 설계도를 작성하도록 한다.

단계 차시 주제 및 주요 활동 내용 관련 교과

문제로 의 초대 1

Ÿ 학습주제와 학습목표를 확인한다.

Ÿ 관련학습단원을 살펴보고, 문제상황 을 인식한다.

Ÿ 문제를 같이 해결할 팀을 구성한다.

과학, 기술

문제해 결을 위한 활동

2-7

Ÿ 케블라의 특성, 케블라의 화학구조 이 해

Ÿ 문제 인식과 해결과정 탐색

Ÿ 해결안 제시 및 스케치, 해결방안 계획 및 설계

Ÿ 케블라를 이용한 제품 제작 Ÿ 제품 테스트 및 과정, 결과 평가

과학, 기술, 정보통신, 음악,

미술, 국어

문제해 결 평가 및 성찰

8-9 Ÿ 케블라에 대한 내용 이해도 평가 Ÿ 팀 활동에 대한 과정 평가 및 결과 평가

과학, 기술, 수학, 미술

진로

탐색 10 Ÿ 신소재 관련 분야 진로탐색 기술

Ⅴ. 차시별 교수학습 과정안

1. 차시별 총괄 계획

2. 차시별 교수-학습 과정안

1차시 문제 상황 & 도전 과제 □

□

학습

주제 문제 상황 학습

유형

모둠 학습

차

시 1/10 학습

목표

- 문제 상황을 정확히 인식하고, 팀을 구성하여 문제해결을 위한 준비를 할 수 있다.

맥락 주제

■ IT □ 에너지

□ 환경 □ 디 자인

준비물 신문자료, 샘플 작품, 모둠활동지

절차 교수 학습 활동 감성체험 STE

AM

도입

(10분) -주제이해 및 학습목표 제시 -목표확인을 통한 흥 미 유발

S T/E

전개 (30분)

-문제상황제시 -도전과제 이해

-모둠 구성 및 역할 분담하기

-문제상황에 대한 인 식과 의사소통 -도전과제 확인 및 도 전

-모둠구성과 역할 분 담을 통한 협동 및 배 려

T/E S

정리 (10분)

-문제상황 인식정도 확인 -모둠 구성의 역할 분담 확인

-의사소통을 통한 문 제상황 인식 확인 T/E

1차시 내용 해설 학생용 3-7쪽

활동1 : 휴대폰 관련 소비가 피해 사례 조사

: 아래의 사이트를 제시하며, 학생들로 하여금 동질감을 갖게 한다.

참고사이트

1) http://review.chosun.com/site/data/html_dir/2012/04/12/201 2041201481.html

2) http://www.yutongdaily.com/sub_read.html?uid=771

활동2 : 모둠 편성 및 역할 분담

예시)

모둠명 신소재혁명팀

모둠과제확인

제품에 가해지는 힘의 종류파악, 케블라 특성 이 해, 케블라로 휴대폰 케이스 만들기, 케블라를 적 용한 제품 설계

모둠역할 분담

1 : 팀장 및 팀 의견 조율

2 : 서기, 회의내용 작성, 보고서 작성 등 3 : 정보, 관련 정보 탐색 및 정리 등

2-3차시 제품 손상을 줄이는 방법? □

□

□ M

학습 주제

제품손상을 줄이는 방법

학습

유형 탐구형 차

시 2/10 학습

목표

- 제품 손상에 원인이 되는 힘의 종류와 내용을 알고 대처방안을 제시할 수 있다.

맥락 주제

■ IT □ 에너지

□ 환경 □ 디자인

준비물 인터넷, 과학교과서(물리), A2용지, 싸인펜 등

절차 교수 학습 활동 감성체험 STE

AM 문제

관찰 (10분)

-제품에 손상을 주는 행위를 관 찰한다.

-흥미를 유발하여 도 전감을 키운다.

T/E M 정보

수집 (융합 지식 정보) (40분)

-제품에 손상을 주는 힘의 종류 를 분석한다.

-힘의 종류에 대한 정보를 탐색 한다.

-관련정보를 탐색할 수 있는 능력을 기른 다.

-탐색한 정보에 대해 의사소통할 수 있도록 시간을 제공한다.

S M

탐구 및 자료해

석 (40분)

-제품의 손상을 줄이고 보호하 기 위한 방안을 모색한다.

-모둠별로 작성한 보호방안을 발표하고, 가능성을 확인해본다.

-창의적인 사고를 유 도하고, 의사소통을 통 해 모둠의 아이디어를 제시하도록 한다.

-결과물을 발표하도록 하여, 도전을 통한 자 신감을 갖게 한다.

S T/E A

결론 및 평가 (10분)

-평가를 통해 아이디어의 문제 점을 찾고 보완한다.

-평가를 통해 아이디 어를 개선할 수 있는 유연성을 기른다.

T/E

2-3차시 내용 해설 학생용 8-12쪽

1) 휴대폰에서 많이 파손되는 부분이 무엇인지 조사해보자.

예시 답) 액정, 케이스 모서리, 버튼

2) 휴대폰 파손의 원인이 무엇인지 조사해보자.

예시 답) 떨어뜨림, 열쇠 등에 긁힘, 물에 빠뜨림, 뒷 호주머니에 넣고 그냥 앉기 등

3) 휴대폰을 손상시키는 힘에는 어떠한 것들이 있을까?

예시 답) 충격, 마찰에 의한 스크래치, 긁힘(경도), 반복에 의한 피로(버튼) 등

4) 마찰력, 강도, 경도, 운동량과 충격량 등의 다양한 힘의 정의에 대 해 조사하고, 휴대폰 사용 시 일어날 수 있는 상황을 조사해보자.

종류 정의 휴대폰 사용 시

일어날 수 있는 상황

마찰력

두 물체가 접촉하면서 상대운동을 하는 경우 두 물체의 접촉면을 따라 그 운동을 저지하는 방향으로

작용하는 저항력

다른 물건과 액정이나 케이스가

부딪힘 강도 물건의 단단한 정도 뒷 호주머니에 넣고

그냥 앉았을 때 경도 물건 표면이 딱딱한 정도 뾰족하거나,

날카로운 물건에 의해 긁힘

운동량

&

충격량

운동량 : 운동하는 세기나 운동하 는데 드는 힘의 분량

(운동량 = 질량 * 속도)

충격량 : 어떤 정해진 시간 안에 운동량의 변화

(충격량 = 운동량 * 시간)

떨어뜨리거나 던져서 생김

2. 힘에 따라 휴대폰을 보호하려면?

- 휴대폰을 손상시킬 가능성을 줄이고, 제품을 보호하기 위한 방법을 마인드맵으로 작성해보자.

2-3차시 관련정보 1. 마찰력

가. 정지 마찰력 : 정지 마찰력(static friction)은 물체가 움직이지 않는 동안에 받는 마찰력을 말한다.

평면 위에 놓여 있던 물체가 외부에서 힘을 받았는데 움직이지 않았 다면, 외부의 힘과 크기가 같고 방향이 반대인 정지 마찰력이 작용한 것으로 이해할 수 있다. 이러한 정지 마찰력의 최댓값을 최대 정지 마 찰력이라고 한다. 외부의 힘이 최대 정지 마찰력보다 커지면, 물체는 움직이기 시작하고, 그 이후엔 미끄럼(운동) 마찰력을 받게 된다.

최대 정지 마찰력의 크기(_)는 물체가 받는 수직항력()에 대해

『_  _ 』이라는 관계를 가진다. 여기서 _는 최대 정지 마찰계수 이다.

나. 운동 마찰력 : 운동 마찰력(kinetic friction)은 두 물체가 상대적으로 움직이면서 서로 문질러질 때, 발생하는 마찰력을 통틀어 말하는 것으 로 다음과 같은 마찰력들이 있다.

운동 마찰력은 일정한 값을 가지고 최대 정지 마찰력보다 작은 데 그 이유는 물체가 운동하면서 운동을 방해하던 원자들을 많이 밀어내기 때문이다.

다. 미끄럼 운동 마찰력 : 미끄럼 운동 마찰력(sliding friction)은 물체가 접촉면에 대해 움직이고 있을 때 받는 마찰력이다. 일반적으로 운동 마찰력은 최대 정지 마찰력보다 작거나 같다. 미끄럼 운동 마찰력의 크기(_)는 수직항력() 과 『_  _ 』의 관계에 있다. 여기서 _ 는 미끄럼 운동 마찰계수 이다.

라. 구름 마찰력 : 구름 마찰력(rolling resistance)은 물체가 접촉면에 대 해 구를 때 받는 마찰력이다. 구른다는 조건을 수식으로 표현하면, 물 체의 질량중심을 기준으로 물체의 각속도(ω)와 물체의 병진 속력(v) 그 리고 물체의 반지름(r)이 『   ×  』의 관계에 있을 때를 말한다.

(구름 마찰력의 크기)=(구름 마찰계수)*(수직항력)

구름 마찰은 접촉면의 변형에 의해 일어난다. 바퀴가 있는 경우 바퀴 의 찌그러짐과 원상 복원이 매 순간 일어나고 이 반복되는 과정에서 에너지 손실이 있으므로 속도가 줄게 된다. 이것 때문에 구름 마찰력 이 생긴다. 구름 마찰력은, 강체(剛體)일 경우 물체의 변형이 없으면 그 크기는 0이다. 그러나 완전히 접촉된 두 물체는 강체일 수 없으므 로 실제 물체 사이에는 항상 존재한다. 구름 마찰력은 구름 마찰 계수 와 수직항력의 곱이다. 그러나 구름마찰 계수는 정지 마찰 계수에 비 해 50내지 100분의 1정도이므로 구름 마찰력이 훨씬 적다.

2. 강도와 경도

- 강도 : Strength, 전체가 단단한 정도

대한 상대적 차이를 말함

강도는 재료에 일정 이상의 힘이 가해졌을 때 소성변형을 일으키기 시작하는 점을 항복점이라 하고, 이때의 강도를 항복 강도(YS)라고 한 다. 이는 다른 표현으로 탄성한계라고도 부르는데, 단위 면적에 일정한 힘이 가해진 것을 말한다.

강도의 단위는 ‘힘/면적’으로 표현되며, kg/mm² 으로 나타낸다.

경도의 비교치 : 모스경도계

경도의 단위

3. 충격량

충격량(衝擊量, impulse)은 어떤 정해진 시간 안에 운동량의 변화이 다. 충격량의 단위는 운동량의 단위와 같다. 즉, 그 국제 단위는 뉴턴 초 (N · s)또는 킬로그램 미터 매 초 (kg · m/s)이다.

충격량의 수학적 유도

4차시 케블라 이해하기 □

□

학습

주제 케블라 이해하기 학습

유형 탐구형 차

시 4/10

학습 목표

- 케블라의 탄생과 화학적 구조, 특성을 이해하고 활용방안을 설 명할 수 있다.

맥락 주제

■ IT □ 에너지

□ 환경 □ 디자인

준비물 케블라 샘플, 동영상자료, 관련 서적, 컴퓨터

절차 교수 학습 활동 감성체험 STE

AM

도입 (10분)

-케블라의 실물을 팀에게 나누 어주고, 케블라를 오감으로 체 험하도록 한다.

-오감을 통해 학습활 동에 대한 흥미를 유 도하고, 참여의식을 키 운다.

S

전개 (20분)

-케블라 관련 이론적 내용에 대 한 관련 사이트를 제시하고, 워 크북에 제시된 내용을 동영상과 관련 자료를 통해 학습하고, 작 성하도록 한다.

-주어진 과제를 해결 하려는 문제해결의식 과 양식을 작성함으로 써 성취감을 맛보게 한다.

S T/E

정리 (10분)

-케블라에 대한 이론적 정리내 용을 발표하도록 한다.

-발표를 통해 의사소 통 및 자신감을 키우 도록 한다.

T/E A

4차시 내용 해설 학생용 13-15쪽

1. 아라미드 섬유란?

방향족의 폴리아미드 섬유, 즉 아미드계열의 섬유로 고분자 물질의 한 종류이다. 인장강도가 크다.

2. 케블라의 화학구조는?

케블라의 화학구조는 대칭성이 좋은 Para- 위치에 벤젠고리들이 아 미드결합으로 연결되고, 아미드 결합사이에 강한 수소 결합이 작용 하는 막대형 분자를 띄고 있다.

3. 케블라의 특성을 조사하여 작성해보자.

- 인장강도, 탄성률, 내약품성, 인장력, 절단저항이 모두 높음 - 파괴 및 신장률, 전기전도도, 열수축 등이 낮음

- 치수안정성이 뛰어나고, 난연성이며, 자기소화성을 갖는다.

그림 18 케블라 원단

4. 케블라의 사용 예시를 조사하여 마인드맵으로 그려보자.

4차시 관련정보

■ 케블라의 화학구조

: 케블라는 미국의 듀폰사가 1972년에 개발한 제품으로 당시 같은 무게로 강철 에 비해 강도가 높은 섬유이다. 이는 아 라미드 섬유 중 파라계의 액정고분자를 상품화 한 것으로 화학구조는 폴리파라 -페닐렌 테레프탈아미드이다.

그림 19 케블라의 화학적 결합 구조

케블라의 화학구조는 대칭성이 좋은 Para- 위치에 벤젠고리들이 아미드 결합으로 연결되고, 아미드 결합사이에 강한 수소 결합이 작용하는 막대 형 분자를 띄고 있다.

아라미드는 아민기(-NH2)분자와 카르복시기(-COOH)분자가 만나 물분 자(H2O)가 빠져 나오고 아미드 결합이 형성되면서 생성된다. 아라미드의 구조를 살펴보면 분자 내에 -OH(히드록시기) 같은 친수성 작용기들이 없다. 따라서 흡습성이 작고, 정전기가 잘 발생하는 성질을 가지고 있다.

<벤젠: C₆H₆ 의 구조>

1865년에 독일의 화학자인 케쿨레가 제안한 구조가 가장 타당한 것으 로 인정받아 일반적으로 사용되었다. 그림에서처럼 케쿨레가 제안한 벤 젠의 구조는 6개의 탄소원자가 육각형 모양으로 연결되어 있고, 단일결 합과 이중결합이 교대로 존재하는 구조이다. 그리고 각 탄소에는 수소원 자가 하나씩 결합되어 있다.

<아미드 (-NHCO-) 결합>

아미드 결합이 되면 분자간의 인력이 커진다. 아래는 아미드 결합이 연결되어 만들어진 나일론의 구조이다.

그림 21 아미드 결합이 적용된 나일론의 화학 구조

■ 케블라의 특성

케블라는 강철보다 세배이상 강하면서도 무게는 플라스틱 정도로 가볍다.

하지만 케블라의 분자들이 늘어선 방향으로는 강도가 세지만 그 반대인 직각방향으로는 취약한 성질이 있다. 따라서 섬유를 직각방향으로 엇갈 리도록 짜면 어느 방향에서도 견딜 수 있는 강도를 유지하고, 이 때문에 충격에 대한 탄성도 커진다.

그림 22 케블라의 특성과 화학적 구조

그림 23 프레임과 샤프트를 케블라 로 만든 배드민턴라켓

그림 24 케블라로 만든 방탄복

■ 케블라의 용도

케블라 섬유는 실, 스테이플, 펄프, 코드, 직물 등의 형태로 단독으로 사용되거나, 다른 고분자나 시멘트의 복합재료에 보강재로서 사용되기도 한다.

케블라의 용도는 경찰관의 생명을 지키는 방탄복 및 방탄헬멧 이외에, 각종 자동차 및 산업용 벨트, 발암성 문제로 사용이 규제된 아스베스토 스의 대체품으로서 대형 자동차 및 항공기 브레이크, 거대한 트랙터나 경주용 특수차량 및 항공기의 타이어, 낚싯줄 및 선박용 로프, 날카로운 물체로부터 몸을 보호하는 장갑 및 의복 등에 다양하게 활용되고 있다.

케블라를 사용한 복합재료는 비행 기의 구조체, 해상보트, 테니스 라켓, 낚싯대 및 스키 등의 스포츠 용품 등 의 제작에 활용되고 있다.

케블라의 고강도, 고탄성률의 특성을 이용한 극적인 용도 개발의 경우는 일 본 홋카이도(北海道)의 살로마 호수에 설치된 빙하(氷河) 유입방지 시설이다.

살로마호는 가리비조개 양식이 유명하 여 연간 6만 톤을 생산하고 있다. 그런 데 근래의 지구온난화현상으로 매년 1 월에서 3월 사이에 빙하가 흘러들어 양식시설이 파괴되는 사건이 일어났다. 이 문제는 케블라 와이어를 사용 하여 빙하의 유입을 방지하는 거대한 펜스(fence/장벽)를 설치함으로 해

형 부유체(직경 1.2m, 길이 3m)를 연결하고 수면 밑으로 4m 폭의 와이 어 네트가 연결된 구조이다. 빙하의 유입을 막기 위해서는 막강한 저지 력이 필요한데 강철와이어를 사용하면 강철의 중량 때문에 초거대 부유 체를 만들어야 물에 띄울 수 있고 해수에 의한 부식을 해결해야 하는 문 제가 발생한다. 이 문제는 500톤이라는 엄청난 하중을 견디면서 가볍고 부식도 되지 않는 직경 13mm의 초극대 케블라 섬유를 제조하여 사용함 으로써 해결되었다.

그림 25 케블라를 적용한 강화 케이블

초고속통신망용 광섬유 케이블 시장에도 케블라섬유가 활용되고 있다.

광섬유의 정보 전달량은 종래의 동선케이블의 약 1,000배 정도이다. 케 블라섬유는 광섬유 케이블의 강도 보강용 텐션멤버로 사용되고 있다. 광 섬유는 직경 0.1mm 정도로 극히 가늘어 인장력에 약하고 설치공사 중에 케이블을 끌어당겨서 인장변형이 발생하면 통신장애가 발생하기 때문에 광섬유 케이블에 보강재를 사용해야 하며 이러한 목적에 사용되는 보강 재를 텐션멤버라 한다. 그뿐만 아니라 금속제 텐션멤버를 사용하면 매설 공사 중 낙뢰(落雷)에 의한 케이블 손상 문제가 발생하는 것이 비금속제 인 케블라를 사용하는 이유가 된다. 최근 휴대폰의 고성능화 및 대형 시장화에 따라 휴대폰에 사용되는 전자부품의 고밀도 실장을 가능케 하 는 수지다층기판에 케블라가 사용되기 시작해 대규모 수요처가 될 것으 로 예상하고 있다.

■ 에폭시 : 케블라의 접착제

에폭시(epoxy)는 열경화성 플라스틱의 하나로 물과 날씨 변화에 잘 견디고, 빨리 굳으며, 접착력이 강하다. 접착제·강화플라스틱·주형·보호용 코팅 등에 사용한다.

1) Epoxy 수지의 정의.

에폭시 수지라고 총칭되는 것은 그것을 구성하고 있는 분자의 화학 적인 단위로서 반드시 에폭시결합 을 갖고 있다.

에피클로로히드린과 비스페놀 A를 중합하여 만든 것이 대표적이며, 에폭시 수지를 단독으로 사용하는 일은 없으며, 경화제를 다시 첨가하 여 열경화성(Thermoset)의 물질로 변화시켜 사용되므로 보통 수지의 중간체라고 생각하는 것이 적당할 것이다.

2) Epoxy 수지의 어원

에폭시란 희랍어의 "넘어서", "사이에"란 뜻과 영어의 "산소"의 합성 어로서, 소위 산소를 사이에 둔 화합물을 말하며, 라는 구조를 갖는 화합물의 총칭이다.

3) Epoxy 수지의 장점

Ÿ 수지는 경화에 있어 반응수축이 매우 작고 또한 휘발물을 발생하 지 않는다.

Ÿ 경화 수지의 전기적 성질이 매우 우수한 성질을 지닌다.

Ÿ 경화 수지의 기계적 성질이 우수할 뿐만 아니라 치수 안정성이 매 우 좋다.

Ÿ 기계 가공성이 좋은 것을 만들 수가 있다.

Ÿ 내수성, 내약품성이 우수하다.

Ÿ 가소성이 우수한 성질을 부여할 수 있다.

Ÿ 내마모성이 우수한 성질을 부여할 수 있다.

Ÿ 각종의 충진재, 예를 들면, 무기, 유기, 금속분말, 모래 등을 매우

Ÿ 금속, 목재, 시멘트, 유리, 플라스틱 등 거의 모든 것에 접착시킬 수가 있고, 또한 가령 금속과 시멘트 등 이종 물질 간의 접착에 사 용 할 수 있다.

Ÿ 저장 안정성이 높고 경화제를 혼합하지 않으면 기후, 온도에 관계 없이 장기간의 보관이 가능하다.

4) 에폭시 수지의 단점

Ÿ 황변현상(Yellowing)이 일어난다.

Ÿ 경화시간이 길다 (단축은 가능하나 작업성이 문제)

Ÿ 결정성 Polymer나 극성이 없는 Polymer (PE, PP, Silicon, Acryl) 에는 접착이 불량하다.

Ÿ 주제 및 경화제를 혼용하여야만 한다.

■ 섬유의 강도와 신장

섬유의 강도과 신장도는 가장 중요한 요소이다. 섬유제품의 내구성은 조직이나 구성법 등에 의해 달라지지만 같은 상태의 것이라도 사용한 섬 유의 강신도의 크고 작음에 의해 좌우된다. 강도에는 인장에 대한 강도, 굴곡에 대한 강도, 마찰에 대한 강도 등과 같은 역학적 외력에 견디는 정도와 자외선, 온·습도, 화학 약품류 등에 의한 풍화, 취화에 견디는 강 도 등이 있으며 이것이 총합되어 실이나 직물의 내구력이 결정된다. 이 들 중에서 인장에 견디는 강도가 대표적인 것이며 측정도 쉽기 때문에 일반적으로 인장 강도를 가지고 섬유의 강도를 나타낸다.

섬유의 강도와 신장도는 흡습의 정도에 따라 크게 달라지기 때문에 비교 할 때는 반드시 온도와 상대 습도를 일정한 조건으로 하지 않으면 의미 가 없다. 일정한 조건을 표준 상태라 하여 온도 20±2℃, 상대 습도(RH) 65±2%로 한다. 일반적으로 온도 70°F 또는 20∼25℃, 상대습도 65%에 서의 강도와 신장도를 건조시의 값으로 하고 있다. 또 물에 침지하여 인 공적으로 습윤 시켰을 때는 대기 중의 자연 습윤하였을 때와 다른 결과 를 나타내며 이것을 습윤 강도라 한다. 이 습윤 강도는 섬유가 세탁, 염 색 가공 등 물속 또는 수용액에서 처리되기 때문에 물로 습윤 되었을 때 의 강도와 신장도, 기타 물리적 성질이 섬유를 취급함에 있어서 중요한

요소가 된다.

대체로 식물성 천연 섬유는 건조시보다 흡습시 및 습윤시의 강도가 크 지만 인조 섬유 및 동물성 천연 섬유는 이것과 반대 현상을 나타낸다.

특히 섬유 소재의 인조섬유는 습윤시 크게 저하하는 것이 특징이다. 인 장 강신도의 특징은 섬유의 한 끝을 고정시키고 다른한 끝에 하중을 가 하여 그 하중을 점차 증가시켜 갈 때 섬유가 늘어나는 정도와 어느 하중 에서 끊어지는가를 측정하는 것이다.

신장도는 하중을 가하여 늘어난 길이를 원길이로 나누고 100을 곱하여

%로 나타내며 강도는 절단될 때까지 섬유에 하중을 증가시켜 끊어질 때 의 하중(gf)을 섬도(Denier 또는 Tex)로 나눈 값 즉, gf/d, gf/tex로 나 타내거나 Kgf/mm2 과 같이 단위 면적당 Kgf 수로 나타낸다.

그림1. 섬유의 강도와 신장도

피복용으로 쓰이는 섬유는 최소한 2.5gf/d 의 강도를 필요로 한다. 강도 가 큰 섬유는 일반적으로 작업복이나 산업용으로 쓰이며 적어도 7∼

8gf/d 의 강도를 가져야 한다. 여러 가지 섬유의 강신도 곡선은 그림 2 와 같고 주요 섬유의 강도와 신장도는 표와 같다. 표에서 강도비는 건강

섬유 강도(gf/d) 강도비(%) 신장도(%) 면 3.0∼4.9 102∼110 3∼10 견 3.0∼4.0 75∼95 15∼25 양모 1.0∼1.7 76∼97 25∼35 인견(보통) 1.7∼2.3 44∼54 18∼34 아세테이트(보통) 1.2∼1.4 60∼70 24∼35 나일론(보통) 4.8∼6.4 85∼90 28∼42 폴리에스터 4.3∼5.5 100 20∼32

아크릴 2.2∼3.2 80 20∼38

아마 5.6∼6.6 105∼116 2.7∼3.3 폴리프로필렌 4.5∼75 100 25∼60

표 4 주요 섬유의 강도와 신장도

5-7차시 케블라로 핸드폰 케이스 만들기 □

□

학습 주제

케블라를 이용하여 핸드폰 케이스 만들기

학습

유형 프로젝트형 차

시

5-7/1 0 학습

목표

- 케블라를 이용하여 핸드폰 케이 스를 만들 수 있다.

맥락 주제

□ IT □ 에너지

□ 환경 ■ 디자인

준비물

에폭시 20cm＊15m 2장, 에폭시(주제와 경화제 포함) 50ml, 칼, 자, 가위, 나무도막(휴대폰 크기), 비닐 랩, 아이스크림막 대1개, 타이머, 종이호일, 전기테이프, 플라스틱 접시 1개 등

절차 교수 학습 활동 감성체험 STE

AM 문제

관찰 (10분)

-케블라로 만들어진 휴대폰 케 이스를 제시한다.

-완성된 제품을 확인 하면서도 도전의식을 갖는다.

T/E

정보 수집 (융합 지식 정보) (20분)

-케블라의 특성에 맞게 제품을 만드는 과정을 정확히 설명한다.

-제품 제작과정을 상 세히 듣고, 이를 이해 하는 의사소통능력을 기른다.

S T/E

탐구

(100분) -재료를 제공하고, 제품을 제작 하도록 한다.

-직접 제품을 만들어 봄으로써 도전감, 성취 감, 문제해결, 협동심 등을 기른다.

T/E

결론 및 평가 (20분)

-완성된 제품을 가공성, 완성도, 내구성 등을 확인한다.

-만드는 과정에서 어려웠던 점, 배운 내용을 토의하도록 한다.

-제작과정 및 결과 평 가를 통해 반성적 사 고를 한다.

T/E S

① 케블라섬유와 나무도막을 준비한다.

② 케이스의 원형이 되는 휴대폰을 준비한다.

▶ 케블라를 구입할 때는 전체 소요량을 파악한 다음 구입한다.

▶나무도막은 만들고자 하는 케이스의 크기대로 준비한다.

▶휴대폰은 손상이 되지 않지만 만약을 위해 랩으로 감아놓는다.

③ 준비된 나무를 휴대폰 쪽에 붙이고 비닐로 씌운다.

④ 에폭시를 준비한다.

(주제와 경화제 2g : 0.8g의 비율로 혼합)

▶나무를 휴대폰의 액정 쪽에 붙인다.

▶에폭시는 학급 전체가 실습할 수 있도록 충분한 양을 준비한다.

▶화학약품임과 동시에

접착이므로 안전사고에 유의한다.

⑤ 접착제를 희석한다.

(시간에 따라 경화정도가 달라지기 때문에 유의해야한다.)

⑥ 나무도막을 덮고 남을 만큼 케블라를 잘라 준비해놓고, 케블라 천에 에폭시를 바른다.

▶희석을 계속 할수록 굳어지므로, 적당한 농도로 희석한다.

▶케블라 천에 희석한 에폭시를 골고루 잘 바른다.

⑦ 이때 두 장을 직각으로 겹치도록 바르고, 이때 기포가 생기지 않도록 유의한다.

⑧ 에폭시에 적신 케블라를 휴대폰에 감싼다. 이때 주름이지지 않도록 팽팽하게 잘 당긴다.

▶기포가 생기면 제품의 완성도가 떨어지며, 강도와 경도도

떨어진다.

▶팽팽하게 잘 당겨, 제품의 곡면 테두리가 잘 드러나도록 해야 한다.

5-7차시 내용 해설 학생용 16-19쪽

활동지도유의사항 : 케블라를 이용한 휴대폰 케이스 제작 과정과 유의사 항을 참고하여 지도하도록 한다.

⑨ 휴대폰과 나무토막이 움직이지 않도록 꽁꽁 테이프로 고정한다.

⑩ 케블라가 휴대폰 모양으로 구부러질 수 있도록 전면을 모두 감싸고 기다린다.

(최대강도 24시간, 최소 3-4시간)

▶이때 케블라에 직접 테이프를 붙이지 않고, 포장재와 같은 것으로 덧댄 다음 고정한다.

▶실제 활동의 경우 하루 정도 기다리도록 하는 것이 좋다.

실습시간을 잘 고려해야한다.

⑪ 케이스를 분리하고, 테두리를 가위로 정리한다.

⑫ 원하는 부분을 표시하고, 칼로 잘라낸다.

▶날이 잘 선 가위를 사용한다.

▶카메라, 케이블, 버튼 등을 이용하는 부분을 정확히 표시하여 제거한다.

⑬ 휴대폰에 케이스를 끼우고

문제점을 보완한다. ⑭ 최종 작품 완성

▶케이스를 직접 끼워보아야 문제점을 해결 할 수 있다.

▶완성된 작품을 비교하여 평가해보자.

2. 테스트 해보기

케블라 케이스에 흡집을 내어보자. 볼펜, 송곳, 못, 칼 등으로 긁어보도록 한다. 그 결과를 정리해보자.

볼펜의 잉크가 묻지만 긁히지 않았다.

송곳으로 긁었을 때 자국은 남았지만, 상처는 없었다.

칼로 긁었을대 예리한 자국은 생기지만, 잘리지 않았다.

3. 만드는 과정에서 어려웠던 점과 유의해야할 사항

① 어려웠던 부분

나무도막을 휴대폰 크기로 만드는 것과 케블라에 에폭시를 바르는 것이 어렵고, 잘못 했을 때 기포가 만들어질 수 있으므로 유의해야 한다. 특히 곡면으로 만들기위해 강하게 테이프로 눌러 고정하는 것 이 어려웠다. 또한 카메라, 버튼, 충전단자 등을 정확하게 표시하여 구멍을 내는 것이 어려웠다. 조금 잘못 자르면 매우 보기 싫어지므 로 유의해야한다.

② 관련 제품을 만들 때 고려해야할 사항

-케블라를 여러겹을 겹칠때마다 가공성이 떨어지므로 적당한 두께로 겹쳐야 한다. 또한 충분히 마르는 시간을 주어야 강도가 유지되므로 신경써야 한다.

-케블라 만으로는 충격을 흡수할 수 없으므로, 충격을 흡수할 수 있 는 다른 방법을 같이 적용해야한다.

8-9차시 케블라를 이용한 신제품 설계 □

□

□

학습 주제

케블라를 이용한 신제품 설계

학습

유형 프로젝트 차

시

8-9/1 0 학습

목표

- 케블라를 새로운 제품에 활용하 는 방안을 모색하여 제품을 설 계하여보자.

맥락 주제

□ IT □ 에너지

□ 환경 ■ 디자인 준비물 A2용지, 컴퓨터, 제도용지(등각투상도지), 필기구 등

절차 교수 학습 활동 감성체험 STE

AM 문제

인식 (10분)

-활동 목표를 제시하고, 문제를 정확히 인식시킨다.

-문제인식을 통해 도 전의식을 기른다. T/E 정보

수집 (융합 지식 정보) (20분)

-케블라를 이용한 기존 제품에 관한 자료를 컴퓨터를 이용하여 수집하도록 한다.

-관련 정보를 탐색하 고 의견을 교환함으로 써 의사소통능력과 협 동심을 기른다.

T/E S

대안 제시 (20분)

-케블라를 이용한 새로운 제품 에 대한 다양한 의견을 제시하 고, 교환할 수 있도록 한다.

-의사소통을 통해 창 의성을 기른다. T/E 문제

해결 방안 제시 (40분)

-최선의 대안을 선정하여, 설계 도로 작성하도록 한다.

-수렴적 사고를 통해 제품을 선정하고, 설계 도로 작성하는 등 창 의성과 도전의식, 성취 감을 갖는다.

T/E A

발표/

평가 (10분)

-모둠 활동 결과물을 제시하고, 발표하도록 한다.

-프로젝트 전체 활동의 과정과 결과를 평가하고 반성해보도록

-발표를 통해 도전의 식과 반성적 사고태도 를 갖는다.

T/E

8-9차시 내용 해설 학생용 21-25쪽

1. 케블라를 이용한 제품을 직접 디자인하여보자.

① 케블라의 특성에 부합하는 제품이 무엇이 있을지 적어보자.

보온병의 케이스, 자동차의 내장재, 컴퓨터의 케이스, 안경테 등

② 제품을 선정하여보자. 제품을 선정한 다음 선정 이유를 간단히 작성 해보자.

보온병의 케이스

- 보온병은 보통 스테인레스로 되어 있어 튼튼해 보일 것 같지만, 실제로 잘 긁히고, 찌그러지며, 차가운 느낌이 나기 때문에 이를 보 완하고 싶었다.

③ 제품 관련 정보를 수집하자.

- 보온병의 외부는 원기둥 형태를 띄고 있으며, 뚜껑과 몸체로 분리 되어 있다. 몸체 내부에는 다시 플라스틱의 마개가 있는데, 이는 On/Off 할 수 있는 밸브를 갖고 있다. 스테인레스 내부에는 공기층 과 유리층이 있어 단열효과가 뛰어나다.

- 만약 보온병의 케이스를 만들고자 한다면, 원기둥 모양에 맞추어 야 하므로, 곡면 가공에 신경을 써야 한다.

④ 제품에 케블라를 적용할 방안을 글이나 스케치로 표현해보자.

⑤ 최적의 아이디어를 선정하여보자.

아이디어를 수정하여 최적의 형태로 제시하도록 함

- 뚜껑과 몸통 모두를 케블라 내부에 충격흡수용 스펀지를 넣되, 막 대형이 아닌 얇은 종이 형태의 스펀지를 사용한다.

⑥ 아이디어를 적용하여 최종적인 설계도를 그려보자.

⑦ 설계도를 발표하여보자.

- 발표시간은 3분이며, KISS(Keep It Simple & Short)의 원리 에 맞추어 핵심내용을 전달하도록 노력한다.

발표내용의 핵심 정리

- 기존의 보온병이 갖지 못한 충격흡수와 긁힘 방지를 케블라를 통 해 해결하였습니다.

- 특히 케블라로 긁힘방지를, 얇은 스펀지로 충격흡수를 차단하여 보온병이 본래의 기능을 다 할 수 있는 케이스로 만들고자 했습니 다.

⑧ 다른 팀의 의견을 정리해보고, 아이디어에서 보완해야할 점을 기록하자.

다른 팀의 핵심 아이디어를 간단히 쓴다.

팀명 적용제품 핵심내용 우수한점 보완점

A 안경테

안경테의 바깥부분을

케블라로 덮음

안경보호

케블라와 안경테의 접합

문제

⋮ ⋮ ⋮ ⋮ ⋮

⑨ 프로그램 전체 과정에서 배운 점, 느낀 점 등을 서술하여보자.

케블라고 하는 신소재의 특성과 화학적 구조를 배웠다. 또한 과학적 이론을 설계라고 하는 기술/공학적 방법으로 실현화시킨 것이 매우 흥미로왔다. 그리고 내가 직접 내가 원하는 제품을 설계하고 제작해 볼 수 있는 기회를 갖게 되어 기뻤다.

석기, 청동기, 철기 시대를 이어 새로운 신소재 시대가 도래하였음 을 실감하였다. 특히 신소재라고 하면 눈에 보이지 않거나 매우 비 싼 재료라고 생각했는데 그렇지 않았다. 이미 신소재가 우리 생활속 에 깊이 활용되고 있음을 느꼈고, 신소재 분야에 대해 깊이 공부하 고 싶어졌다.

8-9차시 관련정보

1. 창의적 사고기법

SCAMPER : Eberle(1971)은 Osborn의 체크리스트를 재조직하여 SCAMPER를 만들었는데, 이 기법은 용도를 개발하거나 품질을 개선하 는 등의 아이디어 개발에 유용하다.

S : 대치하기(Substitute something): 다른 사람, 다른 무엇, 다른 성분, 다른 재료, 다른 에너지 등으로 대치해본다.

C : 결합하기(Combine it with something else):  혼합 또는 아이디어를 결합 해본다.

A : 응용하기(Adapt something to it): 비슷한 것을 찾아보고, 다른 것을 적용 해본다. 

M : 수정하기, 확대하기, 축소하기(Modify, Magnify, Minify to it) P : 다른 용도로 사용하기(Put it to other use)능?

E : 제거하기(Eliminate something): 현재 있는 것을 없애버린다.

R : 재배치, 거꾸로 하기(Rearrange it, Reverse it): 거꾸로 또는 반대로 생각 해본다. 역할을 바꾸어본다.

2. 마인드맵

3. 스케치의 종류

아이디어 스케치는 섬네일 스케치(Thumb-nail sketch), 러프 스케치 (Rough sketch), 스타일 스케치(Style sketch)등 자유롭게 표현할 수 있 으나 디자이너의 아이디어가 충분히 표현되어야 한다.

① 섬네일 스케치(Thumbnail sketch)

섬네일 스케치란 자기 아이디어를 처음으로 시각화 시키는 첫 단계로 써 통상 실제 크기의 1/4크기로 거칠게 작게 드로잉하는 것을 말한다.

따라서 섬네일스케치는 많으면 많을수록 좋다. 전체적인 구조를 중심으 로 그려나가는 것이 효과적이다. 짧은 시간 동안 많은 가능성을 보여 주 는 것이 섬네일 스케치의 핵심이다.

디자인 방향이 결정된 상태라 하더라도 이 과정에서 그 방향이 더욱 숙성되거나 변화될 수도 있다. 떠오르는 모든 가능성을 쏟아내야 한다.

남을 의식하지 않고 자유롭게 상상하고 자유롭게 스케치하고, 언제 어디 에서나 어떤 방법으로건 닥치는 대로 상상의 세계를 기록해야 한다. 많 은 디자이너들이 손바닥 크기의 작은 수첩을 품고 다니는 것도 이러한 이유 때문이다.

섬네일 스케치

② 러프 스케치(Rough sketch)

러프 스케치는 투시도법에 의해 그려지는 것이 보통이며, 아이디어 스 케치 중에서 일반적으로 가장 많이 쓰이는 기법이다. 섬네일 스케치에서 몇 개의 안을 선정하여 개발하고자하는 제품의 구성요소를 유기적으로 조합하는 단계를 러프 스케치라고 말한다. 러프 스케치는 구체적인 아이 디어결정의 전단계로서 제 3자에게 프레젠테이션 할 수 있을 정도의 스 케치이다.

러프 스케치란 스케치 과정에서 가능성이 엿보이는 것들을 몇 가지 추 려내어 선에 의한 표현, 간단한 그림자, 재질 표현을 병용해서 모양세를 갖춰 나가는 단계이다.

따라서 러프 스케치 단계에서 골라낸 것들을 디자인적 경우의 수를 늘 려가며 적용해 본다. 의도한 방향에 알맞은 이미지를 살려 나가면서 각 각의 요소 부분은 서로 잘 조화되는지 등을 점검하면서 여러 스케치들 중에서 가능성 있는 것을 최소로 줄여 나간다.

러프 스케치

③ 스타일 스케치(Style sketch)

스타일 스케치는 투시적 또는 투영적으로 표현하며, 스케치 중에서는 가장 정밀한 스케치이다. 목적에 따라 전체 및 부분에 대한 형태, 재질, 패턴의 색채 등이 정확한 스케치가 요구되어 비례의 정확성과 투시, 작

도에 의한 외형의 변화 과정이 적절한 색채 처리에 의해서 구체화되는 것이다.

스타일 스케치는 스케치 중에서 가장 구체적이고 정밀도 있는 표현방 법으로 주로 형상의 결합 등 조형에 대하여 정밀한 디자인을 할 때 사용 하는 스케치다. 특히 형상의 소재 조립상태 기능 표면처리, 색상, 후가공 기법 등 정확한 스케치의 투시 투상도로 아이디어를 구체적으로 표현되 어야 한다.

스타일 스케치

10차시 신소재 관련 직업 탐색 □

□

□

학습

주제 신소재 관련 직업 탐색 학습

유형 진로탐색형 차

시 10/10 학습

목표

- 신소재분야의 관련 직업을 찾아 보고, 자신의 진로와 연계시켜본 다.

맥락 주제

■ IT □ 에너지

□ 환경 □ 디 자인

준비물 컴퓨터, 직업카드, 워크북 등

절차 교수 학습 활동 감성체험 STE

AM

도입 (10분)

-신소재분야 관련 직업에 대한 정보 탐색의 필요성을 안내한다.

-자신의 진로와 관련 하여 호기심을 갖는다.

S T/E

전개 (20분)

-신소재 관련 분야를 나열하고, 각각에 대한 정보를 컴퓨터와 직업카드를 이용하여 찾는다.

-직업을 하나 선택하고, 직업정 보를 작성한다.

-직업을 탐색하는 과 정에서 자신의 진로를 파악한다.

-관심있는 직업을 선 택함으로써 진로성숙 도가 향상된다.

T/E

정리 (10분)

-자신이 찾은 직업을 자신의 진 로와 연계시켜 발표해본다.

-발표를 통해 자신감 과 자신의 꿈에 대한 긍정적 진로의식이 생 긴다.

S T/E

10차시 내용 해설 학생용 26-28쪽

직업을 선택하고, 해당 직업에 대한 관련 정보를 찾아 정리해보도록 한다.

(예시)

▶ 직업 : 반도체공학기술자

▶ 하는 일

반도체공학기술자는 냉장고, 텔레비전, 세탁기 등의 가전제품과 의료기기, 컴퓨터, 휴대폰 등 전자제품에 사용되는 반도체의 기술적 성능을 개선하거 나 새로운 기능과 성능을 가춘(갖춘) 반도체를 개발한다.

반도체에 대한 전반적인 기술적 지식을 활용하여 반도체의 제조, 조립 을 위한 공정별 최적조건(온도, 압력, 시간, 사용량, 처리방법 등)을 설정한 다. 반도체 제조에 필요한 설비와 장비를 시운전하여 조작, 운영방법을 규 정하고 작업자에게 지시하고, 불량제품의 원인을 분석하고 그 대책을 수립 한다. 기술적 성능을 개선하고 부품, 제품 및 시스템에 사용되는 전자적 특성에 대한 변형과 응용에 대해 계획하고 개발한다.

새로운 장비나 설비에 대하여 실험가동하여 적정조건유지를 검토하고 제반 공정조건을 규정하고 작업원들에게 장비조작방법 및 제반조건에 관한 교육 을 한다.

▶ 적성 및 흥미

반도체와 전기공학 등 반도체설계 및 제작과 관련된 학문에 대한 지식과 흥미를 가지고 있어야 하며, 수학, 물리, 화학 등 기초적 과학 분야에 대한 재능이 요구된다.

각종 컴퓨터 응용 프로그램과 반도체 설계 장비 등을 능숙하게 활용할 수 있는 능력이 요구되며, 계속해서 발전하는 새로운 기술을 습득하려는 노력 과 자기계발 자세가 필요하다.

새로운 것에 대한 탐구정신과 호기심, 창의성과 문제해결을 위한 논리적 사고, 분석력, 그리고 정확한 판단력이 요구된다.

탐구형과 현실형의 흥미를 가진 사람에게 적합하며, 혁신, 협조심, 꼼꼼함

자료출처 1 : 내일을 잡아라

http://210.95.199.68/01_job/Splayer2.asp?idx=836&cate=18&cateCod e=23

자료출처 2 : 커리어넷

http://www.career.go.kr/cnet/front/base/job/jobView.do?SEQ=157

자료출처 3 : 인디드

http://kr.indeed.com/%EB%B0%98%EB%8F%84%EC%B2%B4-%EA%B3

%B5%ED%95%99-%EA%B8%B0%EC%88%A0%EC%9E%90%EC%A7%81-

%EC%B7%A8%EC%97%85

Ⅵ. 참고 활동 및 정보

○ 참고 문헌

과학동아편집부(2012). 정보통신과 신소재. 과학동아북스 박상준(2006). 미래사회와 신소재. 기전연구사

백영남 외(2009). 공학도를 위한 신소재공학. 삼성북스 신소재연구회(2002). 신소재 신재료. 겸지사

신인수 외(2007). 섬유 신소재 강의. 경춘사

전창림(2009). 화학으로 들여다본 첨단과학의 신소재. 자유아카데미 한국과학문화재단에서 발행하는 월간 과학문화

홍순형, 미래를 여는 신소재 : 나노 복합재료 신소재 경제신문

○ 참고 사이트

국가수준 교육과정 참조.

http://www.kice.re.kr (2012. 10. 19) 케블라의 분자구조.

http://www.kenima.co.kr/cgi-bin/technote6/board.php?board=tech

&command=body&no=4 (2012. 10. 18)

케블라의 유래와 특성. http://123rere.com/yulrinmadang/main5_rea d.asp?idx=40731&page=0&group=&field=&words= (2012. 10. 18) 케블라를 이용한 핸드폰 케이스 만들기. http://blog.naver.com/PostVi

ew.nhn?blogId=kwonjoon00&logNo=20148981546. (2012. 09. 11) 케블라의 이용 사례 및 이미지

http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=citrain64&logNo=100122 177124&redirect=Dlog&widgetTypeCall=true 2012. 10. 09) 케블라를 이용한 배드민턴 라켓 이미지. http://www.winexkorea.com/s

hop/shopdetail.html?branduid=98371 (2012. 09. 24) 케블라를 이용한 전선 이미지.

http://icsys-inc.com/rep/?p=869 (2012. 09. 23)

http://www.scienceall.com/contents/contents.sca?todo=archiveraw&

bbsid=33&articlei

http://airlab.wkhc.ac.kr/acidrain/envdb/ham4/4-35_2.htm http://www.youtube.com/watch?v=cSemPMSUf-0

http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=cronose88&logNo=3009 7738974&redirect=Dlog&widgetTypeCall=true

http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=mocienews&logNo=1000 48483260&categoryNo=3&viewDate=&currentPage=1&listtype=0 진로탐색 마당 출처 : 네이버 이미지

http://imagesearch.naver.com/search.naver?sm=ext&viewloc=1&wh ere=idetail&rev=15&query=oled&section=image&sort=0&res_fr=

0&res_to=0&start=113&ie=utf8&img_id=blog43904009%7C4%7C3 0071202817_2&face=0&color=0&ccl=0&viewtype=0&aq=0&spq=0

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http://raizegls.tistory.com/252

http://blog.naver.com/kkumeloan999?Redirect=Log&logNo=80116400 590