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1

3

1. 생체모방기술이란?

생체모방기술은 생명을 의미하는 단어 ‘bios’와 모방을 뜻하는 단어‘mimesis’를 합친 용어로, 자연의 시스템을 관찰하여 인류에게 유익한 새로운 영감을 얻는 과정을 통칭한다. 이 용어는 1997년 재닌 베 니어스가 펴낸 ≪생물모방≫이 주목을 받으면서 널리 사용되기 시작했으며 이 책의 출간을 계기로 생 물모방은 21세기의 새로운 연구 분야로 각광을 받기 시작했다. 21세기 들어 나노기술의 비약적인 발 달로 인해 생물의 구조와 기능을 본뜬 물질을 만들어 낼 수 있게 되면서 생체모방기술에 대한 관심은 더욱 높아지고 있다.

자연의 시스템을 관찰 새로운 영감을 얻는 것

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2. 생체모방의 역할

1. 설계모델로써의 자연 : Nature as Model

2. 판단기준으로써의 자연 : Nature as Measure

3. 조언자로써의 자연 : Nature as Mentor

공학적 난제에 대한 해결책

제공 지속가능한 시스템과

생존 기술의 비법 발견 인류에 대한 조언과 선도

3. 생체모방기술의 발상 과정

생체모방기술의 발상 과정은 발견하기, 추상적 사고하기, 브레인 스토밍하기, 모방하기, 평가하기의 단 계를 거쳐 진행됩니다.

생체모방기술 프로세스

발견하기 추상적

사고하기 브레인스토밍 모방하기 평가하기

자연계에 존재하는 생명체가 갖는 고유한 외형적

·구조적 특징이나 독특한 구성 물질을 발견하기

발견한 특징의 존재 이유에 대해

생명체의 서식 환경을 고려하여

가설 세우기

가설이 성립할 경우 생명체의 특징을 실생활의

어디에 어느 정도의 효과로 적용할 수 있는지

예상하기

생명체의 특징에 대한 가설을 증명하고 이를

모방하여 실생활에 적용 가능한 형태로 단순화하기

생체모방기술을 통해 얻을 수

있는 효과를 평가하고, 생명체의 기능을 모방하는데서 더 나아가 더 뛰어난

시스템을 구성하기 STEAM 준거 틀

상황제시 창의적설계 감성적체험 성공의경험

4. 생물들의 생존 전략

지구상의 생물들은 화석연료를 사용하지 않고 지구를 오염시키지도 않으면서 각기 다른 전략을 통합 하고 활용하여 생존해왔습니다.

5. 생체모방기술의 예시

1) 식물의 생체 모방

나선구조는 식물의 잎 구조, 해바라기 씨의 구조, 조개의 형태, 우주 은하계의 구조 등과 같이 자 연의 다양한 곳에서 관찰된다. 이와 같은 나선형 구조는 좁은 면적에 효율적으로 적용 될 수 있는 구조로써 계단 등에 활용되며 다양한 디자인 오브제에 적용되어 재탄생 되고 있다.

7 2) 동물의 생체 모방

3) 인체의 생체 모방

물총새의 경우, 대기 중에서 매우 빠른 속도로 물 속으로 다이빙 할 때에도 거의 물을 튀기지 않는 다. 이러한 물총새의 부리 모양을 본 떠 마치 새의 부리처럼 날렵한 모습으로 열차의 앞면 디자인 을 수정하였더니 이전과 비교하여 열차의 속도는 더욱 증가하고 에너지의 사용은 감소하게 되었다.

인체의 방호막인 피부는 적당한 습도를 유지하는 매우 정교한 체계를 가지고 있다. 피부의 세포 내 에서 만들어지는 천연 보습인자가 수분의 증발을 억제하도록 기능한다. 천연보습인자는 케라틴 단 백질이 분해, 변형되면서 만들어지며 히아론산이라는 인체의 고분자 물질은 강력한 피부 보습 역할 을 한다. 이러한 피부 보습 작용을 본떠 만든 것이 로션이나 크림 형태의 보습 화장품이다.

생체모방기술은 여러 분야에서 발달되어 우리 생활에도 많이 활용되고 있으나 가장 눈에 띄는 분야는 생체모방로봇분야이다. 군용이나 위험한 상황에 대처하기 위한 형태로 개발되어 점차 성과가 가시적으 로 나타나고 있다.

1. 독일, 새처럼 비행하는 로봇 ‘스마트버드’ 개발

독일의 페스토사에서 ‘스마트 버드(SmartBird)’라는 생체모방 로봇을 만들었다. ‘스마트 버드’는 길이는 1m, 질량 450g정 도로 가벼워서 날개를 위아래로 움직이고 실제 날아가는 모 습이 새와 매우 비슷하고 스스로 시동을 걸거나 방향을 바 꿀 수 있고, 에너지 절약기능을 갖추고 있다.

유투브에서 ‘mechanical bird’ 검색 또는

http://www.youtube.com/watch?v=Fg_JcKSHUtQ 에서 직접 날아다니는 스마트버드의 모습을 확인할 수 있다.

2. 나노벌새로봇(Nano Hummingbird)

하늘을 나는 모습이 벌새와 비슷하고 크기가 작아 군용으로 개발된 생체모방로봇이다. 공중에서 정지비행이나 전후좌우로 날 수도 있고 카메라를 장착하여 영상 전송도 가능하다. 동영상을 통해 나노벌새로 봇의 움직임을 확인할 수 있다.

http://www.youtube.com/watch?v=xolH02Zba04

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3. 생체모방로봇

http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=Tq8Yw19bn7

다양한 형태의 로봇들이 생물을 닮은 모습으로 만들어지고 있음을 알 수 있고 생명체들의 단순한 형태가 얼마나 움직임에 효율적인 지를 깨닫게 해 준다.

4. 로봇(빅도그)

4족 보행 로봇으로 최대 150kg의 화물을 싣고 매우 거친 산악지형에서도 이동할 수 있는 형태로 개발되었다.

5. 뱀의 모습을 흉내 낸 로봇 뱀

머리 부분에 센서와 카메라가 달려 있으며 붕괴된 건물이나 좁은 틈으로 이동하 면서 재난 상황에서 사람을 구조하기 위해 만들어진 뱀의 움직임을 흉내 낸 로 봇이다.

6. 바퀴벌레를 닮은 로봇 렉스

렉스는 바퀴벌레를 모방하여 만들어서 땅 위에서는 다 리를 회전시키며 6개의 다리로 움직이며, 물속에서는 다리가 지느러미로 변신하여 헤엄칠 수도 있다.

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생체모방기술 연구원에게 들어 보는 생체모방기술 이야기

서울대학교 생체모방기술 연구소 김주하연구원에게 직접 생체모방기술에 관한 이야기를 들어보았습니다.

“생체모방기술이란 무엇인가요?”

생체모방기술은 자연계에서 살고 있는 동물, 식물의 형태적이나 구조적 특징으로부터 아이디어를 얻어서 실생활에서 활용할 수 있는 기술을 개발하는 연구를 총칭합니다. 예를 들면 물속에서 빠른 속력을 내는 상어의 표면이 울퉁불퉁한 구조를 가집니다. 이를 응용하여 표면이 울퉁불퉁한 수영 복을 만들면 물속에서의 저항이 줄어들어서 수영 선수들이 빠른 기록을 낼 수 있습니다.

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“생체모방기술 연구소에서는 어떠한 연구를 하나요?”

저희 연구소에서는 생명체의 구조적 형태적 특징으로부터 아이디어를 얻어서, 주로 우리 주위를 흐르는 공기나 물의 흐림을 우리가 원하는 방향으로 바꾸는 연구를 하고 있습니다. 예를 들면 상 어는 물속에서 10번째로 빠른 물고기이고 가장 빠른 물고기는 돛새치입니다. 돛새치의 속도는 물 속에서 시속 110km 정도 인데, 자동차로 시속 100km 의 속력으로 달리는 정도라고 생각하면 됩 니다. 저희 연구소에서는 돛새치의 표면에 어떠한 구조가 있는지 연구하기 위하여, 돛새치가 서식 하는 말레이시아로 가서 직접 돛새치를 잡아 왔습니다. 돛새치의 표면을 연구한 결과 특이한 구조 를 발견하였고, 그 구조를 에어컨실외기의 표면에 적용을 하여서, 소음을 줄이는 결과를 얻을 수 있었습니다. 이 외에도 다른 여러 생명체의 특징을 연구하여서 저항을 줄이거나 양력을 증가시키 는 연구를 진행 하고 있습니다.

생각열기 1 ( )학년 ( )반 이름 ( )

▪ 다음 3가지 주제에 대하여 주제마다 2개의 모둠을 정하고 ICT활용을 통하여 탐색한다.

▶ 주제 1. 온도에 대한 동·식물의 적응을 조사하고 생체모방 기술과 관련된 사례를 조 사·수집한다.- Thinking map이나 mind map을 사용한 지식 구조화

<참고사이트> http://www.ebs.co.kr/replay/show?prodId=561&lectId=3035638

▶주제 2. 실내 온도를 낮출 수 있는 방법을 조사하여 동·식물과 관련지어 지식을 구조 화 한다.- Thinking map 사용

▶주제 3. 생체모방 기술 관련 직업과 대학교 관련 학과를 조사하여 교과 지식과 연 관 시켜본다.

<참고 사이트>

Citing URL :http://bric.postech.ac.kr/myboard/read.php?Board=news&id=61152

<조사 내용>

1. 온도와 생물 : 외부의 온도는 생물의 물질대사나 활동에 영향을 줌.

(1) 동물의 온도 적응

물질대사는 효소에 의해 조절. 효소의 작용은 온도에 민감하므로 생물은 온도의 영향 을 많이 받음.

• 온도가 낮아지면 물질대사 속도가 느려지고,

• 온도가 지나치게 높으면 효소를 구성하는 단백질이 변성되어 생명 활동이 정지되 기 때문.

• 생물이 생활하기에 적당한 온도 범위는 15~25℃이며, 이보다 온도가 낮거나 높으 면 여러가지 적응 현상을 나타냄

① 변온 동물의 겨울잠(동면): 변온 동물은 스스로 체온을 조절할 수 있는 능력이 없 기 때문에 겨울이 되면 온도 변화가 적은 땅속으로 들어가 겨울잠을 잔다.

② 정온 동물의 온도 적응

• 조류(깃털), 포유류(털)로 덮여 있어 체온 유지

• 베르그만의 법칙 : 추운 지방에 서식하는 동물일수록 몸집의 크기가 커짐 • 알렌의 법칙 : 추운 지방에 서식하는 동물일수록 몸의 말단부가 작아짐 ◎기온이 높은 지역으로 갈수록 여우의 몸집이 작아지고 신체 말단부가 커진다.

예) 북극여우, 온대여우, 사막여우

③ 계절형 : 계절에 따라 몸의 색이나 크기가 달라지는 현상

예) 호랑나비: 봄에 태어난 호랑나비는 여름에 태어난 것에 비해 색이 연하고 몸 집이 작다.

15 (2) 식물의 온도 적응

① 낙엽수 : 온도가 내려가는 겨울이 되면 엽록소가 파괴→ 단풍이 들고, 잎을 통한 열 손실 을 줄이기 위해 떨켜가 형성되어 잎이 떨어짐

② 상록수 : 잎의 큐티클 층이 두껍고, 온도가 내려가도 잎의 삼투압이 높아져 어는 것을 막 기 때문에 잎이 떨어지지 않은 상태에서도 겨울을 날 수 있다.

[ 온실기체 ]

지구의 대기 속에 존재하며, 땅에서 복사되는 에너지를 흡수함으로써 온실효과를 일으 키는 기체. 대표적인 온실기체에는 수증기, 이산화탄소, 메테인 등이 있음.

[증산 작용의 의의]

① 물 상승의 원동력: 물이 나무 꼭대기까지 상승할 수 있게 하는 주된 원동력

② 체내의 농도 조절: 수분량의 조절을 통하여 식물 체내 무기 양분의 농도를 조절

③ 체온 조절: 물이 증발할 때 필요한 기화열을 이용하여 체온을 조절

생각열기 2-1 ( )학년 ( )반 이름 ( )

▪ 생체모방 기술에 대한 탐구(구체적인 그림과 함께 글로 적으시오) 1. 생체모방과 그에 따른 적용 가능한 생체모방 기술을 조사한다.

<생체모방 명품 7선>

1. 풍뎅이 무인 비행기

- 주머니 속에 넣어두었다가 꺼내서 사용할 수 있는 무인 초소형 비행기. 박훈철 교수 는 장수풍뎅이를 모방해서 무게 10g 안팎의 초소형 무인 비행기를 개발 했다. 평소에는 접혀 있다가 날라갈 때 펴지는 날개의 모습을 보고 고안하였다. 이 비행체로 미국 특허 를 받았다.

2. 깃털자동차

- 새처럼 가볍게 공기저항을 줄인다. 자동차의 유동저항을 줄인다면 연료도 크게 줄일 수 있다. 최해천교수팀이 자동차의 뒷면에 새의 깃털모양을 한 장치를 달면 유동 저항 을 줄일 수 있다고 고안 하였다. 이것이 자동차의 수동으로 움직여 주는 PMD장치이다.

실제로 미국과 GM자동차 회사와 함께 연구 중이다.

3. 날치비행기

- 날치는 수면 위를 40초 동안 시속 70km로 400m까지 한 번에 날 수 있다. 2010년 최해천교수팀이 영국과학 학술지에 밝혔다. 날치의 가슴지느러미 아래에 달려 있는 뼛 살이 양력을 약 25% 가량 높인다는 것을 밝히고 항공기가 이착륙하는데 응용하는 것을 고안했다.

17 참고자료 1

생체모방기술 전문가 강의

출처 : 전문가 강의 동영상-생체모방 기술 (생체모방 유동제어)

서울대학교 생체모방 기술 연구소 연구원

생체모방 유동 제어란 무엇인가?

공기나 물의 흐름을 내가 원하는 방향으로 제어하는 것이 유동 제어이다. 예전에는 골프공이 매끈하였는데, 골프공의 표면을 거칠게 하였더니 공기의 저항을 줄여 서 멀리 나갈 수 있었다.이것을 거북이의 등딱지의 홈 을 이용해서 생체모방 유동제어를 이룰 수 있다. 날치 가 물 위를 한번에 400m정도를 난다. 날치의 가슴지느 러미에는 가는 뼈대와 얇은 막이 있었다. 날치의 뛰어 난 비행 능력을 조사하였더니 날치의 날개에 붉은색 뼈대가 비행 성능을 향상시켜 주었다.

<그 외 다른 전문가들 인터뷰>

미세한 홈 구조를 가지고 있는 상어의 피부는 수중 유체저항을 10% 가량 줄이는 효과를 가지고 있다. 살아 있는 자연은 견고한 재료와 완벽한 통신시스템, 고감도 센서 생산에도 세계 최고라고 한다. 생체모방 기술은 경제적으로 에너지 소모를 최소화 시키면서도 생태적 폐기물을 완전히 자 연 순환과정에 환원 시킨다. 생명 공학이 생물학과 화학의 경계영역을 기술적으로 이용한 것이라 면 Bionik은 생물학과 물리학의 간극을 기술적으로 좁히고, 두 분야를 융합해 기술혁신에 활용하려 는 것이다. Bionik은 생물 모델을 그대로 1:1 모방하는 또는 복사하는 것이 아니라 간학문적 접근 을 통해 이 새로운 연구 방법론이 제공하는 혁신 잠재력을 이용하는 것이다. 출처: 교과서 및 참 고 문헌

생체모방기술의 개념과 활용 출처 : 아카데미 서적 <환경과학 대 사전>

생체모방기술이란 생물체가 갖고 있는 다양한 기능을 인위적으로 모방하여 이용하는 기술을 의미 한다. 인류는 현재까지 생체의 기능을 이용한 여러 가지 기계를 제작한 바 있다. 예를 들면NC기계 나 로봇 등 바로 인간의 기능을 대행한 것이라고 할 수 있다. 그러나 이러한 인간의 개체로서의 외형적 모방기술이 아니고, 최근에는 생체에 있는 보다 미세한 세포 효소단백질, 펩티드의 기능에 서 배운 연구개발이 발달하고 있다. 대표적인 예는 인공효소의 개발이다. 효소는 보통 상온에서 작 용하는데, 이것을 고온고압에서 작용할 수 있지 않겠느냐 하는 연구가 있다. 또 인공적인 화합물로 서 효소와 같은 반응을 촉매하는 물질을 제작하려는 연구도 활발하게 진행되고 있다. 단백질의 경 우 1개가 수 옹스트롬 크기의 아미노산잔기로서 반응기 위치를 조정하지 않으면 안 되는 것에 대 해, 화학합성법에서는 임의의 위치에 반응기가 있게 하는 것이 용이하다. 화학합성법의 발달은 단 백질공학의 경쟁상대가 될 가능성도 있다. 또 제5세대 컴퓨터로서는 인간의 사고과정, 언어체계 등 의 이용을 고려하고 있다. 이 밖에 혈액을 대체하는 인공혈액과 인공신장, 인공심장, 인공골격, 인 공혈관 등의 인공장기도 생체모방기술이라 할 수 있다.

북극곰의 털은 왜 흰색일까?

출처 : blog.naver.com/emsibt/140027457654(본문)

북극곰은 얼음덩어리가 둥둥 떠다니는 북극 알래스카 의 최북단에서만 서식한다. 북극곰은 이렇게 혹독한 북 극의 추위에서 어떻게 온기를 유지할까?

북극곰의 상징인 하얀 털은 주변 환경과 어우러져 보 호색의 기능을 하는데 그 하얀 털 바로 아래에는 검정 색 피부막이 있다. 검정 피부막은 태양에서 열을 흡수 해서 온기를 유지하도록 해준다.

또한 북극곰은 다른 어떤 동물과도 다른 털가죽을 가 지고 있다. 온기를 유지하기 위해서 몸 가까이에는 두 꺼운 털가죽 층을 가지고 있으며, 항상 꼿꼿하게 서있 는 길고 속이 텅 빈 보호용 체모도 가지고 있다. 이 보 호용 체모는 플라스틱 빨대처럼 보이는데 북극곰이 차 가운 북극해에서 수영하는 동안 털이 엉키는 것을 막 아준다.

출처 : http://www.career.go.kr/cnet/front/main/main.do 학생들 미래 직업의 세계, 진로 심리검사,

진로 상담과 함께 다양한 진료 교육 자료 가 있어서 학생들에게 자신의 재능과 흥 미를 바탕으로 미래의 직업을 꿈꿀 수 있 도록 도움을 주는 사이트이다.

학교에서 사용을 권장하는 사이트이다.

19 생각열기 ( )학년 ( )반 이름 ( )

온도 조절 전략을 가진 동식물

◎ 온도 조절 전략을 가진 동식물을 조사하면서 알게 된 과학적 사실이나 생 체모방 기술은 무엇인지 적어 보자.

(조사 내용)

참고자료 2

출처 : 수업 자료(학습지)

1. 생체모방과 그에 따른 적용 가능한 생체모방 기술을 조사한다.

(윤○○, 김○○, 이○○) (채○○, 황○○)

(윤○○, 김○○, 이○○) (윤○○, 김○○, 이○○)

✰ 작품 제작 과정 (학생 작품 : 강○○, 김○○, 이○○, 이○○)

➀ 생체모방 기술 탐구 (구조도) ➁ 설계하기 ➂ 작품 제작

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생각 열기 4 ( )학년 ( )반 이름 ( )

▪ 다음 4가지 주제에 대하여 주제마다 모둠을 정하고 ICT활용을 통하여 탐색한다.

▶ 전도, 대류, 복사에 의한 열의 이동 현상을 이용한 사례를 실생활에서 찾아본다.

▶ 물질의 상태 변화 시 열의 출입에 대해 알고 일상생활에서 잠열을 이용한 예를 찾 아보자.

▶ 석빙고의 구조를 그리고 과학적 원리를 찾아보자.

▶ 배산임수형 남향 집 구조로 된 전통 가옥인 한옥이 여름철에 시원한 이유를 찾아보자.

(조사 내용)

<상태 변화에 따른 열에너지 이용>

(1) 고체와 액체 사이의 변화

① 융해열로 일어나는 현상

· 얼음 조각상 주변에 가면 시원해진다.

· 아이스크림을 먹으면 입안이 시원해진다.

· 아이스박스 속의 얼음은 녹지만 보관된 과일이 시원해진다.

② 응고열로 일어나는 현상

· 손난로 속의 액체가 굳으면서 손이 따뜻해진다.

· 오렌지 농장에서는 물을 뿌려 냉해를 방지한다.

· 얼음집(이글루)에 사는 사람들은 물을 뿌려서 추위를 이긴다.

(2) 액체와 기체 사이의 상태 변화

① 기화열로 일어나는 현상

· 분수 근처를 지나면 시원함을 느낀다.

· 더운 여름철 개는 혀를 내밀어 체온을 식힌다.

· 스팀 다리미를 옷감에 직접 대고 다려도 옷감이 타지 않는다.

② 액화열로 일어나는 현상

· 냉장고 뒤편이 응축기에서는 열이 발생한다.

· 여름철 소나기가 내리기 전에 기온이 더 올라간다.

· 가열된 수증기가 액화되면서 방출하는 열을 난방에 사용한다.

(3) 고체와 기체 사이의 상태 변화

① 승화열을 흡수하는 경우

· 아이스크림을 포장할 때 드라이아이스를 함께 넣어 포장한다.

② 승화열을 방출하는 경우

· 겨울철 눈이 내릴 때 포근함을 느낀다.

23 참고자료 4_1

출처 Thinking Maps : Path to proficiency for English Language Learners, Training Manual in 3-ring binder format

◉ T

hinking map

미국의 알버트 업튼 박사가 개발하고, 1988년 하이엘에 의해 고안된 시각 언어이다. 통합적 사고 기능과 다양한 사고 과정을 도표화 하는 기술이다, 인간의 뇌는 패턴을 좋아하고 사물들이 의미 없 이 나열되었을 때 인간의 뇌는 빠른 속도로 규칙성을 찾게 되며 뇌가 발견한 규칙성이 일반화 되 면 학습자는 다양한 상황에서 이를 적용할 수 있다. 8가지 생각하는 지도로 구성되어 있으며 모든 교과에서 적용할 수 있는 사고력 증진 프로그램이다.

정의하기 Circle Map

분류, 구분하기 Tree Map

표현하기 Bubble Map

비교, 대비하기 Double Bubble

Map

사건의 순서 Flow Map

원인과 결과 알기 Multi-Flow Map

전체에서 부분으로 세분화하기 Brace Map

Bridge Map 관계 표현하기

25 생각 펼치기 5. ( )학년 ( )반 이름 ( ) 모둠 이름( )

◉ 우리 교실 온도 2도 낮추기를 위한 생체모방 기술 T

hinking map

◉ 생체모방을 통해 교실의 온도를 낮추는 방법에 대해서 자유롭게 탐색하고 토론하여 모둠별 기 본 설계도를 그린다.

➀ 생체모방 기술 탐구 (구조도) ➁ 설계하기

참고자료 5_1

출처 : 한국과학창의재단, 창의적 사고 기법, 2010

● PMI(Plus, Minus, Interesting)기법

제안된 아이디어의 장점(P), 단점(M), 흥미로운 점(I)을 따져 본 후에 그 아이디어를 평가하는 기법 으로 하나의 아이디어에 대해 집중적으로 분석해 보고자 할 때 간단하면서도 효과적으로 활용할 수 있는 기법이다.

P M I

⇒ P를 고려할 때는 P에만 집중한다.(M과 I는 마음에 두지 않는다.)

출처 : 학생작품(박○○,홍○○,이○○)

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T(장점) M(단점) I(흥미로운 점)

- 소량의 물로도 건물의 온도를 낮 출 수 있다.

- 원적외선을 반사해 열기를 차단 한다,

- 옥상용 새로운 스프링클러를 개 발 한다.

- 전기요금이 적게 든다.

- 여름에 습할 수 있다.

- 건물의 위층만 시원 하다.

- 관리가 힘들다.

- 사람이 땀을 흘려 더위 속에서도 체온을 정상적으로 유지하는 생체모 방을 이용하여 건물 전체의 온도를 조절할 수 있다는 것이 흥미롭다.

- 온도센서를 사용한다는 것으로 신 기술과 생체모방 기술의 융합이 흥미 롭다.

▶ 위의 장점, 단점, 흥미로운 점은 동료들이 포스트잇에 적어 준 의견임

참고자료 5_2

출처 : 인화여자고등학교 수업 자료

PMI 과정

➀ 아이디어 발표하기 ➁ 포스트잇에 장점, 단점, 흥미

로운 점 적기 ➂ 작품에 포스트잇 붙여주기

출처 : 학생작품(이○○, 최○○, 윤○○ )

T(장점) M(단점) I(흥미로운 점)

- 물을 흐르게 하여 전력소비 를 줄였다.

- 빛의 투과 량을 조절하는 것만으로도 건물의 온도를 낮추는 것이 효율적이다.

- 광센서의 전선에 의해 사람이 다 칠 염려가 있다.

- 물이 건물 안에 물이 많으면 감 전의 위험이 있다.

- 빛을 저장하지 못한다면 밤에는 사용하지 못한다.

- 창문에 광센서를 설치하면 마음 대로 창문을 열 수 없다.

- 홍채의 원리를 건물의 창 문에 적용시키려고 한 것 이 흥미로웠다.

- 사람의 신체를 모방하려 고 한 것 자체가 재미있다.

- 학교가 특이하게 생길 것 같다.

▶ 선생님이나 전문가의 의견을 듣고 적어본다.

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생각 다지기 6. ( )학년 ( )반 이름 ( )

★ 나의 꿈을 이루기 위한 시간 관리 10계명 ★

나의 꿈은 _________________이다. ✍

하나. 나는 아침에 시에 기상 한다.

둘. 일주일에 적어도 회 이상 을 한다.

셋. 점심식사 후에는 분 이상 을 한다.

넷. 매 학기마다 에 찾아가서 활동을 한다.

다섯. 주말에는 주로 일을 통하여 휴식을 한다.

여섯. 항상 을 준비하여 하는 습관을 가진다.

일곱. 자투리 시간을 활용하기 위해 (을)를 한다.

여덟. 불필요한 등은 하지 않는다.

아홉. 매일 밤 자기 전에 하고 한다.

열. 나의 꿈을 이루기 위해 미리 로 준비한다.

31 생각 다지기 7. ( )학년 ( )반 이름 ( )

갤러리 기법을 활용한 작품 발표하고 육각사고모자 기법으로 작품 평가하기

참고자료 6

◉ 육각사고모자 기법

영국의 심리학자 보노가 고안한 창의적 사고 기법으로 학습자들이 여섯 가지 각각 다른 모자를 쓰고, 자신이 쓰고 있는 모자 색깔을 의미하는 유형의 사고를 하게한다. 자신의 생각을 버리고 의도적으로 다른 생각을 하게 함으로써 폭 널은 사고력을 신장 시키는 방법이다.

<진행 절차>

① 각각 하나의 모자를 머리에 쓰고 골똘히 생각해본다.

② 자기가 쓴 모자의 의미를 생각하고 그 유형의 사고로 토론한다.

③ 토론 진행 방법으로는

- 아이디어를 생성할 때 :백색→ 녹색→ 황색→ 흑색→ 적색→ 청색 - 아이디어를 판단할 때 :적색→ 황색→ 흑색→ 녹색→ 적색→ 청색

색깔 사고 유형 적용

백색모

흰색은 깨끗하고 순순한 색. 어떠한 비판과 해석도 덧붙이지 않고, 사실에 근거한 객관적 사고

우리가 알고 있는 것이 무엇인가?

흑색모

검믄 색은 어두운 이미지이며 긴장감을 준다.

논리적으로 비판하거나 부정적인 사고를 한 다.

어려움, 위험, 문제점, 주의할 점을 탐색

적색모

붉은 색은 피와 정열의 상징. 감정이나 영감 에 의지하는 사고. 직관에 의한 감정이나 느 낌을 말한다.

아이디어에 대한 직관과 감정 느낌 을 말함

황색모 노란색은 밝고 적극적이며 오로지 긍정적인 생각만 한다. 낙관적인 사고를 한다.

아이디어의 실행과 이점 및 가치를 탐색

청색모 파란색은 조절 및 통제의 이미지. 다른 모자

사용법을 조절하는 사회자 역할 결론을 내린다.

녹색모

초록색은 풍부한 자연과 성장하는 녹색 식물 을 상징. 새로운 아이디어를 생성하는 창의적 인 사고

대안 및 제안

백색모-사실에 입각한 사고 흑색모-논리적, 부정적 사고 적색모-직관이나 감정에 의존 황색모-낙관적 긍정적 사고 청색모-조절과 통제, 사회자 녹색모- 새로운 아이디어를 생성

출처 : 학생 작품

‘생체모방 기술을 활용한 우리교실 2도 낮추기’ 프로그램 결과물

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생체모방 카드 키트 활용 가이드

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■ 생체모방 카드 키트 아이디어 내기

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> 아이디어 내기 순서

1. 각 그룹별로 생체모방 아이디어 카드를 골고루 10장씩 분배한다.

2. 5명의 조원이 각자 마음에 드는 생물 2장씩을 고른다.

3. “자연의 탐색” 란에는 카드에 해당하는 생물 본연의 특성에 관련된 정보를 탐색 하여 기입한다.

4. “생체 모방 기술 탐색” 란에는 카드에 해당하는 생물의 기개발 된 생체모방기술에 관 련된 정보를 탐색하여 기입한다. (생체모방기술 리스트를 참고하여 지도 할 수 있다.) 5. “발명하기 + 응용하기” 란에는 앞서 탐색한 생물의 특성과 생체모방기술의 내용을 바탕으로 학생이 직접 생체모방기술의 아이디어를 고민하여 기입한다.

6. 아이디어 카드가 완성되면 게임의 단계로 넘어 간다.

※ 카드의 지속 가능한 활용을 위해서는 포스트 잇을 사용하길 권한다.

■ 생체모방 카드 키트 게임하기

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> 게임하기 순서 _ 게임의 규칙은 상황에 따라 교사 혹은 학생들이 변형하여 활용 할 수 있음

1. 그룹별로 완성된 아이디어 카드(같은 생물)를 기준으로 게임 카드를 분배한다.

2. 각 생물별로 탐색한 생체모방기술 및 아이디어의 난이도를 그룹 구성원간의 합의를 통하여 결정한다. (생체모방기술의 내용에 따라 교사의 재량으로 난이도 구분의 기준 을 결정하여 학생들에게 안내한다. 예_ 생체모방 기술의 수가 많은 것 또는 생체모방 기술의 가치가 높은 것 등)

3. 난이도는 중복 될 수 없으며, 1부터 10까지 서열을 결정한다. (0.5 단위도 가능) 4. 게임카드의 10개의 별에 난이도 별로 채색을 한다.

5. 교사 혹은 진행자는 여분의 종이에 별의 숫자를 기록한다.

6. 각 그룹에서 교사의 신호에 맞추어 하나의 카드를 선택하여 제시하고, 교사가 신호전 에 기록한 숫자와 근접한 별의 수 카드를 제시한 그룹이 다른 그룹의 카드를 가져 간다. (이 과정에서 별의 수가 근접한 그룹의 카드의 생물의 생체모방기술에 관해 다 른 그룹의 학생들과 토론하는 시간을 가질 수도 있으며, 색다른 의견은 아이디어 카 드에 기록하도록 한다)

7. 5,6번 과정을 반복하며, 게임 종료 후 카드를 가장 많이 가진 그룹이 승리 한다.

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□ 진로탐색

- 생체모방기술 수업 후, 학생들이 관련된 진로 혹은 직업의 유형을 탐색해 보고, 본인의 진로를 설계해 본다.

주제 관련

분야 진로 및 직업

우리 교실 2도 낮추기 프로젝트

생체모방 기술

통신엔지니어, 화공엔지니어, 전자 인공지능 엔지니어, 의용계측 제어학자, 반도체전문가, 레이저공학자, 재료공학자, 초 고주파 공 학자, 유전공학자, 단백질구조공학자, 미생물유전학자, 수질 전문가, 폐기물 처리사, 환경평가사, 환경미생물전문가, 환경위 생학전문가, 환경공학전문가, 식물치료학자, 운동치료사, 환경 분석학자, 생물반응학자, 파괴공학자, 운동생리학자, 예방의학전 공학자, 동물생태학자, 해양채집전문가, 해저탐사전문가

건축 디자인

건축설계사, 실내디자이너, 도시설계사, 건축그래픽사, 현장시 공감리·감독, 건설컨설팅, 건축구조설계사, 건축설비설계사, 건축 디자이너, 산업기사

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MEMO

2013 융합인재교육(STEAM) 프로그램 개발 _ 이화여자대학교

▎연구책임 조영식 교수

▎공동연구진 김효정 특임교수 심효영 외래교수 조희승 연구원 이지윤 연구원

▎집필위원 _ 인화여자고등학교 나옥진 수석교사

서재은 교사 이지향 교사

▎디자인 및 일러스트

박미진, 김현민, 김예람, 강희주

“본 프로그램은 2013년도 교육부의 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임”

“This program was supported by korea Foundation for the Advancement of Science and Critivity(KOFAC)grant funded by the Korea government(MEST).”

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