중등

(1)

SF영화와 감성로봇

n 프로그램 소개

로봇의 역사적 진화에 따라 영화에서 보여주는 비인간형, 인간형, 사이보그와 인공지능 로봇을 발췌하여 과학기술과 역사와 사회의 관점에서 로봇을 재조명한다. 기계 적으로 사용되었던 공업용, 산업용 로봇기술이 인간의 역할을 대신하는 인공지능형 로봇 까지 발전하여 그 기능과 역할에 대한 신중한 숙지가 필요하다. 인간을 위한 기술, 인간 에게 필요한 로봇으로써 서비스용도를 넘어 인간친화형으로 자리 잡을 수 있도록 과학 기술의 발전과 이해가 뒷받침 되어야 한다. 과학기술의 발전과 사회적 이슈를 접목하여 다음세대에 미칠 긍정적, 윤리적 관점을 고려하고, 미래에 새롭게 생성되고 사라지는 직 업을 찾아볼 수 있다.

중등

(2)

발견한 기계의 문제점 디자인 개선 및 제어기능 제안

평가 요소 조별

1 2 3 4 5 6

1. 기계의 문제점을 잘 파악하였는가?

1차시 비인간형 로봇 : 생활형

‘모던 타임즈’ [1936]

[활동1]

찰리 채플린과 기계를 작동하는 사람들이 곤혹스러워 했던 장면을 기억해보자. 어떤 기능 을 어떻게 제어하면 문제점을 해결할 수 있는지 아이디어를 내고, 조별로 발표해 보자.

[평가] 가장 잘했다고 생각하는 조부터 1, 2, 3으로 적는다.

(3)

용도 :

기능과 역할 디자인

<요리해주는 로봇 팔> <자동 데스크>

[활동2]

우리가 보았던 광고에서와 같이 로봇이 상용화 된다면 요리를 하거나 일하는 부분에 있어 서 많이 편리해질 것이다. 만약 우리가 자동으로 무언가를 해주는 생활용 기계 로봇을 만든 다면, 어떤 역할을 할 수 있도록 할 것인지 생각해보자. 각자 직접 자동로봇의 용도와 기능 을 설계하고 기능과 어울리는 디자인을 설계해 보자.

(4)

2-3차시 비인간형 로봇 : 탐색형

탐사선의 기능 및

개선 방향 제시 추가 기능에 따른 디자인

유인 탐색 로봇의

장점

무인 탐색 로봇의

장점

<탐사 잠수정 앨빈호>

[활동1]

해저 탐색용 로봇의 기능적 장점과 개선방향을 제시해 봅시다. 그리고 그에 따른 기능별 디자인을 설계해 봅시다.

(5)

A. 우리 조의 미래 드론은 ___________________ 한다.

드론의 기능 우리 조의 드론의 응용발전 방향 : 기능과 디자인 a) 카메라:

b) 비행의 구동 구조:

날개:

조 조장 조원

[활동2] - 선택A

무인비행기, 드론이 있습니다. 그 기능들을 살펴보고 적어봅시다. 현재 이 로봇이 가지고 있는 가능한 기능을 적어보고, 이제까지 살펴본 탐색형 로봇들과 비교하였을 때 향후 어떤 기능이 더 부가되어야하고 어떤 곳에 사용되어야 좋을지 미래 지향적 로봇을 설계해 봅시 다.

(6)

균형:

이착륙:

c) 탐색기능의 발전 방향 :

(7)

B. 우리 조의 미래 거미로봇은 ____________________ 한다.

거미로봇의 기능 우리 조의 거미로봇 응용발전 방향 : 기능과 디자인

a) 톱니바퀴의 기능과 역할

b) 다리의 연결구도의 기능과 역할 - 3조각 다리 관절 연결

- 보폭 조절

조 조장 조원

[활동2] - 선택B

스파이더 로봇의 그 기능을 상세히 관찰하고 적어봅시다. 현재 이 로봇들이 가지고 있는 가능한 기능을 적어보고, 이제까지 살펴본 탐색형 로봇들과 비교하였을 때 향후 어떤 기능 이 더 부가되어야하고 어떤 곳에 사용되어야 좋을지 미래 지향적 로봇을 설계해 봅시다.

(8)

- 다른 관절의 연결구도

c) 발에 입힌 실리콘의 기능과 역할

d) 탐색형 거미로봇의 개선점 - 걸어가는 방향성

- 오르기와 내리기의 기능

e) 그 외

(9)

1 2 3 4 5 6

1. 창의적인 아이디어로 로봇을 표현했는가?

2. 미래 로봇기술의 기능과 비교하였을 때 디자인을 잘 표현하였는가?

3. 제작한 로봇의 연출 아이디어가 새로 왔는가?

(10)

4차시 비인간형 로봇 : 산업형

조 조장 조원

[활동1]

여러분은 가지고 싶은 물건이 있지 않나요? 무엇을 가장 갖고 싶은지 현재 나와 있지 않은 물건도 상관없으니 상상의 나래를 펴서 갖고 싶은 물건을 그려봅시다. 조별 친구들과 의견 을 나누고 발표해봅시다.

내가 가지고 싶은 물건은?

a) 여러분이 가장 갖고 싶은 물건은 무엇인지 각자 디자인해보자.

b) 조별로 친구들이 갖고 싶은 것과 나의 것을 비교해보자. 무엇이 어떻게 다른가?

c) 이러한 제품이 나오려면 어떠한 제조과정이 필요한지 적어보자.

(11)

로봇이 산업 시장을 차지한다. 찬성? or 반대?

a) 이유는 무엇인가? 3가지 이상으로 기술하시오.

b) 향후 로봇과 인간이 같이 살아가는 사회를 만들기 위해 독창적인 전략방법을 나누어 보자.

평가 요소 1. 찬성한 조에서 제시한 합당한 이유는 무엇인가?

2. 반대한 조에서 제시한 합당한 이유는 무엇인가?

3. 향후 로봇과 인간이 같이 살아가는 사회를 만들기 위해

가장 독창적인 전략방법을 제시한 조에 O해 주세요. 1 2 3 4 5 6 [활동2]

우리의 일을 대신해 주는 로봇들이 좋기는 하지만, 우리의 일자리는 그만큼 줄어 들을 수 도 있다. ‘모던 타임즈’ 영화에서처럼 산업부문에서 로봇이 일자리를 다수 차지하게 된다면 어떤 현상이 일어날지 생각해보고, 조별로 각자의 의견을 발표하여 토론한 후 정리한 의견 을 작성해 보자. 찬성과 반대의 의견을 조별로 정하여 그에 합당한 이유를 기술하고 무엇을 어떻게 하는 것이 공존의 길인가도 제시해 본다.

[평가]

(12)

5-6차시 인간형 로봇 : 서비스형

공통점 :

수행업무:

특징:

조 조장 조원

[활동1]

Q. 여러분은 지금 몇 장의 사진을 보고 있습니다. 이 사진들의 공통점은 무엇인가요?

조별로 나누고 생각을 적어 봅시다.

Q. 이 로봇들에게 어떠한 업무를 수행하도록 시키면 잘 할까요? 이 로봇의 어떤 특징 때문 에 그 일을 잘 할 수 있다고 생각하는지 이유를 써주세요.

(13)

A. 아래의 로봇들은 가정에서 어떤 도우미의 역할을 할 수 있을 것인가?

a) 로봇이 가족들이나 친구가 식사하는 곳에 음식을 서빙하고 있다.

<바이센테니얼 맨> <로봇 앤 프랭크>

기능과 역할 :

예측가능한 부작용 :

b) 아이를 돌보거나 아이를 지켜주며 함께해준다.

<오토마타>

<바이센테니얼맨>

기능과 역할 : [활동2]

A. B. 로봇의 기능과 역할을 적어보고, 예측 가능한 부작용과 향후 개선방안들을 발표해 봅 시다.

(14)

c) 아침을 깨워주고 하루 일과를 알려준다.

<오토마타> <로봇 앤 프랭크>

d) 무거운 짐을 들어주고 날라준다.

<로봇 앤 프랭크> <바이센테니얼맨>

(15)

e) 정원 일을 맡아서 한다.

<로봇 앤 프랭크> <로봇 앤 프랭크>

f) 청소를 깨끗하게 해주고 시장에서 물건을 사다 준다.

<바이센테니얼맨> <로봇 앤 프랭크>

(16)

2-B. 아래의 로봇이 사회에 취직을 할 수 있다면 어떤 직종의 임무가 가능할까요?

a) 경기장에서 운동경기에 필요한 선을 그리고 있다.

<바이센테니얼 맨>

b) 도심거리의 쓰레기를 치우고 있다.

<아이로봇>

(17)

c) 식당이나 카페 등에서 서빙을 한다.

<아이로봇>

d) 물건을 배달해준다.

<아이로봇>

(18)

e) 건강을 체크해준다.

<오토마타>

<로봇 앤 프랭크>

f) 면도와 미용을 해준다.

(19)

g) 도서관 사서의 업무를 본다.

(20)

7~8차시 인간형 로봇 : 친화형

A. 인간의 삶에서 로봇이 친구가 되었을 때 공유할 수 있는 것은 무엇이 있을까요?

a) 산책과 운동을 함께 해 준다.

<아이로봇>

[활동1]

Q. 친구는 어떤 관계일까요? 무엇을 공유하고 나누며 같이 놀 수 있을까요?

[활동2]

다음의 로봇들을 살펴보면서 우리는 어떤 측면에서 사람과 로봇이 친구가 될 수 있을지를 알아봅시다.

(21)

b) 위험한 상황으로부터 지켜준다.

<바이센테니얼 맨> <아이로봇>

<오토마타>

(22)

c) 이야기를 들어주고 약속을 지켜준다.

<바이센테니얼 맨>

(23)

B. 로봇이 프로그램 버그가 생겼거나, 통제가 되지 않았을 경우를 가정해봅시다 a) 로봇은 친구 같은 로봇만 있을까?

<로봇 앤 프랭크> <오토마타>

상황 파악 : [활동3]

그럼 다음의 로봇들에서는 로봇의 어떤 모습을 발견할 수 있을까요?

(24)

문제점 개선방법 :

b) 로봇은 극한 상황에서 어떤 행동까지 할 수 있을지 생각해봅시다.

영화 ‘아이로봇’ 중에서 https://www.youtube.com/watch?v=ek0OsgiZdfg

상황 파악 :

(25)

C. 감성적 교류와 감정 표현을 어떻게 교감하고 있는지 적어봅시다.

a) 로봇 스스로 도덕적으로 잘못된 행동을 느낄 수 있을까요?

영화 ‘로봇 앤 프랭크’ 중에서 https://www.youtube.com/watch?v=lWQsHqSWgCE 감정 교류에 따른 행동 :

b) 로봇이 인간의 감정을 이해하지 못한다면 로봇과 로봇끼리의 감정은 어떻게 이해할 수 있을까요?

영화 ‘로봇 앤 프랭크’ 중에서 https://www.youtube.com/watch?v=etN9z7L41rw 감정 교류에 따른 행동 :

문제점 개선방법 : [활동4]

이러한 감정표현의 상호작용을 위해서 로봇 스스로가 감성을 요구하고 나섭니다. 다음을 보면서 점차적으로 진화하는 인간형 로봇의 자생적인 생각의 요구를 살펴봅시다.

(26)

c) 로봇은 왜 감정을 이해할 수 없을까요?

감정 교류에 따른 행동 :

D. 로봇에게 자신의 기쁨과 슬픔 아픔 등의 감정 의사를 스스로 표현할 수 있는 프로그 래밍을 부가한다면 어떤 일이 생길지 생각해 봅시다.

a) 인간과의 친밀한 교감을 위하여 다양한 생각과 감정을 표현하고 인간과 같이 다양한 얼굴 표정을 원하는 로봇이 있다면 어떤 문제점을 발견할 수 있을까요? 사람들 간의 관계를 비추하여 생각해 봅시다.

영화 ‘바이센테니얼 맨’의 장면 중에서 https://www.youtube.com/watch?v=l5NEB1Ch9eo 문제점:

[활동5]

로봇이 희노애락의 감정 표현을 스스로 연출할 수 있다면?

(27)

b) a와 같이 다양한 표정과 표현을 허용한다면 다음과 같이 로봇이 화를 낼 때는 어떤 문제가 야기 될까요?

영화 ‘아이로봇’ 중에서 https://www.youtube.com/watch?v=4sQdmdrXGpw <오토마타>

문제점:

c) 남자가 로봇이 필요한 배터리를 갖고 있으니 나를 보내달라고 합니다. 남자는 곧 부 인이 아이를 낳는 것이기 때문에 빨리 도시로 가야한다고 얘기합니다. 로봇은 내일아침 이면 도시에 이를 수 있을 것이라고만 얘기하고, 이 남자가 왜 부인과 아이를 그리워하 는지는 이해하지 못하고 있습니다. 로봇이 인형의 머리를 건네며 위로하는 마음을 전달 하네요. 인간과의 감성 교류가 어디까지 가능할까요?

영화 ‘오토마타’ 중에서 https://www.youtube.com/watch?v=RAUCFJuntCY 문제점:

d) 주인이 죽으면 주인로봇의 기억이 삭제될 것이라고 했던 로봇의 말은 인간이 로봇의 말을 듣게 하려고 한 거짓말이었습니다. 로봇의 기억이 삭제되든 삭제되지 않던지 사실은 상관없었음에도 불구하고 로봇은 순간적으로 인간을 죽음에서 구해내고자 하는 거짓말들 을 한 것입니다. 인간이 입력한 로봇의 감성 프로그램은 선의의 의도에서든 그렇지 않든 지 거짓말을 할 수 있도록 만들어도 좋을까요?

(28)

영화 ‘로봇 앤 프랭크’ 중에서 https://www.youtube.com/watch?v=gA1koWd8x2A 문제점:

e) 그렇다면 d)와는 반면 인간의 편견에 따라 로봇의 행동을 오해하는 경우가 있을지 생각해 봅시다. 부분적인 행동을 보고 판단하는 것은 아닌지 같은 장면을 앞뒤의 맥락을 연결하여 다른 관점에서 비교해 봅시다.

영화 ‘오토마타’ 중에서 - ⓵

e - ⓵) 다음 영상에서 보여주는 장면은 어떤 상황일지 유추해 봅시다.

https://www.youtube.com/watch?v=rvVCqyXv_as 영화 장면 상상하기:

영화 ‘오토마타’ 중에서 - ⓶

e - ⓶) 다음 영상을 통해 여러분들의 생각이 e - ⓵)과 어떻게 바뀌었나요?

(29)

영화 장면 상상하기:

Q. 스토리를 알고 나니, 로봇의 이미지는 어떻게 바뀌었나요?

E. 미래에 사라질 직업군과 새롭게 생성될 직업군을 상상해 보고, 나를 위한 맞춤형로봇 도 설계해봅시다.

a) 이제까지 살펴본 영화 속 로봇의 다양한 측면을 점검하였을 때, 로봇과 공존하는 인 간사회에서 앞으로 사람이 가질 수 있는 직업은 어떻게 다양하게 나올 수 있을까요?

[활동6]

이러한 관점에서 우리는 새로운 로봇의 설계 및 개발로 더욱 다양한 인간의 직업군을 발견 할 수 있겠습니다.

(30)

b) 미래에 나를 이해하는 로봇은 어떤 로봇일까? 나와 가장 감성교류를 잘 할 수 있을 만한 나만의 상상로봇의 알고리즘을 스토리로 프로그래밍 해봅시다.

(31)

9-10차시 사이보그 : 장애는 없다!

A. 손을 잃은 3살 아이에게 새로운 의수를 제공하는 기사입니다. 이 의수는 아이가 아이 언맨을 좋아한다는 사실을 알고 한 단체에서 만든 것인데요. 이 의수의 특별한 디자인 덕분에 자신과 주변사람들에게 기쁨이 되었다는 내용입니다.

(32)

B. 다리를 잃은 교수가 산악지형에 적합한 의족을 개발하여 등산에 성공하였다는 기사입 니다.

C. 다리를 잃은 육상선수를 위해 달리는 경기에 적합한 의족을 개발하여 장애인 선수 최 초로 세계선수권대회 메달을 획득하였다는 기사입니다.

미국 MIT 미디어랩에서 생체공학을 가르치는 휴 허(Hugh Herr) 교수. 그는 두 다리가 절단 된 장애인이다. 17세 때 등산을 하다가 조난을 당해 무릎 밑으로 두 다리를 잘라내야만 했 던 것이다. 이후 그는 자신과 같은 장애인을 위해 의족을 만드는 일에 투신한다. MIT에서 기계공학을 전공하면서 첨단 보행 도구를 개발하는 연구에 매진한다. 그 결과 지난 8월에는 자신이 제작한 첨단 의족으로 71m 높이의 암벽을 등반해 세계적인 관심을 불러일으키기도 했다. 그 휴 허 교수가 오늘 일산 킨텐스에서 ‘신경과 디지털의 인터페이스에 기반한 인체와 기계의 융합’이란 내용으로 강연을 했다. ‘융·복합 국제컨퍼런스 2012’ 행사에 기조 강연자로 나선 그는 ‘인간 2.0(Human 2.0) : 새로운 정신(New Minds), 새로운 몸(New Bodies), 새로운 정체성(New Identities)’이란 주제로 바이오기술(BT)과 싸이보그의 융합 사례를 설명하고 그 중요성을 강조했다.

트랙을 달리는 의족 스프린터

런던올림픽 올림픽 스타디움에서 4일(현지시간) 남자 육상 400m 달리기에서 남아프리카공 화국의 오스카 피스토리우스가 트랙을 달리고 있다. 그는 탄소섬유로 만든 'J'자 형태의 의 족을 다리에 달고 달리는 의족 스프린터다. 또 그는 2011 대구세계육상선수권 대회에서는

(33)

A. 태호 어린이는 태어날 때부터 장애가 있었습니다. 나중에 공부도 해야 하고 성장함에 따라 신체적으로 다소 불편함을 많이 느낄 겁니다. 어떻게 태호 어린이를 도울 수 있을 까요? 태호 어린이의 미래에 팔이 되어 주세요.

[활동1]

사이보그 기술은 디자인에 따라 기능과 역할 그리고 미적인 부분까지 큰 영향을 끼치게 됩 니다. 여러분들이 미래의 디자이너 예술가가 되어 태호 어린이, 지뢰장병의 미래에 직면할 상황을 생각하여 필요한 사이보그 기계적 기능과 그 디자인을 직접 그려보세요.

(34)

B. 군복무 중 지뢰를 밟은 하 하사는 다시 군인으로 복역하기를 원합니다. 군인의 역할을 해야 하려면 전투병은 아니더라도 신체를 많이 사용해야 할 겁니다. 어떻게 하 하사를 도울 수 있을까요? 지뢰 장병 하 하사에게 다리가 되어주세요.

(35)

a) 손을 제어하는 연결구도의 기능과 역할 :

연결 고리의 이해, 손잡이의 기능 등에 대하여 적어보자.

b) 인공 손으로서의 기능과 발전 방향을 적어봅시다.

조 조장 조원

[활동2]

손가락의 구동 원리를 알아보기 위하여 로봇팔을 만들어 봅시다. 조별로 모여서 상의하여 구상한 내용을 설계 발표해 봅시다.

(36)

c) 네 손가락의 자유로운 움직임과 엄지의 무기능성 해결하려면 어떻게 해야 할까요?

또, 움직이지 않는 엄지손가락은 어떻게 해결해야 할까요?

d) 이 관절 로봇이 콩과 같은 작은 물체를 집을 수 있으려면 어떤 기능을 보완해야 할 지 제시해 봅시다.

1 2 3 4 5 6

1. c) 엄지와 다른 네 손가락의 관절 기능과 해결을 제일 잘 설명했다.

2. d) 작은 물체를 집기 위해 가장 독창적인 기능을 제시했다.

3. 다른 조의 발표를 들은 후 우리 조의 아이디어를 수정 보완해야 할 점은 무엇인지 기술해 보자.

(37)

11-12차시 인공지능 로봇 : Visible / Invisible

A. 이제까지 살펴본 ‘시리’나, 구글 ‘나우’, 무인자동차와 같은 “약인공지능”과 ‘페퍼’와 같 은 “강인공지능”의 차이점은 무엇인가요?

애플 ‘시리’

https://www.youtube.com/watch?v=VLAq9331alU

구글 ‘나우’

https://www.youtube.com/watch?v=lP3ksGpLJmY

무인자동차 https://www.youtube.com/watch?v=EllHO9vGCYQ [활동1]

(38)

B. 강인공지능의 기능이 더 발전된 영화 속 로봇은 인간의 어떤 점과 비슷할까요? 영화 에서 나타난 로봇은 인간이 갖고 있는 감정과 유사한 점은 무엇인지, 인간의 관점과 로 봇의 관점을 고찰하고 그 차이점을 적어보자.

영화 ‘A.I.’ 중에서

a) 인간의 감정과 유사한 점:

b)　인간의 관점:

c) 로봇의 관점:

d) 차이점:

(39)

영화 채피 CHAPPIE (1’10“ 이후)

https://www.youtube.com/watch?v=LBKC7UDd-eI a) 인간의 감정과 유사한 점:

d) 차이점:

Interstellar - TARS Humor Setting

https://www.youtube.com/watch?v=p3PfKf0ndik

- 모두 괜찮은 거죠? 저희 로봇식민지를 위한 인간노예들은요?

- 배치된 부대에 적합하도록 유머 세팅 기능이 탑재돼 있어요.

(40)

a) 인간의 감정과 유사한 점:

d) 차이점:

C. 위에서 살펴본 로봇들은 어떤 유사점과 차이점을 가지고 있나요?

유사점:

차이점:

(41)

D. 아래의 직업군 중 하나를 선택하여 현재 직업군에서 보완해야할 발전 가능성과 직업 군에 대하여 적어봅시다.

현재 직업군 인공지능 대체로봇 보완해야 할 기능과 직업군 주차관리요원

안내데스크 직원

(42)

영상 A. 영상을 감상한 후, 그 장면의 내용을 적어봅시다.

A. I.

"AI: Artificial Intelligence" - Dr Know

https://www.youtube.com/watch?v=x0QkgAuEPbk [활동2]

영화 속에서는 인공지능이 인류의 미래를 어떻게 보여주고 있는지 적어보자.

영화 ‘A.I.’ 중에서 인간 엄마에게 버림받은 로봇소년이 진짜 소년이 되기 위해 Dr. Know에 게 파란요정이 어디 있냐고 물어보는 장면이다.

(43)

그녀 (her)

‘Her’ - This is Who I Am Now - Breakup Scene

https://www.youtube.com/watch?v=qKsQX_JHhdw

‘Her’ - video game scene

https://www.youtube.com/watch?v=r7MgbMI5zhw

(44)

영상 B. 영상에서 볼 수 있는 인공지능의 유형을 자유롭게 써봅시다.

A. I.

Her

- “이 교재는 2015년도 교육부의 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임”

- "This work was supported by the Korea Foundation for the Advancement of Science and Creativity(KOFAC) grant funded by the Korea government(MOE)"