언론에서, 정부에서, 심지어 TV 예능프로그램에서도 ‘4차 산업혁명’이라는 말이 쉽게 들려옵니다. 그것이 언제부터 시작되었는지, 정말 ‘4차’ 산업혁명이 맞는지에 대해 약간의 논란은 있지만, 한 가지 확실한 것은 우리 모두 변화의 시대에 살고 있다는 것입니다.

tvN <알쓸신잡> 중에서

섣불리 미래를 예단할 수 없는 지금, 가장 고민이 깊어지는 분야 중 하나가 바로 교육일 겁니다. 어른들이 일방적으로 정답을 제시하는 교육은 무의미해졌습니다. 스스로 해답을 찾고 새로운 가치를 창출해내는 연습이 필요하죠. 교육 현장에서 창의력, 문제해결능력, 소통능력 등이 중시되는 이유입니다.

이런 능력들을 어떻게 키울 수 있을까요?
그러기 위해 우리 어른들은 어떻게 도와줄 수 있을까요?

씨에이씨(CAC·Cardboard Art College)는 수년 간 일선 학교에서의 교육 경험을 바탕으로 디자인씽킹, 메이커활동에 기반한 SW/HW 교육 솔루션을 개발해 왔는데요. 지난 7월, 대전·세종·충남지역 학생들과 함께할 수 있는 기회가 생겨 경기도 화성에 다녀왔습니다.

캠프는 7월 21-22일 양일간 경기도 화성시 YBM연수원에서 진행됐습니다. 주차공간이 좀 부족했지만, 시설이 깔끔했고 제공되는 식사가 정말 좋았습니다.

지난 7월 21일, 22일 양일간 한밭대학교 창업지원단과 대전충남지방중소기업청, 대전교육과학연구원 공동 주관으로 ‘부모님과 함께하는 DT 창의·창업캠프(이하 창의·창업캠프)’가 펼쳐졌습니다. 대전지역 초·중학교 학생 및 학부모, 대전·세종·충남지역 고등학교(비즈쿨) 학생과 교사 등 총 80여명이 참여했는데요. 사전 신청 시 3:1의 경쟁률을 기록해 창의·창업캠프에 대한 기대감도 상당했지요.

CAC는 1박2일간의 교육 일정 중 강의 시간은 최소화하고, 대부분의 시간을 참가자가 체험·실습하고 발표할 수 있도록 구성했습니다. 직접 설계하고 와이어를 이용해 프로토타입을 만들어보는 디자인씽킹, 3개 카테고리 8가지 세부 주제로 펼쳐진 오픈소스·IoT 기반 메이커 프로그램 등이 바로 그것입니다.

 

내 손으로 미래를 디자인해요

김광일 CAC 대표의 기업가정신 강연으로 문을 연 창의·창업캠프는 디자인씽킹 실습으로 본격적으로 시작했습니다. 디자인씽킹이란 수많은 문제해결방식 중 하나로, 디자이너의 감수성과 작업방식을 이용해 사고해보는 것을 말합니다.

창의·창업캠프에서는 자신이 만들고 싶은 것을 직접 설계하고, 와이어를 활용해 프로토타입을 제작해보는 시간으로 꾸며졌습니다. 주제는 자유주제. 다만 현실에서 발견한 문제의식과 그 해결 방법에 초점을 맞춰 구상해볼 것이란 주문이 떨어졌죠.

저마다 스스로 주변의 문제를 찾고 주제를 설정해 그려낸 설계도면엔 다채로운 아이디어들이 빼곡하게 채워졌습니다. 의수, 가사로봇, 풍력발전기, 자율주행차에 개개인의 개성 있는 생각이 담겨 세상에 하나뿐인 아이디어로 재탄생됐지요.

“저는 스쿨존의 빨간 도로 색을 감지해 강제로 감속하게 만드는 자율주행차를 생각했습니다. 제가 다니는 학교가 큰길가에 있는데 한 번씩 교통사고가 발생해 다치는 친구들이 있거든요.” (김도현, 대전 진잠초등학교 6학년)

 

상상했던 미래가 내 손 안에!
피지컬 컴퓨팅 메이커 프로그램

CAC는 3가지 카테고리(스마트 농장, 스마트 공장, 스마트 공공시설)의 피지컬 컴퓨팅 메이커 프로그램을 운영하고 있는데요. 창의·창업캠프에서는 스마트팜, 키바물류로봇, 로봇팔, 스마트게이트, 전자의수, 홈오토메이션, 스마트공기정화시스템, 스마트쓰레기통 등 8개 세부프로그램을 준비했습니다. 10명 안팎의 소그룹활동으로 전개됐고 팀별로 총 8명의 CAC 전임강사들이 밀착해 각자의 프로젝트에 집중력 있게 임할 수 있도록 도왔습니다.

아두이노 보드, 브레드보드, 케이블, 각종 센서와 디스플레이 장치, 전지 등 물리 엔진 구성을 위한 재료가 노란 상자 안에 담겨 있습니다.

각 프로그램은 크게 물리 엔진 제작과 외형 제작으로 나누어집니다. 물리 엔진은 오픈 소스 컴퓨팅 플랫폼 아두이노를 활용해 다양한 센서, 모터, 출력장치 등을 연결시키고 제어할 수 있도록 구성했습니다. 외형은 CAC가 직접 설계·생산한 것으로 골판지, 합판 등을 레이저커팅해 손쉽게 조립할 수 있도록 준비했습니다. 아두이노 엔진을 외형에 탑재하면 스마트폰으로 직접 제어하거나 측정값 등 결과물도 얻어 볼 수 있게 됩니다.

CAC의 피지컬 컴퓨팅 프로그램은 물리 엔진을 만들어보는 데만 그치지 않고, 블루투스 통신을 통한 안드로이드 어플리케이션과의 연계, 센서 측정 값의 도식화 및 리포트생산 등 다양한 결과물을 얻어낼 수 있습니다. 아이디어를 심화시켜 일상에서 실제로 사용할 수 있도록 응용·변용할 수도 있습니다.

참가자들이 아두이노 보드에 전원을 연결하고, 회로도를 보며 브레드보드에 장치들을 하나씩 연결하기 시작합니다. 센서들이 반응하면서 소리가 나고 불이 켜지자 더욱 빠져들게 되는 모습인데요. 막히는 부분은 부모님과, 또는 같은 조 친구들과 함께 머리를 맞대고 해결해나갔습니다.

 

“아이가 주인공이 되는 프로그램이어서 좋았습니다”

창의·창업캠프 첫째 날, 밤 10시까지 펼쳐진 메이커 프로그램을 통해 각 주제별로 작품이 완성됐는데요. 둘째 날 오전에는 외형을 꾸미거나 완성된 작품을 응용해 자신만의 제품을 만드는 시간으로 꾸며졌습니다.

김한결(대전둔천초등학교 6학년) 군은 미세먼지측정기능이 탑재된 스마트 공기청정기를 만들었습니다. 현재의 미세먼지 농도를 측정해 디스플레이에 나타내고, 실내 공기 질이 나빠지면 자동으로 팬을 돌려 필터를 통해 공기를 정화시킬 수 있는 장치이지요. 한결 군은 더욱 큰 팬을 달아 공기청정기의 성능을 강화했고, 기어모터를 추가해 방 안 이곳 저곳을 돌아다닐 수 있도록 응용했습니다. 집에 있는 최신형 공기청정기보다 직접 만든 것이 훨씬 더 마음에 든다며 자랑을 늘어놓는데요.

“처음에 되게 복잡할 것 같았는데 만들고 나니 정말 보람 있고 재밌었어요. 집에 있는 공기청정기보다 제가 만든 게 더 마음에 들어요. 제 껀 움직일 수도 있고, 또 휴대용이어서 가지고 다니기 편하고, 블루투스 통신을 통해 스마트폰으로 정보를 받아볼 수 있거든요!”

1박2일간 펼쳐진 메이커 프로그램은 미래도시 아이템 박람회로 마무리됐습니다. 참가자 전원이 이틀 동안 만든 제품을 들고 한 자리에 모여 서로 작동 원리와 특징에 대해 소개하고 직접 제어해보기도 했습니다.

조도센서, 온습도센서 등을 통해 효율적으로 농작물을 관리할 수 있는 스마트 팜

초음파 센서를 이용한 경비시스템을 갖춘 스마트 홈. 스마트폰을 이용해 원격으로 문을 열고 닫거나 불을 켜고 끌 수 도 있습니다.

스마트폰으로 조종할 수 있는 물류로봇. 외형을 개조해 개성을 살렸고, 다른 자동차들과 게임을 즐기기도 했습니다.

스마트 쓰레기통. 초음파 센서를 활용해 내부의 쓰레기 잔량을 알려주는 콘셉트였지만, 참가자들은 쓰레기통 앞에 다가가면 자동으로 문이 열리도록 개조해 많은 관심을 받았습니다.

주차장용 스마트 게이트. 서보모터를 활용해 문을 열고 닫을 수 있고, 드나든 차량의 대수를 카운트 합니다.

“아이가 만드는 것을 좋아해서 함께 참여했는데, 오히려 제가 더 빠져들어서 만들고 있더라고요. 듣는 강의 위주일 줄 알았는데, 스스로 생각하는 시간이 많이 주어졌고 처음부터 끝까지 체험 위주로 꾸며져서 좋았습니다. 이틀 내내 온전히 아이가 주인공이 된 시간이었던 것 같아요.” (학부모 강은미씨)

“학교에선 정해진 답을 찾아야 하는 경우가 많았는데, 여기서는 창의적인 새로운 것들을 배울 수 있어서 좋았어요. 아두이노 보드에 회로를 연결해서 직접 움직이게 만드는 게 제일 재미있었어요. 프로그래밍을 배워서 이 다음에 창업하는 게 꿈이었는데, 꿈이 더 강해진 기분이 들었어요.” (이상민, 대전느리울초등학교 6학년)

이틀 동안 참가한 학생들로부터 집중력과 열의, 작품에 대한 애착과 자부심을 많이 찾아볼 수 있었습니다. 처음부터 끝까지 내 손으로 무언가를 직접 만들어 본 경험, 그 속에서 짜릿함과 보람을 느꼈다면 이미 메이커로 거듭난 것이겠죠. 여름 방학의 시작과 함께한 창의·창업캠프가 신선한 자극과 즐거운 추억으로 남길 바랍니다.

CAC의 메이커 프로그램은초·중·고등학교 선생님과 학생을 위한 소프트웨어기반 피지컬 컴퓨팅 교육 프로그램입니다. 미래의 사회는 어떻게 변화할지 상상해보고 그것을 직접 구현해보는 데 중점을 둡니다. 소프트웨어 교육은 진행했지만, 그 다음 과정으로서 무엇을 어떻게 학습해야할지 고민된다면 직접 시뮬레이션이 가능한 메이커 프로그램에 도전해 보세요. 단순한 코딩 따라하기 수업이 아니라, 실제 개발자가 되어 시스템의 전체 구현 과정과 서버를 함께 활용하는 부분까지 넓고 깊게 학습합니다.

본 프로그램은 과천 과학관에서 진행하고 한국과학기술교육협회에서 주관한 소프트웨어 교육, 메이커 활동 캠프 등 다양한 미래 체험 교실에서 활용되었으며, 인천광역시 100여개 학교가 채택한 교육 프로그램입니다. (인천교육청, 강화교육지원청, 인천학생교육원 교육인프라 상호업무협약)

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