[논문]창작로봇(UCR) 기반 친환경 r-러닝 서비스 실천방안

김진오; 한정혜

doi:10.9716/kits.2011.10.3.021

창작로봇(UCR) 기반 친환경 r-러닝 서비스 실천방안
Action Plans of Green r-Learning Services based on UCR(User Created Robots) 원문보기

한국IT서비스학회지 = Journal of Information Technology Services, v.10 no.3, 2011년, pp.21 - 30

Abstract ▼ AI-Helper

Expectation for improvement of creativity and problem-solving capability has increased the creative robotics classes in the form of after-school activity in more than half of total elementary schools. While Ministry of Education, Science and Technology has promoted 'Green IT Guidelines' as a part of 'Eco-friendly Green School Development Project', the Green issues have not been considered enough in those creative robotics classes. In this paper, we would like to address the Green issues, especially in the r-Learning services based on UCR (User Created Robots). First, trend of green IT education, r-Learning services and UCR are reviewed. And the current status of eco-related operations and teachers' perception in the robotics classes of elementary schools is investigated. Examples of Green UCR are also searched and green programs based on the three kinds of UCR, UC-TR, UC-AR, UC-CR, are explored. Finally, we propose action plans to promote the UCR-based r-Learning service reflecting green issues.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이에 본 논문에서는 먼저 국내외 그린 IT 교육 동향, r-러닝 그리고 창작로봇(UCR：User Created Robots)의 관련 연구를 정리하고자 한다. 그리고 창작로봇기반 r-러닝 서비스에 대한 환경 이슈를 고려하기 위하여, 표본 조사를 통하여 현재 초등학교 창작로봇 교실에서 부품소실로 인한 키트의 연간 폐기량 및 건전지 사용실태를 추정하고 관련 교사 인식을 살펴보고자 한다. 마지막으로 창작로봇기반 친환경r-러닝 서비스를 제공하기 위한 관련 사례를 제시하고, 현 초등 교육과정에 적합한 교육프로그램의 예시와 창작로봇키트 개발 업체와 정부가 실천방안을 제안하고자 한다.
따라서 창작로봇 교육프로그램이 환경과 에너지에 대한 초등학생의 인식변화에 중요한 역할을 할 것으로 기대되므로, 관련 교육 프로그램의 지속적 개발 및 적용이 필요하다고 하겠다. 다음 장에서는 현황을 바탕으로 우리나라의 그린 창작로봇 기반 r-러닝 서비스를 위한 프로그램 및 기관별 실천 방안을 제시하고자 한다.
그리고 창작로봇기반 r-러닝 서비스에 대한 환경 이슈를 고려하기 위하여, 표본 조사를 통하여 현재 초등학교 창작로봇 교실에서 부품소실로 인한 키트의 연간 폐기량 및 건전지 사용실태를 추정하고 관련 교사 인식을 살펴보고자 한다. 마지막으로 창작로봇기반 친환경r-러닝 서비스를 제공하기 위한 관련 사례를 제시하고, 현 초등 교육과정에 적합한 교육프로그램의 예시와 창작로봇키트 개발 업체와 정부가 실천방안을 제안하고자 한다.
본 논문은 초등학교 학생의 친환경에 대한 인식과 실천교육에 있어서, 많은 초등학교에서 운영하고 있는 창작로봇을 중심으로 한 친환경 r-러닝서비스 현황 및 실천방안을 제시하였다.
본 절에서는 제 3장에서 살펴본 국내 창작로봇교육의 환경측면의 운영현황과 인식조사 및 국외 사례를 토대로, 창작로봇 기반 친환경 r-러닝 서비스를 위한 로봇키트 제조사, 교육기관 및 정부기관의 역할별 실천방안을 구체적으로 제시하고자 한다. 먼저 로봇 키트 제조사에 대한 실천방안은 다음과 같다.
본 절에서는 초등학교 방과후 교실 창작로봇교실에서의 키트의 재활용과 건전지 사용 등과 같은 친환경 관련 현황을 추정하고자 한다.
여기서는 초등학교 방과 후 로봇교실에서 사용되는 회통중심형 창작로봇에 한정하여 UCR 기반 친환경 r-러닝 서비스 관련 실태와 향후 실천방안에 대하여 살펴보고자 한다.
2%가 운영하고 있는 방과후 창작로봇교실에서 사용되는 로봇은 대상으로 고려하지 않고 있다. 이에 다음 절에서는 표본조사를 통하여 초등학교 창작로봇교실에서 로봇키트와 건전지 등에 대한 운영 현황 및 교사의 인식을 살펴보고자 한다.
이에 본 논문에서는 먼저 국내외 그린 IT 교육 동향, r-러닝 그리고 창작로봇(UCR：User Created Robots)의 관련 연구를 정리하고자 한다. 그리고 창작로봇기반 r-러닝 서비스에 대한 환경 이슈를 고려하기 위하여, 표본 조사를 통하여 현재 초등학교 창작로봇 교실에서 부품소실로 인한 키트의 연간 폐기량 및 건전지 사용실태를 추정하고 관련 교사 인식을 살펴보고자 한다.

제안 방법

그리고 국내외 그린 창작로봇 또는 프로그램 사례를 살펴보고, 초등학교 창작로봇기반 r-러닝 서비스에 친환경에 대한 인식과 실천을 포함하도록 하기 위한 프로그램 예시를 UC-TR, UC-AR, UCC에 따라 제시하였다. 이러한 예시는 창작로봇교육을 주도하는 교사들이 STEM교육, 예술교육과 IT교육에 친환경 교육을 균형 있게 연결되도록 하는 구체적 교육활동계획안 개발 자료가 될 수 있을 것이다.
먼저 창작로봇교실의 친환경 관련 운영현황을 알아보기 위해, 전국 초등학교를 모집단으로 하여 단순 임의 추출로 n = 24개의 초등학교에 대해 표본조사를 실시하였다. 표본집단의 분포는 다음 <표 2>와 같다.
먼저 표본조사를 통한 운영현황 및 인식에 대한 기초 조사를 실시하였다. 즉, 로봇 키트의 폐기와건전지 소비에 대한 전국 추정치를 제시하였으며, 교사들이 실천적 문제로 친환경 키트의 활용과 건전지 문제를 꼽았으며, 환경보호에 관련된 로봇제작활동과 태양광 등의 활용이 필요하다고 인식하고 있음을 보았다.
• 창작로봇 교육 프로그램이 세 분류에 대하여 균형 있게 친환경 교육을 포괄할 수 있도록 개발 지원해야 한다. 즉, STEM 중심의 그린 UC-TR, 창의 및 예술성을 중심으로 한 그린 UC-AR, 그리고 IT와 연계된 그린 UC-CR으로 구성된 창작로봇 프로그램을 개발 및 보급한다.
창작로봇, UCR에 적합한 친환경 교육활동에 대해서는 다음 와 같이 실제 환경을 보호하는 목적의 로봇제작 활동을 가장 중요하게 생각했으며, 다음으로 태양광과 충전 건전지 사용지도를 뽑았다.

대상 데이터

동일한 표본 학교의 창작로봇교실 운영 또는 관리 교사 24명을 대상으로 관련 이슈에 대해서 인터뷰를 실시하였다. 창작로봇을 통한 친환경 교육을 위한 주요 문제로는 다음 <표 3>과 같이 친환경 창작로봇 키트 개발 및 상품화를 가장 시급한 문제로 꼽았다.

성능/효과

그 외 건전지의 폐기방법은 학생이 개별 폐기하는 것이 33.3%, 학교에서 일괄 폐기하는 것이 56.7%, 외부 강사가 폐기하는 것이 3.3%, 충전용 건전지를 활용하는 경우가 3%로 나타났다. 따라서 학교의 일괄 폐기관리가 필요하며 및 충전지 사용을 장려할 필요성이 높았음을 보였다.
마지막으로 각 기관별 실천방안을 제시하였으며, 정부차원의 보다 정확한 실태조사와 그린 창작로봇을 ‘친환경 그린스쿨 조성사업’에 정책적으로 포함시키고 연구개발 지원할 것 등을 제시하였다.
먼저 표본조사를 통한 운영현황 및 인식에 대한 기초 조사를 실시하였다. 즉, 로봇 키트의 폐기와건전지 소비에 대한 전국 추정치를 제시하였으며, 교사들이 실천적 문제로 친환경 키트의 활용과 건전지 문제를 꼽았으며, 환경보호에 관련된 로봇제작활동과 태양광 등의 활용이 필요하다고 인식하고 있음을 보았다.
반면, 로봇체험센터 등과 같이 대규모 단발성 교육의 경우 로봇키트의 관리와 재활용에 대한 인식이 상대적으로 부실한 것으로 나타났다. 특히 부품이 작은 경우는 관리가 매우 힘들고 초등학생의 작업 중 분실이 잦아, 로봇 키트의 재활용성에 영향을 줄 수 있다고 인식하는 것으로 나타났다.

후속연구

이 게임은 화석연료가 바닥난 행성에서 화석연료 사용을 줄이는 방법을 고안하고 실천한 뒤 이를 온라인 게시판에 올려야 게임을 진행할 수 있는데, 1천 700명의 참가자 중 대부분은 현실에서도 화석연료 사용을 줄이는 버릇을 유지했다고 보고하고 있다[22]. 따라서 이와 같은 사이버 게임과 화석연료를 사용하지 않는 창작로봇을 입출력장치로 연동하는 것과 같은 UC-CR의 교육활동이 제시된다면, 실제 환경을 보호하고 재활용에 대한 인식을 크게 높일수 있을 것으로 기대된다고 하겠다.
또한 창작로봇, UCR 활용교육을 5개월 동안 정규수업에 적용하여, 창의성 증진은 물론 교과목에 대한 동기유발이 유의미하게 높아진 것을 관찰했다[6]. 따라서 창작로봇 교육프로그램이 환경과 에너지에 대한 초등학생의 인식변화에 중요한 역할을 할 것으로 기대되므로, 관련 교육 프로그램의 지속적 개발 및 적용이 필요하다고 하겠다. 다음 장에서는 현황을 바탕으로 우리나라의 그린 창작로봇 기반 r-러닝 서비스를 위한 프로그램 및 기관별 실천 방안을 제시하고자 한다.
그리고 국내외 그린 창작로봇 또는 프로그램 사례를 살펴보고, 초등학교 창작로봇기반 r-러닝 서비스에 친환경에 대한 인식과 실천을 포함하도록 하기 위한 프로그램 예시를 UC-TR, UC-AR, UCC에 따라 제시하였다. 이러한 예시는 창작로봇교육을 주도하는 교사들이 STEM교육, 예술교육과 IT교육에 친환경 교육을 균형 있게 연결되도록 하는 구체적 교육활동계획안 개발 자료가 될 수 있을 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	작업형 UCTR은 어떤 과목과 관련성이 높은가?	Park and Kim[15]은 창작로봇의 학습목표에 따라 3가지로 분류(작업형, UC-TR; 예술형, UCAR;사이버연동형, UC-CR)하였다[15]. 작업형 UCTR(Task Robot)은 STEM 과목과 관련성이 높으며 예술형 UC-AR(Art Robot)은 예술적 창의성을 높이는 미술과 음악과에 주로 관련된다. 사이버 공간과 현실공간의 로봇을 연동하는 UC-CR(Cyber Robot)의 경우 IT와의 연계성을 가지는 교육 목표를 지향한다.
	그린 IT 단어의 유래는?	그린 IT는 환경을 의미하는 녹색(Green)과 정보통신기술(IT)의 합성어로, IT 제품 및 서비스의 라이프 사이클 전반을 녹색화하고 신성장 동력을 육성하는 ‘IT부문의 녹색화(Green of IT)’와 IT와의 융합을 통하여 에너지와 자원을 효율화하고 기후재난 등의 대응력 강화를 실현하는 ‘IT와의 융합에 의한 녹색화(Green by IT)’로 구성한다[8]. 지식경제부, 방송통신위원회, 행정자치안전부 등각 정부부처들은 2009년 초 그린 IT 정책을 수립하였으며, 교육과학기술부도 2010년까지 노후한 컴퓨터를 지속적으로 교체하도록 함으로써, 전체 PC 에 팬티엄 III급 이하의 노후 컴퓨터는 3.
	창작로봇 기반 친환경 r-러닝 서비스를 위해 로봇 키트 제조가 실천 해야 하는 내용은?	• 로봇키트의 부품을 유독성이 없으며 자연분해가 될 수 있는 친환경 소재로 연구 개발하여야하며, 납땜이나 화학적 접착 과정을 거치지 않는 제품을 제작해야 한다. • 일회적인 건전지 대신 충전지나 태양광과 풍력 등의 에너지원을 충분히 활용할 수 있도록 지원되는 제품을 제작해야 한다. • 수준별 로봇 키트 간 기구의 연계성을 높여서, 재활용이 가능하도록 해야 한다. 또한 다른 생활용품이나 재활용품과의 연계 방안을 고려한 키트 구조물을 개발해야 한다. • 초등학교에서 사용하다가 부품 소실인 키트를 역으로 구입하여, 재활용 판매하는 사이버 공간을 제공해야 한다.

참고문헌 (22)

교육과학기술부, 한국교육학술정보원, 2008 교육정보화백서, 2008.
김덕관, 류영선, 한정혜, "초등 방과후학교 교구로봇 시범사업 현황분석", 정보교육학회논문지, 제14권, 제1호(2010), pp.79-88.

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김미량, 조혜경, 이석원, 한정혜, 한광현, 김소미, 고범석, 창의성 증진을 위한 로봇 활용 교육, 한국교육학술정보원, 2008.
박선주, 강아영, "초？중등학교 그린 IT 도입 가이드라인 개발", 한국정보교육학회 학술발표대회논문집, 2009.
박선주, 오정은, "학교에서의 그린 IT 실천 방안 제안", 한국정보교육학회 학술발표대회 논문집, 2009.
박일우, 김진오, 조미헌, 한정혜, (주)카이로봇, (주)로보빌더, "로봇 교육의 종합 Framework 개발", 2010년 서비스로봇 시장검증.시범서비스 사업 보고서, 지식경제부, 2011.
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원문보기 상세보기
한국경제, "아이디어 하나로 6000만원 : 줄잇는 대박", 2010.
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한국정보화진흥원, OECD, 녹색성장을 향한 그린 ICT 추진 전략 : 글로벌 정책 및 기술 이슈 동향 보고서, 2009.
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http://home.earthlink.net/-stuff.tm/solarlego/.
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http://www.greenprophet.com/.
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http://www.r-learning.or.kr/.
http://www.worldwithoutoil.org/.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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