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항공고등학교 실습교육에서 연소실 분해 조립을 중심으로 고찰한 3D 학습 자료의 활용 방안
Potential Use of 3D Course Material as a Pedagogical Tool for Laboratory Courses with respect to Assembly/Disassembly of the Combustion Chamber in Vocational High Schools 원문보기

Journal of Internet Computing and Services = 인터넷정보학회논문지, v.17 no.3, 2016년, pp.33 - 43  

이태균 (Major in Information & Communication Education at the Graduate school of Education Andong National University) ,  김종성 (Dept. of Electronics Eng. Education, College of Education, Andong National University)

초록
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본 논문에서는 항공고등학교 정비실습 교육과정에서 Solidworks를 이용하여 제작한 3D 학습 자료를 활용하는 방법에 대해 연구하였다. 현행 교과서는 연소실분해조립 실습과정을 2D 사진을 기반으로 설명을 하고 있기 때문에 학생들이 입체로 조립되는 가스터빈 기관 연소실의 분해조립순서를 익히고, 부품 내부의 상호관계를 이해하는데 많은 어려움이 있다. 연소실은 가스터빈기관을 구성하는 주요 구성품중에서도 가장 중요한 핵심부품으로써 연소실 분해 조립 실습교육은 학생들이 정확하게 이해하고 학습해야만 한다. 제작된 3D 학습 자료에서는 정투상도 기법을 응용하여 연소실 부품과 같은 3차원 객체를 X, Y, Z 축을 기준으로 부품이 $360^{\circ}$ 회전하는 애니메이션을 제작해 학생들이 다양한 각도에서 회전하는 물체를 관찰할 수 있도록 하였으며, 학습효과를 높이기 위해 물체의 정면, 평면, 측면을 동시에 관찰할 수 있는 등각보기에서 부품의 회전 영상을 애니메이션으로 추가하였다. MS office power point 2007을 기반으로 전용 viewer를 제작하여 제작된 3D 학습 자료를 학생들이 쉽게 이용할 수 있도록 하였으며 3D 학습 자료를 활용한 학습지도안을 제안하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, 3D-image based course material has been suggested as a potential pedagogical tool for laboratory courses for aviational maintenance in vocational high schools. With a special focus on assembly/disassembly of the combustion chamber, 3D contents described here are created by Soildworks ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 2D 기반 교과서를 이용한 현행 교육방식이 항공기 기관실습 교육을 하기에는 제한점과 부족함이 많음을 인식하여 실습교육에 3D 학습 자료를 활용하는 방법에 대해 연구하였다. 다양한 항공기 정비실습 항목 중에서도 부품의 상호 관계와 내부구조에 대한 확실한 이해가 요구되는 기관실습의 연소실 분해 조립을 선택하였다.
  • 본 논문에서는 3D를 이용한 학습 자료를 제작하는 과정과 이를 활용하기 위한 방안에 대해 제시를 하였다. 향후 경북항공고등학교 3학년 학생을 대상으로 통제 집단과 실험집단 2개의 반을 선정하여 표 5에서 제시한 학습지도안을 바탕으로 실험을 진행할 것이다.
  • 본 연구에서는 3D 영상을 이용하여 2D 기반 학습에서 부족한 부분을 보완하므로서 항공기 정비 실습 과정을 학생들에게 보다 효과적으로 이해시키기 위한 방법에 대해 연구하였다. 항공기 기관실습에서는 부품의 장착과 탈착 , 분해와 조립이 동반되는 형태의 실습이 주로 이루어지는 것을 고려하면 정비실습을 위한 교육 자료는 다음과 같은 사항들이 요구된다.
  • 본 연구에서는 항공고등학교 정비실습 교육과정에서 Solidworks를 이용하여 제작한 3D 학습 자료를 활용한 교육 방안에 대해 연구하였다.
  • 그러나 Solidworks 와 같은 3D 소프트웨어를 학교 교육에 활용하려면 고급 사양의 하드웨어와 고가의 소프트웨어 가격은 물론 SW를 익히는 데도 많은 시간이 필요하다는 문제가 있다[7]. 이런 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 Solidwoks를 이용하여 3D 콘텐츠를 제작하되 Solidworks를 사용하지 않고도 수업이 가능하도록 MS office power point 2007을 기반으로 전용 viewer를 제작하였다.
  • 이에 본 연구에서는 Solidworks를 이용하여 항공고등학교 실습 과정중 중요도가 높은 항목의 하나인 연소실의 분해 조립 과정에 대한 3D 학습 자료를 개발하고 조립 및 분해 작업 절차와 방법을 중심으로 그 결과를 분석하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
항공정비사의 업무는 무엇인가? 현대의 항공기는 기체, 기관, 전기, 전자, 항법 등 다양한 분야의 기술이 집약체이며 Boeing 747기준으로 부품 수가 약 450만개 이상이다[1]. 항공기의 안전을 책임지고 있는 항공정비사의 주된 업무 중의 하나는 결함이 발생한 계통의 원인을 파악하여 정상적인 작동을 하지 못하는 부품을 교환, 수리하고 이상 유무를 확인 하는 것이다. 비행안전을 위해 항공정비사 교육과정에서 부품을 교환, 분해, 조립하는 과정은 체계적이고 정확한 교육이 요구된다.
항공기에는 어떤 분야의 기술들이 적용되었는가? 현대의 항공기는 기체, 기관, 전기, 전자, 항법 등 다양한 분야의 기술이 집약체이며 Boeing 747기준으로 부품 수가 약 450만개 이상이다[1]. 항공기의 안전을 책임지고 있는 항공정비사의 주된 업무 중의 하나는 결함이 발생한 계통의 원인을 파악하여 정상적인 작동을 하지 못하는 부품을 교환, 수리하고 이상 유무를 확인 하는 것이다.
항공기 기체와 항공기 기관 관련실습 항목의 대부분을 차지하는 것은 무엇이 있는가? 항공기관, 기체 실습 항목을 살펴보면 고등학교 항공 정비 실습 항목에는 입체 개념과 부품 상호관계의 이해가 필수적으로 요구되는 부품의 장탈, 장착, 분해, 조립 과정이 대부분이다. 그럼에도 불구하고 항공정비를 교육하고 있는 한국의 항공고등학교에서 사용하는 항공기 기관 관련 교과서는 종이 매체의 특성상 사진이나 텍스트만으로 연소실 분해·조립실습에 대해 설명하고 있다.
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참고문헌 (7)

  1. Y. Son, "A study on the application of e-Pedigree to prevent distribution of counterfeit aircraft parts", Dept. of Air Transport, Transportation & Logistics Graduate School of Korea Aerospace University Aug. 2013, p.1 http://www.riss.kr/link?idT13262614 

  2. B. Lee, S. Lee, "Step-by-step tutorial-How to learn Solidworks easily", Geongiwon, Feb. 2014, 2nd edition 

  3. Y. Jang et al, "Basic Drawings for High school", Chunjae Edication Inc., March 2015, 2nd Edition. pp. 80-107 

  4. J. Jung et al, "Airplane Engine Textbook for High School", Derambook, March 2014, pp 75-245 http://dream-book.co.kr/default/menu1/menu11.php?com_board_basicread_form&com_board_idx63&topmenu1&left1&&com_board_search_code&com_board_search_value1&com_board_search_value2&com_board_page& 

  5. T. Lee, J. Kim, "Applying Solidworks as a teaching tool to train assembly and disassembly of Airplane combustion chamber at aviation high school", Korean Society for Internet Information, Fall Conference, Oct. 2015 

  6. Y. Kim "Designe and Implementation of a 3D Courseware For Internal-Combustion Engine", Computer Science Education Major Graduate School of Education Semyung University, Aug. 2001, p.27 http://lod.nl.go.kr/page/KDM200142473 

  7. H. Rhyu, "The Design and Embodiment of Course Data Using 3D Computer Graphic Animation", Department of Education Graduate School of Education Dankook University, May. 2007 p.40 http://www.riss.kr/link?idT11017821 

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