[논문]자연구조개념 주제의 창의융합조형교육프로그램 개발을 위한 연구동향분석

최한희; 임경란

doi:10.5392/jkca.2017.17.01.465

자연구조개념 주제의 창의융합조형교육프로그램 개발을 위한 연구동향분석
An Analysis of Research Trend for Development of Creative Convergent Formative Education Program of Natural Structure Concept 원문보기

한국콘텐츠학회논문지 = The Journal of the Korea Contents Association, v.17 no.1, 2017년, pp.465 - 474

최한희 (숭실대학교 아하크리에이티브센터) , 임경란 (숭실대학교 공과대학 건축학부)

초록
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본 연구는 자연구조 개념의 창의융합조형 교육프로그램 개발을 위한 기초연구로 관련 연구 동향을 파악하고자 하였다. 자연구조 개념은 프렉탈(fractal), 키네틱(kinetic), 바이오미미크리(biomimicry)로 한정하였다. 학술연구정보서비스를 활용하여 자연구조개념과 관련한 최근 10년간의 국내 연구동향을 분석한 결과, 편차는 있으나 교육 관련연구는 이 세 주제 모두 미흡하였으며 프랙탈의 경우는 수학 교과에 편중되어 있었다. 따라서 본 연구는 조형교육프로그램 개발을 위한 기초자료 조사이기 때문에 프랙탈, 키네틱, 바이오미미크리를 주제로 한 조형 관련 연구 동향을 추가로 분석하였고 이 세 주제가 다루어지고 있는 분야와 상세내용을 파악하였다. 자연의 가진 원천적 특성을 이해하고 무한에 가까울 만큼의 방대한 조형원리를 교육주제로 활용함은 매우 유의미하다 할 수 있다. 그러나 본 연구를 통해 자연구조개념의 교육프로그램이 매우 미흡함을 파악하였기에 후속으로 국외에서의 자연구조개념을 주제로 한 교육 관련연구동향을 살펴보고 체계적 창의융합조형교육프로그램 개발을 위한 기초자료로 활용하고자 한다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study aimed to identify the trends of related research as a basic study for the development of creative convergent formative education program of natural structure concept. This study sought to identify research trends present in previous studies. The nature structure of the preliminary research was limited to the three concepts: (i) fractal ; (ii) kinetic and (iii) biomimicry. In this study, the trends of domestic research in the last 10 years related to the concept of natural structure were analyzed using academic research information service. It was found that, to date, little research has been conducted on the three concepts across education fields. In relation to the fractal concept, previous research has focused on mathematics. This preliminary study sought to review the abovementioned three concepts or the development of a modeling education program. It should be significant, if an education program adopted unlimited modeling principles to understand the innate features of the nature structure. However, very few education programs have adopted the three concepts of the nature structure. Future studies would seek to review international research trends based on the three concepts of the nature structure and combine the results on international research trends with the results on domestic research trends found in this study.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

때문에 본 연구에서의 자연구조 개념은 자연 패턴의 자기유사성 및 순환성의 프랙탈(fractal), 움직임과 운동역학을 뜻하는 키네틱(kinetic), 자연생태모방 바이오미미크리(biomimicry)로 한정하였다. 따라서 관련연구동향 분석도 프랙탈, 키네틱, 바이오미미크리 주제의 교육 관련연구가 어떻게 이루어지고 있는지를 파악하고자 한다.
2차 분석결과 자연구조 개념을 주제로 한 교육연구가 많이 이루어지지 않음이 확인되었고 이에 대한 보완이 필요하다고 판단되었다. 본 연구는 창의융합조형교육 프로그램개발을 위한 기초연구이기에 자연구조 개념을 주제로 한 조형관련 연구들을 추가로 추출하여 연구동향을 파악하였다.
본 연구의 목적은 자연구조 개념을 주제로 한 교육 관련연구 동향을 파악함에 있다. 이러한 연구동향을 파악해야하는 이유는 본 연구의 후속으로 계획한 자연구조 개념을 주제로 한 창의융합조형교육프로그램 개발을 위하여 기초자료로 활용할 목적 때문이다.
본 연구의 목적은 자연구조 주제의 창의융합조형교육프로그램을 개발하기 위하여 기초자료로 활용할 관련 연구 동향을 파악함에 있다. 본 연구에서의 자연구 조는 프랙탈, 키네틱, 바이오미미크리로 한정하고 이와 관련한 최근 10년간의 교육 및 조형연구 동향을 분석하였으며 그 결과는 다음과 같다.

제안 방법

프랙탈 주제와 동일한 이유로 키네틱 주제도 교육연구 이외에 조형관련 연구동향까지 조사범위를 확장하여 3차 분석하였다. 1차 분석대상인 129편을 다시 검토하여 키네틱 주제 조형관련 연구 총 22편을 추출하고 전문을 리뷰하여 연구주제, 내용 등 연구동향을 분석하였다.
학술연구정보서비스를 활용하여 키워드 검색하여 발췌한 논문들은 초록을 중심으로 1차 분석 하면서 자연 구조개념 주제별 전반적 연구경향을 파악하였으며 교육관련 문헌들을 발췌하였다. 2차 분석은 1차 분석에서 발췌한 각 주제별 교육관련 연구들을 분석하여 연구내용을 정리하였다. 또, 프랙탈, 키네틱, 바이오미미크리 등의 주제가 연구의 직접적 주제가 아니라 부분적으로 다루어진 내용이라 하더라도 교육 관련한 연구들은 포함시켜 분석하였다.
현재 국내에서 진행 된 각 주제(프랙탈, 키네틱, 바이오미미크리)와 관련된 교육연구가 미진함에 따라 이를 일반화하기에는 어려움이 있었다. 그러나 현재의 국내 연구 현황을 파악 할 수 있다고 판단하여 조사된 결과를 토대로 유형화 하였다. 그리고 교육관련 연구가 부족하였기에 교육연구 이외에 이 3가지 주제의 조형 관련연구 동향까지 범위를 확대하여 진행하였다.
그러나 현재의 국내 연구 현황을 파악 할 수 있다고 판단하여 조사된 결과를 토대로 유형화 하였다. 그리고 교육관련 연구가 부족하였기에 교육연구 이외에 이 3가지 주제의 조형 관련연구 동향까지 범위를 확대하여 진행하였다.
교육방법론 연구로는 김원섭의 디자인교육과 공학적 메카니즘 연계에 관한 연구가 있었다. 디자인교육에서 두꺼운 재질의 종이를 활용한 신속한 프로토타이핑에 키네틱 프레임을 적용하고 이를 공학과 연계하였다. 김원섭은 이 연구에서 창의성, 조형성, 공학기초 등을 고루 학습할 수 있는 교육 방법론을 제시하였다.
그러나 자연이 가진 방대함을 교육프로그램에 접목하기 위해서는 범위의 한정이 필요하였다. 때문에 본 연구에서의 자연구조 개념은 자연 패턴의 자기유사성 및 순환성의 프랙탈(fractal), 움직임과 운동역학을 뜻하는 키네틱(kinetic), 자연생태모방 바이오미미크리(biomimicry)로 한정하였다. 따라서 관련연구동향 분석도 프랙탈, 키네틱, 바이오미미크리 주제의 교육 관련연구가 어떻게 이루어지고 있는지를 파악하고자 한다.
2차 분석은 1차 분석에서 발췌한 각 주제별 교육관련 연구들을 분석하여 연구내용을 정리하였다. 또, 프랙탈, 키네틱, 바이오미미크리 등의 주제가 연구의 직접적 주제가 아니라 부분적으로 다루어진 내용이라 하더라도 교육 관련한 연구들은 포함시켜 분석하였다. 3차 분석은 1, 2차 분석결과에 대한 보완분석이다.
융합교과 개발 및 유효성 연구로는 초등, 중 고등 교육에서 키네틱을 접목한 융합교육(STAM)에 관한 3편의 연구가 있었다. 먼저 권현재 외 1인은 초등학생 5, 6학년 수준의 키네틱 아트를 접목한 과학-예술융합프로그램을 개발하고 이를 활용하여 교육한 후 그 유효성을 검증 한 연구를 진행하였으며 이와 유사한 맥락으로 지경준 외 1인은 키네틱 개념을 적용한 작품 활동과 전시로 이어지는 총 12차시 교육프로그램을 개발하고 이를 학생들에게 적용 한 후 유효성을 검증하였다. 중, 고등 대상의 융합교육에 관한 연구로는 최윤화 외 1인이 ‘STEAM 교육연구’에서 디지털 어플리케이션을 활용 하여 과학과 키네틱 아트를 접목하고 실제 교육에 적용한 사례를 제시하였다.
본 연구의 목적은 자연구조 주제의 창의융합조형교육프로그램을 개발하기 위하여 기초자료로 활용할 관련 연구 동향을 파악함에 있다. 본 연구에서의 자연구 조는 프랙탈, 키네틱, 바이오미미크리로 한정하고 이와 관련한 최근 10년간의 교육 및 조형연구 동향을 분석하였으며 그 결과는 다음과 같다.
총 21편의 바이오미미크리 주제의 조형관련 연구동향을 분석한 결과, 건축 분야에서 이루어진 연구가 13편으로 가장 많았으며 이 중 7편이 바이오미미크리의 개념을 고찰하고 적용된 건축사례에 관한 연구였다. 사례분석내용으로는 바이오미미크리를 적용한 친환경적 특성과 사례분석, 생체모방 건축공간의 생태적 특성과 사례분석, 보로노이 개념을 적용한 바이오미미크리 사례분석 등이었다.
따라서 프랙탈, 키네틱 주제와 동일한 방법으로 1차 분석한 결과 교육관련 문헌은 심효영 외 1인의 연구 1편이 추출되었다. 연구내용은 생체모방기술을 주제로 디자인 방법론을 적용한 융합교육프로그램을 개발하고 중 3학년생을 대상으로 총 10차시에 걸쳐 프로그램을 적용시키면서 유효성을 검증한 연구였다.
살펴보면, 디자인 및 미디어 분야에서는 키네틱을 활용한 타이포그래피 연구가 두드러지게 많았으며 공학분야에서는 로봇, 전동 휠체어등을 다룬 연구, 건축과 실내디자인분야에서는 공간에서의 키네틱 개념 적용 가능성, 이를 활용한 가변적 공간, 건축재료 개발에 관련된 연구들이 있었다. 초록 검토를 통한 1차 분석 후 키네틱 주제의 교육관련 연구 8편을 추출하였고 2차 분석은 이 8편을 대상으로 하여 연구동향을 파악하였다.
키네틱을 주제의 연구를 검색한 결과 지난 10년간 총 129편의 문헌이 검색되었다. 프랙탈 주제 문헌과 마찬 가지로 초록 검토를 통해 주요 연구내용들을 파악하였다. 프랙탈은 거의 전 학제적으로 다루어진 주제이었던 반면, 키네틱은 개념적으로 아트와 접목하여 많이활용 되기 때문에 ‘키네틱’ 주제의 학술연구도 아트, 미디어, 디자인 분야 등이 주축을 이루었다.
프랙탈 주제와 동일한 이유로 키네틱 주제도 교육연구 이외에 조형관련 연구동향까지 조사범위를 확장하여 3차 분석하였다. 1차 분석대상인 129편을 다시 검토하여 키네틱 주제 조형관련 연구 총 22편을 추출하고 전문을 리뷰하여 연구주제, 내용 등 연구동향을 분석하였다.
이와 같은 교육연구동향 분석에 대한 보완으로 프랙탈, 키네틱, 바이오미미크리 주제의 조형관련 연구동향을 살펴 본 결과는 다음과 같다. 프랙탈은 건축, 실내디자인, 산업디자인 등 디자인 예술 분야 전반에서 다루고 있는 주제로 프랙탈 기하학이 적용된 사례, 이를 활용한 패턴디자인등에 관련한 연구를 다수 확인하였다. 키네틱을 주제로 한 연구에서는 타이포그래피 분야에서 움직임을 적용한 디자인에 관하여 가장 많은 연구가 진행되었으며 이외에 공간에서의 가변성 등에 적용된 키네틱 개념 등의 연구를 확인 할 수 있었다.
학술연구정보서비스를 활용하여 키워드 검색하여 발췌한 논문들은 초록을 중심으로 1차 분석 하면서 자연 구조개념 주제별 전반적 연구경향을 파악하였으며 교육관련 문헌들을 발췌하였다. 2차 분석은 1차 분석에서 발췌한 각 주제별 교육관련 연구들을 분석하여 연구내용을 정리하였다.

대상 데이터

1차 분석한 337편의 문헌에서 본 연구의 목적과 부합 하는 교육 관련 연구를 추출한 결과 총 13편의 문헌으로 압축되었다.
자연구조개념과 관련한 교육연구동향분석을 위한 논문검색은 국가연구개발사업 정보를 검색할 수 있는 국가과학기술정보서비스(www.ntis.go.kr) 등도 있으나 본 연구에서는 한국교육학술정보원의 학술연구정보서비스(www.riss.kr)를 활용하기로 하고 2006년부터 2015년까지 10년간의 논문들을 검색하였다. 연구계획 수립 시 조사대상은 KCI 등재지를 기준으로 하였으나 진행과정에서 충분한 자료가 검색되지 않았기에 등재 지를 포함한 등재후보, 학술대회 발표집까지 범위를 넓히게 되었다.
전체 337건의 문헌을 다시 검토하여 프렉탈을 주제로 한 조형 관련연구 22편의 문헌을 추출하였다. 각 분야 별로 살펴보면 공간과 관련된 건축, 실내건축분야의 연구가 가장 많았으며 제품 디자인과 연관된 산업디자인 분야의 연구도 다수 있었다.

성능/효과

융합교육이 주목 받는 오늘날 이처럼 각 교과에 대한 근원적 연구는 매우 중요하다 판단되나 학술연구정보서비스를 활용하여 검색한 결과 거의 찾아볼 수 없었다. 1차 분석 결과에서의 프랙탈은 전학제적으로 다루어진 주제였으나 2차 분석에서 교육관련 연구동향을 살펴본 결과, 수학교과와 관련된 이론활용, 교육방법론 연구가 가장 많았으며 프랙탈을 활용한 융합교육에 관련된 연구에서도 수학 분야에서의 융합교육으로 프랙탈의 활용은 수학교과에 치우쳐있었다. 또, 고영해 외1인의 프랙탈 기하이론을 활용한 컴퓨터 지도방안연구와 앞서 언급한 손영석, 계영희 연구를 제외하고는 모두 학술대회발표 문헌들로 심도 있는 연구가 부족하였다.
자연을 모티브로 한 체계적 창의융합조형교육 프로그램 개발을 위하여 진행한 본 연구 결과 프랙탈, 키네틱, 바이오미미크리 주제의 교육연구는 모두 활발하지 않음을 확인하였다. 일반화에 적합하지 않게 연구숫자가 부족함에도 각 주제별 연구를 유형화를 시도한 이유는 국내연구 현황을 정확히 파악하여 본 연구의 후속으로 진행 할 자연구조개념 주제의 창의융합교육프로그램 개발에 현실적 자료로 활용하기 위함과 향후 연구자들의 연구 진행 방향 선정에 유의미한 자료로 활용되기를 기대하였기 때문이다.

후속연구

1. 2차 분석결과 자연구조 개념을 주제로 한 교육연구가 많이 이루어지지 않음이 확인되었고 이에 대한 보완이 필요하다고 판단되었다. 본 연구는 창의융합조형교육 프로그램개발을 위한 기초연구이기에 자연구조 개념을 주제로 한 조형관련 연구들을 추가로 추출하여 연구동향을 파악하였다.
따라서 후속연구로 국외에서의 자연구조개념(프랙탈, 키네틱, 바이오미미크리)을 주제로 한 교육관련 연구동향을 살펴보고 국내 국외연구 동향을 조합하여 분석 한 후 체계적 창의융합조형교육프로그램 개발을 제안하고자 한다.
본 연구는 조형교육프로그램 개발을 위한 기초 자료 연구이기에 프랙탈 주제의 교육연구가 많기를 기대하였으나 그렇지 못하였다. 때문에 교육관련 연구의 부족함을 보완할 추가 조사가 필요하였고 프랙탈 주제 조형 관련 연구 동향조사까지 범위를 확대하였다.
본 연구는 조형교육프로그램 개발을 위한 기초 자료 연구이기에 프랙탈 주제의 교육연구가 많기를 기대하였으나 그렇지 못하였다. 때문에 교육관련 연구의 부족함을 보완할 추가 조사가 필요하였고 프랙탈 주제 조형 관련 연구 동향조사까지 범위를 확대하였다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	엘빈 토플러는 한국교육에 대해 뭐라 언급했는가?	“한국 학생들은 하루 10시간 이상을 학교와 학원에서 자신들이 살아갈 미래에 필요하지 않을 지식을 배우기 위해 그리고 존재하지도 않는 직업을 위해 아까운 시간을 허비하고 있다. 아침 일찍 시작해 밤늦게 끝나는 지금 한국의 교육제도는 산업화 시대의 인력을 만들어 내기 위한 것이었다[1].”
	창의성 교육은 여러 교육기관에서 어떻게 돌아가고 있는가?	이런 시대적 요구에 따라 21세기형 인재 양성을 위한 창의적 융복합교육이 시도 되고 있으나 입시 중심의 수렴적 교육풍토로 인하여 뿌리내리지 못하고 있으며 체계적 교육프로그램도 미흡한 현실이다. 여러 교육기관에서 창의력 교육은 중시되고는 있으나, 대부분 교과목과 연계된 진학교육에 치중한 지능 계발에 더욱 초점이 맞춰져 있다[2].
	조형관련 연구동향은 어떠한 것으로 나타나는가?	이와 같은 교육연구동향 분석에 대한 보완으로 프랙탈, 키네틱, 바이오미미크리 주제의 조형관련 연구동향을 살펴 본 결과는 다음과 같다. 프랙탈은 건축, 실내디자인, 산업디자인 등 디자인 예술 분야 전반에서 다루고 있는 주제로 프랙탈 기하학이 적용된 사례, 이를 활용한 패턴디자인등에 관련한 연구를 다수 확인하였다. 키네틱을 주제로 한 연구에서는 타이포그래피 분야에서 움직임을 적용한 디자인에 관하여 가장 많은 연구가 진행되었으며 이외에 공간에서의 가변성 등에 적용된 키네틱 개념 등의 연구를 확인 할수 있었다. 마지막으로 바이오미미크리는 건축분야에서 많은 연구들이 확인되고 대다수가 생체모방기술이 적용된 건축사례조사 문헌이었다. 이외에 생체모방기술이 적용된 산업분야 에서의 디자인 사례, 생체모방 표현특성과 방법을 다룬 문헌 등이 있었다.

참고문헌 (15)

http://news.donga.com/3/all/20160630/78952025/1
안성혜, 송수미, "창의력 계발을 위한 학습게임의 프로토타입 제시," 한국콘텐츠학회논문지, 제8권, 제7호, pp.112-119, 2008.

원문보기 상세보기
안종혁, "창의교육에 있어 예술 활동을 통한 창의실습도서에 대한 고찰," 한국콘텐츠학회논문지, 제12권, 제10호, pp.106-115, 2012.

원문보기 상세보기
이진민, 남오철, "타장르에 보여지는 프랙탈 패턴과 화예디자인의 형태와 색채에 관한연구," 한국화예디자인학회 논문집, 제8권, pp.57-82, 2003.
이태영, 프렉탈 기하학 원리를 응용한 환경디자인 방법연구, 이화여자대학교 디자인대학원, p.7, 1999.
http://computationallegalstudies.com/tag/evolution-of-law/
George Rickey, translated by 윤난지, Kinetic Art, 열화당, 1965(1988)
송민정, "키네틱아트의 재조명을 통한 뉴미디어 아트의 물질성에 대한 고찰," 디지털 융복합 연구, 제13권, 제3호, pp.263-270, 2015에서 재인용.

원문보기 상세보기
송민정, "키네틱아트의 재조명을 통한 뉴미디어 아트의 물질성에 대한 고찰," 디지털 융복합 연구, 제13권, 제3호, pp.263-270, 2015.

원문보기 상세보기
지경준, 홍은주, "키네틱아트를 도입한 STEAM 교육프로그램 개발 및 적용," 초등과학교육, 제84권, 제3호, pp.276-287, 2015.
남미경, "생체모방디자인의 전개와 표현특성에 관한연구," 한국디자인문화학회, 제19권, 제4호, pp.256-268, 2013.
홍성엽, 이철호, "생체모방에 기반한 지속가능한 디자인에 대한 연구," 한국과학예술포럼, 제14권, pp.539-548, 2013.
최재필, 이정원, 안의순, 손동화, 박근송, "바이오 미미크리 건축연구를 위한 생체정보 뷴류체계 구축," 대한건축학회지, 제31권, 제6호, pp.65-73, 2015.
http://blog.naver.com/jangsseon/20124847135
이병민, "대학에서의 창의성 발현을 위한 문화콘텐츠 교육 개선방안 탐색," 한국콘텐츠학회논문지, 제13권, 제4호, pp.482-496, 2013.

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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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