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창의성의 현장을 가다 한국교육학술정보원은 로봇을 활용한 교육 프로그램의 유형을 크게 네 가지로 분류하고 있다. 첫 번째 유형은 로봇이 특정한 임무를 수행할 수 있도록 로봇을 설계, 제작, 프로그래밍 하는 과정에서 어린 학생들의 엔지니어링과 문제해결 능력, 그리고 창의력을 계발하자는 것이다.
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| ▲ 기울기와 로봇 가속도와의 관계를 설명하고 있는 CMU 프로그램 | 발리언트 테크놀로지(Valiant Technology)의 ‘로머(Roamer)'가 대표적인 사례다. 유치원생들도 쉽게 다룰 수 있을 만큼 조작이 간편하다. 로봇 표면에 있는 버튼을 통해 로봇의 행동반경을 간단하게 프로그래밍을 할 수 있지만, 어린이들은 로봇으로 하여금 오른쪽·왼쪽을 구분하는 것을 비롯 그림 그리는 기술까지 다양한 기술을 입력시킬 수 있다.
두 번째 유형은 유치원, 초등학교 수준을 거친 중등 학생들을 대상으로 하고 있는데, 학생들이 로봇을 설계하는 과정에서 수학과 과학의 필요성을 인식하게 하고, 실제로 로봇을 제작하는 과정을 통해 수학·과학을 실생활에 적절히 적용할 수 있는 방법을 스스로 찾아나갈 수 있도록 하고 있다.
로봇 통해 살아있는 수학·과학 교육을...
일례로 카네기 멜론(Carnegie Mellon) 대학에서 운영하고 있는 ‘CMU 로보틱스 아카데미’에서는 ‘21세기를 위한 학습과 혁신(The Paternership for 21th Century Skills)’이란 주제의 로봇 교육 프로그램을 선보이고 있다.
CMU 아카데미에서는 중등교육 과정(6~8년차)에서 ‘레고 마인드스톰 NXT 로봇’을 활용하고 있는데, 프로그램의 의도는 학생들로 하여금 STEM, 즉 과학(science), 기술(technology), 공학(engineering), 수학(math)의 개념을 이해할 수 있도록 환경을 조성하려는 것이다.
학생들은 모터와 회전, 소리, 빛, 접촉 등을 감지할 수 있는 다양한 센서를 통해 로봇 행동을 제어할 수 있는 방법을 배우게 된다. 이 과정에서 커리큘럼은 12개의 탐구 프로젝트를 학생들에게 제시하고 있다. 그리고 그 탐구 프로그램 안에는 STEM의 기본 개념과 프로그래밍 방식 등이 단계별로 제시되고 있다.
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| ▲ MIT의 'PIE(Playful Invention and Exploration)' 워크숍 프로그램 | 로봇 교육 프로그램의 세 번째 유형은 비교적 고학년 학생들로 하여금 수학, 과학, 기술뿐만 아니라 예술, 어문학, 그리고 교과에 대한 몰입도, 참여도 등을 높이기 위한 내용을 담고 있다. 여기에는 공예, 미술, 음악 등 다양한 소재가 투입된다.
MIT 미디어랩의 6개월 공동 프로젝트(http://pienetwork.org/workshops/)인 'PIE(Playful Invention and Exploration)' 워크숍은 새로운 디지털 기술에 전통적인 재료를 결합해 예술, 과학, 음악 등을 공학에 통합해가는 과정을 담고 있다.
학생들은 실생활에서 볼 수 있는 다양한 자료들을 활용해 음악적인 작품, 인터랙티브한 (반응적, interactive) 보석, 커뮤니케이션이 가능한 창작품, 놀이발명품, 예술작품을 만드는 기계, 게스트 로봇, 빛과 놀기 등의 일반인들에게 생소한 아이디어를 창출해낼 수 있다.
네 번째 유형은 주로 대학 컴퓨터관련 학과 4학년생을 대상으로 하고 있다. 학생들이 프로그래밍을 재미있게 공부할 수 있도록, 로봇을 프로그래밍 할 수 있는 방법을 가르친다. 이 교육과정은 구조 및 설계에 역점을 두지 않는다. 프로그래밍이 주요 목표이기 때문이다.
로봇을 활용한 교육 프로그램이 선진국 정부, 대학, 기업 등을 통해 다양하게 제시되면서 국내에서도 로봇을 교육에 활용하자는 주장이 확산되고 있다. 학생들의 로봇에 대한 관심이 워낙 높은데다, 로봇 세상이 곧 열릴 것으로 예상되고 있고, 이를 잘 활용할 경우 과학기술 인력양성에 큰 도움이 될 수 있을 것이라는 것이 일반적인 견해다.
국내서도 로봇 교육 프로그램 선보여
이 같은 여론을 반영하듯 국내에서도 로봇을 활용한 교육용 프로그램(제품)이 다양하게 등장하고 있다. 현재 국내에서 활동하고 있는 로봇 전문기업은 10여 개로 조사되고 있다.
지능로봇교육연구회(http://www.roborobo.co.kr/)는 중등학교의 특기적성과 특별활동 교육, 과학영재반, 발명반 과학특성화 교육, 실업계 고등학교 로봇 창의교육 등을 통해 ‘로보로보’ 프로그램을 선보이고 있다.
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| ▲ 지능로봇교육연구회에서 선보인 '로보로보' 프로그램에 사용되고 있는 로봇들. |
프로그램 내용은 로봇의 설계·제작 과정, 로봇을 자신이 의도한대로 움직일 수 있는 프로그래밍 과정, 컴퓨터에서 작성한 프로그램을 로봇에 입력시키는 과정, 로봇이 작성한 프로그램에 따라 움직이는지 확인하는 실행 과정 등으로 구성돼 있다.
프로그램은 초급자용인 ‘로보 키드(Robo Kids)’와 중급·고급자용인 ‘로보 키트(Robl Kit)’로 구분했는데, 초급자용의 경우 블록 형태로 돼 있는데다 카드 리더기를 활용해 프로그래밍을 쉽게 할 수 있어 로봇 제작 경험이 없는 초보자들도 프로그램에 쉽게 참여할 수 있다는 것이 관계자 설명이다.
그랜드포트(이전 명칭 하늘아이)에서는 지능형·교육용·대회용 로봇 등 세 종류의 제품을 선보이고 있다. 현재 전국 800여 개 초등학교와 80여 개 중학교 수업에서 그랜드포트 제품이 활용되고 있는 것으로 알려졌다. 그랜드포트는 제품을 지능형·교육용·대회용으로 구분하고 있다.
카이맥스에서 선보인 카이로봇 과학교육은 KAIST 인공지능공학연구소에서 개발한 로봇 키트와 청주교대 영재교육센터 프로그램을 접목한 차별화된 로봇교육 프로그램으로 소개되고 있다.
카이로봇이란 인간을 대신해 일정한 일을 수행할 수 있도록 프로그램이 입력된 자동기계를 말하는데, 카이맥스 관계자는 이를 활용해 교육현장에서 종합적이고 체계적인 교육을 수행할 수 있다고 설명하고 있다. | 
저작권자 2009.10.20 ⓒ ScienceTimes
