금산고등학교 AIoT 메이커 캠프 - 고등학생 30명이 3일 동안 디자인씽킹으로 만든 AIoT 산출물
사례 요약
기관 | 금산고등학교 |
대상 | 1~2학년 30명 |
일정 | 2024년 1월 8~10일(2박 3일) |
교육 내용 | 디자인씽킹으로 협업하며 IoT 또는 AI 개념을 접목한 메이커 코딩 산출물 제작 |
프로그램 | 피지컬 AI 메이커 |
교구·도구 | 교풀에듀 베이직 키트, 추가 아두이노 센서와 공작 도구, 앱 인벤터, 티처블 머신, 코풀(당시 SW 코스웨어) |
결과물 | 팀별 AIoT 산출물(공사현장 작업자 안전 시스템, 자동차 사고 알림 장치, ‘모던하우스’ 등)과 발표 |
금산고등학교 1~2학년 학생 30명이 2024년 1월 8일부터 10일까지 3일 동안 AIoT 메이커 캠프에 참여했습니다. 학생들은 디자인씽킹으로 팀 아이디어를 도출하고, 아두이노와 앱 인벤터, 티처블 머신을 익힌 뒤 IoT·AI를 접목한 산출물을 만들어 발표했습니다. 교풀에듀는 3일 수업과 추가 센서·공작 도구 준비를 맡았습니다.
캠프 방식 · 디자인씽킹으로 협업하는 팀 프로젝트
캠프는 팀원들이 디자인씽킹 과정으로 협업하며 AIoT 산출물을 만드는 방식으로 진행했습니다. 디자인씽킹은 사용자의 입장에서 문제를 이해하고 해결책을 찾는 문제 해결 방식입니다. 사용자의 입장이 되어 보는 단계(Empathize)에서 시작해 문제 정의, 아이디어 도출, 프로토타입, 테스트까지 다섯 단계로 이루어집니다.
1일차 · 디자인씽킹과 피지컬 컴퓨팅 기초
1일차에는 디자인씽킹의 개념과 사례를 소개해, 학생들이 산출물에 쓸 독창적인 아이디어를 도출하도록 도왔습니다.
디자인씽킹 5단계 과정을 소개하는 1일차 수업
이어서 피지컬 컴퓨팅의 개념과 C 언어 기초를 배우고, 센서와 액추에이터를 다루는 실습을 했습니다.
노트북과 아두이노로 센서·액추에이터를 실습하는 학생들
2일차 · 블루투스 앱 제어와 AI 인식
2일차에는 블루투스로 스마트폰 앱과 아두이노를 연결해 제어했습니다. 앱 인벤터 실습에서는 앱 화면의 컴포넌트를 직접 디자인하고 기능을 연결하며 IoT 기술을 익혔습니다. 앱 인벤터는 블록을 조립해 안드로이드 앱을 만드는 도구입니다.
스마트폰과 앱 인벤터 화면으로 블루투스 앱 제어를 실습하는 학생들
티처블 머신으로는 AI 기술을 다뤘습니다. 학생들은 손동작이나 얼굴을 인식해 서로 다른 결과를 알려 주는 프로젝트를 만들었습니다. 티처블 머신은 코딩 없이 이미지·소리·포즈를 학습시켜 머신러닝 모델을 만드는 웹 도구입니다.
3일차 · 추가 센서와 공작 도구로 산출물 제작
3일차에는 본격적으로 산출물을 만들었습니다. 교풀에듀는 추가 센서와 공작 도구를 준비했고, 학생들이 아이디어를 넓힐 수 있도록 추가 센서를 하나씩 설명했습니다.
산출물 제작을 위해 준비한 추가 부품과 공작 도구
팀을 찾아가 추가 센서와 부품을 설명하는 강사진
학생들은 AIoT 기술로 팀별 산출물을 만들기 시작했습니다.
앱 인벤터 블록 코드와 아두이노 회로로 산출물을 만드는 학생들
팀별 산출물과 발표
공사현장 작업자 안전 시스템은 작업자의 작업 환경을 모니터링하고 위험 상황을 감지해 작업자의 안전을 지키는 작품입니다. 작업 환경의 온도와 미세먼지를 측정하고, 작업자가 위험한 환경에 노출되면 앱으로 신호를 보냅니다.
자동차 사고 알림 장치는 사고가 나면 부저를 울려 주변에 알리고, 동시에 112와 119로 신고하는 기능을 구현했습니다. 이 팀은 버스와 사슴 모형도 직접 만들었습니다.
캠프 마지막 날에는 팀마다 산출물의 기능과 제작 동기를 발표했습니다. 일부 팀은 코풀 커뮤니티에 산출물 설명과 시연 영상을 올려 발표 화면으로 썼습니다.
2학년 6조의 ‘모던하우스’는 온습도 센서로 바깥 온도를 재어 25도 이상이면 집 안의 선풍기가 자동으로 돌고, 특정 동작을 하면 서보모터로 문이 열리는 집입니다. 팀은 외부인의 출입을 막으려고 티처블 머신으로 학습시킨 모델을 p5.js와 아두이노에 연결해 얼굴 인식 AI를 만들었습니다. 집에 사는 사람의 얼굴을 모두 구별하기에는 정확도가 부족하다고 보고, 구별하기 쉬운 주먹과 보자기 손동작으로 학습시켰습니다. 개선점으로는 실제 사람 얼굴 데이터를 더 많이 학습시켜 정확도를 높이는 것, 온도를 직접 조절하는 기능, 미세먼지와 날씨에 따라 공기청정기를 켜는 것 같은 환경 시스템을 더하는 것을 적었습니다.
교풀에듀가 맡은 일
3일 수업: 디자인씽킹, 피지컬 컴퓨팅과 C 언어, 센서·액추에이터, 블루투스 앱 제어와 앱 인벤터, 티처블 머신 실습을 진행했습니다.
교구와 재료: 교풀에듀 베이직 키트와 함께, 3일차 산출물 제작에 쓸 추가 아두이노 센서와 공작 도구를 준비했습니다.
코스웨어: SW 코스웨어 코풀을 교육에 활용했고, 학생들은 코풀 커뮤니티에 산출물을 올려 발표에 썼습니다.
이런 학교·기관에 맞습니다
방학 중 3일 동안 기초 실습부터 팀 산출물 발표까지 마치는 캠프를 찾는 고등학교
디자인씽킹으로 문제를 찾고 IoT·AI 기술로 해결하는 프로젝트 수업을 원하는 학교
1·2학년을 함께 모아 팀 프로젝트를 운영하려는 담당자
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