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66· 공학교육 임 오 강 부산대학교 기계공학부 교수 [email protected] 교육인증지원센터장 공학교육혁신센터장 청소년 창의기술인재센터장 관심분야: 최적설계, 구조해석 부산대학교 청소년 창의기술인재센터 착한 공학자를 만드는 곳 창의융합 지식을 갖춘 착한 미래공학도 양성 사업 사람들이 필요로 하는 기능을 구현할 수 있는 새로운 제품을 발명하여야 하는 공학에서는 고객들이 원하는 기능을 파악하고, 바라는 성능이 나타날 수 있는 새로운 장치를 구현할 수 있는 창의적 문제 해결력, 종합적 사고 력, 의사소통능력과 대인관계능력의 기본적인 소양과 전 공활용능력, 현장실무능력과 국제협동능력의 전문 소양 뿐 아니라 자기관리능력이 필요하다. 이러한 공학적 소양 은 미래 엔지니어가 가져야 할 역량이며 공학계열의 교육 기관에서 수행되는 교육으로 달성하여야 하는 학습성과 가 된다. 현대인이 원하는 기능을 구현하기 위해서는 다양한 전 공이 융합된 다양한 해결책을 생각할 수 있는 문제로써 한가지의 답이 아니라 여러 가지의 방안을 생각할 수 있 어야 한다. 따라서 유연한 문제의 설정으로 현실에 맞게 변화할 수 있는 문제가 되어서 사회 환경의 변화와 현실 적인 제약에 대한 적응이 이루어져야 한다. 이를 해결하 기 위해서는 다양한 분야의 전문가들과 협력하여 전문적 인 개인적인 역량을 발휘할 수 있는 효율적인 팀 활동이 필요하므로 창의융합적인 지식이 요구된다. 시장 경제를 바탕으로 공학제품에서는 당연히 경제성 의 중요성이 강조되어 때로는 인간의 기본적인 윤리에서 초자 이탈하여 무한한 이익의 창출을 추구하는 부작용 이 발생하기도 한다. 그러므로 무한한 경쟁으로 잊기 쉬 운 인간존중의 윤리를 가질 수 있는 이웃을 배려하는 따 뜻한 마음이 있어야 한다. 공학설계에서 만들어지는 모 든 제품은 사람과 인류사회에 해를 끼치지 않을 뿐 아 니라 자연환경에도 나쁜 영향을 주지 않도록 공학적 윤 리를 바탕으로 설계되므로 일반적인 착한 의미는 당연 히 만족되어야 하며 어렵고 힘든 약자를 보호하고 도움 을 줄 수 있는 착한 마음으로 착한 기술과 착한 기업으 로 나아갈 수 있으면 한다. 착한 공학도가 만드는 착한 기술은 선진국에서는 이미 필요 없어졌지만 아직도 많은 곳에 필요로 하는 기술을 의미한다. 따라서 이러한 기술 은 이미 많이 알려져 있어서 공학교육의 학습과정에 있 는 학생들도 충분히 수행할 수 있는 능력을 가지고 있어 교육과정의 학습문제로 적합하다. 착한 기술을 사용하 는 방법이 첨단 기술의 개발을 제한하는 것을 의미하지 는 않는다. 비교적 제약된 시간과 환경에서는 적정기술을 사용하는 것이 문제 해결의 성취감을 가질 수 있는 가능 성을 높여 지속적인 연구와 개발로는 최신의 기술을 활 용하는 역량을 가질 수 있게 할 수 있다. Part 2 청소년 창의기술인재센터 창의공학

부산대학교 청소년 창의기술인재센터부산대학교 기계공학부 교수 [email protected] 교육인증지원센터장 공학교육혁신센터장 청소년 창의기술인재센터장

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  • 66·공학교육

    임 오 강 부산대학교 기계공학부 교수[email protected]

    교육인증지원센터장공학교육혁신센터장청소년 창의기술인재센터장관심분야: 최적설계, 구조해석

    부산대학교 청소년 창의기술인재센터

    착한 공학자를 만드는 곳

    창의융합 지식을 갖춘 착한 미래공학도 양성 사업

    사람들이 필요로 하는 기능을 구현할 수 있는 새로운

    제품을 발명하여야 하는 공학에서는 고객들이 원하는

    기능을 파악하고, 바라는 성능이 나타날 수 있는 새로운

    장치를 구현할 수 있는 창의적 문제 해결력, 종합적 사고

    력, 의사소통능력과 대인관계능력의 기본적인 소양과 전

    공활용능력, 현장실무능력과 국제협동능력의 전문 소양

    뿐 아니라 자기관리능력이 필요하다. 이러한 공학적 소양

    은 미래 엔지니어가 가져야 할 역량이며 공학계열의 교육

    기관에서 수행되는 교육으로 달성하여야 하는 학습성과

    가 된다.

    현대인이 원하는 기능을 구현하기 위해서는 다양한 전

    공이 융합된 다양한 해결책을 생각할 수 있는 문제로써

    한가지의 답이 아니라 여러 가지의 방안을 생각할 수 있

    어야 한다. 따라서 유연한 문제의 설정으로 현실에 맞게

    변화할 수 있는 문제가 되어서 사회 환경의 변화와 현실

    적인 제약에 대한 적응이 이루어져야 한다. 이를 해결하

    기 위해서는 다양한 분야의 전문가들과 협력하여 전문적

    인 개인적인 역량을 발휘할 수 있는 효율적인 팀 활동이

    필요하므로 창의융합적인 지식이 요구된다.

    시장 경제를 바탕으로 공학제품에서는 당연히 경제성

    의 중요성이 강조되어 때로는 인간의 기본적인 윤리에서

    초자 이탈하여 무한한 이익의 창출을 추구하는 부작용

    이 발생하기도 한다. 그러므로 무한한 경쟁으로 잊기 쉬

    운 인간존중의 윤리를 가질 수 있는 이웃을 배려하는 따

    뜻한 마음이 있어야 한다. 공학설계에서 만들어지는 모

    든 제품은 사람과 인류사회에 해를 끼치지 않을 뿐 아

    니라 자연환경에도 나쁜 영향을 주지 않도록 공학적 윤

    리를 바탕으로 설계되므로 일반적인 착한 의미는 당연

    히 만족되어야 하며 어렵고 힘든 약자를 보호하고 도움

    을 줄 수 있는 착한 마음으로 착한 기술과 착한 기업으

    로 나아갈 수 있으면 한다. 착한 공학도가 만드는 착한

    기술은 선진국에서는 이미 필요 없어졌지만 아직도 많은

    곳에 필요로 하는 기술을 의미한다. 따라서 이러한 기술

    은 이미 많이 알려져 있어서 공학교육의 학습과정에 있

    는 학생들도 충분히 수행할 수 있는 능력을 가지고 있어

    교육과정의 학습문제로 적합하다. 착한 기술을 사용하

    는 방법이 첨단 기술의 개발을 제한하는 것을 의미하지

    는 않는다. 비교적 제약된 시간과 환경에서는 적정기술을

    사용하는 것이 문제 해결의 성취감을 가질 수 있는 가능

    성을 높여 지속적인 연구와 개발로는 최신의 기술을 활

    용하는 역량을 가질 수 있게 할 수 있다.

    Part2청소년창의기술인재센터창의공학

  • 제22권 제1호·67

    부산대학교 청소년 창의기술인재센터 - 착한 공학자를 만드는 곳

    이러한 역량을 습득하기 위하여 팀 단위로 창의적 문

    제해결을 할 수 있는 문제중심학습법 또는 과제중심학습

    법으로 수행되고 있다. 이와 같은 설계교육에 필요한 과

    제의 선정에서 공학의 수요자인 산업계의 의견을 수용하

    여 현장경험을 사전에 갖도록 하는 경우가 많다. 이웃을

    위한 적정 기술의 활용 문제는 실 수요자들인 이웃의 생

    활 환경을 접하여 그들의 위치에서 필요한 기능을 찾아

    내고 해결하는 체험적인 활동이 있어야 한다.

    부산대학교 공학교육혁신센터는 착한기술을 기반으

    로 공학설계학습으로 개발도상국가의 낙후지역주민을

    돕는 국제융합 공학봉사학습(Engineering Service

    Leaning) 프로그램인 “창의충전소(Creativity Station)”

    를 운영해오고 있다. 이것은 부산대학교 공학교육거점

    센터가 주관하는 ‘프로젝트 비(Project BEE - Beyond

    Engineering Education)’의 대표적인 프로그램으로,

    경북, 경남과 부산에 소재하는 12개 공학교육혁신센터

    참여 대학교와 인도네시아의 EEPIS(The Electronic

    Engineering Polytechnic Institute of Surabaya),

    PNB(Politeknik Negeri Bali, Bali State Polytechnic)

    와 Tel-U(Telkom University)대학과 말레이시아의

    UTM(Universiti Teknologi Malaysia)이 공동으로 참

    여하고 있다.

    창의충전소 프로그램은 한국공학교육인증이 추구하는

    수요지향교육, 성과중심교육, 공학교육의 글로벌 스탠다

    드의 기본 특징으로 단순한 창의융합형 공학봉사학습프

    로그램에서 발전하여 봄 가을의 정기학기나 여름, 겨울의

    계절학기에서도 운영할 수 있도록 공감, 정의, 상상, 시제

    품, 검사의 기본 과정에 팀, 교육, 탐구, 강화를 도입하여

    각 과정에 해당하는 미션을 구성하여 원하는 학습성과

    를 달성할 수 있게 하였다. 아울러 이러한 공학봉사학습

    의 개념은 전공봉사학습으로 확대할 수 있으며, 이 경우

    공학전공자뿐만 아니라 인문, 사회, 경제경영, 예술 등의

    모든 전공의 학생들이 다학제 팀원으로 참여하여 공학적

    인 주제뿐만 아니라 지역의 사회문제, 환경문제 등을 고

    려할 수도 있다.

    이러한 체험위주의 용합형 기술교육 프로그램을 중고

    그림 1. 글로벌 공학봉사설계 프로젝트 창의충전소 교재

    그림 2. 개소식 모습

  • 68·공학교육

    등학교 청소년들에게 적용하여 산업기술 분야에 대한 흥

    미를 유도하고 창의기술인재를 육성하기 위하여 ‘청소년

    창의기술인재센터’가 전국 5개 대학에 설립됐다. 부산대

    학교 청소년창의기술인재센터(이하 부산대 창의센터)는

    ‘창의융합 지식을 갖춘 착한 미래공학도 양성’을 목표로

    2013년 9월 개소했다. 부산대 창의센터는 공학뿐만 아니

    라 인간의 가치, 윤리, 도덕을 아는 착한공학자를 기르기

    위해 여러 프로그램을 개발하여 운영하고 있다.

    부산대 창의센터는 일곱팔문어 ‘헵타푸스(HEPTAPUS)’

    를 사업의 상징물로 삼고 있다. 이 일곱팔문어는 부산대

    학교 창의센터가 주관하는 일곱 가지 사업을 나타낸다.

    각 사업은 다시 일곱 종의 대표 캐릭터를 상징물로 지정

    하고 있다.

    헵타푸스는 일곱팔문어로써 일반적으로 8개의 팔을

    가진 문어보다 크고 힘이 센 해양 생물로써 바다를 접하

    고 있는 부산, 경남과 울산의 학생들이 센터가 제안하는

    7개의 대표 프로그램을 연결한 교육으로 세운 비전을 향

    하여 바르게 전진할 수 있는 방향타의 역할을 하고자 노

    력하는 것을 의미하고 있다. 헵타푸스의 7개 팔에는 불가

    사리, 해마, 소라게, 로봇 물고기, 큰집게발바닷게, 돌고

    래와 거북이의 친구들이 있어서 공학교육프로그램 개발,

    착한기술교실, 미래공학교실, 로봇캠프, 기술봉사캠프,

    미래상상 시작품 제작과 진로지도의 프로그램을 의미하

    고 있다.

    그림 3. 프로젝트 헵타푸스 로고 그림 4. 헵타푸스와 일곱바다친구들

    롤링자판기 사이클로 비행가능차량 평면 밀착 플러그

    두뇌발달 캘린더 마더후드 휙톡문

    안전 멀티콘센트 교차로 도로병 응급 방독면 물탱크 칠판 지우개

    그림 5. 2014 부산대학교 청소년창의기술인재센터 청소년 미래상상기술경진대회 시제품

    Part2청소년창의기술인재센터창의공학

  • 제22권 제1호·69

    부산대학교 청소년 창의기술인재센터 - 착한 공학자를 만드는 곳

    미래공학교실과 착한기술교실은 창의충전소의 사전교

    육의 개념을 강화한 것으로 대학교에서 전공교육을 많

    이 받을 수 있는 대학생들과는 달리 기술교과목에 한정

    된 중·고등학생의 기본 소양을 강화하기 위한 프로그램

    이다. 본 프로그램은 학기 중 토요일 오후에 다섯 차례의

    강의와 실습교육이며, 로봇캠프와 기술봉사캠프는 인도

    네시아의 현지에서 실시되는 창의충전소 활동을 대학교

    에서 실시할 수 있도록 수정 개선한 활동으로 방학 중 2

    박3일의 합숙체험형 교육프로그램이다. 미래상상 기술경

    진대회에 참여하는 학생들의 시작품 제작을 위하여 대학

    교의 관련 전공 연구실과의 연계 교육연구 활동, 대학진

    학과 직업선택과 관련된 멘토 및 진로 지도를 통하여 중

    고등학생과 대학생의 지속적인 관계가 이루어질 수 있는

    환경을 조성하고 있다.

    1. 청소년 미래상상기술경진대회 운영

    청소년 미래상상기술경진대회는 청소년들의 아이디어

    를 공모해 이 가운데 실용적이고 현실적인 제품을 채택

    해 시제품을 제작해 주는 프로그램이다. 청소년 미래상

    상기술경진대회는 상징물이 돌고래다. 다양한 아이디어

    를 내어 경진대회에 출전하는 학생들의 모습이 머리가

    좋은 돌고래와 닮았다고 하여 채택됐다. 4월에 전국 중,

    고등학생을 대상으로 실시되며 다른 대회와 차이점은 학

    생들의 아이디어를 대학 실험실과 연계해 실제 제품으로

    만드는 기회가 생긴다는 사실.

    부산대 창의센터는 2014년은 동남권 청소년들을 대상

    으로 참가자를 모집했고 10건의 시제품을 제작했다. 이

    제품들은 선행기술조사, 특허 출원 과정까지 지원을 받

    았다.

    또한 부산대 창의센터는 1차 심사 통과자들을 대상으

    로 ‘지식재산권 교육’을 실시했다. 이 교육에서는 아너스

    법률사무소 고명숙 변리사가 강사로 참가해 학생들에게

    특허와 실용신안, 상표권, 저작권 등 지식재산권의 종류

    와 특징을 교육했고 키프리스 홈페이지를 이용해 학생들

    그림 6. 중학생 대상 창의상상 아카데미

    그림 7. 고등학생 대상 창의상상 아카데미

  • 70·공학교육

    이 직접 선행기술을 조사해 보는 실습 시간도 가졌다.

    2. 청소년 창의기술인재아카데미 운영

    부산대 창의센터의 대표 프로그램은 5월~7월, 10월

    ~12월에 열리는 청소년 창의기술인재아카데미다. 이 안

    에는 중학생을 대상으로 한 창의상상 아카데미, 고등학

    생을 대상으로 한 창의융합 아카데미가 있다.

    창의상상 아카데미는 5주간 실시되는 교실 프로그램인

    미래공학교실, 2박 3일 캠프 과정인 K-12 로봇 캠프로

    구성된다. 마찬가지로 창의융합 아카데미는 교실 프로그

    램 착한기술교실, 캠프 프로그램 청소년 기술봉사캠프로

    구성돼 있다.

    미래공학교실은 중학생들에게 미래 공학의 기초를 가

    르치고 공학에 대한 흥미를 높이기 위해 개설된 프로그

    램이다. 부산대학교 사랑공학연구회 대학생들이 멘토로

    참가해 수업도 하고 K-12 로봇캠프에 제작할 로봇의 움

    직임을 위한 기초적인 이론 수업도 받는다. 등에 지식을

    지고 다니며 착한 공학을 전파한다는 의미에서 상징물은

    소라게다.

    K-12 로봇캠프는 미래공학교실을 이수한 학생들을 대

    상으로 한다. 이 프로그램에 참가하는 학생들은 직접 로

    봇을 제작한다. 지난해 여름까지는 부력과 방수를 고려

    해 수조에서 작동하는 물고기 로봇을 제작했다. 그리고

    그해 가을에는 새로운 로봇 키트가 개발됐다. 개발된 로

    봇 키트는 RC모터와 DC모터를 확장해 다양한 움직임을

    구현할 수 있게 됐다. K-12 로봇캠프는 로봇물고기가 상

    징물이다.

    공학에 흥미를 갖는 고등학생이라면 착한기술교실에

    참가하는 것을 추천한다. 착한기술교실은 말 그대로 학생

    들에게 공학 윤리와 공학적 문제 해결력을 가르쳐 주는

    프로그램이다. 공학자가 되어 추구해야 할 것이 돈이 아

    니라 인간 행복이라는 점을 깨닫게 해 준다는 점에서 미

    래 공학도들에게는 필수 코스라 할 수 있다. 육지 생물인

    말의 형상으로 바다를 돌아다닌다는 점에서 융합을 상징

    하는 해마가 대표 캐릭터다.

    착한기술교실 수료 학생들은 청소년 기술봉사캠프 참

    가 자격을 얻는다. 착한기술교실에서 배웠던 창의력 발산

    기법을 활용해 지역 사회에 도움을 줄 수 있는 발명품을

    개발한다. 실제 봉사 활동을 하는 것은 아니지만 공학

    이 어떻게 삶에 편의를 줄 수 있는가를 체험하면서 학생

    들의 봉사 마인드가 높아질 수 있다. 큰 집게발로 타인을

    돕는다는 의미로 큰집게발바닷게가 상징물이다.

    3. 진로지도와 멘토링

    부산대 창의센터는 진로지도 프로그램과 대학생 멘토

    링도 운영한다. 부산대학교만 해도 대학생들이 참가할

    수 있는 멘토링이 다양하게 있다. 그러나 창의센터 멘토

    링은 그 멘토링 프로그램들과 조금 다르다. 멘티가 공과

    대학 지망생들이고 멘토가 공과대학교 재학생이라는 점

    에서 맞춤 멘토링이라 볼 수 있다. 현재 청소년 창의기술

    그림 8. 기술캠프 진로지도 그림 9. 찾아가는 진로지도 및 공학교실

    Part2청소년창의기술인재센터창의공학

  • 제22권 제1호·71

    부산대학교 청소년 창의기술인재센터 - 착한 공학자를 만드는 곳

    인재아카데미 학생들을 대상으로 하는 ‘기술아카데미 멘

    토링’, ‘기술캠프 진로지도’가 운영 중이고 지역 학교에 찾

    아가 발명 동아리 학생이나 공학에 관심 있는 학생들을

    대상으로 공학교실을 실시하는 ‘찾아가는 진로지도 및 공

    학교실’이 운영됐다.

    진로지도, 멘토링의 상징물은 거북이다. 학생들을 등에

    태우고 올바른 길로 이끌어 간다는 의미에서 채택됐다.

    4. 공학교육 프로그램 발굴 및 개발

    움직이기 싫어하는 불가사리는 앉아서 연구와 개발을

    하는 작업을 상징한다. 그런 점에서 공학교육 개발 사업

    의 상징물이 됐다. 공학교육 프로그램을 운영하는 것만

    큼 중요한 것이 프로그램을 발굴하고 개발하는 작업이

    다. 부산대 창의센터는 교육위원회와 PTC위원회를 구성

    해 운영하고 있다. 교육위원회는 부산대학교 교수와 전임

    대우강사, 조교, 공학교육 혁신센터 연구원 등으로 이뤄

    져 있으며 공학교육 프로그램 발굴 및 제안, 프로그램 개

    발 업무를 맡고 있다. PTC위원회는 청소년 창의기술인

    재아카데미 참가 학생 담당교사, 학부모, 부산대학교 교

    수로 구성돼 있으며 학교 현장에서 실시되는 프로그램을

    발굴하고 이 프로그램들을 정규 프로그램으로 개발할

    것을 제안한다.

    부산대 창의센터는 개소 이후 여러 프로그램들을 개발

    했다. 진로지도를 원활히 운영하기 위해 우수 멘토 양성

    교육 프로그램을 개발했고 아카데미 수료생 재교육 프로

    그램인 스크래치 프로그래밍 교실도 발굴, 개발했다. 동

    남권 기술 교육에 청소년 창의기술인재아카데미 프로그

    램 보급을 위해 기술교사 직무연수 프로그램을 개발하기

    도 했다. 청소년 창의기술인재아카데미 역시 개발돼 운영

    중인 프로그램이다.

    이런 프로그램이 다양화되기 위해서는 더욱 많은 전공

    의 전문가들이 참가해 프로그램을 제안하고 운영에 주체

    적으로 참여해야 한다. 특히 청소년 교육에 관심 있는 전

    문가라면 부산대 창의센터의 문을 두드려 주었으면 좋겠

    다. 행복한 인류를 위한 착한 공학자를 만드는 일은 단순

    히 창의센터의 몫이 아니라 우리 사회 전체가 해야 할 큰

    과제이기 때문이다.