제주대학교사범대학부설고등학교 2024 IoT/AI 발명 메이커 캠프 - 학생 22명이 만든 친환경 학교 산출물

사례 요약

제주대학교사범대학부설고등학교는 2024년 8월 재학생 22명과 ‘IoT/AI 발명 메이커 캠프’를 진행했습니다. 학생들은 8월 17일 사전 교육에서 아두이노와 앱 인벤터, 티처블 머신으로 무드등 두 가지를 만들고, 8월 24~25일 이틀 동안 메이커톤에서 6개 조로 친환경 학교를 위한 산출물을 만들었습니다. 교풀에듀는 사전 교육과 메이커톤 진행을 맡았습니다.

캠프 구성: 사전 교육과 이틀 메이커톤

메이커톤은 만들다(make)와 마라톤(marathon)을 합친 말입니다. 여러 분야의 메이커가 팀을 이뤄 정해진 시간 동안 주어진 주제로 기획부터 시제품 제작까지 해내는 행사입니다. 이 캠프는 사전 교육 하루와 이틀간의 메이커톤으로 진행했고, 메이커톤 주제는 아두이노를 활용해 친환경 학교를 만들기 위한 산출물 제작이었습니다.

사전 교육 · 8월 17일

사전 교육에서는 다음 다섯 가지 수업을 진행했습니다.

• 아두이노 개념과 개발 환경 세팅

• 피지컬 컴퓨팅 개념 이해

• 아두이노로 센서와 액추에이터 작동하기

• IoT 음성 인식 무드등 제작

• AI 모션 인식 무드등 제작

수업은 아두이노 개념을 배우고 개발 환경을 설치하는 것으로 시작했습니다.

아두이노 개발 환경을 설치하며 시작한 사전 교육

학생들은 피지컬 컴퓨팅의 개념을 이해하고, 아두이노에서 주로 쓰는 C언어 문법도 함께 배웠습니다.

노트북과 키트로 피지컬 컴퓨팅과 C언어 문법을 익히는 학생들

센서와 액추에이터를 작동시키는 실습으로 아두이노의 전반적인 개념을 익힌 뒤, 이를 활용해 IoT 음성 인식 무드등을 만들었습니다. 앱 인벤터(App Inventor)로 애플리케이션을 만들고, 앱으로 센서와 액추에이터가 작동하도록 설정했습니다.

센서·액추에이터 실습과 앱 인벤터 앱 제작 시간

마지막으로 티처블 머신(Teachable Machine)으로 행동을 인식하는 머신러닝 모델을 학습시킨 뒤, 이를 아두이노와 연결해 AI 모션 인식 무드등을 완성했습니다. 티처블 머신은 코딩 없이 이미지, 소리, 포즈 같은 데이터를 학습시켜 머신러닝 모델을 만드는 웹 기반 도구입니다.

티처블 머신으로 모션 인식 모델을 학습시키는 학생들

메이커톤 1일차 · 8월 24일, 주제 선정과 제작

첫째 날에는 3~4명씩 6개 조를 구성하고, 사전 교육에서 배운 내용을 바탕으로 프로젝트 주제를 정했습니다.

‘2024 제주대학교 사범대학 부설고등학교 IoT/AI 발명 메이커 캠프’ 현수막이 걸린 메이커톤 교실

주제를 정한 조는 주제에 맞는 교구와 센서를 받아 제작을 시작했습니다.

교구와 센서를 갖춘 재료 테이블과 재료를 고르는 학생들

학생들은 코드 작성에 중점을 두었고, 앱 인벤터로 애플리케이션도 만들었습니다. 프로젝트 주제에 맞춰 외관 디자인을 만들고, 조원마다 맡은 역할을 나눠 프로젝트를 진행했습니다.

코드를 작성하고 바닥에서 회로와 외관 재료를 다루는 조원들

메이커톤 2일차 · 8월 25일, 마무리와 발표

둘째 날에는 1일차에 끝내지 못한 부분을 마무리하고 발표를 준비했습니다.

‘메이커톤 진행’ 화면을 띄운 2일차 교실

각 조는 산출물의 외관과 기능을 보완했습니다.

산출물의 외관과 회로를 보완하는 조원들

발표 전에는 제품을 시연할 자리를 마련했습니다.

발표 전에 산출물을 시연할 자리를 준비하는 교실

제작을 마친 조부터 발표를 시작했습니다. 첫 번째로 발표한 조는 한자리에 고정된 공기청정기의 한계를 개선한 ‘움직이는 공기 청정기’를 소개했습니다.

‘움직이는 공기 청정기’와 ‘친환경 정수기 만들기’ 발표

세 번째로 발표한 조는 기존 IoT 시스템을 개선해 ‘스마트 블루투스 LED 원격 조절 장치’를 직접 만들었습니다.

‘스마트 블루투스 LED 원격 조절 장치’, ‘미르에코가이드’, 초음파 센서등 ‘SAGE’ 등 조별 발표

모든 조의 발표가 끝난 뒤 제품 시연으로 캠프를 마무리했습니다.

조별 산출물을 직접 작동해 보이는 시연

조별 산출물

발표 화면과 원문으로 확인한 조별 프로젝트는 다음과 같습니다.

• 움직이는 공기 청정기: 한자리에 고정된 공기청정기의 한계를 개선한 프로젝트

• 친환경 정수기 만들기

• 스마트 블루투스 LED 원격 조절 장치: 기존 IoT 시스템을 개선해 직접 만든 장치

• 미르에코가이드

• 초음파 센서등 ‘SAGE’: 초음파 센서등과 소비 전력 측정 장치, 모의 학급을 만든 프로젝트

교풀에듀가 맡은 일

• 사전 교육: 아두이노 기초와 C언어, 앱 인벤터, 티처블 머신을 다루며 IoT 음성 인식 무드등과 AI 모션 인식 무드등 제작을 진행했습니다.

• 교구·재료: 메이커톤 키트와 각종 교구·센서를 준비해 조별 주제에 맞게 나눠 주었습니다.

• 메이커톤 진행: 이틀 동안 조 구성과 주제 선정, 제작, 발표, 시연을 진행했습니다.

이런 학교·기관에 맞습니다

• 사전 교육 하루와 이틀 메이커톤으로 20명 안팎의 학생과 프로젝트를 운영하려는 고등학교

• 친환경 학교처럼 학교생활과 이어진 주제로 학생들이 산출물을 기획하게 하려는 담당 교사

• 무드등 제작으로 IoT와 AI 기초를 익힌 뒤 조별 발명 프로젝트로 넘어가려는 메이커 캠프

함께 보면 좋은 사례

• 고등학교 AIoT 메이커톤 규모별 운영 사례 - 남녕고 100명·제주과학고 33명·제주대부고 22명

• 제주대학교사범대학부설고등학교 IoT/AI 발명 메이커 캠프 - 학생 35명이 만든 학교 시설 개선 AIoT 작품

• 제주과학고등학교 2024 AI 스킬업 메이커톤 - 10개 조가 13시간 동안 만든 스마트 그린 학교 프로젝트

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