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학술대회논문집

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  • SW 기초교육을 기반한 융합능력제고 연구

    저자백란

    학술지2019 공학교육학술대회권 호 79~79p / 2019년 09월

    조회수202

    SW교육은 4차 산업혁명 시대를 대비하는 교육의 핵심으로 등장한 이후, 교양교육뿐만 아니라 비 IT 학과 전공교육 방법에서 SW교육은 교육과정에 많은 영향을 미치고 있다.

    또한 지식-정보화 사회에 들어서면서 전공 지식을 산업현장에서 적용하기 위한 중요한 도구로 우리는 SW의 응용이라고 할 수 있다. 산업현장에서도 SW교육의 역할은 매우 중요함이 부각되고 있다. SW교육뿐만 아니라 또 하나의 중요한 학문적 방점을 도달할 수 있는 결과는 융합적 사고이다. 융합이란 타학문과 연계한 함께 물리적으로 녹아, 서로 구별이 없게 하나로 합하여지거나 그렇게 만들어 지는 결과물을 말할 수 있다. 학문적 관점으로 볼 때, 융합은 인문, 과학, 기술 각각의 세분된 학문들을 결합하고 통합할 뿐만 아니라 더 나아가 응용함으로써 새로운 분야를 창출하는 과정의 결과물을 말한다. 본 연구는 기초 SW교육을 기반한 교양, 전공을 응용할 수 있도록 융합능력을 함양할 수 있도록 기본 SW 교육과정을 마친 후 프로젝트의 형식으로 융합적 주제를 제시하여 타전공의 산출물을 파이썬 프로그래밍으로 결과물을 구현하고자 한다. 본 교육 과정을 통해 학습자의 융합 능력을 측정할 수 있는 도구를 개발하고자 한다. 기초 SW공학 교과목과 융합프로젝트의 과정을 통해 예술, 과학, 기술적 측면으로 SW교육을 통해 구현할 수 있도록 교육과정을 적용하고자 한다. 현재 융합 기술이 만들어내는 다양한 제품과 그 생활상이 지금 우리에게는 조금 낯설고 멀게 느껴지지만, 사실은 서서히 우리의 미래가 되고 있다. 따라서 미래 사회를 예측하는 키워드로 창의적인 융합기술, 즉 '창의융합'이 떠오르는 것이다. 창의융합은 두 가지 이상의 분야가 모여 이루어진다. 창의융합을 '창의성에 기반한 융합' 또는 '창의적 다학제 융합'으로 정의하기도 한다. 이는 단순히 기존과는 다른, 새롭고 독창적인 아이디어나 물품을 발명해내는 것을 넘어, 여러 분야를 결합하고 통합하여 새로운 분야를 창출한다는 의미이다. 본 연구는 SW교육에서 필요한 논리적 사고를 통해 알고리즘을 생성하고 그에 맞는 코딩을 구현하는 능력을 배양하도록 학습자의 융합능력을 측정하고, 새로운 융합결과물을 STEAM과정에 도입하여 운영하고자 한다. 본 융합능력제고를 위한 교육과 평가는 3단계로 구분할 수 있다. 첫째, SW기초를 학습한 후 창의적 문제들을 알고리즘 설계를 구현하도록 코딩의 능력을 측정한다. 2단계에서는 STEAM에 해당되는 문제도출을 할 수 있도록 각자의 전공 외의 타 분야에 대한 학습을 할 수 있도록 문제 인식을 할 수 있는 기회를 제공한다. 마지막 단계에서는 각 영역에서 도출된 문제들을 SW연계하여 융합결과물을 구현하도록 한다. 평가도구는 각 단계별로 개발하여 3단계의 평가와 융합결과물에서 최종 평가로 융합 능력을 측정하고자한다. 

  • 스마트시티 혁신인재육성을 위한 도시공학 교육과정연구

    저자김충호

    학술지2019 공학교육학술대회권 호 78~78p / 2019년 09월

    조회수185

    오늘날 전세계적으로 미래도시의 새로운 대안으로서 스마트 시티에 대한 논의가 뜨겁다. 일반적으로, 스마트시티는 여러 정보통신기술(ICT)을 활용하여 도시의 문제를 해결하고 효율성과 안전성을 높여 시민들의 삶의 질을 향상시키는 도시를 말한다.

    이것은 현재 도시계획 및 설계를 중심으로 하는 도시공학 교육 과정에 새로운 도전이 되고 있다. 구체적으로, 현행의 도시공학 교육과정은 급속한 도시화에 따른 도시 문제의 해결 및 도시 정주 공간의 가치 향상 등을 목표로 하지만, 오늘날의 스마트시티는 정보통신기술에 대한 일반적 이해를 넘어서서 빅데이터, 사물인터넷, 인공지능, 클라우드 등에 대한 융복합적인 교육과정을 요구하고 있다. 이에 따라, 우리 정부는 지난 2009년부터 10년 동안 U-City 석박사과정 지원사업을 시행하였으며, 금년도부터는 스마트시티 혁신인재육성사업을 진행하고 있다.

    그럼에도 불구하고, 스마트시티 혁신인재육성을 위한 새로운 도시공학 교육과정에 대한 고민과 준비는 아직 충분하지 못한 실정이다.

    이에, 본 연구는 현행의 협의적 도시공학 교육과정을 넘어서, 스마트시티 혁신인재육성을 위한 광의적 교육과정의 개발 및 운영을 위한 기초 연구 수행을 목적으로 한다. 구체적으로, 본 연구는 크게 다음의 4단계로 구성되어 진행한다. 첫째, 오늘날 한국의 스마트시티 관련 대학원 교육의 현황에 대해 조사한다. 특히, U-City 및 스마트시티 관련 인재육성사업을 과거에 수행하였거나, 현재 수행중인 KAIST, 연세대, 성균관대, 건국대, 서울대, 서울시립대, 부산대 등의 도시공학 교육과정을 중점적으로 살펴본다. 둘째, 오늘날 실제로 스마트시티가 구현되고 있는 지방자치단체의 정책 및 사업을 심층적으로 분석한다.

    이를 위해, 한국의 대표적 스마트시티 할 수 있는 서울시를 분석 대상으로 삼아 분석한다. 셋째, 해외 선진국가에서 스마트시티 혁신인재육성을 위해 실제로 시행하고 있는 도시공학 교육과정에 대해 살펴본다. 마지막으로, 미래지향적인 스마트시티 혁신인재육성을 위한 장기적인 도시공학 교육과정의 시사점을 종합적으로 도출한다.

    결과적으로, 본 연구는 스마트시티 혁신인재육성이 우리의 스마트시티 현황 및 정체성과 깊이 관련되어 있으며, 대학원 교육과정이 실무 현장에서 요구하는 역량 육성을 위해 어떻게 변화해야 하는가를 제시하는 데에 가장 큰 의의를 가진다. 나아가, 이와 같은 새로운 도시공학 교육과정이 현실화될 때, 우리에게 스마트시티는 구호뿐만이 아니라, 실질적인 삶의 질 향상과 미래 성장 동력에 기여하는 중요한 가치가 될 것이다.​ 

  • 지식재산 기반 산학협력 모델을 통한 취창업 사례

    저자이수현,권혁홍

    학술지2019 공학교육학술대회권 호 78~78p / 2019년 09월

    조회수165

    현대의 국제 경쟁 환경에서는 지식재산을 통한 핵심기술의 확보 및 보호가 지식기반사회의 개인·국가 경쟁력의 핵심요소가 되었고 정보와 지식의 창출, 축적, 공유 및 활용 여하에 따라 국가 경쟁력이 좌우되는 시대가 되었으며, 무형의 가치가 기업의 가치를 판단하는 기준으로 변화하고 있다. 경제 패러다임이 자산기반경제(asset-based economy)에서 지식기반경제(knowledge-based economy)로 변화하면서 대부분의 산업에서 지식재산의 중요성이 부각되고 있다. 이에 따라 지역산업발전에 대한 대학의 역할도 함께 확대되고 있으며, 대학은 교육과 연구, 사회봉사의 역할뿐만 아니라 이제는 산학협력이라는 역할이 강조되면서 산업체-대학의 파트너십이 형성되고 있다.

    하지만 정부 주도하의 산학협력은 인프라 및 인력양성 등에 상당한 성과를 보였음에도 불구하고 산학협력의 경험 부족과 인력수급의 미스매치가 지속되는 현상이 나타나, 산학협력은 부족한 실적이라는 판단이다(국가과학기술위원회 운영위원회, 2010). 또한 현행 산학협력의 가장 큰 문제점은 대학이 제시하는 연구결과와 기업이 원하는 다양한 현안 문제가 전혀 매칭되지 않다는 것이다. 그리고 대부분은 교수가 리드하는 프로젝트 기반의 연구가 진행되어 학부생이 산학협력에 참여하는 것이 쉽지 않은 실정이다. 학부생 산학협력과정 중 ‘캡스톤 디자인’이 많은 대학에 보편화가 되었지만 지식재산권 검토가 이루어지지 않아 이미 보편화 된 아이디어로 인한 권리 침해 위험이 발생하는 등 문제점을 낳고 있다.

    본 연구에서는 현행 산학협력의 문제점을 분석하고 대학-기업의 산학협력 미스매칭을 해결하기 위해 새로운 지식재산 선도 산학협력 모델을 제시하고 이를 실제로 적용해본 사례를 소개한다.​ 

  • 그린스쿨-에너지환경정책기술대학원, 정책과 기술의 융합사례 연구

    저자김경남,강윤묵,박주영,이해석,전용석,강성진,김동환,김재혁,이강일

    학술지2019 공학교육학술대회권 호 77~78p / 2019년 09월

    조회수173

    2015년 유엔회원국가들은 17개의 지속가능개발목표를 합의 발표했다. 지속가능개발은 특정한 국가의 노력으로는 해결되지 않는 전지구가 당면한 사회문제이며, 또한 현세대 내에서 해결되는 단기적 문제라기보다는 장기적 시각과 목적을 가지고 지속해서 노력해야 하는 의제(Agenda)이다. 이를 위해서 구체적으로는 혁신성장을 가져올 미래기술의 연구개발과 아울러 문제해결을 위한 실행력을 가진 인재양성이 요구된다. 2010년 3월에 개원한 KU-KIST 그린스쿨(에너지환경정책기술대학원)은 패러다임 전환을 선도할 미래융합인재를 양성하기 위해 고려대학교와 한국과학기술연구원이 공동으로 운영하는, 에너지‧환경분야에 특화한, 실험적인 전문대학원이다. 본 교육프로그램은 기술개발과 정책 수립 역량을 상호 증대시킬 수 있는 융‧복합 교육연구모델을 개발 운영하고 있다. 보다 구체적으로 신재생 에너지, 첨단환경과학, 에너지‧환경정책이라는 3개 전공 간 활발한 교류를 통해 정책과 공학기술 지식을 갖춘 창의적 인재양성 추구가 대학원 목표이다. 개원 후 현재 2019년 6월까지 신입생 194명, 졸업생 126명의 에너지‧환경 분야에 특화된 정책‧기술 전문가를 양성하고 있다. 본 연구에서는 운영토대가 되는 “KU-KIST스쿨” 및 학연교수제도를 설명하고, 대학원의 교육제도 및 연구 사업 수행을 통해 얻어진 교육프로그램 운영 및 대학원 성과에 대해 분석한다. 더 나아가 이러한 사례분석 및 논의를 통해 전문화(특화) 및 일반화(융합) 관점에서 향후 바람직한 공학교육 방향성에 대한 함의를 제시하도록 한다. 

  • 저학년부터 연계된 캡스톤디자인의 교육성과

    저자이희원,김영석

    학술지2019 공학교육학술대회권 호 77~77p / 2019년 09월

    조회수193

    서울과학기술대학교 기계시스템디자인공학과는 오늘날 Capstone Design으로 불리는 졸업종합설계 교과목을 1994년도부터 개설하여 25년간을 운영해 왔고, 2014년 수도권특성화(CK-II) 사업의 주관학과로 선정되면서, 학생들이 저학년부터 졸업 시까지 설계 프로젝트를 단계적으로 수행하면서 전공 교육과정을 이수하도록 하는 전학기설계기반학습 (ADBL: All-semester Design Based Learning) 프로그램을 개발하여 2019년 2월까지 5년간을 운영하였다. 본 학과는 ADBL 교육을 위해 교수 및 교육보조 인력, 공간, 시설, 재정 등의 교육환경을 개선하였고 최신기술을 다루는 신규 교과목의 개설, PBL(Project Based Learning) 수업을 적용하는 전공 교과목의 확대 등을 통해 설계교육의 기반을 강화하였다. 또한 동아리 활동, 경진대회 출전, 학술대회 참가 등과 같은 비교과 활동을 적극 권장하고 지원함으로써 학생중심의 학습활동이 활성화되도록 하였다.

    본 연구에서는 ADBL 교육 프로그램의 교육성과를 다양한 관점에서 분석해 보았다. ADBL 교육 프로그램의 운영을 통해 졸업반 학생들의 전공역량이 크게 향상되었다는 것을 교수와 학생이 느낄 수는 있었지만 정량적 분석 결과를 통해 이를 뒷받침할 필요가 있었기 때문이다. 본 연구에서는 교육 프로그램의 운영 내용과 학생들의 참여도, 또 그러한 교육 프로그램을 이수한 학생들의 역량과 학생들이 성취한 실적 등을 연도별로 분석해 보았으며, 저학년부터 설계 프로젝트 주제를 설정하고 이를 바탕으로 4학년 캡스톤디자인에서 완성도가 매우 높은 설계 시작품을 개발한 우수사례도 제시해 보았다. 또한 각종 평가 자료와 학생 및 산업체를 대상으로 한 설문, 학생들이 성취한 실적들을 모아서 이를 정량적/정성적으로 분석함으로써 ADBL 교육 프로그램의 교육성과를 평가해 보고 잘 된 점과 개선해야 할 점들을 분석해 보았다.​ 

  • 공학도와 비공학도를 통합하는 융복합 공학교육

    저자장윤경,한명승,유인태

    학술지2019 공학교육학술대회권 호 76~77p / 2019년 09월

    조회수177

    미래 융합공학의 기본이 되는 IoT 기술을 기반으로 하는 2019 IoT SMART Design Camp를 총 4박 5일간 경희대학교에서 진행하였고, 전체 일정 중 2박 3일간 해커톤을 운영하였다.

    서울과학기술대학교 공학교육거점센터에 속하는 참여대학교 학생 52명이 참가하였고, 각기 전공이 다른 4명의 학생들이 한 팀이 되어 총 13팀이 참가하였다. 각 팀에는 캠프의 전체적인 강의를 진행하는 교수와 교육을 수료한 학부생 및 대학원생으로 구성된 멘토가 배정되어 세밀한 교육과 해커톤 진행을 도왔다.

    처음 2일 동안은 해커톤 작품을 만들기 위한 기본적인 교육이 진행되었고, 3일차부터 본격적인 해커톤이 시작되었다. 3일차 일정은 해커톤 프랙티스와 해커톤 소개강의, 팀별 아이디어 브레인스토밍 및 부품 리스트업으로 구성된다. 해커톤 프랙티스에는 ‘자동 순회 이륜 자동차’ 만들기와 ‘아두이노 무드등’ 만들기가 진행되었으며, 이를 통해 학생들은 앞서 배운 이론을 기반으로 하여 중급 수준의 회로를 구성하는 경험을 할 수 있었다.

    이는 기본적으로 주어지는 제작 매뉴얼에 각 팀마다의 특색 있는 아이디어를 첨가하여 작은 작품을 만들어보는 해커톤에 아주 중요한 경험을 제공했다.

    이후 해커톤 기본강의에서는 해커톤의 의미, 해커톤을 통해 만들어진 물품과 제도들, 실제 해커톤 경험담 등을 소개한다. 공학계열이 아닌 학생들은 ‘해커톤’이라는 용어 자체를 처음 들어보는 학생도 상당수이기 때문에 해커톤의 정확한 의미와 과정을 이해하는 기본을 통해 해커톤의 의미와 의도를 전달하는 강의가 반드시 필요했다. 학생들은 이 강의를 통해 아이디어 제시부터 1차 시제품, 2차 시제품 제작까지의 어려운 점과 시제품을 제작할 때 반드시 고려해야 하는 유의사항을 알 수 있다.

    해커톤의 의미를 이해한 후 각 팀마다 아이디어 브레인스토밍을 시작한다. 각기 전공이 다른 학생이 모여 팀을 이루었기 때문에 아이디어가 매우 풍부하다. 생각나는 아이디어를 제한하지 않고 최대한 많은 아이디어를 제시한 후 독창성, 실현 가능성, 실용성 등 학생들이 중요하게 생각하는 항목을 정하여 아이디어를 평가한다. 평가한 아이디어 중 가장 많은 점수를 얻은 아이디어에 대한 시제품을 제작한다. 시제품을 제작하기 위한 첫 단계는 필요한 부품을 구매하는 것이다. 본 캠프에서는 공학계열 시제품 제작용 부품을 판매하는 인터넷 홈페이지를 선정하여 각 팀마다 필요한 부품리스트를 접수받아 4일차 아침에 부품을 제공하였다.

    독창적인 아이디어를 시제품화하기 위한 본격적인 제작은 4일차와 5일차에 이루어진다. 시제품 제작 중 막히는 부분은 각 팀에 배정된 멘토들과 함께 문제해결을 한다. 팀 안에서 해결되지 않는 문제가 있다면 다른 팀원 또는 다른 팀의 멘토들과도 활발히 소통하여 시제품을 제작한다.

    5일차 마지막 시간에는 결과물을 발표한다. 금번 2019 IoT SMART Design Camp에서는 시각장애인들의 도보 이동에 최적의 경로를 제공하는 ‘시각 장애인들의 길잡이:Smart Guide’, 사용자의 제어가 필요하지 않은 ‘스마트 선풍기’, 화재 시 유독가스 방출량에 따른 판단기준선을 제시하는 ‘Golden Line’ 등이 발표되었고 시제품이 제작되었다. 발표시간에는 각 팀의 아이디어 선정과정부터 제작과정과 결과물을 발표하게 되는데, 많은 팀들이 해커톤 작품을 제작하기 위한 절대적인 시간이 많지 않기 때문에 독창성보다는 구현 가능성에 가중치를 두어 아이디어를 선정한 점이 아쉬웠다. 이후에는 해커톤에 더 많은 시간이 할애할 수 있도록 일정표를 구성하고, 다양하고 독창적인 아이디어가 많이 구현될 수 있도록 하는 것이 필요하겠다.

    ※ 본 연구는 한국전력공사의 2018 년 착수 에너지 거점대학 클러스터 사업에 의해 지원되었음 (과제번호 : R18XA02)​ 

  • NU-MIC교육모델 개발 연구

    저자박기문,김태훈,김영아,설승은,백경미

    학술지2019 공학교육학술대회권 호 76~76p / 2019년 09월

    조회수169

    그 동안 고등교육 단계에서 국가재정지원사업을 통해 미래형 인재를 양성하고자 많은 노력에도 그 변화의 모습은 미미하다. 공학교육혁신지원사업, LINC+사업 등으로 학교교육과 실제 산업사회의 미스매치를 해소하고자 노력함에도 그 성과에 대해서는 아직 진행 중이다. 아울러, 우리 사회는 고용없는 성장과 청년실업, 기업의 경쟁력 악화와 기술 혁신의 요구 증대, 제 4차 산업혁명 시대에 대비한 교육해결과 과학기술 발전 등 시급히 해결할 과제를 안고 있다(최장원, 2018).

    특히 캡스톤디자인 교과목은 2012년 산학협력 선도대학 육성사업(이하 LINC 사업)이 시작되면서부터 공대를 기반으로, 2017년 사회맞춤형 산학협력 선도대학 육성 사업(이하 LINC+사업)이 진행되면서부터는 인문사회계열로 확산되었다.

    캡스톤 디자인 과목은 사회의 실제문제를 학습자, 교수, 사회가 함께 해결하는 과정으로 대학과의 이해와 신뢰의 관계가 구축될 수 있어 상호간 도움을 주는 Win-Win의 파트너십을 형성되리라 기대되는 과목(유인상, 2010)으로, 대학의 ‘잠재형 실용인재’ 양성 목표와 사회가 손쉽게 투입할 수 있는 ‘즉석형 인재’ 양성을 희망하는 인식 차이를 줄여주는 교과목이기도 하다.

    사회가 요구하는 인재는 고등교육 후 산업계로 넘어 왔을 때 산업현장 실무가 가능한 인재를 요구하나, 현재는 전공지식뿐만 아니라, 직업기초능력 조차도 산업계에서 교육하는 역량에 미치지 못하고 있어 이를 넘어서는 그 무엇인가가 필요하다. 이를 종합설계교육, Capstone Design 과목으로 풀어보려는 시도를 하고 있으며, 이 과목을 기반으로 선수과목과 산업체 현장실습(계절제, 학기제)를 연계하는 교육체계 개발과 적용으로 대학생들의 직업세계로 원활하게 이양되는 교육모델을 개발하고자 한다.

    따라서 이 연구는 산학연계 멘토링 → 현장실습 → 캡스톤디자인 → 취업·창업이 선순환적으로 연계되는 산학연계 인재양성 모델인 CNU-MIC(Mentoring-Internship-Capstone, 상표출원중) 개발 및 적용하고 브랜드화 하는데 그 목적이 있다.​ 

  • 디자인싱킹 기반 장기 글로벌 캡스톤 디자인 프로그램

    저자송동주,류미정,장지해

    학술지2019 공학교육학술대회권 호 75~76p / 2019년 09월

    조회수202

    디자인싱킹을 기반으로 장기 글로벌 캡스톤 디자인 프로그램을 운영하는 방법과 절차 및 성과에 대하여 발표하고자 함. 본 프로그램은 2018년 7월부터 태국 RMUTT 대학과 "IoT device for better life" 주제로 영남대학교 공학교육거점센터간 기획되었다. 1차 캠프는 태국 RMUTT 대학에서 1월 7일부터 1월 10일까지 디자인챌린지 선정, 공감하기, 문제정의, 개념설계, ideate, prototype까지 수행하였다. 태국 학생 36명, 영남대학교 공학교육거점센터 참여대학 학생 36명이 12팀을 이루어 선택한 주제를 design-build-test하도록 하였다. 2차 캠프는 경주 스위트호텔에서 5박 6일간 영남대학교 공학교육거점센터 주최로 수행하였다. 1차 캠프 후 글로벌 학생 팀은 각 팀의 주제에 따라 양국 지도교수들의 지도를 받아 구체화설계, 프로그래밍, 상세설계를 수행해 나갔으며 캠프 1개월 전 팀별요 재료를 협의하여 제출하게 하였다. 학생들은 2차 캠프에 참석하기 전에 SNS를 이용한 협업으로 critical function은 작동시켜 참석하였다. 2차 캠프에는 해외로부터 태국 학생 35명, 일본 가나자와공대 학생 3명, 싱가포르 폴리테크닉 학생 4명이 지도교수 8명과 함께 참석하였다. 국내에서는 영남대학교 공학교육거점센터 참여대학 학생 34명, 인제대 학생 2명 등 36명이 참가하였다. 공감을 통해 문제를 찾고 아이디어 찾기와 프로토타입핑 및 테스트의 디자인싱킹 프레임워크로 캡스톤 디자인을 수행해 나갔다. 디자인싱킹 프레임워크는 캡스톤 디자인프로젝트를 수행하는 효과적 방법으로 활용되고 있다. 2차 캠프 후 참석한 국내외 교수들 간에 본 캠프의 장기 프로젝트 수행방법이 글로벌 팀워크, 의사소통능력 개발, 문제해결능력 및 ICT 역량개발에 효과적이라는 공감대가 형성되었다. 차기 프로그램 수행 시 싱가포르 폴리태크닉이 1차 캠프부터 참석을 약속했고 가나자와공대와 시바우라공대는 내년 1월 태국 RMUTT1차 캠프 후 온라인을 통한 과제수행에 적극적으로 참여하여 프로그램에 참여하기로 하였다. 장기 글로벌 캡스톤 디자인프로그램으로서 가능성을 보여줬다. 

  • 글로벌 공학설계 프로그램 운영 사례:KOREATECH GEP 프로그램을 중심으로

    저자강승찬,신선경,박신영

    학술지2019 공학교육학술대회권 호 75~75p / 2019년 09월

    조회수178

    기술의 급격한 발전에 따른 미래 신기술 교육과 더불어 세계화, 의사소통능력, 윤리적 책임, 전문화, 다양성, 리더십, 지역사회에서의 공학자의 역할 등과 같은 사회현장에서 공학자가 갖춰야 할 역량이 강조되고 있다. 이러한 역량은 공학도가 빠르고 예측불가능한 시대에 대응할 수 있도록 하고, 평생학습 및 창조, 창직 등에 필요한 기초역량이 된다.

    이렇듯 학생들에게 요구되는 전공역량과 기초 기반역량을 함양시키기 위해 한국기술교육대학교 공학교육혁신센터에서는 일반적인 봉사활동을 통한 교육이 아닌, 세계의 문제에 대해 관심 갖고 사용자 요구를 이해함으로써 전공능력을 활용한 문제 해결을 위한 적정기술 공학설계 프로젝트 수행하고자 2010년부터 ‘GEP(Glocal Engineering Project)’를 시행하였다.

    참가학생에게 관련 교과목을 의무적으로 수강하도록 하고, 적정기술에 대한 기초 이론과 다양한 적용 사례, 실제적인 제품개발 실습 등을 학습하도록 한다. 다전공·다학년의 학생들로 팀을 구성하여 타 분야와의 협력을 경험할 수 있도록 하며, 사용자 중심의 문제 해결을 위한 프로젝트 환경을 조성한다.

    또한 글로벌 공학설계 프로젝트를 수행하기 위한 주제 선정을 위해 SDGs(Sustainable Development Goals)의 17개 목표를 토대로 문제를 발견하고 프로젝트를 수행한다. GEP 수행을 위해 센터와 지도교수는 학생들이 실천과 경험을 통해 지식을 발산할 수 있도록 하였으며, 그 결과 학생들은 글로벌 시민으로서의 의무와 책임을 인지하고 자기주도적으로 사용자 요구를 토대로 문제를 사용자의 요구를 반영하여 공학적으로 해결하기 위해 노력하였다. 결과적으로 GEP 활동은 공과대학의 학생들이 갖고 있는 지식과 기술의 가치를 높이고, 공공의 이익을 증진시키기 위한 활동의 일환으로 작용하였다.

    이에 본 발표에서는 한국기술교육대학교 공학교육혁신센터에서 시행한 지난 10년간의 GEP 활동 내용과 프로젝트 수행사례를 소개하고, 교육적 효과에 대해 논의하고자 한다.​ 

  • 개방형 공간 대기질 개선을 위한 모듈형 미세먼지 집진기 설계에 관한 연구

    저자홍세정,전주현

    학술지2019 공학교육학술대회권 호 74~75p / 2019년 09월

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    미세먼지 수치의 등락은 국민의 건강과 자연 환경에 큰 악영향을 미치며, 사회적으로 큰 화두가 되고 있다. 본 연구는 이러한 미세먼지 정화 대책의 일환으로, 공학적 접근을 통해 경제적이고 효율적인 미세먼지 해결 방안에 대해 고찰하였고, 가로등 부착형 미세먼지 집진기를 설계함으로써 문제해결을 도모하였다. 기존의 필터를 사용하는 공기 청정 방식은 재활용이 불가능하며 경제성이 떨어져 전기 집진방식을 채택하였으며, 외부환경에 장시간, 지속적으로 노출되는 만큼, 내구성, 내수성, 내화학성이 높은, 수명이 긴 장치를 설계하기 위해, 가장 취약한 집진부의 재질을 PDMS(Polydimethylsiloxane) 변경 적용하였다, PDMS에는 다공성, 전기 전도성을 부가하여 집진판의 면적 대비 제거 가능한 미세먼지의 양을 극대화시켰다. 전원은 설치된 가로등으로부터 공급받으며, 기기 상층부의 팬이 오염된 공기를 유입되게 하고 집진부에는 제작한 PDMS 필름을 다층 배열하여 장치의 집진 효율을 높였다. 또한, 전기 집진방식은 고전압을 사용하므로, 외부 환경에서는 누전, 화재의 위험성이 항상 뒤따르기에, 이를 방지하기 위해 적정 습도 이상 올라가거나 단락이 발생되었다 판단될 경우 기기 자체의 전원을 차단하도록 설계하였다. 실험을 통해 다공성 PDMS의 고전압 집진 효율 측정 및 해석을 통한 장치내 공기 유동을 해석을 통해 파악하여 유동 통로의 형태를 최적화 하였고, 이를 토대로 미세먼지 집진기의 효율 및 지속성의 정량적인 분석을 진행하고자 한다.