November 14,2019

4D 프레임 인재, 한국에 다 모였다

국제수리과학창의대회, 9개국 1000여 명 참가

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덴마크에 레고 블록이 있다면 한국에는 포디(4D) 프레임이 있다.

한국은 물론 중국, 스웨덴, 인도네시아 등 세계 16개국에서 유치원생은 물론 초‧중‧고생에 이르기까지 선풍을 일으키고 있다.

“중국, 스웨덴과 같은 나라에서는 4D 프레임을 교과과정으로 채택했으며, 지역 곳곳에 상설전시관을 설치하는 등 보급이 확산되고 있다.”는 서울초중등4D수리과학융합교육연구회 김창규 회장의 설명이다.

19일 국립과천과학관에서 열린 제 13회 ‘국제수리과학창의대회’에 참가한 학생들이 4D프레임으로 상상 속의 장치들을 만들고 있다. 이번 국제대회에는 9개국에서 1000여 명의 학생들이 참가했다. ⓒ 이강봉 / ScienceTimes

19일 국립과천과학관에서 열린 제 13회 ‘국제수리과학창의대회’에 참가한 학생들이 4D 프레임으로 상상 속의 장치들을 만들고 있다. 이번 국제대회에는 9개국에서 1000여 명의 학생들이 참가했다. ⓒ 이강봉 / ScienceTimes

국가별 치열한 예선 거쳐 한국 본선에 참여 

4D 프레임이란 ‘4차원(the fourth dimension)’과 구조‧뼈대‧틀이란 의미의 ‘프레임(frame)’의 합성어다.

연결봉과 연결발로 이루어진 크고 작은 수수깡 모양의 도구를 가지고 기계‧전기‧전자‧정보통신‧소프트웨어 등을 결합, 상상 속의 4차원 모형물을 만들 수 있는 교육용 도구다.

이 교구의 인기가 어느 정도인지 말해주는 국제행사가 19일 국립과천과학관에서 열렸다.

제 13회 ‘국제수리과학창의대회’가 바로 그것. 한국을 비롯 중국, 스웨덴, 홍콩, 대만, 인도네시아, 필리핀, 몽골, 오만 등 9개국에서 ‘4D 프레임’에 매료된 유치원생, 초‧중‧고생 등 1000여 명의 학생들이 모였다.

이날 행사의 주제는 레오나르도 다 빈치(Leonardo da Vinci).

그의 서거 500주년을 기념, ‘레오나르도 다 빈치를 재현하라!’란 주제로 과학과 예술을 결합한 상상 속의 구조물을 만드는 국제행사를 열었다.

이번 대회 참가팀들은 본선에 참여하기 위해 국가마다 개별적으로 예선을 거쳐 선별한 각국 인재들이다. 특히 스웨덴 팀은 전국적인 예선을 거쳐 치열한 경쟁을 벌이면서 국가적 관심을 불러일으킨 것으로 전해졌다.

이번 ‘국제수리과학창의대회’에서 대상을 수상한 작품. 울퉁불퉁한 산악지역에서 충격을 완화하면서 달릴 수 있는 기능이 있는 탄력성 있는 장치로 심사위원들로부터 큰 주목을 받았다. ⓒ 이강봉 / ScienceTimes

이번 ‘국제수리과학창의대회’에서 대상을 수상한 작품. 울퉁불퉁한 산악지역에서 충격을 완화하면서 달릴 수 있는 기능이 있는 탄력성 있는 장치로 심사위원들로부터 큰 주목을 받았다. ⓒ 이강봉 / ScienceTimes

참가한 학생들은 팀을 구성해 아이디어를 토론하고, 목표를 구체화하면서 그동안 학교에서 배운 지식과 경험을 활용, 갈고닦은 실력을 선보였다. 그 결과 놀라운 작품들이 속속 선보여 심사위원들을 놀라게 했다.

특히 원격 조정이 가능한 화성탐사선이 대표적인 경우. 거대한 바퀴를 컴퓨터로 작동하면서 조명을 번뜩이면서 전후좌우로 나아가는 모습은 화성 이주에 대한 학생들의 상상을 실현한 대표적인 작품으로 주목받았다.

이 밖에 다양한 구조로 변형이 가능한 다기능 교량, 입체 주택, 춤추는 로봇 등의 작품들이 선보였다. 기계, 전자공학적인 설계를 기반으로 하드웨어와 소프트웨어를 절묘하게 결합한 수작으로 평가받았다.

“코딩 등 융합교육 과정에 크게 기여”    

‘국제수리과학창의대회’를 주최한 곳은 (재)융합과학문화재단이다.

이번 행사는 교사들이 모여 새로운 교과과정을 연구하는 서울초중등4D수리과학융합교육위원회가 주관하고 있다.

융합교육위원회 김창규 회장에 따르면 처음부터 국제행사를 기획한 것이 아니다.

“그러나 4D 프레임이 해외에서 인기를 끌면서 참가 국가 수가 늘어나기 시작했고, 지금은 행사 참가를 넘어 다른 국가들이 행사를 주최하는 것을 요청할 정도다.”

4D프레임의 확산 속도가 빨라지면서 ‘국제수리과학창의대회’ 참가국들은 대회 유치를 적극적으로 요청하고 있는 중이다. ⓒ 이강봉 / ScienceTimes

4D 프레임의 확산 속도가 빨라지면서 ‘국제수리과학창의대회’ 참가국들은 대회 유치를 적극적으로 요청하고 있는 중이다. ⓒ 이강봉 / ScienceTimes

수리과학융합교육위원회에서는 4D 프레임이 이처럼 인기를 끌고 있는데 대해 다양한 분석을 하고 있다.

무엇보다 이 도구를 통해 움직임을 구현할 수 있다는데 크게 매료되고 있다는 것. 기계공학적인 원리를 이용, 상상 속의 장치를 구동하면서 강한 성취감을 느끼고 있다고 설명했다.

스마트폰과 같은 IT 기기들도 4D 프레임 확산에 큰 역할을 하고 있다. 새로 만든 장치에 스마트폰을 접목시키는 일이 가능해지면서 많은 학생들이 블루투스 등의 통신장치를 통해 작동이 가능한 원격조정 장치를 다양하게 선보이고 있다고 말했다.

대회 참가 학생들이 컴퓨터 설계를 통해 상상 속의 4D프레임을 구현하는 장면. 창의성 개발에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대되고 있다. ⓒ 이강봉 / ScienceTimes

대회 참가 학생들이 컴퓨터 설계를 통해 상상 속의 4D 프레임을 구현하는 장면. 창의성 개발에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대되고 있다. ⓒ 이강봉 / ScienceTimes

위원회에서 특히 기대하고 있는 것은 교육적 성과다.

김창규 회장은 “작게는 코딩과 같은 컴퓨팅 교육에 큰 기여를 하고 있으며, 크게는 수학, 기계‧전자 등이 결합한 과학 교육 전반에, 더 나아가 과학과 인문, 예술 등을 결합한 융합교육을 실현할 수 있는 과정이 되고 있다.”고 설명했다.

4D 프레임은 현재 국내 교과과정에서 방과 후 교재로 채택돼 활용되고 있는 중이다. 이번 행사를 후원하고 있는 한국과학창의재단에서는 4D 프레임을 ‘2018 우수과학문화상품’으로 선정한 바 있다.

이런 분위기 속에서 각국에서 온 학생들은 융합 차원의 큰 꿈을 안고 대회에 참여하고 있는 중이다.

한국팀으로 참여한 안 모 군(11세)은 “나무젓가락과 같은 도구로 무엇인가 만들어내는 일이 쉬운 일이 아니지만 도전을 위해 이 대회에 참여했다.”며, 레오나르도 다 빈치를 향한 꿈을 숨기지 않았다.

‘국제수리과학창의대회’에서 대상을 받은 참가팀들이 포즈를 취하고 있다. 이번 대상에는 특히 홍콩 대표팀이 포함돼 큰 주목을 받았다. ⓒ 이강봉 / ScienceTimes

‘국제수리과학창의대회’에서 대상을 받은 참가팀들이 포즈를 취하고 있다. 이번 대상에는 특히 홍콩 대표팀이 포함돼 큰 주목을 받았다. ⓒ 이강봉 / ScienceTimes

참가자가 늘어나면서 ‘국제수리과학창의대회’ 규모도 커지고 있는 중이다.

올해는 특히 4차 산업혁명을 고려, 세계적으로 1억 명 이상의 가입자를 확보한 수학 소프트웨어 ‘지오지브라를 활용한 수학물 구조물 표현’이란 종목과 ‘엔트리 코딩을 연계한 산출물 구현’이란 종목이 추가됐다.

한편 이날 대회는 ‘2019 국제수리과학창의 컨퍼런스’와 함께 진행됐다.

이 자리에서 창의인성융합교육학회장인 한국교원대학교 백성혜 교수는 “국가적인 차원에서 4D 프레임과 같은 창의적 교구들을 더욱 발전시켜나갈 수 있는 거버넌스가 필요하다.”고 주장했다.

아울러 백 교수는 “무엇보다 교육청, 교육기관, 단체 등이 협력해 국가적인 차원에서 융합교육을 발전시켜나갈 필요가 있다.”며, 지역 간, 국가 간 국제 교류 활성화 필요성을 강조했다.

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