[신나는 공부]레고-로봇 척척박사 수학-과학도 잘하죠

입력 2006년 6월 13일 03시 00분

상민(12) 군은 2년 전부터 ‘교육용 레고 프로그램’ 수업을 듣고 있다. 처음에는 레고 조립부터 시작했지만 이제는 프로그램 최고 단계인 ‘로보랩’ 과정 수강생이다. 상민이는 로봇 조립 키트를 이용해 로봇을 만든 뒤 센서, 모터, 램프를 끼우고 한 시간 동안 끙끙대면서 로봇을 움직일 프로그램을 제작했다. 상민이가 만든 로봇은 엄마를 위한 ‘심부름 로봇’. 방에서 부엌으로 가는 길을 계산해 순서도를 만들고 프로그래밍하자 간단한 물건을 운반할 수 있는 근사한 로봇이 완성됐다.

최근 청소용 로봇, 인조인간 로봇 등이 등장하면서 로봇에 대한 관심이 커지고 있다. 레고와 로봇 모형을 제작하면서 과학적 지식과 문제해결력을 기를 수 있어 로봇교육을 받는 아이들도 늘어나는 추세다.

간단한 레고 블록 쌓기부터 고난도의 로봇 제작까지 다양한 단계의 교육을 시키고 있는 ‘레고홈스쿨’은 전국에 70여 개 지사를 두고 홈스쿨링과 방과후 활동 교육 프로그램을 운영 중이다.

덴마크 레고사와 미국 매사추세츠공대(MIT) 미디어랩이 손을 잡고 과학 창의력 교육 프로그램으로 개발한 레고홈스쿨은 취학전과 초등과정으로 나뉘어 수업이 진행된다.

아이들은 단계별 프로그램을 통해 나사와 도르래의 원리, 기어와 바퀴, 축 등의 활용 방법을 터득하면서 자연스럽게 과학의 기초 원리를 습득할 수 있다.

이후 주어진 주제에 따라 청소기, 자동차, 크레인, 전동칫솔 등 실제로 작동하는 모형을 만들어본다. 최고 단계인 로보랩에서는 컴퓨터 프로그램으로 제어되는 보행 로봇, 미로 찾기 로봇, 책상 치우기 로봇 등을 제작하면서 과학적 창의력을 기를 수 있다.

‘하늘아이’는 자체 로봇 교구인 ‘I-ROBO’ 시리즈를 개발해 아이들에게 로봇 제작과 알고리즘을 이해할 수 있도록 교육시킨다. 로봇을 만들려면 전기 전자 회로 학습을 통한 기초교육을 받아야 하기 때문에 자연스럽게 교과 과정과 연계된다.

볼트와 너트를 이용해 모형을 조립하고, 납땜질을 해서 모형을 연결시킨 뒤 적외선 센서를 통해 로봇이 움직이도록 프로그램을 짜야 한다. I-ROBO 시리즈 1개로 8개 종류의 로봇을 만들 수 있다. 한 달 동안은 전기 전자 회로 학습을 한 뒤 로봇의 기초를 3개월간 학습한다. 그 후에는 프로그래밍 학습과 함께 다양한 종류의 로봇을 제작하도록 교육시키고 있다. 초중고생 모두 교육을 받을 수 있고 수준별 수업이 이뤄진다.

한국과학기술원(KAIST) 김종환 교수와 청주교육대에서 개발한 ‘카이로봇’은 기계과학 학습교재인 과학상자 부품과 자체개발 소프트웨어를 사용하는 로봇과학 프로그램이다.

과학상자 부품을 이용해 볼트와 너트를 연결시켜 로봇을 만들고 컴퓨터 프로그래밍을 컨트롤러에 다운로드해 로봇을 움직인다.

한 개의 과학상자로 다양한 로봇을 제작할 수 있지만 제작 시간이 오래 걸린다. 8단계 과정을 통해 로봇센서의 이해와 프로그램 제작까지 체계적인 학습이 가능하다. 현재 홈스쿨 및 영재스쿨, 방과 후 학교 등에서 교육을 받을 수 있다.

‘레고교육센터’는 창의력 교실, 과학교실, 미술교실, 지각동작교실 등을 운영하고 있다. ‘매스 머신’, ‘도형과 공간 세트’, ‘측정놀이세트’, ‘우주여행 세트’ 등 다양한 교구를 이용해 논리과학적 사고 능력, 공간지각 능력, 창의성과 표현능력을 기를 수 있도록 되어 있다.

수준별 레고 교육 외에 마인드스톰 교육 프로그램을 기반으로 만들어진 로봇 체험센터도 운영하고 있다. 8세 이상 어린이를 위한 45∼60분짜리 입문 과정인 ‘디스커버리 프로그램’, 9세 이상 어린이들이 프로그래밍과 함께 보다 깊이 로봇을 배울 수 있는 2, 3시간짜리 ‘익스플로어에이션 프로그램’, 10세 이상 아이들이 문제해결, 과학·기술 원리를 습득하는 1∼5일짜리 프로그램인 ‘마스터 프로그램’을 운영 중이다.

민선희 레고홈스쿨 교육개발팀장은 “레고나 로봇을 제작하는 과정은 정답이 없고 아이들이 창의력을 발휘해 스스로 다양한 모형을 만들게 하기 때문에 과학적 창의력과 사고력을 기를 수 있다”며 “다양한 교구재 활용 및 프로그래밍을 통해 체험수학 및 기초수학 지식도 얻을 수 있다”고 말했다.