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중학생이 꿈꾸는 스마트팩토리? 상상이상!

중학생이 꿈꾸는 스마트팩토리? 상상이상!

2020/01/30

우리 일상생활에서부터 제조업까지, 4차 산업혁명의 영향이 뻗지 않는 곳이 없다. 포스코는 시대의 흐름에 발맞춰 제철소 현장을 혁신할 뿐만 아니라, 제철소가 위치한 포항·광양 지역 학생들을 위한 과학 교실을 준비했다. 이름하여, “상상이상 사이언스 캠프”!

포스코에서 포항/광양 중학생들을 위한 과학교실을 연다는 상상이상 사이언스 캠프 포스터. 2020 상상이상 사이언스 캠프는요! 대상 포스코 제철소가 위치한 포항/광양 중학교 1학년 각 50명(총100명) 상단에 여학생 남학생 얼굴 아이콘 기간 포항'20.1.20~22,광양'20.1.28~30 / 2박 3일 합숙캠프 장소 포항공과대학교(POSTECH) 학습내용 POSCO 미래 스마트팩토리를 설계하라! 다양한 공학기술의 원리를 효율적으로 이해하고 나아가 직접 스마트팩토리를 설계할 수 있도록 진행

이 캠프는 포스코 임직원들의 급여 기부로 꾸려지는 ‘포스코1%나눔재단’에서 개최했다. 포스코1%나눔재단은 작년 9월, 학생들이 과학에 대한 관심과 흥미를 갖고 과학 인재로 성장할 수 있도록 체험 수업 프로그램 ‘상상이상 사이언스 찾아가는 과학교실’을 론칭했다. 지난 11월 말까지 포항과 광양지역 6개 중학교 1학년 학생 550여 명을 대상으로 진행했다. 이번 캠프는 과학교실의 심화과정인 셈.

캠프는 PBL(Project-Based Learning, 프로젝트 기반 학습) 방식을 차용해, 학생들 스스로 질문하고 답을 도출하는 과정을 반복하도록 했다. 학생들의 학습을 도와주는 멘토와 강사로는 포스텍 재학생들이 참가했다. 포스코 뉴스룸이 현장을 방문했을 때, 학생들은 포스코의 스마트 데이터 센터와 포스텍의 연구실을 오가며, 실제 적용된 사례를 직접 보고 실험하며 토론을 이어가고 있었다. 학생들의 발걸음을 따라가 봤다.

프로그램 과정 중 첫번째를 소개하고 있다. ①교과서에서 보던 제철소를 실제로 둘러봐요 Step.1 열연공장에서 생산공정 직접 보기 Step.2 열연공장이 더 스마트해지려면 어떤 기술이 필요할까? 우측에는 제철소를 실제로 둘러보는 학생들의 모습이 담겨있으며, 학생들은 "빨갛게 달궈진 슬래브가 내 눈앞에! 진짜진짜 신기해요!!"라고 한다.

포스코 포항제철소 열연공장을 직접 둘러보면서 설명을 듣는 시간. 같은 것을 보고 들어도 학생들마다 느끼는 바가 제각각이다. 제철소를 처음 방문하는 학생도 있고, 견학을 해본 학생도 있지만 하나같이 “웅장한 제철소의 모습에 압도된다”고 말한다.

빨갛게 달아오른 슬래브가 압연롤 사이를 왔다 갔다 움직이다 열연 코일로 말린다. 천진난만한 학생들은 거대하고 웅장한 광경에 탄성을 지른다. 열연의 열기가 뺨에 닿는다며 서로 볼을 만져보기도 한다. 제철소 견학만으로도 새로운 경험이지만, 이번 캠프에서는 거기서 그치지 않는다. 이제 학생들은 직접 눈으로 확인한 포스코의 열연공장이 더 스마트해지려면 어떡해야 할까 고민하는 시간을 가진다. 자신의 생각을 조리 있게 정리하기 어려워하던 학생들도 이제는 ‘어떤 것을 느꼈고, 그래서 이렇게 발전했으면 좋겠다’고 또박또박 말하기 시작했다.

프로그램 과정 중 두번째를 소개하고 있다. ②스마트팩토리는'스마트 데이터 센터'에서 배워요 Step.1 포스코의 팀장님이 직접 설명해주는 스마트팩토리 Step.2 스마트팩토리는 무엇이 다른지 배워요 Step.3 포스코는 우리나라 유일 등대공장이라는데, 등대공장은 뭘까요? 우측에는 학생들 앞에서 포스코 팀장님이 설명을 하고 있는 모습이 담겨있다. 학생들은 "제가 사는 포항에 등대공장 제철소가 있다는 게 정말 자랑스러워요."라고 한다.

열연공장을 둘러보고 학생들은 스마트 데이터 센터로 이동했다. 스마트 데이터 센터 입구의 커다란 모니터와 IoT(사물 인터넷) 기둥이 학생들의 이목을 집중시켰다. 포스코 SmartFactory기획섹션의 이두흔 리더가 직접 나와 학생들을 맞이하고 이곳저곳을 안내해주었는데, 학생들은 신기한 광경에 두리번거리며 쳐다보기 바쁘다. 그러다 포스코 제철소를 보러 대통령도 왔다 갔다는 이야기를 듣자 눈이 휘둥그레 해졌다.

이두흔 리더는 스마트팩토리가 무엇인지 학생들의 눈높이에 맞게 설명해주었다. 포항제철소 2고로는 ‘AI용광로’라고 불릴 만큼, 변수 데이터들을 가지고 딥러닝을 통해 스스로 제어하는 용광로라고 설명하자 다들 놀랍다는 듯 눈을 반짝였다. 이렇게 똑똑하기 때문에 등대공장에 선정되었다는 사실에는 “수업을 통해서 등대공장에 선정된 것을 처음 알았다”며, “내가 사는 포항에 등대공장이 있다는 게 자랑스럽다”고 소감을 말하기도 했다. 이 과정을 통해 학생들은 기존 공장과 스마트팩토리가 무엇이 다른지 배우고, 앞으로 스마트팩토리에 어떤 것들이 적용되면 좋을지 생각할 수 있었다.

프로그램 과정 중 세번째를 소개하고 있다.③ 4차 산업기술을 배우고, 체험해봐요 Step.1 loT,빅데이터,인공지능에 대해 배우기 Step.2 loT키트로 직접 체험해보기 Step.3 이 기술들을 스마트팩토리에 적용한다면? 우측에는 학생들이 loT키트로 직접 체험한 후 친구들과 함께 기념촬영을 했다. 학생들은 "모형을 만들어서 실험하니까 이해가 쉬웠어요."라고 체험소감을 말했다.

4차 산업혁명 공학 기술의 대표 격인 IoT(Internet of Things, 사물인터넷), 빅데이터(Big Data), 인공지능(AI)에 대해 배우는 시간, 학생들에게 어렵지는 않을까? 수업이 어려울 거라는 생각이 무색하게, 학생들은 쉽게 이해해 나갔다. 학생들은 ‘유튜브 알고리즘이 나를 이곳으로 이끌었다’는 댓글을 써본 적이 있다며 빅데이터의 활용 방법에 대해 이해했다. 또, <아이언맨>에 나왔던 ‘자비스 프로그램’으로 인공지능을, 아파트에 설치된 스마트홈 시스템으로 IoT 기술을 생각해보기 시작했다.

과학 키트를 가지고 직접 IoT 모형을 만들어 작동해보는 시간도 가졌다. 머리를 맞대고 이리저리 맞춰보고 휴대폰을 연결해 작동시켰을 때, 뿌듯함에 손뼉 치는 학생들. 그런데 한쪽에는 생각처럼 조립과 휴대폰 연결이 잘 안 돼서 울상인 친구들도 있었는데, 멘토의 지도로 끝까지 마무리해서 마지막에는 기념사진도 찍었다. 스마트팩토리에 IoT 기술을 도입한다면 어떤 것이 도입되면 좋겠냐는 멘토의 질문에는 “지각해도 출근한 것처럼 보이기 위해, 도착 전에 컴퓨터를 먼저 켜 두면 좋겠다”고 엉뚱한 대답을 내놓아서 한바탕 웃기도 했다.

빅데이터가 있어야 IoT 기술이 제대로 작동할 수 있는 것처럼, 4차 산업혁명 공학 기술은 따로 존재하는 게 아니고 서로 연결되어 있다는 것을 강조해서 배웠다. 이 공학 기술들을 스마트팩토리에 어디까지, 무엇을 위해서 적용할 수 있을지 토론하는 시간에는 “사람이 하기 어렵거나 힘든 일, 위험한 일을 기술이 대신하면 좋겠다”고 의견을 내놓기도 했다.

프로그램 과정 중 네번째를 소개하고 있다.④ 스마트팩토리를 직접 설계해봐요 Step.1 내가 상상하는 스마트팩토리는? Step.2 친구들과 함께 의견을 나눠요 Step.3 미래의 스마트 제철소 발표하기 우측에는 스마트팩토리를 직접 설계하고 발표하는 학생들의 모습이 담겨있다. 학생들은 "스마트팩토리는 우리 일상을 더욱 풍요롭게 해줄 거예요."라고 자신의 생각을 발표한다.

기존의 공장들이 가지고 있는 문제점을 함께 생각해보고, 토론을 통해 해결안을 탐색하고 솔루션을 도출하는 과정을 이어갔다. 거창하지 않아도, 현재 공장에서 일하고 있는 사람들이 겪을 문제나 기업 입장에서 효율성을 위해 해결해야 할 문제에 대해 고민하며 골똘히 생각에 잠기기도 했다. 조별로 나눠 바닥에 둘러앉아 자유로운 분위기에서 진행됐다.

마음처럼 아이디어가 떠오르지 않아서 골머리를 앓다가 인터넷에 검색해보기도 하고, 솔루션을 잘 모르겠으면 멘토에게 물어본다. 멘토가 먼저 제시하는 것이 아니라 시간이 걸리더라도 학생들 스스로 생각하고, 고민하고, 토론하는 과정을 거친다. 창의력과 자율성이 돋보이는 과학시간이다. 이렇게 스스로 답을 도출하는 과정 속에서 학생들은 뿌듯함을 느끼고 자신감을 키울 수 있을 것이다.

각 조가 생각하는 스마트 제철소를 구상해 발표하는 시간. 학생들은 직원들이 안전한 환경에서 일할 수 있고, 보다 더 친환경적인 제철소를 상상했다. 위험 감지 인자를 늘이는 방안과, 친환경을 조성하기 위해 이산화탄소 제어 시스템을 생각해냈다. 공학도가 아닌, 중학교 1학년 학생들이 던지는 다듬어지지 않은 아이디어지만 학생들의 시선으로 내다본 미래의 제철소가 인상 깊다. 학생들의 상상처럼 4차 산업기술 도입으로 안전하고 친환경적인 제철소가 완성될 내일이 기대된다.


이번 상상이상 사이언스 캠프는 자기주도 학습과 협동 학습 중심으로 진행되어, 학생들의 자율이 매우 높다. 자율성이 높은 만큼 학생들의 자발성도 중요한데, 학생들의 끊임없는 토론과 질문으로 매일 밤 12시가 넘도록 강의실의 불이 꺼지지 않았다는 후문을 들었다.

캠프에 참가한 포항 송도중학교 고예인 학생은 “내용이 어려울까봐 많이 겁먹고 왔는데 생각보다 어렵지 않고 재미있었다”며, “수업을 들으며 우리 사회에 스마트팩토리가 정말 필요하다는 사실을 알았고, 세계 제1의 등대공장 포항제철소가 정말 대단하다고 느꼈다”고 소감을 밝혔다.

알찬 2박 3일 동안 4차 산업혁명 기반 공학기술의 원리를 학습하고, 그 과정을 통해 미래 공학 인재로서의 자질을 키우게 된 100명의 학생들. 그들이 꿈꾸는 미래를 응원하며, 포스코1%나눔재단은 그 옆에서 그들의 성장을 위해 지원을 아끼지 않을 예정이다.

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