Ⅳ. 기술과 발명

문제 해결과 발명 2-1. 기술적 문제 해결과 발명 2-2. 발명 아이디어 구상 2-3. 옷걸이 발명품 만들기

학습 목표 아이디어를 구상하고 입체 투상법으로 표현할 수 있다. 확산적·수렴적 사고 기법으로 발명 아이디어를 산출할 수 있다.

발명 아이디어를 얻을 수 있는 효율적인 방법은 무엇일까? 아이디어 구상을 하여 일상생활의 불편한 점으로부터 발명 아이디어를 이끌어 낸다.

발명 문제의 발견 발명 문제 찾기는 자주 사용하던 물건들을 소재로 시작 하는 것이 좋다. 주변에 있는 물건들을 사용하면서 느꼈던 불편한 점이 나, 더 좋게 개선하고 싶은 부분들을 생각하다보면 발명 아이디어를 구상할 수 있다. 발명 아이디어 소재를 찾은 후에는 다양한 창의적 사고 기법을 통해 아이디어를 구체적으로 발전시킬 수 있다. 발명 문제를 발견하기 위해 가장 중요한 습관은 관찰과 메모를 하는 것이다. 좋은 발명을 위한 습관

좋은 발명을 위한 습관 항상 메모하는 습관을 기르자. ‘왜 그럴까?’ 라는 의문점을 가져라. 제일 안 되고 불편한 점을 찾아라. 남에게 문제점을 설명하고 자 문을 구하라. 못 쓰게 된 물건도 분해 해 보자.

좋은 발명을 위한 습관 침착하게 조언자의 말을 귀담아 들어라. 과학적 공상을 많이 하고 그림으로 그려 보라. 긍정적으로 생각하고, 할 수 있다는 믿음을 가져라. 현 위치에서 문제점을 찾아라. 남보다 먼저 계획하고 먼저 실천하라.

발명의 소재 찾기 다음 활동을 통해서 발명 아이디어의 소재를 찾아보자. 샴푸 샴푸의 양 조절이 어렵다. 교실 책상 예) 욕실 자주 가는 장소 사용하는 물건 샴푸 불편하거나 개선하고 싶은 점 샴푸의 양 조절이 어렵다. 교실 책상 볼펜이나 지우개가 자주 떨어진다. 내 방 옷걸이 옷걸이에서 옷이 자꾸 떨어진다.

발명의 소재 찾기 자연물과 그 자연물의 원리를 적용한 발명품을 선으로 연결 해 보고, 자연물의 원리를 적용할 수 있는 자연물을 조사하 여 발명의 소재를 찾아보자.

확산적 사고 기법 브레인스토밍 여러 사람이 모여 짧은 시간에 많은 양의 아이디어를 자유롭게 내는 방법 중의 하나로, 한 가지 문제를 놓고 회의를 통해 여러 가지 아이디어를 구상하는 방법이다. 그룹 내에서 일정한 규칙을 따르며 아이디어를 내는 토의 방법으로, 사회자, 발표자, 기록자가 모여 진행한 다.

확산적 사고 기법 브레인스토밍 브레인스토밍 진행 시 유의 사항 어떤 의견이 자유롭고 편안한 분위기 나오더라도 비판하거나 평가하지 않는다. 자유롭고 편안한 분위기 속에서 회의를 한다. 브레인스토밍의 원칙 ‘질보다 양’ 이라는 생각으로 최대한 많은 아이디어를 낸다. 다른 아이디어와 결합하고 개선한다. 브레인스토밍 진행 시 유의 사항

브레인스토밍 진행 시 유의 사항 얼굴 마주보기 기록 도구 준비하기 능숙한 사회자 선정 1시간 이내의 발상 평가 실시 1시간 이내의 발상 발언 기록 요약 및 정리

확산적 사고 기법 마인드맵 주제를 정한 뒤에 자유롭게 떠오르는 생각을 이미지, 단 어, 기호를 사용하여 나뭇가지가 줄기에서 뻗어 나가듯 이 그려 나가는 방법이다. 마인드맵 작성 방법 1

마인드맵 작성 방법 1 1단계: 핵심 주제를 종이 가운데에 기록한다. 2단계: 핵심 주제로부터 하나씩 가지를 쳐 나가면서 주제를 기록한다. 3단계: 주제로부터 부주제로 관련된 가지를 친다. 앞의 가지 를 명확하게 하거나 상세하게 하는 역할을 한다. 4단계: 부주제로부터 더욱 상세하게 가지를 친다. 머릿속에 떠오르는 모든 것을 기록한다. 마인드맵 작성 방법 2

마인드맵 작성 방법 2

브레인스토밍과 마인드맵 브레인스토밍을 통하여 산출된 아이디어 중에는 문제를 해결하 는 데 있어서 현실성이 없거나 아이디어 간에 상호 관련성을 알 수 없는 경우가 있다. 이런 경우, 문제 해결을 위하여 산출된 아 이디어를 마인드맵으로 정리하면 아이디어의 상하 관계와 관련 성을 쉽게 알 수 있고, 여러 개의 아이디어를 결합할 수 있다.

확산적 사고 기법 스캠퍼 특정 대상이나 특정 문제에 7가지의 대표적인 질문을 활용 하여 사고를 자극함으로써 새로운 아이디어를 얻는 것이다. SCAMPER S (Substitute: 대치하기) C (Combine: 결합하기) A (Adapt: 적용하기) M (Modify·Magnify·Minify: 수정·확대·축소하기) P (Put to other uses: 용도 변경하기) E (Eliminate: 제거하기) R (Rearrange: 재정리하기)

스캠퍼를 이용한 발명 생활 주변에서 제품 하나를 선정하여 스캠퍼 기법으로 개선 할 수 있는 아이디어를 구상해 보자. 자전거 주제 자전거 대치하기 사고 유형 개선 아이디어 결합하기 적용하기 수정하기 공기 주입식 타이어 대신 튜브리스 타이어로 대체한다. 자전거에 발전기와 충전 장치를 장착하여 휴대 전화를 충전시킨다. 무단 변속기의 원리를 적용하여 변속 충격을 줄여 승차감을 좋게 한다. 자전거의 핸들을 원형으로 제작한다.

스캠퍼를 이용한 발명 생활 주변에서 제품 하나를 선정하여 스캠퍼 기법으로 개선 할 수 있는 아이디어를 구상해 보자. 확대하기 사고 유형 개선 아이디어 축소하기 용도 변경하기 제거하기 재정리하기 축을 길게 제작하여 뒤쪽에 앉은 사람이 발을 올려놓을 수 있게 한다. 자전거를 손쉽게 분해하여 가방에 넣을 수 있게 한다. 비가 올 때, 실내에서 운동 기구로 활용할 수 있게 한다. 체인을 제거하여 벗겨지지 않게 한다. 앞바퀴를 구동시키는 전륜 자전거를 만든다.

수렴적 사고 기법 확산적 사고 기법 수렴적 사고 기법 많은 아이디어를 다양하고 독특 하게 구상해 내기 위한 기법으로, 주어진 문제에 대해 최대한 많은 아이디어를 생성해 내는 데 목적이 있다. 브레인스토밍, 마인드맵, 스 캠퍼 등이 해당된다. 여러 가지 가능한 해결책이나 답 들 중에서 가장 알맞은 해결책이나 답을 찾아가는 기법으로, PMI, ALU, 평가 행렬법 등이 있다.

PMI PMI 기법 장점(plus) 단점(minus) 흥미로운 점(interesting) PMI 기법의 예 제안이나 아이디어의 장점, 단점, 흥미로운 점을 찾아보면서 최적의 해결 방법을 찾아내는 기법이다. PMI 장점(plus) 단점(minus) 흥미로운 점(interesting) PMI 기법의 예

PMI 기법의 예

PMI 기법 E－러닝 학습 환경이 완벽하게 갖추어져서 등교하지 않고 집에서만 공부하는 ‘재택 학습 시스템’을 PMI 기법으로 분석 해보자. 학생의 학습 수준에 따른 개별 학습을 진행할 수 있다. 시간과 공간의 제약 없이 학습할 수 있다. 친구들과 어울릴 시간이 없어 대인 관계와 공동체 의식이 부족할 수 있다. 좋아하지 않는 과목은 공부하지 않을 수도 있어 균형 있는 학습이 어렵다. 원하는 시간에 원하는 학습을 할 수 있다. 학교도 가지 않고 교복도 입지 않고 집에서만 생활하므로 학생이라는 생각이 들지 않을 것이다.

ALU 기법 ALU 기법은 강점, 약점, 그리고 독특한 특성의 첫 글자를 따서 이름 붙인 기본적인 수렴적 사고 도구이다. 이는 여러 가지 아 이디어들을 분석하고, 다듬고, 발전시키기 위한 기법이다. 새로운 아이디어의 강점, 긍정적인 측면 은 무엇인가? 강점(A) 새로운 아이디어의 약점, 부정적인 측면 은 무엇인가? 약점(L) 새로운 아이디어의 독특한 특성이나 기능 은 무엇인가? 독특한 특성(U)

발명 기법 더하기 빼기 물건과 물건, 물건과 방법 등을 더하 여 새로운 물건 혹은 방법을 만드는 기법이다. 물건과 물건, 물건과 방법 등을 더하 여 새로운 물건 혹은 방법을 만드는 기법이다. 예) 운동화＋바퀴＝인라인스케이트 이미 개발된 제품에서 사용이 불편 하거나 더 이상 필요가 없는 부분을 제거하는 기법이다. 예) 유선 전화기－전선＝무선 전화기

발명 기법 모양 바꾸기 재료 바꾸기 기존 제품의 모양을 변화시켜서 새로 운 모양의 발명품을 개발하는 기법이 다. 예) 직선 빨대 → 주름 빨대 기존에 사용되고 있는 제품의 재료 를 바꾸어 새로운 발명품을 만드는 기법이다. 예) 면장갑, 가죽 장갑, 고무장갑

발명 기법 용도 바꾸기 크게 또는 작게 하기 기존 제품의 고유한 용도를 다른 용 도로 바꾸어 적용하는 기법이다. 예) 온도계 → 체온계 기존에 제작된 제품의 크기를 크게 하거나 작게 변화시켜서 새로운 발 명품을 만드는 기법이다. 예) 오디오 → mp3 플레이어

발명 기법 반대로 생각하기 아이디어 빌리기 기존 제품의 모양, 크기, 방향, 수, 성 질 등을 반대로 하여 새로운 발명품 을 개발하는 기법이다. 예) 양말 → 벙어리장갑 장갑 → 발가락 양말 새로운 발명품을 개발하기 위해 다 른 사람 혹은 자연의 원리에서 아이 디어를 빌리는 기법이다. 예) 우엉 씨 → 벨크로

발명 기법으로 발명품 개선하기 다음 발명품에 적용된 발명 기법을 찾아보고, 발명 기법을 한 번 더 적용하여 아이디어를 개선시켜 보자. 종이컵 3색 볼펜 삼각 김밥 아이스박스 발명품 발명 기법 개선 아이디어 재료 바꾸기 손잡이 달린 종이컵(더하기) 더하기, A+A 모양 바꾸기 작게 하기 자가 설치된 볼펜(더하기, A+B) 하트 모양 김밥 (모양 바꾸기) 온도계를 부착 한 아이스박스 (더하기)

발명 아이디어 그리기 프리핸드 스케치 스케치 기법 자신의 생각을 자나 컴퍼스와 같은 제도 용구 없이 손으로 빠르고 간단하게 그려서 아이디어를 표현하는 방법이다. 스케치 기법

스케치 기법 ① 외형 틀 그리기 그림과 같이 먼저 단순한 육면체 모양의 틀을 그리고, 그 틀 안에 물체의 외형을 그려 넣은 뒤 세부 사항을 나중에 그려서 스케치를 완성하는 방법이다.

스케치 기법 ② 원 및 곡선 그리기 원과 곡선을 지닌 물체는 보는 위치에 따라 모양이 다르게 보이므 로 그림과 같이 평행사변형 틀을 이용하면 쉽게 그릴 수 있다.

발명 아이디어 그리기 입체 투상법 제작도: 대략적으로 표현한 발명 아이디어를 실제로 제작하기 위해 필요한 구체적인 설계도이다. 제작도: 대략적으로 표현한 발명 아이디어를 실제로 제작하기 위해 필요한 구체적인 설계도이다. 제작도의 종류: 정투상도, 등각 투상도, 사투상도 등으 로 그린다. 정투상도 그리기

정투상도 그리기 등각 투상도 그리기 물체의 특징을 가장 잘 나타낼 수 있는 면을 정면으로 한다. 물체의 특징을 가장 잘 나타낼 수 있는 면을 정면으로 한다. 평화면과 측화 면을 입화면과 일치하도록 펼 친다. 정면도, 평면도, 우측면도를 확 인한다. 각 투상면에 나 타난 모양만 그 려 완성한다. 등각 투상도 그리기

등각 투상도 그리기 수평선에 대 해 30°의 빗 금을 긋고 물 체의 너비, 안쪽 길이와 높이를 그대 로 옮긴다. 각각의 점에 서 나란한 선 을 그어 물체 의 겉모양을 나타낸다. 필요 없는 선 을 지우고, 외형선을 명 확하게 그어 완성한다. 사투상도 그리기

사투상도 그리기 기준이 되는 수평선을 긋 고, 물체의 정면을 그린 다. 기준이 되는 수평선을 긋 고, 물체의 정면을 그린 다. 정면의 각 꼭 지점에서 45° 의 경사선을 긋고, 안쪽 길 이를 그린다. 필요 없는 선 을 지우고, 외형선을 명 확하게 그어 완성한다.

도면 그리기 다음 제품을 프리핸드 스케치와 입체 투상법을 활용하여 그 려 보자.

도면 그리기

1 일정한 규칙에 따라 회의를 통해 아이디어를 발상하여 문제를 해결하는 방법은 무엇인가? 브레인스토밍 2 발명 기법 중 더하기 기법과 빼기 기법을 활용한 예에는 어떤 것이 있는가? 더하기 기법: 포크수저, 빼기 기법: 무테 안경 3 자나 컴퍼스와 같은 제도 용구 없이 손으로 빠르고 간단하게 그려서 아이디어를 표현하는 방법은 무엇인가? 프리핸드 스케치