손그림부터 자율주행차까지, 화면 밖으로 나온 AI 수업! 인하대학교 산학협력단을 소개합니다 🌱

안녕하세요, 디지털새싹입니다! 🌱

도화지에 그린 내 그림이 손짓에 반응해 움직이고, 교실에서 직접 잰 숫자로 과학 법칙을 발견하고,

내가 조립한 자동차가 트랙 위를 스스로 달린다면 어떨까요?

오늘 소개할 인하대학교 산학협력단은 '화면 안에서 끝나지 않는 수업'을 만들고 있습니다.

실행 버튼을 누르는 순간, 교실에서 무언가가 실제로 움직이죠.

 

초등학생에게는 그림이 살아 움직이는 예술 작품을,

중학생에게는 센서로 직접 데이터를 모아 법칙을 찾아내는 경험을,

고등학생에게는 산업 현장과 같은 구조의 자율주행 AI 개발을 제공하는데요.

모든 수업은 학교로 직접 찾아가는 방문형으로 운영되어, 학생들이 늘 앉던 교실이 그대로 AI 실습실이 됩니다.

 

교실을 움직이는 세 가지 수업을 지금 바로 함께 만나볼까요? 🌿

 

 

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🏢 인하대학교 산학협력단의 디지털새싹은 무엇이 다른가요?

 

 

가장 큰 차이는 결과물이 눈앞에서 진짜로 움직인다는 점입니다.

 

수업에는 브릭셀 AI라는 블록코딩 도구를 사용합니다. 인터넷 주소만 입력하면 열리는 웹 기반이라

학교 컴퓨터에 따로 설치할 것이 없고, 어려운 코드를 타이핑하는 대신 블록을 레고처럼 끼워 맞추는 방식이에요.

여기에 산학협력단이 직접 개발한 기능들이 더해집니다.

고등학생이 다루는 강화학습 기능, 카메라가 바닥의 선을 읽어내는 기능, RC카에 무선으로 명령을 보내는 기능처럼

일반 교육용 도구에는 없는 부분을 만들어 채워 넣었죠.

덕분에 초등학생부터 고등학생까지 같은 도구를 써요. 학년이 올라가도 새 도구 사용법을 익히느라 시간을 버리지 않아요.

"사진 찍어도 돼?"에서 시작해 "데이터를 유리하게 바꿔도 될까?"를 지나 "자율주행차가 사고를 내면 책임은 누구에게?"로

깊어지는 질문이 이어지게 돼요.

 

기술을 잘 다루는 법과 함께, 그 기술을 어떻게 써야 하는지도 배운답니다. ✨

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📢 인하대학교와 함께하는 프로그램

 

🎨 AI인터렉티브아트 창작자 (초등학생 1, 2, 3, 4학년)

 

 

내가 그린 공주가 손을 들면 날개를 펼치고, 웃으면 색이 변한다면 어떨까요?

AI인터렉티브아트 창작자는 자기 손그림을 살아 움직이는 작품으로 바꿔보는 프로그램이에요.

관객의 동작이나 표정에 반응하는 작품을 인터랙티브 아트라고 하는데요.

미술관에서 관람객이 다가가면 화면이 바뀌는 미디어아트를 떠올리면 쉬워요.

 

학생들은 먼저 도화지에 그림을 그려 사진으로 찍고, 배경을 지운 뒤 움직이고 싶은 부분만 오려내요.

파일을 저장하고 이름을 붙이고 폴더를 정리하는 과정이 자연스럽게 따라오는데,

이것이 바로 디지털 리터러시의 기초랍니다. 카메라를 켜기 전 "찍어도 돼?"를 묻는 촬영 예절도 첫 시간에 함께 약속해요.

 

 

재료가 준비되면 본격적인 만들기가 시작됩니다.

무선 카메라를 연결해 얼굴과 자세를 인식하는 기능을 불러오고, "팔을 올리면 공주가 날개를 펼친다" 같은 반응 규칙을

학생이 직접 정해 블록코딩으로 옮기죠. 삐에로 얼굴 만들기, 아이언맨 슈트 입어보기처럼 반응이 바로 오는 활동으로

감을 잡은 뒤에는, 숲 그림에서 태양만 따로 움직이거나 시간대에 따라 색을 바꾸는 표현에도 도전해요.

 

 

마지막은 전시회입니다. 나만의 작품을 완성해 친구들을 관객으로 초대하고, 어떤 AI 기능을 왜 썼는지 직접 설명해요.

관객의 피드백을 듣고 작품을 고치는 경험까지가 수업이랍니다.

 

           "내가 그린 그림이 나를 알아봐요!"

 

코딩이 처음인 친구도 작은 예술가가 되어 돌아가는 시간이에요. 🎨

 

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📊 AI데이터 분석관 (중학생)

 

 

 

과학 시간에 외웠던 그 법칙들, 내가 직접 데이터로 증명할 수 있다면 어떨까요?

 

AI데이터 분석관은 중학생들이 교과서의 결론을 외우는 대신, 자기 손으로 측정한 숫자에서

그 결론을 찾아내는 프로그램입니다. 그림 대신 데이터가 재료가 되는 단계예요.

 

수업은 센서 연결에서 시작돼요. 밝기를 재는 조도센서와 온도를 재는 온도센서를 노트북에 연결하면,

교실의 밝기와 물의 온도가 실시간으로 숫자가 되어 화면에 찍히죠. 그 숫자들이 곧바로 그래프로 그려지는 것을 보며

학생들은 데이터 분석의 기본 언어를 자연스럽게 익힙니다.

 

 

여기서부터가 이 수업의 백미인데요. 손전등을 5cm에서 30cm까지 조금씩 멀리하며 밝기를 재고,

찍힌 점들을 대표하는 선을 그려 비교하면 규칙이 드러나요. 거리가 2배 멀어지면 밝기는 1/4로 줄어든다는

역제곱 법칙이에요. 선생님이 알려준 게 아니라 학생이 직접 발견한 법칙이라는 점이 중요하죠.

 

이어서 뜨거운 물에 온도센서를 담그고 10초마다 자동으로 기록하면, 처음엔 뚝 떨어지다 점점 완만해지는 냉각 곡선이

그려져요. "왜 처음엔 빨리 식고 나중엔 천천히 식을까?" 학생들 입에서 질문이 먼저 나오는 순간이에요.

그 답을 찾으며 뉴턴 냉각 법칙까지 확인한답니다.

 

 

마지막에는 팀별로 직접 가설을 세워 '우리 교실 상태판' 같은 나만의 실험을 설계해요.

"이런 게 궁금해서 → 이렇게 데이터를 모았고 → 분석해 보니 → 이것을 발견했다"는 흐름으로 발표하고,

데이터를 유리하게 조작하거나 한쪽으로 치우친 데이터만 모으면 어떤 문제가 생기는지 토론하며 마무리해요.

 

숫자를 읽는 사람에서 숫자로 말하는 사람으로! 학생들은 어엿한 데이터 분석관이 되어 졸업한답니다. 📈

 

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🚗 강화학습 자율주행AI 개발자 (고등학생)

 

 

자율주행 자동차는 어떻게 스스로 운전할까요?

 

강화학습 자율주행AI 개발자는 고등학생들이 그 비밀을 직접 손으로 풀어보는 프로그램이에요.

산업 현장에서 실제로 쓰이는 기술을 교실로 그대로 옮겨왔어요.

핵심은 강화학습! 정답을 미리 알려주는 대신 잘하면 점수를 주고 못하면 깎아서,

AI가 시행착오 끝에 스스로 요령을 터득하게 하는 방식이죠. 강아지를 간식으로 훈련시키는 것과 원리가 같아요.

이때 AI가 "이 상황에서 이 행동은 몇 점짜리인가"를 적어두는 표를 Q-테이블이라고 하는데,

학생들은 이 표를 종이에 놓고 직접 손으로 계산하며 원리를 익혀요.

 

 

 

먼저 화면 속 가상의 자동차로 학습을 시켜요. 어떤 행동에 몇 점을 줄지 정하는 보상 함수를 학생이 직접 설계하는데,

"벽에 부딪히면 -100점이 맞을까, -10점이 맞을까?"를 두고 팀끼리 토론이 벌어져요.

얼마나 빨리 배울지, 익숙한 길만 갈지 새 길도 시도할지를 조절하며 학습 곡선이 올라가는 순간을 확인해요.

 

 

 

프로그램 후반에서는 가상에서 배운 것을 현실로 옮겨요. 이것을 Sim2Real(가상에서 현실로)이라고 해요.

직접 조립한 카메라 달린 RC카에 학습이 끝난 Q-테이블을 그대로 옮겨 실제 트랙을 달리게 하죠.

자동차에는 카메라(눈)와 모터(다리)만 있고 판단하는 두뇌는 노트북이 대신하는데,

이 오프보드 컴퓨팅 구조는 실제 산업용 로봇이 쓰는 방식 그대로랍니다.

 

 

물론 가상에서 잘 달리던 자동차가 현실에서는 어김없이 코스를 벗어나요.

바퀴가 미끄러지고 조명이 달라지기 때문인데, 학생들은 실패 원인을 분석하고 모터를 미세 조정하며 그 격차를 좁혀 나가요.

표지판과 장애물을 피하는 기능까지 더한 뒤, 마지막에는 공개된 챌린지 코스에서 예선과 결승으로 이어지는

자율주행 대회를 진행한답니다.

그리고 이 여정은 자율주행차가 사고를 냈을 때 책임은 누구에게 있는지를 다루는 AI 윤리 토론으로 묵직하게 마무리돼요

파이썬 같은 텍스트 코딩 경험이 없어도, 블록코딩만으로 이 전 과정을 따라올 수 있어요. 🏁

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📌 이런 프로그램도 준비되어 있어요

 

 

인하대학교 산학협력단은 앞서 소개한 세 가지 외에도 다양한 프로그램을 운영하고 있어요.

 

🧠 인공지능 소양

· 피지컬AI 어플리케이션 개발자 (고등학생) —

고등학생이 생성형 AI와 협업해 장애인용 스마트 보조장치를 직접 만드는 해커톤형 프로젝트 

· 재난 안전 AI로봇 운용관 (중학생) —

카메라를 단 로봇으로 재난 현장의 위험물을 찾아내고 집게로 치우는 중학생 구조 미션 

· 다문화 AI 큐레이터 (초등학생 4,5,6학년) —

내 목소리로 만든 AI 음성으로 모국의 문화를 소개하는 다국어 문화 해설사 되기

 

💻 컴퓨팅 사고력

· AI배달 로봇 엔지니어 (초등학생 5,6학년) —

레고 바이크를 블록코딩으로 움직여 목적지까지 배달 미션을 완수하는 초등 고학년 로봇 입문 수업

 

관심 있는 프로그램이 있다면 모집 기간을 놓치지 마세요! 📌

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🌱 마무리하며

 

인하대학교 산학협력단의 세 프로그램에서 학생들은 서로 다른 것을 움직여요.

 

손끝으로 그린 그림을 움직이는 창작자, 센서가 모은 숫자로 법칙을 찾아내는 분석관,

스스로 판단하는 기계를 만드는 AI 개발자가 되죠.

하지만 모든 수업을 관통하는 공통점은 하나입니다. 화면 안에서 끝나지 않는다는 것이에요.

학생들은 자기가 만든 것이 눈앞에서 움직이는 모습을 보고, 생각대로 되지 않으면

원인을 찾아 다시 고칩니다. 그리고 완성한 결과물을 관객 앞에서 직접 설명하죠.

 

손끝의 움직임에서 시작해, 숫자의 움직임을 지나, 기계의 움직임까지!

 

인하대학교 산학협력단과 함께하는 디지털새싹에서 학생들은 AI를 쓰는 사람에서 AI를 움직이는 사람으로 자라납니다. 🌱