핸즈온테크놀러지

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예측(Prediction)과 탐지(Detection)의 차이

• 개념: 현대 과학으로도 지진이 '언제, 어디서' 일어날지 정확히 예측하는 것은 불가능합니다. 하지만 지진파가 도착하는 순간 기계로 즉시 탐지하는 것은 가능합니다.

• 지도 포인트: "우리는 지진을 막을 수도, 언제 올지 알 수도 없지만, '지금 땅이 흔들리고 있다!'는 사실을 1초라도 빨리 알아채서 대피할 시간을 버는 것이 이 기술의 목표입니다."

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완화(Mitigation)

• 개념: 재난 자체를 없앨 수는 없지만, 그로 인한 피해를 최소한으로 줄이는 모든 활동을 말합니다. 내진 설계, 지진 경보 문자, 가스 자동 차단 장치, 쓰나미 경보 부표 등이 대표적입니다.

• 지도 포인트: 학생들이 만든 장치가 단순히 '흔들리는 장난감'이 아니라, "이 기계가 작동하면 사람들을 깨우고 가스를 잠가서 생명을 구한다"는 공학적 목적(완화)을 갖도록 지도해 주세요.

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지진계의 원리: 관성(Inertia)

• 개념: 수업에서 만드는 '흔들리는 팔'이나 '슬라이딩 휠'은 관성을 이용합니다. 땅(베이스)은 흔들려도 무거운 물체(팔/바퀴)는 제자리에 멈춰 있으려는 성질 때문에 상대적인 움직임이 기록되는 것입니다.

• 지도 포인트: "왜 땅이 흔들리는데 저 추는 가만히 있으려고 할까?"라는 질문을 던져 과학적 호기심을 자극해 주세요.

2단계

Construct (만들기 / 12분)

• 모둠 활동: 4인 1조로 협력하여 지진 시뮬레이터(진동 발생기), 흔들리는 팔, 소리 통, 슬라이딩 휠(감지 장치들)을 조립합니다.

• 체크 포인트: 조립 설명서의 파란색, 빨간색, 초록색, 노란색 역할을 확인하며 모델의 각 부분을 분담하여 조립하도록 지도합니다.

• 기본 실험:

· 조립이 끝나면 각 파트를 합체합니다.

· 컨트롤러를 천천히 밀면 '약한 지진', 끝까지 밀면 '강한 지진'이 발생합니다.

· 3가지 장치를 차례로 올려두고 어떻게 반응하는지 관찰합니다.

3단계

Contemplate (생각하기 & 해결하기 / 18분)

• 분석 (토의): "기본 장치들의 문제점은 무엇인가요?"

· 흔들리는 팔: 멈추지 않고 계속 흔들려서 여진을 알기 어렵다.

· 소리 컨테이너: 소리가 너무 작다.

· 슬라이딩 휠: 약한 지진과 강한 지진의 구분이 어렵다.

• 업그레이드 미션 (핵심 적용):

· "기존 장치의 장점만 합치거나, 새로운 아이디어를 더해 '완벽한 지진 경보기'를 만드세요."

· 필수 조건: ① 약한 지진과 강한 지진 구별 가능 ② 지진이 멈추면 장치도 멈춤(초기화) ③ 확실한 신호(소리나 움직임)

미션1

진동을 표현하는 방법

3가지 장치는 보이지 않는 땅의 흔들림을 우리에게 어떻게 알려주나요? 알맞게 연결해보세요.

흔들리는 팔 • • 소리 (청각): "달그락 소리로 알려준다."

소리 통 • • 움직임의 크기 (시각): "얼마나 멀리 갔는지 보여준다."

슬라이딩 휠 • • 움직임의 지속 (시각): "계속 흔들리며 신호를 준다."

미션2

늑대가 나타났다!

어떤 장치는 지진이 아닌데 지진이라고 '오해(오작동)'할 수도 있습니다.

(예: 무거운 트럭이 지나가서 땅이 흔들렸을 때) 가장 오해하기 쉬운 장치는 무엇이며, 왜 그렇게 생각하나요?

· 장치 이름:

· 이유:

미션 5

골든타임의 기적

이 장치가 지진을 10초 먼저 감지했다면, 우리는 무엇을 할 수 있을까요? 피해를 줄이기 위한(완화) 행동을 빈칸에 채워 '안전 공식'을 완성하세요.

[ 감지 ] 기계가 흔들림을 감지한다.

↓

[ 경보 ] 사이렌이 울리고 스마트폰에 알림이 뜬다.

↓

[ 완화 행동 ] 나는 ( )을(를) 해서 내 몸을 보호한다.

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우리 팀의 역할을 정해요 (Role Play)

우리는 지진을 감지하고 피해를 줄이는 기술을 개발하는 '지진 안전 연구팀'입니다.

색상	역할 이름	하는 일 (Mission)	담당 친구 이름
🔴	수석 연구원 (기록/발표)	실험 과정과 결과를 활동지에 꼼꼼히 기록하고, 우리 팀의 생각을 발표해요.
🔵	장치 개발자 A (개선)	소리 통이나 슬라이딩 휠이 더 예민하게 반응하도록 장치를 개조(업그레이드)해요.
🟢	장치 개발자 B (개선)	흔들리는 팔 장치가 여진에도 반응하거나 멈출 수 있도록 구조를 개선해요.
🟡	시뮬레이터 조종사	컨트롤러를 맡아 실험 단계에 맞춰 정확하게 지진을 일으키고 멈춰요.

2

완벽한 장치의 조건

우리 팀이 만들 장치는 어떤 기능을 꼭 갖춰야 할까요? (O 표시)

1. [ ] 약한 지진과 강한 지진을 확실히 구별해야 한다.

2. [ ] 지진이 멈추면 장치도 즉시 멈춰야 한다. (여진 대비)

3. [ ] 자는 사람도 깨울 만큼 신호(소리/동작)가 커야 한다.

4. [ ] 기타:

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시민 행동 요령

우리 팀의 경보 장치가 작동하면 사람들은 어떻게 행동해야 할까요? 피해를 줄이기 위한(완화) 행동 요령 3가지를 만들어주세요.

1.

2.

3.

• 최고의 아이디어 뱅크: [ 이름 : ]

· 이유 : [ ex. 정말 기발한 방법으로 경보 장치를 만들었어요. ]

• 꼼꼼한 안전 지킴이: [ 이름 : ]

· 이유 : [ ex. 테스트 결과를 하나도 놓치지 않고 잘 기록했어요. ]

차수	수정 내용 (무엇을 바꿨나요?)	테스트 결과 (기준 통과?)
예시	테스트 결과 (기준 통과?)	소리는 컸지만 멈추지 않음 (X)
1차
2차
3차

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