포털:고등학교/기술·가정/공학 일반(2015 개정)/정보 기술(IT) 기반의 융합의 사례

정보 기술(IT) 기반 융합 공학의 사례

스마트폰 – 운영 체제 및 여러 가지 애플리케이션으로 표현되는 소프트웨어 기술과 CPU, 메모리, 각종 센서, 배터리, 카메라 등의 하드웨어 기술이 융합된 첨단 공학 기술의 복합체다.

스마트TV - TV라는 기존 상품에 인터넷 등 통신 기능을 결합하여 쌍방향 TV시대를 구현하고 있다.

정보 기술(IT) 기반 융합 제품

친환경

- 전기 자동차 : 전기와 전자 기술 적용 범위 확대 => 대기 오염과 소음을 해결하면서 새로운 부가 가치 창출

- 스마트 그리드 : 정보와 통신과 제어 기술의 사회 인프라 적용 => 에너지의 효율적 관리 활용을 통한 사회적 비용 감소

건강증진

- U-헬스 : 의료 서비스의 공간적 제약 극복 => 원격 진료 및 맞춤형 건강 관리를 통한 건강 사회 창출

- 바이오칩 : 체외 진단과 측정의 한계 극복 => 정확하고 빠른 진단을 통한 치료 효율성 증진

- 조직 공학 인공 장기 : 노화된 환자 조직 복원 => 인간 수명 연장, 국민 복지

편리

- 로봇 청소기 : 인지 제어 기술의 실생활 접근 => 번거롭고 힘든 청소 작업에서 해방

- e-book : 콘텐츠 구매, 보관, 활용의 시간과 공간적 한계 극복 => 언제 어디서나 원하는 도서 콘텐츠를 즐기는 것이 가능

인간 중심

- 지문 인식 초인종 : 기존 인식 기술의 활용도 변경으로 새로운 혜택 창출 => 방문자 인식을 통한 범죄 예방

- 3D TV : 인간의 지각 및 감성 영역 확대를 위한 기술 도입 => 실감형 영상 체험을 통한 즐거움 증대

정보 기술 + 수송 기술 => ex) 지능형 자동차

정보 기술 + 로봇 기술 => ex) 의료용 로봇

정보 기술 + 건설 기술 => ex) 지능형 건축물

사물 인터넷

사물에 센서를 부착해 실시간으로 데이터를 인터넷으로 주고받는 기술이나 환경을 말한다.

- 필요성

IT 기반 융합이 가능하기 위해서는 사람과 사람 간의 통신만을 매개해 왔던 기존의 통신 서비스에서 한 걸음 더 나아가 사람과 사물 간 또는 사물과 사물 간의 통신을 매개하는 새로운 통신 서비스가 필요하다.

- 변화

지금까진 인터넷에 연결된 기기들이 정보를 주고받으려면 인간의 조작이 개입돼야 했다.

-> 사물 인터넷 시대가 열리면 인터넷에 연결된 기기는 사람의 도움없이 서로 알아서 정보를 주고받으며 대화를 나눌 수 있다.

=> 블루투스, 근거리 무선 통신(NFC), 센서 데이터, 네트워크가 자율적인 소통을 돕는 기술이 된다.

- 사물 인터넷 사용 예시

현재의 밥솥과 냉장고는 전혀 다른 기능을 수행하는 제품이다. 그런데 이 두 제품 간에 데이터를 주고받게 되면 마치 하나의 제품과 같이 작동하며 전기밥솥이 밥 짓기를 시작하면, 냉장고에 데이터를 전송하여 먹을 반찬들을 먹기 좋은 온도로 미리 조절하는 기능이 가능해진다.

U-헬스

정보 기술(IT)이 의료 분야와 융합된 형태로, 시간과 공간에 구애받지 않고 언제 어디서나 건강에 관련된 정보를 실시간으로 수집하고, 이 정보를 건강 관리 서비스 센터에 전송하여, 건강 이상 발생 여부를 확인하고, 만약 이상이 발생하면 적절한 조치를 취하여 지속적으로 건강을 관리해 주는 서비스이다.

- 필요성

인간의 평균 수명이 연장되어감에 따라 노인의 삶의 질 향상 문제가 사회적 문제로 등장하고 있는 가운데, 전문 의료진 부족 현상이 심화되어 이 문제를 해결하기 위해 필요하다.

- U-헬스 사용 예시

원격 진료실에서 생체 정보를 전송하면 U-헬스 케어 센터에서 의료기관으로 생체 정보와 원격 모니터링을 하고 의료 지침에 따라 처방전을 발행하면 약국에서는 처방약이 원격 진료실로 배달될 것이다.

- 전망

U-헬스는 단기적으로는 개인의 건강을 모니터링하고 관리하는 헬스케어부터 시작하여 치료 목적의 의료 산업으로까지 서비스가 확대될 것이다.

정보 기술(IT) 기반 융합 공학 체험 활동

1. 문제 확인 어두운 방에서 잠을 잘 때 스마트폰을 이용하여 은은한 불빛을 내고 잔잔한 음악이 나오도록 하는 취침등을 만들어보자. 야간에 전등을 켜면 잠에서 깰 수 있기 때문에 취침등이 있으면 사물을 육안으로 볼 수 있을 뿐 아니라 주변의 자는 사람에게도 방해가 되지 않는다. NFC 태그를 이용하여 취침등을 만들어보자.

• NFC 태그 스티커 : NFC 태그를 이용하면 사진 파일 전송 및 카메라를 원격으로 제어할 수 있다. 카메라와 스마트폰 등의 NFC 지원 기기로 연결 시 해당 기능을 실행할 수 있다. 단 안드로이드 OS를 탑재한 NFC 지원 스마트폰만 지원, ios 기기는 현재 사용이 불가능하다.

2. 계획

- 준비물: 안드로이드 스마트폰, 폼보드 5mm A4사이즈 1장, 장식용 한지, 풀, NFC 스티커

- NFC 기능: 10cm 이내의 거리에서 무선 데이터를 주고 받는 통신 기술이다.

3. 실행

(1) NFC 태그 구입하기: NFC 태그는 다양한 형태로 나오는데, 메모리 용량과 지원 간으한 스마트폰에 따라 맞는 것을 구입한다, 보통은 1킬로바이트 용량과 168바이트용량으로 나뉜다.

(2) NFC 태그 읽기/쓰기 활용 앱 설치: NFC 태그에 특정한 정보를 기록하거나 기록되어 있는 내용을 지우기 위해서는 이를 지원하는 앱이 필요하다.

(3) 스마트폰을 활용한 취침등 만들기: 폼보드를 이용하여 스마트폰 크기에 맞는 틀을 제작한다. 스마트폰 램프가 드러나도록 틀에 구멍을 낸 후 NFC 스티커를 틀에 붙인다. NFC-램프 앱을 설치하고 작동 여부를 확인한다. 다양한 재료를 사용하여 빛이 반사될 수 있는 취침등을 만든다.

4. 평가

스마트폰을 제작한 취침등에 대면 불빛이 나오고 음악이 켜지는지 확인한다. 다양한 형태와 색깔의 취침등 제작이 가능하다.

- 평가 기준 (기능성, 견고성, 심미성, 경제성)