전학기 디자인기반 학습(ADBL), 특성화 교육으로 로봇 수준 Up!

정부의 ‘지방대학 및 수도권대학 특성화 사업(CK-II)’에 선정된 서울과학기술대학교가 지난 2014년에 1차년도 사업을 성공적으로 마무리단계에 들어갔으며 올해 본격적인 2차년도 특성화 교육 프로그램 가동에 들어간다. 대학들 중에서 ‘로봇’을 특성화 분야로 선정한 것은 이 대학교가 유일하기 때문에 로봇계에서는 이미 특성화 사업과 학교에 대한 관심이 뜨겁다. 본지는 서울과학기술대학교 김영석 교수를 만나 대학 특성화 사업에 대한 설명과 함께 로봇과 어떠한 연관성이 있는지 들어보았다.

취재 문정희 기자(press3@engnews.co.kr)

김영석 서울과학기술대학교 기계시스템디자인공학과 교수/21세기 다빈치형 인재양성사업단장

Q ‘지방대학 및 수도권대학 특성화 사업(CK-II)’이란 무엇인가.

A 2014년에 출범된 대학 특성화 사업은 정부의 재정 투입으로 대학교육의 내실화를 도모하고, 학령인구 감소에 대비한 정원 감축 및 사회적 변화를 수용한 구조개혁을 통해 대학의 체질 개선을 유도하기 위한 목적으로 시행된 사업이다. 수도권대학에는 연 540억 원, 지방대학에는 연 1,910억 원이 투입되며, 보통 학과 또는 학과연합 당 연간 20억 원, 5년간 최대 100억 원의 국고를 지원받을 수 있다. 서울과학기술대학교는 기계시스템디자인공학과와 전기정보공학과의 학과연합으로 수도권대학 특성화 사업에 선정됐으며, 특히 로봇을 특성화 분야로 한 학과로는 유일하기 때문에 더욱 의미가 있다.

Q 특성화 교육의 필요성이 대두된 배경 및 요인은.

A 공학교육은 1997년 전후로 변화됐다고 볼 수 있다. 그 당시 IMF로 인해 일자리가 매우 부족해지면서 기업들은 전공분야별 채용에서 점점 개인 능력을 중시하는 채용을 선호하게 된다. 이러한 취업난으로 학생들은 취업에 실질적으로 도움이 되는 학과 수업을 찾기 시작했고, 이에 공학교육은 이론 중심에서 취업 위주의 실용교육 중심으로 바뀌게 되었다. 서울과학기술대학교도 이때부터 자체적으로 학내 특성화 사업을 개시해 Term Project 등 실용교육을 강화하면서 학생 개개인의 능력을 키우도록 노력했다. 학생들의 졸업작품을 코엑스(COEX) 대외전시회에 출품하는 등 홍보에도 힘썼다. 이후 이 사업이 13년간 지속됐고, 정부에서도 캡스톤 디자인(Capstone Design) 인력양성사업을 확산사업으로 해서 전국에 퍼트렸다. 이러한 캡스톤 디자인은 서울과학기술대학교가 원조라고 할 수 있다.

Q 특성화 교육으로 인해 달라진 점이 있다면.

A 학생들은 자신들이 직접 설계·제작한 졸업작품이 각종 경진대회에서 수상하면서 실력을 인정받게 되고, 학교 입장에서는 실용교육을 중심으로 한 커리큘럼으로 취업률이 상승하게 됐다.
하지만 이러한 실용교육 중심의 공학교육은 2010년대 들어 또 다른 문제에 봉착하게 된다. 인구가 점점 줄어들면서 학생 정원이 감소하기 시작했고, 더욱이 학생들이 공학을 힘든 학문으로 여겨 기피하는 현상까지 생기면서 결국엔 공과대학의 생존문제로 이어지게 된 것이다. 여기에 모기지 여파에 따른 취업여건의 악화로 스펙이 더욱 중시되면서 학생들이 힘들고 시간이 많이 소요되는 캡스톤 디자인보다는 학술 논문을 선택하기 시작했다. 실용교육의 후퇴가 일어난 것이다. 이러한 상황에서 등장한 대학 특성화 사업은 이 문제를 해결하는 구심점 역할이 됐다.

Q 새로운 동력이 필요한 시기에 공학교육과 CK-II가 잘 맞아 떨어진 것 같다. 서울과학기술대학교에서는 CK-II 사업계획을 어떻게 세웠나.

A 가장 먼저 캡스톤 디자인 위주의 실용교육을 수정할 필요가 있었다. 제품제작에 소요되는 노력과 시간을 절약하고 이론과 창의, 해석, 설계, 융합적 사고에 중점을 둔 교육으로 개선했다. 또한 로봇을 특성화 분야로 선정하고 ‘21세기 다빈치형 인재양성 사업단’을 꾸려 구체적인 사업계획을 만들었다. 이 사업단은 총 56명의 교수들(로봇설계 15명, 소프트웨어 5명, 로봇제어 11명, 로봇통신 3명, 전기시스템 10명, 생산공학 12명)로 구성됐으며, 사업은 지난 2014년 7월부터 시작했다.

Q 로봇을 특성화 분야로 선정한 이유는.

A 우리 대학에서 지금까지 실적이 많이 축적된 분야 중의 하나가 바로 로봇이다. 캡스톤 디자인 인력양성사업 및 로봇인력양성사업 진행, 37건의 실버휴먼케어 로봇 개발, 대통령배 국제로봇경진대회 7개 종목 중 3개 주관, 국내 대학 최고의 로봇경진대회 실적 등은 로봇을 특성화 분야로 선정할 수 있었던 밑바탕이 되었다.

Q 로봇 분야도 범위가 넓은데, 어떤 로봇을 특화할 것인지.

A 우리는 창의적, 융합적, 인간중심적 사고와 능력을 갖춘 인간중심 로봇 및 기기분야 인재양성을 교육목표로 하고 있다. 이러한 목표에 따라 인간다운 생활을 영위하는데 도움을 주는 로봇, 더 나아가 인간의 감성적인 부분까지 다루어 줄 수 있는 스마트 지능을 가진 로봇을 타깃으로 교육을 특화할 것이며, 협의로는 의료, 재활, 재난구조, 복지, 서비스, 교육, 엔터테인먼트 로봇과 관련기기를, 광의로는 자동화, 기계설계, 기계 및 부품생산, ICT 기기 등을 포함하고 있다.

Q CK-II의 교육과정은 어떻게 구성되어 있나.

A 공학의 현 전공교육을 분석해보니, 교과목간 실질적 연계가 부족하고 Term Project가 많아서 부담이 크다는 문제점이 있었다. 캡스톤 디자인도 기간이 짧아 장기간 소요되는 규모 있는 작품은 불가하고 작품의 구현 정도만 가능하며, 해석과 이론까지 도입하기에는 어려움이 있었다. 이러한 기존 전공 교육방식을 개선하기 위해 ‘전학기 디자인기반 학습(ADBL, All-semester Design Based Learning)’이라는 새로운 개념을 도입하게 됐다. 이는 저학년에서 설계주제를 정하고, 졸업할 때까지 학점이수과정을 통해 단계적으로 설계주제의 결과물을 실현해가는 공학의 새로운 학습체계이다. 주제를 학생이 직접 정하기 때문에 동기의식이 부여되고, 하나의 주제로 오랜 시간에 걸쳐 작품을 제작하기 때문에 캡스톤 디자인으로 1년간 작품을 할 때보다도 완성도 높은 결과물을 만들어낼 수 있다.

Q 전학기 디자인기반 학습의 실질적인 효과는.

A 앞서 언급했던 것처럼 공학교육 전반에 걸쳐 흥미와 동기가 유발되고, 별도의 시간과 힘을 들이지 않아도 저학년부터 전공 교과목을 수강하면서 자기가 원하는 작품을 만들 수 있다. 또한 기계시스템디자인공학과에서는 설계, 디자인을, 전기정보공학과에서는 전기, 제어, 전자부분을 담당하며, 인문계열과 디자인계열의 학과 학생들도 참여할 수 있어서 다학제간 융합으로 대규모 과제 수행도 가능하다. 창의적이고 융합적이며 완성도 높은 결과물을 통해 창업도 생각해볼 수 있다.

Q 로봇과 연관해서는 어떤 효과를 기대할 수 있나.

A 특성화 분야인 인간 중심의 로봇에 맞게 융합적 사고와 인문이 바탕이 되어 구현과 해결 위주의 교육으로 실무 능력을 높임으로써 로봇에 특화된 인력을 양성할 수 있다. 또한 단련된 실무 능력으로 기존의 로봇경진대회나 학회 등에도 참가하여 학생들의 포트폴리오를 높일 수 있다. 보다 향상된 실력으로 로봇기술이 레벨업 될 것이며, 더 나아가 창업까지 연계되어 로봇산업의 볼륨을 키울 것으로 기대된다.

Q ADBL이 성공적으로 정착될 수 있을 것인지.

A 43%의 이미 많은 Term Project 교과목을 시행하고 있고, ADBL 시스템의 기반을 확보한 상태이기 때문에 성공에 대한 확신이 매우 높다. 그리고 이 프로그램이 대학원과 연계 되는 경우 더욱 수준 높은 교육으로 완성시킬 수 있는데, 서울과학기술대학교는 로봇분야의 석사인력양성을 위한 5년 과정의 대학원 인력양성 사업에 ADBL의 아이디어를 확장 도입하여 따냈고, 학부를 졸업한 학생들의 참여도 매우 높다.

Q 2014년 1차년도의 사업 결과는 어떠했나.

A ADBL 성과전시회를 2014년 12월 30일에 했는데, 총 250팀이 참여했다. Scalable 3D Printer, PCB Router CNC, 물체 이송용 로봇시스템 개발 등은 상품화를 하고 싶을 정도로 다들 수준 높은 작품이었다. 특히 3학년 학생들이 4학년보다 우수한 작품을 선보여 2차년도가 더욱 기대된다.

Q CK-II에 대한 기대는 어떠한가.

A 대학 특성화 교육을 받은 학생들의 다양한 활동과 취업 후 평가를 통하여 수준이 높다는 인식을 심어줌으로써 간접적으로 취업률이 높아지는 효과를 가져올 수 있고, 더불어 학교의 위상도 높아질 것으로 기대된다.

Q 앞으로의 계획은.

A 2014년에는 특성화 사업을 준비하는 단계였다. 2015년은 특성화 교육 프로그램이 본격적으로 가동될 것이며, 2016년 도약단계, 2017년 안정화단계를 거쳐 사업을 성공적으로 정착시킬 계획이다. 이후에는 지속 가능한 사업이 되도록 ADBL의 표준화, 체계화를 구축하여 프로그램 확산에 앞장설 수 있도록 노력할 것이다.

서울과학기술대학교  www.seoultech.ac.kr

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 전학기 디자인기반 학습(ADBL), 특성화 교육으로 로봇 수준 Up!