Reverse Engineering Education

위 모든 내용을 담아서 런모어에서 정의하는 리버스 엔지니어링은 기존 제품의 구조, 설계, 기능을 분해·분석하여 설계 원리와 제조 과정을 이해하는 활동입니다. 특히 공학 지식이 부족한 학생이 처음부터 발명하는 과정에서 느끼는 부담을 줄이고, 실제 제품을 통해 공학적 지식과 경험을 먼저 축적하도록 설계되어 있습니다.  핵김 관점은 아래와 깉이 정리할 수 있습니다.

런모어 역공학(Reverse Engineering) 페이지에 정리된 역공학 프로젝트는 2015년 부터 본 교사가 연구한 내용으로 기반되어 있습니다. 2015녀에는 실습실과 실습 예산이 없기에, 학생들에게 폐 전자제품을 부수며 관찰하는 목적으로 진행된 것이, 이후 실습실과 어느정도의 예산이 확보되며 점차 발전시켜 갔습니다. 2018년에는 전국기술교사모임 사이트에 리버스 엔지니어링 활동 교안을 공유하며 관련 연수를 진행하고, 2020년 부터는 국외 사이트(Xart)에 영감을 받아 관액자 아트웍으로 발전시켜 2022년 관련 연구를 하고 서울시 교육청 메이커 페어이 전시도 하였습니다. 

이런 과정에서 역공학 교육의 대중화된 방법을 찾고 있었으며, 광주의 선생님이신 함형인 박사님을 뵙게되어 함께 공동연구로 2024년 역공학 논문인 RRF-E 방법을 고안하였습니다. 그리고 2026년  Microsoft 플랫폼과 로봇 교육 그리고 역공학 교육을 연결하는 방법을 생각하고 있는 과정에 아래와 같은 흐름으로 실제 수업 운영 구조를 분석해 보았습니다. 기본적으로 6-10차시로 진행되는 것이 적당하며, 제품 난이도 혹은 분석 난이도에 따라 수업 차시는 달라질 수 있습니다. 

역공학 트레이닝 기초는 교사 연수 또는 짧은 워크숍에서 사용할 수 있는 자료에 가깝게 연구되었습니다.  분해 표본 제작 템플릿, 구형 스마트폰 정보, 수리 및 분해 가이드 등을 활용하여 약 3시간의 실습을 구성하도록 되어 있으며, 이는 3차시 교사교육에 특화된 교육커리큘럼입니다. 이런 경우는 교사 대상 역공학 수업 체험, 교내 메이커 공학 교육연수, 자유학기 또는 동아리 단기 프로그램, 폐전자제품 업사이클링 활동, 역공학 표본 액자 만들기 등으로 구분되어 접근할 수 있는 교육 형태입니다. 

이 모델은 학생에게 곧바로 발명 아이디어를 요구하지 않고, 기존 제품에서 공학 지식을 습득 및 이해하도록 하는 교육입니다. 중간의 조사 활동을 통해 지식을 확장하고, 마지막에는 순공학적 관점으로 창의적 설계로 전환하는 구조입니다. 즉, 역공학에 대한 교육 경험이 익숙한 학생들에게 적용가능한 심화적 교육 형태로 볼 수 있습니다. 다만, 처음 접하는 학생이라도 수업 차시 시간만 확보되면 충분이 적용할 수 있는 커리쿨럼입니다.

실제 연구(논문)에서는 차시당 80분으로 10차시로 운영되었습니다. 수업에 참여한 학생들은 제품 선택, 제품 분해, 제품 조사, 재조립, 전원 인가 과정을 경험하였으며 이 모든 과정을 웹페이지로 기록하여 공유하는 과정에 참여하였습니다.  교수자는 구성주의 관점으로 수업을 설계하였으며, 전반부에는 지식을 알려주고 정리하는 교육자 역할을 하다 수업 중반부에는 옆에서 도와주는 조력자 역할을 하는 방식으로 접근하였습니다. 

완제품을 직접 열어 보고 내부를 관찰함으로써, 학생은 공학 제품도 이해할 수 있는 대상이라는 인식을 갖게 되는 교육입니다.  실제 운영 과정에서도 제품 분해 경험을 통해 학생들의 공학 제품에 대한 두려움이 점차 줄어드는 모습이 관찰되며, 사회적 공학 산출품(제품)에 대한 다른 시선과 관점이 생기는 것을 느낄 수 있는 교육입니다.  예를 들어 제품이 고장나면 '어떻하지?'가 아니라 '열어서 고쳐보면 되지!'로 생각이 변화 되는 교육입니다.

제품을 독립된 부품의 집합이 아니라, 입력-처리-출력이 연결된 시스템으로 이해하게 되는 과정을 거칩니다. 제품 안에있는 또 다른 제품 요소들이 어떻게 유기적으로 구조화되는지, 나아가 그 제품은 어디서 생상되어 또 다른 제품으로 역할을 하게 되는지 그 연결을 이해할 수 있습니다. 

나사를 풀고, 결합 방식을 찾고, 부품의 역할을 조사하고, 다시 배치하는 과정에서 실질적인 문제 해결 경험을 제공하는 교육입니다. 실생활에서 자주 사용하는 공구(드라이버, 클리퍼, 글루건, 칼, 자, 가위, 그 밖에 도구.)를 어떤 목적에 집중하여 활용할 수 있는 기회를 제공합니다. 도구 사용법 자체를 교육 받기보다는 학술적 목적에 근거한 도구 활용을 경험할 수 있습니다. 

창의공학교육(교육에서의 발명)과 연관된 사전 이해와 경험을 할 수 있도록 도움을 주는 교육입니다. 창의성을 막연한 상상의 아이디어의 생성으로 이해하지 않고, 기존 지식과 경험을 새롭게 조합하는 능력으로 접근할 수 있는 교육입니다. 역으로 분해 그리고 조사 그리고 창의 공학적 관점으로서 순공학을 경험하게 되는 과정이 RRF 입니다. 이 구조는 발명이나 순공학 활동에 앞서 기초지식을 형성하는 단계로 활용할 수 있습니다.

분해 과정과 부품 정보를 사진, 도안, 표본액자, 스케치, 웹페이지 등 다른 산출몰로 정리하며 공학 활동안에서의 과정에 대한 기록을 진행합니다. 나아가 이 데이터는 다른 친구들 혹은 다른 나라에도 웹으로 연결될 수 있어 '공유'의 가치에서 교육적 효과를 발견할 수 있습니다.

모든 교육을 역공학으로 포커싱하고 연구 및 정리하는 것은 아닙니다.  다만, 공학이라는 학문이 실생활에서 쓰이는지 이론으로 설명하기 보다 각 가정에서 할 수 있는 교육에 대한 근거와 방법을 연구하고 나누는 것이 목표입니다. 

연구했던 역공학 분해 커리큘럼, 역공학 관련 컨텐츠, RRF-E 활동은 위 방항과 가치를 근거로 시작된 활동입니다. 다른 융합교육적 관점을 연결하여 발전 시킬 수 있습니다. 긴글 읽어주셔서 감사드립니다.  끝.