엄마쌤과 함께하는 커넥트 LV.1   

[교재 확인하기]

커넥트 1단계에서 만들어볼 로봇입니다. '아기돼지 도니'부터 '공룡로봇 티라'까지 총 12가지 로봇을 만나보세요. 
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[핀툴 사용법 익히기]

본격적인 조립을 시작하기 전에 핀툴 사용법을 먼저 익혀봅니다. 몇 번 해보면 금방 손에 익는답니다. 👍

핀툴의 양쪽 끝은 각각 다른 형태의 핀에 사용하도록 용도가 구분되어 있습니다.

2단핀, 3단핀 등의 락핀을 사용할 때와 듀얼핀을 사용할 때는 핀툴의 방향이 다르니 확인해주세요!

1. 조립하고자 하는 핀을 핀툴에 끼웁니다.

2. 조립을 원하는 위치(블럭의 구멍)에 핀을 끼워 넣습니다.

3. '딸깍' 소리가 날 때까지 오른쪽으로 돌립니다.

4. 핀툴을 살짝 비틀어 블럭에서 꺼냅니다.

[커넥트 e-매뉴얼 바로가기]

커넥트 로봇에 대한 자세한 내용을 e-매뉴얼에서 확인하실 수 있습니다.

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[1단계 로봇 조립하기]

각 로봇 조립 시 주의해야 할 사항과 함께 알아보면 좋을 탐구 내용을 소개합니다. 

자세한 조립 방법은 교재를 참고해주세요! (* 조립하기에 기재된 번호(#)는 교재 상의 조립 순서입니다.)

   01. 아기 돼지 도니    

조립방법이 설명된 페이지 상단에는 블럭의 구멍 갯수를 셀 수 있도록 이미지가 삽입되어 있습니다.

교재에 안내된대로 블럭과 핀을 조립합니다.

#8. 많은 블럭과 핀이 조립되는 구간에서는 각각의 위치를 다시 한 번 정확히 확인하여 조립합니다. 조립도를 보는 방법에 아이들이 익숙해질 수 있도록 함께 천천히 진행합니다. 

   02. 아기새로봇 버디    

#1. 배터리블럭에 배터리를 넣고 몸통 조립을 시작합니다. (* 완성한 후에는 배터리블럭의 뚜껑을 열기가 어려워요.)

#9. 모터블럭을 조립할 때 주의사항입니다.

   ✔ 모터블럭은 조립하기 전에 꼭 기준을 맞춰야 합니다. 

       모터블럭의 몸체와 돌아가는 휠에는 각각 작은 홈이 있는데요. 이 부분이 맞닿도록 휠을 돌려 위치를 조정해줍니다. 

        * 휠을 돌릴 때는 핀툴을 이용하세요.  

#10 ~ 11. 기준점을 맞춘 후 핀이 조립되는 위치에 주의하면서 양 다리를 조립합니다.

        * 양쪽을 모두 조립한 후 정면에서 확인했을 때, 한 쪽 발은 땅에 딛고 있고, 다른 쪽 발은 살짝 들려 있어야 합니다.

로봇이 어떻게 스스로 움직일 수 있을까요? 

전기 에너지를 기계 에너지로 변환해 '회전운동'을 하는 모터 덕분인데요, 어떤 원리로 모터가 작동하는지 알아보겠습니다.

📌 모터의 작동 원리

모터가 돌아가는 원리는 서로 다른 극끼리는 당기고, 같은 극끼리는 밀어내는 자석의 힘을 이용한 것입니다. 

✔ 모터 안에는 두 가지 중요한 부분이 있습니다. 

1. 움직이지 않는 부분(고정자) : 이 부분에는 강한 자석이 있습니다.

2. 돌아가는 부분(회전자) : 이 부분에는 전선으로 만든 코일이 있습니다. 

✔ 모터가 작동하는 방법은 다음과 같습니다.

1. 전기를 코일에 보내면, 코일이 일시적으로 자석이 됩니다.

2. 이 코일(자석)은 고정된 자석과 서로 밀고 당기는 힘이 생깁니다.

3. 이 힘 때문에 코일이 돌아가기 시작합니다.

4. 코일이 계속 돌아갈 수 있도록, 전기의 방향을 계속 바꿔줍니다.

이렇게 해서 모터는 계속 돌아가게 됩니다.

모터는 선풍기, 장난감 자동차, 세탁기 등 우리 주변의 많은 곳에서 사용됩니다. 

   03. 물개로봇 토토    

#5. 4번 꼬리를 조립한 후 몸체를 돌려 반대쪽에 머리를 조립합니다. 

#10. 앞다리를 움직이게 해줄 모터블럭을 조립할 때 주의사항입니다.

     ✔ 모터블럭은 조립하기 전에 꼭 기준을 맞춰야 합니다. * 휠을 돌릴 때는 핀툴을 이용하세요.  

#12. 기준점을 맞춘 후 핀이 조립되는 위치에 주의하면서 양 다리를 조립합니다.

   04. 토끼로봇 로빗    

#6. 토끼의 뒷다리가 되어줄 모터블럭을 조립할 때 주의사항입니다.

     ✔ 모터블럭은 조립하기 전에 꼭 기준을 맞춰야 합니다. * 휠을 돌릴 때는 핀툴을 이용하세요.  

#8 ~ 9. 모터블럭 양쪽에 뒷다리를 조립합니다. 이 때, 핀이 조립되는 위치에 주의합니다.  고무줄도 잊지 않고 끼워줍니다. 

   05. 원숭이로봇 우키    

#1. 원숭이의 양팔을 움직이게하는 모터블럭을 조립할 때 주의사항입니다.

     ✔ 모터블럭은 조립하기 전에 꼭 기준을 맞춰야 합니다. * 휠을 돌릴 때는 핀툴을 이용하세요.  

#10. 왼팔이 되어줄 슬라이드블럭을 모터에 조립할 때 핀과 블럭의 구멍이 고정되는 위치를 확인합니다. 

#14. 오른팔 슬라이드블럭도 조립합니다. 이 때, 블럭을 고정하는 위치가 왼팔과 다르니 정확히 확인해주세요. 

원숭이 로봇 우키는 손으로 줄을 잡고 이동할 수 있어요. 만약 평범한 줄이 아닌 전선을 잡으면 어떻게 될까요? 혹시 감전되지는 않을까요? 그러고 보니 전선 위에 앉아 있는 새들이 감전되지 않는 이유가 궁금해집니다.

📌 전기가 흐르는 원리

전기를 물에 비유하면 쉽게 이해할 수 있습니다.

1. 전기의 힘 (전압)

전압은 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르는 물의 힘과 같아요.

예를 들어, 산 위의 물이 아래로 내려오는 것처럼 전기도 힘이 있는 곳에서 없는 곳으로 흘러요.

2. 전기의 양 (전류)

전류는 실제로 흐르는 전기의 양이예요.

이것은 파이프를 통해 흐르는 물의 양과 비슷해요.

3. 전기가 흐르는 길 (전선)

전류는 실제로 흐르는 전기의 양이예요.

이것은 파이프를 통해 흐르는 물의 양과 비슷해요.

✔ 전기가 흐르는 과정 

1. 건전지나 콘센트가 전기의 힘(전압)을 만들어요.

2. 이 힘 때문에 전기가 움직이기 시작해요.

3. 전기는 전선을 따라 흘러요.

4. 전기가 흐르면서 전구를 밝히거나 장난감을 움직이게 해요. 

📌 전선 위의 새가 안전한 이유

1. 전기가 흐를 길이 없어요. 

 : 전기는 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르려고 하는데, 새는 한 전선에만 앉아 있어서 전기가 흐를 길이 없어요. 마치 물이 평평한 곳에서 흐르지 않는 것과 같아요.

2. 전기는 쉬운 길로 가요.

 : 전기는 가장 쉬운 길로 흐르는데, 새의 몸은 전기가 지나가기 어려워요. 그래서 전기는 새를 지나지 않고 전선을 따라 계속 흘러요.

3. 새는 땅에 닿지 않아요.

 : 전기가 흐르려면 시작점과 끝점이 있어야 해요. 새는 전선에만 앉아 있고 땅에 닿지 않아 안전해요.

✔ 주의할 점

• 만약 새가 두 개의 다른 전선을 동시에 만지면 위험할 수 있습니다.

• 또는 새가 전선과 땅을 동시에 만지면 감전될 수 있습니다.

전기는 우리 생활에 꼭 필요하지만 위험할 수도 있어요. 그래서 항상 조심해야 해요!

   06. 개구리로봇 크록    

#4. ✔ 모터블럭은 조립하기 전에 꼭 기준을 맞춰야 합니다. * 휠을 돌릴 때는 핀툴을 이용하세요.  

#10. 오른쪽 뒷다리를 조립할 때, 핀과 블럭이 고정되는 위치를 확인합니다.

#14. 왼쪽 뒷다리도 핀이 조립되는 위치에 주의하여 만들어줍니다.

   07. 강아지로봇 몽이    

#1. ✔ 모터블럭은 조립하기 전에 꼭 기준을 맞춰야 합니다. * 휠을 돌릴 때는 핀툴을 이용하세요.  

#12. 왼쪽 뒷다리를 몸통에 조립할 때, 핀과 블럭이 고정되는 위치를 확인합니다.

#14. 오른쪽 뒷다리도 핀이 조립되는 위치를 확인하여 몸통에 조립합니다.

   08. 배틀로봇 어퍼  

#1. ✔ 모터블럭은 조립하기 전에 꼭 기준을 맞춰야 합니다. * 휠을 돌릴 때는 핀툴을 이용하세요.  

#4. 모터케이블을 모터에 꽂은 후 블럭을 조립합니다.

#10. 바퀴에 블럭을 조립할 때 핀이 고정되는 위치를 정확히 확인합니다.

배틀로봇은 두 대 이상의 로봇이 서로 싸우는 경기를 위해 만들어진 로봇입니다. 이 로봇들은 상대를 파손시키거나 무력화하는 것을 목표로 다양한 무기와 전략을 사용하며, 조종자가 원격으로 조종합니다. 

📌 배틀로봇의 특징

• 형태 : 대부분 바퀴를 가진 차량 형태로 설계되며, 공격 무기로는 회전형 칼날, 들어올리기 창지, 화염 방사기 등이 사용됩니다.

• 구동 방식 : 일반 차량과 달리 좌우 바퀴가 독립적으로 움직여 방향을 전환하며, 장애물을 피하거나 빠르게 회전할 수 있습니다.

• 체급 분류 : 경기의 공정성을 위해 로봇의 무게에 따라 체급이 나뉩니다. 예를 들어 75g의 플리급부터 340lb(약 154kg)의 슈퍼헤비급까지 다양한 체급이 존재합니다.

📌 배틀로봇 경기 

• 배틀로봇 경기는 1987년 미국에서 시작된 Critter Crunch가 최초로 알려져 있으며, 이후 'Robot Wars'와 같은 TV 프로그램을 통해 대중적인 인기를 얻었습니다.

• 미국에서 열리는 BattleBots World Championship, 국내에서 개최되는 국제로봇콘테스트(IRC) 등의 대회가 치러지고 있습니다.

• ✔ G-PRC (Global Pro Robot Championship) 대회 : 프로보 로봇 부품을 사용한 창작 로봇으로 기량을 겨루는 대회입니다.

배틀로봇은 단순한 경기뿐만 아니라 과학 교육과 기술 개발에도 기여하며, 창의력과 공학적 사고를 키울 수 있는 흥미로운 활동으로 평가받고 있습니다. 

   09. 보행로봇 워로우  

#1. ✔ 모터블럭은 조립하기 전에 꼭 기준을 맞춰야 합니다. * 휠을 돌릴 때는 핀툴을 이용하세요.  

#6. 모터에 왼발을 조립할 때, 블럭과 핀의 정확한 위치를 확인합니다. 로봇의 정상적인 움직임에 중요한 순서입니다.

#10. 반대쪽 모터에도 블럭과 핀의 정확한 위치를 확인하여 오른발을 조립합니다. 

우리가 흔히 사용하는 건전지로도 감전될 수 있을까요?

일반적인 경우, 대부분의 건전지(AA, AAA 등)는 1.5V와 같은 낮은 전압을 가지고 있어, 인체를 통해 전류가 흐르기 어렵습니다. 이는 인체의 저항이 높기 때문입니다. 따라서 평소 건전지를 손으로 만지거나 사용하는 상황에서는 감전 위험이 거의 없습니다.

📌 감전이 가능한 경우

✔ 직렬 연결

 : 여러 개의 건전지를 직렬로 연결하면 전압이 합산됩니다. 예를 들어 1.5V 건전지 8개를 직렬로 연결하여 12V가 되면, 젖은 손이나 상처 있는 피부로 만졌을 때 불쾌감을 느낄 수 있으므로, 가능하면 절연 테이프나 고무 장갑을 착용해 안전을 확보하는 것이 좋습니다. 

✔ 젖은 환경

: 물에 젖은 손으로 건전지를 만지면 인체 저항이 낮아져 전류가 흐를 가능성이 높아집니다. 특히 물은 전기를 잘 전도하기 때문에 위험할 수 있습니다. 

✔ 특수한 상황

: 건전지를 입에 넣거나 피부의 민간함 부위(예: 혀)에 접촉하면 약한 전류를 느낄 수 있습니다. 이는 해당 부위의 저항이 낮기 때문입니다.

일반적인 사용 환경에서는 건전지로 감전될 가능성이 거의 없지만, 직렬 연결이나 젖은 환경, 특수한 상황에서는 주의가 필요합니다. 안전을 위해 건전지를 올바르게 사용하고 보관하는 것이 중요합니다.

   10. 땅굴로봇 터보  

#4 ~5. 모터케이블을 모터에 먼저 꽂은 후 조립합니다. 

#11 ~ 19. 굴착기 헤드 조립에는 여러 개의 블럭과 핀이 사용됩니다. 교재를 참고하여 천천히 조립해주세요.

터널을 뚫는 굴착기의 원리가 궁금해요!

📌 터널을 뚫는 큰 기계: TBM

터널을 뚫을 때 사용하는 커다란 기계를 TBM(Tunnel Boring Machine, 터널 보링 머신)이라고 해요. 이 기계는 아주 크고(기차보다 커요!) 튼튼한 드릴처럼 생겼어요. 터널을 만들 때 땅을 파고, 터널의 벽도 튼튼하게 만들어주는 똑똑한 기계랍니다.

📌 어떻게 터널을 뚫을까요? 

1. 땅을 파요 (굴착)

 : TBM의 앞부분에는 커다란 원형 칼날(커터헤드)이 있어요. 이 칼날이 빙글빙글 돌면서 땅이나 바위를 긁어내고 파내요.

2. 파낸 흙을 치워요 (버력 처리)

 : 땅을 파면 흙과 돌이 많이 나오겠죠? TBM은 이 흙과 돌(버력이라고 해요)을 뒤쪽으로 보내서 밖으로 꺼내줘요. 마치 청소기로 먼지를 빨아들이는 것처럼요.

3. 터널 벽을 튼튼하게 만들어요 (터널 구조물 시공)

 : 땅만 파면 터널이 무너질 수도 있어요. 그래서 TBM은 콘크리트 블록(세그먼트라고 해요)을 터널 벽에 붙여서 튼튼한 터널을 만들어줘요.

4. 계속 앞으로 나가요 (연속 작업)

 : TBM은 땅을 파면서 동시에 흙을 치우고, 벽을 만들면서 계속 앞으로 나가요. 이렇게 하면 긴 터널도 안전하고 빠르게 만들 수 있어요!

📌 왜 TBM이 좋을까요? 

✔ 안전해요 : 예전에는 폭발물을 사용해서 터널을 팠는데 위험했어요. TBM은 더 안전하게 터널을 만들 수 있어요.

✔ 환경에 좋아요 : 주변 환경에 피해를 덜 주면서 터널을 만들 수 있어요. 

✔ 빠르고 효율적이예요 : 한 번에 여러 가지 일을 하니까 시간이 절약돼요.

TBM 덕분에 우리가 자동차로 달리는 긴 터널이나 지하철 터널이 만들어질 수 있답니다!

   11. 거미로봇 타란튤  

#3. ✔ 모터블럭은 조립하기 전에 꼭 기준을 맞춰야 합니다. * 휠을 돌릴 때는 핀툴을 이용하세요.  

#4. 모터블럭 두개를 서로 반대 방향을 보도록 놓고 블럭을 조립합니다. 모터의 방향에 주의해주세요.

#6. 타란튤의 머리 부분을 조립할 때 블럭과 핀의 위치에 주의합니다.

#13~20. 타란튤의  다리를 조립할 때 블럭과 핀의 위치에 주의합니다. 정확한 위치에 조립해야 다리를 움직일 수 있습니다.

   12. 공룡로봇 티라  

#1. ✔ 모터블럭은 조립하기 전에 꼭 기준을 맞춰야 합니다. * 휠을 돌릴 때는 핀툴을 이용하세요.

#7 ~ 8. 티라의 머리를 조립할 때 블럭과 핀의 위치를 확인해주세요.

#20. 티라의 다리를 조립할 때 블럭과 핀의 위치에 주의합니다. 티라의 움직임에 중요한 단계입니다.

커넥트 1단계 12개 로봇을 모두 만들어보셨나요? 내가 원하는 창작 로봇도 만들어보세요. 

커넥트 2단계에서 다시 만나요!