정보통신기술을 기반으로 효율적인 자원 활용과 기술 융합을 근간으로 진행되고 있는 4차 산업혁명시대 속에서 한국폴리텍II대학 인천캠퍼스가 ‘스마트 공장’으로 변화를 모색하고 있는 제조업 기술분야에서 ‘융합훈련 실습지원센터’(이하 러닝 팩토리)를 완비하며 기술융합교육을 진행하고 있어 눈길을 끌고 있다.

기존 기술교육에서는 학과별로 단일과제를 해결하는 것이 중심인 수업이 진행됐다.

과거 학과에서는 과제를 수행하면서 문제나 애로사항이 발생하면 해당 분야 전문가를 찾아 자문을 구하는 방식이었다.

그러나 러닝 팩토리는 단일학과 실습환경에서 벗어나 여러 학과가 동시에 활용하는 전체 공정 프로세스 기반 실습이 가능한 공간이다.

러닝팩토리에는 판금과 용접, 밀링, CNC 등의 뿌리기술 장비부터 정보통신, 제어, 3D프린터 등의 첨단 기술장치까지 갖추고 있다.

한 예로, 학생들이 드론을 만들기 위해 제품 다지인을 완성하면, CNC(공작기계)를 통해 제품 몸체(하우징)을 만들고, 적합한 날개를 3D프린터를 통해 제작한다. 여기에 동력장치와 무선 제어부를 연결하면 드론 목업이 탄생된다. 목업 드론은 각종 전자 측정기에 의해 기능의 적합성과 효율 검사 후 수정을 거쳐 완성된 드론으로 탄생된다.

기계 디자인부터 완성된 드론의 시험 성능 검사까지- 총괄 기술교육이 가능한 공간이 바로 ‘러닝 팩토리’이다.

김월용 학장은 “앞으로 스마트공장에 필요한 창의적인 기술인력은 단순한 기술 숙련공이 아니라 전체 공정을 이해하고 제품 생산에 문제가 되는 부분을 해결할 수 있는 기술공정 마스터”라며, “4차 산업혁명시대를 열어가는 학생들은 운동장을 넓게 활용하는 축구선수처럼 ‘기술운동장’을 넓게 쓸 줄 아는 올라운드 플레이어 기술교육이 필요하다”고 강조했다.

김 학장을 만나 러닝 팩토리 교육시스템의 도입부터 앞으로 운영 방향까지 대해 자세히 들어봤다.

인천캠퍼스는 러닝 팩토리 시스템을 왜 도입했나.

4차 산업혁명시대에 기업에서는 새로운 기술을 숙련기술에서 융합기술 해결능력을 요구하고 있다.

이에 우리 대학에서는 러닝 팩토리(융합기술지원센터)실에 대한 필요성을 느꼈고, 학과 간 융합할 수 있는 시설 장비를 위해 지난해 4월 기획해 약 5개월의 공사 및 리모델링을 거쳐 2018년 12월 오픈했다.

러닝 팩토리실을 구축함으로써 학생들이 디자인한 ‘드론’이 우리대학 전 학과 학생들의 손을 거쳐 완제품으로 탄생하는 일련의 과정을 직접 경험할 수 있게 된 것이다.

러닝 팩토리의 교육과정(구성)은 어떻게 편성됐나.

실제 산업현장을 기반으로 하는 학습환경으로 연구주제에 대해 직접 시범공정을 운영할 수 있는 생산시설을 갖춘 산업현장과 유사한 실습공간으로 통합형 실습장이다.

즉 이론과 실습교과 수행을 제조 현장 및 동일한 생산과정에 대한 학습체험이 가능하도록 실제 제품 생산 환경을 조성한 시설을 말한다.

러닝 팩토리실을 활용한 교육은 올해 상반기에는 안전교육, 융합과제 해결 중심의 교육을 진행했다.

2학기에는 융합프로젝트세미나 교과를 개설하여 여러 학과 학생이 함께 과제를 해결하고, 학과 교수 또한 함께 참여하는 교과목들을 중점 운영할 계획이다. 즉, 정보통신시스템학과, 산업디자인과, 기계시스템과 교수1명씩 함께 수업을 진행하는 융합교과 운영을 통해서 과제융합뿐만 아니라 교수자 융합도 가능하다는 점이다.

기존 기술실습과정과 러닝 팩토리의 가장 차이점은

기존 실습장과의 가장 큰 차이는 전통적인 칸막이식 학과 운영에서 벗어나 여러 학과의 학생들이 한 곳에서 프로젝트 실습이 가능하다는 점이다. 예를 들어 모형제작 실습 시 디자인, 설계, 가공 및 조립, 제어, 검사 등의 순서에 의해 진행된다. 이러한 공정은 디자인의 경우 산업디자인과 학생들이, 설계·가공·조립 등의 경우 기계시스템과 학생들이, 전기전자 등 회로관련의 경우 정보통신과 학생들이, 기능을 제어하는 부분의 경우 메카트로닉스 학생들이 진행하는 등 각 학과의 학생들이 본인의 전공 분야 외 실습과정에 함께 참여함으로써 전체 제작 공정에 대한 안목을 넓히는 데 큰 도움이 될 것으로 보인다.

또한 현장에서 시제품과 유사한 수준의 제품 개발을 통해 설계, 가공, 후 가공, 도장, 조립공정이 가능한 실습환경제공과 단일학과 중심의 제작환경에서 타 전공 실습을 동시에 경험이 가능하도록 현장적응력을 높이고 종합사고 능력을 확장시킬 수 있다. 산업체, 교수, 학생과의 유기적 네트워크 학습이 가능한 환경이다.

지역주민을 위해 개방된 교육과정 연계시스템은 있는가.

인천시민 모두에게 개방된 점도 주목할 만 하다. 실제 작업현장과 흡사한 실습장을 외부에 개방해 기업 관계자를 비롯한 시민들이 직접 시범공정을 지켜보고 학생 및 교수진들과 자유롭게 의견을 공유할 수 있도록 하기 위함이다.

인천시교육청도 지역의 우수한 교육시설의 설립을 반겼다.

도성훈 인천교육감은 인천캠퍼스와 업무협약을 통해 ▲인천지역의 학생을 위한 진로교육 프로그램 교류 협력 ▲4차 산업혁명과 연계된 중·고등학생을 위한 진로직업체험 교육 협력 ▲교사 대상의 진로지도 연수 프로그램 운영 및 진로체험 홍보에 대하여 협력하기로 했으며 이를 위해 ‘러닝팩토리’의 적극적인 역할을 기대한다고 밝혔다. 현재 지역창업체험센터를 운영해 지역 중·고등학생 및 교사 380명을 대상으로 융복합교육프로그램을 제공하고 있다.

인천캠퍼스는 희망 고등학교를 대상으로 현장체험학습 프로그램과 다양한 학교 견학 기회를 제공하고 있다. 지역사회의 다양한 진로체험과 프로그램을 관리하기 위해 교육부가 운영하는 플랫폼 ‘꿈길’을 통해서 신청하면 희망학교까지 스쿨버스도 배차받을 수 있다.

현재 운영하고 있는 러닝 팩토리에 추가로 도입해야 하는 기계와 시스템은.

하드웨어적인 측면에서는 향후 5축가공기 및 가상 용접기를 추가로 구입할 예정이며, 스마트팩토리 시스템을 구입해서 자동화 생산라인을 추가로 구성을 통해 설계, 가공부터 자동화 생산 라인까지 원스톱 라인을 구축해야 한다.

소프트웨어적인 측면에서 역시 밀레니엄 세대에 성장한 학생들의 창의력 기반 학습 시스템 구축을 위해 실험 실습 방식을 단일과제 중심에서 융합, 복합 방식의 실습을 위한 과제 개발을 통해 활용성을 증대할 계획이다.
 

인천캠퍼스에서 계획하고 있는 스마트팩토리 시스템은.

우리 대학에 구축된 러닝 팩토리(융합실습지원센터)는 제조기반이다.

2020년 신설을 하게 되는 스마트팩토리학과는 하이테크 과정으로 대졸자를 대상으로 하는 과정을 준비 중에 있다.

스마트팩토리 학과의 러닝 팩토리 실습실을 구축하는 과정에서 현재 구성된 융합실습지원센터와 연계되는 스마트 공정라인이 구축되면 주문, 기획, 설계, 생산, 배송 시스템의 전 공정을 학습할 수 있는 국내 최초의 스마트제조 러닝 팩토리 공간이 구축될 것이다.



러닝팩토리 교육의 성공을 위해 한마디.

교육환경이 변하고 있다.

잃어버린 일자리를 찾는 것이 아니라 새로운 기술, 새로운 직업을 제안하는 것이 학교의 책무인 것이다.

과거 교과목별 교육이 학생들에게 통합적 사고능력 형성에 제한적인 상황에서 4차산업혁명시대는 다양한 통합적 사고능력을 요구하는 시대이므로 환경과 시스템의 변화가 요구되고 있다. 이런 변화에 폴리텍형 러닝 팩토리는 환경과, 제도, 교원의 선결 과제가 필요할 것으로 보인다.

환경적인 측면에서 융합실습이 가능한 융합실습형 러닝 팩토리 구축이 필요하다는 점이다. 제도적인 측면에서는 러닝 팩토리의 운영을 위한 직제와 예산, 인력을 보완 해주어야 한다. 마지막으로 러닝 팩토리 정착을 위해 교수진의 역할이 다른 분야와 융합할 수 있도록 역량개발을 위한 다양한 연수기회를 제공해야 학생교육에 활용성이 확대될 것이다.

끝으로 10년 동안 취업률 평균 80%를 유지해온 우리 대학이 실업난과 기술혁신 시대의 대안일 수 있다./인천=박창우기자 pcw@