전기전자/정보통신

전자정보통신학회지_2023.4 소특집 (p268)

전자공작을 추천한다
미래의 기술자를 육성하는 전자공작 붐을 재현

소특집을 편집하며
편집팀 리더 미키 테쓰야(三木 哲也) 씨

전자공작은 국내외 방송을 수신하는 BCL이나 아마추어 무선이 보급되기 시작한 1960년대에 수신기나 송신기를 경제적으로 자체 제작할 필요에서 생겨났다고 말할 수 있다. 당시는 진공관 시대로, 고전압이 필요했고 부품이 크고 금속가공도 필수였다. 1970년대에 들어서자 저전압으로 안전하게 다룰 수 있는 트랜지스터의 가격이 저렴해지면서 전자회로 제작 기사 등도 트랜지스터로 옮겨갔다.

1975년에 일본의 아마추어 무선은 30만국이 넘으면서 미국을 제치고 세계 1위에 올랐다. 학교 동아리 활동에서도 전자공작이 급속하게 보급되었다. 또한 1980년대 말부터는 PIC 마이크로컴퓨터를 비교적 쉽게 이용할 수 있게 되면서 전자공작의 대상이 크게 확대되었다.

1974년에 발명학회가 회장이었던 고 이부카 마사루(井深大)의 제창으로 ‘소년소녀 발명 클럽’이라는 초중학생들의 제작 교실을 시작했다. 그 이래 전국적으로 많은 아이들과 그 이상의 지도 선생님들이 제작에 관심을 갖게 되었다. 이처럼 교실에서 이루어지는 전자공작은 안성맞춤인 수단이었다.

이를 통해 전자공작의 저연령화가 이루어졌고, 아울러 부모와 아이들이 함께 전자공작을 즐기는 풍조도 생겨났다. 또한 아이들이 쉽게 조립할 수 있는 전자공작 키트가 상품으로 나오는 계기도 되었다.

그러나 1980년대 후반에 ‘이과 기피, 이과 이탈’ 현상이 널리 퍼지게 되었다. 그 요인에 대해서는 다양한 분석이 있었다. 그 중에서도 ‘고도의 기술을 자연스럽게 누릴 수 있는 사회가 되면서 기술에 대한 관심이 줄어든 결과, 과학기술을 지향하는 사람이 감소하고 있다’는 설이 유력시되었다. 한편, 학교 교육 상의 요인으로 초등학교 교사들의 이과 이탈도 지적되었다.

이 사태에 대한 대책으로서 문부과학성은 중고등학생의 과학기술에 대한 관심을 높이는 사업으로 ‘사이언스 파트너십 프로젝트(SPP)’, 뛰어난 과학교육을 실시하는 고등학교를 대상으로 ‘슈퍼 사이언스 하이스쿨(SSH)’을 2002년에 시작했다. 또한 ‘중고등학생의 과학연구 실천 활동 추진 프로그램’, ‘과학의 고시엔’ 등 다양한 프로그램이 대학 등의 협력 하에 실시되었다.

이를 전후로 이공계학회나 협회, 기업에 의해 과학기술에 대한 관심을 높이는 과학교실이나 제작교실 등이 많이 열리게 되었다. 전자정보통신학회가 1996년에 시작한 ‘초, 중, 고등학생의 과학실험교실’도 그 일환이다. 이와 같은 대책에서도 전자공작이 유효한 수단으로 활용되었다.

2010년대에 들어서면서 Arduino, Raspberry Pi 등 소형/저가의 마이크로컴퓨터 기판이 보급되었고, 2010년대 중반에는 교육용 간이 Micro:bit이나 IchigoJam 등 초소형 마이크로컴퓨터 기판이 출현함으로써 프로그래밍 입문과 함께 전자공작의 다기능화에 기여했다.

최근에는 자신이 설계한 프린트 기판을 통신판매로 단시간에 저가로 입수할 수 있게 되었고, 3D 프린터의 보급으로 자신이 생각한대로 가공물을 쉽게 만들 수 있게 되었다. 또한 오실로스코프 등의 측정기 가격이 저렴해지면서 제조 환경이 크게 진전되었다. 그리고 실제 체험을 동반하는 STEAM 교육을 중시하면서 STEAM의 요소를 많이 포함하고 있는 전자공작의 역할이 높아지고 있다.

본 소특집에서는 이공계 인재 육성에 기여하고, 최근에 다양화/고도화되고 있는 전자공작에 대해 학생 입장, 교육연구에 종사하는 학회, 전문학교, 대학의 입장, 그리고 보급에 공헌하고 있는 교재, 출판, 이벤트 개최의 입장 등 각각의 측면에서 사례나 최신 동향을 소개했다. 관심 있는 독자나 지도자에게 조금이나마 도움이 되기를 기대한다.

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