디지털 미래영재학교 3D 프린터반 1(디미영 1)

? 게임보다 더 재미있는 3D 세상, 누구나 멋진 발명가가 될 수 있답니다!
?디미영? 시리즈 첫 번째 책인 『디지털 미래영재학교 3D 프린터반 1』은, 아이들이 직접 상상하고 설계한 로봇 팔과 슈퍼카가 서서히 프린터에서 모습을 드러내는 과정을 따라갑니다. 컴퓨터 화면 속 아이디어가 손에 잡히는 실물이 되는 순간 아이들은 놀라워하며 감탄하고, 친구와 기쁨을 나누면서 자신감을 키워 가요.
3D 모델링은 이제 더 이상 특별한 기술이 아니에요. 이 책은 팅커캐드처럼 쉽고 직관적인 도구를 활용해 아이들이 처음부터 차근차근 따라 할 수 있도록 쉽고 재미있게 구성되었습니다. 기초 개념부터 실전 프로젝트까지, 실제 교실에서 검증된 수업 흐름에 따라 아이들 스스로 설계하고 만들며 배우는 과정을 자연스럽게 경험하게 되지요. 그 과정에서 아이들은 단순한 기술 습득을 넘어 생각하는 힘, 문제를 해결하는 힘, 나만의 방식으로 표현하는 힘을 기를 수 있어요. 실패에 주저하지 않고 다시 도전하면서, 창의적으로 사고하고 끝까지 해내는 힘이 길러져요.
이 책은 아이들의 손끝에서 상상이 현실로 이어지는, 디지털 시대 새로운 배움의 출발점이에요. 어린이 여러분의 생각과 세상을 연결하는 시작점이 되어줄 거예요. 팅커캐드로 여러분의 상상력을 마음껏 펼쳐 보세요.


? 3D 프린터란 무엇이고, 무엇을 할 수 있나요?
3D 프린터를 사용하면 우리 주변에서 쓸 수 있는 다양한 물건을 만들 수 있어요! 게다가 필요한 조건에 딱 맞는 모양으로 말이죠. 앞으로 3D 프린터반에서 모델링을 배울 거예요! 모델링이란, 컴퓨터에서 3D 프린터가 출력할 물건을 디자인하는 과정이에요. 내가 디자인한 모델을 출력하면 실제 물건이 되기도 하고, 멋진 아이디어를 표현할 수도 있답니다.
ㆍ액세서리 만들기 : 3D 프린터로 반지, 목걸이, 팔찌 같은 예쁜 액세서리를 만들 수 있어요!
ㆍ의료 기기 : 3D 프린터로 의료용 인공 팔ㆍ다리나 치과용 맞춤 틀을 만들 수 있어요.
ㆍ전자부품 만들기 : 로봇이나 전자 장치를 만들 때 필요한 작은 부품을 미리 만들어 실험할 수 있어요.
ㆍ맛있는 음식 만들기 : 초콜릿이나 케이크 장식은 물론 인공 소고기와 같은 것을 만들 수도 있어요.
ㆍ옷과 신발 만들기 : 신발 밑창이나 운동화, 패션 디자인용 옷을 만들 때도 사용돼요.
ㆍ자동차와 비행기 만들기 : 자동차 부품, 자전거, 심지어 비행기 부품도 만들 수 있어요!
ㆍ집과 건물 짓기 : 3D 프린터로 벽돌이나 건축 자재를 만들어 집을 짓기도 해요.
ㆍ화성 거주지 만들기 : 우주 탐사를 준비하며 3D 프린터로 화성에서 살 집을 연구하고 있어요!


? 컴퓨터로 3D 물건을 만들 수 있는 프로그램, 팅커캐드
팅커캐드(Tinkercad)는 컴퓨터로 3D 물건을 만들 수 있는 멋진 프로그램이에요. 마치 레고 블록을 쌓는 것처럼 간단하게 3D 모델을 만들 수 있답니다. 팅커캐드로는 3D 모델을 만들 수 있을 뿐만 아니라, 간단한 전자 회로도 설계하고, 블록 코딩으로 프로그래밍도 배울 수 있어요.
팅커캐드는 여러분의 생각보다 훨씬 더 다양한 곳에서 활용되고 있답니다! 지금 유럽우주국(ESA)과 에어버스 재단에서는 '문캠프 챌린지(Moon Camp Challenge)'라는 엄청난 프로젝트를 진행하고 있대요! 학생들이 직접 팅커캐드를 사용해서 달 기지를 3D로 설계하는 프로젝트인데, 정말 멋지지 않나요? 무려 39개국에서 5,354명의 학생들이 참여했다고 하니, 그 인기가 어마어마하다는 걸 알 수 있죠?


? 누구나 따라 할 수 있는 다섯 가지 구성으로 AI 리터러시를 쉽게 키워요
① 만화 : 생성형 AI를 활용해서 그렸어요. 아홉 가지 주제로 나눠서 3D 프린터를 쉽게 이해할 수 있도록 구성했어요. 등장인물들의 이야기를 따라가다 보면 개념과 재미를 함께 느낄 수 있어요.
② 등장인물 소개 : MBTI와 교육 과정의 핵심 역량을 바탕으로 이 책에 등장하는 캐릭터를 소개해요. 이 책 속 캐릭터 중 나와 가장 닮은 친구를 찾아보세요!
③ 3D 프린터를 위한 첫걸음 : 3D 프린터를 활용하는 방법과 3D 프린터로 실제 물건을 만드는 과정을 정리했어요. 나만의 아이디어를 모델링할 수 있는 활동을 미리 소개해요.
④ 실습 과정이 담긴 디미영 톡톡 : 3D 프린터반 친구들이 로키의 도움을 받아 3D 물건을 만들 수 있는 프로그램인 팅커캐드(Tinkercad)를 배워요. 각자 원하는 것을 만들기 위해 실습하고 완성하는 과정을 담았어요.
⑤ 쓰로인훈쌤의 꿀팁 대방출 & 쓰로일훈쌤의 꿀팁 대방출 : 3D 프린터반 친구에게 팅커캐드 프로그램을 소개해요. 기본 기능과 활용 범위는 물론이고 흥미로운 이야기도 들려줘요. 다양하게 활용할 수 있는 고급 정보가 가득해요.


? 《디지털 미래영재학교 3D 프린터반 1》 본문에서
(43쪽) 팅커캐드를 사용하려면 먼저 회원가입을 해야 해요. 13세 미만 친구들은 부모님이나 선생님의 도움이 필요할 수 있어요. 회원가입을 하고 나면, 자유롭게 3D 모델을 만들 수 있답니다. 간단한 도형들을 이용해서 복잡한 물건도 만들 수도 있어요. 팅커캐드는 학교 수업에서도 많이 사용돼요. 선생님들이 '수업'이라는 기능을 만들어서 여러분에게 재미있는 과제를 내줄 수도 있어요. 여러분이 만든 작품은 3D 프린터로 출력할 수도 있어요. 상상 속의 물건을 실제로 만들어 볼 수 있다니, 정말 신기하지 않나요?

(60쪽) 팅커캐드에서 Ctrl+D는 '복제' 기능을 실행하는 단축키예요. 마치 쌍둥이처럼 똑같은 도형을 여러 개 만들 때 아주 유용해요. 똑같은 도형을 여러 개 만들어야 할 때, 하나하나 만들면 시간도 오래 걸리고 힘들잖아요? 하지만 Ctrl+D를 사용하면 순식간에 뿅! 하고 복사할 수 있답니다. 마치 마법 같죠?

(76쪽) SVG 파일은 그림을 표현하는 파일 형식 중 하나인데, 팅커캐드에서 불러와서 3D 모델로 바꿀 수 있답니다. 마치 평면 그림에 마법을 부려서 입체로 만드는 것과 같아요! 인터넷에서 마음에 드는 이미지를 찾아 SVG 파일로 변환하면 팅커캐드에서 3D 모델로 불러올 수 있어요. 직접 그린 그림도 사진으로 찍어서 SVG 파일로 변환하면 팅커캐드에서 사용할 수 있 답니다. SVG 파일을 활용하면 3D 모델링을 처음 배우는 저학년 친구들도 쉽고 재미있게 3D 프린팅을 경험할 수 있어요. 예를 들어, 좋아하는 캐릭터 그림을 SVG 파일로 변환해서 팅커캐드로 불러온 후, 3D 프린터로 출력하면 나만의 멋진 캐릭터 피규어를 만들 수 있겠죠?

(98쪽) 3D 프린터로 화성에 집을 짓는 시대. 미국항공우주국(NASA)은 3D 프린팅 기술을 활용해 화성에 지을 주택을 주제로 한 챌린지를 열었대요! AI 스페이스팩토리(AI SpaceFactory) 회사에서 화성에 지을 수 있는 멋진 원통형 집을 디자인했는데, 그 이름이 바로 MARSHA(마샤)래요. 마샤는 화성의 혹독한 환경, 예를 들면 엄청나게 추운 날씨, 먼지 폭풍, 방사능으로부터 사람들을 안전하게 보호할 수 있도록 설계되었대요.

(116쪽) D 프린터로 만든 인공 팔ㆍ다리는 기존의 인공 팔·다리보다 훨씬 더 가볍고 튼튼하며, 움직임도 자연스러워서 환자들의 삶의 질을 크게 향상시켜 줄 수 있어요. 3D 프린터로 인공 팔ㆍ다리를 만드는 과정은 먼저 환자의 몸을 3D 스캐너로 스캔하여 3D 모델을 만드는 데서 시작해요. 그리고 3D 모델링 프로그램을 이용해서 인공 팔ㆍ다리의 디자인을 완성하고, 3D 프린터로 출력하면 된답니다. 3D 프린터로 출력된 인공 팔ㆍ다리는 환자의 몸에 맞게 조립하고, 센서와 모터를 연결하면 움직일 수 있게 되죠.

(139쪽) 이스라엘의 세이버릿은 3D 프린팅으로 '비건 버거'를 선보였고, 스페인의 '내추럴머신스'는 3D 식품 프린터인 '푸디니'를 개발했대요. 오스트리아의 '레보푸드'는 '식물성 연어 필렛'을, 일본의 '오픈 밀스'는 스시나 어묵 같은 복잡한 음식을 3D 프린터로 인쇄하는 기술을 개발하고 있대요. 미국의 '비헥스'는 피자 만드는 기술을 선보였고, 최근에는 폐플라스틱을 이용해서 스테이크나 닭가슴살 등을 제조하는 시스템을 연구 중이라고 하네요. 컬럼비아대학교 연구팀은 3D 프린터로 7가지 재료를 사용해서 치즈케이크 만드는 기술을 선보였어요.

(154쪽) 싱기버스(Thingiverse)는 3D 모델링 파일의 보물창고 같은 곳이에요. 전 세계 사람들이 만든 3D 모델링 파일을 무료로 다운로드할 수 있는 웹사이트인데, 3D 프린터로 출력할 수 있는 다양한 디자인들이 정말 많답니다. 싱기버스에 접속해서 검색창에 원하는 디자인을 영어로 검색해 보세요. 예를 들어, 'bird'를 검색하면 새 모양의 3D 모델링 파일을 찾을 수 있고, 'robot'을 검색하면 로봇 모양의 3D 모델링 파일을 찾을 수 있죠. 마음에 드는 디자인을 찾았다면, 다운로드 버튼을 눌러서 컴퓨터에 저장하면 돼요.

(168쪽) 자, 이제 팅커캐드를 이용해서 코로나 바이러스 모형을 만들어 볼까요? 먼저, '기본 도형'에서 '구'를 선택해서 코로나 바이러스의 몸통을 만들고, '원통'을 이용해서 스파이크 단백질을 만들어 붙여 주세요. 그리고 '구'를 반으로 잘라서 내부 구조를 볼 수 있도록 만들고, RNA를 표현하기 위해 '나선' 도형을 추가해 주면 더욱 멋진 코로나 바이러스 모형이 완성됩니다. 완성된 코로나 바이러스 모형을 3D 프린터로 출력하면, 바이러스의 구조를 더욱 생생하게 관찰할 수 있겠죠?

(191쪽) 3D 프린터로 황토 찜질방도 뚝딱! 뉴디원에서는 3D 프린터로 황토 찜질방도 만들었대요! 황토 찜질방은 일체형 외벽을 출력해서 만들었어요. 작업 공간에서 제조해서 찜질방을 설치할 장소로 옮겨서 사용한다고 해요. 3D 프린터로 만든 황토 찜질방, 한번 체험해 보고 싶지 않나요?
튼튼한 3D 프린팅 하우스! 3D 프린터로 만든 집은 약할 거라고 생각하는 친구들도 있을 텐데요, 절대 그렇지 않아요! 뉴디원에서는 3D 프린터로 지은 집에 SUV 차량을 시속 50km로 충돌시키는 실험을 했는데, 집은 멀쩡하고 차량 범퍼만 파손되었다고 해요. 3D 프린터로 만든 집이 이렇게 튼튼하다니, 정말 놀랍죠?

ㆍ 추천사 4
ㆍ 이 책의 구성 6
ㆍ 들어가는 말 8

ㆍ 디지털 미래영재학교 입학을 환영합니다 12
등장인물 소개 14
3D 프린터를 위한 첫걸음 24

PART 1. 디지털 세상, 우리 손에 달렸다
1. 팅커캐드라는 마법 상자 열기 28
2. 입체도형들이 춤춘다! 나만의 설계 첫걸음 46
3. 팅커캐드로 만드는 나만의 세상! 책갈피 디자인 64
4. 혼자 하면 심심해, 함께하면 짜릿해! 모델링 공유 80
5. 손끝에서 펼쳐지는, 3D 프린터의 마법 100

PART 1. 친구들과 함께 만드는 특별한 세상
1. 사랑보다 먼, 우정보다는 가까운 이름표 120
2. 환경지킴이, 치약짜개의 탄생 140
3. 상상 속 세계로 떠나는 디지털 여행지 156
4. 우리만의 비밀 공간을 짓다! 172

김종훈 부산 명문초등학교에서 선생님으로 일해요. 생성형 AI, 3D 모델링, 메이커 교육 등 디지털 기반의 융합 수업을 개발하고 실천하고 있어요. 지능형 과학실, STEAM 선도학교, AI 교육 선도학교 운영 등을 통해 다양한 교육 정책이 학교 현장에 뿌리내리도록 힘써 왔어요. 또한 교원 연수와 강의, 유튜브 채널 〈쓰로인훈쌤〉을 운영하며, 실천 사례도 널리 나누고 있지요.
전국 교육자료전 1등급 수상, 특허 등록 등 여러 성과를 인정받아 '2024 올해의 과학 교사상'(과학기술정보통신부 장관상)을 수상했어요. '아이들의 손에서 세상을 바꾸는 아이디어가 시작된다'라는 믿음으로, 모든 학생이 상상하고 표현하고 협업하며 미래 역량을 키울 수 있도록 돕고 있어요. 지은 책으로는 『우리들의 무한상상실』, 『MAKE? MAKE!』 등이 있어요.