대 상

Solar Park: Illuminating Renewable Energy Education.

[ 대상 : 산업통상자원부 장관상 ]

진동을 이겨내는 4D프레임 구조물 실험

초 록

이 프로젝트는 4D프레임을 사용하여 다양한 구조물을 제작하고, 내진 성능을 평가하는 공학 교육 활동입니다. DC모터를 회전시켜 진동을 발생시키고, 각 구조물에 가속도계를 설치해 x, y, z 방향의 흔들림을 측정합니다. 아두이노를 활용한 코딩과 회로 조립을 통해 학생들은 실습과 함께 가속도와 내진 설계의 개념을 학습할 수 있습니다. 자신이 만든 구조물의 성능을 평가하고 분석함으로써, 공학적인 사고력과 실무적 경험을 키울 수 있는 창의적 교육 프로젝트입니다



Keywords: 내진설계, 구조공학, 지반공학, 진동, 아두이노, 가속도계, 메카트로닉스

Team 할만큼 했다

팀장 

정성규

한빛크리스천스쿨
포디프레임일산한빛학원

팀원

정성재

한빛크리스천스쿨
포디프레임일산한빛학원


Learning Challenge: Farm Tractor Prototype with Solar Cell Technology in PjBL

- STEM Learning using 4D Frame to Enhance the 21st Century Skills of 10th Graders

초 록 

This study aims to develop a wave power generator based on 4D Frame to enhance students' understanding of electromagnetic induction and foster their creativity. The research employs a one group pre-test post-test method, involving 12th grade Science students from SMA Kartika XIX-1 Bandung as the sample. The prototype utilizes the motion of ocean waves to generate electricity through electromagnetic induction, and is equipped with AI technology, including GPS, speed, and temperature sensors, to create an interactive learning experience. Data collection uses a modified PISA 2021 Creative Thinking Framework with a STEM approach. The results show significant improvements in students’ conceptual understanding and creativity, particularly in visual expression and scientific problem solving. These findings suggest that integrating innovative tools like the wave power generator can effectively support physics education by providing a practical, engaging, and creative learning environment. Future research should consider expanding the energy sources for this device to increase efficiency and sustainability.



Keywords: Buoy, Energy, Ocean motion, AI, 4D Frame

Team Quantum Architect

팀장 

Septhy Dwi Jayanthy

SMAN 14 Bandung

물리 교사

팀원

YVira Dienul Islamiyyah

SMAN 14 Bandung

물리 교사

팀원

Iin Suhartini

SMAN 14 Bandung

화학 교사

팀원

Beta Kurnia Illahi

Universitas Pendidikan Indonesia 재학중

지도교수

Irma Rahma Suwarma 

Universitas Pendidikan Indonesia 재직중


지속 가능한 발전교육(ESD)을 위한 4D프레임 활용

초 록

 This capstone project uses 4DFrame hands-on learning tools to construct a space rocket launch station with the primary aim of enhancing public understanding of machine learning assistance in structural analysis. The project's context is inspired around the future of space exploration and development, which has become a growing interest in today's world and education. Space companies with this interest have been developing powerful rockets and want to ensure these rockets produce an effective launch regarding their structural systems. Our methods involving the 4DFrame material consist of an elevator tower powered by an electrical motor and pulley system with an engaging camera attached to the elevator and a model rocket. The camera is an agent for a machine learning algorithm that has been trained from a complete model of the rocket and will detect if certain levels of the rocket have a different 4DFrame piece color. The methods used led to the creation of the Spacecraft Fault Detection System (SFDS). The goal of this project was to inspire students of all ages to explore and gain a deeper understanding of pre-launch operations, as well as introduce them to the power of machine learning. This project has also aided in cementing machine learning as a tool that can complement engineer’s problem solving skills, leading to solutions that were not possible before.


Keywords: machine learning/AI , rocket launch , fault detection , automation , 4DFrame

AeroMech 팀

팀장

Oscar Humphrey 

Texas A&M University

재학중

팀원

Fernando Cano Morales

Texas A&M University

재학중

팀원

Qianhui Ye

Texas A&M University

재학중

지도교수

장원혁

Texas A&M University

재직중

전기공학 박사


Small-scale city power simulation with renewable and non-renewable energy

초 록

배경 : 포디랜드 교구와 접근성 확장을 위한 애플리케이션의 필요성 / 애플리케이션을 통해 기초 지식 학습 & 창의력을 통한 성장


적용된 주요 탐구 방법 : 포디블록을 활용한 블록 쌓기 (AI 모델을 통한 쌓기 방식 분석 및 평가) / 구성 놀이 (전처리 과정과 패턴 시각화를 통한 평면 이미지 구현) 


결과 : 주요 기능(블록 쌓기 & 구성 놀이)을 통한 사용자들의 효과적인 기초 지식 학습과 창의력 발휘 경험 / 포디랜드를 위한 교육용 애플리케이션 개발 


결론 : 포디블록을 단순 놀이가 아닌 교구의 장점(창의력, 수리능력…)을 극대화하기 위해 애플리케이션 개발. 이를 통한 다양한 국적, 연령대의 사용자들의 학습과 긍정적 경험 창출.



Keywords: (포디랜드) 어플리케이션, 블록 쌓기, 패턴 인식, 교구, 경험

화목 팀

팀장

조경호

강남대학교 

재학중

팀원

강인서

강남대학교 

재학중

팀원

김유성

강남대학교 

재학중

팀원

이윤지

강남대학교 

재학중


The Implementation of 4D Frame to Develop Students’ Creative Thinking on The Topic of Ecosystem Stability

초 록

Natural disasters such as earthquakes, tornadoes, and hurricanes result in immense destruction of its surrounding environment, filling it with rubble. Within these rubbles, it is easy for people to be trapped, leading to suffocation or life-threatening injuries. HERO aims to aid rescue efforts by speeding the process of finding humans. By integrating artificial intelligence and 4Dframe, HERO has developed a car that is optimal for human search missions. By implementing an audio sensor and a light 4Dframe chassis, the car can go through crevasses and signal to rescuers whether a person needs help. This product focuses on optimal design as it is trained to navigate rough terrain and find humans under rubble. Furthermore, this design will foster children's curiosity about AI's versatility and inspire them to create projects focused on simplicity and creativity using 4Dframe, leading to honed interest in STEAM.


Keywords: Artificial Intelligence, Design, Engineering, Natural Disaster Recovery, Search and Rescue

Team HERO

팀장

Samiran Mulli

Texas A&M University

재학중

팀원

Mandip Chhetri

Texas A&M University

재학중

지도교수

장원혁

Texas A&M University

재직중

전기공학 박사


Renewable energy in turbine based-power plant learning for primary highschool student's creativity thinking skills with 4D frame mechatronics.

초 록

프로젝트 '피지털로 만드는 깨끗한 세상'은 일상에서 발생하는 환경 문제, 특히 쓰레기 분리 수거의 어려움을 해결하고자 4D 프레임 메카트로닉스 키트와 인공지능 기술을 활용합니다. 이 시스템은 AI를 통해 쓰레기를 자동으로 인식하고 분류하여 재활용을 증진시키며, 환경 보호에 기여할 수 있는 실질적인 솔루션을 제공합니다. KCIS와 삼육고등학교에서 공부하는 학생들로 구성된 알파팀은 이 프로젝트를 통해 기술적 능력과 창의적 문제 해결 능력을 시험하고, 교육적 가치를 실현하며, 미래 지향적인 학습 경험을 쌓아가고 있습니다. 이 팀은 새로운 기술과 기존 교육 기자재의 융합을 통해 새로운 교육 콘텐츠의 가능성을 모색하고, 다양한 학습 도구로서의 4D 프레임의 활용법을 탐구하고 있습니다.


Keywords: 피지털, 메카트로닉스, 4D프레임, AI솔루션

Team 알파

팀장

조한

KCIS /

알파Ai코딩연구소

팀원

김승우

삼육고등학교 /

알파Ai코딩연구소


4D프레임을 활용한 메이커 활동 기반 탄소중립 프로그램 개발: 예비유아교사를 대상으로

초 록

This study focuses on teaching computational thinking to students using learning modules presented in the form of detective role-playing. The modules utilize a 4Dframe DNA model and AI features in the Canva app to solve the problems presented. The research methodology used is a case study employing  ADDIE (Analyze, Design, Develop, Implement, Evaluate) development model. The study's findings indicate that the developed modules are valid and effective based on limited trials and feedback from students and teachers. The use of AI features in Canva and 4DFrame has been shown to enhance student engagement and improve learning outcomes. The case study demonstrated that AI features and 4Dframe DNA models are effective tools for enchancing computational thinking skills in elementary school students.


Keywords: Computational Thinking, 4Dframe DNA Model, AI Features

Team Code Wizards

팀장

Wulan Suciati Monoarfa 

Pusat Unggulan STEM Education Creativity UPI


팀원

Irma Rahma Suwarma 

Pusat Unggulan STEM Education Creativity UPI

The heat engine recovery system

탄소중립으로 가는 에너지 절약 개발

포디프레임, 아두이노, 팅커캐드를 활용한 3차원 입체도형에 대한 이해 및 연계 교육 활용 방안

학교에서의 에너지 절약 교육 및 실천

Empowering STEAM Education with 4D Frame Kit: A Path Towards Zero Emissions and Carbon Neutrality

탄소중립 람사르습지 교육

탄소중립 람사르습지 교육


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준비중입니다.

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