로봇 기술의 발전에 따른 변화를 가장 잘 설명한 것은?

서비스 로봇의 생산성이 향상되고 있다.

로봇은 여전히 산업 현장에서만 주로 사용되고 있다.

인공지능의 발달로 로봇이 인간의 모든 일자리를 대체하게 되었다.

산업용 로봇 분야에서는 인간과의 협업이 가능한 협동 로봇이 확산되고 있다.

서비스 로봇의 등장으로 산업용 로봇의 필요성이 완전히 사라졌다.

[해설] 과거의 로봇은 주로 산업용으로 활용되어 주어진 작업만을 수행했지만, 최근에는 인공지능 기술의 발달로 인해 상황에 따라 스스로 생각하고 판단하여 자율적으로 움직이는 지능형 로봇으로 발전하고 있다. 또한, 로봇은 이제 인간과 협업하고 교감하는 등 인간의 삶과 함께하는 서비스 로봇으로 확대되고 있다.

로봇의 의미에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

최근 인공지능 기술의 발달로 로봇이 일상 생활에서도 활용되고 있다.

과거의 산업용 로봇에서 인간과 협업하는 서비스 로봇으로 발전하고 있다.

현대의 로봇은 인간의 노동력을 완전히 대체하여 인간과의 상호작용이 불필요해졌다.

1950년대 최초의 산업용 로봇 개발 이후, 로봇은 현대 사회에서 필수적인 요소로 자리잡고 있다.

로봇은 외부 환경을 인식하고 프로그램에 따라 판단하여 자율적으로 작업하는 기계 장치이다.

[해설] 로봇은 인간의 노동력을 완전히 대체하는 것이 아니라, 오히려 인간과 협업하고 교감하는 방향으로 발전하고 있다.

로봇의 공학적 특성에 대한 설명으로 가장 적절한 것은?

로봇 기술은 기계 공학만을 중심으로 발전하고 있다.

메카트로닉스는 로봇과는 상이한 단일 공학 분야의 기술을 의미한다.

인공지능과 통신 기술의 융합은 로봇 산업 발전에 영향을 미치지 않는다.

로봇 기술은 다양한 공학 분야의 융합과 첨단 기술의 접목으로 빠르게 발전하고 있다.

로봇 산업은 기계 공학과 전자 공학으로서 전통적인 공학 분야의 융합만으로 발전하고 있다.

[해설] 로봇 기술은 기계 공학만이 아닌 여러 공학의 융합으로 발전하고 있다. 메카트로닉스는 로봇의 개념이 포함된 기술이며, 인공지능과 통신 기술의 융합은 로봇 산업의 발전에 큰 영향을 미치고 있다.

최근 로봇 산업의 발전 추세에 맞춰 새롭게 융합되고 있는 기술 분야를 2가지 적고, 각각에 해당하는 사례를 1가지씩 서술하시오.

신소재 공학과의 융합을 통한 사례로는 사람의 손 모양을 그대로 묘사한 소프트 로봇이 있다.

뇌 공학과의 융합을 통한 사례로는 생각만으로 행동을 제어할 수 있는 로봇 팔이 있다.

다음에서 설명하고 있는 로봇의 구성 요소는 무엇인가?

로봇 하드웨어 중 하나로 로봇의 두뇌 역할을 하며, 마이크로프로세서와 메모리, 프로그램 가능한 입출력 모듈을 하나의 칩으로 만들어 놓은 부분이다.

① 센서부         ② 구동부         ③ 제어부

④ 기구부         ⑤ 전원부

[해설] 마이크로컨트롤러에 대한 설명으로서 제어부에 속한다.

로봇의 센서부에 해당하는 역할을 사람의 신체 기관과 연결이 옳은 것은?

① 뇌 - 센서부

② 근육 - 기구부

③ 뼈 - 소프트웨어

④ 신경계 - 구동부

⑤ 눈, 귀, 피부 - 센서부

[해설] 사람의 신경계 중에서 눈, 귀, 피부 등 감각 기관은 외부 정보를 받아들이는 역할을 한다. 로봇의 경우 센서부(카메라, 마이크, 접촉 센서 등)가 이에 해당하며, 주변 환경을 감지하고 정보를 수집하는 기능을 수행한다.

로봇 하드웨어의 특징에 대한 설명으로 가장 적절한 것은?

센서 정보를 처리하여 주변 환경을 분석한다.

경로 계획, 장애물 회피 등의 기능을 수행한다.

로봇 제어를 통해 동작을 프로그래밍할 수 있다.

동작 및 사용 용도에 따라 다양한 기계 형태를 가진다.

주어진 환경 변화에 실시간으로 반응하여 동작을 조절한다.

[해설] 하드웨어는 로봇의 물리적인 구조를 의미하며, 다양한 환경에서 적용될 수 있도록 기계적 형태(팔, 바퀴, 센서 등)가 다르게 설계된다. 반면, 소프트웨어는 동작을 결정하고 실행하는 데 필요한 알고리즘을 처리한다.

로봇을 하드웨어와 소프트웨어로 나눌 때 각각에 대한 설명을 간단하게 서술하시오.

하드웨어는 로봇을 물리적으로 만드는 부품들을 말하고, 소프트웨어는 로봇의 동작을 제어하는 프로그램을 의미한다. 특히 로봇의 하드웨어는 기계 장치와 전자 장치가 결합되어 있으며 기구부, 센서부, 제어부, 액추에이터(Actuator)라고도 불리는 구동부, 전원부 등을 포함한다.

다음의 (가), (나)에 들어갈 말이 바르게 나열된 것은?

입력 장치	신호	제어부			신호	출력 장치
(가)	→ (감지)	입력 포트	마이크로 컨트롤러	출력 포트	→ (출력)	(나)

(가)              (나)

① 소리 센서        레이저 센서

② 가스 센서        동작 감지 센서

③ LED             서보 모터

④ 서보 모터        소리 센서

⑤ 동작 감지 센서   서보 모터

[해설] 입력 장치(동작 감지 센서)에서 발생한 신호는 입력 인터페이스를 통해 제어부로 전달되고, 제어부에서 발생한 명령은 출력 인터페이스를 통해 서보 모터(출력 장치)로 전달된다. 입력 장치(센서)는 주변 환경을 감지하여 마이크로컨트롤러에 신호를 보내는 역할을 한다. 소리 센서, 동작 감지(PIR) 센서, 가스 센서 등이 이에 해당한다. 반면, 서보 모터와 LED는 출력 장치로 분류된다. 마이크로컨트롤러는 센서에서 입력된 데이터를 처리하고, 모터 및 LED와 같은 출력 장치를 제어하는 역할을 한다. 로봇의 두뇌 역할을 하며, 입력 신호를 분석하여 적절한 동작을 수행하도록 명령을 내린다.

로봇의 구동 방식 중 전기 방식에 대한 설명으로 옳은 것은?

피스톤을 활용하여 직선 운동을 수행한다.

기체가 아닌 액체를 활용하여 구동력을 얻는다.

전기 모터의 회전력을 이용하여 운동을 발생시킨다.

공압 실린더를 사용하여 빠른 속도로 움직일 수 있다.

유압 실린더를 이용하여 강한 힘을 발생시킬 수 있다.

[해설] 전기 방식의 구동 장치는 전기 모터의 회전 운동을 이용하여 동작을 수행한다. 서보 모터, DC 모터 등이 이에 해당하며, 이를 통해 로봇의 움직임을 제어할 수 있다.

다음에서 설명하는 로봇 운영체제의 기능은?

센서에서 수집한 정보를 처리하고 저장하며, 이를 통해 로봇이 지속적으로 환경을 분석하고 최적의 행동을 결정할 수 있도록 한다. 예를 들어, 자율 주행 로봇이 주변 장애물 데이터를 분석하여 최적의 이동 경로를 설정하는 것이 이에 해당한다.

( 데이터 관리 )

[해설] 로봇 운영체제에는 센서에서 수집한 데이터를 처리하고 저장하는 데이터 관리 기능이 있다. 데이터는 환경 정보, 위치 정보, 물체 감지 및 이미지 데이터 등을 포함할 수 있으며, 데이터베이스 또는 파일 시스템을 통해 관리한다. 이를 통해 로봇은 외부 세계와 소통하는 역할을 할 수 있다.

로봇의 센서가 수행하는 역할과 인간의 감각 기관과의 유사점을 설명하시오.

로봇의 센서는 인간의 감각 기관과 유사한 역할을 하며, 주변 환경에서 정보를 수집하여 이를 전기적 신호로 변환한 후 제어부로 전달한다. 예를 들어, 소리 센서는 인간의 귀처럼 소리를 감지하고, 레이저 센서는 시각적인 정보(거리)를 측정하는 역할을 한다. 또한, 조도 센서는 눈처럼 빛의 강도를 감지하며, 압력 센서는 피부의 촉각을 모방하여 힘의 크기를 측정한다. 이를 통해 로봇은 인간처럼 환경을 인식하고 적절한 행동을 수행할 수 있다.

[해설] 센서는 로봇이 외부 환경을 감지하고 인식하는 중요한 도구이다. 인간이 눈, 귀, 피부 등의 감각 기관을 통해 외부 정보를 받아들이는 것처럼, 로봇도 다양한 센서를 이용하여 환경을 분석하고 이에 맞게 동작을 조절한다.

로봇의 주요 분류에 대한 설명으로 옳은 것은?

협동 로봇은 산업용 로봇의 한 종류이다.

서비스용 로봇은 산업 현장에서만 사용된다.

산업용 로봇은 일상생활에서 서비스를 제공한다.

전문 서비스용 로봇은 일반적인 상황에서 전반적으로 사용된다.

개인 서비스용 로봇은 특수한 작업을 수행하면서 개인에게 이익을 준다.

[해설] 협동 로봇은 산업용 로봇의 한 종류이다.

산업용 로봇의 발전에 따라 협동 로봇이 확산되고 있다. 이를 통해 산업 현장에 미치는 영향 2가지를 제시하고 서술하시오.

첫째, 작업 환경의 안전성이 크게 향상되었다. 협동 로봇의 도입으로 인간 작업자와 로봇이 같은 공간에서 안전하게 작업할 수 있게 되어 중소 규모의 기업에서도 도입이 가능해졌다.

둘째, 생산의 유연성이 증가했다. 협동 로봇은 프로그래밍이 용이하고 다양한 작업에 적용할 수 있어, 생산 라인의 빠른 재구성이 가능해졌다.

서비스용 로봇의 특징으로 옳지 않은 것은?

산업 현장 외의 환경에서 사용된다.

인간의 편의를 위한 서비스를 제공한다.

인공지능 기술과 결합되어 발전하고 있다.

산업용 로봇보다 활용 범위가 제한적이다.

개인 서비스용과 전문 서비스용으로 구분된다.

[해설] 산업 현장 이외의 모든 영역에 활용될 수 있으므로 산업용 로봇보다 활용 범위가 넓다.

산업용 로봇과 서비스용 로봇의 차이점을 서술하시오.

산업용 로봇은 주로 산업 현장에서 작업을 수행하기 위해 설계되었으며, 이로 인해 작업 현장의 안전성이 향상되고 생산성이 크게 증가하고 있다. 반면, 서비스용 로봇은 산업 현장이 아닌 일상생활에서 다양한 서비스를 제공하는 데 초점을 맞추고 있다. 개인 서비스용 로봇은 일상생활에서 다양한 서비스를 제공하며, 전문 서비스용 로봇은 특수하고 전문적인 작업을 수행한다.

최근 로봇의 활용 분야에 대한 설명으로 가장 적절한 것은?

산업용 로봇의 사용이 급격히 감소하고 있다.

로봇 기술은 더 이상 발전하지 않고 정체되어 있다.

지능형 로봇의 발전으로 로봇의 활용 분야가 확대되고 있다.

서비스용 로봇은 인공지능 기술과는 단절된 채로 발전하고 있다.

협동 로봇의 도입으로 작업 현장의 안전성과 생산성이 저하되고 있다.

[해설] 지능형 로봇이 발전하면서 산업용 로봇에서 서비스용 로봇에 이르기까지 확대되고 있다.

로봇의 활용에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

산업용 로봇은 정확하고 효율적인 작업 수행이 가능하다.

수술 로봇은 증강 지능의 도입으로 더욱 정밀한 수술이 가능해졌다.

교육용 로봇은 주로 대형 강의실에서의 강의 중심의 교육에서 활용된다.

협동 로봇은 사람과 함께 작업할 수 있어 중소 규모 공장에서도 활용된다.

재난 구호 로봇은 사람이 접근하기 어려운 지역에서 구호 활동이 가능하다.

[해설] 교육용 로봇은 개인 맞춤형 교육이나 학생 중심 활동에서 활용된다.

인공지능 기술의 특징으로 옳지 않은 것은?

인간과 자연스럽게 상호작용할 수 있다.

데이터를 기반으로 학습하여 성능을 향상시킨다.

인간의 개입 없이 모든 문제를 완벽하게 해결한다.

인식 능력을 통해 외부 정보를 수집하고 해석한다.

다양한 방법으로 정보를 표현하고 논리적 판단을 내린다.

[해설] 인공지능은 강력한 문제 해결 능력을 갖추고 있지만, 모든 문제를 완벽하게 해결하는 것은 불가능하다. 특정한 한계를 가지며, 복잡한 상황에서는 여전히 인간의 개입과 조정이 필요하다.

딥러닝에 대한 설명으로 가장 적절한 것은?

단순한 데이터 분류에만 사용된다.

인공지능 전체를 포괄하는 개념이다.

학습 과정에서 오류가 발생하지 않는다.

항상 사람의 직접적인 개입이 필요하다.

인공 신경망을 기반으로 한 기계학습의 한 분야이다.

[해설] 딥러닝은 데이터 분류뿐만 아니라 예측, 생성 등 다양한 분야에 활용되며, 기계학습의 한 분야이지 인공지능 전체를 포괄하는 개념은 아니다. 또한, 학습 과정에서 오류가 발생할 수 있으며, 항상 사람의 직접적인 개입이 필요한 것도 아니다.

인공지능 로봇의 긍정적인 영향과 부정적인 영향을 각각 2가지씩 서술하시오.

긍정적인 영향으로는 생산성 및 효율성 향상과 개인 맞춤형 서비스 제공이 있다.

부정적인 영향으로는 일자리 위협이나 사생활 침해 소지가 발생한다는 점이 있다.

인공지능 로봇의 특징과 영향에 대한 설명으로 옳은 것은?

인공지능 로봇은 환경 변화에 대응하는 능력이 없다.

인공지능 로봇은 항상 인간의 통제와 지원이 필요하다.

인공지능 로봇의 결정에 대한 책임 소재는 항상 명확하다.

인공지능 로봇의 도입으로 모든 산업 분야에서 일자리가 증가한다.

인공지능 로봇은 개인의 경험을 학습하여 맞춤형 서비스를 제공할 수 있다.

[해설] 인공지능 로봇은 사용자의 행동, 선호도, 패턴 등을 학습하고 분석하여 각 개인에게 최적화된 서비스를 제공할 수 있다.

인공지능 로봇의 윤리적 원칙에 대한 설명으로 옳은 것은?

인공지능 로봇의 책임 소재는 개발자에게 우선적으로 있다.

인공지능 로봇은 예외없이 모든 상황에서 완벽한 투명성을 보장해야 한다.

인공지능 로봇은 구입한 소유자 개인의 행복 추구만을 위해 활용되어야 한다.

인공지능 로봇의 오류나 침해 발생 시 사용자가 동작을 제어할 수 있어야 한다.

인공지능 로봇은 언제 어디서나 개인 정보를 빠짐없이 수집하고 활용할 수 있어야 한다.

[해설] 인공지능 로봇의 안전성 원칙에 해당하며, 사용자의 통제권을 보장함으로써 잠재적인 위험을 최소화하고자 하는 중요한 윤리적 지침이다. 이 원칙은 인공지능 로봇이 예기치 않은 상황에서 오작동하거나 윤리적 문제를 일으킬 때 인간이 개입하여 통제할 수 있도록 하여, 기술의 안전한 사용과 인간의 자율성을 보장하는 데 중요한 역할을 한다.

인공지능 로봇의 윤리적 이슈를 1가지 설정한 후, 이문제를 해결하기 위해 필요한 윤리적인 기준 2가지를 들어 바람직한 방안을 500자 내로 논술하시오.

인공지능 로봇의 발전은 우리의 생활을 편리하게 만들어 주지만, 그와 동시에 여러 윤리적 이슈를 동반하고 있다. 특히, 인공지능 로봇이 자율적으로 의사 결정을 내릴 때 발생하는 '책임 소재의 문제'는 중요한 윤리적 과제로 떠오르고 있다. 이 문제를 해결하기 위해서는 명확한 윤리적 기준이 필요하다. 책임 소재의 문제를 해결하기 위한 두 가지 윤리적 기준으로 ‘책임성’과 ‘투명성’을 제시할 수 있다. 첫째, ‘책임성’ 기준에 따라 인공지능 로봇의 설계자, 제조사, 사용자 간의 책임 소재를 명확히 해야 한다. 이를 위해 인공지능 로봇의 의사 결정 과정과 행동에 대한 감사 체계를 구축하고, 문제 발생 시 책임을 명확히 할 수 있는 법적 장치를 마련해야 한다. 둘째, ‘투명성’ 기준에 따라 인공지능 로봇의 의사 결정 과정을 설명 가능하고 해석 가능하게 만들어야 한다. 알고리즘의 작동 원리와 데이터 처리 과정을 공개하고, 인공지능 로봇의 결정에 대해 이해 관계자들이 검토하고 이의를 제기할 수 있는 절차를 마련해야 한다. 이러한 기준들은 인공지능 로봇이 사회에서 신뢰받고 안전하게 사용될 수 있도록 돕는다. 결론적으로, 인공지능 로봇의 책임 소재 문제는 그 발전과 함께 해결해야 할 중요한 윤리적 이슈이다. 책임성과 투명성을 바탕으로 한 윤리적 기준을 마련함으로써, 인공지능 로봇이 사회에 긍정적인 영향을 미치고 인간의 삶을 더욱 향상시키는 데 기여할 수 있을 것이다. 정부, 기업, 연구기관 및 시민 사회가 협력하여 이러한 기준을 실현해나가는 것이 바람직하다.

평가 준거

윤리적 이슈 1가지를 제시하였는가?

윤리 기준 2가지를 제시하였는가?

윤리 기준에 따라 해결 방안을 제시하였는가?

윤리적 이슈는 타당한가?

제시한 윤리 기준은 윤리적 이슈를 해결하기에 적합한가?

제시한 해결 방안은 윤리 기준에 적합한 내용인가?

서론, 본론, 결론이 자연스럽게 이어지고 있는가?

표현이 논리적이고 일관성이 있는가?

제시된 글자 수를 준수하고 있는가?

• 9가지에 해당하는 경우: 20

• 8가지에 해당하는 경우: 19

• 7가지에 해당하는 경우: 18

• 6가지에 해당하는 경우: 17

• 5가지에 해당하는 경우: 16

• 4가지에 해당하는 경우: 15

• 3가지에 해당하는 경우: 14

• 2가지에 해당하는 경우: 13

• 1가지에 해당하는 경우: 12

• 모두 해당하지 않는 경우: 11

• 미완성인 경우: 10