KR101264514B1 - 교통안전 교육 체험 시스템 및 방법 - Google Patents

교통안전 교육 체험 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

교통안전 교육 체험 시스템 및 방법이 제공된다. 본 교통안전 교육 체험 시스템은, 사용자의 위치를 감지하고, 사용자를 촬영하되 감지된 위치를 기반으로 촬영 위치를 제어하고, 촬영된 영상에 교통안전 교육용 영상을 부가하여 출력한다. 이에 의해, 재미있고 흥미로운 체험을 통해 교통안전 교육을 받을 수 있게 된다.

Description

교통안전 교육 체험 시스템 및 방법{System and Method for Traffic Safety Education Experience}
본 발명은 교육 체험 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 어린이들이 교통안전을 몸소 체험하면서 교육받을 수 있는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
어린이들은 어른 보다 주의력이 낮은 관계로 교통사고를 당할 확률이 높다. 뿐만 아니라, 어린이들은 교통사고 위험을 인지하고 있지 않은 관계로 교통사고의 심각성을 느끼지 못하고 있는데, 이 역시 어린이들이 교통안전에 소홀하게 되는 이유 중 하나이다.
한편, 어린이들은 어른 보다 신체가 약하기 때문에, 교통사고시 피해와 후유증이 어른 보다 큰 편이다. 따라서, 어린이들의 교통사고를 방지하고 줄이기 위해, 어린이들에 대한 교통안전 교육의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않다.
이에, 어린이들이 보다 재미있게 교통안전 교육을 받을 수 있도록 하기 위한 방안의 모색이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 재미있고 흥미로운 체험을 통해 교통안전 교육을 받을 수 있는 교통안전 교육 체험 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른, 교통안전 교육 체험 시스템은, 사용자의 위치를 감지하는 감지부; 상기 사용자를 촬영하는 카메라; 상기 감지부에 의해 감지된 위치를 기반으로 상기 카메라의 촬영 위치를 제어하고, 상기 카메라에서 촬영된 영상에 교통안전 교육용 영상을 부가하여 출력하는 프로세서; 및 상기 프로세서에서 출력되는 영상을 표시하는 영상 표시부;를 포함한다.
그리고, 본 교통안전 교육 체험 시스템은, 상기 사용자로부터 음성 명령을 입력받는 마이크;를 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 마이크를 통해 입력된 음성 명령에 따라, 교통안전 교육용 영상을 변경하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 교통안전 교육용 영상을 단계적으로 변경하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 프로세서는, 상기 감지부에 의해 감지된 사용자의 위치가 적정 위치인지 상기 교통안전 교육용 영상을 고려하여 판단하고, 판단결과를 상기 카메라에서 촬영된 영상 및 상기 교통안전 교육용 영상에 부가하여 출력할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 교통안전 교육용 영상이 "도로 횡단 대기" 교육 단계 영상이면, 차로변을 상기 사용자의 적정 위치로 판단하고, 상기 교통안전 교육용 영상이 "도로 횡단" 교육 단계 영상이면, 횡단보도를 상기 사용자의 적정 위치로 판단하고, 상기 교통안전 교육용 영상이 "돌발 사고 회피" 교육 단계 영상이면, 차로변또는 차량이 진입하는 차선 이외의 차선을 상기 사용자의 적정 위치로 판단할 수 있다.
그리고, 본 교통안전 교육 체험 시스템은, 상기 교통안전 교육용 영상에 대한 사운드를 출력하는 스피커;를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른, 교통안전 교육 방법은, 사용자의 위치를 감지하는 단계; 상기 감지단계에 의해 감지된 위치를 기반으로 촬영 위치를 제어하면서. 상기 사용자를 촬영하는 단계; 상기 촬영단계에서 촬영된 영상에 교통안전 교육용 영상을 부가하는 단계; 및 촬영된 영상에 교통안전 교육용 영상을 부가된 영상을 표시하는 단계;를 포함한다.
그리고, 본 교통안전 교육 방법은, 상기 사용자로부터 음성 명령을 입력받는 단계; 및 상기 입력단계에서 입력된 음성 명령에 따라, 교통안전 교육용 영상을 변경하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 변경단계는, 상기 교통안전 교육용 영상을 단계적으로 변경하는 것이 바람직하다.
그리고, 본 교통안전 교육 방법은, 감지된 사용자의 위치가 적정 위치인지 상기 교통안전 교육용 영상을 고려하여 판단하는 단계; 및 상기 판단단계에서의 판단결과를 촬영된 영상 및 상기 교통안전 교육용 영상에 부가하여 출력하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 재미있고 흥미로운 체험을 통해 교통안전 교육을 받을 수 있게 된다. 이에 따라, 시각을 통한 주입식 교육이 아닌 직접 체험을 통해 느낌으로서 몸이 기억하는 교육이 가능해져, 교통지식이 부족한 취학 전/후의 어린이에게 요구되는 올바른 교통안전 지식을 심어줄 수 있게 된다.
또한, 입체물과 어린이의 모습이 화면을 통해 출력하고, 움직임을 감지하여 게임과 같은 형식으로 교육과 체험을 가능하게 하므로, 교육 효과는 매우 높다고 할 수 있다.
뿐만 아니라, 장애인을 위한 교통안전 교육 프로그램을 제공할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교통안전 교육 체험 시스템을 도시한 도면,
도 2는, 도 1에 도시된 교통안전 교육 체험 시스템의 내부 블럭도,
도 3은 적외선 감지 모듈과 그의 주변회로를 도시한 도면,
도 4는 열감지 모듈과 그의 주변회로를 도시한 도면,
도 5는 마이크 모듈과 그의 주변회로를 도시한 도면, 그리고,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 교통안전 교육 방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
1. 교통안전 교육 체험 시스템
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교통안전 교육 체험 시스템을 도시한 도면이다. 본 실시예에 따른 교통안전 교육 체험 시스템은 스튜디오 내에서 체험을 통해 교통안전을 교육할 수 있는 시스템이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 교통안전 교육 체험 시스템의 구성들 중 스크린(10), 적외선 센서(111), 열감지 센서(121), 마이크(131), 카메라(140), 프로젝터(170) 및 스피커들(180-1, 180-2)은 스튜디오 내벽과 무대에 설치된다.
적외선 센서(111)와 열감지 센서(121)는 교통안전 교육을 체험하는 어린이의 위치를 감지하여 움직임 정보를 획득한다.
마이크(131)는 교통안전 교육을 체험하는 어린이로부터 음성 명령을 획득하는데, 교통안전 교육을 체험하는 어린이가 시각 장애가 있는 경우 더욱 효과적이다.
카메라(140)는 교통안전 교육을 체험하고 있는 어린이를 추적하여 촬영한다. 카메라(140)에 의해 촬영된 교통안전 교육을 체험하고 있는 어린이의 영상은 교통안전 교육용 영상과 합성되어, 프로젝터(170)에 의해 스크린(10)으로 출사된다. 스크린(10)을 통해, 교통안전 교육을 체험하고 있는 어린이는 자신의 체험 상태를 볼 수 있다.
한편, 스피커들(180-1, 180-2)은 교통안전 교육용 사운드를 출력한다. 스피커들(180-1, 180-2)을 통해, 어린이는 보다 다중적인 교통안전 교육을 체험할 수 있게 된다.
이하에서는, 도 1에 도시된 교통안전 교육 체험 시스템의 구성에 대해, 도 2를 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 도 2는, 도 1에 도시된 교통안전 교육 체험 시스템의 내부 블럭도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 교통안전 교육 체험 시스템은, 적외선 감지 모듈(110), 열감지 모듈(120), 마이크 모듈(130), 카메라(140), 카메라 구동부(150), 프로세서(160), 프로젝터(170) 및 스피커(180)를 구비한다.
적외선 감지 모듈(110)과 열감지 모듈(120)은 전술한 바 있듯이, 사용자인 어린이의 위치를 감지하는 모듈이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 적외선 감지 모듈(110)은 적외선 센서(111), 신호처리부-1(112) 및 신호전달부-1(113)를 구비한다.
적외선 센서(111)는 사람의 몸에서 방사되는 적외선을 감지하는 센서로, 어린이의 신체에서 발산되는 적외선을 감지한다. 신호처리부-1(112)는 적외선 센서(111)에서 출력되는 아날로그 센서 데이터를 디지털 센서 데이터로 변환하여, 신호전달부-1(113)로 전달한다. 신호전달부-1(113)는 신호처리부-1(112)로부터 전달받은 디지털 센서 데이터를 후술할 프로세서(160)가 처리할 수 있는 포맷으로 변환하여 프로세서(160)로 전달한다.
도 3에는 적외선 감지 모듈(110)와 그의 주변회로를 도시하였다. 도 3에 도시된 적외선 감지 모듈(110)에 연결된 PIC16F84A(U2)는 프로세서(160)의 일부를 구성하는 소자에 해당한다.
다시, 도 2을 참조하면, 열감지 모듈(120)는 열감지 센서(121), 신호처리부-2(122) 및 신호전달부-2(123)를 구비함을 확인할 수 있다.
열감지 센서(121)는 사람의 몸에서 열을 감지하는 센서로, 어린이의 신체에서 발산되는 열을 감지한다. 신호처리부-2(122)는 열감지 센서(121)에서 출력되는 아날로그 센서 데이터를 디지털 센서 데이터로 변환하여, 신호전달부-2(123)로 전달한다. 신호전달부-2(123)는 신호처리부-2(122)로부터 전달받은 디지털 센서 데이터를 프로세서(160)가 처리할 수 있는 포맷으로 변환하여 프로세서(160)로 전달한다.
도 4에는 열감지 모듈(120)과 그의 주변회로를 도시하였다. 도 4에 도시된 열감지 모듈(120)에 연결된 PIC16F84A(U4)는 프로세서(160)의 일부를 구성하는 소자에 해당한다.
한편, 도 2에 도시된 마이크 모듈(130)은 교통안전 교육을 체험하고 있는 어린이가 발성하는 음성명령을 취득하는 모듈이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 마이크 모듈(130)은 마이크(131), 신호처리부-3(132) 및 신호전달부-3(133)를 구비한다.
마이크(131)는 어린이의 음성 명령을 전기 신호로 변환하여 신호처리부-3(132)로 전달한다. 신호처리부-3(132)는 마이크(131)로부터 수신한 아날로그 신호를 디지털 데이터로 변환하여 신호전달부-3(133)로 인가한다. 그러면, 신호전달부-3(133)는 신호처리부-3(132)로부터 인가되는 디지털 데이터를 프로세서(160)가 처리할 수 있는 포맷으로 변환하여 프로세서(160)로 전달한다.
도 5에는 마이크 모듈(130)과 그의 주변회로를 도시하였다. 도 5에 도시된 마이크 모듈(130)에 연결된 PIC16F84A(U2)는 프로세서(160)의 일부를 구성하는 소자에 해당한다.
한편, 도 2에 도시된 카메라 구동부(150)는 교통안전 교육을 체험하고 있는 어린이의 현재 위치로 카메라(140)를 이동시킨다. 이를 위해, 카메라(140)는 LM 가이드 또는 굴곡 코스를 따라 이동 가능하도록 설치된다.
카메라(140)는 교통안전 교육을 체험하고 있는 어린이를 촬영하여 영상을 생성하고, 생성한 영상을 프로세서(160)로 전달한다.
프로세서(160)는 적외선 감지 모듈(110)와 열감지 모듈(120)로부터 인가되는 감지 데이터를 참고로, 교통안전 교육을 체험하고 있는 어린이의 현재 위치를 파악한다. 그리고, 프로세서(160)는 파악된 어린이의 현재 위치를 기초로 카메라 구동부(150)를 제어하여, 카메라(140)가 어린이를 연속적으로 촬영할 수 있도록 한다.
또한, 프로세서(160)는 카메라(140)에서 촬영된 어린이 영상에 교통안전 교육용 영상을 부가하여 프로젝터(170)로 전달한다.
프로세서(160)에 의해 어린이 영상에 부가되는 교통안전 교육용 영상은 단계적으로 변경된다. 예를 들어, 1) 도로 횡단 대기 교육 단계 영상, 2) 도로 횡단 교육 단계 영상, 3) 돌발 사고 회피 교육 단계 영상 등으로 구분될 수 있다.
1) 도로 횡단 대기 교육 단계 영상은, 적색 신호등이 점등된 영상으로,
2) 도로 횡단 교육 단계 영상은, 녹색 신호등이 점등된 영상으로,
3) 돌발 사고 회피 교육 단계 영상은, 녹색 신호등이 점등되었음에도 차량이 횡단보도로 진입하는 영상으로, 각각 구현할 수 있다.
한편, 마이크 모듈(130)을 통해 입력되는 어린이의 음성 명령을 기초로, 프로세서(160)는 교통안전 교육용 영상을 단계적으로 변경한다.
예를 들어, 어린이가 음성으로 다음 단계의 교육을 요청한 경우, 프로세서(160)는 교통안전 교육용 영상을 다음 단계의 영상으로 변견할 수 있다.
프로젝터(170)는 프로세서(160)에서 생성되어 출력되는 영상을 스크린(10)으로 투사하여 어린이가 볼 수 있도록 한다.
한편, 프로세서(160)는 교통안전 교육용 영상에 대한 사운드를 생성하는데, 스피커(180)는 이를 전달받아 출력하여, 어린이가 들을 수 있도록 한다. 교통안전 교육용 영상에 대한 사운드에는, 1) 영상에 등장한 차량의 주행 소리와 경적 소리, 2) 교통안전 교육을 위한 교육용 멘트 및 3) 시각장애인 안내용 멘트 등이 포함된다.
2. 교통안전 교육 방법
이하에서는, 도 1에 도시된 교통안전 교육 체험 시스템에 의해 교통안전 교육이 수행되는 과정에 대해, 도 6을 참조하여 상세히 설명한다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 교통안전 교육 방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 적외선 감지 모듈(110)과 열감지 모듈(120)에 의해 사용자인 교통안전 교육을 체험 중인 어린이의 위치 감지가 시작되고(S210), 카메라(140)는 프로세서(160)에 의해 제어되는 카메라 구동부(150)에 의해 구동되어 사용자인 어린이를 추적하면서 촬영한다(S220).
그러면, 프로세서(160)는 카메라(140)에서 촬영된 어린이 영상에 교통안전 교육용 영상을 부가하고, 프로젝터(170)를 통해 스크린(10)에 표시한다(S230).
또한, 프로세서(160)는 교통안전 교육용 영상에 대한 사운드를 생성하여, 스피커(180)를 통해 출력한다(S240).
한편, 프로세서(160)는 S210단계에서 감지되는 사용자인 어린이의 위치가 적정 위치인지 교통안전 교육용 영상을 고려하여 판단한다(S250). 예를 들어,
1) S230단계릍 통해 출력되는 영상이 "도로 횡단 대기" 교육 단계 영상인 경우, "차로변(횡단보도 밖)"을 적정 위치로 판단하고,
2) S230단계릍 통해 출력되는 영상이 "도로 횡단" 교육 단계 영상인 경우, "횡단보도"를 적정 위치로 판단하고,
3) S230단계릍 통해 출력되는 영상이 "돌발 사고 회피" 교육 단계 영상인 경우, "차로변(횡단보도 밖) 또는 차량이 진입하는 차선 이외의 차선"을 적정 위치로 판단한다.
그리고, 프로세서(160)는 S250단계에서의 판단결과를 교통안전 교육용 영상에 부가하여, 프로젝터(170)를 통해 스크린(10)에 표시한다(S260). S260단계를 통해, 보호자와 교육관은 어린이의 교통안전 인식 수준을 파악할 수 있게 된다.
이후, 마이크 모듈(130)을 통해 음성으로 다음 단계 진행 명령이 입력된 것으로 판단되면(S270-Y), 프로세서(160)는 다음 단계의 교통 안전 교육을 진행시킨다(S280).
이를 위해, 프로세서(160)는 S260단계가 완료되면 현단계의 교통안전 교육이 완료되었음을 안내하고, 다음 단계의 교통안전 교육을 시작할 여부를 문의하기 위한 음성 멘트를 스피커(180)를 통해 출력할 수 있다.
이 경우, S270단계에서의 음성 명령은, 어린이에 의해 "예" 또는 "아니오"로 입력가능하며, "예"가 입력된 경우는 다음 단계 진행 명령이 입력된 것으로 취급한다.
3. 기타
지금까지, 교통안전 교육 체험 시스템과 이를 이용한 교통안전 교육 방법에 대해, 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였다.
위 실시예에서 언급한 교통안전 교육 단계들은 설명의 편의를 위한 예시적인 것에 불과하므로, 언급한 것과 다른 교통안전 교육 단계들로 대체하거나, 이들을 추가하는 것이 가능함은 물론이다.
그리고, 적외선 센서(111)와 열감지 센서(121)는 사람을 감지할 수 있는 센서의 일종으로, 사람을 감지할 수 있는 센서라면 어느 것으로도 대체가능하며, 적외선 센서(111)와 열감지 센서(121)를 동종의 센서로 대체하는 것도 가능함은 물론이다.
또한, 카메라(140)는 3D 촬영이 가능한 카메라로, 교통안전 교육용 영상들을 3D 영상들로, 프로젝터(170)를 3D 영상 출사가 가능한 프로젝터로 구현할 수 있다. 이 경우, 교통안전 교육은 3D로 이루어질 수 있게 된다.
또한, 프로젝터(170)와 스크린(10)은 다른 종류의 디스플레이 시스템으로 대체할 수 있다. 예를 들어, 프로젝터(170)와 스크린(10)은 대형 LCD로 대체할 수 있음은 물론이다.
한편, 위 실시예에서 언급한 교통안전 교육 체험 시스템은, 적외선 감지 모듈(110), 열감지 모듈(120), 마이크 모듈(130) 및 스피커(180)를 구비하고 있으므로, 시각 장애인에 음성으로 안내 멘트를 제공하고 음성 명령을 입력받을 수 있어, 시각 장애인을 위한 교통안전 교육 체험도 가능하다.
뿐만 아니라, 본 실시예에 따른 교통안전 교육 체험 시스템은, 프로세서(160)가 마이크 모듈(130)을 통해 질문을 인식하고, 인식한 질문에 대한 답변을 스피커(180)를 통해 출력할 수도 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
110 : 적외선 감지 모듈 111 : 적외선 센서
112, 122, 132 : 신호처리부 113, 123, 133 : 신호전달부
120 : 열감지 모듈 121 : 열감지 센서
130 : 마이크 모듈 131 : 마이크
140 : 카메라 150 : 카메라 구동부
160 : 프로세서 170 : 프로젝터
180 : 스피커

Claims (10)

  1. 어린이의 몸에서 방사되는 적외선을 감지하는 적외선센서, 및 상기 어린이의 몸에서 발산되는 열을 감지하는 열감지센서를 포함하여 이루어지는 감지부;
    상기 어린이를 촬영하는 카메라;
    상기 감지부에 의해 감지되는 적외선신호 및 열감지신호에 기초하여 상기 어린이의 현재의 위치를 판단하며, 판단된 상기 어린이의 현재의 위치에 따라 상기 카메라의 촬영 위치를 제어하여 상기 어린이를 연속적으로 촬영하고, 상기 카메라에서 촬영된 영상에 교통안전 교육용 영상을 부가하여 출력하는 프로세서; 및
    상기 프로세서에서 출력되는 영상을 표시하는 영상 표시부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교통안전 교육 체험 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    사용자로부터 음성 명령을 입력받는 마이크;를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 마이크를 통해 입력된 음성 명령에 따라, 교통안전 교육용 영상을 변경하는 것을 특징으로 하는 교통안전 교육 체험 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 교통안전 교육용 영상을 단계적으로 변경하는 것을 특징으로 하는 교통안전 교육 체험 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 감지부에 의해 감지된 사용자의 위치가 적정 위치인지 상기 교통안전 교육용 영상을 고려하여 판단하고, 판단결과를 상기 카메라에서 촬영된 영상 및 상기 교통안전 교육용 영상에 부가하여 출력하는 것을 특징으로 하는 교통안전 교육 체험 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 교통안전 교육용 영상이 "도로 횡단 대기" 교육 단계 영상이면, 차로변을 상기 사용자의 적정 위치로 판단하고,
    상기 교통안전 교육용 영상이 "도로 횡단" 교육 단계 영상이면, 횡단보도를 상기 사용자의 적정 위치로 판단하고,
    상기 교통안전 교육용 영상이 "돌발 사고 회피" 교육 단계 영상이면, 차로변또는 차량이 진입하는 차선 이외의 차선을 상기 사용자의 적정 위치로 판단하는 것을 특징으로 하는 교통안전 교육 체험 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 교통안전 교육용 영상에 대한 사운드를 출력하는 스피커;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교통안전 교육 체험 시스템.
  7. 어린이의 몸에서 방사되는 적외선 및 상기 어린이의 몸에서 발산되는 열을 감지하는 단계;
    상기 감지단계에 의해 감지되는 적외선신호 및 열신호에 기초하여 상기 어린이의 현재의 위치를 판단하며, 판단된 상기 어린이의 현재의 위치에 따라 카메라의 촬영 위치를 제어하면서 상기 어린이를 연속적으로 촬영하는 단계;
    상기 촬영단계에서 촬영된 영상에 교통안전 교육용 영상을 부가하는 단계; 및
    촬영된 영상에 교통안전 교육용 영상을 부가된 영상을 표시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교통안전 교육 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    사용자로부터 음성 명령을 입력받는 단계; 및
    상기 입력단계에서 입력된 음성 명령에 따라, 교통안전 교육용 영상을 변경하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교통안전 교육 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 변경단계는,
    상기 교통안전 교육용 영상을 단계적으로 변경하는 것을 특징으로 하는 교통안전 교육 방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    감지된 사용자의 위치가 적정 위치인지 상기 교통안전 교육용 영상을 고려하여 판단하는 단계; 및
    상기 판단단계에서의 판단결과를 촬영된 영상 및 상기 교통안전 교육용 영상에 부가하여 출력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교통안전 교육 방법.
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