KR102515425B1 - 수학 인지 학습 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생일 축하를 위한 양초가 그려진 책자를 이용하여 어린 아이가 숫자를 인식하여 학습할 수 있도록 하는, 수학 인지 학습 시스템 및 방법을 개시한다.
본 발명에 따른 수학 인지 학습 시스템은, 첫 페이지에 기본 개수의 양초와 하나 이상의 객체가 그려져 있고, 첫 페이지를 제외한 각 페이지에 하나의 양초가 그려져 있으며, 하나의 페이지를 넘길 때마다 기본 개수의 양초에 하나씩 양초가 추가되며, 최종 페이지에 최종 개수의 촛불과 생일 축하 대상에 해당하는 어린 아이가 촛불을 향해 바람을 부는 모양의 객체가 그려져 있는 그림 책자에서, 누름 버튼이 입력되면, 최종 개수의 촛불(LED)이 점등되고, 생일 축하 멜로디 음이 스피커를 통해 출력되며, 감압 센서를 통해 촛불을 끄기 위한 바람이 감지되면 최종 개수의 촛불(LED)이 점멸되고, 생일 축하 멜로디 음의 출력이 중지되는 것을 특징으로 한다.

Description

수학 인지 학습 시스템 및 방법{Mathematics cognitive learning system and method}

본 발명은 수학 인지 학습 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 생일 축하를 위한 기본적인 개수의 양초가 그려진 책자에서 페이지를 넘길 때마다 양초의 숫자가 늘어나고, 축하를 원하는 양초의 개수가 될 때 페이지 넘김을 중지하고 축하 버튼을 누르면 원하는 개수의 양초에 LED 불빛이 켜지고 생일 축하 음악이 출력되며, 촛불이 꺼지도록 바람을 불면 불빛이 꺼지고 생일 축하 음악이 중지되도록 함으로써 페이지를 넘길 때마다 늘어나는 양초의 개수에 따라 어린 아이가 숫자를 인식하여 학습할 수 있도록 하는, 수학 인지 학습 시스템 및 방법에 관한 것이다.

유아기는 성장이 빠르고 민감하며 호기심이 많아 두뇌발달이 잘 형성되는 시기로서 오감을 통해 상상력과 사고력 감성부분까지도 자극하여 모든 정보를 받아들이는 시기이다. 이에 유아기는 모든 발달의 기초를 튼튼하게 해야 하는 시기이며, 특히 수학교육은 유아기 지능발달의 80% 이상을 차지한다.

종래의 아동용 숫자학습은 아라비아숫자나 한글숫자를 단순히 열거한 후 아이들에게 암기하거나 반복하여 쓰도록 하여 숫자를 익히게 하였다.

그러나, 이러한 학습방법은 유아기의 특징을 전혀 반영하지 못하는 것으로서, 이러한 단순 반복 암기식, 문제풀이 식의 학습형태는 아이들이 수학에 대해 지겨운 느낌을 가지게 하고 수학에 대한 흥미를 떨어뜨리게 하는 원인이 되며, 아이들이 단순히 숫자를 외우도록 할 뿐 아이들의 창의력 및 감성을 자극하지 못하여 두뇌개발 등 유아기의 특징에 맞는 교육방법으로 적합하지 못하였다.

관련 선행 특허 문헌으로는 대한민국 등록 실용신안 공보 제20-0492244 호(2020.08.28)가 있으며, 상기 문헌에는 수학 학습 교재가 기재되어 있다.

본 발명의 목적은, 이러한 유아기의 특징인 상상력과 사고력, 감성부분을 모두 자극하여 아이들의 수학 학습효과를 높일 수 있도록, 생일 축하를 위한 기본적인 개수의 양초가 그려진 책자를 제공하고, 페이지를 넘길 때마다 양초의 숫자가 늘어나고, 축하를 원하는 양초의 개수가 될 때 페이지 넘김을 중지하고 축하 버튼을 누르면 원하는 개수의 양초에 LED 불빛이 켜지고 생일 축하 음악이 출력되며, 촛불이 꺼지도록 바람을 불면 불빛이 꺼지고 생일 축하 음악이 중지되도록 함으로써 페이지를 넘길 때마다 늘어나는 양초의 개수에 따라 어린 아이가 숫자를 인식하여 학습할 수 있도록 하는, 수학 인지 학습 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 수학 인지 학습 시스템은, 적어도 하나 이상의 페이지를 포함하고, 첫 페이지에 기본적인 개수의 양초와 하나 이상의 객체가 그려져 있고, 상기 첫 페이지를 제외한 각 페이지에 하나의 양초가 그려져 있으며, 상기 기본적인 개수의 양초에 하나의 페이지를 넘길 때마다 양초가 하나씩 추가되며, 최종 페이지에 최종 개수의 촛불과 생일 축하 대상에 해당하는 어린 아이가 촛불을 향해 바람을 부는 모양의 객체가 그려져 있는 그림 책자; 상기 최종 페이지의 상측 모서리에 그려진 아이콘에 대응되는 위치에 배치된 누름 버튼; 상기 최종 개수의 촛불에 대응하는 위치에 최종적인 개수로 배치된 발광 다이오드(LED); 상기 최종 페이지의 관통홀에 대응된 위치에 배치된 감압 센서; 생일 축하 노래에 해당하는 멜로디 음이 저장되어 있는 메모리; 상기 생일 축하 노래에 해당하는 멜로디 음을 출력하는 스피커; 및 상기 누름 버튼이 입력되면, 상기 최종적인 개수의 발광 다이오드를 점등시키고, 상기 생일 축하 노래에 해당하는 멜로디 음이 상기 스피커를 통해 출력되도록 제어하고, 상기 감압 센서를 통해 바람이 감지되면 상기 최종적인 개수의 발광 다이오드를 점멸시키고, 상기 생일 축하 노래에 해당하는 멜로디 음이 출력되는 것을 중지시키도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

상기 그림 책자에서 상기 기본적인 개수의 양초는, 불이 켜지지 않은 적어도 하나 이상의 양초가 첫 페이지의 좌측에 그려져 있거나, 불이 켜지지 않은 다섯 개의 양초가 첫 페이지의 좌측에 그려져 있다.

상기 그림 책자에서 상기 적어도 하나 이상의 객체는, 생일 축하 대상에 해당하는 어린 아이의 모습, 생일을 축하해 주는 친구의 모습, 생일을 축하해 주는 동물의 모습, 생일을 축하해 주는 애완 동물의 모습 중 적어도 하나 이상일 수 있다.

상기 그림 책자에서 상기 하나의 양초가 그려져 있는 각 페이지는, 다음 페이지의 면적이 이전 페이지의 면적 보다 작고, 페이지를 넘길 때마다 다음 페이지의 양초와 이전 페이지의 양초가 중첩되지 않고 이전 페이지의 양초에 다음 페이지의 양초가 하나 더 추가되는 형태로 페이지가 넘겨진다.

상기 최종 페이지는, 상기 기본적인 개수의 양초에 하나씩 양초가 추가되어 완성된 최종적인 개수의 촛불이 그려져 있고, 상기 생일 축하 대상에 해당하는 어린 아이가 촛불을 향해 바람을 부는 모양의 객체가 그려져 있으며, 상단 우측 모서리에 눌러보라는 것을 나타내는 아이콘이 그려져 있고, 상기 아이콘에 대응되는 위치의 배면에 상기 누름 버튼이 배치되어 있으며, 상기 어린 아이의 입 모양에 관통홀이 형성되어 있으며, 상기 관통홀에 대응된 위치에 상기 감압 센서가 배치되어 있다.

한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 수학 인지 학습 방법은, (a) 그림 책자에서 첫 페이지가 펼쳐지면 기본적인 갯수의 양초와 생일 축하 대상에 해당하는 어린 아이에 대한 객체가 나타나는 단계; (b) 상기 그림 책자에서 두번째 페이지가 펼쳐지면 상기 기본적인 갯수의 양초에 하나의 양초가 더해지는 단계; (c) 상기 그림 책자에서 두번째 페이지 이후 최종 페이지까지 각 페이지가 넘겨질 때마다 현재 페이지의 양초 개수에 양초가 하나씩 더해지는 단계; (d) 상기 그림 책자에서 최종 페이지가 펼쳐지면 최종 개수의 촛불과 생일 축하 대상에 해당하는 어린 아이가 촛불을 향해 바람을 부는 모양의 객체가 나타나는 단계; (e) 상기 그림 책자의 상단 모서리에 배치된 누름 버튼이 입력되는 단계; (f) 상기 최종 개수의 촛불에 대응하는 위치에 최종 개수로 배치된 발광 다이오드(LED)가 점등되는 단계; (g) 스피커가 생일 축하 노래에 해당하는 멜로디 음을 출력하는 단계; (h) 감압 센서가 바람을 감지하는 단계; 및 (i) 제어부가 상기 발광 다이오드를 점멸시키고, 상기 스피커의 생일 축하 노래에 해당하는 멜로디 음의 출력을 중지시키는 단계를 포함할 수 있다.

상기 (a) 단계에서 상기 그림 책자는, 불이 켜지지 않은 다섯 개의 양초가 좌측에 그려져 있고 생일 축하 대상에 해당하는 어린 아이가 그려져 있으며, 생일을 축하해 주는 친구의 모습, 생일을 축하해 주는 동물의 모습, 생일을 축하해 주는 애완 동물의 모습 중 적어도 하나 이상이 그려져 있는 첫 페이지가 펼쳐질 수 있다.

상기 (b) 단계 및 상기 (c) 단계에서 상기 그림 책자는, 상기 첫 페이지 및 상기 최종 페이지를 제외하고 각 페이지마다 하나의 양초가 그려져 있고, 다음 페이지의 면적이 이전 페이지의 면적 보다 작고, 페이지를 넘길 때마다 다음 페이지의 양초와 이전 페이지의 양초가 중첩되지 않고 이전 페이지의 양초에 다음 페이지의 양초가 하나 더 추가되는 형태로 페이지가 넘겨져 펼쳐질 수 있다.

상기 (d) 단계에서 상기 그림 책자의 상기 최종 페이지는, 상기 기본적인 개수의 양초에 하나씩 양초가 추가되어 완성된 최종적인 개수의 촛불이 그려져 있고, 상기 생일 축하 대상에 해당하는 어린 아이가 촛불을 향해 바람을 부는 모양의 객체가 그려져 있으며, 상단 우측 모서리에 눌러보라는 것을 나타내는 아이콘이 그려져 있고, 상기 아이콘에 대응되는 위치의 배면에 상기 누름 버튼이 배치되어 있으며, 상기 어린 아이의 입 모양에 관통홀이 형성되어 있으며, 상기 관통홀에 대응된 위치에 상기 감압 센서가 배치되어 있다.

상기 (a) 단계에서 상기 그림 책자는, 다섯 개의 양초와 생일 축하 대상에 해당하는 어린 아이가 그려져 있는 첫 페이지가 펼쳐지고, 상기 다섯 개의 양초 아래에 양초의 개수를 나타내는 하나, 둘, 셋, 넷, 다섯과, 1, 2, 3, 4, 5의 숫자, 그리고 일, 이, 삼, 사, 오라는 문자가 기록되어 있다.

상기 (b) 단계에서 상기 그림 책자는, 상기 두번째 페이지의 면적이 상기 첫 페이지의 면적보다 작고, 상기 첫 페이지에서 페이지가 넘겨져 상기 두번째 페이지가 상기 첫 페이지 위에 겹쳐지면, 상기 두번째 페이지의 여섯(6, 육)을 나타내는 하나의 양초가 상기 다섯 개의 양초에 추가되어 여섯 개의 양초가 된다.

상기 (c) 단계에서 상기 그림 책자는, 세번째 페이지의 면적이 상기 두번째 페이지의 면적보다 작고, 네번째 페이지의 면적이 상기 세번째 페이지의 면적보다 작고, 다섯번째 페이지의 면적이 상기 네번째 페이지의 면적보다 작고, 여섯번째 페이지의 면적이 상기 다섯번째 페이지의 면적보다 작은 상태에서, 상기 두번째 페이지에서 페이지가 넘겨져 상기 세번째 페이지가 상기 두번째 페이지 위에 겹쳐지면, 상기 세번째 페이지의 일곱(7, 칠)을 나타내는 하나의 양초가 상기 여섯 개의 양초에 추가되어 일곱 개의 양초가 되며, 상기 세번째 페이지에서 페이지가 넘겨져 상기 네번째 페이지가 상기 세번째 페이지 위에 겹쳐지면, 상기 네번째 페이지의 여덟(8, 팔)을 나타내는 하나의 양초가 상기 일곱 개의 양초에 추가되어 여덟 개의 양초가 되며, 상기 네번째 페이지에서 페이지가 넘겨져 상기 다섯번째 페이지가 상기 네번째 페이지 위에 겹쳐지면, 상기 다섯번째 페이지의 아홉(9, 구)을 나타내는 하나의 양초가 상기 여덟 개의 양초에 추가되어 아홉 개의 양초가 되며, 상기 다섯번째 페이지에서 페이지가 넘겨져 상기 여섯번째 페이지가 상기 다섯번째 페이지 위에 겹쳐지면, 상기 여섯번째 페이지의 열(10, 십)을 나타내는 하나의 양초가 상기 아홉 개의 양초에 추가되어 열 개의 양초가 된다.

상기 (d) 단계에서 상기 그림 책자는, 상기 여섯번째 페이지에서 페이지를 넘겨 상기 최종 페이지가 펼쳐지면, 10개의 촛불과 생일 축하 대상에 해당하는 어린 아이가 상기 10개의 촛불을 향해 바람을 부는 모양의 객체가 나타나며, 생일을 축하해 주는 친구의 모습, 생일을 축하해 주는 동물의 모습, 생일을 축하해 주는 애완 동물의 모습이 나타난다.

상기 (e) 단계에서 상기 그림 책자는, 상기 첫 페이지와 상기 최종 페이지가 겹쳐질 때, 상기 첫 페이지와 상기 최종 페이지의 일측면 상단 모서리가 절삭되어 있어 상기 최종 페이지의 상단 모서리에 배치된 누름 버튼이 드러난다.

상기 (f) 단계에서 상기 최종 페이지는 상기 10 개의 촛불에 대응하는 위치에 배치된 10 개의 발광 다이오드(LED)가 점등되고, 상기 (h) 단계에서 상기 감압 센서는 바람과 더불어 압력을 감지하고, 상기 (i) 단계에서 상기 제어부는 상기 10 개의 발광 다이오드를 점멸시키고, 상기 스피커의 출력을 중지시킨다.

본 발명은, 어린 아이의 생일 축하와 같이 기쁘고 즐거운 날을 떠올리며, 각 숫자를 촛불의 개수를 통하여 익히도록 하고, 축하 이벤트를 통하여 아이들의 시각적 집중력을 높이고 아이들이 눈과 머리와 손을 동시에 사용하는 방식으로 학습이 진행되어 숫자 인식 학습효과를 크게 향상시킬 수 있다.

이 결과, 본 발명은 유아기의 특징인 상상력과 사고력 감성부분을 모두 자극하여 기본수를 쉽게 떠올리도록 하여 아이들의 기억력과 숫자 익힘 속도를 높일 수 있고, 아이들이 보다 쉽고 재미있게 숫자 학습을 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수학 인지 학습 시스템의 외관 형상을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 그림 책자의 앞표지 및 뒤표지를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 그림 책자의 첫 페이지를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 그림 책자의 둘째 페이지를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 그림 책자의 셋째 페이지를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 그림 책자의 넷째 페이지를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 그림 책자의 다섯째 페이지를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 그림 책자의 여섯째 페이지를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 그림 책자의 마지막 페이지를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 본체의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 본체의 전면부 및 동작 상태를로 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 수학 인지 학습 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 아래에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

본 명세서에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 그에 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 명세서에서 제 1, 제 2, 제 3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제 1 구성 요소가 제 2 또는 제 3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제 2 또는 제 3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수학 인지 학습 시스템 및 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수학 인지 학습 시스템의 외관 형상을 나타낸 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 수학 인지 학습 시스템(100)은, 적어도 하나 이상의 페이지를 포함하는 그림 책자(110) 및 촛불 점등과 더불어 생일 축하 노래를 출력하는 본체(120)를 포함한다.

그림 책자(110)의 전면부는 도 2에 도시된 바와 같이 앞표지를 이루고, 본체(120)의 후면부는 뒤표지를 이룬다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 그림 책자의 앞표지 및 뒤표지를 나타낸 도면이다. 그림 책자(110)의 후면부는 첫 페이지를 이루고, 본체(120)의 전면부는 그림 책자(110)의 마지막(최종) 페이지를 이룬다.

따라서 그림 책자(110)와 본체(120)는 서로 연결된다. 즉, 그림 책자(110)의 마지막(최종) 페이지는 본체(120)의 전면부를 이루고, 본체(120)의 전면부는 그림 책자(110)의 최종 페이지와 동일한 면을 이룬다.

여기서, 본체(120)는 전면부가 그림 책자(110)의 마지막 페이지를 이루고, 후면부가 그림 책자(110)의 뒤표지를 이룸으로써 그림 책자(110)와 본체(120)가 하나의 책자를 구성한다.

또한, 본체(120)는 생일 축하 이벤트에 대응하는 노래 음성 및 촛불 점등을 실현하기 위해 내부에 전기적인 장치 등을 구비할 수 있는 공간을 가지도록 일정한 두께를 가지며, 그 공간에 LED, 스피커, 배터리, 마이크로프로세서 등이 배치된다.

그림 책자(110)는 적어도 하나 이상의 페이지에 대하여, 예를 들면, 첫(제1) 페이지로부터 여섯째(제6) 페이지까지 구성될 수 있다.

그림 책자(110)는 도 3에 도시된 바와 같이 첫 페이지(111)에 기본적인 개수의 양초와 하나 이상의 객체가 그려져 있다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 그림 책자의 첫 페이지를 나타낸 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 그림 책자(110)의 첫 페이지(111)에는 기본적인 개수, 예를 들면, 불이 붙지 않은 5 개의 양초가 그려져 있고, 양초 위에는 그 양초의 개수를 나타낸 "하나", "둘", "셋", "넷", "다섯"의 한글이 기재되어 있다. 양초 아래에는 양초의 개수에 해당하는 아라비아 숫자 "1", "2", "3", "4", "5"가 기재되어 있고, 그 아래에 아라비아 숫자를 나타내는 한글 "일", "이", "삼", "사" 및 "오"가 기재되어 있다. 따라서 어린 아이는 제1 페이지(111)에 그려진 다섯 개의 양초를 통하여 숫자 "일"부터 "오"까지 익히거나, 이를 인식하여 자신의 나이와 비교할 수 있다.

또한, 그림 책자(110)에서 제1 페이지(111)의 옆에는 제2 페이지(112)의 전면이 위치해 있다. 제2 페이지(112)의 전면에는 자신의 나이가 다섯 살이 아님을 말하는 어린 아이가 그려져 있다.

또한, 그림 책자(110)의 첫 페이지(111)에는 전술한 숫자 이외에 자신의 나이를 양초의 개수와 비교하여 동일한지 그렇지 않은지를 말하는 어린 아이의 말(다섯 살 아니야)이 기록되고, 어린 아이의 생일을 축하하는 동물이나 친구들에 관한 객체가 그려져 있을 수 있다.

또한, 그림 책자(110)는 첫 페이지(111)를 제외한 둘째 페이지(112)부터 여섯째 페이지(116)의 각 페이지 후면에는 도 1에 도시된 바와 같이 각 페이지(후면)마다 하나의 양초가 그려져 있다. 예를 들면, 둘째 페이지(112)에는 여섯(6, 육)을 나타내는 양초가 하나 그려져 있고, 셋째 페이지(113)에는 일곱(7, 칠)을 나타내는 양초가 하나 그려져 있으며, 넷째 페이지(114)에는 여덟(8, 팔)을 나타내는 양초가 하나 그려져 있으며, 다섯째 페이지(115)에는 아홉(9, 구)을 나타내는 양초가 하나 그려져 있으며, 여섯째 페이지(116)에는 열(10, 십)을 나타내는 양초가 하나 그려져 있다.

또한, 그림 책자(110)는 첫 페이지(111)를 제외한 둘째 페이지(112)부터 여섯째 페이지(116)의 각 페이지 전면에는 이전 페이지의 양초 개수에 해당하는 숫자가 자신의 나이가 아니라고 말하는 어린 아이의 모습이 그려져 있다.

그림 책자(110)에서, 하나의 양초가 그려져 있는 각 페이지는 둘째 페이지(112)로부터 여섯째 페이지(116)까지로 구성될 수 있으며, 둘째 페이지(112)로부터 여섯째 페이지(116)로 갈수록 도 1에 도시된 바와 같이 각 페이지의 면적이 이전 페이지의 면적보다 더 작게 형성될 수 있다. 예를 들면, 둘째 페이지(112)보다 셋째 페이지(113)의 면적이 더 작고, 셋째 페이지(113)보다 넷째 페이지(114)의 면적이 더 작고, 넷째 페이지(114)보다 다섯째 페이지(115)의 면적이 더 작고, 다섯째 페이지(115)보다 여섯째 페이지(116)의 면적이 더 작은 형태를 갖는 것이다.

또한, 그림 책자(110)는 예를 들면, 기본적인 개수인 다섯(5, 오) 개의 양초에 하나의 페이지를 넘길 때마다 양초가 하나씩 추가되며, 여섯째 페이지(116)에 최종 개수인 열(10, 십)을 나타내는 양초가 그려져 있으며, 일곱째 페이지(117)에는 현재 배열된 양초의 개수가 자신의 나이에 맞다고 말하는 어린 아이가 그려져 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 그림 책자의 둘째 페이지를 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 그림 책자(110)는, 다섯 개의 양초가 그려진 첫 페이지(111)에, 여섯(6, 육)을 나타내는 양초가 하나 그려져 있는 둘째 페이지(112)가 펼쳐져 첫 페이지(111) 위에 겹치는 상태를 나타내고 있다.

이때, 둘째 페이지(112)는 첫 페이지(111)의 다섯 개의 양초를 가리지 않는 면적을 가지고, 펼쳐 넘겨져서 첫 페이지(111) 위에 중첩하게 놓여진다.

따라서, 둘째 페이지(112)의 여섯(6, 육)을 나타내는 양초는, 첫 페이지(111)에서 일정 간격으로 배열되어 있는 다섯 개의 양초에 일정 간격으로 연이어 여섯 번째로 위치하게 됨으로써 양초가 하나부터 여섯까지 일렬로 배치된 상태를 나타내게 되는 것이다.

또한, 둘째 페이지(112)의 옆에 위치해 있는 셋째 페이지(113)의 전면에는 둘째 페이지(112)의 양초 개수인 여섯에 해당하는 숫자가 자신의 나이가 아니라고 말하는 어린 아이의 모습이 그려져 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 그림 책자의 셋째 페이지를 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 그림 책자(110)는, 다섯 개의 양초가 그려진 첫 페이지(111)와, 여섯(6, 육)을 나타내는 양초가 하나 그려져 있는 둘째 페이지(112) 위에, 일곱(7, 칠)을 나타내는 양초가 하나 그려져 있는 셋째 페이지(113)가 위치하는 상태를 나타내고 있다.

이때, 셋째 페이지(113)는 둘째 페이지(112)의 양초를 가리지 않는 면적을 가지고, 펼쳐 넘겨져서 둘째 페이지(112) 위에 중첩하게 놓여진 상태이다.

따라서, 셋째 페이지(113)의 일곱(7, 칠)을 나타내는 양초는, 첫 페이지(111)의 다섯 개의 양초에 일정 간격으로 위치한 둘째 페이지(112)의 여섯 양초에 연이어 일곱 번째로 위치하게 됨으로써 양초가 하나부터 일곱까지 일렬로 배치된 상태를 나타내게 되는 것이다.

또한, 셋째 페이지(113)의 옆에 위치해 있는 넷째 페이지(114)의 전면에는 셋째 페이지(113)의 양초 개수인 일곱에 해당하는 숫자가 자신의 나이가 아니라고 말하는 어린 아이의 모습이 그려져 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 그림 책자의 넷째 페이지를 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 그림 책자(110)는, 다섯 개의 양초가 그려진 첫 페이지(111)와, 여섯(6, 육)을 나타내는 양초가 하나 그려져 있는 둘째 페이지(112), 일곱(7, 칠)을 나타내는 양초가 하나 그려져 있는 셋째 페이지(113) 위에 여덟(8, 팔)을 나타내는 양초가 하나 그려져 있는 넷째 페이지(114)가 위치하는 상태를 나타내고 있다.

이때, 넷째 페이지(114)는 셋째 페이지(113)의 양초를 가리지 않는 면적을 가지고, 펼쳐 넘겨져서 셋째 페이지(113) 위에 중첩하게 놓여진 상태이다.

따라서, 넷째 페이지(114)의 여덟(8, 팔)을 나타내는 양초는, 첫 페이지(111)의 다섯 개의 양초에 일정 간격으로 위치한 둘째 페이지(112)의 여섯 양초 및 셋째 페이지(113)의 일곱 양초에 연이어 여덟 번째로 위치하게 됨으로써 양초가 하나부터 여덟까지 일렬로 배치된 상태를 나타내게 되는 것이다.

또한, 넷째 페이지(114)의 옆에 위치해 있는 다섯째 페이지(115)의 전면에는 넷째 페이지(114)의 양초 개수인 여덟에 해당하는 숫자가 자신의 나이가 아니라고 말하는 어린 아이의 모습이 그려져 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 그림 책자의 다섯째 페이지를 나타낸 도면이다.

도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 그림 책자(110)는, 다섯 개의 양초가 그려진 첫 페이지(111)와, 여섯(6, 육)을 나타내는 양초가 하나 그려져 있는 둘째 페이지(112), 일곱(7, 칠)을 나타내는 양초가 하나 그려져 있는 셋째 페이지(113) 및 여덟(8, 팔)을 나타내는 양초가 하나 그려져 있는 넷째 페이지(114) 위에 아홉(9, 구)을 나타내는 양초가 하나 그려져 있는 다섯째 페이지(115)가 위치하는 상태를 나타내고 있다.

이때, 다섯째 페이지(115)는 넷째 페이지(114)의 양초를 가리지 않는 면적을 가지고, 펼쳐 넘겨져서 넷째 페이지(114) 위에 중첩하게 놓여진 상태이다.

따라서, 다섯째 페이지(115)의 아홉(9, 구)을 나타내는 양초는, 첫 페이지(111)의 다섯 개의 양초에 일정 간격으로 위치한 둘째 페이지(112)의 여섯 양초, 셋째 페이지(113)의 일곱 양초 및 넷째 페이지(114)의 여덟 양초에 연이어 아홉 번째로 위치하게 됨으로써 양초가 하나부터 아홉까지 일렬로 배치된 상태를 나타내게 되는 것이다.

또한, 다섯째 페이지(115)의 옆에 위치해 있는 여섯째 페이지(116)의 전면에는 다섯째 페이지(115)의 양초 개수인 아홉에 해당하는 숫자가 자신의 나이가 아니라고 말하는 어린 아이의 모습이 그려져 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 그림 책자의 여섯째 페이지를 나타낸 도면이다.

도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 그림 책자(110)는, 다섯 개의 양초가 그려진 첫 페이지(111)와, 여섯(6, 육)을 나타내는 양초가 그려져 있는 둘째 페이지(112), 일곱(7, 칠)을 나타내는 양초가 그려져 있는 셋째 페이지(113), 여덟(8, 팔)을 나타내는 양초가 그려져 있는 넷째 페이지(114) 및 아홉(9, 구)을 나타내는 양초가 그려져 있는 다섯째 페이지(115)의 위에 열(10, 십)을 나타내는 양초가 그려져 있는 여섯째 페이지(116)가 위치하는 상태를 나타내고 있다.

이때, 여섯째 페이지(116)는 다섯째 페이지(115)의 양초를 가리지 않는 면적을 가지고, 펼쳐 넘겨져서 다섯째 페이지(115) 위에 중첩하게 놓여진 상태이다.

따라서, 여섯째 페이지(116)의 열(10, 열)을 나타내는 양초는, 첫 페이지(111)의 다섯 개의 양초에, 일정 간격으로 위치한 둘째 페이지(112)의 여섯 양초, 셋째 페이지(113)의 일곱 양초, 넷째 페이지(114)의 여덟 양초 및 다섯째 페이지(115)의 아홉 양초에 연이어 열 번째로 위치하게 됨으로써 양초가 하나부터 열까지 일렬로 배치된 상태를 나타내게 되는 것이다.

또한, 여섯째 페이지(116)의 옆에 위치해 있는 일곱째 페이지(117)의 전면에는 여섯째 페이지(116)의 양초 개수인 열(10, 십)에 해당하는 숫자가 자신의 나이 '열 살'이 맞다고 말하는 어린 아이의 모습이 그려져 있다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 그림 책자의 마지막 페이지를 나타낸 도면이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 그림 책자(110)에서 마지막 페이지(117)는, 본체(120)의 전면부(121)를 이루고, 본체(120)의 전면부(121)는 그림 책자(110)의 최종 페이지와 동일한 면을 이룬다.

그림 책자(110)에서 마지막 페이지(117)에는 생일을 축하하는 메시지 생일 축하해!라는 글자가 기록되어 있고, 그림 책자(110)의 마지막 페이지(117)를 이루는 본체(120)의 전면부(121)에는 케?? 위에 열 개의 촛불이 그려져 있고, 생일 축하 대상에 해당하는 어린 아이가 촛불을 향해 바람을 부는 모양의 객체가 그려져 있다.

또한, 그림 책자(110)의 마지막 페이지(117)를 이루는 본체(120)의 전면부(121)에는 우측 상단부에 누름버튼(122)에 해당하는 촛불케?? 아이콘이 그려져 있다.

또한, 본체(120)의 전면부(121)에는 촛불을 향해 바람을 부는 어린 아이의 입 모양에 해당하는 위치에 내부적으로 감압 센서(123)가 내장되어 있으며, 실제로 사람이 바람을 불면 감압 센서(123)가 바람을 감지하게 된다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 본체의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 본체(120)는, 누름 버튼(122), 감압 센서(123), 메모리(124), 발광 다이오드(LED; 125), 스피커(126), 제어부(127) 및 배터리(128)를 포함할 수 있다.

누름 버튼(122)은 마지막(최종) 페이지(117)의 상측 모서리에 그려진 촛불케?? 아이콘에 대응되는 위치에 배치된다.

감압 센서(123)는 어린 아이의 입 모양이 그려진 최종 페이지(117)의 관통홀에 대응된 위치에 배치된다.

메모리(124)는 생일 축하 노래에 해당하는 멜로디 음이 저장되어 있다.

발광 다이오드(125)는 최종 개수의 촛불에 대응하는 위치에 최종적인 개수로 배치된다. 예를 들면, 발광 다이오드(125)는 10 개의 촛불에 대응하는 위치에 10 개의 LED가 각각 배치된다.

스피커(126)는 생일 축하 노래에 해당하는 멜로디 음을 출력한다. 스피커(126)는 도 2에 도시된 바와 같이 본체(120)의 후면부에 배치된다.

제어부(127)는 누름 버튼(122)이 입력되면, 최종적인 개수의 발광 다이오드(125)를 점등시키고, 생일 축하 노래에 해당하는 멜로디 음이 스피커(126)를 통해 출력되도록 제어하고, 감압 센서(123)를 통해 바람이 감지되면 최종적인 개수의 발광 다이오드(125)를 점멸시키고, 생일 축하 노래에 해당하는 멜로디 음이 출력되는 것을 중지시키도록 제어한다.

그림 책자(110)에서 기본적인 개수의 양초는, 불이 켜지지 않은 적어도 하나 이상의 양초가 첫 페이지(111)의 좌측에 그려져 있거나, 불이 켜지지 않은 다섯 개의 양초가 첫 페이지(111)의 좌측에 그려져 있다.

그림 책자(110)에서 적어도 하나 이상의 객체는, 생일 축하 대상에 해당하는 어린 아이의 모습, 생일을 축하해 주는 친구의 모습, 생일을 축하해 주는 동물의 모습, 생일을 축하해 주는 애완 동물의 모습 중 적어도 하나 이상일 수 있다.

그림 책자(110)에서 하나의 양초가 그려져 있는 각 페이지는, 다음 페이지의 면적이 이전 페이지의 면적 보다 작고, 페이지를 넘길 때마다 다음 페이지의 양초와 이전 페이지의 양초가 중첩되지 않고 이전 페이지의 양초에 다음 페이지의 양초가 하나 더 추가되는 형태로 페이지가 넘겨진다.

그림 책자(110)에서 최종 페이지(117)는, 기본적인 개수(다섯, 5)의 양초에 하나씩 양초가 추가되어 완성된 최종적인 개수(열, 10)의 촛불이 그려져 있고, 생일 축하 대상에 해당하는 어린 아이가 촛불을 향해 바람을 부는 모양의 객체가 그려져 있으며, 상단 우측 모서리에 눌러보라는 것을 나타내는 아이콘(122)이 그려져 있고, 아이콘에 대응되는 위치의 배면에 누름 버튼(122)이 배치되어 있으며, 어린 아이의 입 모양에 관통홀이 형성되어 있으며, 관통홀에 대응된 위치에 감압 센서(123)가 배치되어 있다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 본체의 전면부 및 동작 상태를로 나타낸 도면이다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 본체(120)는, 그림 책자(110)의 마지막(최종) 페이지(117)를 이루는 전면부(121)의 우측 상단부에 위치한 촛불케?? 아이콘에 해당하는 누름버튼(122)이 입력되면, 10 개의 촛불에 대응되어 있는 10 개의 발광 다이오드(125)가 모두 점등되고, 스피커(126)를 통해 생일축하 멜로디 음이 가청음으로 출력된다.

즉, 그림 책자(110)의 여섯째 페이지(116)에서 10 개의 양초가 되었을 때, 어린 아이가 자신의 나이에 해당하는 열 살이 되었다고 좋아할 때, 마지막(최종) 페이지(117)로 넘기면서 생일을 축하한다고 말하면서 우측 상단부에 위치한 누름버튼(122)을 누르게 됨에 따라, 누름버튼(122)이 입력되면 제어부(127)는 10 개의 발광 다이오드(125)가 점등되도록 제어하는 것이다.

스피커(126)를 통해 생일축하 멜로디 음의 출력이 종료되면, 어린 아이로 하여금 바람을 불어 촛불을 끄도록 유도하게 되고, 어린 아이가 10 개의 발광 다이오드(125)에 대한 촛불을 향해 바람을 불면, 감압 센서(123)가 바람을 감지하게 되며, 제어부(127)는 감압 센서(123)를 통해 바람이 감지되면 10 개의 발광 다이오드(125)를 점멸시키는 것이다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 수학 인지 학습 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.

도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 수학 인지 학습 시스템(100)은, 그림 책자(110)에서 기본적인 갯수의 양초와 생일 축하 대상에 해당하는 어린 아이가 그려져 있는 첫 페이지(111)가 펼쳐진다(S1210).

즉, 그림 책자(110)의 첫 페이지(111)에는, 도 3에 도시된 바와 같이 불이 켜지지 않은 다섯 개의 양초가 좌측에 그려져 있고, 첫 페이지(111)의 우측 및 이웃하는 둘째 페이지(112)에는 생일 축하 대상에 해당하는 어린 아이가 그려져 있다. 또한, 첫 페이지(111)에는 생일을 축하해 주는 친구의 모습, 생일을 축하해 주는 동물의 모습, 생일을 축하해 주는 애완 동물의 모습 중 적어도 하나 이상이 그려질 수 있다.

예를 들면, 그림 책자(110)는, 다섯 개의 양초와 생일 축하 대상에 해당하는 어린 아이가 그려져 있는 첫 페이지(111)가 펼쳐지고, 다섯 개의 양초 아래에 양초의 개수를 나타내는 "하나", "둘", "셋", "넷", "다섯"과, "1", "2", "3", "4", "5"의 숫자, 그리고 "일", "이", "삼", "사", "오"라는 문자가 기록되어 있다.

이어, 그림 책자(110)에서 다음 페이지가 넘겨지면 기본적인 갯수의 양초에 하나의 양초가 더해지는 상태의 두번째 페이지가 펼쳐진다(S1220).

이때, 그림 책자(110)는, 두번째 페이지(112)의 면적이 첫 페이지(111)의 면적보다 작고, 첫 페이지(111)에서 페이지가 넘겨져 두번째 페이지(112)가 첫 페이지(111) 위에 겹쳐지면, 두번째 페이지(112)의 여섯(6, 육)을 나타내는 하나의 양초가 다섯 개의 양초에 추가되어 여섯 개의 양초가 된다.

이어, 그림 책자(110)에서 두번째 페이지(112) 이후 최종 페이지까지 각 페이지가 넘겨질 때마다 도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이 현재 페이지의 양초 개수에 양초가 하나씩 더해지는 형태로 각 페이지가 펼쳐진다(S1230).

이때, 그림 책자(110)는, 첫 페이지 및 최종 페이지를 제외하고 각 페이지마다 하나의 양초가 그려져 있고, 다음 페이지의 면적이 이전 페이지의 면적 보다 작고, 페이지를 넘길 때마다 다음 페이지의 양초와 이전 페이지의 양초가 중첩되지 않고, 이전 페이지의 양초에 다음 페이지의 양초가 하나 더 추가되는 형태로 페이지가 넘겨져 펼쳐질 수 있다.

또한, 그림 책자(110)는, 세번째 페이지(113)의 면적이 두번째 페이지(112)의 면적보다 작고, 네번째 페이지(114)의 면적이 세번째 페이지(113)의 면적보다 작고, 다섯번째 페이지(115)의 면적이 네번째 페이지(114)의 면적보다 작고, 여섯번째 페이지(116)의 면적이 다섯번째 페이지(115)의 면적보다 작은 상태이다.

또한, 그림 책자(110)는, 두번째 페이지(112)에서 페이지가 넘겨져 세번째 페이지(113)가 두번째 페이지(112) 위에 겹쳐지면, 세번째 페이지(113)의 일곱(7, 칠)을 나타내는 하나의 양초가 여섯 개의 양초에 추가되어 일곱 개의 양초가 된다.

또한, 그림 책자(110)는, 세번째 페이지(113)에서 페이지가 넘겨져 네번째 페이지(114)가 세번째 페이지(113) 위에 겹쳐지면, 네번째 페이지(114)의 여덟(8, 팔)을 나타내는 하나의 양초가 일곱 개의 양초에 추가되어 여덟 개의 양초가 된다.

또한, 그림 책자(110)는, 네번째 페이지(114)에서 페이지가 넘겨져 다섯번째 페이지(115)가 네번째 페이지(114) 위에 겹쳐지면, 다섯번째 페이지(115)의 아홉(9, 구)을 나타내는 하나의 양초가 여덟 개의 양초에 추가되어 아홉 개의 양초가 된다.

또한, 그림 책자(110)는, 다섯번째 페이지(115)에서 페이지가 넘겨져 여섯번째 페이지(116)가 다섯번째 페이지(115) 위에 겹쳐지면, 여섯번째 페이지(116)의 열(10, 십)을 나타내는 하나의 양초가 아홉 개의 양초에 추가되어 열 개의 양초가 된다.

이어, 그림 책자(110)에서 최종 개수의 촛불과 생일 축하 대상에 해당하는 어린 아이가 촛불을 향해 바람을 부는 모양의 객체가 그려져 있는 최종 페이지가 펼쳐진다(S1240).

여기서, 그림 책자(110)의 최종 페이지(117)는, 도 9에 도시된 바와 같이 기본적인 개수의 양초에 하나씩 양초가 추가되어 완성된 최종적인 개수의 촛불이 그려져 있고, 생일 축하 대상에 해당하는 어린 아이가 촛불을 향해 바람을 부는 모양의 객체가 그려져 있다.

또한, 최종 페이지(117)는, 상단 우측 모서리에 눌러보라는 것을 나타내는 아이콘이 그려져 있고, 아이콘에 대응되는 위치의 배면에 누름 버튼(122)이 배치되어 있으며, 어린 아이의 입 모양에 관통홀이 형성되어 있으며, 관통홀에 대응된 위치에 감압 센서(123)가 배치되어 있다.

또한, 그림 책자(110)는, 여섯번째 페이지(117)에서 페이지를 넘겨 최종 페이지(117)가 펼쳐지면, 10 개의 촛불과 생일 축하 대상에 해당하는 어린 아이가 10 개의 촛불을 향해 바람을 부는 모양의 객체가 나타나며, 생일을 축하해 주는 친구의 모습, 생일을 축하해 주는 동물의 모습, 생일을 축하해 주는 애완 동물의 모습이 나타난다.

또한, 그림 책자(110)는, 첫 페이지와 최종 페이지가 겹쳐질 때, 첫 페이지와 최종 페이지의 일측면 상단 모서리가 절삭되어 있어 최종 페이지의 상단 모서리에 배치된 누름 버튼(122)이 아이콘 형태로 드러난다.

이어, 그림 책자(110)의 상단 모서리에 배치된 누름 버튼(122)이 입력되고, 최종 개수의 촛불에 대응하는 위치에 최종 개수로 배치된 발광 다이오드(LED)가 점등된다(S1250).

예를 들면, 최종 페이지(117)에서 누름 버튼(122)이 입력되면, 제어부(127)는 10 개의 촛불에 대응하는 위치에 배치된 10 개의 발광 다이오드(125)를 점등시킨다.

또한, 스피커(126)는 생일 축하 노래에 해당하는 멜로디 음을 출력하고, 감압 센서(123)는 촛불을 향해 불어오는 바람을 감지한다(S1260).

즉, 스피커(126)로부터 출력되는 생일 축하 멜로디 음이 끝나면, 촛불을 끄기 위해 어린 아이가 촛불을 향해 바람을 불게 되고, 감압 센서(123)는 촛불을 향해 불어오는 바람을 감지하게 되는 것이다.

이어, 제어부(127)는 감압 센서(123)를 통해 바람이나 압력이 감지되면, 점등되었던 10 개의 발광 다이오드(125)를 점멸시키고, 스피커(126)의 생일 축하 노래에 해당하는 멜로디 음의 출력을 중지한다(S1270).

따라서 생일 축하 파티가 종료되고, 어린 아이는 생일 축하를 받으면서 자신의 나이에 해당하는 양초의 숫자를 하나부터 열까지 하나 하나 익히면서 숫자를 인식하여 학습할 수 있게 되는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 감압 센서(123)는 압력 센서(PRS)의 일 예로서, 사용자의 손가락에 의한 압력이나 바람에 의한 압력 등을 감지한다. 여기서, 압력 센서(PRS)는 도시하지는 않았지만, 제1 전극(SE1), 제2 전극(SE2) 및 제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2) 사이에 배치된 압력 감지층을 포함할 수 있다.

제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2)은 각각 도전성 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2)은 각각 은(Ag), 구리(Cu) 등의 금속, ITO, IZO, ZIO 등과 같은 투명한 도전성 산화물, 탄소 나노 튜브나 도전성 폴리머 등으로 이루어질 수 있다. 제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2) 중 어느 하나는 구동 전극이고, 다른 하나는 센싱 전극일 수 있다.

압력 감지층은 압력 민감 물질을 포함할 수 있다. 압력 민감 물질은 니켈, 알루미늄, 주석, 구리 등의 금속 나노파티클이나 카본을 포함할 수 있다. 압력 민감 물질은 입자 형태로서 폴리머 수지 내에 배치될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 압력 감지층은 압력 민감 물질은 압력이 커질수록 전기 저항이 낮아지는데, 제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2)을 통해 압력 감지층의 전기 저항을 측정함으로써 압력이 인가되었는지 여부와 압력의 크기를 센싱할 수 있다. 압력 감지층은 투명할 수도 있고, 불투명할 수도 있다.

몇몇 실시예에서, 제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2)은 각각 라인 타입으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 전극(SE1)은 제1 방향(D1)으로 나란하게 연장되고, 복수의 제2 전극(SE2)은 제1 방향(D1)과 교차하는, 예컨대 제1 방향(D1)에 수직한 제2 방향(D2)으로 연장될 수 있다. 복수의 제1 전극(SE1)과 복수의 제2 전극(SE2)은 상호 교차하는 부위에서 복수의 중첩 영역을 갖는다. 각 중첩 영역은 매트릭스 배열을 가질 수 있다. 각 중첩 영역은 압력 감지 셀이 될 수 있다. 즉, 각 중첩 영역에 압력 감지층이 배치되어 해당 위치에서의 압력 센싱이 이루어질 수 있다.

일 실시예에서, 압력 센서는 서로 대향하는 2 개의 센서 기판을 포함할 수 있다. 각 센서 기판은 기재를 포함할 수 있다. 제1 센서 기판의 제1 기재와 제2 센서 기판의 제2 기재는 각각 폴리에틸렌(poly ethylene), 폴리이미드(poly imide), 폴리카보네이트(poly carbonate), 폴리술폰(polysulfone), 폴리아크릴레이트(poly acrylate), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리비닐클로라이드(poly vinyl chloride), 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol), 폴리노르보넨(poly norbornene), 폴리에스테르(poly ester) 계열의 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 기재와 제2 기재는 폴레에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 필름 또는 폴리이미드 필름으로 이루어질 수 있다.

제1 전극(SE1), 제2 전극(SE2), 및 압력 감지층은 제1 센서 기판 또는 제2 센서 기판에 포함될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(SE1)과 압력 감지층은 제1 센서 기판에 포함되고, 제2 전극(SE2)은 제2 센서 기판에 포함될 수 있다. 제1 전극(SE1)은 제2 기재에 대향하는 제1 기재의 일면 상에 배치될 수 있다. 제2 전극(SE2)은 제1 기재에 대향하는 제2 기재의 일면 상에 배치되고, 제2 전극(SE2) 상에 압력 감지층이 배치될 수 있다. 제1 센서 기판과 제2 센서 기판은 결합층에 의해 상호 결합할 수 있다. 결합층은 각 센서 기판의 테두리를 따라 배치될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

다른 실시예에서, 제1 전극(SE1), 제2 전극(SE2) 및 압력 감지층이 하나의 센서 기판 내에 포함될 수도 있다. 예를 들어, 제1 기재의 일면 상에 제1 전극(SE1)이 배치되고, 제1 전극(SE1) 상에 압력 감지층이 배치되며, 압력 감지층 상에 제2 전극(SE2)이 배치될 수 있다.

상술한 포스 센서를 포함하는 압력 센서는 투명할 수도 있고, 불투명할 수도 있다. 투명 압력 센서의 경우, 제1 기재와 제2 기재가 투명한 물질로 이루어짐은 물론이고, 제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2)이 투명한 도전 물질로 이루어지고, 압력 감지층 또한 투명 물질로 이루어질 수 있다. 불투명 압력 센서의 경우, 전극이나 압력 민감 물질이 투명성 여부에 구애받지 않고 다양한 물질로부터 선택될 수 있다.

또한, 압력 센서는 제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2)이 동일층에 배치될 수 있다. 구체적으로 설명하면, 예를 들어, 제1 기재의 일면 상에 제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2)이 배치된다. 제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2)은 상호 인접하여 배치된다. 제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2)은 각각 복수의 가지부를 포함하고, 각 가지부들이 상호 엇갈리도록 배치된 콤(comb) 전극 형태를 가질 수 있다. 압력 감지층은 제2 기재 상에 형성되어 제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2) 상부에 배치된다.

본 발명에 따른 실시예의 경우, 제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2)은 두께 방향으로 상호 중첩하지 않지만, 평면도 상 인접 배치된다. 압력이 가해지면 상부의 압력 감지층을 통해 인접하는 제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2) 사이에 전류가 흐를 수 있다. 상기와 같은 구조는 전단 압력을 측정하는 데에 유리할 수 있다.

또 다른 실시예에 따른 압력 센서의 예로서 갭 커패시터를 예로 들 수 있다. 이러한 압력 센서는 제1 전극(SE1), 제2 전극(SE2) 및 제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2) 사이에 배치된 유전율 변형 물질층을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 압력 센서(PRS)는 제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2) 사이에 압력 감지층 대신 유전율 변형 물질층이 배치된 점을 제외하고는 앞 실시예에 따른 압력 센서와 실질적으로 동일한 구조를 가질 수 있다.

유전율 변형 물질층은 가해지는 압력에 따라 유전율이 바뀌는 물질로, 본 기술 분야에 알려진 다양한 물질들이 적용될 수 있다. 가해지는 압력에 따라 유전율 변형 물질층의 유전율이 달라지므로, 제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2) 사이의 커패시턴스의 값을 측정함으로써, 가해진 압력의 크기를 측정할 수 있다.

상술한 갭 커패시터를 포함하는 압력 센서는 투명할 수도 있고, 불투명할 수도 있다. 투명 압력 센서의 경우, 제1 전극(SE1)과 제2 전극(SE2)이 투명한 도전 물질로 이루어지고, 유전율 변형 물질층 또한 투명 물질로 이루어질 수 있다. 불투명 압력 센서의 경우, 전극이나 압력 민감 물질이 투명성 여부에 구애받지 않고 다양한 물질로부터 선택될 수 있다.

또 다른 실시예에 따른 압력 센서의 예로서 스트레인 게이지를 예로 들 수 있다. 이러한 압력 센서(PRS)는 스트레인 감지 전극(SE_STR)을 포함할 수 있다. 스트레인 감지 전극(SE_STR)은 제1 기재 상에 형성된 도전층의 패턴으로 이루어질 수 있다. 스트레인 감지 전극(SE_STR)의 상부에는 절연막이나 제2 기재가 배치될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

스트레인 감지 전극(SE_STR)은 압력이 가해짐에 따라 형태가 변한다. 스트레인 감지 전극(SE_STR)의 형태가 변하면, 그 저항값도 달라진다. 따라서, 스트레인 감지 전극(SE_STR)에 걸리는 저항값을 측정함으로써, 압력의 크기를 측정할 수 있다.

압력에 따른 저항값의 변화를 극대화하기 위해, 스트레인 감지 전극(SE_STR)은 복수의 절곡부들을 포함하는 구불구불한 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 스트레인 감지 전극(SE_STR)은 제1 방향(D1) 일측으로 연장하다 절곡되어 제2 방향(D2) 타측으로 연장하고, 다시 절곡되어 제1 방향(D1) 타측으로 연장하다 또 다시 절곡되어 제2 방향(D2) 일측으로 연장하는 것을 반복하는 회오리 형상을 가질 수 있다. 다른 예로, 스트레인 감지 전극(SE_STR)은 지그재그 형상을 가질 수도 있다. 그러나, 스트레인 감지 전극(SE_STR)의 평면 형상이 전술한 바에 제한되는 것은 아니며, 더 다양한 변형이 가능함이 이해될 것이다.

상술한 스트레인 게이지를 포함하는 압력 센서는 투명할 수도 있고, 불투명할 수도 있다. 투명 압력 센서의 경우 스트레인 감지 전극(SE_STR)이 투명한 도전 물질로 이루어지고, 불투명 압력 센서의 경우 스트레인 감지 전극(SE_STR)이 투명성 여부에 구애받지 않고 다양한 물질로부터 선택될 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 생일 축하를 위한 기본적인 개수의 양초가 그려진 책자에서 페이지를 넘길 때마다 양초의 숫자가 늘어나고, 축하를 원하는 양초의 개수가 될 때 페이지 넘김을 중지하고 축하 버튼을 누르면 원하는 개수의 양초에 LED 불빛이 켜지고 생일 축하 음악이 출력되며, 촛불이 꺼지도록 바람을 불면 불빛이 꺼지고 생일 축하 음악이 중지되도록 함으로써 페이지를 넘길 때마다 늘어나는 양초의 개수에 따라 어린 아이가 숫자를 인식하여 학습할 수 있도록 하는, 수학 인지 학습 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.

100 : 수학 인지 학습 시스템 110 : 그림 책자
111 : 첫 페이지 112 : 둘째 페이지
113 : 셋째 페이지 114 : 넷째 페이지
115 : 다섯째 페이지 116 : 여섯째 페이지
117 : 마지막 페이지 120 : 본체
121 : 본체 전면부 122 : 누름 버튼
123 : 감압 센서 124 : 메모리
125 : 발광 다이오드(LED) 126 : 스피커
127 : 제어부 128 : 배터리

Claims (10)

1. 적어도 하나 이상의 페이지를 포함하고, 첫 페이지에 기본적인 개수의 양초와 하나 이상의 객체가 그려져 있고, 상기 첫 페이지를 제외한 각 페이지에 하나의 양초가 그려져 있으며, 상기 기본적인 개수의 양초에 하나의 페이지를 넘길 때마다 양초가 하나씩 추가되며, 최종 페이지에 최종 개수의 촛불과 생일 축하 대상에 해당하는 어린 아이가 촛불을 향해 바람을 부는 모양의 객체가 그려져 있는 그림 책자;
   상기 최종 페이지의 상측 모서리에 그려진 아이콘에 대응되는 위치에 배치된 누름 버튼;
   상기 최종 개수의 촛불에 대응하는 위치에 최종적인 개수로 배치된 발광 다이오드(LED);
   상기 최종 페이지의 촛불을 향해 바람을 부는 어린 아이의 입 모양에 해당하는 위치에 내부적으로 내장된 감압 센서;
   생일 축하 노래에 해당하는 멜로디 음이 저장되어 있는 메모리;
   상기 생일 축하 노래에 해당하는 멜로디 음을 출력하는 스피커; 및
   상기 누름 버튼이 입력되면, 상기 최종적인 개수의 발광 다이오드를 점등시키고, 상기 생일 축하 노래에 해당하는 멜로디 음이 상기 스피커를 통해 출력되도록 제어하고, 상기 감압 센서를 통해 바람이 감지되면 상기 최종적인 개수의 발광 다이오드를 점멸시키고, 상기 생일 축하 노래에 해당하는 멜로디 음이 출력되는 것을 중지시키도록 제어하는 제어부;
   를 포함하는 수학 인지 학습 시스템.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 그림 책자에서 상기 기본적인 개수의 양초는, 불이 켜지지 않은 적어도 하나 이상의 양초가 첫 페이지의 좌측에 그려져 있거나, 불이 켜지지 않은 다섯 개의 양초가 첫 페이지의 좌측에 그려져 있는, 수학 인지 학습 시스템.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 그림 책자에서 상기 적어도 하나 이상의 객체는, 생일 축하 대상에 해당하는 어린 아이의 모습, 생일을 축하해 주는 친구의 모습, 생일을 축하해 주는 동물의 모습, 생일을 축하해 주는 애완 동물의 모습 중 적어도 하나 이상인, 수학 인지 학습 시스템.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 그림 책자에서 상기 하나의 양초가 그려져 있는 각 페이지는, 다음 페이지의 면적이 이전 페이지의 면적 보다 작고, 페이지를 넘길 때마다 다음 페이지의 양초와 이전 페이지의 양초가 중첩되지 않고 이전 페이지의 양초에 다음 페이지의 양초가 하나 더 추가되는 형태로 페이지가 넘겨지는, 수학 인지 학습 시스템.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 최종 페이지는,
   상기 기본적인 개수의 양초에 하나씩 양초가 추가되어 완성된 최종적인 개수의 촛불이 그려져 있고, 상기 생일 축하 대상에 해당하는 어린 아이가 촛불을 향해 바람을 부는 모양의 객체가 그려져 있으며,
   상단 우측 모서리에 눌러보라는 것을 나타내는 아이콘이 그려져 있고, 상기 아이콘에 대응되는 위치의 배면에 상기 누름 버튼이 배치되어 있으며,
   상기 어린 아이의 입 모양에 관통홀이 형성되어 있으며, 상기 관통홀에 대응된 위치에 상기 감압 센서가 배치되어 있는, 수학 인지 학습 시스템.
   
6. (a) 그림 책자에서 첫 페이지가 펼쳐지면 기본적인 갯수의 양초와 생일 축하 대상에 해당하는 어린 아이에 대한 객체가 나타나는 단계;
   (b) 상기 그림 책자에서 두번째 페이지가 펼쳐지면 상기 기본적인 갯수의 양초에 하나의 양초가 더해지는 단계;
   (c) 상기 그림 책자에서 두번째 페이지 이후 최종 페이지까지 각 페이지가 넘겨질 때마다 현재 페이지의 양초 개수에 양초가 하나씩 더해지는 단계;
   (d) 상기 그림 책자에서 최종 페이지가 펼쳐지면 최종 개수의 촛불과 생일 축하 대상에 해당하는 어린 아이가 촛불을 향해 바람을 부는 모양의 객체가 나타나는 단계;
   (e) 상기 그림 책자의 상단 모서리에 배치된 누름 버튼이 입력되는 단계;
   (f) 상기 최종 개수의 촛불에 대응하는 위치에 최종 개수로 배치된 발광 다이오드(LED)가 점등되는 단계;
   (g) 스피커가 생일 축하 노래에 해당하는 멜로디 음을 출력하는 단계;
   (h) 감압 센서가 바람을 감지하는 단계; 및
   (i) 제어부가 상기 발광 다이오드를 점멸시키고, 상기 스피커의 생일 축하 노래에 해당하는 멜로디 음의 출력을 중지시키는 단계;
   를 포함하는 수학 인지 학습 방법.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 (a) 단계에서 상기 그림 책자의 상기 첫 페이지에는,
   불이 켜지지 않은 다섯 개의 양초가 좌측에 그려져 있고 생일 축하 대상에 해당하는 어린 아이가 그려져 있으며, 생일을 축하해 주는 친구의 모습, 생일을 축하해 주는 동물의 모습, 생일을 축하해 주는 애완 동물의 모습 중 적어도 하나 이상이 그려져 있는, 수학 인지 학습 방법.
   
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 (b) 단계 및 상기 (c) 단계에서 상기 그림 책자는, 상기 첫 페이지 및 상기 최종 페이지를 제외하고 각 페이지마다 하나의 양초가 그려져 있고, 다음 페이지의 면적이 이전 페이지의 면적 보다 작고, 페이지를 넘길 때마다 다음 페이지의 양초와 이전 페이지의 양초가 중첩되지 않고 이전 페이지의 양초에 다음 페이지의 양초가 하나 더 추가되는 형태로 페이지가 넘겨져 펼쳐지는, 수학 인지 학습 방법.
   
9. 제 6 항에 있어서,
   상기 (d) 단계에서 상기 그림 책자의 상기 최종 페이지는,
   상기 기본적인 개수의 양초에 하나씩 양초가 추가되어 완성된 최종적인 개수의 촛불이 그려져 있고, 상기 생일 축하 대상에 해당하는 어린 아이가 촛불을 향해 바람을 부는 모양의 객체가 그려져 있으며,
   상단 우측 모서리에 눌러보라는 것을 나타내는 아이콘이 그려져 있고, 상기 아이콘에 대응되는 위치의 배면에 상기 누름 버튼이 배치되어 있으며,
   상기 어린 아이의 입 모양에 관통홀이 형성되어 있으며, 상기 관통홀에 대응된 위치에 상기 감압 센서가 배치되어 있는, 수학 인지 학습 방법.
   
10. 제 6 항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서 상기 그림 책자는, 다섯 개의 양초와 생일 축하 대상에 해당하는 어린 아이가 그려져 있는 첫 페이지가 펼쳐지고, 상기 다섯 개의 양초 아래에 양초의 개수를 나타내는 "하나", "둘", "셋", "넷", "다섯"과, "1", "2", "3", "4", "5"의 숫자, 그리고 "일", "이", "삼", "사", "오"라는 문자가 기록되어 있고,
    상기 (b) 단계에서 상기 그림 책자는, 상기 두번째 페이지의 면적이 상기 첫 페이지의 면적보다 작고, 상기 첫 페이지에서 페이지가 넘겨져 상기 두번째 페이지가 상기 첫 페이지 위에 겹쳐지면, 상기 두번째 페이지의 여섯(6, 육)을 나타내는 하나의 양초가 상기 다섯 개의 양초에 추가되어 여섯 개의 양초가 되며,
    상기 (c) 단계에서 상기 그림 책자는, 세번째 페이지의 면적이 상기 두번째 페이지의 면적보다 작고, 네번째 페이지의 면적이 상기 세번째 페이지의 면적보다 작고, 다섯번째 페이지의 면적이 상기 네번째 페이지의 면적보다 작고, 여섯번째 페이지의 면적이 상기 다섯번째 페이지의 면적보다 작은 상태에서, 상기 두번째 페이지에서 페이지가 넘겨져 상기 세번째 페이지가 상기 두번째 페이지 위에 겹쳐지면, 상기 세번째 페이지의 일곱(7, 칠)을 나타내는 하나의 양초가 상기 여섯 개의 양초에 추가되어 일곱 개의 양초가 되며, 상기 세번째 페이지에서 페이지가 넘겨져 상기 네번째 페이지가 상기 세번째 페이지 위에 겹쳐지면, 상기 네번째 페이지의 여덟(8, 팔)을 나타내는 하나의 양초가 상기 일곱 개의 양초에 추가되어 여덟 개의 양초가 되며, 상기 네번째 페이지에서 페이지가 넘겨져 상기 다섯번째 페이지가 상기 네번째 페이지 위에 겹쳐지면, 상기 다섯번째 페이지의 아홉(9, 구)을 나타내는 하나의 양초가 상기 여덟 개의 양초에 추가되어 아홉 개의 양초가 되며, 상기 다섯번째 페이지에서 페이지가 넘겨져 상기 여섯번째 페이지가 상기 다섯번째 페이지 위에 겹쳐지면, 상기 여섯번째 페이지의 열(10, 십)을 나타내는 하나의 양초가 상기 아홉 개의 양초에 추가되어 열 개의 양초가 되며,
    상기 (d) 단계에서 상기 그림 책자는, 상기 여섯번째 페이지에서 페이지를 넘겨 상기 최종 페이지가 펼쳐지면, 10개의 촛불과 생일 축하 대상에 해당하는 어린 아이가 상기 10개의 촛불을 향해 바람을 부는 모양의 객체가 나타나며, 생일을 축하해 주는 친구의 모습, 생일을 축하해 주는 동물의 모습, 생일을 축하해 주는 애완 동물의 모습이 나타나며,
    상기 (e) 단계에서 상기 그림 책자는, 상기 첫 페이지와 상기 최종 페이지가 겹쳐질 때, 상기 첫 페이지와 상기 최종 페이지의 일측면 상단 모서리가 절삭되어 있어 상기 최종 페이지의 상단 모서리에 배치된 누름 버튼이 드러나며,
    상기 (f) 단계에서 상기 최종 페이지는 상기 10 개의 촛불에 대응하는 위치에 배치된 10개의 발광 다이오드(LED)가 점등되고,
    상기 (h) 단계에서 상기 감압 센서는 바람과 더불어 압력을 감지하고,
    상기 (i) 단계에서 상기 제어부는 상기 10 개의 발광 다이오드를 점멸시키고, 상기 스피커의 출력을 중지시키는, 수학 인지 학습 방법.

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