November 20, 2024

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[66호] 원하는 색상으로 제어가 가능한 아두이노 IoT 스마트 무드등 키트 -

2021-06-25

★2021 ICT 융합 프로젝트 공모전 결과 발표! -

2021-05-12

디바이스마트 국내 온라인 유통사 유일 벨로다인 라이다 공급! -

2021-02-16

★총 상금 500만원 /2021 ICT 융합 프로젝트 공모전★ -

2021-01-18

디바이스마트 온라인 매거진 전자책(PDF)이 무료! -

2020-09-29

[61호]음성으로 제어하는 간접등 만들기 -

2020-08-26

디바이스마트 자체제작 코딩키트 ‘코딩 도담도담’ 출시 -

2020-08-10

GGM AC모터 대량등록! -

2020-07-10

[60호]초소형 레이더 MDR, 어떻게 제어하고 활용하나 -

2020-06-30

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2020-06-30

라즈베리파이3가 드디어 출시!!! (Now Raspberry Pi 3 is Coming!!) -

2016-02-29

MoonWalker Actuator 판매개시!! -

2015-08-27

디바이스마트 레이저가공, 밀링, 선반, 라우터 등 커스텀서비스 견적요청 방법 설명동영상 입니다. -

2015-06-09

디바이스마트와 인텔®이 함께하는 IoT 경진대회! -

2015-05-19

드디어 adafruit도 디바이스마트에서 쉽고 저렴하게 !! -

2015-03-25

[29호] Intel Edison Review -

2015-03-10

Pololu 공식 Distributor 디바이스마트, Pololu 상품 판매 개시!! -

2015-03-09

[칩센]블루투스 전 제품 10%가격할인!! -

2015-02-02

[Arduino]Uno(R3) 구입시 37종 센서키트 할인이벤트!! -

2015-02-02

[M.A.I]Ahram_ISP_V1.5 60개 한정수량 할인이벤트!! -

2015-02-02

[54호]스마트 자율주행 ADAS 모형차량

54 ict 자율주행 (3)

54 ict 자율주행 (1)

2018 ICT 융합 프로젝트 공모전 참가상

스마트 자율주행 ADAS 모형차량

글 | 국민대학교 강아름

1. 심사평
칩센 보고서가 굉장히 깔끔하게 정리되어 있어서 읽기가 좋습니다. 사회적 관심이 많은 자율주행차라는 목표를 가지고 수행하여 심사항목의 창의성이나 실용성, 완성도 측면에서 높은 점수를 받기 어려울 수 있는데 오히려 용기 있고 학생다운 좋은 결정이라고 생각합니다. 실제 구동되는 동영상이 없는 부분은 아쉽습니다. 차별화되는 장점이 있었으면 더 좋았을 것 같습니다.
뉴티씨 요즘 중요한 기술의 하나인 ADAS를 간이로 구현하는 작품으로 현재의 ADAS 기술을 일부 습득하고 이해하는데 좋은 작품입니다. 다만, 작품의 완성도가 상대적으로 부족한 느낌이 있습니다. 하지만, 기술 습득하는 데에는 좋은 주제였으며, 작품 구성에도 상당한 시간과 노력이 들어가서, 앞으로 좀 더 노력하면 좋은 작품이 될 것으로 보입니다.
위드로봇 차량용 ECU로 많이 사용되는 infinion 디바이스를 직접 다뤄볼 수 있는 모형차 제작은 기대 효과가 있습니다만, 최종 제작된 시스템의 완성도가 아쉽습니다. 초음파 센서 하나만이라도 차량 주행에 대한 다양한 실험을 수행할 수 있도록 프로젝트의 완성도를 끌어 올리면 더 좋은 결과물이 될 것 같습니다.

2. 배경 및 기술동향
미국의 NHTSA(미국 도로교통안전국)는 자율주행차를 5단계로 나뉘어 발표하였으며, 현재 대부분의 자동차 업체는 레벨1의 자동차를 제공하고 일부 업체는 ADAS를 지원하는 레벨2의 자동차를 제공하고 있다. 또한 Google사의 개발중인 차는 레벨3 단계로 평가받고 있고 레벨4는 자동차의 완전 자율주행단계를 의미한다.
NHTSA는 2020년이면 레벨 3단계의 자동차가 양산화될 것으로 전망하고 있으며, 레벨4의 자동차도 2025년에 도로에서 쉽게 볼 수 있을 것으로 내다보고 있다.
국내의 경우, 현대기아차와 같은 완성차 및 부품업체 중심의 ADAS의 개발이 진행되어 상용화되고 있으며 연구소 및 학교 중심의 선행연구를 위한 실행가능성 테스트가 진행중이다. 그 중 SCC에 사용되는 레이더는 중장거리의 물체를 검지하는 데 유용하지만 금속체만 감지할 수 있고, 물체의 형상 등을 측정할 수 없는 한계를 가지고 있다. 따라서 자율주행을 위해서는 추가적인 고정밀 센서가 필요하지만, 국내의 센서 원천기술은 여전히 부족한 실정이다. 또한 자율주행 상용화를 위해서는 보다 저렴하고 최적화된 소형 MCU로 자율주행기능이 구현되어야 한다.

54 ict 자율주행 (2)

3. 설계 목표
3.1. 개발 내용

54 ict 자율주행 (3) 54 ict 자율주행 (1)

3.2. 개발환경 및 개발 방법
ECU를 다루는 법을 배우기 위해 기본적인 차량 시스템을 적용한 전기 모형차를 구현하고 개발 목표로 정한 ADAS까지 구현하여 실제 도로 위를 주행중인 Automated 차량과 유사한 전기모형차를 만든다.

54 ict 자율주행 (4)
3.3. 설계 내용
시스템 블록 다이어그램

54 ict 자율주행 (5)

Accelerator Pedal Signal로 속도를 조절하고 Steering Wheel로 방향을 조정한다. 초음파 센서를 통해 거리 추산기로 거리를 계산하고, 조향 및 속도 제어기로 AEB 기능을 실행한다. Cruise Control button으로 조향 및 속도 제어기로 Smart Cruise Control 기능을 실행한다.

기본 과제 구현 블록도

3.4. 회로 구성
회로는 크게 사용자 인터페이스와 MCU 보드, 차체로 이루어져있다.

54 ict 자율주행 (7)

3.5. 회로도

54 ict 자율주행 (8)

 

54 ict 자율주행 (9)

3.6. 사용한 Pin 구성

54 ict 자율주행 (10)

3.7. 주요 알고리즘
1. Accel

54 ict 자율주행 (11)
2. 타코미터 속도 측정

54 ict 자율주행 (2)
GPT T5, T6은 100ms마다 인터럽트가 발생하고 20prescale한 분당 rpm을 알기 위해 10*60/20 = 30을 곱한다.

3. Handle

54 ict 자율주행 (12)


4. 2WD 조향제어

54 ict 자율주행 (13)

54 ict 자율주행 (14)
5. 자동 변속기

54 ict 자율주행 (15)
6. 엔코더 모터 M, M/T method
구현할 때 Tick(left_tick, right_tick)은 100ms로 정했으며 분당 회전속도는 아래 식과 같다.

54 ict 자율주행 (16)
7. Cruise Control

54 ict 자율주행 (17)

8. AEB
HC-SR04 초음파 센서 데이터 시트를 참조하여 거리를 cm단위로 환산하여 계산한다.

54 ict 자율주행 (18)
9. Smart Cruise Control
P 제어
조작량을 목표값과 현재 위치와의 차에 비례한 크기가 되도록 하며, 서서히 조절하는 제어 방법이 비례 제어라고 한다. 이렇게 하면 목표값에 접근하면 미묘한 제어를 가할 수 있기 때문에 미세하게 목표값에 가까이 할 수 있다.

54 ict 자율주행 (19)
PI 제어
비례 제어로 잘 제어할 수 있을 것으로 보이지만, 실제로는 제어량이 목표값에 접근하면 문제가 발생한다. 이유는 조작량이 너무 작아지고, 그 이상 미세하게 제어할 수 없는 상태가 발생하기 때문이다. 결과적으로 목표값에 아주 가까운 제어량의 상태에서 안정적인 상태로 된다. 이렇게 되면 목표값에 가까워지지만, 아무리 시간이 지나도 제어량과 완전히 일치하지 않는 상태로 된다. 이 오차를 ‘잔류 편차’라고 한다. 이 잔류 편차를 없애기 위해 사용되는 것이 적분 제어인데, 미소한 잔류 편차를 시간적으로 누적하여, 어떤 크기로 된 곳에서 조작량을 증가하여 편차를 없애는 식으로 동작한다.
시뮬레이션

54 ict 자율주행 (20)
조작량 = Kp(비례항)×편차+Ki(적분항)×편차의 누적값

PI제어를 사용한 실제 속도값

54 ict 자율주행 (21)
P와 PI 제어 그래프의 y축은 내부 엑셀 카운터이고 x축은 시간이다. P제어의 경우 25 정도의 작은 값만 갖게 되어 목표값에 도달하지 못하며, PI 제어의 경우 X: 초반 구간은 Accel 값이 작으나 곧 목표값에 도달했다.

안전거리 구하는 식
Safety Distance = (조향 제어된 바퀴 속도 x max_rpm) / (직진 최대로 1333rpm x 1s 환산 x 2π x 바퀴 반지름) + 최소 거리

인터럽트 부분

54 ict 자율주행 (22)


제어 부분

54 ict 자율주행 (23)

4. 결과

작품은 외부 전압(6V)을 주고, 각각 크루즈 컨트롤 버튼, Steering Wheel, Accelerator pedal 버튼, 기어로 인터페이스를 구성된다. 또한 2개의 바퀴와 1개의 보조 바퀴로 구성되어 있어 두 개의 큰 바퀴(DC모터)로 조향을 제어한다.

54 ict 자율주행 (3)
SCC를 동작 시키려면 Accelerator pedal 버튼을 눌러 속도를 증가시키고, 원하는 속도에서 크루즈 컨트롤 버튼을 누르면 SCC가 동작하게 된다. 실제 차량에서 핸들을 전진으로 두었을 때만 SCC가 유지될 수 있는데, 이 작품에서는 SCC가 실행 중에 핸들을 돌려도 속도를 유지할 수 있게 설계하였다.

5. 결론
MCU를 통해 유사 모형차를 만들고 유사 SCC를 만들었다. 각 모터와 차의 크기에 맞춰 계산식을 만들고 알고리즘을 짰다. 연구 동향에서 봤던 레이더의 금속 외의 물체 파악이 불가했던 점이 초음파센서에서는 가능했으나 중장거리 측정에는 어려움이 있었다. 초음파 센서 대신 카메라를 사용했더라면 영상처리 기법으로 중장거리 측정에 개선의 여부가 있을 것으로 생각된다.
또한 적외선이나 초음파 센서를 추가로 사용하고 카메라로 영상처리를 한다면, 자동주차 시스템의 구현이 가능할 것이고, 영상처리만 하여도 차선이탈방지와 신호위반방지를 할 수 있을 것이다.
모형 자율주행차의 구현이 미래 자율주행차 산업의 실용화를 한 발 더 앞당기는 공학자를 배출해내는 방법이라고 사료된다.

6. 참고문헌
· 자율주행자동차 동향 : https://www.nhtsa.gov/technology-innovation/automated-vehicles
· 타코메타 센서 : http://bbangpan.tistory.com/67
· M/T Method : http://maxpulse.tistory.com/148
· P, PI 제어 : http://www.ktechno.co.kr/pictech/motor05.html
· 부품 – 모터 드라이버 : https://www.devicemart.co.kr/1278835
· 부품 : 차체 : https://www.devicemart.co.kr/1280227
· 부품 : Clcd : https://www.devicemart.co.kr/goods/view.php?seq=1327456
· 부품 : 초음파 : https://www.devicemart.co.kr/1076851

 

 

 

 

2019 ICT 융합 프로젝트 공모전 수상작 발표!

ntrexgo

ntrexgo

2019 ICT 융합 프로젝트 공모전에 총 66개 팀 및 개인이 응모하여, 이 중 30개 작품을 최종 선정하였습니다.
최우수상은 고려대학교 세종캠퍼스 이민영 님이 응모한 “Naver Chatbot을 활용한 AI 도서검색 무드등”이 수상하였습니다.
수상한 팀들 모두 축하드리며, 수상작들에 대한 내용은 디바이스마트 매거진을 통해서 만나보실 수 있습니다.
내년에 진행될 다음 대회에도 많은 참여와 관심 부탁드립니다.
감사합니다.

디바이스마트 공모전 심사결과 발표 공식 웹페이지 바로가기

[53호]Check 책 (한번 펼친 책은 끝까지)

53 ict 끝까지 책 (4)

53 ict 끝까지 책 (1)

1.심사평
칩센 전자책이 아닌 일반 아날로그 서책을 디지털을 이용하여 활용하는 아이디어가 신선합니다. 실제 실용성이 있을지에 대한 의문이 있을 수 있지만 참신한 아이디어라고 생각한다.
뉴티씨 현대인의 독서 부족을 보충해줄 수 있는 좋은 아이템이라고 생각한다. 작심삼일이 되기 쉬운데 3일째에 알림을 주면 끝까지 읽을 수도 있지 않을까 생각한다.
위드로봇 책갈피를 스마트폰과 연동하는 아이디어는 좋으나 전체적인 사용 편의성을 고려해 보면 실용성이 많이 떨어진다.

2. 작품 제목
Check 책은 현대인들의 부족한 독서량을 다시 올려줄 수 있는 스마트책갈피로서 책을 자주 확인(check) 하게 한다는 의미로 Check 책이라고 작명하였습니다.

3. 작품 개요 및 설명
문화체육관광부의 작년 조사에 따르면 성인남녀의 약 60%가 자신의 독서량이 부족함을 인지하고 있습니다. 우리 주위에서도 많은 사람들이 책을 읽다가 잠시 그만 읽을 경우 책을 덮고 책의 존재조차 까먹고 다 읽지 못하게 되는 경우를 쉽게 찾을 수 있습니다. 또한, 책의 대한 흥미는 매우 쉽게 사라지기 때문에, 추후에 책을 발견하더라도 이미 책의 대한 관심이 많이 떨어져 다시 책을 보지 않게 됩니다.
현재 우리 사회에서 가장 많이 쓰이는 책갈피인 종이 혹은 코팅 책갈피는 아무 기능이 없이 말 그대로 책에 꽂는 기능뿐입니다. 이에 따라 많은 유용한 기능들을 가진 디지털 책갈피들이 개발되었습니다. 예를 들어, 사전 기능을 탑재한 책갈피 또는 독서시간을 기록해주는 책갈피들이 개발되었습니다. 하지만, 이러한 유용한 책갈피들은 책을 읽는 동안에는 매우 유용하나 책을 읽다 도중에 덮을 경우는 사용자에게 아무 알림을 주지 않아 사용자가 책에 관하여 망각을 할 가능성이 큽니다.
바른ICT연구소의 통계에 따르면 학생은 하루 평균 5시간, 성인은 평균 4시간 스마트폰을 이용하는 것으로 밝혀졌습니다. 이처럼 우리사회에서 스마트폰은 하나의 문화로서 자리잡고 있습니다. 이에 따라, 저희는 책갈피를 꽂는 순간 핸드폰에 신호가 전송되어 일정 시간이 지난 경우 핸드폰이 알림을 보내 사용자에게 책에 관하여 상기시켜주는 책갈피를 개발하기로 결정하였습니다.

3.1. 간단한 작품설명 및 작품사진
책갈피를 책에 꽂으면 핸드폰으로 신호를 전송하여 책갈피가 책에 꽂혀있는 시간을 계산하고, 설정 시간이 된 경우 푸시 알림으로 사용자에게 독서를 장려하는 책갈피입니다.

53 ict 끝까지 책 (4)

3.2. 주요 동작 및 특징
3.2.1. (APP) 기간 설정
사용자는 책갈피를 꽂은 후 어느 정도 기간이 지난 후 알람을 받고 싶은지 설정할 수 있습니다. 만약 설정하지 않는다면 default 값으로 3일이 지정되어 있습니다.

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3.2.2. (아두이노) 책갈피 굽히기(90’->0’/180’)
책갈피를 책에 꽂은 후 윗면을 굽힌다면 책갈피가 책과 정확히 맞닿아 손상의 위험이 매우 적어집니다. 위 그림을 보면 알 수 있듯이 수평으로 넓게 펼쳐진 윗면과 수직으로 세워져 있는 아랫면이 있습니다. 아랫면은 책에 들어가는 책갈피 역할을 해주는 것이고, 윗면은 회로가 올라오는 공간입니다. 하드웨어적으로 윗면은 0 ~ 180도까지 각 움직임의 제한을 가지고 있고 90도 마다 고정하는 잠금장치가 하드웨어적으로 걸려서 윗면을 수직으로 세운다고 해도 쓰러질 염려는 하지 않아도 됩니다. 이 때문에 90’에서 다른 각도로 윗면을 움직이려고 한다면 잠금장치를 풀기 위해 스위치를 눌러야만 합니다.

3.2.3. (아두이노) 블루투스 송신
1. 스위치 누르기 전
2. 스위치 누른 후
3. 스위치 뗀 직후 (Rising edge 발생)
4. 1번으로 돌아옴

책갈피를 굽히기 위해 스위치를 눌렀다 때는 순간 윗면에 부착되어 있는 아두이노 나노에서 특정 신호를 핸드폰에 송신합니다. 구체적으로 설명을 하자면, 회로도 및 밑의 오실로스코프 사진에서 확인할 수 있듯이 풀업저항을 D2, 즉 외부인터럽트와 연결하여 스위치가 눌릴 경우 D2가 LOW가 됩니다. 프로그래밍 시 EICRA = 0×03을 이용하여 외부인터럽트가 Rising edge에 발동하도록 설정하였으므로 스위치를 떼는 순간 외부인터럽트가 발동됩니다. 외부인터럽트가 발동되면 타이머를 설정하여 0.5초가 지나면 타이머 인터럽트가 발동되어 블루투스를 통해 페어링 되어있는 장치, 즉 핸드폰에 특정 신호를 보내는 방식입니다.

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3.2.4. (APP) 푸시알림
아두이노 나노에서 특정 신호를 수신하면 (현재시간-수신한 순간)의 수식을 통해 사용자가 책갈피를 꽂기 시작한 시간을 계산합니다. 만약 사용자가 설정한 기간을 수식의 결과값이 넘게 되면 핸드폰 내부 푸시 알림이 발송되어 사용자에게 책갈피가 꽂혀 있는 책에 대해 상기시켜줍니다.

3.2.5. (아두이노) Sleep 모드
전력을 최대한 절약하기 위해 아두이노 나노는 항상 Sleep모드에 들어가 있습니다. Sleep 모드 중 외부 인터럽트가 발동 즉, 스위치가 눌렸다 떼어지는 순간 Sleep 모드에서 깨어나 1초 내외의 짧은 시간 동안 특정 신호를 핸드폰에 전송하고 다시 Sleep 모드에 들어가 전력을 아낍니다.

3.2.6.(아두이노, APP) 책갈피 펼치기(0’/180’->90’) 및 신호 송수신
앞서 ‘책갈피 굽히기’에서 소개했듯, 0도, 90도, 180도마다 잠금장치가 걸립니다. 사용자가 책을 다시 읽기 위해 책을 펼치면 책갈피 또한 ㄱ자에서 I자로 변경해주어야 합니다. 이때 사용자는 잠금장치를 풀기 위해 스위치를 누르게 되며 스위치를 때는 순간 외부 인터럽트가 발동하여 핸드폰에 신호를 보내게 됩니다. APP에서 신호를 수신하면 책을 펼쳤음을 인지하고 타이머를 정지시킵니다.

3.3. 전체 시스템 구성

53 ict 끝까지 책 (3)

3.4. 개발환경
아두이노 나노는 Arduino IDE를 이용하여 C/C++을 기반으로 개발하였습니다. 구체적으로 블루투스 통신 및 Sleep 모드는 Ardunio 라이브러리를 사용하였고, 이를 제외하고는 전부 Atmega328p의 datasheet을 기반으로 레지스터들을 이용해 개발하였습니다. APP은 App Inventor 2를 이용하여 개발하였습니다.

3.5. 단계별 제작 과정
3.5.1. 간트차트

53 ict 끝까지 책 (4)
3.5.2. 하드웨어
작은 부품을 만드는 일이라서 3D 프린팅도 얼마 걸리지 않을 거라 예상하고 시작한 작업이었지만, 생각보다 어려운 점이 많이 있었고 문제점 해결에 시간이 많이 할애되었습니다.

문제점 1 : 필라멘트의 수축
작은 부품이다 보니 3D프린터의 필라멘트가 식는 과정에서 불과 몇 미리 수축하였을 뿐이지만 상대적으로 많은 영향을 받았고 이에 따라 여러 번의 시도를 하였고, 실험적으로 어느 정도 수축하는지 알아낸 뒤 도면을 다시 그려 해결하였습니다.

문제점 2 : 구조적 문제
우리 작품은 90도의 회전각을 가지는 작품으로써 펴졌다 굽었다를 반복해서 작동하는 시스템입니다. 굽히는 건 문제가 아니었지만 펼쳐졌을 때 고정 방법에 대해 여러 번 생각했고, 단 색 볼펜에서 영감을 얻어 볼펜과 비슷한 구조를 축 내부에 설치하여 90도마다 락이 걸릴 수 있게 하였습니다.

문제점 3 : 건전지 설계
사진처럼 처음엔 건전지 3개를 장착해서 아두이노와 블루투스에 전력을 공급하여 작동시키는 설계를 하였지만, 아래 설계의 문제점은 전류가 부족하여 제대로 블루투스에 전력을 주지 못하여, 블루투스가 꺼졌다 커졌다 하는 문제점이 발생하였습니다.
이에 배터리를 한 개 더 장착해보는 방안을 생각하였고, 최종적으로는 배터리 4개를 장착한 하드웨어를 제작하였고 또한 위에 선이나 부품 파손을 방지하기 위한 덮개를 만들어서 추가적으로 장착하였습니다.

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위 사진이 최종 완성본의 책갈피 모습이다.

3.5.3. 아두이노 소프트웨어

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초기 책갈피는 전원이 들어오면 항상 무한히 신호를 보내며 전원이 끊어지면 신호를 안 보내는 구조로 설계가 되었었습니다. 하지만 이 경우 애플리케이션 개발시 고려할 부분이 많이 생겨 외부인터럽트를 이용하여 버튼을 눌렀다 땔 경우 정확히 한번만 신호를 날리는 것으로 변경하였습니다. 이에 관해, 전력 소모 문제가 새로 대두되었는데, 전력 소모에 관하여는 Sleep 모드를 이용하여 해결하였습니다.

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3.5.4. 어플리케이션

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53 ict 끝까지 책 (10)

개발과정에 있어서 우선적 목표로 했던 애플리케이션은 그렇게 높은 수준의 프로그래밍이 필요한 것은 아니었기 때문에 App Inventor 2로 제작하는 것을 선택하게 되었다. UI는 꼭 필요한 기능만 모아 한 페이지로 아래 그림과 같이 구성하였다.

우선적으로 앱이 실행되면 위와 같이 토스트 메시지가 출력된다.
마지막으로 책을 읽은 시간을 계산하기 위해 우선적으로 블루투스 연결을 해야 하며 연결은 위 그림의 왼쪽 상단 ‘연결하기’버튼을 이용해 구현했다.
‘연결하기’ 버튼을 누르면 우측 그림과 같이 페어링된 기기 목록이 나타난다. 미리 스마트폰의 설정에서 페어링을 시켜놓은 기기는 이 목록에 나타난다. 작품에 사용한 블루투스 통신 모듈 HC-06을 선택하면 잠시 후 연결이 되는데, 연결이 완료된 상태에서 스위치를 누르면 그 시점부터 시간을 재기 시작한다. 왼쪽 그림이 이에 해당한다. 알림을 얼마 후에 실행되도록 할 것인지는 우측 하단의 ‘설정’버튼을 눌러 변경할 수 있다.

‘설정’버튼을 누르면 위와 같이 숨겨진 설정 창이 나타나 알림 주기를 설정할 수 있게 된다. 임시로 1, 2, 3일 후와 테스트용으로 1분 후를 설정할 수 있도록 했다. ‘확인’버튼을 누르면 다시 설정 창이 사라지게 된다.
시간이 흘러 설정한 시간(위 그림에서는 1분으로 설정)에 도달하게 되면 앱은 푸시 알림을 출력한다. 사용자로 하여금 다시 책을 읽도록 알림을 주는 것이다. 스위치를 다시 한번 누르면 경과 시간이 0으로 초기화되기 때문에 어렵지 않고 간단하게 독서에 방해를 주지 않는 최소한의 선에서 효율적인 동기 부여 시스템을 구현할 수 있었다.

4. 참고문헌
문화체육관광부. (2017). 국민 독서실태 조사”, 문화체육관광부, 세종특별자치시, pp73~74
박근용, 임지선. (2017). “[통계실태조사] 스마트폰 중독? 중독이 아니라 이젠 생활이죠!” 바른ICT연구소. <http://barunict.kr/?p=7490>. 2018.03.25

5. 회로도

53 ict 끝까지 책 (11)

6. 아두이노 소스코드

#include<SoftwareSerial.h>
#include<avr/sleep.h>
SoftwareSerial btSerial(1, 0);

void sleep_now() {
set_sleep_mode(SLEEP_MODE_PWR_DOWN);// set sleep mode
sleep_enable();
}

void setup() {
btSerial.begin(9600);
pinMode(2, INPUT);
EICRA = 0×03
EIMSK = (1<<INT0);
sei();
}

ISR(INT0_vect){
TIMSK1 = 0×02;
TCCR1A = 0×00;
TCCR1B =(1 << CS12);
TCNT1 = 0×0000;
OCR1A = 0x7A12;
}

ISR(TIMER1_COMPA_vect){
btSerial.flush();
btSerial.write(‘S’);

TCNT1 = 0×0000;
TIMSK1 = 0×00;
TCCR1B = 0×00;
}
void loop() {
sleep_now();
}

 

 

 

 

[53호]SEMICON KOREA 2018

53HOT SEMICON KOREA (9)

53HOT SEMICON KOREA

SEMICON KOREA 2018

 

최대 규모의 반도체 산업 대표 전시회인 세미콘 코리아 2019가 1월 23일부터 25일까지 서울 코엑스에서 개최되었다. 한국은 2018년도에 2년 연속 전 세계 최대의 반도체 장비 시장 규모를 유지하고 있으며 대한민국 최대의 반도체 산업전으로 관련업계의 최신 기술을 공유하고 각종 비즈니스 기회를 창출하였다. 인공지능과 스마트팩토리, 5G의 발달로 데이터양이 급격하게 증가하면서 반도체의 중요성은 날로 커지고 있어 이러한 이슈에 초점을 맞춰 ‘CONNECT, COLLABORATE, INNOVATE’ 라는 주제를 중심으로 진행이 되었다. 지난해 방문객은 4만 8천여 명으로 집계되었고 총 469개의 업체가 참가하였으며 역대 최대 규모의 최다 참관객이 방문한 것으로 전해진다.

53HOT SEMICON KOREA (1)

일본 기업 ULVAC은 메모리 반도체와 TFT-LCD 진공 기술 분야 전문 기업으로 둘러보고 있는 참관객들로 붐볐다. 이 업체는 진공솔루션뿐만 아니라 진공펌프, LCD 반도체, OLED PDP 장비 등 다양한 반도체 제조용 기기들을 제조 및 공급한다. 이번 전시회에서는 GHD 시리즈를 선보였는데 이 장비는 헬륨 누출 탐지기, 분석 장비, 실험실의 실험 장비로 널리 사용이 된다.
DAP 시리즈는 가장 작은 펌프 시리즈로, 섬세한 작업이 필요한 곳에 사용하기에 좋다. 고무 다이어프램을 사용해 깔끔하고 오일이 없는 진공 환경을 만들어준다. DAP 시리즈는 진공 핀셋, 의료 장비, 인쇄 장비, 살균기 등 여러 분야에 사용이 가능하다.

53HOT SEMICON KOREA (2)

누설감지기 HELIOT 900 시리즈는 헬륨 IN ULTRA 유량 모드에서 5L /s 펌핑 속도로 고속 펌핑 기능을 갖춰 시장에서 최고 속도를 자랑한다. 특히 누설 테스트가 차동 펌핑 시스템으로 수행될 때 감도가 향상된다. 사용하기 쉽도록 무선 태블릿 컨트롤러가 있으며 휴대용으로 제작되어 진공 및 스니퍼 모드에서 독립형 장치로도 사용할 수 있으며 PLC 시스템에 연결되어 통합 누설 테스트 시스템으로도 사용 가능하다. 내부 구성 또한 손쉬운 유지 보수이 가능하게 설계되어, 이온 소스, 공기 필터, 펌프 오일 등을 쉽게 교체할 수 있으며 따로 도구를 사용하지 않고도 쉽게 제거가 가능하다. 자동차 산업, 에어컨, 반도체, 식품 산업, 의료기기 등 다양한 산업에서 활용이 가능하다.

53HOT SEMICON KOREA (1)

반도체 테스트 솔루션을 다양하게 선보인 NATIONAL INSTRUMENTS 사의 5G 테스트 솔루션은 R&D급 측정 성능, OTA 측정이 가능하며 3GPP 5G NR 웨이브 폼 및 대역폭을 지원하고 최대 16개의 mmWave 포트를 지원한다. 빠른 테스트가 가능해 개발과 양산까지 모두 적용이 가능한 플랫폼이다.

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PMIC 테스트 솔루션은 모바일, 웨어러블, 사물인터넷(IoT)의 저전력 디바이스를 위한 PMIC 특성화 테스트를 할 수 있는 솔루션으로 R&D 부터 양산까지 모두 적용이 가능한 최초의 PXI 기반 벡터 솔루션이다. 많은 기업들이 PMIC 테스트 시스템의 비용과 크기를 효율적으로 줄이기 위해 노력하는 상황에서 이 솔루션은 전체 비용을 크게 절감할 수 있어 특히 효과적이다.

53HOT SEMICON KOREA (2)

TORAY는 산소 농도계 MS-500을 선보여 눈길을 끌었다. ppm 레벨의 저농도에서 산소 농도까지 1대로 측정이 가능해 복수 포인트의 산소 농도 관리에 최적화된 제품이다. TORAY 만의 초소형 지르코니아 센서가 탑재되어 있어 장기간 안정적으로 고정도 측정을 실현하였다. 특수 코팅 처리된 내구성이 높은 센서가 탑재되어 있으며, 센서 직접 삽입 방식으로 진공에서도 사용이 가능하다. 또한, 소형 사이즈로 합리적인 가격대를 자랑해 반도체 제조 장비부터 진공 용도까지 비용 절감에 효율적이다.

53HOT SEMICON KOREA (3)

(주)한국휴글전자는 반도체 생산 환경에 맞는 반도체 제조 장치를 전문적으로 개발하고 ISO9001과 9002인증을 취득한 기업으로 초음파 드라이 클리너, 이오나이저, 반도체 조립장치, UV 필름 등 다양한 제품들을 선보였다. 이 제품은 표면층에 부착된 미립자를 초음파 진동 공기로 들뜨게 만들어 슬릿에서 빨아들이는 방식의 비 접촉 방식 클리너로, 제품의 눈에 보이지 않는 아주 작은 미세한 물질을 없애고 싶을 때 사용하기에 더욱 좋다.

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올림푸스한국(주)에서는 최신 산업 현미경과 산업 내시경을 선보였다. 올림푸스의 산업 현미경은 반도체 및 전자기판 등 다양한 산업 제품들의 검사 및 측정 장비로 활용되고 있다. 뛰어난 사양을 자랑하는 레이저 현미경 OLS 5000은 레이저 스캔 방식을 적용해 샘플의 복잡한 표면에 접촉하지 않고도 측정이 가능한 제품으로 세계 최고의 분해능과 편리한 사용자 인터페이스를 제공해 반복 정밀도를 자랑한다. 비접촉 방식으로 샘플에 손상을 입히지 않으며, 접촉식 프로브 팁보다 더욱더 정밀한 측정이 가능하다. 현미경의 스캔 알고리즘은 향상된 데이터 품질과 속도를 제공하고, 스캔 시간을 획기적으로 줄여 사용자의 생산성을 크게 높인다. 3D 영상을 구현하는 것이 특장점인데 405nm의 레이저 광원은 높은 분해능을 자랑하며, 이렇게 획득한 이미지를 다양한 툴로 측정이 가능하다. 다중영역 병합 기능을 사용해 넓은 영역에 대한 3D 합성도 가능하다.

53HOT SEMICON KOREA (4)

HORIBA는 레이저 입자 크기 분석기 LA-960을 선보였다. 이 제품은 업계를 선도하는 HORIBA의 대표적인 제품으로 10 나노미터와 5 밀리미터 사이의 매우 작은 입자 크기 측정이 가능하다. 또한, 내구성이 우수한 센서를 사용한 저농도 농도계 HF-960M을 선보였다. 이 농도계는 저동도의 불산, 염산, 암모니아를 정밀하게 측정하며 HF, HCI, NH3, 전도도, 온도의 5성분을 측정하며 각 농도의 상·하한 설정 외에도 여러 가지 출력 선택이 가능한 제품이다. 다양한 분야에서 건식 및 습식 측정이 가능하며 한 샘플에서 다음 샘플까지의 전체 처리 시간이 단 1분이라는 점이 특장점이다. 이 시간은 일반적인 측정 시간의 4분의 1에 불과해 빠른 테스트 결과값을 확인할 수 있다. 또한 한눈에 알아보기 쉬운 버튼 배치를 통해 사용자가 조작하기가 쉬우며 분석부와 순환계가 일체형으로 이루어져 있는 컴팩트한 장비로 측정 작업 시에 효율적이며 공간 절약에 효과적이다.

53HOT SEMICON KOREA (5)

혼합 사출 시스템 액체 기화기 MV-2000 시리즈는 새로운 토네이도 흐름 방식을 사용하여 저온에서도 안정적인 증발을 구현하고 이전 제품에 비해 크게 개선되어 성능이 우수하다. 사용 지점 부근에서 직접 기화되어 빠른 속도로 제어하고, 버블링과 베이킹 방식을 지원함으로써 설치할 때 면적과 비용을 크게 절감할 수 있다. 또한 쉽게 열이 분해되는 액체 소스인 High-k와 같은 액체의 증발에도 적합한 시스템이다.

53HOT SEMICON KOREA (6)

ADVANTECH에서는 다양한 산업용 태블릿 및 터치 패널 PC를 선보였다. 산업용 등급을 갖춘 PWS-472는 ARM Cortex-A53 쿼드 코어 프로세서와 안드로이드 5.1 OS를 지원하는 산업용 등급의 핸드헬드 터미널로 고휘도 HD LCD 스크린으로 최적의 가시성을 제공하며 정전식 멀티 터치 타입으로 편리한 조작을 할 수 있어 사용자 편의성을 크게 높였다. 안드로이드 운영체제를 지원함으로써 다양한 애플리케이션을 위한 개발 및 업데이트가 용이하며 사용자 친화적인 인터페이스를 제공한다. 전후면에 카메라가 내장되어 있어 다양한 종류의 실시간 수집을 지원한다. 이렇게 수집한 데이터를 Wi-Fi, GPS, 블루투스 등의 무선 통신 기술로 중앙 시스템에 전송 가능하며 작업 및 운영 효율을 대폭 향상시킨다. 따라서 제조, 물류, 창고 관리 등에 특히 용이하다. 태블릿 PC AIM-37 도 산업용 등급을 갖췄으며, 최대 12000시간의 수명을 보장하며 동시에 두께가 1.7mm로 슬림한 디자인과 가벼운 무게를 자랑한다. IP54 등급으로 전면 패널은 물과 먼지로부터 기기를 보호하며, 특히 UART/포고 핀 커넥터를 통해 다양한 액세서리와 여러 주변 장치와 통합되어 높은 확장성으로 생산 효율성을 크게 높이며, 사용자의 작업 효율을 증가시킨다.

53HOT SEMICON KOREA (7)

(주)어코랩은 초음파 검사 장비 전문 벤처기업으로 세계 최고 수준의 초음파 C-스캔 시스템과 반도체 검사용 초음파 현미경 등 다양한 종류의 산업용 초음파 검사시스템을 개발, 제작하고 있는 업체이다. 국내 최초 자동화 초음파 탐상 장치 상용화에 성공한 기업으로, 중국, 미국, 캐나다 등에 시스템을 수출하고 있다. 전시회에서 선보인 초음파 탐상 장치 시스템은 직관적인 설계로 설계 검증이 가능해 재가공 비용을 70% 줄일 수 있다. 또한 설계 데이터 간의 정보 공유로 설계 프로세스를 단축시킬 수 있어 업무 효율성이 증대된다.

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5년 연속 세미콘 코리아에 참가한 (주)메티스는 다수의 반도체 장비를 제조하는 기업으로 한층 발전된 CO-LINK 관련 제품을 비롯해 단자대 온도 측정기, 화재감지기 등의 제품을 선보였다. 그중에서 화재감지기 MT99DK13-FD01은 소형 사이즈의 분전반 및 산업생산 라인에 설치하여 화재 발생에 의한 연기를 감지하여 화재의 발생을 빠르게 탐지한다. 광전식의 연기 감지 방식으로 챔버 내의 암실에 연기 유입 시 암실 내 난반사를 수광부에서 감지하여 경보를 발하는 방식이며, 자체 내장 스피커로 화재 경보음이 울려 화재 발생 시 신속하게 대피할 수 있도록 알려준다. 110.5x89x31.8mm의 초소형 사이즈로, 소형 컨트롤 박스 같은 좁은 공간 내에서도 화재 감지가 용이하다는 장점이 있다.

53HOT SEMICON KOREA (7)

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CC-LINK 라인업 제품군도 볼 수 있었는데 CC-LINK 통신 기반의 PLC 제품의 CC-LINK REMOTE I/O는 하나의 제품으로 입출력 및 아날로그 출력이 가능하며 고속 필드 네트워크의 하나로, 제어와 정보를 동시에 취급하며 최대 10Mbps의 고속 응답성 및 안정된 입출력 응답을 실현하는 것이 특징이다. 특히 원거리 디바이스에 사용하기에 적합하다. 하나의 제품에 기능 통합이 되어있기 때문에 사용자는 공간 확보, 배선 작업에 더욱 용이하다. 별도의 장비 없이도 LCD를 통해서 Remote IO 상태 확인이 가능하다는 점도 편리하다. 무선 단말기를 통해서 모니터링 및 간단한 제어가 가능하며 스마트폰 애플리케이션과도 연동이 되어 실시간으로 확인할 수 있다.

53HOT SEMICON KOREA (8)

많은 관람객들로 붐볐던 KEYENCE 부스의 원샷 3D 형상 측정기 VR-3000은 누구나 빠르게 측정이 가능한 측정기이다. 기존의 형상 측정기에서는 샘플 설치나 스테이지 조정 등 측정에 많은 시간이 걸렸지만, VR-3000 시리즈는 샘플을 스테이지에 올려놓고 측정 버튼을 클릭만 하면 4초 만에 측정이 완료된다. 실제로 측정하는 모습을 보았는데 한 번의 측정만으로도 매우 빠르게 측정이 되었다. 한 번의 측정으로 면 전체의 3D 정보를 취득하고 가장 높은 부분과 가장 낮은 부분 등의 전체의 형상을 파악할 수 있다. 따라서 측정 포인트가 불분명하여 재측정 하는 일은 거의 없다. 또한 다양한 해석 기능이 탑재되어 있는데 면으로 취득한 데이터를 이용해 원하는 포인트에 대해 12가지 항목의 측정을 자유자재로 실시할 수 있다. 원 숏으로 얻은 78만 점의 데이터를 사용해 면과 면의 단차를 측정 가능하며 면 내의 데이터를 사용하여 평면도의 측정도 가능하다. 선과 면의 측정도 가능한데, Ra나 Rz 등의 대표적인 파라미터를 측정할 수 있으며 원하는 포인트의 측정은 물론이고 원주를 따라 스캐닝 하는 등의 접촉식으로 어려운 측정도 가능해 사용자는 더욱 안정된 측정 결과값을 얻을 수 있다.

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한국야스카와전기(주)는 부스에서 새로운 제품과 기술을 다양하게 선보여 참관객들로 가득차 있었다. 한국야스카와전기의 SR Vision은 기존 머신 비전 기술로 검사가 어려웠던 분야의 문제를 해결해주는 딥러닝 기반의 제품 외관 검사 솔루션으로 서울대 출신의 연구진에 의해 개발되었다. 최신 기계 학습 알고리즘과 다차원 분석 기법 등이 내재되어 있어 뛰어난 성능을 보인다. 이 시스템은 딥러닝 기법을 이용해 등록만 시켜주면 양품의 학습을 통해 불량을 찾아낼 수 있다. 야스카와가 추구하는 토탈 솔루션을 추구하는 제품으로 인버터와 PLC, 컨버터, 로봇까지 모두 야스카와 자체 제품으로 구성되어 있는 것이 특징이다. 비전 카메라를 이용해 이미지를 취득한 후, 사용자가 정의한 기준에 맞춰 이미지를 라벨링 할 수 있다. 또한 딥러닝 모델을 생성한 후, 수집된 데이터를 바탕으로 모델을 학습시킬 수 있으며 테스트할 수 있는 편리한 툴을 제공한다. 학습이 끝나면 학습된 모델을 실제 라인에 적용하는 등 절차가 간단하다. 전문적인 지식이 없이 단순하게 딥러닝 패키지를 사용할 경우에 산업현장의 검사 요구 사항을 만족시킬 수 없다는 단점이 있다. 일반적인 딥러닝 패키지는 과도한 양의 라벨링 데이터가 필요하고 불필요하게 커서 속도와 정확성 측면에서 산업현장의 요구사항을 충족시키지 못한다는 단점이 있는데, 이 제품은 적응형 전이 학습 및 네트워크 압축 기술로 이를 극복하였다. 또한 새로운 이미지 처리 및 generative adversarial network(GAN) 기술을 통해 인위적 학습 데이터를 생성하고 제한된 데이터만을 사용해 성공적인 네트워크 학습이 가능하다. 멀티 GPU computing 기술과 batch 최적화를 통해 이미지 처리 속도를 극대화시켜 이미지 한 장을 검사하는데 평균 15분에서 20분이 소요된다.

53HOT SEMICON KOREA (10)

Renishaw는 영국 소재 기업으로 산업용 정밀 계측 및 공정 제어 제품을 지속적으로 개발하는 기업이다. Renishaw 사의 계측 제품은 제조업체가 생산력을 극대화하고 부품 생산 및 검사 시간을 대폭 단축하고, 기계의 안정적인 작동을 유지할 수 있도록 지원한다. 전시회에서 선보였던 Equator 측정 시스템은 반복 정도가 뛰어나고 열적 민감도가 없는 다기능의 재프로그래밍 가능 측정을 작업 현장에서 수행이 가능해, 공정 제어 효율이 개선된다. 이 시스템을 이용하면 불량률이 크게 감소하고, 비교적 저비용으로 간편하게 자동화를 할 수 있어 이러한 장점 덕분에 전세계 수백 곳의 제조업체들이 사용하고 있다.

53HOT SEMICON KOREA (9)

가스센서 연구개발, 제조, 판매, 휴대 및 설치형 가스검지기 전문으로 알려진 신코스모스전기(주)는 16년도에 한국 법인 설립을 하였으며 국내 시장에서 요구하는 가격 경쟁력에 초점을 맞추고 있는 기업이다. 가스검지기 전문답게, 여러 가지 종류의 제품군을 선보였는데 그중에 개인용 VOC 노출 모니터인 XV-389는 톨루엔을 비롯한 17 종류의 화학물질에 모두 대응이 가능해 화학물질 중에서 대상물질의 선택이 가능하다. 선택한 물질의 공기 중 농도가 경보레벨(TWA,STEL)D에 도달하면 부저와 램프가 울려 사용자가 쉽게 알 수 있다. 또한 초소형 설계로 산업 현장의 작업에 방해가 되지 않으며 비용을 크게 절감할 수 있다는 장점이 있다. 또한 화학물질의 공기 중에 농도의 순간 값, 평균값, TWA 값, STEL 값을 실시간으로 확인이 가능하며 NFC 내장으로 보다 간편하게 데이터를 전송하고 수집이 가능하다.

이번 전시회는 역대 최대 규모로 개최되었으며 주로 최신 반도체 제조 기술과 공장 자동화 기술을 선보이는데 집중한 느낌이 들었다. 4만 명 이상의 많은 반도체 엔지니어와 업계 관계자들이 모여 현장에서 업계 관련 미팅을 진행하고, 소통을 하는 등 활기찬 모습이었다. 모든 부스를 돌아보려면, 하루 종일 관람해도 시간이 모자를 것 같다는 생각이 들 정도였다. 세미콘 코리아 2019는 전시회 외에도 다양한 프로그램을 준비했는데, 글로벌 반도체 산업을 이끄는 반도체 리더와 임원들을 위한 VIP 행사를 부대행사로 개최하였고, 인공지능과 스마트 매뉴팩처링(SMART Manufacturing)를 주제로 한 반도체 최신 이슈부터 업계 동향까지 살펴볼 수 있는 반도체 세미나도 진행이 되었다. 반도체 세미나에서는 전 세계 120여 명의 반도체 산업 전문가들의 발표가 진행되었으며, 반도체 산업의 변화에 적극적으로 대응할 수 있는 기술 발표를 하고, IBM, Amazon 등의 주요 업체는 인공지능 비즈니스 모델과 관련 기술이 향후 비즈니스에 미칠 영향에 대해 다루었다. 특히 이번에는 대학생 기자단 1기를 모집하기도 해 기자단의 활동이 활발하였으며, 또한 반도체의 미래를 이끌어나갈 전문 인력 양성을 위한 반도체 공정 기초 교육, 멘토링 세미나 등을 진행해 반도체 업계의 전문가를 직접 만나보고 산업의 유익한 정보를 얻을 수 있는 기회가 제공된 점이 돋보였다. 인공지능, 자율주행의 발달로 올해 반도체 분야는 꾸준히 성장세를 기록할 것으로 전망이 되고 있는만큼, 내년에도 볼거리도 더욱 많아질 것으로 기대되며 이번 관람기를 마친다.

[53호]교육이 미래다 THE FUTURE IS EDUCATION

53HOT 교육박람회 (1)

53HOT 교육박람회

교육이 미래다 THE FUTURE IS EDUCATION

 

53HOT 교육박람회 (1)

2019년 1월 16일부터 18일까지 이틀 간 서울 코엑스에서 ‘제 16회 대한민국 교육박람회’가 개최되었다. 한국의 대표 교육 관련 행사로 교육 트렌드와 미래 교육을 위한 기술을 미리 체험하고 공유할 수 있는 공간으로 펼쳐져 있었다. 이번 대한민국 교육박람회에서는 ‘교육이 미래다’ 라는 주제로 진행이 되었으며 4차 산업혁명 시대 교육의 핵심으로 떠오르는 코딩, 로봇, VR 등 에듀테크가 결합된 미래 교육산업을 만날 수 있었다. A홀에서는 미래 교육 환경을 주도할 다양한 미래 교육 콘텐츠, 스마트한 IT를 다루는 업체들이 모여있었으며 B홀에서는 체험을 할 수 있는 공간으로 꾸며져 있었고 경진대회도 함께 열렸다.

53HOT 교육박람회 (2)

이제이 정보시스템에서는 전자칠판을 선보여 사용해보려고 하는 관람객들로 붐볐다. 이제이정보시스템은 전자칠판 전문 기업으로 소비자가 뽑은 ‘2017 한국 소비자 만족지수 1위’ 에서 IT(전자칠판, 터치스크린) 부문 1위를 수상하기도 했다. 새롭게 선보인 듀얼 터치 전자 칠판은 물체를 인식하는 IR 센서와 전용펜을 인식하는 EMR 센서를 동시에 가지고 있어 정교하고 편리한 판서가 가능하다. IR 센서는 물체의 움직임을 인식해, 다양한 펜이나 손을 이용한 판서가 EMR 전용펜으로 보다 섬세한 판서가 가능하다. 전자칠판 ETD 시리즈는 여러 가지 특장점을 갖추고 있는데 국내 자체 개발해 더욱 높은 품질을 자랑하고, 60Hz 영상출력으로 제공되는 4K 영상이 최고화질로 원본 영상 그대로 사실감 있게 구동이 되며 영상의 끊김이 없이 자연스러운 움직임을 보여준다. 판서 소프트웨어 EJPEN을 사용해 상하좌우 원하는 위치 어디에서나 윈도우, 판서, 프레젠테이션 3가지 모드로 전환이 가능해 판서 및 제어가 가능하다.

53HOT 교육박람회 (3)

 

53HOT 교육박람회 (4)

메타포트는 재난현장시스템을 가상현실로 체험하는 재난 탈출 훈련 시스템 ‘골든 5’을 선보였는데, 실제로 아파트, 노래방, 지하철 등에서 화재가 발생했을 때 탈출하는 시스템을 게임처럼 재미있게 학습할 수 있다. 재난 현장을 직접 체험함으로써 재난에 대한 경각심을 고취시키고 안전불감증을 해소해 심리적인 대응력을 강화시키고 대처 방안을 미리 숙지해 위험한 상황을 대피하는데 효과적이다. 이 시스템을 활용하면, 가까운 소방서나 학교 가정에서도 모의 훈련이 가능하고 네트워크를 통해 반복 훈련이 가능하다.
학생들을 위한 코딩교육 강의를 전문으로 하는 (주)지니코딩에듀는 컴퓨터로만 진행하는 기존의 교육 방식을 탈피해 눈으로 확인하는 3D 프린터, 3D 펜을 활용한 코딩 교육을 개발하는 업체로 높은 수준의 코딩 교육을 기획하고 공급하고 있다. 3D 펜 창의교육 프로그램은 3D 프린팅의 한 부분으로 누구나 쉽게 3D 학습을 하며 즐길 수 있다. 3D 펜을 통해 컴퓨터가 필요 없는 3D 교육뿐만 아니라 소프트웨어 놀이교육인 언플러그드를 학습한다. 예술, 과학, 자연, 기계 등으로 주제별로 교안이 완비되어 있으며 자체 개발한 교재를 파일로 제공한다. 또한 자체 개발한 3D 프린터로 방과 후 수업을 시작으로 대학교, 취업 준비생을 대상으로 3D 프린팅 교육, 모델링 교육뿐만 아니라 응용할 수 있도록 한다. 그 예로 3D 프린터를 활용해 만든 스마트 IoT 아쿠아팜을 이번 박람회에서 볼 수 있었다. 학교 및 가정에서 스마트팜을 구축해 직접 운영할 수 있도록 할 수 있는 스마트팜 교육은 3D 프린터, 태양광, 아두이노 등을 활용해 인삼 및 버섯을 키울 수 있다. 3D 프린터를 활용해서 지오데식 원형 돔을 만들어보고, 태양광에너지를 활용해 사물인터넷 농장을 짓고 아두이노를 활용해 코딩 교육 어플리케이션을 제작하는 실습을 통해 나만의 스마트팜을 구축할 수 있다.

53HOT 교육박람회 (5)

사물인터넷 전문 기업 (주)빛컨은 누구나 쉽게 IoT를 구축할 수 있도록 최적화된 맞춤형 IoT 플랫폼을 제공하는 기업이다. 박람회에서 볼 수 있었던 교육용 모드링크는 C언어로 간편하게 사용할 수 있도록 고안된 오픈 소스 기반의 새로운 조립형 컨트롤러이다. 컴퓨터 앞에서 구성하고 실험한 모드링크는 그대로 산업현장에서도 테스트가 가능하다. 모듈을 전자기기 및 사물에 부착해 직접 스마트폰으로 제어가 가능한데, 실제로 모드링크를 방 안에서 LED 전등에 연결을 하면 스마트폰으로 불을 켜고 끄기도하며 집을 스마트홈으로 만들 수가 있어 학습용으로 더욱 유용하다. 스마트폰으로 원격 스위치를 제어하고 적외선 센서를 이용해 자동 ON/OFF를 할 수 있도록 선풍기를 제어할 수 있고 이와 같은 원리로 조도센서를 이용해 자동 ON/OFF 할 수 있게 LED 전등을 제어도 가능하다. 또한 온도 및 조도를 원격으로 모니터링 하고 침입자 감지 시스템을 구축할 수 있어 다양하게 나만의 스마트홈을 설계할 수 있다. 모드링크를 활용해 스마트팜 및 공기청정기 IoT 기기등의 다양한 산업기기를 제작할 수 있어 활용 범위가 매우 넓다. 특히 IoT 스마트팜 기기는 현장에서 직접 볼 수 있었는데, 토양의 온도와 습도를 측정 할 수 있으며 측정된 데이터를 받아서 자동 제어 및 최적의 농장 조경 환경을 유지할 수 있게 제작되었다. 이와같이 소프트웨어 & 하드웨어를 모두 갖추고 있어 다양한 메이킹 및 프로젝트 활동이 가능하며 코딩의 처음부터 나아가서 IoT 제작까지 체계적인 맞춤형 수업이 구성되어 있다.

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큰 부스로 꾸며져 있어 눈에 더욱 잘 들어왔던 렌쥴리는 교육과 놀이를 융합한 코딩 융합 콘텐츠로 이번 전시회에서 단연 주목을 많이 받은 부스이다. 렌쥴리는 코딩 교육의 대중화를 위해 차별화된 체험형 커리큘럼을 개발하여, 코딩용 블록과 로봇, 드론을 사용한 코딩 교육 콘텐츠를 제공한다. 렌쥴리에서 사용하는 코딩 교구는 다른 타사의 레고 블록 등과의 제품들과도 호환성이 매우 높아 여러가지 확장이 가능하다. 렌쥴리의 뉴런은 기초코딩 1,2단계로 전원, 블루투스, 자이로 센서, 퍼니 터치, 부저, LED 패널, 듀얼 서보 드라이버, 뉴런 보드, USB 케이블 등으로 구성되어 있다.

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53HOT 교육박람회 (8)

엠봇(mBot)은 라인 팔로워, 초음파 센서, 블루투스가 포함되어 있으며 스크래치를 기반으로 한 프로그래밍을 사용해 언제 어디서나 쉽게 로봇으로 축구하기, 로봇으로 그림 그리기 등 누구나 다양하고 재미있게 학습할 수 있다.

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Clever Mate에서 선보인 클레버 블록은 복잡한 언어와 스마트 기기에서 벗어나 아이들이 손으로 직접 만지고 느끼며 배울 수 있는 코딩 교육 도구이다. Ozobot과 Dash와 같은 교육용 로봇을 포함해 다양한 코딩을 교구에 연결하고 움직이며 사고의 기초를 다지고 창의력과 논리력을 크게 높일 수 있다. 블록에 자석이 붙어 있어 손으로 직접 조립하며 자연스럽게 익힐 수 있다는 점이 장점인데, 스텝 버튼을 누르면서 블록을 하나씩 차근차근 실행해 보며 틀린 곳을 찾기가 쉽다. 또한 이 블록은 AAA 배터리와 블루투스로 동작하기 때문에 충전이나 연결선이 필요 없이 무선으로 연결이 되어 간편하다.

53HOT 교육박람회 (10)

와디즈 펀딩에 성공한 바 있는 어썸아이티(AsomeIT)의 ‘어썸봇’은 코딩학습용 교구의 로봇으로 친근한 디자인으로 성능도 좋다. 어썸봇의 가장 눈에 띄는 특징은 어디서나 쉽게 시작할 수 있도록 자동 설정이 된다는 점이다. 교재 겸 개발 툴인 Asome CODE를 다운로드해 프로그램을 실행하기만 하면 준비가 저절로 되며, 스마트폰 애플리케이션을 다운로드 받아서 쉽게 실행할 수도 있다. 아이들이 좋아하는 로봇으로 메인보드로 쉽게 원하는 동작을 개발하고 조종할 수 있다. 장난감처럼 조종하고 움직여보면서 코딩을 놀이처럼 흥미를 가지고 시작할 수 있도록 제작되었다. 어썸봇은 파이썬 프로그래밍 언어를 통해서 직접 코딩하고 기존에 만들어진 코드도 수정이 가능하다.

53HOT 교육박람회 (11)

스마트 헬스케어 전문기업 옴니씨엔에스에서는 정신건강을 관리할 수 있는 ‘옴니핏’ 을 선보였다. 뇌파 측정용 헤드셋을 통해 손을 대고 눈을 감으면, 좌우뇌 불균형, 신 체나이와 두뇌 스트레스 점수가 바로 나와 확인할 수 있어 신기했다. 집중력 향상에 도움이 되는 ’옴니핏 브레인’ 은 공부나 어떤 작업을 할 때 피드백 훈련을 통해 집중력을 올려주는 보조 장치로 기기를 착용하고 스마트폰과 블루투스 연결을 통해 사용이 가능하다. 옴니핏브레인 전용 어플리케이션을 다운로드 받아서 실행시키면 본격적으로 기기를 사용할 수 있다. 집중력을 단기간에 최고로 올려야 하는 수험생들에게 더욱 유용한 기기이다.

전년도 대한민국 교육박람회에서는 테마별로 나누어져 학교별로 교육 프로그램이 전시되어 있었고 학생들이 직접 만든 작품들도 볼 수 있었는데, 이번 박람회에서는 에듀테크 분야로 한정이 되어있어 스마트 교실을 위한 제품, 코딩 교육이 주를 이루었다는 점이 확연히 달라져 있었다. 최근의 다양한 스마트한 기술을 엿볼 수 있었지만, 다른 스마트 기기 관련 박람회랑 겹치는 부분이 있어 크게 차별화가 되지 않았다는 점이 조금 아쉬웠다. 내년에는 더욱 다채로운 주제를 다루는 박람회를 기대해보며 이번 관람기를 마친다.