전기정보공학부: 창의공학설계

안녕하세요, 공우 13기 전기정보공학부 방원준입니다 :) 이번 전공백서에서는 전기정보공학부 전공필수 교과목 중 하나인 '창의공학설계'에 관하여 주관적인 수강평을 작성해보고자 합니다. 

창의공학설계는 신호처리, 아두이노, 메모리 기초, 반도체의 기초적 성질 등 전기.정보공학부의 여러 과목에 대해 넓고 얇게 학습하며 견문을 넓히고, 이를 바탕으로 기초적인 제작 프로젝트를 진행하는 교과목입니다. 학습의 깊이가 얇기 때문에(교수님에 따라서는 그렇지 않은 경우도 있다고 합니다) 학습 내용의 난이도로 인한 스트레스는 거의 없습니다. 그러나 입학 후에 처음으로 수업에서 ‘프로젝트’ 를 수행하고 공학적 지식을 이용하여 실체있는 무언가를 만들어내는 만들어내는 수업이기 때문에, 상당히 의미있는 수업이라고 말하고 싶습니다.

창의공학설계 프로젝트에서 사용하는 rc카 kit 

저는 전기.정보공학부 김태환 교수님께 창의공학설계 수업을 받았습니다. 프로젝트 진행 전까지는 아두이노를 이용한 lab 시간이 매주 있는데, 이 시간에는 led등 점멸 제어 회로와 같이 매우 간단한 회로를 제작합니다. 이때 아두이노와 많이 친해지는 것이 좋습니다 ㅎㅎ.

저의 경우, 프로젝트는 ‘아두이노를 이용한 rc car 제작 및 line-tracing 센서를 이용한 미로 탈출’ 을 주제로 진행하였습니다. 프로그램을 간단한 임베디드 시스템 에서 동작시키고 이것이 하드웨어(자동차)를 제어하는 과정을 보는 것은 매우 흥미롭지만, 예측과 실제 사이의 오차 때문에 스트레스가 상당했습니다. 예를 들어 라인트레이싱 센서가 미로 외각의 검정색 라인을 인지하는 알고리즘을 처음 생각할 때는 다음과 같이 생각했습니다. (1)코너를 인지한다(라인 트레이서 센서 중 몇 개가 일정 시간 이상 미로 외각의 검은 라인을 인지), (2) 자동차를 작은 각속도로 회전시킨다, (3) 검은 미로 외각 라인을 인지하는 센서의 수와 그 시간이 일정 시간 이하로 줄어들면 다시 직진한다. 그러나, rc car 하드웨어상의 문제로 인한 아두이노에서 설정한 steering 값과 실제 회전각 사이의 불일치, 라인트레이싱 센서의 인식 오류, 라인트레이싱 센서의 input 이 아두이노에서 처리되기 까지 발생하는 약간의 delay 등 여러 요소로 알고리즘이 생각대로 작동하지 않았고, 이러한 간단한 제어 처리 조차 새내기 공대생에게는 상당히 힘들게 느껴졌습니다.

그럼에도 불구하고, 이 과목을 통해 정말 배우는 것이 많았습니다. 먼저, 프로젝트는 2인 1조로 팀을 이루어 진행하게 되는데 이 과정에서 팀원과 협동하여 일을 처리하는 법 배울 수 있습니다. 물론 다른 과목이나 고등학교에서도 팀플은 간간히 하겠지만, 팀을 이루어 ‘코딩’을 하는 경험은 대부분의 새내기들이 이 과목에서 처음 하게 될 것입니다. 프로그램 구조를 어떻게 할 것인지, 센서와 자동차 바퀴의 제어는 어떻게 할 것이지, 센서의 수와 배치는 어떻게 할 것인지 등 여러가지 실무에서의 문제를 타인과 조율하고 해결책을 결정하는 과정에서 공학도로서 많이 성장할 수 있었습니다.  다음으로, ‘공학’ 이라는 학문에 대해 좀더 깊은 이해를 할 수 있게 되었습니다. 저는 공학은 수학과는 다르게 논리의 완결성과 엄밀함만을 추구하는 학문이 아니라고 생각합니다. 창의공학설계 교과목을 통해 아날로그 세계에서 발생할 수 있는 여러 가지 이론적으로 예측되지 않는 에러들을 경험하고, 이를 디버깅하는 과정은 공학이란 무엇이고, 공학이 과연 내 길인가(?) 에 대하여 생각할 수 있는 좋은 계기를 마련해 준다고 봅니다. 또한, 이러한 에러를 해결하는 과정에서 한 고민들과 여기에서 도출한 나름의 결론들은, 추후 고학년이 되었을 때 더 복잡한 프로젝트를 수행하는데 큰 도움을 주었습니다.