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반드시 포함될 내용

• 자신이 제작한 작품의 이름

• 작품을 제작한 의도

• 작품의 동작 원리에 대한 설명

• 작품 사진

• 작품 구성에 사용한 센서의 이름과 기능

• 향후 발전 방향

• 소감

이번 프로젝트를 진행하며 직접 사물인터넷을 만들어볼 수 있어 매우 의미있었다. 산소와 이산화탄소 농도를 측정하여 지표를 활용해 부패 지수 측정하는 시스템을 만들어 발생하는 식품(과일/채소) 관련 여러 문제를 해결해볼 수 있을 것 같다는 점이 인상 깊었다. 앞으로도 데이터를 추가로 수집하여 더욱 정교한 모델을 활용해 정확한 예측과 실용적인 개선 방안을 제시해보고 싶다.

이 프로젝터 수행 활동을 하면서 직접 파이썬 코드를 찾고 오류들을 확인하고, 라즈베리피코 센서들을 연결해 보았는데, 자꾸 센서들을 잘못 꼽았었지만 그걸 다시 찾아가는 과정이 단순히 수행이 아닌 새로운 것을 배운 것 같아 좋은 경험이었다. 또한 작은 부품이라고 여겨진 센서들이 수분을 감지하고 심장 박동을 알려주는 것이 신기했다. 이런 센서들 하나하나가 실생활에 정말 유용하다는 것을 느낄 수 있었다.

10818 윤해린 소감

라즈베리 피코를 이용해 파이썬 코드를 만들어서 센서가 작동하도록 하는 활동을 했는데 처음에는 코드를 만드는 것이 쉽지 않았고 어떻게 해야될지 막막했지만 짝과 함께해서 그 과정을 쉽게 벗어날 수 있었던 것 같다. 심장박도 센서, 온습도 센서, 토양 수분 센서를 사용하였는데 정확한 코드를 실행하면 센서에 불이 들어오거나 센서가 제대로 작동하는 것이 신기하다고 느꼈다. 미디어와 이 활동이 관련지을 수 있는 부분이 있을까라는 생각을 했었는데 파이썬코드를 제작하는 경험이 미디어계열에 큰 도움이 될 거 같았다.

소감: 스마트 수질 측정기를 만들면서, 수질이 생명 유지에 중요하다는 사실을 이미 알고 있었지만, 이번 경험을 통해 그 의미를 더 구체적으로 이해할 수 있었다. 탁도와 pH처럼 눈에 보이지 않는 지표가 식물과 미생물의 생존에 큰 영향을 주는것을 알게되었다.

센서 값을 LED로 구분해 표현하는 과정에서는 단순히 측정하는 것뿐 아니라 데이터를 해석하고 기준을 설정하는 능력이 필요하다는 것을 깨달았다. 또한 측정값이 환경에 따라 달라지는 문제를 해결하기 위해 반복 측정과 보정 과정을 거치면서, 정밀한 데이터 수집이 생명·환경 분야에서 왜 중요한지 체감하게 되었다.

이번 제작을 통해 수질 관리 기술의 원리를 더 깊게 이해하게 되었고, 앞으로 자동 보정이나 데이터 전송 기능을 추가해 생명 유지 시스템 연구에 활용할 수 있도록 발전시키고 싶다는 목표가 생겼다.

10503 김서현

소감:이번 스마트 수질 측정기 설계는 우주 환경에 필요한 물 관리 기술을 직접 만드는 활동이었다. 물의 산성도와 탁한 정도를 재는 센서 값을 읽고, LED로 물 상태를 색깔로 보여주는 방식을 만들었다. 작업 중 가장 힘들었던 점은 센서 값이 자꾸 들쑥날쑥하게 나오는 것이었다. LED 불빛이 원하는 색으로 켜지지 않거나, 물 상태 기준이 계속 바뀌는 문제가 생겼다. 이 문제를 고치려고 회로 연결을 여러 번 확인하고, 물의 기준값을 조금씩 바꿔가며 코드를 계속 수정해야 했다. 하지만 센서 값이 정확히 들어와 LED에 녹색 불이 들어오는 것을 봤을 때, 내가 만든 장치가 제대로 움직인다는 사실에 큰 성취감을 느꼈다. 문제를 직접 찾아 해결하는 과정에서 많은 것을 배웠고, 기술을 실제로 구현하는 재미를 새롭게 발견했다. 이 경험을 바탕으로 앞으로 다양한 센서를 활용한 프로젝트를 진행하고 싶다는 흥미와 의지를 가지게 되었다.

10526 조연희: 연구실 한구석, 냉장고의 작은 온도 변화 하나가 누군가의 수개월, 혹은 수년간의 노력을 물거품으로 만드는 것을 보며 항상 안타까움을 느꼈습니다. '삑' 하는 경고음이 울렸을 때는 이미 시료가 변성되어 돌이킬 수 없는 경우가 많았습니다. 이 작은 '실수' 혹은 '사고'를 기술로 막을 수는 없을까? 이 질문이 이번 발명의 시작이었습니다.

Raspberry Pi Pico에 센서를 연결하고, 전압센서로 냉장고의 전원을 제어하는 코드를 한 줄 한 줄 완성해 나가는 과정은 단순한 기술 구현이 아니었습니다. 마침내, 제어 알고리즘이 스스로 온도를 감지하고 냉각기를 작동시키던 그 순간, 저는 단순한 '기계'가 아니라 '생각하는 시스템'이 탄생하는 것을 보았습니다. 그저 위험을 '알리던' 장치가, 스스로 위험을 '막아내는' 능동적인 존재가 된 것입니다.

이 연구 현장에서는 곧 돌이킬 수 없는 '실패'와 '손실'을 의미합니다. 이 기계는 단순한 온도 조절기가 아닙니다. 그것은 생명 현상의 가장 민감하고 연약한 고리인 항상성을 기술적으로 흉내 내고, 지켜줍니다. 눈에 보이지 않는 DNA와 단백질의 3차원 구조를 안정적으로 지켜내는 일, 그것이 이 발명의 가장 큰 보람이었습니다.

이 시스템을 완성하며 저는 이것이 단지 시작에 불과함을 깨달았습니다. '자율 환경 제어'라는 이 핵심 모듈은 여러 방향으로 무궁무진하게 나아갈 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 오늘 이 기계가 실험실의 바이오 시료를 지키고 있다면, 내일은 이 기술이 스마트팜의 온실에서 작물의 생육 환경을 최적화하고, 콜드체인 물류 트럭 안에서 백신의 안전을 보장할 수 있습니다. 나아가 AI와 결합하여 고장을 미리 예측하는 '예지 보전' 시스템, 혹은 병원이나 연구소 전체의 시료를 통합 관리하는 중앙 관제 네트워크로도 발전할 것입니다.

하나의 문제를 해결하기 위해 시작한 발명이, 더 많은 생명을 지키고 더 큰 가치를 창출할 수 있는 기술이 될 수 있다는 사실에 큰 보람과 책임감을 느꼈습니다.

10513서연우 : 이번 소리 감지 센서 제작 활동을 통해 단순히 부품을 조립하고 코드를 작성하는 경험을 넘어서, 기술이 실제 현장에서 어떤 역할을 할 수 있는지 직접 체감할 수 있었다. 라즈베리파이 피코와 소음크기 센서, 진동모터, LED를 이용해 소리가 일정 수준을 넘으면 즉시 반응하는 장치를 만들면서, 작은 센서 하나가 사람의 생명을 지키는 데도 도움이 될 수 있다는 생각이 들었다. 특히 소방관과 경찰관처럼 위험한 상황에서 순간적으로 들리는 소리가 중요한 신호가 되는 직업을 떠올리며 개발을 진행하니, 장치에 더 책임감을 가지고 임하게 되었고 기술의 가치도 더 크게 느낄 수 있었다. 이번 경험을 통해 앞으로도 현실 속 문제를 해결할 수 있는 기술을 만들고 싶다는 목표가 생겼고, 배운 지식을 실제 상황에 적용하는 능력을 계속 키워나가야겠다는 다짐을 하게 되었다.

빛 세기 감지형 반응 시스템

2. 작품을 제작한 의도:

과탐실 활동 중 태양광 패널이 고정된 상태에서는 시간대나 환경에 따라 빛의 세기가 크게 달라져, 발전 효율이 떨어진다는 점에 흥미를 느꼈다. 특히 태양광 발전 시스템에서 실제로 사용하는 ‘태양 추적 장치’가 태양의 위치에 따라 패널을 움직여, 효율을 극대화한다는 원리를 알게 되면서, 빛의 변화에 반응하여 스스로 동작하는 장치에 대한 탐구 의욕이 생겼다. 이에 따라 ‘태양의 움직임에 반응한다’는 핵심 개념을 유지하면서, 이를 학교 실습 환경에 맞게 단순화한 형태의 장치를 제작하고자 했다. 그 결과, 빛의 세기를 조도센서가 실시간으로 측정하고, 일정 기준 이상의 강한 빛이 감지되면 LED와 부저가 동시에 반응하여 태양광 세기 감지 신호를 제공하는 시스템을 제작하게 되었다.

3. 작품의 동작 원리에 대한 설명:

이 작품은 조도센서가 주변의 빛의 세기를 실시간으로 측정하고, 이 값을 라즈베리파이 피코가 받아들여 판단하는 방식으로 동작한다. 조도센서의 신호는 피코의 핀으로 전달되며, 피코는 일정 주기(0.2초)에 한 번씩 현재 빛의 밝기 값을 읽는다. 읽은 밝기 값이 사전에 설정한 기준값보다 낮으면, 주변이 어둡거나 일반 교실 조명 수준으로 판단하여 LED와 부저가 모두 꺼진 상태를 유지한다. 밝기 값이 기준값을 초과하면, 즉 주변에 강한 빛이 비춰졌다고 판단되면 피코가 LED와 부저에 신호를 보내 LED 불빛이 켜지고, 부저가 동시에 울리도록 출력 장치를 활성화한다.

4. 작품 구성에 사용한 센서의 이름과 기능:

조도 센서를 활용하여 주변 밝기를 감지하였고, 이를 기반으로 LED와 부저를 통해 시각적/청각적 신호를 출력하도록 장치를 제작하였다. 조도 센서는 환경의 밝기 변화를 정확히 감지하는 역할을 하였으며, LED는 빛의 변화에 따라 시각적으로 반응하도록, 부저는 청각적으로 장치 상태를 전달하도록 설정하였다.

5. 향후 발전 방향:

이번 프로젝트에서 조도 센서를 활용해 빛의 세기를 감지하고, LED와 부저로 시각적/청각적 신호를 출력하는 장치를 제작한 경험을 바탕으로, 향후에는 이를 태양광 발전기 자동 제어 시스템으로 확장하고자 한다. 실제 장치에서는 빛의 세기에 따라 장치가 직접 반응하도록 구현함으로써, 이 활동을 통해서 태양광 발전기의 효율 최적화를 위한 원리와 센서 기반 제어 시스템의 연계 과정을 이해할 수 있었다. 이러한 경험을 토대로, 물리천문학부 진학 후에는 센서와 제어 기술을 천체 관측이나 우주 환경 분석에 적용할 수 있도록 하는 기반을 마련하고자 한다.

6. 소감:

이번 프로젝트를 통해 센서와 출력 장치의 상호작용을 직접 설계하고 구현하면서, 하드웨어와 소프트웨어가 유기적으로 연결되는 원리를 체험할 수 있었다. 그리고 입력값과 출력 반응 간의 관계를 분석하는 과정이 특히 흥미로웠다. 또한 원래 계획했던 태양광 발전기 자동 제어 아이디어와 연결하여 장치의 응용 가능성을 고민하면서, 탐구적 사고와 창의적 문제 해결 능력을 동시에 발전시킬 수 있었다. 이번 경험을 바탕으로 앞으로 보다 정교한 센서 활용 장치와 관측 시스템 개발에 도전하고 싶다는 목표도 세울 수 있었다.

또한 처음에는 단순히 움직이는 장난감을 만드는 것이 목표였지만, 제작 과정에서 시각장애인 안내용 로봇, 안전 경고 기능 등 실생활에 적용 가능한 아이디어를 고민하며, 기술이 사람과 사회에 실제로 도움을 줄 수 있다는 점을 깨달았다. 이번 경험을 통해 창의적 설계와 논리적 구현 능력을 동시에 배우고, 앞으로 다양한 센서와 프로그래밍을 활용한 로봇 프로젝트에 도전하고 싶은 의지가 생겼다.

이번 활동을 통해 나도 누군가에게 도움이 될 수 있는 장치를 만들 수 있다는 점에서 큰 보람을 느꼈고 이 과정에서 라즈베리 피코에 이해도가 더욱 높아질 수 있었던 시간인 것 같아 뜻 깊었다.

10506 김아윤: 이번 작품을 만들면서 단순한 자동차 키트를 넘어 작은 로봇이 스스로 움직이고 소리를 내는 모습을 보면서 놀라움을 느꼈다.

조이스틱을 이용해 자동차를 조종하고, 소리 센서와 연결해 이동 상태를 확인할 수 있도록 하는 과정은 생각보다 까다로웠지만, 문제를 하나씩 해결하며 점점 완성되어 가는 모습을 보는게 재밌었다.

라즈베리 파이 피코를 이용해서 모터와 센서를 제어하며 프로그램이 실제 하드웨어와 연결되어 작동하는 원리를 직접 확인할 수 있었고, 작은 실수 하나가 전체 동작에 영향을 준다는 점에서 세심함의 중요성을 배우게 되었다.

특히 자동차가 움직일 때 소리가 나도록 만들면서, 단순한 재미를 넘어 실생활에 적용할 수 있는 아이디어를 떠올리게 되었고 기술이 사람을 돕는 도구가 될 수 있다는 점을 다시 한번 느꼈다. 이번 과제를 통해 나는 기술과 창의성을 결합하는 과정의 즐거움을 알게 되었고, 앞으로도 다양한 센서와 프로그래밍을 활용한 프로젝트에 도전하고 싶다는 생각을 했다.

반려동물의 규칙적인 식습관 유지를 돕고, 외출이나 장시간 부재 중에도 안정적으로 사료를 공급할 수 있는 자동화 시스템을 만들고자 하였습니다. 단순 타이머 방식이 아닌, 그릇의 사료 잔량을 초음파 센서로 감지하고, 정해진 시간에 RTC 시간을 기반으로 정확하게 동작하며, 서보 모터 구조를 통해 정량 배식이 가능한 지능형 자동 급식기를 구현하는 것이 목표였습니다.

2. 작품의 동작 원리

1. RTC(DS3231) 모듈이 현재 시간을 유지하고, 급식 스케줄(예: 오전 9시, 오후 6시)을 기록합니다.

2. 설정된 시간에 도달하면 프로그램은 급식 동작을 준비하며, 먼저 초음파 거리 센서(HC-SR04) 로 사료 그릇의 상태(사료가 비었는지)를 측정합니다.

3. 그릇이 비었다고 판단되면, 서보 모터(SG90) 가 일정 각도만큼 회전해 사료를 일정량 배출합니다.

4. 급식이 완료되면 다시 서보를 초기 위치로 복귀시키고, 다음 스케줄까지 대기합니다.

5. 만약 이미 사료가 충분히 담겨 있는 경우에는 급식을 취소하여 과식과 낭비를 방지합니다.

3. 작품 구성에 사용한 센서와 기능

🟦 1) 초음파 센서 (HC-SR04)

• 기능: 사료 그릇의 표면까지의 거리 측정

• 역할: 그릇이 비었는지 판단하여 급식 조건을 확인

🟦 2) 서보 모터 (SG90)

• 기능: 특정 각도로 회전해 배출구를 열고 닫음

• 역할: 사료를 일정량 배출하는 핵심 장치

🟦 3) RTC 실시간 시계 모듈 (DS3231)

• 기능: 전원이 꺼져도 유지되는 정확한 시간 제공

• 역할: 하루에 여러 번 정확한 시각에 자동 급식을 실행

🟦 4) 라즈베리파이 피코 (Raspberry Pi Pico)

• 기능: 전체 시스템 제어, 스케줄 관리, 센서 데이터 처리

• 역할: 자동 급식기의 두뇌 역할

4. 향후 발전 방향

✔ 1) Wi-Fi 연동(앱 제어)

ESP8266/ESP32 모듈을 추가하면 스마트폰으로 원격 급식, 잔량 모니터링 등이 가능해집니다.

✔ 2) 무게 센서(HX711 + 로드셀) 추가

실제 배식된 사료의 무게를 정밀 측정해 정량 급식 기능을 강화할 수 있습니다.

✔ 3) 카메라 모듈 연동

급식 상태를 영상으로 확인하거나, 반려동물 행동을 실시간 모니터링할 수 있습니다.

✔ 4) 음성 안내 및 알림 기능

스피커 또는 부저를 이용해 “급식이 완료되었습니다” 같은 안내음을 추가할 수 있습니다.

✔ 5) AI 기반 건강 모니터링 시스템

급식 패턴, 섭취량 변화를 분석해 건강 이상을 감지하는 기능도 확장 가능합니다.

5. 작품 제작 소감

자동 급식기 프로젝트를 통해 센서 기반 자동화 시스템의 실제 활용성을 깊이 이해할 수 있었고, 라즈베리파이 피코를 활용한 임베디드 개발 능력을 더욱 향상시킬 수 있었습니다. 특히 초음파 센서를 이용해 사료 잔량을 판단하는 로직, 서보 모터의 정밀 각도 제어, RTC 기반 스케줄링을 직접 구현하면서 하드웨어와 소프트웨어의 유기적 결합이 얼마나 중요한지 체감할 수 있었습니다.
이 작품은 단순 자동화를 넘어서 “반려동물의 삶의 질 향상”이라는 의미를 지니고 있어 더욱 보람이 있었고, 향후 IoT 기반 반려동물 케어 시스템으로 확장할 가능성을 느낄 수 있었습니다.

토니 프로그램을 사용하는 중에도 여러 번 연결이 끊기거나 갑자기 피코가 리셋되는 상황이 반복되었다. 이 문제는 USB 선이 조금만 움직여도 피코가 순간적으로 꺼졌다 켜졌다 하는 것이 원인임을 확인했다. 여러 번의 시도와 수정(선생님의 손!)을 거친 끝에, 장치에 충격을 가했을 때 LED가 빨간색으로 켜지고 부저가 울리는 모습을 직접 확인할 수 있었다. 내 손으로 만든 장치가 실제로 제대로 반응할 때 느꼈던 뿌듯함은 이루 말할 수 없었다. 이번 작업을 통해 친구와 자연스럽게 협력하는 법을 배웠고, 문제가 생기면 원인을 하나하나 짚어가며 해결하는 과정의 중요성을 깊이 체감할 수 있는 값진 경험이었다!

10208 김태희공쥬: 이번 정보 수행평가에서 진로는 다르지만 충격 기반 즉각 알림 장치를 만들었다. 나는 재활 분야에 관심이 있어서 신체적 손상을 겪는 사람들이 일상생활에서 더 안전하게 생활할 수 있도록 돕고 싶었다. 라즈베리파이 피코를 했을 때 좀 복잡한 부분이나 어려운 부분들이 있어서 과연 될까라는 생각을 했는데 다행히 잘 해결이 되고 짝지가 잘 이끌어줘서 더 잘할 수 있었다. 완성이 되고 나서 정말 뿌듯했다. 할 땐 힘들었지만 정말 의미 있는 시간이었다. 앞으로 이 장치를 더 발전시킨다면 충격을 감지하는 정확도를 높이고 크기를 더 작고 가볍게 만들어서 사람들이 일상생활에서 쉽게 착용할 수 있도록 개선하고 싶다. 그리고 큰 충격이 있을 때는 보호자나 주변 사람에게 바로 알림이 가도록 스마트폰과 연동하는 기능도 추가해 보고 싶다. 만약 재활치료 분야에도 적용할 수 있다면 자주 넘어지거나 다치는 사람들의 안전을 지키는 데 실제로 도움을 줄 수 있을 것이라고 생각한다

작품을 제작하는 과정에서 가장 큰 어려움은 적외선 카메라 센서였다. 처음에는 열화상 데이터를 간단히 불러올 수 있을 것이라 생각했지만 프로그램을 실행할 때마다 반복적으로 이해하기 어려운 오류가 발생해 진행이 계속 막혔다. 특히 데이터가 배열처럼 읽히지 않아 데이터를 반복할 수 없다는 메시지가 나타났고 처음에는 센서 연결 문제나 장비 이상으로 생각하기도 했다, 여러 번 코드를 점검하고 전원과 배선을 확인했지만ᅟ문제가 해결되지가 않아서 센서 구조를 처음부터 다시 살펴보기 시작했다, 그 과정에서 데이터를 읽어와야 한다는 점을 알게 되었고 구조를 이해한 뒤 접근 방식을 수정하자 정상적으로 열화상 데이터를 출력되었다, 이 경험을 통해 단순히 장치 제작을 넘어 실제 환경 데이터를 수집하고 분석하는 과정에 대한 자신감을 쌓는 계기가 되었고 향후 다양한 센서를 활용한 프로젝트에도 큰 도움이 될 것이라고 느꼈다, 그 결과 완성된 장치를 통해 실제 환경 상태를 확인할 수 있었다. 이번 프로젝트는 시행착오를 겪으면서 배우는 과정 자체가 매우 가치 있었다는 점에서 큰 의미가 있었다.

10126 최나희

사물 인터넷 피지컬 컴퓨팅 프로젝트에서 '도시 열섬 관측 장치'를 만들었다. 이 수행에서 온습도 센서, 조도 센서, 그리고 적외선 카메라를 하나로 통합하면서 우리는 눈에 보이지 않던 도시의 숨겨진 열기를 과학적으로 포착하는 도구를 만들 수 있었다.

이 과정에서 AMG8833 적외선 카메라 센서의 데이터 접근 방식이 잘못되어 오류가 발생했는데 픽셀 데이터를 가져오려면 클래스 자체에서 가져오는 게 아니라 객체에서 가져와야 했던 것이 오류 원인이었다는 것을 얼게 되었다. 이렇게 해서 실제 64개의 열화상 데이터(8x8 온도값 배열)을 읽을 수 있게 되었고 이후에 평균 최댓값,최솟값 계산이 가능해진다는 것을 깨달았다. 이 프로젝트를 통해 데이터 수집과 분석의 중요성을 이해하고 실질적인 문제 해결 능력을 기를 수 있었다.

10727 김윤서 : 미세먼지 농도 측정 시스템을 제작하며 우리가 매일 마시는 공기에 대한 관심이 생겼다. 센서로 데이터를 직접 수집하고 확인하면서 기술이 생활 속 문제를 해결하는 데 쓰인다는 점을 실감할 수 있었다. 공기 변화에 따라 농도가 달라지는 모습을 보며 왜 이런 변화가 생기는지 더 궁금해졌다. 그래서 앞으로 공기청정기 원리나 미세먼지 감소 방법 등 추가로 탐구해보고 싶은 주제들도 떠올랐다. 그리고 시간대에 따라 수치가 달라지는 이유도 궁금해졌다. 그래서 관련 논문과 기사들을 찾아보며 실내, 외 공기 질 차이, 교통량과 농도 변화의 상관관계를 간단히 비교해 보기도 했다. 아직은 이해가 어려운 부분도 많았지만, 실제로 연구에서 사용하는 개념들이 내가 만든 시스템과 이어진다는 점이 흥미로웠다. 이번 활동을 통해 배움을 스스로 확장해나가는 과정이 재미있었고 주변을 더 나은 방향으로 변화하고 싶은 생각이 들었따.