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장애물을 요리조리 피한다! 자율주행차 만들기

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2017년 08월 25일 14:00 프린트하기

“학교로 가 줘!”라고 말하면 알아서 척척 길을 찾고, 장애물도 요리조리 피하는 자율주행자동차는 미래 도시에서 가장 중요한 기술로 손꼽혀요. 그래서 이번 메이커 스쿨에서는 기자단 친구들이 직접 자율주행차를 만들어 보았답니다. 과연 친구들은 장애물을 피하는 데 성공했을까요?

 

이윤선 기자 제공
이윤선 기자 제공

만들어 보자! 자율주행자동차가 내 손 안에!


“자! 동차에서 잠을 자도, 율! 무차를 마셔도, 주! 인이 영화를 봐도, 행! 운으로 주인은 죽지 않습니다, 차! 도 충돌하지 않습니다.”


기자단 친구들이 지은 ‘자율주행차’ 5행시예요. 멋지죠? 이 5행시는 자율주행차의 기능을 충분히 설명하고 있어요. 운전자가 없이도 알아서 길을 찾고, 장애물을 파악하기 때문에 사람은 차 안에서 잠을 자거나 차를 마셔도 되는 거예요. 또 모든 차들이 서로의 움직임을 예측하고 피해가기 때문에 교통 사고도 줄일 수 있을 거예요. 그래서 자율주행자동차는 미래도시를 위한 기술로 손꼽히며 전세계에서 활발하게 연구되고 있답니다.


이번 메이커 스쿨은 ‘스마트자율주행차’를 이용해 직접 자율주행자동차를 만들고 어떤 기술이 필요할지 고민해 보는 시간이었어요. 스마트자율주행차는 손바닥만 한 크기의 자율주행자동차를 직접 만들어 볼 수 있는 조립식 실험 키트예요. 초음파 센서, 모터, 건전지를 납작한 자동차 바닥판에 붙이고 바퀴를 끼우면 나만의 자율주행차 완성~! 주변에 장애물을 놓고 친구와 경주를 벌일 수도 있답니다.

 

자율주행자동차 만들기 - 이윤선 기자 제공
자율주행자동차 만들기 - 이윤선 기자 제공

본격 메이킹 비법 자율주행자동차를 만들려면?


비법 ➊ 장애물을 인식하라!


자율주행자동차가 자연스럽게 도로 위를 다니기 위해서는 우선 ‘커넥티드카’ 기술이 완성돼야 해요. 커넥티드카란 인터넷 접속이 가능해서 주변의 스마트폰이나 다른 차량, 도로 설비 등과 통신할 수 있는 자동차를 뜻해요. 주변과 연결됐다는 의미에서 ‘커넥티드(Connected)’라고 부르지요. 이미 우리가 쓰고 있는 자동차 기술 중에도 있어요. GPS 위성통신을 이용해 길을 찾거나 교통상황을 파악하는 것도 일종의 커넥티드카 기술이랍니다.


스마트자율주행차는 주변 기기와 통신을 주고받을 순 없지만, 커넥티드카의 기능을 대신하는 장치를 갖고 있어요. 바로 ‘초음파 센서’지요. 초음파 센서는 자동차의 가장 앞부분에 있으면서 주변의 물체에 초음파를 쏘아요. 그뒤 초음파가 반사되는 시간을 계산해 장애물이 있는지, 어느 정도 거리에 있는지 알아내지요. 이를 통해 스마트자율주행차는 미리 장애물을 알아채고 피할 수 있답니다.

 

이윤선 기자 제공
이윤선 기자 제공

비법 ➋ 판단하고 피해라!


여러분이 장애물 달리기를 하고 있다고 생각해 봐요. 빠르게 달리다가 장애물을 발견하고, 어느 정도 위치에서 뛰어야할지 생각한 뒤 장애물을 뛰어넘지요? 자율주행자동차가 매끄럽게 장애물을 피하기 위해서도 같은 과정을 거쳐야 해요. 장애물을 인식하고, 어떤 조치를 취할지 판단하고, 행동으로 옮기는 3단계가 필요하답니다. 즉, 눈으로 장애물을 보고 뇌로 그 신호를 보내 판단을 내린 뒤, 다리로 명령을 내려 뛰어오르는 거죠.


스마트자율주행차에서는 초음파 센서가 눈의 역할을 해요. 장애물이 있다는 사실을 가장 먼저 알아채지요. 그 다음 중앙처리장치(CPU)가 오른쪽으로 피해야 할지 왼쪽으로 피해야 할지 판단을 내리고, 그 정보를 모터로 보내 바퀴를 작동시킨답니다.


따라서 스마트자율주행차의 센서는 중앙처리장치에 붙어 있고, 중앙처리장치는 양쪽 모터와 전선으로 연결돼 있어요. 양쪽 모터는 중앙처리 장치로부터 알맞은 명령을 받아야하기 때문에 연결된 방향을 잘 보고 붙여야 한답니다.

 

이윤선 기자 제공
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내가 만드는 메이커 스쿨 자율주행자동차 운전면허증을 따라!


기자단 친구들은 센서와 중앙처리장치, 모터박스와 바퀴를 연결시킨 뒤 각자 원하는 모양으로 자동차를 꾸미기 시작했어요. 로켓처럼 커다란 페트병을 싣고 있는 것부터 양쪽으로 파란 날개를 달고 있는 모양까지 각자의 개성을 담아 자율주행차를 완성했지요.


그뒤 직접 만든 스마트자율주행차로 운전면허 따기에 도전했어요. S자 코스와 U자 코스가 그려진 바닥 위에서 자동차가 장애물을 피하며 길을 따라가도록 만들었지요.


가장 먼저 도전에 나선 이경환(울산 신정초 3) 친구는 “장애물을 촘촘히 두어야 원하는 길을 따라 지나가게 할 수 있다”며, “스스로 길을 찾는 자율주행자동차를 빨리 타 보고 싶다”고 말했답니다.

 

이윤선 기자 제공
이윤선 기자 제공

섭섭박사님이 알려 주는 메이킹 한걸음


중앙처리장치(CPU) 중앙에 자동차의 빠르기를 조절할 수 있는 장치가 있어요. S1(빠름), S2(느림), S3(보통) 중 원하는 빠르기에 핀을 꽂아 속도를 조절해 보세요~!

 

이윤선 기자 제공
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사람 없이 움직이는 자동차를 만들어 보아요~! 스마트자율주행차


자율주행차는 운전자가 브레이크, 핸들, 가속 페달 등을 제어하지 않아도 도로의 상황을 인식하여, 스스로 판단하고, 제어하여 자동으로 주행하는 자동차를 말해요. 자율주행차를 직접 만들어 보며 미래 세상에 대한 여러분의 꿈을 키워 보세요!


홈페이지 www.scimall.co.kr
문의전화 02-6749-3911

 

이윤선 기자 제공
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다음 실험 예고 신소재로 반짝반짝~! 나만의 네온사인 만들기


다음 ‘섭섭박사 메이커 스쿨’에서는 신소재를 이용해 나만의 네온사인을 만들 거예요. EL와이어를 이용해서 개성 넘치는 나만의 캐릭터도 만들어 볼 수 있답니다. 반짝반짝 네온사인을 만들어보고 싶은 친구들, 얼른 신청하세요~!


일시 2017년 9월 11일 월요일
장소 동아사이언스 다빈치룸
신청방법 <어린이과학동아> 홈페이지(kids.dongascience.com) 공지사항을 보고 신청해 주세요.

 

이윤선 기자 제공
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