강원대학교 창의·융합 G-bridge 교육 - 5개 대학 재학생 22명이 나흘 동안 만든 로봇 의수·의족

사례 요약

강원대학교 창의·융합 G-bridge 교육에는 강원대학교, 건양대학교, 대진대학교, 성균관대학교, 인천대학교 재학생 22명이 참여했습니다. 학생들은 2024년 8월 20일부터 23일까지 나흘 동안 3D 프린팅과 아두이노, AI 모델 학습을 익힌 뒤 팀별로 로봇 의수와 의족을 만들어 발표했습니다. 교풀에듀는 나흘간의 교육 진행과 실습 멘토링을 맡았습니다.

4일 교육 구성

교육의 정식 이름은 ‘2024 창의혁신 DNA School 교육 디지털헬스케어 창의·융합 G-bridge 교육’입니다. 강원대학교 공학교육혁신센터와 LINC 3.0 사업단, 산학협력단이 주최·주관했습니다. 일정은 도구 교육에서 팀 제작과 발표로 이어졌습니다.

1일차 · 8월 20일, 3D 프린팅과 피지컬 컴퓨팅 기초

첫날은 프로그램 일정과 강사 소개로 시작했습니다.

노트북과 실습 키트를 앞에 두고 첫날 강의를 듣는 학생들

이어서 3D 프린팅 교육을 진행했습니다. 학생들은 3D 모델링의 기초를 배우고, 모델링에 쓰는 소프트웨어를 익혔습니다.

실습 키트를 열어 아두이노 회로를 꾸미는 학생들

3D 프린터를 전반적으로 이해한 뒤에는 출력한 결과물을 제어하는 데 쓸 아두이노 활용법을 배웠습니다. 아두이노는 센서와 액추에이터를 코드로 제어하는 보드입니다.

브레드보드에 센서와 액추에이터를 연결하는 실습

학생들은 센서와 액추에이터를 아두이노에 연결해 실습하며 코드를 작성하고 센서 연결까지 마쳤습니다. 코드를 작성하다 오류가 나면 1:1 멘토링으로 문제를 해결했습니다.

테이블별로 모여 실습을 이어 가는 학생들

2일차 · 8월 21일, AI 모델 학습과 앱 연동

둘째 날에는 1일차 내용을 바탕으로 심화 실습을 했습니다. 학생들은 아두이노와 함께 자바스크립트 기반 개발 환경인 p5.js로 코드를 작성하고 AI 모델을 학습시켰습니다.

여러 가닥의 점퍼선으로 회로를 구성하는 학생들

AI 모델은 티처블 머신으로 만들었습니다. 티처블 머신은 코딩 없이 이미지·소리·포즈 데이터를 학습시켜 머신러닝 모델을 만드는 웹 기반 도구입니다.

2일차 심화 실습 중인 교육장과 부품을 다루는 학생

학습한 모델을 쉽게 쓰기 위해 앱 인벤터로 앱을 만들고, 이 앱을 아두이노의 센서·액추에이터와 연동했습니다. 앱 인벤터는 블록을 이어 붙여 안드로이드 앱을 만드는 도구입니다.

앱 연동 실습이 진행된 KNU 스타트업 큐브 교육장

이어서 로봇이 움직일 수 있도록, 학습시킨 모델을 담은 앱과 아두이노의 센서·액추에이터를 연결하는 실습을 했습니다.

대형 화면에 ‘창의 융합 G-bridge’ 코스웨어 페이지를 띄워 진행한 실습

스마트폰 앱과 아두이노 회로를 연결하는 실습

학생들은 학습된 모델이 대상을 잘 인식하는지, 인식 정도에 따라 센서와 액추에이터가 제대로 작동하는지 확인했습니다.

손 부품에 서보 모터를 연결하고 노트북 화면으로 작동을 확인하는 학생들

인식이 제대로 되는 것을 확인한 뒤에는 팀별로 만든 모델링을 3D 프린터로 출력하며 2일차 수업을 마쳤습니다.

3D 프린터와 출력한 손 모형 부품

태블릿에 외형을 스케치하고 손가락 의수 3D 모델 페이지를 살펴보는 학생들

3일차 · 8월 22일, 팀별 로봇 의수·의족 제작

셋째 날부터는 1·2일차에 배운 내용을 바탕으로 팀별 프로젝트를 시작했습니다. 각 팀은 주제를 정한 뒤 필요한 도구와 센서를 가져가 제작에 들어갔습니다.

팀별 제작에 쓸 센서와 부품, 공구를 담아 둔 공구함

팀들은 로봇 의수를 만들기 위해 3D 모델링으로 외관을 디자인하고 3D 프린터로 출력했습니다.

이어서 프로젝트 기능에 맞는 코드를 작성하고 회로를 연결했습니다.

회로를 연결하고, 웹캠 영상으로 무릎 각도를 인식하는 코드를 시험하는 과정

3D 프린터로 출력한 손에 서보 모터와 회로를 연결하는 학생들

학생들은 손에 직접 센서를 붙이고 움직여 보며 실험을 반복했습니다.

서보 모터와 3D 프린팅 부품으로 만들고 있는 의수·의족 시제품

4일차 · 8월 23일, 마무리와 발표 준비

마지막 날에는 전날부터 이어 온 팀별 프로젝트를 마무리하고 시제품 발표를 준비했습니다.

전시대 주변에서 팀별 프로젝트를 마무리하는 학생들

팀별 로봇 의수·의족 시제품

여러 팀이 로봇 의수와 로봇 의족을 만들어 발표했습니다. 전시대에는 팀별 주제를 적은 안내판과 시제품이 함께 놓였습니다.

시제품 발표와 수료

첫 번째로 발표한 팀은 ‘발목 가동성 탑재 의족’을 만들었습니다. 이 팀은 착용감이 실제 다리처럼 느껴지도록 의족을 설계했습니다.

‘발목 가동성 탑재 의족’ 팀의 발표와 ‘스튜어트 플랫폼 2D 구현’ 목표 화면

다른 팀들도 각자 만든 의수와 의족을 발표하고 시연했습니다.

‘정밀 작업을 위한 소형 의수’ 팀의 발표와 질의응답

센서 값을 표시하는 OLED 화면과 장갑을 씌운 로봇 손 시제품

발표가 끝난 뒤 참여 학생들에게 수료증을 전달하며 교육을 마쳤습니다.

수료증 전달과 참여 학생 단체 사진

교풀에듀가 맡은 일

• 교육 진행: 3D 프린팅, 아두이노 피지컬 컴퓨팅, p5.js와 티처블 머신을 활용한 AI 모델 학습, 앱 인벤터 연동 실습을 나흘 과정으로 진행했습니다.

• 교구: 로봇 의수 제작 키트와 센서, 공구를 준비해 팀이 주제에 맞게 가져가 쓰도록 했습니다.

• 멘토링: 실습 중 코드 오류가 나면 1:1 멘토링으로 함께 해결했습니다.

• 코스웨어: 당시 SW 코스웨어였던 코풀을 교육에 활용했습니다.

이런 학교·기관에 맞습니다

• 여러 대학 학생을 모아 단기 집중 메이커 교육을 여는 공학교육혁신센터·LINC 사업단

• 디지털헬스케어 주제로 3D 프린팅, 아두이노, AI를 한 과정에서 다루려는 대학

• 나흘 안에 도구 교육부터 팀 시제품 제작과 발표까지 마치려는 프로그램

함께 보면 좋은 사례

• 강원대와 5년, 9개 프로그램 - G-Bridge 로봇의수·ACE+ 헬스케어·리빙랩 메이커톤·3D 프린팅 드론 (2022~2025)

• 강원대학교 창의융합 G-bridge #로봇의수 #3D프린터

• 강원대학교 K-4INT Make a Maker 캠프 - 온라인으로 준비하고 사흘 동안 만든 디지털 헬스케어 시제품

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