MBL과학실험 보고서_원지연
활동 보고서
원*연
2024-08-06
본인은 중학교 3학년 때 제주융합과학연구원에서 진행한 창의융합캠프에서 아두이노를 이용한 구조물을 만든 경험을 동기로 하여 오늘 8월 5일 MBL과학실험 수업에 참여하였다. 앞서 아두이노의 대략적인 구조나 사용법 등을 익히 알고 있었음에도, 오늘 수업을 받으면서 더 다양한 각종 센서와 액추에이터들의 정확한 기능과 생김새를 살피고, 'arduino IDE' 프로그램을 다운로드 받아 C언어로 텍스트 코딩하는 법 등을 추가로 배울 수 있었다. 아두이노를 대표로 하는 '피지컬 컴퓨팅'은 현실 세계의 데이터를 받아 그 세계에서는 어려운 연산을 디지털 세계에서 계산한 후 그 결과를 다시 출력하는 기술이다. 이러한 원리를 도구로써 과학 실험 탐구에 적용할 수 있다. 그를 위한 아두이노 준비 과정은 다음과 같다. 컴퓨터에서 'arduino IDE' 프로그램을 설치한 후 실행한다. 아두이노 보드를 랜선을 이용해 컴퓨터와 전원 공급 및 연결한다(포트 설정). 보드에서 전압과 GND를 브레드보드와 연결하고, 그 위에 각종 센서와 액추에이터를 연결한다. (이때 브레드보드의 열과 행을 맞추는 것에 주의한다.) 다시 컴퓨터에서 실험의 종속 변인을 구할 수 있는 코드를 작성한 후 컴파일과 업로드를 거쳐 데이터를 수집한다. 이때 'void loop() { }' 안에 입력하여 반복해서 실험을 진행할 수 있고, 이 데이터들은 노트북 화면에 또는 LCD 화면에 출력하거나 코드에서 저장 및 엑셀에서 불러올 수 있다. C언어 텍스트 프로그래밍. '//'으로 주석을 달 수 있다. 변수의 선언 방식이 파이썬과 조금 특이점이 있어 보인다. 'Serial.변수'로 센서로 수집한 값을 시리얼 모니터에 출력할 수 있다. 모든 명령어가 끝날 때마다 끝에 새미콜론(;)을 붙이고 중괄호({})와 'void setup() { }'과 'void loop() { }'의 짝을 맞춰 줘야 한다. 작년에 처음 아두이노를 다루었을 때에는 블록 코딩과 비교적 제한된 센서들을 사용하고 아두이노의 각 부품을 연결하고 작동시키는 법만을 위주로 했다면, 오늘의 활동으로 이에 더해 텍스트로 코딩하는 법(생성형 인공지능 챗gpt에게 코드를 분석받았다.), 실험의 종속 변인 등에 적절한 각 부품의 선택, 배치를 고려해 과학 실험을 설계하는 법을 이해할 수 있었다. 본인은 최근 동아리 활동의 일환으로 과학 실험 탐구를 진행하며 (선생님의 언질 덕에) 미리 아두이노 센서를 MBL센서와 함께 실험에 적용할 예정이었다. 위와 같은 활동을 하며, 특히 추천받았던 적외선 센서의 기능을 확인해본 결과, 측정값이 소숫점 세 자리까지 나오고 측정 시각 간의 간격이 MBL센서와 크게 다르지 않은 듯해 흥미로웠다. 다만 자체적인 코드 응용을 통해 적외선 센서로부터 본인의 실험의 종속 변인에 알맞는 값(센서와 물체 사이의 거리)을 얻을 수 있는지 확인하지 못했기 때문에 아두이노 적외선 센서를 과학 탐구 실험에 투입하는 것이 기대되면서도 걱정된다. 코풀 웹페이지에 저장된 오늘의 수업 내용과 생성형 인공지능의 도움을 적절히 받는다면 아두이노 키트의 활용 가능성은 매우 크다고 생각된다.