브릭인사이드 창작발전소 발표자료 - 해인사 오후 6시(레고+라즈베리파이)

해인사
오후 6시
꾸러기

안녕하세요. 꾸러기입니다.
2018.05. ‘메이크 코리아’와의 인터뷰
기사 출처 : http://make.co.kr
 경력사항
- 2006년~현재: Software Engineer
- 메이커 페어 서울 2016, 2017, 2018 참가
- 2018 브릭코리아 컨벤션 참가
 관심 있는 것들
- 자전거 타기: 한 때는 국토종주(2013년)
- 그림 감상: 지금은 어린이 미술관 주로 관람
- 레고 조립: 테크닉, 크리에이터 엑스퍼트,
아이디어 제품군 위주로 조립
 도움이 될 만한 것들
- 전자공학 기초 지식
- 프로그램 개발

목 차
1. 개요
2. 작품 소개
3. 느낀 점
Backup.

1. 개요
BRICKOREA CONVENTION 2018에 ‘자격루 2018’과 ‘신라의 미소’
작품 두 점을 출품하여, 이에 대한 소개를 합니다.
자격루 2018 신라의 미소

2. 작품 소개 > 자격루 2018 > 작품 사진

자격루[自擊漏]
자동으로 시보(時報, 정확한 시각을
알리는 신호)를 알려주는 장치가
되어 있는 물시계.
1434년(세종 16) 왕명으로 장영실·
김조·이천 등이 제작하였다.
시(時)·경(更)·점(點)에 맞추어 종과 북
·징을 쳐서 시각을 알렸으며, 파수호
(播水壺)와 수수호(受水壺), 동력전달
장치와 시보장치로 되어 있다.
사진 : 국립고궁박물관
2. 작품 소개 > 자격루 2018 > 자격루 소개
[네이버 지식백과] 자격루 [自擊漏] (두산백과)

제작 계기
2. 작품 소개 > 자격루 2018 > 제작 과정
Raspberry Pi 3 model B(2016 Release)
8.56cm
5.65cm
- 영국 라즈베리 파이(Raspberry Pi) 재단에서 교육용으로 만든, 신용카드 크기의
초소형/초저가 PC(2012년 2월 출시)
이미지 출처 : https://en.wikipedia.org/wiki/Raspberry_Pi
라즈베리파이 입문(2014.12.)

이미지 출처 : https://youtu.be/A_mA72r3ZiQ
목표 설정 : 시계 만들기
라즈베리파이 활용해서 뭘 하지?

자재 결정 : 레고
준비 기간: 2015.01. ~ 2016.01.

레고 프토로타입 제작
준비 기간: 2015.01. ~ 2016.01.

LED 활용 레퍼런스 조사
LED 명찰
엘레베이터
에어컨시계
준비 기간: 2015.01. ~ 2016.01.

전자회로 프토토타입 제작 : 소스 코딩/구현
준비 기간: 2015.01. ~ 2016.01.

LED로 시계 만들기
준비 기간: 2015.01. ~ 2016.01.

모양 결정(자격루) 및 자료 조사
자격루 V1.0제작: 2016.02. ~ 2016.03.

레고 프로토타입 작성/부품 구매
설계도 작성(Lego Digital Designer) 부품 리스트(Bill Of Material)
자격루 V1.0제작: 2016.02. ~ 2016.03.

자격루 레고 디지털 시계 V1.0 완성
자격루 V1.0제작: 2016.02. ~ 2016.03.

추가된 기능
자격루 2016 제작: 2016.05. ~ 2016.12.
• 원격 제어(WiFi) 기능 추가
• 웹페이지 코딩
(세계시간 변경, 미니피겨 작동)
• 모터, 기어부 추가
• 종/북/징 소리 추가
• 알람 기능 추가
• 조명 추가
자격루 V1.0
자격루 2016숭례문 야간 조명

추가된 기능
자격루 2017 제작: 2017.11. ~ 2017.12.
• 타일 & 1x4 플레이트 with 2스터드로
본체-지붕 연결(브릭뱅크 참고)
• 미니피겨 이탈 방지용 브릭 추가
• 상판 플레이트 2겹으로 보강
• 중간 지지대 추가
• 스피커 교체
• 배터리 대신 아답터로 모터 작동
자격루 2016
자격루 2017
10251 브릭뱅크 층간 연결부

추가된 기능
자격루 2018 제작: 2018.05. ~ 2018.12.
• 조명 상시 켜지도록 조정
• LED 전체 교체(글자당 3x5  5x7)
• LED 밝기 더 밝게 변경
• 미니피겨 받침대 튼튼하게 교체
• 배선 정리(마스킹 테이프 사용)
• 조명 선 정리(플레이트에 구멍 뚫기)
• 시/분 조정 버튼 추가
• ‘10분마다 작동해요’ 만들기
• 미니피겨 발 아래 본드 바르기
자격루 2017
자격루 2018

2. 작품 소개 > 자격루 2018 > 하드웨어 아키텍처
라즈베리파이
스피커
아이패드
배터리팩 or 9V 아답터
모터 +
미니피겨
모터
드라이버
LED 시계
공유기
시간 조정 버튼
LED 제어
(스마트라이트)

2. 작품 소개 > 자격루 2018 > 시연
https://youtu.be/-tJwQYlyLig

2. 작품 소개 > 신라의 미소 > 작품 사진

2. 작품 소개 > 신라의 미소 > 경주 얼굴무늬 수막새 소개
경주 얼굴무늬 수막새
(慶州人面文圓瓦當)
‘경주 얼굴무늬 수막새’는 ‘신라의
미소’라고 널리 소개된 신라시대
원와당(圓瓦當)이다.
일제 시기 경주에서 출토된 것으로
알려져 있다. 이후 일본으로
반출되었으나 1972년 10월 국내에
반환되었다.
2018년 11월 27일 보물 제2010호로
지정되었다.
문화재청 : http://www.heritage.go.kr/
와당의 종류 :
http://m.terms.naver.com/entry.nhn?cid=4264
2&categoryId=42642&docId=894833

2. 작품 소개 > 신라의 미소 > 작품 모티브
제 6차 교육과정 고등학교 국어 교과서
(1996년 신입생부터 사용)
제 7차 교육과정 고등학교 국어 교과서
(2002년 신입생부터 사용)

2. 작품 소개 > 신라의 미소 > 작업 과정
Legoaizer 이넘컷
포토샵 포토샵
Legoaizer …

2. 작품 소개 > 신라의 미소 > 답사 사진
얼굴무늬수막새 실물사진
(국립 경주 박물관)

2. 작품 소개 > 신라의 미소 > 작업 과정

3. 느낀 점
• 아는 만큼 보인다
 LED, 자격루, 얼굴무늬 수막새
• 다양한 경험, 새로운 시각
 ‘해인사 오후 6시’
• 내가 주인
 잠이 안 와요
• 자존감 향상
 메이커, 아티스트
• 계속 하면 나아진다
 기회 되는대로 신청하자
• 일과 연계
 개발과 운영 모두 중요
이미지 출처 :
http://www.andong.net
http://www.cctoday.co.kr

[Backup > 측우자격루 > 개요]
자격루 2016 자격루 2017
측우자격루
자격루측우기
2016년에 ‘자격루’를 참고로 하여 일부를 응용한 ‘자격루 2016’을 선보였는데,
완성된 ‘자격루’를 만들어 보고 싶었습니다. 만들어 보는 김에, ‘측우기’와 결합한
‘측우자격루’를 제작하게 되었습니다(메이커 페어 서울 2018 출품).

측우기[測雨器]
세종 때 발명되어 사용한 조선시대의
공식적인 우량 측정 기구.
1440년을 전후하여 발명되어 1442년(세종
24)부터 20세기 초까지 조선 왕조의
공식적인 우량 관측기구로 사용된 도구로,
현대의 우량계에 해당한다.
금속제 원통형 그릇에 빗물을 받아 표준화된
눈금의 자로 그 깊이를 측정했다.
측우대[測雨臺]
측우기를 안정(安定)하게 올려놓고 우량
측정을 편하게 하기 위하여 만든 대석(臺石).
[네이버 지식 백과] 측우기[測雨器] (한국민족문화대백과)
[Backup > 측우자격루 > 측우기 소개]

로드셀(무게 센서), 적외선 센서, 모터
로드셀,
아두이노,
적외선 송신기
거리측정센서
모터
측우기
측우기 작동 시나리오
(PLAN A)
1. 측우기에 비(구슬)가 계속 내리면 로드셀에서 무게 측정
2. 일정량의 구슬을 모으면 측우기를 기울여서 구슬을 떨어뜨림
3. 거리측정센서에서 구슬을 인식하면 컨베이어 벨트를 움직여서 구슬을 위로 올려줌
 실패(테스트 중 배선 실수로 센서 폭발)
(PLAN B)
1. 무선 조종기 통해서 측우기를 기울여서 구슬 떨어뜨림
2. 무선 조종기 통해서 컨베이어 벨트를 움직여서 구슬을 위로 올려줌
적외선 수신기
무선 조종기
스마트라이트
[Backup > 측우자격루 > 측우기 모듈]

[Backup > 측우자격루 > 자격루A]
자격루A 작동 시나리오
1. 중력을 이용해서, 맨 위 항아리에서부터 차례차례 구슬을 아래로 내려줌
자격루A
중력
스마트라이트

자격루B
[Backup > 측우자격루 > 자격루B]
압력센서, LED, 모터, 사운드, Wi-Fi
모터
스마트라이트
스피커(사운드)
자격루B 작동 시나리오
(PLAN A)
1. 압력센서에서 떨어지는 구슬을 인식하면, 종/북/징을 움직이면서 소리 나게 해줌
 실패(테스트 시에 센서 작동했으나 납땜 이후 작동 안 됨)
(PLAN B)
1. WiFi 통해 Web화면으로 원격으로 시계를 작동시켜줌
1) 6개 도시 클릭하면 시간대 변경 가능
2) 종/북/징 이미지 누르면 움직이면서 소리 나게 해줌
Web화면
공유기
라즈베리파이
LED
압력센서

[Backup > 측우자격루 > 시연]
https://youtu.be/xBIIRG7htPY

[Backup > 참고 자료]
Railway System: Reverse module V-type(https://akiyuki.jp/en/works/889)
- Loading Unit, Unloading Unit을 개조하여 측우기 구동부 만드는 데 사용함

[Backup > 레고하면서 알게 된 것들]
9V 기차 레고 브릭헤즈 브릭링크
Brickinside
GBC(Great Ball Contraption)
레고 시티
브컨/브코컨(브릭코리아 컨벤션,
BRICKOREA CONVENTION)
LDD(Lego Digital Designer) 레고 아이디어 블럭방
Legoaizer 레고 아키텍처 스터드
MISB(Mint In Sealed Box) 레고 주니어 엄마존(아마존)
MOC(My Own Creation) 레고 크리에이터 3 in 1 옥스포드
NIB(New In Box) 레고 크리에이터 엑스퍼트 옥탄(Octan)
Stud.io 레고 크리에이티브 유니버셜 조인트(Universal Joint)
공홈(공식 홈페이지) 레고 테크닉 인스(Instruction)
공홈판 레고 팟 집더하기(홈플러스)
껌마트(롯데마트) 레고 프렌즈 차동 기어(differential gear)
놀이판/Baseplate 레고랜드 카톤박스
데쿨 레레 칼박
둘마트(이마트) 레핀 쿠0/쿠빵(쿠팡)
둘베이(이베이) 리브리커블 타일
레고 닌자고 리프트암 토이촛점(토이포커스)
레고 듀플로 마인크래프트 토쩔/장난감저러스(토이저러스)
레고 디즈니 미피(Minifigure) 파워펑션
레고 마인드스톰 반찬통 패널
레고 모듈러 벌크 플레이트
레고 바이오니클 브릭 해외판
레고 부스트 브릭 분해기 해창(해외창작)

아티스트 정보
블로그
http://pcmola.com
깃허브
https://github.com/pcmola
이메일
pcmola@naver.com
Youtube
‘pcmola’로 검색

거북차 가습기
‘거북선’을 모티브로 하여 레고와 라즈베리파이를 활용한 RC카 및 가습 동작을 하는
‘레고 거북차 가습기(Smart Turtle Ship)’를 만들었습니다(메이커 페어 서울 2017 출품).

거북차 가습기
라즈베리파이
배터리팩
전후진/노/조향/키
모터
드라이버
LCD/가습기/
LED(스마트라이트)
조이패드
온습도 센서
적외선 센서
스피커
or 9V 아답터

Q&A
Q. 메이커 페어가 무엇인가요?
A. 무엇을 활용하든, 무엇이든, 만들고 싶은 대로 만드는 사람들을 ‘메이커’라고 합니다.
‘메이커 페어’는 메이커들이 모여서 직접 만든 것을 보여주고, 설명하는 메이커들의 축제입니다.
미국에서 2006년에 최초 시작되었으며, 국내에서는 2012년부터 시작되었습니다.
국내 메이커 페어는 ‘메이커 페어 서울＇이라는 이름으로 매년 가을 무렵에 진행됩니다.
홈페이지: http://makerfaire.co.kr
행사 사진: https://www.flickr.com/photos/153380342@N07/albums
Q. 동호회 활동은 언제부터 했는지요?
A. 라즈베리파이 공부 시작할 때(2014년 말)에는 따로 활동하지 않고 라즈베리파이 동호회에 주로
질문글을 올렸습니다.
자격루 최초 버전 만들면서부터(2016년 초) 타 브릭 동호회에 글을 올리기 시작했습니다.
브릭인사이드에서는 2018년 브릭코리아 컨벤션에 참여하면서 활동을 시작했습니다.
Q. 보통은 레고 만들어 보다가 다른 영역으로 확장을 합니다.
발표자께서는 반대로 라즈베리파이 작업하다가 레고로 영역을 확장한 것인가요?
A. 네, 맞습니다. 라즈베리파이를 공부하다 보니, 이를 구현할 수 있는 재료를 찾아봤습니다.
‘과학상자＇와 ‘레고＇를 후보군에 올렸는데요. 레고가 제가 원하는 바를 표현하기에 더 적합한
것 같아서 이를 선택했습니다(레고 선택하면서 ‘테크닉‘, ‘파워펑션＇이라는 게 있는 줄 처음
알았습니다).

Q&A
Q. 자격루 미피 움직이는 부분에는 레고 부품을 활용하였나요?
A. 모두 레고 부품입니다. M모터와 베벨 기어, 턴테이블 부품을 활용했습니다.
처음에는 미피 받침대로 2x2 플레이트를 활용했는데, 움직임이 잦다 보니 자꾸 떨어져서
지금은 2x4 구멍 3개 뚫린 테크닉 플레이트를 끼워놓았습니다.
M 모터
베벨 기어
턴테이블
2X2 플레이트 -> 2x4 구멍 3개 뚫린 테크닉 플레이트

Q&A
Q. 기판에는 직접 납땜한 건가요?
A. 예, 모두 직접 납땜했습니다. 집에 있는 작업용 방에서만 납땜합니다.
Q. 배터리 대신 가정용 전기를 쓸 때, 교류는 직류로 어떻게 변환한 것인가요?
A. 교류를 직류로 변환하는 장치는 ‘아답터’ 안에 들어 있습니다.
아답터의 선을 자르면 두 가닥이 나옵니다. 각 선이 (+), (-)이니, 이것을 연결하면 배터리처럼
직류를 사용할 수 있습니다.
Q. 본드는 자격루 미피 받침대 외에 사용하지 않았나요?
A. 예, 사용하지 않았습니다.
Q. LED마다 저항을 달았는데, 이유가 있나요?
A. 잘 몰라서 그렇게 했습니다. 시간 표시하는 숫자 하나당 저항 하나씩 달면 됩니다.
첨언하자면, 퇴근 이후와 새벽 시간에 주로 작업을 하다 보니 야간 기준으로 LED 밝기를
세팅했습니다. 그래서 저항을 너무 큰 걸 달아서 전시 공간에서는 LED가 잘 안 보이더군요.
노트북 보안패드를 LED 앞에 붙여줘야 그나마 봐줄 만했습니다.
2018년도에 재작업 시에는 밝기 조절을 위해 저항 크기를 확 낮췄습니다. 또 LED 색상마다
밝기가 달라서 저항 크기도 각기 다르게 해주었습니다.

Q&A
Q. 샘플로 보여주신 시계 LED 모듈을 보니, IC 칩이 네 개 꽂혀 있던데요, 다 쓰는 건가요?
A. 샘플 모듈(2016, 2017년 자격루)에서는 세 개만 사용했습니다. 최신 모델(2018년 자격루)에서는
압력센서 활용하느라 IC칩 네 개 모두 사용했습니다.
Q. LED에 레고를 어떻게 맞춘 건가요?
A. 전자공작 기본 LED 제품은 지름 5mm 짜리를 주로 사용합니다.
레고 봉다리 제품 중, 고양이가 있었습니다. 고양이 다리로 사용되었던 1x1 구멍 뚫린 테크닉
브릭이 LED에 맞을 것 같아 사용하게 되었습니다.
사실 5mm 제품은 좀 뻑뻑해서 심한 경우 레고 브릭에 균열이 생기기도 합니다.
LED 제품은 3mm, 5mm, 8mm, 10mm만 나오는데요, 테크닉 브릭에는 4~4.5mm LED가
가장 잘 맞을 것 같습니다.
1x1 구멍 뚫린 테크닉 브릭 LED와 레고를 연결한 모습: 앞/뒤

Q&A
Q. 거북차 머리는 어떻게 만들었나요?
A. 기성품 용(3724)을 활용했습니다.
기성품이 서양식 용이라, 동양 용에 맞게 뿔을 변경했습니다.
눈에 불 들어오게 하기 위한 전선을 넣을 공간 마련하기 위해 안이 비도록 개조했습니다.
입으로 가습기 수증기가 나와야 하기 때문에 원본의 입 부분도 개조했습니다.
Q. 거북차 가습기는 어떻게 해서 만들게 되었나요?
A. 라즈베리파이로 모터를 돌리다 보니, RC카 만들면 어떨까 싶어서 RC카를 만들어 봤습니다.
모양을 어떻게 꾸밀까 생각하다 보니 거북선 모양으로 만들면 좋을 것 같다는 생각을 했습니다.
음악방송 무대처럼 거북선 옆에서 김 나오는 게 좋겠다는 의견을 듣고, 가습기 모듈 활용해서
무대 대신 입에서 김이 나오도록 했습니다.
그래서 만들다 보니 가습기가 되었습니다. 하는 김에 온습도 표시도 하면 좋겠다 싶어서 온습도
센서 및 LCD도 장착했습니다.
Q. 거북차 가습기 이름에 ‘거북차’가 들어간 이유는 뭔가요?
A. 바퀴 달린 자동차라서 거북선 대신 거북차라고 이름 붙였습니다.
하부 빼대는 8070 슈퍼카를 활용했습니다.
만들 때 하중 생각을 하지 못해서, 시스템 브릭으로 만든 용 머리를 얹으니 주저 앉더군요.
보조바퀴 두 개 더 달았는데도 움직이지 못해서 실 주행은 안 되는 문제가 있습니다.

Q&A
RC카 제작레고 8070 슈퍼카
: 하부 프레임 활용
레고 3724 용
: 머리 활용
레고 거북차거북선 개념 차용: 노, 포, 키 등
거북차 부위별 참조 모델: 앞부분 답변에 대한 부연 설명 자료입니다.

Q&A
조이패드
적외선 센서
라즈베리파이 배터리팩
모터
드라이버
전후진, 노, 조향, 키 작동
Q. 거북차 키도 움직이나요?
A. 예, 움직입니다. 앞부분 바퀴 조향에 따라 반대 방향으로 키가 움직입니다.
조이패드 조작에 따라, 다음과 같이 전후진/노/조향/키 작동을 합니다.

Q&A
Q. 거북차 조이패드 모양이 특이하네요?
A. 2017, 2018년에 작품 만들 때에는 회사에서 IoT 스터디 그룹을 조직했습니다.
그 때 스터디 구성원의 아드님이 과학교실에서 사용한 조이패드를 제공받아 이를 활용했습니다.
발표 때 언급을 거의 못했는데요. 아이디어 제공 받고 코딩하는 데 있어서 구성원들의 많은 도움
받았습니다.
Q. 거북차가 물에도 뜨나요?
A. 물에 안 뜹니다. 그래서 연구 중입니다.
(연구 핑계로 42076 호버크래프트 제품도 구입해서 조립 대기 중입니다.)
안 그래도 작업하다 보면 막히는 부분이 계속 생깁니다. 여러분의 도움이 필요하기에 이런
자리에서 발표하게 되었습니다. 좋은 아이디어 있으면 제공 부탁 드립니다.
Q. 측우자격루 제작 시 참고했던 작품(Railway System)은 인스트럭션이 있나요?
A. 예, 있습니다.
작가님 홈페이지(https://akiyuki.jp/en/works/889)에 PDF로 된 인스트럭션이 있습니다.
참고로, 작가님께 상업적인 용도가 아니라면 활용 가능하다는 허락을 받고서 제 작품 만드는 데
활용했습니다.

Q&A
Q. 마인드스톰을 사용하지 않은 이유가 있는지요?
A. 비싸서 구입하지 않았습니다.
그래도 너무 궁금해서 NXT(2세대 모델) 포함된 9797 마인드스톰 에듀케이션 모델을 중고로
구입했는데요(아래 참조). 레고 홈페이지에서는 EV3(3세대 모델)만 지원하고 있고 자료도 구하기
힘들어서 좀 해보려다가 포기한 상태입니다.
EV3 다음 모델이 나오면 구입할 의향이 있는데, 안 나오고 있네요.
대신 부스트 구입해서 좀 만져 보면서 어떻게 될지 가늠하는 데 사용해 보고 있습니다.
원격 조종 배트모빌도 중고로 구입해 놓긴 했는데 아직 못 만져봤습니다.
시간 되면 연구해 보려 합니다.
마인드스톰 1세대(RCX), 2세대(NXT), 3세대(EV3)
이미지 출처: http://robotsquare.com/2013/07/16/ev3-nxt-compatibility/
중고로 구입한 9797

Q&A
Q. 라즈베리파이에 돌출된 핀과 LED 모듈을 전선으로 잇는 건가요?
A. 예, 그렇습니다.
라즈베리파이에는 전자부품과 연결할 수 있는 단자(GPIO, General Purpose Input/Output)가
있습니다. 이것과 외부 전자부품을 연결하면 됩니다.
작품 만들 때에는 연장케이블 통해서 연결 작업을 해주었습니다.
GPIO 연장 케이블

Q&A
Q. 올해 계획은 어떻게 되는지요?
A. 3년 연속으로 행사 참여 준비를 하다 보니 가을을 제대로 못 즐긴 것 같아 올해는 쉬려고
생각하고 있습니다. 조립하려고 사뒀는데 못한 레고가 아직도 많이 있기도 해서 기성품
조립하는 데 시간을 좀 쓰고 싶기도 합니다.
그래도 시간 여유가 좀 되면 거북차를 개선한 작품 만들 생각을 하고 있습니다.
아이들이 만화 캐릭터 만들어달라고 해서 Stud.io를 좀 만져보고 있는데 쉽지 않네요.
시간을 어떻게 활용하느냐에 따라 올 한해 얼마만큼 할 수 있을지 정해질 것 같습니다.
Q. 언제 레고 작업을 하죠?
A. 평일에는 퇴근 후 30분~1시간 정도 하며, 주말에는 새벽~아침 시간을 주로 활용합니다.
또 키즈 카페에 가서 애들 놀게 하고 저는 앉아서 레고를 조립하거나 Stud.io 작업을 합니다.
(지금은 Q&A 정리를 키즈 카페에서 하고 있군요.)
퇴근길에 30분 가량 지하철을 타고 오는데, 그 때에는 작업한 내용을 정리하여 블로그에
게시하기도 합니다.

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