인천반도체고등학교에서 진행한 자율주행 코딩 수업.
인천반도체고등학교에서 자율주행자동차 엔지니어 체험 수업을 진행했습니다. 스마트 코딩카 고카로 라인을 따라가고 장애물을 피하는 코드를 직접 짜는 구성이었어요.
자율주행이라고 하면 대단해 보이는데, 뜯어 보면 "센서가 읽은 값에 따라 어떻게 움직일지 정하는 일"입니다. 그 판단을 학생이 직접 만들어 봅니다.
진로체험으로 모빌리티·공학 분야를 다루고 싶은 학교에 맞는 주제입니다.
운영 개요
학교 · 인천반도체고등학교
주제 · 라인 트레이싱 · 장애물 회피 알고리즘 설계
교구 · 스마트 코딩카 고카 (블록코딩으로 제어)
장소 · 평탄한 바닥 또는 트랙을 펼 공간
센서는 세상을 흑백으로 봅니다
도입에서 잡고 가는 개념이 하나 있습니다. 라인 센서는 색을 보는 게 아니라 밝기를 봅니다.
검은 선 위에서는 빛이 덜 돌아오고, 흰 바닥에서는 많이 돌아옵니다. 차는 이 차이 하나로 자기가 선 위에 있는지 아닌지를 압니다.
그래서 바닥 재질이나 조명이 바뀌면 값이 달라집니다. 교실 형광등 아래에서 맞춰 놓은 값이 창가로 가면 안 먹습니다. 이걸 직접 겪게 하면 "실제 환경에서는 왜 어려운가"가 한 번에 들어옵니다.
센서가 보내는 값을 확인하며 기준을 잡습니다.
블록코딩으로 논리를 먼저 세웁니다
코드는 블록으로 짭니다. 텍스트 문법에 발이 묶이지 않고 논리 구조에만 집중하기 위해서예요.
라인 트레이싱의 뼈대는 의외로 단순합니다. "왼쪽 센서가 선을 보면 왼쪽으로 틀고, 오른쪽이 보면 오른쪽으로 튼다." 이 두 줄로 차가 선을 따라갑니다.
학생들이 여기서 처음 감탄합니다. 이렇게 단순한 규칙만으로 차가 곡선을 따라간다는 게 안 믿기거든요. 규칙 몇 개가 복잡한 행동을 만든다는 걸 눈으로 보는 순간입니다.
블록으로 짜면 문법 대신 논리에 집중할 수 있습니다.
장애물이 나타나면 어떻게 할 것인가
여기가 이 수업의 본론입니다. 선을 잘 따라가던 차 앞에 갑자기 물건을 놓습니다.
멈출 것인가, 돌아갈 것인가. 돌아간다면 어느 쪽으로, 얼마나 돌고, 언제 다시 선을 찾을 것인가. 정답이 없고 학생마다 다른 답이 나옵니다.
처음 짠 코드는 거의 다 실패합니다. 너무 늦게 멈춰서 부딪히거나, 너무 크게 돌아서 선을 잃어버려요. 값을 조금씩 바꿔 가며 되게 만드는 이 반복이 실제 엔지니어가 하는 일과 가장 닮은 구간입니다.
처음 짠 코드는 대부분 실패합니다. 거기서 시작합니다.
값을 바꿔 가며 되는 조합을 찾아 갑니다.
둘을 동시에 시키면 난이도가 확 올라갑니다
마지막 과제는 라인 트레이싱과 장애물 회피를 같이 하는 것입니다.
각각은 됐는데 합치면 안 됩니다. 장애물을 피하는 동안 선을 잃고, 선을 찾다가 또 다른 장애물에 부딪히거든요. 두 규칙이 서로 방해합니다.
이걸 푸는 과정에서 학생들이 "순서"와 "우선순위"라는 개념을 스스로 발견합니다. 지금 무엇을 먼저 해야 하는지 차에게 알려 줘야 한다는 걸요.
성공하면 교실에서 환호가 나옵니다. 이 수업에서 가장 큰 반응이 여기서 터집니다.
두 동작을 동시에 성공시킨 순간.
자동차를 하나의 이동 로봇으로 보게 되는 시간.
수업을 마치며.
담당 선생님이 자주 묻는 것
Q. 코딩을 안 배운 학생도 되나요?
됩니다. 블록으로 진행하므로 문법을 몰라도 논리를 다룰 수 있습니다.
Q. 교실 바닥이 어두운 색인데 괜찮나요?
트랙을 따로 깔고 진행하므로 바닥 색과 무관합니다. 다만 트랙을 펼 공간은 필요합니다. 교실 크기를 알려 주시면 트랙 규모를 맞춥니다.
Q. 특성화고 학생에게는 쉽지 않을까요?
그런 반은 장애물 회피에서 끝내지 않고 속도 제어나 여러 조건이 겹치는 상황까지 넣습니다. 학과를 알려 주시면 난이도를 올려 잡습니다.
프로그램 문의 · 출강 일정 확인
선생님, 아래 세 가지만 알려주시면 프로그램 제안서와 견적을 보내드립니다.
1. 대상 학년과 인원
2. 희망 일정과 차시
3. 실습 공간 여건 (교실 형태, 컴퓨터실 여부, 콘센트)
전화 · 070-8064-0829
메일 · hyedu0829@gmail.com (제안서·견적 요청은 메일이 빠릅니다)
프로그램 목록 · https://hyedu.kr/ko/programs
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