# SIGMA INTELLIGENCE — complete corpus

> Sigma Intelligence is the robotics club of Seoul National University. Founded in 1984, it is Korea's first university robotics club.

Generated from the same data as https://www.snusigma.net. Sections follow; each starts with its own H1.

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# SIGMA INTELLIGENCE — terminal

> Sigma Intelligence is the robotics club of Seoul National University. Founded in 1984, it is Korea's first university robotics club.

Site page: https://www.snusigma.net/ · Terminal: https://www.snusigma.net/ai · Index: https://www.snusigma.net/llms.txt

## About

| Field | Value |
| --- | --- |
| Name | Sigma Intelligence (시그마 인텔리전스) |
| Type | University robotics club |
| Founded | 1984 |
| Institution | Seoul National University (서울대학교) |
| Department | Electrical and Computer Engineering, SNU (서울대학교 전기·정보공학부) |
| Club room | Building 302, Room 215-2 (302동 215-2호) |
| Email | record.snusigma@gmail.com |
| Website | https://www.snusigma.net |
| Channels | GitHub: https://github.com/SNU-Sigma; Instagram: https://www.instagram.com/sigma_intelligence_/; LinkedIn: https://www.linkedin.com/company/sigma-intelligence/; Facebook: https://www.facebook.com/sigmaintelligence/ |

## Record

| Measure | Value |
| --- | --- |
| Builds in the archive | 67 (2007–2025) |
| Awards | 43 (2013–2026) |
| Timeline entries | 103 |
| Cohorts | 43 (1984–2026), 992 members and alumni |
| Published posts | 2 |

## Pages

| Page | Contents | Terminal | Markdown | Site |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| Index | identity, facts, every page | https://www.snusigma.net/ai | https://www.snusigma.net/ai/index.md | https://www.snusigma.net/ |
| About | curriculum, equipment | https://www.snusigma.net/ai/about | https://www.snusigma.net/ai/about.md | https://www.snusigma.net/ |
| Archive | every build, 2007–2025; entry texts in the full corpus | https://www.snusigma.net/ai/archive | https://www.snusigma.net/ai/archive.md | https://www.snusigma.net/archive |
| History | events and awards by year, 1984–2026 | https://www.snusigma.net/ai/history | https://www.snusigma.net/ai/history.md | https://www.snusigma.net/history |
| Members | the executive team | https://www.snusigma.net/ai/members | https://www.snusigma.net/ai/members.md | https://www.snusigma.net/members |
| Blog | published posts | https://www.snusigma.net/ai/blog | https://www.snusigma.net/ai/blog.md | https://www.snusigma.net/blog |
| Contact | email, club room, maps, channels | https://www.snusigma.net/ai/contact | https://www.snusigma.net/ai/contact.md | https://www.snusigma.net/contact |

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# About SIGMA INTELLIGENCE

> Sigma Intelligence is the robotics club of Seoul National University. Founded in 1984, it is Korea's first university robotics club.

Site page: https://www.snusigma.net/ · Terminal: https://www.snusigma.net/ai/about · Index: https://www.snusigma.net/llms.txt

## About

| Field | Value |
| --- | --- |
| Name | Sigma Intelligence (시그마 인텔리전스) |
| Type | University robotics club |
| Founded | 1984 |
| Institution | Seoul National University (서울대학교) |
| Department | Electrical and Computer Engineering, SNU (서울대학교 전기·정보공학부) |
| Club room | Building 302, Room 215-2 (302동 215-2호) |
| Email | record.snusigma@gmail.com |
| Website | https://www.snusigma.net |
| Channels | GitHub: https://github.com/SNU-Sigma; Instagram: https://www.instagram.com/sigma_intelligence_/; LinkedIn: https://www.linkedin.com/company/sigma-intelligence/; Facebook: https://www.facebook.com/sigmaintelligence/ |

## Curriculum

- [Arduino](https://www.arduino.cc) (아두이노)
- [Raspberry Pi](https://www.raspberrypi.com) (라즈베리 파이)
- [SolidWorks](https://www.solidworks.com) (솔리드웍스)
- [AutoCAD](https://www.autodesk.com/products/autocad) (오토캐드)
- [Fusion 360](https://www.autodesk.com/products/fusion-360)
- [KiCAD](https://www.kicad.org)
- [ROS](https://www.ros.org)
- [Git](https://git-scm.com)
- [GitHub](https://github.com)
- AI (인공지능)
- Web and app development (웹 · 앱 개발)
- [MBED](https://github.com/ARMmbed)
- [PlatformIO](https://platformio.org)
- [AWS](https://aws.amazon.com)

## Equipment

- 3D printers (3D 프린터)
- Microcontrollers (MCU)
- Soldering stations (인두기)
- Multimeters (멀티미터)
- Oscilloscopes (오실로스코프)
- Power supplies (파워 서플라이)
- Resistors and essential components (저항 등 필수 부품)

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# Archive — builds 2007–2025

> Sigma Intelligence is the robotics club of Seoul National University. Founded in 1984, it is Korea's first university robotics club.

Site page: https://www.snusigma.net/archive · Terminal: https://www.snusigma.net/ai/archive · Index: https://www.snusigma.net/llms.txt

67 builds, newest first. Each has its own section below; its site page opens the build in the archive reel.

| ID | Year | Title | Korean title | Award | Tags | Team size |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| board-game-bot | 2025 | Board Game Bot |  |  | Making, Reinforcement learning, Robot arm | 7 |
| handybot | 2025 | HandyBot |  |  | Making, Teleoperation | 8 |
| rc-submarine | 2025 | RC Submarine |  |  | Making, Submarine | 5 |
| robot-arm | 2025 | Robot Arm |  |  | Making, Robot arm | 5 |
| speech-bot | 2025 | Speech Bot |  |  | Making, AI | 4 |
| open-noise-control | 2024 | Open Noise Control |  |  | Noise cancelling, Audio |  |
| vr-rider | 2024 | VR Rider |  |  | VR, Making |  |
| tangerine-toy | 2024 | Tangerine Toy for Toddlers | 유아용 귤 장난감 |  | Toy, Startup |  |
| turtlebot | 2024 | TurtleBot Autonomous Driving | 터틀봇 자율주행 |  | Autonomous driving, Industry partnership |  |
| pet-robot | 2020 | Pet Feeding – Cleaning Autonomous Robot | 애완동물에게 먹이를 주는 청소 로봇 |  | Creative Design Festival, Pets, Autonomous driving | 3 |
| braille-block | 2020 | Mechanical Braille Blocks | 기계식 점자블록 |  | Creative Design Festival, Accessibility, Social problem | 4 |
| tic-mask | 2020 | Noise-Cancelling Mask | 노이즈 캔슬링 마스크 |  | Creative Design Festival, Healthcare, Accessibility | 4 |
| medicine-management | 2020 | Medicine Management for the Elderly | 노인 약 관리 시스템 |  | Creative Design Festival, Healthcare, Ageing | 3 |
| swarm-tracking | 2020 | Urban Swarm Tracking | 도심 집단로봇 추적 시스템 |  | Creative Design Festival, Autonomous driving, Swarm robotics | 4 |
| syncope-device | 2020 | Safety Device for Chronic Fainting | 만성 실신 환자 안전 보조 장치 |  | Creative Design Festival, Healthcare, Safety | 4 |
| vibrating-shoes | 2020 | Object-Detecting Vibrating Shoes | 물체감지 진동 신발 |  | Creative Design Festival, Accessibility | 4 |
| ballboy | 2020 | Ballboy Robot | 볼보이 로봇 (루카) |  | Creative Design Festival, Sport, Robot | 4 |
| school-zone | 2020 | School Zone Safety Device | 스쿨존 안전장치 |  | Creative Design Festival, Safety, Social problem | 4 |
| art-for-blind | 2020 | Assistive Art Viewing for the Blind | 시각장애인 미술 감상 보조 시스템 |  | Creative Design Festival, Accessibility, Deep learning | 3 |
| universal-fridge | 2020 | Universal Refrigerator Storage | 유니버설 냉장고 수납 시스템 |  | Creative Design Festival, Accessibility, Everyday convenience | 4 |
| vr-drone | 2020 | VR Drone for Image Training | 이미지 트레이닝 VR 드론 |  | Creative Design Festival, Drone, Sport | 4 |
| book-cart | 2020 | Automatic Book Cart | 자동 책 수레 |  | Creative Design Festival, Automation, Robot | 4 |
| microplastic-robot | 2020 | Marine Microplastic Cleaner | 해양 미세 플라스틱 청소 로봇 |  | Creative Design Festival, Environment, Biomimicry | 4 |
| air | 2017 | AIR |  |  | Independent research, Software | 3 |
| leam | 2017 | LEAM | 인공근육 기반 경량화 외골격 | Encouragement, URP | URP, Exoskeleton, Artificial muscle | 4 |
| quri | 2017 | Quri |  |  | Independent research, Companion robot | 4 |
| scout | 2017 | Scout |  |  | First-year project, Wall climbing | 3 |
| two-wheeled | 2017 | Two-Wheeled Self Balancing Robot |  |  | First-year project, Control | 3 |
| screw-robot | 2017 | Screw-Propelled Robot | 나선지렁이 |  | URP, Exploration robot | 3 |
| copy-me | 2017 | Copy Me | 날 따라해봐요 | Encouragement, Creative Design Festival | First-year project, Creative Design Festival, Robot arm | 4 |
| mapangi | 2017 | mOm | 마팡이 |  | Independent research, Machine learning | 3 |
| self-driving-car | 2017 | Self-Driving Car | 무인 자율 주행 자동차 |  | Independent research, Autonomous driving | 5 |
| walk | 2017 | Walk | 산책 |  | Independent research, Software, Music | 3 |
| useless-but-cute | 2017 | Useless But Cute | 쓸데없지만 귀여워 |  | First-year project, Interaction | 2 |
| unicycle | 2017 | Unicycle Robot | 외발자전거 |  | First-year project, Control | 4 |
| balance | 2017 | Sense of Balance | 평형감각 |  | Solo project, Control | 1 |
| pygmalion | 2017 | Pygmalion | 피그말리온 | Honourable Mention, Creative Design Festival | URP, Creative Design Festival, Cultural heritage restoration | 4 |
| alpha-d | 2016 | Alpha-D |  | Encouragement, URP | URP, Machine learning, Drone | 5 |
| atlas-2016 | 2016 | ATLAS (revival) |  |  | URP, Disaster rescue | 4 |
| desertree | 2016 | Desertree |  |  | First-year, Independent research | 5 |
| hexapod-2 | 2016 | Hexapod 2.0 |  |  | Walking robot, Independent research | 1 |
| neptunus | 2016 | Neptunus |  |  | URP, Exploration robot, Amphibious | 5 |
| rammus | 2016 | Rammus |  | Outstanding Research, URP · Encouragement, Creative Design Festival · IE Competition | URP, Spherical wheel, Creative Design Festival | 3 |
| untitled | 2016 | Untitled | 무제 |  | Media art, Hackathon | 4 |
| locked-charger | 2016 | Locked Charger | 분리불가 충전기 |  | First-year, Independent research | 4 |
| angelswing | 2015 | AngelSwing | 엔젤스윙 | KOFAC URP selected | Drone, KOFAC URP, Startup | 5 |
| dramatic | 2015 | DRAMATIC |  |  | Competition, Smart appliance | 15 |
| isim | 2015 | ISIM |  | SNU URP selected · 1st, Techwin · Excellence, Creative Design Festival | Swarm robotics, URP, Creative Design Festival | 4 |
| rovision | 2015 | ROVision |  | 2nd, Techwin Robot Membership | Underwater robot, Techwin | 5 |
| snuewheel | 2015 | SNUEWheel |  | SNU URP selected · Grand Prize, Creative Design Festival | Electric bicycle, URP, Creative Design Festival | 5 |
| hexapod | 2014 | HEXAPOD |  |  | Walking robot, 3D printing | 1 |
| isac | 2014 | ISAC |  | 3rd, Techwin Robot Membership · Silver, ECE Electronics Fair · KOFAC Outstanding Research | Swarm robotics, Exploration, Electronics Fair | 6 |
| cobra | 2013 | COBRA |  | Silver, ECE Electronics Fair | Snake robot, Electronics Fair | 5 |
| crystal | 2013 | Crystal | 크리스탈 | Patent application was discussed | Display, LED | 1 |
| interactive-architecture | 2013 | Interactive Architecture — Garden of Light |  |  | Interactive, Light |  |
| smart-car-2013 | 2013 | Smart Car | 지능형자동차 |  | Intelligent vehicle, Photographs only |  |
| artisma | 2012 | Artisma | 아티스마 |  | Plotter, Creative design |  |
| walknine | 2012 | WalkNine | 워크나인 |  | Walking robot, Creative design |  |
| iden | 2011 | iDEN | 아이덴 | 1st, International Capstone Design Contest (Harbin, 2012) · 1st on campus · Minister of Education award | International competition, Platform | 6 |
| pov-display | 2011 | POV Display | LED 잔상기 |  | Display, LED |  |
| tachikoma | 2011 | Tachikoma |  |  | Walking robot, Creative design |  |
| techwin-2011 | 2011 | Techwin entry | 테크윈 |  | Techwin, Photographs only |  |
| smart-car-2009 | 2009 | Smart Car | 지능형자동차 |  | Intelligent vehicle, Photographs only |  |
| atlas | 2007 | ATLAS | 아틀라스 | Gold, ECE Electronics Fair | Disaster rescue, Electronics Fair | 5 |
| poclainger | unknown | POCLAINGER | 포크레인저 | 1st, campus Creative Design competition · Gold, Electronics Fair · 1st, ROBOTIS OpenCM Challenge | Exoskeleton, Heavy machinery |  |
| ikung | unknown | iKung | 아이쿵 | 1st, campus Creative Design Fair · Gold, Electronics Fair | Wearable, Children |  |
| fullcount | unknown | Full Count | 풀카운트 | 2nd, campus Creative Design Fair · 3rd, campus Electronics Fair | Sport, Sensors |  |

## Board Game Bot (2025)

- ID: board-game-bot
- Year: 2025 · Era: 2025
- Tags: Making, Reinforcement learning, Robot arm
- Team: 김진형, 최지훈, 박선호, 오현석, 김준호, 문건희, 장한진
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=board-game-bot

Entry text (Korean):

## Chess Bot

- lerobot 3d 설계도 출력
- Gripper 부분 수정
- 잡는 부위가 동일하도록 체스 말 수정
- 체스 말 출력, 색 안 겹치도록 체스판 출력
- 체스 말 인식 비전처리(YOLO)

## 문제점들…

위에서 봤을 때 체스말이 너무 비슷하게 생겨서 인식이 어렵다.

인접해있는 체스말을 잡는 경우 집게가 옆에 말을 친다. 로봇팔의 길이 제약으로 체스판 끝까지 가지
못한다. 로봇팔의 길이를 늘리면 모터에 과도한 토크가 가해져서 힘을 제대로 주지 못한다.

## 해결책

Chess 말고 Gobblet Game 으로 바꾸자!!(말은 크기로 인식 가능 & 게임 판 크기 비교적 작음)

## Gobblet Game Bot

- 고블렛 말 출력
- 고블렛 전용 집게 설계
- 게임 판 출력
- 컵 홀더 (각 꼭짓점에 총 4개 존재)
- 카메라 고정대

Realsense 카메라의 depth 맵을 이용하여, 판 평면에서 기준치 보다 작은 depth를 갖는 점들 중에
local minimum 값을 추출

local minimum 값 근방에서 오차범위 이내의 비슷한 depth값을 갖는 영역을 표시한 뒤, 연결되어있는
영역의 clustering하여 중앙 지점을 빨간 점으로 표시, 리스트에 저장

이미지 상에서 빨간 점이 찍혀있는 픽셀의 rgb 값 / depth 값을 구분해서 어떤 말인지 인식

## HandyBot (2025)

- ID: handybot
- Year: 2025 · Era: 2025
- Tags: Making, Teleoperation
- Team: 공지환, 김주형, 송희경, 이서현, 김동광, 김정환, 홍성우, 이승현
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=handybot

Entry text (Korean):

## Setting a GOAL

원격 조작

손의 기울기를 이용한 신호 전송 및 수신

자유로운 움직임

전후좌우/좌우회전/대각선 움직임

안정성 및 확장성

통신과 전원 공급의 안정성, 입/출력 장치의 응용 가능성

## 프로토타입 251114

- 주 재료 : 빵판 / 종이 / 양면테이프 / 절연테이프
- 사용한 IC : Arduino Nano / HC-06 / L9110 / 6V 통합전원
- 주 기능 : 노트북과 블루투스 연결 제어 / 전후좌우 이동

## 1차 성능 개량 251219

- 주 재료 : 빵판 / PLA 하부면 / 양면테이프 / 절연테이프
- 사용한 부품 : Arduino Nano / HC-06 / L9110 / 6V 전원 / 6V 모터전원 / LED
- 개량된 기능 : 콘솔과 블루투스 연결 제어 / 전원분리 / 주행모드 별 LED
- 콘솔 사용한 부품 : Xiao / HC-05 / GY-9250 / 4.5V 전원 / 버튼
- 콘솔 기능 : 블루투스 연결 제어 / 기울기 기반 방향 제어 / 주행모드 버튼

## 2차 성능 개량 251222

- 사용한 부품 : Arduino Nano / HC-06 / L9110 / 릴레이 / 6V 전원 / 6V-12V 가변 모터전원 / LED / HC-SR04
- 개량된 기능 : 가변 모터전원으로 속도 조절 / 초음파 충돌회피
- 콘솔 개량된 기능 : 기울기 기반 속도 조절

## 3차 성능 개량 260122

- 주 재료 : PCB / PLA 외관
- 사용한 부품 : Arduino Nano / HC-06 / TB6612 / 릴레이 / 6V 전원 / 6V-12V 가변 모터전원 / 주행등 LED / 방향지시등 LED / 정지등 LED / 후진등 LED
- 개량된 기능 : 개량된 모터 드라이버 / 풀 LED
- 콘솔 사용한 부품 : Xiao / HC-05 / GY-9250 / 4.5V 전원 / 버튼 / SZH-EK056 / 스위치
- 콘솔 개량된 기능 : 제어모드 버튼 / 조이스틱기반 제어 / 부스터 버튼 / 전원스위치

## RC Submarine (2025)

- ID: rc-submarine
- Year: 2025 · Era: 2025
- Tags: Making, Submarine
- Team: 전여준, 신승주, 김보성, 전하윤, 김상빈
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=rc-submarine

Entry text (Korean):

## 목표

RC sub을 만들어서, 자하연 안에 띄워보자!!

(거북이 찾기)

## Project Planning

영상중 병렬 (parallel)로 만들 수 있는 부분은 역할 분담을 하여 효율적으로 작업

Assembly Sub stage에 따라 부품도 정리.

## 배운 점

수시로 연결성이나 부품 작동 확인하자 (멀티탭 같은걸로) 납땜만 3-4주 고생함

PCB에 정밀한 SMD 납땜은 solder paste로!

역할을 확실히 분담하는 건 굿

## Robot Arm (2025)

- ID: robot-arm
- Year: 2025 · Era: 2025
- Tags: Making, Robot arm
- Team: 김세은, 박시연, 서승경, 유영욱, 황인성
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=robot-arm

Entry text (Korean):

## 완성작

유튜브 영상을 참고하여 하드웨어 제작

유튜브 영상을 참고해서 제공된 STL 파일로 대부분의 부품들을 제작했습니다.

## 한계점

전원 장치의 결함

유튜버가 유럽 사람이라 유럽에서 사용되는 전원장치를 그대로 사용했더니 우리나라에선 작동이 안되는
이슈가 있었습니다.

## 해결방안

6V 건전지 홀더 사용

회로의 구조를 연구해서 전원이 어떻게 공급돠는지 알아냈습니다. 기존의 전원 장치를 우회해서
건전지 홀더를 연결해줬습니다.

이 방식으로 실험을 수행한 결과 반응속도가 느리고 컨트롤러와는 다른 움직임을 보였습니다.

## 개선 방향

두 가지 루트

- EU->KR 변압 장치를 구매해서 기존의 전력 공급 시스템 유지하기
- 전력 공급 시스템을 아예 건전지 홀더로 대체하기

공통 테스크

- 실험을 바탕으로 전압세기와 코드수정
- 반응속도 문제의 원인 탐색 및 해결

## Speech Bot (2025)

- ID: speech-bot
- Year: 2025 · Era: 2025
- Tags: Making, AI
- Team: 이건희, 임정수, 전현태, 최원진
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=speech-bot

Entry text (Korean):

## 만들고자 한 것

입력

- 웹캠
- 마이크

처리

- GPT 4o

출력

- 표정짓기 (서보모터)
- 얼굴 따라가기 (서보모터)
- 스피커
- Speech to text
- Text to speech

## 결론

재밌었다!

시그마 최고

## Open Noise Control (2024)

- ID: open-noise-control
- Year: 2024 · Era: 2024
- Tags: Noise cancelling, Audio
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=open-noise-control

Entry text (Korean):

열린 공간에서 노이즈 캔슬링 기술을 구현

## VR Rider (2024)

- ID: vr-rider
- Year: 2024 · Era: 2024
- Tags: VR, Making
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=vr-rider

Entry text (Korean):

동아리와 학부의 지원을 받아 제작한 VR 킥보드 에뮬레이터

## Tangerine Toy for Toddlers (2024)

- ID: tangerine-toy
- Year: 2024 · Era: 2024
- Korean title: 유아용 귤 장난감
- Tags: Toy, Startup
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=tangerine-toy

Entry text (Korean):

현재 동아리 소속 선배들이 해당 프로젝트로 스타트업 운영중

## TurtleBot Autonomous Driving (2024)

- ID: turtlebot
- Year: 2024 · Era: 2024
- Korean title: 터틀봇 자율주행
- Tags: Autonomous driving, Industry partnership
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=turtlebot

Entry text (Korean):

외부 기업의 지원을 통해 완성한 Robotis Turtlebot

Vision AI를 사용한 자율주행

## Pet Feeding – Cleaning Autonomous Robot (2020)

- ID: pet-robot
- Year: 2020 · Era: 2020
- Korean title: 애완동물에게 먹이를 주는 청소 로봇
- Tags: Creative Design Festival, Pets, Autonomous driving
- Team: Alfred Cueva, Duygu Yenisoy, Minh Luong Do
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=pet-robot

Entry text (Korean):

## 작품 내용요약

The present prototype aims to facilitate the scheduled feeding of overweight pets and clean surfaces. Nowadays, most pet owners invest a lot of time in taking proper care of their pets and do household chores, especially when they work. That's why pets tend to have unhealthy eating habits, such as obesity. Similarly, since owners are absent, it is hard to clean the house. In that sense, we designed a Feeder-Cleaning Robot which is Bluetooth enabled and automatic. The user can operate the robot through an app, which offers customisable programming options for the pet's mealtime needs from the convenience of your phone as well as scheduled cleaning. It is expected for the robot to avoid obstacles accurately and deliver portions of the food initially input without hindering the cleaning functionality. Also, our design is symmetric so that the robot moves smoothly around the house. All these features make the robot user friendly for users of all ages having one pet or more.

## 과제의 목적, 개발동기 및 필요성

Taking care of pets asks for a lot of dedication. This includes keeping them healthy (emotionally and physically) while also completing any other task. Notwithstanding, most pet owners have a hard time balancing such responsibilities. One of the most severe consequence is having obese pets which naturally leaves to short lifespans. In the same sense, most pet owners also have work hours which means that they are not able to feed their pets at consistent schedules. The last problem we attempt to deal with is the fact that busy pet owners are also unable to clean their houses often. By building the present robot we approach the mentioned issues in a user-friendly, straightforward manner. We expect users of all ages to be able to have a flawless interaction with the final app but also understand how the robot works. By doing so, we look forward to lowering the obesity rates in pets as well as taking the burden off of the pet owners. Why do we need such a device? It is convenient for people of all ages to efficiently automatize the time-consuming pet feeding responsibility. Our device is innovative because it addresses two big issues that connected to each other, often present in our everyday life.

## 과제의 내용

Our team developed and researched autonomous robots that allow user to schedule both surface cleaning and pet feeding at the same time. By having an ultrasound sensor that is constantly scanning its surroundings in real time, the robot can decide where to go next on its own. In addition to that, through the programming of Arduino the robot can be configured to do any of its functions independently. In order for the power to be enough for all of the devices (vacuum, servo motors, DC motors) we analyzed a wide variety of power sources so that all the functionalities of our robot can work flawlessly. A similar situation raised when testing the maximum weight for our robot to handle. The main trouble in here was the external power source, meant for the Arduino, since most commercial external batteries are heavy and big.

## Mechanical Braille Blocks (2020)

- ID: braille-block
- Year: 2020 · Era: 2020
- Korean title: 기계식 점자블록
- Tags: Creative Design Festival, Accessibility, Social problem
- Team: 이현우, 김산, 신창민, 임유리
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=braille-block

Entry text (Korean):

## 작품 내용요약

현재 서울에는 시각 장애인의 횡단보도 보행을 위한 음향신호기가 설치되어 있다. 그러나 이는 위험/고장 등의 여러 문제점이 있어 시각장애인용 음향신호기의 개선 필요성은 예전부터 제기되어 왔다. 우리 팀은 이렇게 시각장애인이 길을 건널 때 활용하기에 애로사항이 있는 음향신호기를 대체할 수 있는 새로운 방식의 신호 보조 기구와 어플리케이션을 개발하였다.

현재 시각장애인에게 길을 걸어가는데 필요한 정보를 전달하는 점자블록을 개량하였다. 선형 점자블록은 시각장애인에게 ‘진행’이란 정보를 제공하고, 점형 점자블록은 ‘정지’라는 정보를 제공한다. 그렇기에 점자블록은 선형이 쭉 이어지다가 횡단보도 등을 만나면 점형 점자블록이 위치하는 구조로 설치되어 있는데, 우리 팀은 점형 점자블록과 선형 점자블록의 모습을 모두 갖출 수 있는 점자블록을 개발하여 보행자 신호가 빨간불일땐 점형 점자블록의 형태로 ‘정지’라는 정보를 시각장애인에게 전달하고, 파란불일땐 선형 점자블록의 형태로 변환되어 ‘진행’이라는 정보를 전달할수 있도록 하였다.

## 과제의 목적, 개발동기 및 필요성

음향신호기를 대체하기 위한 기구를 개발하기 위해 우리가 주목한 것은 첫째 시각장애인이 기구에 접근하기 용이해야 하고, 둘째 시각장애인이 직관적으로 신호의 변화를 감지할 수 있어야 한다는 것이다. 이 두 가지를 충족시키기 위해 우리는 시각장애인들이 길을 다닐 때 이미 활용하고 있는 점자블록을 이용해 시각장애인에게 보행자 신호에 대한 정보를 전달하기로 하였다.

따라서 우리 팀은 기존의 점자블록이 시각장애인에게 정보를 전달하는 방법을 차용하였다. 점형과 선형 점자블록의 역할을 동시에 수행할 수 있도록 모습을 점형에서 선형으로, 선형에서 점형으로 변환할 수 있도록 새로운 점자블록을 설계하여 ‘디딤블록’이라 이름붙였다. 이렇게 개발된 점자블록으로 현재 횡단보도 앞에 설치되어있는 점형 점자블록을 대체한다면 시각장애인에게 효과적으로 보행자신호 정보를 전달할 수 있을 것이다.

## 과제의 해결방안 및 수행과정

먼저, 보도블록은 사람들이 밟고 다니는 블록인 만큼 전체적인 설계를 할 때 힘을 잘 버틸 수 있도록 설계를 해야 했다. 또한 구동부가 복잡할수록 보도블록이 두꺼워질 가능성이 크기 때문에 단순하면서도 강력한 토크를 가진 형태를 구상했다. 점과 점 사이의 공간을 상하로 왕복운동 시켜 점형에서 선형으로, 선형에서 점형으로 변환하도록 설계했고 이를 리니어 스텝모터를 이용해 구현하였다.

## 과제의 내용

점자블록이 시각장애인에게 정보를 전달하는 방식은 두 가지가 있다. 선형 점자블록은 시각장애인에게 선이 뻗은 방향으로 진행해도 좋다는 정보를 전달하고, 점형 점자블록은 도로의 끝이나 전방에 횡단보도가 있음을 알리며 시각장애인에게 멈추라는 정보를 전달한다. 이러한 두 종류의 점자블록이 전국적으로 설치되어 있는 것으로 보아, 우리 팀은 시각장애인들이 두 점자블록을 구분하는 데에 어려움이 전혀 없다고 판단을 하였다. 따라서 만약 횡단보도 앞에 설치되어 있는 점형 점자블록이 보행자 신호가 초록불로 바뀔 때 선형 점자블록으로 변환된다면, 시각장애인들은 점자블록이 점형에서 선형으로 바뀌었다는 것을 인식하고 신호가 바뀌었음을 알 수 있을 것이다. 횡단보도 앞에 있는 점형 점자블록들을 모두 이러한 기계식 점자블록으로 바꾼다면 음향신호기의 경우와는 다르게 기계식 점자블록까지 인도하는 점자블록을 새로 설치해야 할 필요도 없고 시각장애인들도 신호에 대한 정보를 얻기 위해 버튼을 찾아 누르는 등의 별다른 수고를 할 필요도 없다는 장점이 있다.

## 기대효과 및 활용 방안

시각장애인에게는 타인의 도움 없이 가고자 하는 목적지까지 안전하게 이동하는 것은 매우 중요한 일이다. 이때 횡단보도를 건너는 때에는 일반 보도와 달리 차량이 주행할 가능성이 크기 때문에 훨씬 더 위험하다. 이러한 점에서 우리의 어플리케이션과 ‘디딤블록’은 횡단보도를 건너는 시각장애인들이 보다 더 편하고 안전하게 건널 수 있도록 해준다는 것에 의의가 있다. 또한 비콘을 이용한 위치 안내 서비스는 횡단보도 뿐 만 아니라 일반 보도를 보행할 때도 적용할 수 있기 때문에, 횡단보도를 시작으로 시각장애인들의 보행을 도와주는 인터페이스를 구축하는데 활용될 수 있다.

## Noise-Cancelling Mask (2020)

- ID: tic-mask
- Year: 2020 · Era: 2020
- Korean title: 노이즈 캔슬링 마스크
- Tags: Creative Design Festival, Healthcare, Accessibility
- Team: 양민우, 김규희, 이광호, 이태경
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=tic-mask

Entry text (Korean):

## 작품 내용요약

본 팀의 작품은 반복적이고 불규칙적으로 일어나는 제어할 수 없는 근육의 움직임에 의해 나타나는 ‘틱’ 현상을 주제로 한다. 현재‘틱’ 현상을 치료하는 방법에는 약물 및 운동 치료가 있지만, 긴 치료 기간 동안 많은 불편함이 불가피하며 재발하는 경우도 많다. 그에 비해 ‘틱’을 가진 환자들의 일상생활 불편함을 덜어줄 수 있는 보조 기구는 거의 없다고 볼 수 있을 정도로 부족하다. 이에 특수한 상황에서만 효과를 볼 수 있는 보조 기구의 한계를 해결하여 새로운 보조 기구를 만들고자 이 작품을 고안했다. 기존의 흡음재를 이용하는 보조 기구에서 보완해야 할 핵심적인 한계는 일상 대화 중 발화되는, 대화와 섞여 있는 ‘틱’을 상쇄시킬 수 없다는 점이다. 이러한 한계를 소리의 간섭현상을 이용해 해결하였다. ‘틱’ 현상이 일어날 때 나는 소리를 이용해 역위상 파일을 만들고, 이를 ‘틱’ 현상이 나타날 때 송출하여 ‘틱’에 의해 나는 소리가 상쇄되어 들리지 않도록 하는 것이다. 이 과정에서 ‘틱’ 현상이 나타나는 순간을 판단하는 방법은 근육의 움직임이나 소리의 세기 등을 감지하는 것이다. 이 작품의 특 장점은 일상 대화에서 발생하는 ‘틱’ 현상만 골라 상쇄시킬 수 있다는 점이다. 치료 기간이 길기 때문에 즉각적으로 일상생활의 불편함을 덜어줄 수 있는 보조기구가 필요한데, 좋은 해결책이 될 것이다. 또한, 더 나아가 본 팀의 작품은‘틱’ 현상을 갖는 환자들의 불편함을 해결하기 위해 고안되었지만, 이뿐만 아니라 더 넓은 범위에 적용될 수 있다. 뇌나 신경학적 질환 등 다른 이유로 발생하는 언어 관련 장애를 갖는 환자를 위해서도 사용될 수 있을 것이라 기대할 수 있다.

## 과제의 목적, 개발 동기 및 필요성

뚜렛증후군 환자들을 비롯한 만성 음성 틱 환자들은 갑작스럽고도 불수의적으로 일어나는 틱으로 인해 대화는 물론, 대중교통 이용을 비롯한 일상생활을 하는 데 큰 어려움을 겪고 있다. 두꺼운 마스크가 이들을 위한 보조 기구의 역할을 해왔지만, 흡음재만을 이용하는 패시브 노이즈 캔슬링(Passive Noise Canceling)방식은 대화 도중에 나오는 틱은 막아줄 수 없는 등 한계가 있었다.

따라서 본 팀은 소리의 간섭 효과를 이용한 액티브 노이즈 캔슬링(Active Noise Canceling)을 마스크에 적용하여 음성 틱 환자들을 위한 새로운 보조 기구를 제안하고자 한다.

## 과제의 해결방안 및 수행과정

음성 틱은 증상이 매우 다양하기에 우리는 아이디어를 떠올릴 수 있었던, <무엇이든 물어보살>에 출연한 투렛 증후군 환자의 증상(단순 샤우팅)을 타겟으로 하였다. 마스크의 노이즈 캔슬링을 구현할 수 있는 방식 3가지를 떠올렸다. 세 방식은 마스크 자체의 방음 성능과 환자의 틱 증상이 나타남을 알려주는 인풋을 받는 방식을 기준으로 구분했다.

Pololu 사의 MyoWare 근육 센서를 이용했다. 그러나, 이 센서는 EGG와 달리 그 구조상 성대의 양쪽에 전극을 부착할 수 없었다. 또한, 한쪽 근육에 붙이는 것만으로는 몸의 움직임, 일상적 발화, 그리고 틱 증상(샤우팅)을 구분하지 못했다. 이는 실제 환자를 만나지 않은 채 진행되었기에 실제 환자에게 컨택을 하여 목뿐만 아니라 팔과 같은 다른 신체 부위 근육의 신호를 체크하면 결과가 달랐을 수도 있다. 그러나, 다수의 틱 환자 카페와 음성 틱이 있는 유튜버에게 컨택이 되지 않았기에 이를 확인할 수 없었다. (코로나19로 인한 것으로 예상한다.) 따라서, 근육 센서 대신 소리의 세기를 감지하는 센서인 사운드 센서를 이용하는 방법으로 진행했다.

SMG 사의 사운드 센서를 이용했다. 마스크에 사운드 센서를 부착하여 사용자에게서 나는 소리의 세기가 일정 기준을 넘는다면 틱 현상이 일어났다고 판단하고 만들어놓은 역위상 파일을 송출하도록 했다. 이 방식을 최종 방식으로 채택했다. 이때, 연산에 시간이 소요되어 완벽한 노이즈 캔슬링을 보일 수는 없었다. 그러나, 소리의 진폭이라는 인풋에 대해 역위상 처리된 소리를 발생시킬 수 있었고, 파이썬 코드를 통해 역위상 발생 시간만 잘 맞춘다면 노이즈 캔슬링을 완벽히 구현할 수 있음을 알 수 있었다. 따라서, 이후 실제 환자를 만나 사운드 센서를 근육 센서로 교체하고 2번 경우를 통해 시간이 잘 맞을 수 있도록 조정을 하는 과정이 필요할 것이다.

## 기대효과 및 활용 방안

먼저‘노이즈 캔슬링 마스크’는 음성 틱 환자들을 위한 거의 유일한 보조 기구로, 이들의 삶에 큰 변화를 가져올 수 있다. 틱 장애에 대한 처방이 현재 대부분 약물치료와 운동 치료에 맞추어져 있기에, 환자 대부분은 장기간의 치료과정 속 정상적인 생활을 누리지 못한 채 극심한 우울증에 시달리고 있다. 또한, 중증의 틱 증상들은 여러 차례 재발한다는 특성을 지녀, 극단적인 선택을 하는 환자들의 케이스 또한 보고되고 있다. 이러한 현실 속에서‘노이즈 캔슬링 마스크’는 음성 틱 환자들이 장기간의 치료과정 속에서도 경제활동을 비롯한 정상적인 일상을 살아갈 수 있도록 도울 것이라 기대된다.

## Medicine Management for the Elderly (2020)

- ID: medicine-management
- Year: 2020 · Era: 2020
- Korean title: 노인 약 관리 시스템
- Tags: Creative Design Festival, Healthcare, Ageing
- Team: 이성민, 박서연, 조규진
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=medicine-management

Entry text (Korean):

## 작품 내용요약

노인층이 늘어나고 있으며 노인들은 당뇨, 고혈압, 관절염, 치매 등의 문제로 많은 약을 드십니다. 또한 보건복지부에 따르면 국내 노인들이 하루에 평균 5.3개의 약을 먹는다고 합니다. 그런데 이러한 노인들을 위해 사람이 노인 한 분 한 분을 모두 직접 약을 관리하기가 어렵습니다. 따라서 노인분들을 위해 약을 챙겨드리고 관리하는 시스템이 필요하다고 생각하였고, 이 제품을 고안하게 되었습니다.

본 작품은 크게 노인들에게 약을 챙겨드리는 제품과 관리자가 약을 관리할 수 있는 애플리케이션으로 나뉩니다. 관리자는 앱에서 회원가입을 한 후 로그인을 하고 데이터를 입력할 것입니다. 약의 개수, 약 먹는 시간 등의 데이터를 입력할 수 있고, 입력한 후 제품과의 블루투스 통신을 통해 데이터를 전달할 것입니다. 앱에서 제품에 남은 약의 수량을 확인할 수 있고, 3일분 남았을 때부터 앱 자체에서 알림이 울리며 이를 통해 관리할 수 있습니다. 제품은 약을 담는 통과 아두이노 등 여러 부품이 들어갈 수 있는 공간으로 이루어져 있습니다. 처음 제품에 약을 넣을 때는 지폐 투입구처럼 약봉지를 입구에 가져가면 적외선 센서가 이를 인식해서 서보 모터를 작동시키고 약이 제품 안으로 들어갑니다. 약이 세팅된 후에는 입력한 시간이 되면 스피커를 통해 사용자에게 알려주면서 하나씩 약을 꺼낼 것이고, 사용자는 약봉지를 끊어서 약을 복용하면 됩니다.

## 과제의 목적, 개발동기 및 필요성

고령화 사회로 접어들면서 독거노인들이 많이 증가하고 있다. 그리고 당뇨, 고혈압, 관절염, 치매, 혈액순환제 등 많은 약을 드시는 노인분들이 많이 계신다. 하지만 노인 한 분 한 분을 직접 챙겨드리는 것은 힘든 일이므로 이를 해결하기 위해 노인들을 위한 약 관리 시스템을 개발했다. 관리자는 앱을 통해서 약이 며칠 분 남았는지를 확인하고 관리할 수 있고, 제품에서는 앱에 입력된 시간이 되면 스피커를 통해 사용자에게 알려주면서 서보 모터를 작동시켜 약을 꺼낼 수 있도록 했다. 우리 팀은 이러한 시스템을 통해 노인들의 약 관리를 편리하고 효율적으로 해서 실생활에 도움을 주고자 했다.

## 과제의 해결방안 및 수행과정

솔리드 웍스 프로그램을 이용하여 제품 디자인을 했다. 약을 담을 수 있는 부분과 아두이노 및 센서와 부품이 들어갈 부분을 나누었으며, 10.8cm x 18cm x 16cm 크기의 직육면체 형태로 디자인했다. 약을 제품에 넣고 빼는 방식은 고무 롤러를 통해 약봉지를 밀고 당길 수 있도록 하였고, 약을 넣을 때는 적외선 센서가 읽는 값을 이용해 지폐 투입구처럼 약이 자동으로 안으로 빨려 들어갈 수 있도록 설계했다. 제품을 제작할 때는 MDF판을 레이저 커팅 후 조립해서 제작했다.

제품 속 약봉지의 개수가 0이면 적외선 센서가 작동하게 된다. 약봉지를 입구로 밀어 넣으면 적외선 센서가 읽는 값이 변하고, 이에 따라 서보 모터가 작동하여 약봉지가 안으로 빨려 들어가게 된다. 약이 세팅되고 난 후에는 적외선 센서가 작동을 멈추게 된다. 이후, RTC 모듈이 현재 시각을 계속 측정하여 사용자가 원하는 때에 맞춰서 약이 나오면서 스피커 모듈에서 알림음이 나온다.

## 과제의 내용

약이 모두 세팅된 후에는 RTC 모듈이 작동해서 실시간으로 시간을 측정한다. 관리자가 입력한 시간이 되면 스피커에서 알림음이 나오면서 서보 모터가 작동한다. 따라서 약봉지가 하나씩 나오게 되며 사용자는 약봉지를 쉽게 끊어서 복용할 수 있도록 하였다. 이때 약의 개수가 줄어들었으므로 약의 개수에 해당하는 데이터를 블루투스 통신을 통해 앱으로 전달하게 되고 관리자는 앱을 통해서 이를 편리하게 확인할 수 있도록 했다.

## 기대효과 및 활용 방안

보건복지부에 따르면 국내 65세 이상 노인 1인당 매일 복용하는 약 개수는 5.3개이다. 또한 한국보건사회연구원에 따르면 전체 노인은 2025년에 1033만 1075명, 2035년엔 1475만 787명이 될 것이고 이에 따른 독거노인도 전체 노인의 23.2%만큼 증가할 것으로 예상된다. 이러한 상황에서 노인들의 약을 관리하는 시스템의 수요는 높을 것으로 예상된다. 또한 우리가 개발한 시스템의 사용자가 노인이라는 것을 고려해서 쉽게 약을 복용할 수 있게 했고, 관리자도 약을 쉽게 보충하고 세팅할 수 있도록 하였다. 따라서 노인과 관리자의 편의를 고려한 약 관리 시스템은 유용하게 사용될 것으로 예상된다.

## Urban Swarm Tracking (2020)

- ID: swarm-tracking
- Year: 2020 · Era: 2020
- Korean title: 도심 집단로봇 추적 시스템
- Tags: Creative Design Festival, Autonomous driving, Swarm robotics
- Team: 서성민, 서정민, 김민석, 황민호
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=swarm-tracking

Entry text (Korean):

## 작품 내용요약

자율주행 기술은 여러 면에서 각광받고 있지만 자폭 테러 등 새로운 형태의 범죄를 낳을 수 있다는 우려도 존재한다. 한편, 범죄 방지 분야에서도 자율주행 경찰차 등이 여러 임무 수행을 할 수 있으리라고 예상된다. 따라서 가까운 미래에 도래할 자율주행 시대에서는 자율주행 경찰차가 범죄자에게 악용당하는 자율주행 차량 등의 도망치는 목표물을 추격할 상황이 발생할 수 있다. 특히 도심 환경은 수많은 시설과 사람들이 밀접한 공간이기에 위협이 될 수 있는 요소를 정확하게 추적하는 것이 중요하다.

우리 팀은 이러한 상황 중 여러 건물과 그 사이의 길이 존재하는 도심 환경에서 추적을 피해 도망치는 유인/무인 차량을 무인 로봇들이 협동하여 추적할 수 있는 알고리즘을 만들고, 모형 도시와 아두이노를 이용한 로봇으로 직접 시뮬레이션을 하여 알고리즘의 효용성을 시험하였다. 이 작품은 블록과 길로 이루어진 모형 도시 공간에서, 추적 로봇 3대가 자신들보다 속력이 더 빠른, 임의로 정해진 4개의 출구 중 하나를 찾아 도망치는 로봇 1대를 쫓아가는 시뮬레이션을 진행한다. 시뮬레이션은 도망치는 로봇이 정해진 출구에 도착하거나 추적 로봇이 도망치는 로봇에 충분히 가까이 도달하면 종료된다. 모든 로봇들은 1대의 컴퓨터에 연결되어 있으며, 이 컴퓨터는 정해진 알고리즘을 따라 도망자와 추적자의 위치 정보를 파악해 로봇들에게 명령을 내린다. 이러한 명령 구조는 실제 상황에서 추적 센서 등을 통해 도망치는 로봇의 위치를 파악할 수 있고 추적 로봇이 메인 컴퓨터와 서로 정보 교환할 수 있다고 가정한 것이다.

## 과제의 목적, 개발동기 및 필요성

이미 세계 여러 나라에서 불법 비행을 하거나 염탐, 기밀 정보 수집 및 기타 불법 행위를 저지르는 무인 드론을 다른 드론들을 이용하여 추격하는 시스템이 연구중이다. 하지만 무인 추격자-무인 피추격자 시나리오를 공중 환경이 아닌 지상 환경에서 연구한 결과는 많지 않다. 또한, 비교적 자유롭게 최단 시간 안에 목표물에 도달하는 궤적을 따라 날 수 있는 무인 드론과 달리, 정해진 길을 따라서만 주행 할 수 있는 제한된 상황 내에서 추적 상황을 연구하였다는 점, 여러 대의 추적로봇이 서로 협력하여 목표물을 추적한다는 점에서 차별성을 가진다.

## 과제의 해결방안 및 수행과정

과제를 해결하기 위해 각 로봇의 입장에서 최선의 이동 경로를 선택을 할 수 있는 알고리즘을 마련하고, 연산을 수행하는 메인 컴퓨터와 필요한 정보를 주고(각 로봇의 위치와 상황), 필요한 정보를 받을(알고리즘을 수행하여 계산된 최적의 이동 경로) 수 있도록 로봇을 설계하였다. 실제 추적상황에서는 도망치는 로봇의 경우 메인 컴퓨터와 정보를 주고받지 않겠지만, 실험 진행과 알고리즘 연구의 편의를 위해 실제 상황에서 추적자 측의 센서 등으로 도망자의 위치를 파악하는 것과 도망자가 추적자의 정보를 알고 도망치는 것을 본 작품에서는 메인 컴퓨터와 도망치는 로봇 간의 정보교환으로 간략화시켰다.

과제에 사용될 로봇은 아두이노를 기반으로 격자점 위치 파악을 위해 초음파 센서를 4방향으로 장착하고, 메인 컴퓨터와 정보를 주고받기 위해 블루투스 모듈을 장착하였다. 원활한 모형 제작을 위해 최대한 로봇의 넓이를 줄이기 위해 로봇을 3층 구조로 설계하고 한정된 공간에 필요한 부품이 들어갈 수 있도록 치수를 조절하였다. 3D 프린팅용 도면 제작은 Onshape로 진행하였다.

## 과제의 내용

메인 컴퓨터와 로봇의 상호작용 원리는 다음과 같다. 먼저 시뮬레이션 시작 전 각 로봇의 초기 위치와 초기 방향을 메인 컴퓨터에 입력한다. 이후 시뮬레이션 중 로봇이 교차점에 도달하여 메인 컴퓨터에 정보를 주면, 메인 컴퓨터는 각각 로봇들의 위치를 업데이트한다. 이후 지도에서 각각 로봇들의 위치 정보를 바탕으로 최적의 경로를 판단하여 로봇에게 회전할 방향(이동할 방향)을 전송한다. 로봇은 이를 바탕으로 회전을 한 다음 길을 따라 이동하고 시뮬레이션이 종료될 때(도망치는 로봇이 탈출구 위치에 도달하거나 추적 로봇이 도망치는 로봇을 따라잡는 때)까지 이를 반복한다.

## 기대효과 및 활용 방안

작품은 도심 환경에서 자율주행 로봇들이 협동하여 움직이는 목표물을 추적하는 시스템을 모형으로 만든 것이다. 이러한 시스템은 아직 추상적인 단계이지만, 자율주행 시대에 더 빈번하게 발생할 목표물 추적 상황에서, 지금까지 비교적 덜 연구된 도심 환경에서 여러 대의 로봇이 협동하여 목표물을 추적하는 방식을 새롭게 제시하여 향후 진행될 연구들의 방향성에 도움을 주어 더욱 안전한 사회에 이바지할 수 있을 것으로 예상된다. 특히 도심 환경은 수많은 시설들이 밀집하고 우리의 삶과 밀접한 연관을 가진 공간이기에 위협이 될 수 있는 요소를 정확하게 추적하는 것이 중요하고, 한 대의 추적자만으로는 복잡한 도시 공간에서의 추적이 한계가 있을 수 있지만 여러 대의 추적자가 서로 정보 교환을 하며 협동하는 방식은 더 확실한 추적을 할 수 있을 것이므로 본 과제가 실용성을 가질 수 있을 것이다.

## Safety Device for Chronic Fainting (2020)

- ID: syncope-device
- Year: 2020 · Era: 2020
- Korean title: 만성 실신 환자 안전 보조 장치
- Tags: Creative Design Festival, Healthcare, Safety
- Team: 김민석, 김동준, 이경렬, 최준호
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=syncope-device

Entry text (Korean):

## 작품 내용요약

실신은 굉장히 다양한 원인으로 발생하며, 누구나 그 위협에 노출될 수 있다. 정상 성인의 3~5%는 일생 중 1번 이상 실신을 겪는다. 그러나 실신은 그 원인이 굉장히 다양하고, 그 중 긴장과 스트레스와 같이 조절하기 어려운 요인들이 다수 존재한다. 때문에 이를 예방하고 치료하는 것이 아닌 공학적으로 실신을 판단할 수 있는 기준을 설립하고, 실신 상황에 맞춰 안전을 보장하는 데에 초점을 맞춤으로써 만성 실신을 겪는 환자들이 보다 안전하고 부담 없이 일상을 영위하는 것을 돕고자 한다. 특히 실신 과정에서 나타나는 충돌과 같은 외상의 위협은 병리학적으로 판단될 수 있는 내용이 아니고, 이에 따라 의학 영역에서 체계적인 논의는 이루어지기 어려운 측면이 있다. 때문에 기계적으로 환자를 위험에서 벗어나게 할 수 있는 장치를 고안하고자 한다.

## 과제의 목적, 개발동기 및 필요성

본 과제의 목적은 보행 중 실신으로 인한 외상을 방지하고 잠재적 외상으로 인한 불안감이 유발하는 심리적 위험을 완화하기 위해 제작되었다. 미주신경성 실신에 대한 세브란스병원의 자료에 의하면 정상 성인의 3~5%는 일생 중 1번 이상 실신을 겪는다. 특히 심혈관계 이상 등으로 반복적으로 실신하는 환자의 경우, 일상생활 중 급작스런 실신으로 외상을 겪거나, 혼자 있는 경우 이를 알리기 어려울 수 있다. 때문에 본 과제에서는 실신 중 충돌로 인한 외상을 방지하고, 또 어플리케이션 등으로 자동으로 실신 이력, 위치 등을 고지해 주는 안전 보조 체계를 개발하고자 하였다. 특히 가방과 같이 일상에서 편하게 들고 다닐 수 있는 형태로 제작함으로써 불편하지 않으면서도 위급 상황에 기능하는 안전 보조장치를 개발하였다.

## 과제의 해결방안 및 수행과정

실신 감지의 주 방안으로 가속도 센서를 이용한 동작 인식을 선택하였다. 세 축 가속도 신호의 기계학습을 바탕으로 보행, 정지, 도약과 같은 정상적 활동과, 실신 시 나타나는 넘어짐을 구분하였다.[1] 또 부수적 방안으로 근전도 신호를 수집하였는데, 근전도 신호의 처리를 통해서 근육의 이완을 파악하여 의도적인 넘어짐이나 낙하를 실신과 혼동하지 않도록 하였다.

외상 방지의 주 방안으로는 물리적으로 외상을 막아줄 수 있는 에어백을 선택하였다. 탄산가스 실린더를 이용해 물에 빠졌을 때나 수동으로 당겼을 때 부풀어 오르는 자동팽창식 구명조끼를 활용하여 실신이 감지되었을 때 기계적으로 팽창되는 에어백 구조를 제작하였다. 부수적 방안으로는 실신한 환자가 필요한 치료 및 보호를 받을 수 있도록 지정된 이에게 실신 위치를 포함한 연락이 갈 수 있도록 어플리케이션과 연동하였다.

## 과제의 내용

본 제품은 기능 측면과 디자인, 두 가지 측면에서 특장점을 가진다. 기능 측면에서 근육 이완도, 넘어짐의 동작 인식이라는 두 척도로 실신 여부를 인식하고, 이를 바탕으로 에어백, 어플리케이션의 통작을 수행하여 직간접적으로 만성 실신 환자의 안전을 보조한다는 점이 본 작품의 특징이다. 한편 본 작품은 가방의 형태로 디자인되었기 때문에 언제 실신의 위험을 받을지 모르는 환자 또한 평소에도 가방으로 이를 활용하여 물품을 수납하는 등의 목적으로 들고 다닐 수 있기 때문에 보다 효율적으로 안전 보조의 기능을 수행할 것으로 기대된다.

## 기대효과 및 활용 방안

많은 안전장치들은 상시 착용의 불편함으로 인해 사용률이 저조하다는 문제점이 있다. 연합뉴스의 2019년 기사에 따르면, 대표적인 안전장치인 자전거 헬멧의 경우 아동청소년 착용률이 5%에 미치지 못하였다. 때문에 본 작품의 경우 실용성을 보장하기 위하여 가방의 형태로 이를 제작하였다.

## Object-Detecting Vibrating Shoes (2020)

- ID: vibrating-shoes
- Year: 2020 · Era: 2020
- Korean title: 물체감지 진동 신발
- Tags: Creative Design Festival, Accessibility
- Team: 이유나, 김동휘, 양준원, 호원재
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=vibrating-shoes

Entry text (Korean):

## 과제의 목적, 개발동기 및 필요성

시각장애인은 길을 걸을 때 주변의 물체를 쉽게 파악하지 못한다. 지팡이를 이용한다고 하더라도 앞 방향의 물체만 파악할 수 있을 뿐이다. 따라서 모든 방향의 물체를 인지하고 물체와의 거리를 파악할 수 있게 하는 물체의 필요성을 느끼게 되었다. 여러 물체 중에서도 시각장애인들의 접근성을 낮추기 위해 누구나 많이 신고 다니는 신발을 이용하고, 따로 외부 시스템을 사용하지 않더라도 착용함으로써 바로 작동이 가능한 웨어러블 컴퓨터처럼 시각장애인들이 사용하기에 편리하게 하고 착용자의 부담을 줄이기 위해 기존의 신발에서 크기 변화를 최소한으로 만들고자 하였다.

## 과제의 해결방안 및 수행과정

본 과제의 효율적인 해결을 위해 팀을 둘로 나누었다. 3D프린터와 아두이노로 나누어 진행한 뒤 만나 서로의 결과물을 종합하기로 했다. 신발을 만들기 위해 3D프린터 팀은 Fusion 360이란 프로그램으로 신발을 설계하고 신발의 느낌을 살리기 위해 TPU 필라멘트로 만들기로 하였다. 프린터가 작아 문제가 있었지만, 설계도를 반으로 나눈 뒤 붙여 신발을 완성했다. 아두이노 팀은 신발에 들어갈 회로와 프로그래밍을 맡았다. 초음파센서의 거리측정과 이에 따른 진동 크기조절을 프로그래밍하고 아두이노 프로 미니에 이를 연결하여 회로를 구성했다. 이후 서로의 결과물을 확인하고 문제점을 고친 뒤 결과를 종합했다. 종합한 뒤 결과를 테스트하고 신발의 외견을 정리하는 마무리 작업을 진행했다.

## 과제의 내용

본 과제에선 Fusion 360을 이용하여 신발의 전체적인 틀, 초음파센서를 연결할 전선이나 스위치가 들어갈 자리 등을 미리 생각하며 신발을 설계하였다. 3D프린터로 신발과 회로에 연결된 전선 및 초음파센서를 가릴 판을 만들었다. 재료는 신발의 느낌을 살리기 위해 결과물이 휘어질 수 있게 TPU 필라멘트를 이용하였다. 신발의 작동은 3.3v 아두이노 프로 미니를 사용하여 이와 호환되는 초음파센서와 진동센서를 작동시키기 위해 3.7v 리튬 폴리머 배터리를 이용했다. 초음파센서는 각 신발에 전면, 후면, 측면 3개씩 연결하고, 이에 맞춰 진동모터도 3개씩 연결하였다. 초음파센서의 trig 핀에서 출발한 초음파가 장애물에 부딪히고 나와 다시 돌아오는 것을 echo 핀이 받을 때까지 걸린 시간을 알아내고 이를 통해 물체와의 거리를 측정하였다. 이 과정에서 프로그램이 작동하면서 생기는 시간 차이를 구하기 위해 여러 번의 실험을 거쳐 처음에 초음파의 속도를 이용한 계산 값과의 오차를 알아냈다. 초음파센서로 알아낸 거리와 음의 상관관계를 띄도록 진동센서의 진동 크기를 변화시켜 착용자가 물체와의 거리를 감지할 수 있도록 프로그래밍하였다. 또한, 장시간 작동을 위해 배터리에 충전모듈을 연결하여 충전이 가능하고 스위치로 전원을 끄고 킬 수 있게 설계하였다. 충전모듈에는 보호회로가 달려있어 과충전 방지를 가능하게 하였다.

## 기대효과 및 활용 방안

본 과제에서 제작한 신발은 모든 방향의 장애물을 탐지할 수 있다. 또한, 초음파센서의 긴 탐지거리로 지팡이보다 더 먼 거리의 장애물을 미리 알고 피할 수 있게 해주며 센서의 연속적인 탐지로 움직이는 장애물이나 작은 장애물까지 실시간으로 탐지할 수 있어 더욱 효과적인 모습을 보여준다. 실제 상황에서 시시각각 변하는 장애물을 빠르게 파악하고 피할 수 있다는 점이 본 과제의 가장 큰 장점이다. 기존의 신발에서 크기 변화를 최소한으로 하여 착용자의 부담을 덜고 복잡한 절차를 거치지 않는 쉬운 작동으로 누구나 쉽게 사용할 수 있다는 점 또한 본 과제의 장점이다.

## Ballboy Robot (2020)

- ID: ballboy
- Year: 2020 · Era: 2020
- Korean title: 볼보이 로봇 (루카)
- Tags: Creative Design Festival, Sport, Robot
- Team: 조민규, 최영록, 김창동, 임세진
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=ballboy

Entry text (Korean):

## 작품 내용요약

우리 프로젝트의 시작은 일상생활에서 느낀 불편함에서부터 출발했다. 한 번쯤 탁구를 해봤다면 알 수 있듯이, 탁구공이 탁구대에서 벗어날 때마다 공을 가져오는 것은 상당히 불편하고 귀찮다. 이 불편함을 해소하기 위하여 우리 팀은 공을 가져오는 ‘볼보이 로봇’을 만들기로 하였다. Arduino를 프로그래밍하여 우리 팀이 원하는 논리를 따라 로봇이 작동하도록 하였으며, Solidworks를 이용하여 이 프로젝트에 적합하고 필요한 하드웨어를 제작하였다.

## 과제의 목적, 개발동기 및 필요성

사람들 간의 긴밀한 접촉이 줄어드는 현대 사회에서 스포츠는 공동체 구성원들의 스트레스를 해소해주고 유대감을 강화하는 소중한 수단이다. 특히 구기 스포츠는 다양한 종목이 존재하며 많은 사람들의 사랑을 받는 스포츠이다. 그러나 구기 스포츠를 하다가 공이 멀리 가버려 경기를 중단하고 공을 주우러 가야 하는 상황이 발생한다. 이는 짜증스럽고 귀찮은 과정으로, 스트레스를 해소하는 수단이 되어야 할 스포츠에서 오히려 스트레스를 받는다는 점은 바람직하지 못하다. 이에 우리 팀은 Ballboy Robot을 해결방안으로 제시하고자 한다.

기존의 제품들은 미리 정해진 공간에서 정해진 루트만 이동하며 공을 회수할 수 있는 반면 우리의 작품은 수동 조작을 하여 공 근처로 이동시키기에 장소에 크게 구애받지 않는다. 또한 카메라가 로봇에 달려있어 방향만 잡아주는 역할을 하기 때문에, 천장에 카메라가 달려있고 위치를 좌표평면에 나타낸 후 이동시키는 방법보다 훨씬 간단한 과정으로 같은 기능을 수행할 수 있다. 비용 측면에서도 카메라 모듈을 제외하고는 모두 저렴한 장치들로 구성되어 상당한 경쟁력을 가진다고 볼 수 있다. 사람이 핸드폰 블루투스를 이용하여 간단히 조작할 수 있기 때문에 사람들이 이용하기도 편리할 것으로 예상된다.

## 과제의 해결방안 및 수행과정

문제를 다음과 같이 3가지 과정으로 나누었다.

각각의 과정에서 해결방안은 다음과 같다. 1.의 경우 먼저 카메라 모듈이 공을 인식할 수 있는 거리까지 사용자가 휴대폰으로 로봇을 조종하여 이동하도록 했다. 그 후, 로봇이 카메라 모듈을 통해 공의 위치를 파악하여 로봇팔이 공을 붙잡을 수 있는 위치로 스스로 이동하도록 했다. 2.의 경우 적외선 센서를 통해서 공을 감지하면 서보모터를 작동해서 공을 포획하도록 했다. 3.의 경우 1.과 마찬가지로 휴대폰으로 로봇을 조종하여 돌아오게 했다. 로봇을 휴대폰으로 조종하기 위해서 블루투스 시리얼 통신 모듈을 사용하였고, 메인보드는 아두이노 메가 보드를 이용하였다.

본체는 아크릴판을 레이저 커터로 잘라서 만들었고, 3D프린터를 이용하여 로봇팔을 인쇄하였다. 로봇팔이 본체에 연결되는 부분을 기어 형태로 디자인하여 한쪽 팔을 돌리면 다른 한쪽 팔도 맞물려 돌아가도록 설계하였다. 로봇팔을 서보모터에 연결해 적외선 센서가 공을 인식하여 센서의 값이 특정 값을 넘어가면 서보모터가 돌아가서 공을 포획하도록 프로그래밍했다.

## 과제의 내용

카메라 모듈로 Pixy2를 사용했다. Pixy2는 카메라로 촬영한 화면에서 특정한 색으로 이루어진 영역을 찾는 방식으로 물체를 인식한다. 이에 따라 탁구공의 주황색을 카메라에 저장해서 탁구공의 위치를 찾을 수 있도록 했다. 카메라 모듈이 촬영할 수 있는 각도가 넓지 않아 카메라에 공이 잘 찍힐 수 있도록 수동으로 로봇을 조작한 다음, 카메라 모듈이 인식한 공의 위치를 바탕으로 PID 제어를 통해서 로봇이 공을 향해 이동하게 했다.

이 로봇은 공을 주워오기 위해 다가가는 과정 자체는 수동으로 조작해야 하지만, 공을 포획하는 미세한 조정이 필요한 요소에서는 카메라 모듈을 활용해 정확하고 빠르게 공을 포획할 수 있도록 설계했으며, 기존의 모델들이 단순히 공을 가지러 운동장을 활보한다는 점과 달리, 개개의 공들을 빠르게 가져올 수 있는 모델이라는 차별점이 있다.

## 기대효과 및 활용 방안

이 작품은 카메라 모듈을 이용한 자동 조작이 가능하기 때문에, 카메라 모듈의 인식 범위 내에 공이 들어오기만 한다면 얼마든지 자동으로 공을 가지러 갔다가 돌아올 수 있다. 일상에서 운동을 할 때는 보통 공을 하나만 사용한다. 따라서 카메라 모듈이 더 멀리까지 인식할 수 있도록 개선된다면 일상에서 탁구를 할 때 이 작품을 사용하면 효과적으로 공을 가져올 수 있을 것이다.

지금은 시간과 팀원들의 숙련도 부족 등의 이유로 탁구공을 주워오는 단순한 기능만 수행할 수 있는 단계이지만 조금만 시간과 노력을 투자한다면 경제성, 사업 현실화 가능성, 사회 기여 등의 측면에서 기존의 제품들을 능가할 수 있다고 생각한다.

## School Zone Safety Device (2020)

- ID: school-zone
- Year: 2020 · Era: 2020
- Korean title: 스쿨존 안전장치
- Tags: Creative Design Festival, Safety, Social problem
- Team: 이수미, 윤진희, 안서인, 김민권
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=school-zone

Entry text (Korean):

## 작품 내용요약

보행자와 차량 간 교통사고는 치명적인 인명피해가 발생할 수 있는 동시에 보행자와 운전자 사이의 과실에 관한 분쟁이 종종 일어나 주요한 사회적 문제로 거론된다. 특히 어린이 보호구역(스쿨존)에서의 어린이 교통사고는 해마다 끊임없이 발생하여 화제가 되곤한다. 최근에는 ‘민식이 법’이 국회를 통과하면서 운전자에게 과도한 책임을 무는 것이 아니냐는 논란도 일었다. 이러한 사회적 문제에 착안하여 우리 조에서는 보행자가 사고의 발생 가능성을 능동적으로 인지하고 주의하도록 하는 경보장치를 제작하기로 했다.

기능적인 면에서는 주차장 입구의 출차 주의 경고 사이렌을 모티브로 하고 형태적인 면에서는 주차장 바닥의 차량 인식 센서를 모티브로 했다. 여기에 센서 및 경보를 도로를 따라 바닥 중앙에 설치하고 차량의 존재 및 진행에 대한 정보를 실시간으로 반영해 보행자에게 감각적으로 알려주는 동적인 경보 기능을 더한다. 최종적으로는 모형으로 제작한 도로를 장소로 하여 바닥의 초음파 센서가 위로 지나가는 차량을 인식하면 전방의 센서 장치 3개를 켜 차의 진행 정보를 알려주는 일련의 장치 메커니즘을 완성했다. 이것으로 보행자가 차량의 존재를 일정 거리 앞에서 미리 인지할 수 있게 되어 보행자의 부주의로 인한 사고를 예방할 것으로 기대하며, 완성된 작품을 이용한 가상의 도로 횡단 상황 구현을 통해 사각지대에서 등장하는 차량을 빨리 알아채 주의하는 데 특히 큰 도움이 될 수 있음을 확인했다. 더 나아가 센서를 어떤 종류의 도로든지 그 형태에 맞게 배치할 수 있어 다양한 상황에서 효과적으로 적용할 수 있는, 실용적으로 가치가 있는 작품이 될 것이다.

## 과제의 목적, 개발 동기 및 필요성

최근 스쿨존 어린이 교통사고 문제의 심각성이 대두되고 있다. 기존의 스쿨존 안전장치로 보행 펜스, 과속 방지턱, 꺾인 차선 등이 사용됐지만, 경찰 DB에 따르면 2019년 스쿨존내 어린이(12세 이하) 교통사고 건수와 사망자 수는 전년도보다 오히려 증가했다. 스쿨존 어린이 사망사고 역시 꾸준히 발생하여 이에 문제의식을 느끼는 여론이 형성되어 국회에서도 일명 ‘민식이 법’을 통과시키는 등 스쿨존에서의 사고 예방에 힘쓰고 있다.

그러나 ‘민식이 법’과 같은 법의 시행에는 사고 원인에 대한 운전자의 책임을 높이고 운전자를 잠재적 범죄자로 두는 것 아니냐는 논란이 따른다. 따라서 보행자가 더욱 능동적인 존재로서 사고를 예방할 수 있는 안전장치가 필요하다고 느꼈다. 특히 불법 주정차나 담벼락과 같은 장애물이 만드는 사각지대로 인해 빈번하게 발생하는 보행자 사고를 줄이기 위해, 보행자가 진입하는 차량의 접근 사실을 미리 알 수 있게끔 효과적으로 나타낼 수 있는 장치가 있으면 좋겠다고 생각해 아이디어를 구체화 시켜 연구를 시작하였다. 위와 같은 안전장치가 개발된다면 스쿨존뿐만 아니라 노인보호구역, 장애인 보호구역, 보행자 사고다발구역 등에도 사용할 수 있어 범용성이 클 것으로 기대된다.

## 과제의 해결방안 및 수행과정

센서 장치를 도로를 따라 선형으로 설치한다. 차량이 주행함에 따라 아래에 있는 센서가 차례로 작동되며, 차량의 진행 방향대로 전방에 있는 일정 개수의 센서 장치에 LED를 켜 차량이 오고 있다는 사실을 효과적으로 전달한다. 센서 배치 및 작동 구상의 이미지는 오른쪽과 같다.

센서 장치 하나당 초음파센서, LED, 버저를 이용하기 위해 최소한 3개의 핀이 필요하다. 많은 Input과 Output 부품을 아두이노 하나에 모두 연결할 수 없으므로, I2C 통신을 이용해 마스터 아두이노에 센서 장치 4개씩을 담당하는 슬레이브 아두이노를 여러 개 연결하여 사용 가능한 센서 장치의 개수를 늘렸다. 본 작품은 슬레이브 아두이노에서 수집한 각 센서의 정보를 마스터 아두이노에서 모아 차량 접근 여부를 판정하고 Output 명령을 내리도록 설계했다.

## 과제의 내용

16개의 장치는 개별적으로 작동하므로 어린이 보호구역 내 여러 대의 차량에 대해 독립적으로 작동한다. 두 대 이상의 차가 연속해서 주행하는 경우 각 차량에 대한 알림 신호들이 충돌할 수 있고, 차량이 센서 장치를 지나간 즉시 LED, 버저 신호가 꺼지게 하여 충돌 상황을 방지한다.

## 기대효과 및 활용 방안

[범용성] 본 작품은 스쿨존 내 어린이 교통사고 예방을 목적으로 제작했지만, 결과적으로 노인 보호구역, 장애인 보호구역, 보행자 사고 다발 구역 등 보행자 교통사고 예방이 요구되는 모든 구역에 다양하게 활용될 수 있다.

## Assistive Art Viewing for the Blind (2020)

- ID: art-for-blind
- Year: 2020 · Era: 2020
- Korean title: 시각장애인 미술 감상 보조 시스템
- Tags: Creative Design Festival, Accessibility, Deep learning
- Team: 이훈로, 최정민, 이지원
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=art-for-blind

Entry text (Korean):

## 작품 내용요약

시각장애는 시력/시야가 제한된 것으로, 세계 인구 중 약 2.2억명이 이에 해당하며 상당수가 후천적이다. 당연히 이들은 미술 작품을 감상하는데 많은 어려움이 따른다. 하지만 이들은 시각을 담당하는 기관인 눈이 안 좋을 뿐, 시각 정보를 처리하는 시각 피질은 존재한다.

따라서 우리는 뇌가소성 개념에서 착안해 촉각, 청각 등의 대체감각을 이용, 시각 피질로 정보가 전달되어 시각 장애인들이 그림을 ‘볼’수 있도록 이들을 위한 미술 감상 보조 시스템을 개발하였다. 먼저 일반화 가능한 딥러닝 기술을 활용하여 작품에서 감상에 도움이 되는 특징(사물 및 인물 정보, 테두리, 그림 속 상황 맥락)을 추출하였다. 이를 대체 감각으로 변환하는 감상 보조 장비 또한 제작하였다. 이를 통해 기존의 해결방식인 부조 변환 및 음성 해설 제작과 대비해 시간과 비용을 획기적으로 절약하였으며 특히 기존 대체감각 연구 동향과 달리 시각적 정보 변환에 있어 미적 인지 및평가 이론을 바탕으로 정안인의 예술 감상 방식과 정합하는 일반적이고 합리적인 변환 기준을 설정하였다. 그리고 이를 바탕으로 다양한 대체감각들을 함께 사용하여 풍부한 감상이 가능하게 하여 미술 감상에 특화된 시스템을 개발했다.

## 과제의 목적, 개발동기 및 필요성

한국의 시각장애인은 18년 기준 약 25만명이다. 세계적으로 10년 기준 시각 결손 인구는 약 2.2억 명이다. 또한, 다양한 문화예술 이용 실태조사 중 전시예술이 최하위로 나타났으며 그 주된 이유는 시각 위주의 관람문화를 꼽았고 다중 감각을 이용하도록 해주는 보조기기의 필요를 보고하였다. 즉, 많은 인구가 시각장애에 놓여 있고, 시각예술을 관람하지 못해 감상 보조 시스템의 개발이 필요하다.

현재 시각장애인이 시각 예술을 감상할 수 있는 장치로는 손가락이 가리키는 글자 또는 색을 단어로 전달하는 장치, 부조작품, 음성해설 방식 등이 있다. 하지만 이러한 방식들은 많은 시간과 비용이 들고, 보조 수단으로 단일 감각만을 사용한다.

## 과제의 해결방안 및 수행과정

본 시스템은 청각, 촉각 등의 보조감각을 통해 시각 이미지를 얻도록 한다. 이는 뇌의 구조적 기능이 환경에 적응하는 성질인 뇌가소성과 깊게 연관되어 있다. 특히나 시각장애인의 경우 충분한 학습과정을 거친다면 예민한 시각 외의 공감각을 활용해 시각 정보를 전달하는 것이 유용하다. 또한 눈을 가린 정안인은 다른 감각의 정보를 가상으로 시각화하지만, 시각장애인들은 뇌의 시각 피질이 반응해‘보는 것’으로 느낀다. 공감각과 관련된 다중 감각 뉴런은 여러 자극이 동시에 들어올 때 단일 자극보다 더 풍부한 인지를 가능하게 한다. 기존 선행연구들과 다르게 본 시스템은 뇌 가소성에 근거해 여러 정보를 전달하는 방식을 택하였다.

미술작품들은 미술가마다 표현 방법이 다양하기에 하나의 통일된 방식으로 정보를 전달할 때 정보의 변질 가능성이 높다. 따라서 우리는 특징적인 작가나 사조 별로 질감, 향, 온도와 진동을 사용해 감상자에게 추가적인 정보를 전달한다.

## 과제의 내용

이 기기는 시각 장애인이 주체적으로 관람할 작품을 선택하고 자신이 원하는 감상을 진행할 수 있도록 제작되어 있다. 기존의 시각장애인을 위한 시각 예술 전시들은 많은 시간과 비용이 소요되었다. 이와 다르게, 우리는 그림의 여러 정보의 대부분을 딥러닝 등의 프로그램들과 구체적인 기준 마련을 통하여 많은 정보들을 적은 시간과 비용으로 변환할 수 있도록 하였다. 이 기기를 통한 미술 작품 감상은 크게 총 3개의 과정, 작품 자료 변환 과정, UI를 통한 작품 선택, 감상 과정으로 나눌 수 있다.

## 기대효과 및 활용 방안

이 기기를 통해 여러 미술 작품들을 감상하며 시각장애인들이 문화예술 관람 욕구를 해소할 수 있다.

이 제품의 생산 단가는 대략 30만원 정도이다. 다른 시각장애인들을 위한 미술 전시 비용과 다르게 이 기기는 무한 대의 작품을 감상할 수 있다는 점에서 합리적이다.

## Universal Refrigerator Storage (2020)

- ID: universal-fridge
- Year: 2020 · Era: 2020
- Korean title: 유니버설 냉장고 수납 시스템
- Tags: Creative Design Festival, Accessibility, Everyday convenience
- Team: 전혜성, 유윤아, 김소현, 박종해
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=universal-fridge

Entry text (Korean):

## 작품 내용요약

모두가 편리하게 요리할 수 있는 공간, 그것이 바로 이상적인 주방의 모습입니다. 그러나 시각이 자유롭지 않은 이들에게는 요리의 첫 단계인 냉장고에서 원하는 식재료를 꺼내 준비하는 것부터 쉬운 일이 아닙니다. 더군다나 후각, 촉각만으로 음식의 상태를 확인해야 한다는 한계에 부딪히기도 합니다. 그리고 이러한 어려움은 시각장애인에게만 해당되지 않습니다. 누구나 한 번쯤 냉장고에서 유통기한이 지난 음식을 발견하거나, 어디에 어떤 식재료가 위치해 있는지 기억나지 않아 곤란했던 적이 있었을 것입니다. 저희는 이러한 불편함을 개선하기 위해 유니버설 냉장고 수납 시스템, ‘FriTips’를 고안하였습니다.

FriTips를 이용하면 사용자가 음식이 어디 있는지 몰라 헤맬 일이 없습니다. 사용자는 용기를 원하는 위치에 수납하고, 내용물을 음성으로 녹음합니다. 이후 음식을 찾고 싶을 때 직관적으로 냉장고의 위치를 선택하면 해당 위치에 어떤 음식이 있는지 알 수 있습니다. 용기의 위치가 바뀌더라도 내용물을 다시 녹음할 필요가 없고, 음식을 모두 사용하면 사용자는 간편하게 내용물을 삭제할 수 있습니다. 또한, FriTips는 사용자가 초기에 입력하는 정보를 기반으로 당일에 유통기한이 만료되는 음식물 정보를 알려줘 유통기한을 놓치지 않게 해줍니다.

## 과제의 목적, 개발동기 및 필요성

우리 몸의 모든 감각을 활용하여 식탁 위에 차려질 한 끼 식사를 준비하는 일, ‘요리’는 누군가에게는 살아가는 원동력일지 모른다. 그리고 이는 오감을 모두 사용할 수 있는 이들에게 한정되는 이야기는 아닐 것이다. 실제로 한국시각장애인복지재단에 따르면 많은 시각장애인이 요리를 배우고자 하는 욕구를 가지며, 스스로 요리를 하는 것에서 큰 성취감을 느낀다고 한다. 현재는 그들이 냉장고를 사용할 때 비슷한 종류끼리 그룹을 지어 규격화된 용기에 담아 라벨링하여 보관하는 방법을 사용하고 있지만, 냉장고에 수납한 식재료를 구분하고 찾는 과정에서 발생하는 근본적인 문제를 해결해 줄 시스템이 필요하다고 판단하였다.

## 과제의 해결방안 및 수행과정

본 과제에서는 시각장애인분들, 그리고 더 나아가 모든 사람이 식품의 위치와 유통기한을 더욱 편리하게 인지할 수 있도록 도와주는 유니버설 냉장고 수납 시스템을 구현하는 것을 목표로 한다. 냉장고 수납 시스템은 그림 1과 같은 세부 기능들로 구성되어 있으며, 각 기능은 다음과 같은 일련의 과정을 통해 수행된다.

회로 부착 방식을 이용하여 용기의 위치를 인식하기 위해서는 회로가 내장된 용기를 따로 제작하거나 기존 용기에 부착부를 결합시켜야 한다. 본 과제에서는 장치 사용의 범용성을 높이기 위해 기존 용기에 탄성을 이용하여 부착부를 고정시킴으로써 탈착 가능하도록 디자인하였다. 사용 가능한 용기의 다양성을 높이기 위해 8cm-13cm, 13cm-20cm, 18cm-27cm 길이 범위를 끼울 수 있도록 3D 프린터로 3가지 버전의 부착부 슬라이더를 각 2개씩 제작하였으며, 베이스 상에서의 효율적인 용기 배치가 가능하도록 부착부와 부착부 슬라이더는 상대적인 움직임을 가지는 레일로 연결하였다.

## 기대효과 및 활용 방안

특히, 해당 장치의 경우 베이스가 조립식으로 구성되며, 선택부의 설치가 용이하기 때문에 범용성이 높다. 그리고 아두이노만으로 구성된 임베디드 시스템이기에 비교적 저렴한 가격으로 제작 가능하여 경제적이다. 즉, 본 냉장고 수납 시스템을 사용하고자 하는 사람이 많을 뿐만 아니라 그들이 이를 사용할 때 진입 장벽이 낮기 때문에 실용적이고 사업 가능성이 높은 제품으로 발전시킬 수 있을 것이다. 더 나아가 본 과제의 특징을 응용하여 해당 수납 시스템을 냉장고 외에도 찬장, 옷장 등에 활용함으로써 집 안의 물건에 대한 정보와 위치를 제공하는 IoT 기반 시스템으로 확장 가능할 것이다. 다시 말해 본 과제는 기존의 기술적 한계를 극복하여 특정 물건의 위치와 정보를 모든 사람이 공평하게 제공받아 관리할 수 있도록 하는 혁신적인 시스템으로써 자리 잡을 것이다.

## VR Drone for Image Training (2020)

- ID: vr-drone
- Year: 2020 · Era: 2020
- Korean title: 이미지 트레이닝 VR 드론
- Tags: Creative Design Festival, Drone, Sport
- Team: 이성현, 정석철, 박진솔, 이주형
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=vr-drone

Entry text (Korean):

## 작품 내용요약

드론의 인지도 상승과 기술의 발전으로 드론의 활용도가 높아지고 있다. 드론을 어떤 용도로 이용할 수 있을지 고민하다가 이미지 트레이닝 VR드론을 고안하게 되었다. 이 드론의 목적은 혼자서도 춤이나 운동을 할 때 자신의 모습을 직접 보면서 실시간으로 자세를 교정할 수 있도록 하는 것이다.

먼저 하드웨어 제작에서 드론에 프로펠러를 돌려주는 모터와 그 속도를 제어해주는 변속기를 달고, 그 외에도 드론에 기능을 더해줄 블루투스 센서, 카메라 모듈, 기울기를 계산해 줄 자이로 센서 등을 납땜과 회로 구성을 통해 구성했다. 사람이 직접 조종할 수 있도록 하기 위해 조종기를 만들고 hc-06 블루투스 센서에 연결했다. 카메라를 드론 하단부에 부착하고 서보모터를 통해 상하좌우로 움직일 수 있도록 했다. 스마트폰과 카메라를 연결해 영상을 즉각적으로 볼 수 있도록 할 예정이다.

## 과제의 목적, 개발동기 및 필요성

드론이 대중들에게 널리 알려지고 누구나 쉽게 접할 수 있게 됨에 따라 이를 활용한 여러 활동이 나오고 있다. 코로나로 인해 사람 간의 접촉을 줄이면서 자연스럽게 혼자만의 시간이 늘었다. 따라서 사람들이 혼자서 할 수 있는 것들을 찾는 경향이 있다. 혼자 시간을 보낼 수 있는 방법이 무엇일지 고민하다가 떠오른 것이 이미지 트레이닝 VR드론이다.

현재 VR을 통한 드론 레이싱 기술이 개발되고, 드론으로 VR영상을 촬영하곤 한다. 위 두 가지와는 달리 훈련을 목적으로 하는 기술을 만들어보고자 하였다. 복싱, 태권도, 농구, 축구 등 운동에 있어서 훈련할 때 옆에서 누군가 도와주어야 한다. 그러나 모임을 자제해야 하는 현 시국에서는 도움을 받는 것에 어려움이 발생한다. 그리고 사람이 보는 것이기 때문에 시점이 옆 방향으로 고정되어 있다(위아래 x). 이 두가지 문제점을 해결해보고자 이미지 트레이닝 VR드론을 제작하기로 하였고, 자신이 움직이고 있는 모습을 실시간으로 시점을 여러 방향으로 돌아가며 보면서 자세를 교정할 수 있도록 하는 것이 목적이다.

## 과제의 해결방안 및 수행과정

이번 과제에서는 드론의 PID 제어와 함께 코딩이 가능한 드론을 만들어 드론이 사람을 인식하고 사람을 기준으로 지정한 위치에서 촬영이 가능하게 만들고자 했으나 능력의 한계와 코로나 19의 재확산으로 인해 모두 몇몇 과제를 수행하지 못하고 사람의 조작이 필요하도록 제작하였다.

판매하는 드론들은 코딩이 불가능해 직접 드론을 만들기로 결정했고 아두이노 기반으로 직접 코딩을 할 수 있는 드론 세트를 찾게 되었다. 드론이 공중에 뜨는 원리에는 양력, 반작용력이 있다. 양력은 볼록하게 생긴 날개에서 위아래의 공기의 압력의 불균형에 의해 생기는 힘이다. 반작용력은 프로펠러가 공기를 미는 힘의 반작용으로 공기가 프로펠러를 밀어 생기는 힘이다. 따라서 드론에 가장 중요한 부품은 프로펠러를 돌려주는 모터와 그 속도를 제어해주는 변속기이다. 그 외에도 드론에 기능을 더해줄 블루투스 센서, 카메라 모듈, 기울기를 계산해 줄 자이로센서등을 납땜과 회로 구성을 통해 구성했다.

## 과제의 내용

이미지 트레이닝 드론은 춤이나 운동 등을 하는 자신의 모습을 실시간으로 혼자서 보고 자세를 교정할 수 있도록 개발된 것이다. 카메라가 고정되어 있지 않고, 상하좌우로 움직일 수 있게 함으로써 동작을 1인칭 시점이 아닌 3인칭 시점으로 보여주어 놓칠 수 있는 후방 부분이나 옆 모습 등을 보여주도록 하고자 했다. 자이로 센서와 PID 제어를 통해 드론이 흔들려도 다시 수평을 맞추어 영상을 찍게 하여 사용자가 영상을 보는데에 발생하는 불편함을 줄이고자 하였다. 또한 카메라 상하조정이 편하게 하기 위해 핸드폰 앱과 드론 카메라를 연결하여 핸드폰을 기울이면 카메라가 움직이도록 하고자 했다.

## 기대효과 및 활용 방안

이 드론은 기존 고공 드론의 카메라 역할, 키넥트 센서의 역할, 가상 현실 VR 기기의 역할을 모두 수행함으로써 웨어러블 기기 시장에 혁신적인 변화를 가져올 것으로 예상된다. 기존 키넥트 장치가 날아다니면서 넓은 범위의 모션 인식이 가능하고, 자신의 자세를 보며 실시간으로 교정할 수 있게 한다. 이를 게임과 연계하여 키넥트 센서의 작동 범위보다 활동 범위가 넓은 농구, 배드민턴 등 활동적인 증강현실 게임을 제작할 수 있다.

## Automatic Book Cart (2020)

- ID: book-cart
- Year: 2020 · Era: 2020
- Korean title: 자동 책 수레
- Tags: Creative Design Festival, Automation, Robot
- Team: 차민호, 김현서, 장성민, 황창환
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=book-cart

Entry text (Korean):

## 작품 내용요약

2018년 기준 우리나라에서 도서관 대출 횟수는 약 2.5억 회인데, 대출 한번 당 적어도 한 번은 책을 원래 위치로 다시 꽂아 넣는 작업을 수행해야 한다. 해당 작업은 사서의 인력만으로는 부족하기에 흔히 지역 도서관에서 봉사 자리를 구할 수 있는 현상을 살펴볼 수 있다. 도서관에서 책을 정리하는 단순 노동에 소모되는 인력과 시간을 절약하기 위해, 단순화된 모형 도서관 내에서 작업을 수행할 수 있는 자동 책 수레 로봇을 개발했다. 도서관에서 흔히 쓰이는 RFID로 책을 인식해 책의 주소를 계산하고, 책의 꽂아야 하는 책장 앞까지 자동으로 운전해서 책을 꽂고 다시 시작점으로 돌아오는 로봇을 개발했다. 책 수레가 이동할 때의 경로 이탈을 방지하기 위해 라인트레이싱을 이용했다. 도서관이라는 장소의 특성에 맞게 격자로 설치된 라인을 따라 움직이는 데 특화된 형태로 로봇의 차체를 개발했다. 책을 꽂을 때에는 모터의 회전운동을 책을 밀어 넣는 수직운동으로 바꾸기 위해 웜기어와 래크 기어를 사용했다. 개발된 로봇은 다음 여섯 과정을 통해 과제를 수행한다. ‘책 인식’, ‘알맞은 책장 앞 격자점으로 이동’, ‘책장 앞을 지나다 책을 꽂을 위치에 정지’, ‘지게 높이 조절’, ‘책 꽂기’, ‘원 위치로 돌아오기’가 그것이다. 자동 책 수레를 이용하면 사서의 단순 노동 시간이 줄어들고, 책 정리 외 업무를 더 효율적으로 할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 작업을 수행하는 단일 로봇을 개발함으로써 책 꽂는 작업을 수행하기 위해 도서관 전체의 설비를 바꿀 필요가 없어지기에 경제적 효율을 얻을 수 있다. 비록 본 프로젝트에서 개발한 로봇이 도서관에서 실제 사용할 수 있는 시제품은 아니나 이제껏 같은 과제를 수행할 수 있는 로봇이 개발되지 않았다는 점에서 개발 과정이 좋은 선례로 남을 것이다.

## 과제의 목적, 개발동기 및 필요성

2018년 기준 연간 전국 도서관 내 책 대출 수는 2.5억 회에 달한다. 도서관 내에서만 책을 이용하는 경우도 빈번하기에, 뽑은 책을 다시 제자리에 꽂아야 하는 횟수는 연간 2.5억 회보다 훨씬 많을 것이다. 실제로 도서관 내에서 책을 올바른 위치에 두는 일에 필요한 인력을 줄이고자 로봇을 도입하려는 시도는 몇 차례 있어왔다. 예시로 싱가포르의 국책 연구기관은 책장 속 책에 붙어 있는 RFID 태그를 인식해 잘못된 위치에 꽂혀있는 책을 사서에게 알리는‘오로스(AuRoss)’로봇을 개발했다. 우리 팀은 이와 기능적인 측면에서 차별화를 두어 지게에 책을 올려 놓으면 RFID 태그를 인식하여, 도서관 내를 움직이며 자동으로 책을 올바른 위치에 꽂아 넣는 ‘자동 책 수레 로봇’을 개발하고자 하였다.

## 과제의 해결방안 및 수행과정

보통의 도서관, 그리고 본 프로젝트의 작업수행환경인 도서관 모형은 앞뒤로 책을 꽂을 수 있는 직육면체 형태의 책장이 격자로 줄지어 있는 구조다. 때문에 프로젝트를 위해 격자구조를 움직이는 데 특화된 로봇이 필요했다. 따라서 두 개의 옆 바퀴, 하나의 앞바퀴와 하나의 뒷바퀴가 있는 로봇을 만들었다. 몸체 중앙에 위치한 두 옆 바퀴 각각에 서로 다른 모터로 동력을 주어 제자리 회전을 용이하게 만들어 로봇이 격자점에 멈춰 쉽게 직각으로 방향을 바꿀 수 있다.

## 과제의 내용

본 수레는 책을 꽂는 단순 노동을 로봇을 통해 자동화하고자 시도한 좋은 선례가 될 것이다. AuRoss가 대체한 시스템 중 기존에 도서관 전체 책장에 다수의 RFID 센서를 부착하는 방법이 있었는데, 이는 비용 측면에서 AuRoss를 사용하는 것 보다 훨씬 비효율적이었다. 본 프로젝트에서 만든 자동 책 수레 로봇 또한 기존 설계된 도서관에 라인을 설치하고 수레를 투입하는 비용만 들 뿐이고, 책장에 컨베이어 벨트를 설치하는 등 도서관의 전체적인 설비를 바꿀 필요가 없어 경제적 측면에서 효율적이다.

## 기대효과 및 활용 방안

도서관에서 책을 직접 정리하는 단순 노동을 줄일 수 있고, 도서관이 문을 닫은 후에도 자동으로 책을 정리할 수 있으므로 도서관 사용 가능 시간에는 책 정리 외 업무에 인력의 비중을 늘릴 수 있다. 본 프로젝트에서 만든 자동 책 수레 로봇은 기존 설계된 도서관에 라인을 설치하고 수레를 투입하는 비용만 들 뿐이고, 도서관의 전체적인 설비를 바꿀 필요가 없어 경제적 측면에서 효율적이다. 현재 개발된 로봇은 단순화된 도서관 모형에서만 과제를 수행할 수 있다. 연간 도서 대출 횟수라는 수치 이외에도, 지방의 도서관에는 항상 책을 꽂을 인력이 부족하여 도서관 봉사 자리를 흔하게 구할 수 있다. 때문에 프레임 크기와 모터의 정밀성 등 부품적 측면에서의 개선과 AuRoss와 같이 다양한 크기의 책을 인식할 수 있도록 소프트웨어 측면에서의 개선이 이루어지면 충분한 시장성이 있다고 판단된다. 더하여 과학상자로 개발된 현재 로봇의 프레임을 3D프린터 또는 레이저커팅기로 제작한 프레임으로 교체한다면 사업화가능한 시제품이 될 수 있다.

## Marine Microplastic Cleaner (2020)

- ID: microplastic-robot
- Year: 2020 · Era: 2020
- Korean title: 해양 미세 플라스틱 청소 로봇
- Tags: Creative Design Festival, Environment, Biomimicry
- Team: 박성준, 김지원, 유준석, 한수관
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=microplastic-robot

Entry text (Korean):

## 작품 내용요약

조개와 같은 어패류는 life cycle을 도는 과정에서 많은 양의 미세플라스틱이 축적한다. 이에 착안해, 뿝뿝팀은 저동력의 단순한 구동법을 통해 작동하는 생체모방로봇을 개발, 연구해봄으로써 미세플라스틱을 수거하는 창의적인 로봇 플랫폼을 제시해 보았다. 조개껍질의 유체역학적 특성을 고려한 로봇의 틀을 3D프린터를 활용해 제작한 후, 물을 빨아들였다 분사하는 조개의 독특한 수영방식을 구현하기 위해 모터를 이용한 이완-수축 구조를 구현하였다. 또한 Ultrasonic sensor을 이용해 주변 구조를 파악하여 이를 이용할 수 있도록 만들었다. 주변 환경에 대한 추가적인 정보 수집을 통해 더욱 효율적인 미세플라스틱 수거를 할 수 있을 뿐만 아니라, 수거 외에도 수중 및 수면에서의 다양한 업무를 수행하도록 할 수 있을 것이라 기대할 수 있다.

이러한 저동력 생체모방로봇을 통해, 해양생태계에 영향을 주지 않으면서 동시에 미세플라스틱을 효율적으로 수거할 수 있을 것이다. 또한 여러 개의 로봇을 동시에 사용하고 서로 간의 네트워크를 구축함으로써 정보를 얻어 효율성을 높이고, 추가효과를 기대할 수 있다.

## 과제의 목적, 개발동기 및 필요성

이에 따라, 본 팀은 저동력의 단순한 구동법을 통해 작동하는 로봇의 형태를 개발, 연구해봄으로써, 미세플라스틱 수거 외에도 수중 및 수면에서의 다양한 임무들을 수행하도록 할 수 있는 기본적인 로봇 플랫폼을 제시한다.

## 과제의 해결방안 및 수행과정

우선 생물 조개(scallop)의 운동 방식을 연구했다. 조개는 입을 벌려 많은 양의 물을 빨아들인 다음 입을 닫아 그 물을 뒤쪽으로 방출하는 방식으로 추진력을 얻어 수중에서 앞으로 나아간다. 이는 헤엄 원리가 매우 간단하여 제작의 편리성, 제품의 소형화 가능성, 다양한 환경에서의 활용 등의 측면에서 수중로봇에 적용될 경우 이점을 갖는다.

조개 모방 로봇의 제작에 앞서 필요한 부품인 모터, 아두이노 보드, 입을 여닫을 축, 전지 등을 준비하고, 그에 맞게 3D 설계로 조개의 몸체를 디자인했다. 축을 이루는 부품과 몸체를 3D 프린터를 이용해 출력하였는데, 특히 몸체의 경우 ABS 소재를 사용하여 비교적 큰 부피에도 불구하고 낮은 무게를 유지하도록 했다. 몸체를 소형화하기 위해 아두이노 나노 보드를 사용했고, 수중에서 작동 시 오류 발생 가능성을 최소화하기 위해 코드는 최대한 간단하게 작성하였다.

## 과제의 내용

이를 정리하면, 본 로봇의 구성은 두 개의 껍데기, 모터와 크랭크축, 전방의 막, 아두이노 나노, 그리고 센서 및 전원장치로 이루어진다. 이때, 아두이노 나노는 그 크기가 작으며 코딩이 쉽고, 전원 또한, 가격이 비싸지 않은 1.5V를 여러 개 직렬연결하여 12V의 전압을 발생시키는 방식을 택하였다. 그리고 센서의 경우, 초음파 센서를 통해 전방에 물체가 있음을 확인할 수 있는 용도로 사용하였다.

로봇의 기능성을 확인하기 위해 영상을 촬영하며 로봇의 기동성을 관찰한 결과, 한 번 입을 여닫을 때, 대략 5cm 앞으로 이동하였으며, 10cm/s의 속도로 이동함을 확인할 수 있었다. 이러한 수치는 본 팀의 로봇이 간단한 부품으로 상당히 유의미한 기동성을 만들어냈음을 의미하는 것으로 보인다.

## 기대효과 및 활용 방안

현재 미세플라스틱 문제를 해결하는 방법으로는 MBR이나 전기응고법이 있으나, 낮은 효율성이나 환경오염 문제 등의 단점이 존재한다. 반면에, 조개 로봇을 이용한다면 다른 해양 생물에게 피해를 크게 주지 않을 것이며, 원하는 만큼 쉽게 생산 가능하여 미세플라스틱 처리 속도를 조절할 수 있다. 이때, 조개 로봇에 lidar 센서를 부착하면 주변의 미세플라스틱의 농도를 파악하여 더욱 효율적인 처리가 가능하다. 또한, 모터를 이용하는 대신 다른 소프트 재질과 공기 유입을 통한 인공근육으로 제작한다면 생산이 더 쉬워지고, 환경에 주는 악영향 또한 줄일 수 있다.

## AIR (2017)

- ID: air
- Year: 2017 · Era: 2017
- Tags: Independent research, Software
- Team: 윤종훈, 김정환, 이혜건
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=air

Entry text (Korean):

## Concept과 개발목표

### AIR 컨셉

AIR 프로젝트는 문제 추천 알고리즘을 통하여 사용자의 문제 해결 능력을 효율적으로 향상시키는 웹 서비스 개발 프로젝트이다. AIR는 사용자가 취약한 유형의 문제를 파악해 추천하고, 사용자는 AIR를 통해서 자신이 부족한 유형을 인지해 관련 문제를 공급받는다. AIR는 사용자의 실력 또한 분석하여, 실력을 키울 수 있는 수준의 문제를 끊임없이 제공한다. 즉 사용자는 AIR를 통해 취약 부분을 인지해 보충하고, 실력을 끊임없이 향상할 수 있어 시험을 신속히 효율적으로 준비할 수 있다.

### AIR 개발 이유

입시를 통해 선발된 집단에서는 개인차가 심하게 나는 경우가 많다. 예를 들어 서울대학교 1학년 기초 과학 교양에서 따라잡기 쉽지 않은 개인차가 발생하는 경우가 많다. 과학고/영재학교에서 또한 1학년 때 같은 현상이 일어나는데, 이러한 개인차를 극복하기 어려운 이유는 학생 스스로가 자신이 무엇을 모르는지 알기 어려우며, 풍부한 양질의 문제를 제공받기 힘들기 때문이다. 학업에 열정이 있는 친구들 또한 같은 이유로 고생하는 것을 보며, 이들의 독학을 돕기 위해 AIR 개발 프로젝트가 시작되었다. AIR는 일반물리학 과목을 첫 서비스 타깃으로 삼아 개발을 시작했다.

## 중점개발, 작동원리

AIR의 핵심 기능은 두 가지로, 사용자의 취약 유형을 탐색하는 기능과 추천 문제 난이도 조절 기능이다. AIR 프로젝트는 이 두 가지에 개발 중점을 두었다.

### 취약 유형 탐색

문제 해결에 사용되는 공식 혹은 개념 각각이 문제들의 특성을 정의하고, AIR의 문제 데이터 세트를 구성하는 기본 요소가 된다. AIR는 데이터베이스 속의 임의의 문제를 사용자에게 노출하며 사용자가 틀리는 문제 요소들의 가중치를 증가시키며, 가중치가 높은 요소를 포함하는 다른 문제들을 사용자에게 지속해서 노출해 취약 유형을 탐색하게 한다.

### 문제 난이도 결정

문제 풀이의 정확도를 바탕으로 사용자의 유형별 실력을 계산하게 한다. 계산된 사용자 실력을 기반으로, 문제가 추천되며 사용자는 지속해서 실력 향상에 자극이 되는 문제를 제공받을 수 있다.

## LEAM (2017)

- ID: leam
- Year: 2017 · Era: 2017
- Korean title: 인공근육 기반 경량화 외골격
- Award: Encouragement, URP (URP 장려상)
- Tags: URP, Exoskeleton, Artificial muscle
- Team: 안서기, 장현세, 임건호, 정종혁
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=leam

Entry text (Korean):

## Concept과 개발목표

LEAM 프로젝트는 인공 근육 구현을 통해 인간의 관절 운동을 보조해주는 외골격을 개발하는 프로젝트이다. “왜 일반적인 외골격들은 단단한 재질의 선형, 원형 액추에이터만을 사용할까?”, “가볍고, 유연한 액추에이터를 사용하여 외골격을 개발할 수는 없을까?”라는 질문으로 시작했다. MIT의 Open Access Articles 중 ‘Simple and strong: twisted silver painted nylon artificial muscle actuated by Joule heating’에서 구체적인 아이디어 구상에 대한 영감을 얻어 진행했다. LEAM 프로젝트의 개발 목표는 프로젝트에서 개발한 인공 근육으로 마네킹의 팔을 움직이는 것이다.

## 중점개발

LEAM의 전반적인 작동원리는 아래와 같다. EMG(Electromyography, 근전도 검사) 센서를 이용해 골격근에서 발생하는 전기신호를 읽어 들이고, 이를 MCU(Micro Controller Unit)로 전달한다. 해당 전기신호로부터 착용자의 골격근 운동 정보를 해석하고, 외골격의 인공 근육이 착용자의 운동을 보조하도록 필요한 양의 전류를 인공 근육 유닛에 흘려보낸다.

가볍고, 유연한 운동보조 외골격 개발을 위해 인공 근육 유닛은 일반적인 모터가 아닌, 인간의 근육 동작 방식을 모방하여 제작하였다. 0.25mm 지름의 나일론 실을 DC 모터를 이용하여 꼰 뒤, 전도성 도포제(은, 구리 성분)을 뿌린 다음 말려 인공 근육 유닛을 위한 기본 근육섬유를 만든다. 기본 근육섬유 두 가닥을 다시 꼬아 단위 근육섬유를 만든다. 제작된 단위 근육섬유에 적당한 전류를 흘려 열을 발생시키면, 근수축과 유사한 수축성 동작을 유도한다.

EMG 센서로부터 측정되는 전기신호를 착용자의 골격근 운동 정보로 해석하기 위해서는 전기신호와 실제 팔 동작과의 관계성을 확보해야 한다. LEAM 프로젝트팀은 EMG 센서와 엔코더를 팔, 어깨 관절 등에 부착해 관계 데이터를 수집했고, 실험적으로 EMG 센서 신호와 실제 팔 동작과의 관계성을 파악해냈다. EMG 센서와 실제 팔 동작과의 관계성을 기반으로, 제작한 인공 근육 유닛의 특성을 파악했다. 인공 근육 유닛에 흐르는 전류와 이때의 스트레인, 스트레스 관계를 마네킹의 특정 구속 조건에서 팔 관절이 보이는 움직임과 연계시켜 원활한 동작을 가능하게 했다.

## Quri (2017)

- ID: quri
- Year: 2017 · Era: 2017
- Tags: Independent research, Companion robot
- Team: 박재연, 최가람, 홍지우, 최예진
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=quri

Entry text (Korean):

## Concept과 개발목표

Quri 프로젝트는 자신만의 언어를 가진, 사람과 대화하는 AI 로봇 개발 프로젝트이다. Quri 프로젝트팀은 2017 불꽃 로드 해외여행 공모전에 지원한 바 있는데, 로봇 Quri는 ‘같이 여행 갈 여행 친구로서 로봇은 어떨까?’라는 생각에서 출발했다. Quri는 사람과의 교감, 교감 속의 이해를 보여주고자 하는 로봇이다. 자신만의 언어와 표정을 가지고 사람 곁에 있고싶어하는 로봇. 언어와 표정이 사람의 그것과는 다른 탓에, 서로 이해하기에 어려운 점이 있지만, 서로 다른 방식에서도 기꺼이 다가가고자 하는 모습을 Quri를 통해 보여주고자 했다.

## 중점 개발

이를 가능하게 하도록 Quri 프로젝트팀은 Quri가 보여줄 수 있는 Quri의 언어 구성과 Quri 표정 구현에 개발 중점을 두었다. 특히 사람과 다른 표현 방식을 가졌으나, 언어와 표정이라는 관점에서 Quri가 가지고 있는 감정 또는 생각이 사람의 입장에서도 잘 이해될 수 있어야 했다.

언어는 기본적으로 ‘큐'라는 단어를 사용한다. 해당 단어 음의 높낮이, 반복성을 조절하여, 기쁨과 슬픔, 관심요청과 지루함, 궁금함을 표출한다. ‘큐'라는 단어로 구성된 Quri 언어는 다양한 생각을 전달하기보다는 생각을 전달하기까지의 교각 역할을 한다. 구체적인 혹은 세부적인 대화 형식의 생각은 NFC와 Bluetooth auto pairing을 통해 설치 과정이 필요 없는 Google instant app를 실행시키는 형태로 전달되는데, 사용자가 큐리의 몸체에 android 휴대폰을 가까이 가져가면, 휴대폰에 Quri 통역기가 열려, Quri의 메시지를 알 수 있다.

Quri를 구동하는 소프트웨어 플랫폼으로는 Raspberry pi 3을 사용하고 있으며, 표정을 표현하는 LED Strip은 아두이노로 제어되고 있다. 상부에 탑재된 카메라를 활용한 영상인식을 통해 사람 유무의 여부와 위치를 파악한다.

## Scout (2017)

- ID: scout
- Year: 2017 · Era: 2017
- Tags: First-year project, Wall climbing
- Team: 김수인, 박경록, 이석원
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=scout

Entry text (Korean):

## Concept과 개발목표

Scout 프로젝트는 벽면과 바닥에서 모두 기동 가능한 로봇을 구현하는 프로젝트이다. 일반적으로 평면 바닥만을 움직일 수 있는 사륜구동 로봇을 평면에서 벗어나 높은 곳도 쉽게 올라갈 수 있는 로봇을 구현하고자 했고, 프로펠러로 부양시켜 이동하는 호버크라프트 아이디어의 역발상으로 Scout 프로젝트가 시작되었다. 지형지물을 활용하여 확보하는 빠른 기동성과 에너지 효율을 잡는 것이 개발 목표이다.

## 중점 개발

Scout는 중심부에는 축의 방향이 평면과 수직인 모터가 장착되어 있다. 수직 모터가 프로펠러를 작동시켜 로봇과 벽면 사이의 공간을 저기압으로 만들어, 기동 바퀴와 접촉면의 마찰력을 증대시키는 역할을 한다. 증대된 마찰력으로 인해 로봇은 벽면에 부착될 수 있게 된다. 이후 2개의 바퀴를 이용해 벽면을 타고 기동할 수 있도록 하였다. 중심부 수직 모터는 BLDC 모터를 사용했으며, 분당 회전수(RPM)는 3000RPM을 상회한다.

## Two-Wheeled Self Balancing Robot (2017)

- ID: two-wheeled
- Year: 2017 · Era: 2017
- Tags: First-year project, Control
- Team: 신지원, 장서윤, 고영훈
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=two-wheeled

Entry text (Korean):

## Concept과 개발목표

본 프로젝트는 스스로 균형을 잡는 소형군용수송로봇을 제작하는 프로젝트이다. 1인 이동수단인 Segway에서 착안해 소형군용수송로봇의 하드웨어 형태가 two - wheeled self balancing robot이 되었는데, 이는 Segway의 2바퀴 기동성이 스스로 균형을 잘 잡는다면, 제한된 좁은 공간에서도 무인 소형 수송 로봇은 원활히 기동할 수 있기 때문이다. 로봇을 밀거나 기울여 제어 시스템에 방해를 일으켜도 곧잘 다시 균형을 잡는 로봇 구현이 개발 목표이다.

## 중점 개발

two-wheeled self-balancing robot의 구동부는 2개의 DC 모터로 구성되어 있고, 각각의 모터의 PWM 제어를 통해 균형을 유지한다. 제어 시스템의 구현을 위해서 본 프로젝트 팀은 PID 제어방식을 로봇 시스템 제어에 적용하였다. 로봇에 장착된 자이로센서와 가속도 센서로부터 가속 상태, tilt 값을 분석하고, 각 바퀴의 장착된 DC 모터에 입력될 PWM 값을 계산하여 시스템 제어가 이루어지도록 하였다.

제자리에서 정지한 상태로 스스로 균형을 잡는 것뿐만이 아닌, 실제 Segway처럼 이동할 때에도 제어할 수 있다. 이러한 제어 성능을 기반으로, Bluetooth 컨트롤러를 도입해 무선 기동을 가능하게 하였다.

## Screw-Propelled Robot (2017)

- ID: screw-robot
- Year: 2017 · Era: 2017
- Korean title: 나선지렁이
- Tags: URP, Exploration robot
- Team: 국도관, 윤경탁, 홍지우
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=screw-robot

Entry text (Korean):

## Concept과 개발목표

나선지렁이 프로젝트는 장소나 구동방식으로 인한 제약을 최소화 할 수 있는 ‘나선’ 형태의 운동으로 기동하는 로봇을 제작하는 프로젝트이다. 기존에 사족 보행 로봇은 좁은 곳을 통과하기에 적합하지 않고, 트레일러나 바퀴는 지형에 대한 의존성이 매우 높다. 그러나 나선(Screw-Propelled Drive)은 지상에서는 좁은 곳을 몸을 비틀 듯 통과할 수 있으며, 장소를 가리지 않고 회전이라는 단 하나의 운동으로 통과 할 수있다. 이러한 이점을 탐사로봇에 적용한 것이다. 본 프로젝트팀의 목표는 Screw-Propelled Drive를 Macroscopic Scale로 제작하여 흙, 모래, 진흙, 돌무더기 사이 등 다양한 지형에서의 효율성을 확인하고 발전시키는 데에 있다.

## 중점개발

나선지렁이 프로젝트는 나선 구동 방식을 실제 적용하는 것에 중점을 두었다. 구동 방식을 두가지로 나눠 중점 개발했다. 직렬 형태의 스크류 구동방식의 로봇을 전진시키는 방법은 나사선에 의한 마찰이다. 나사 선에 의해 발생하는 마찰력은 나사 선에 대해 나란한 방향으로 발생한다. 첫 번째로 구상한 구동 방식은 screw-propelled cylinder을 이용하여 로봇이 전후방향 혹은 좌우방향으로 움직일 수 있도록 하는 것이다.

두 번째로 구상한 구동 방식은 screw-propelled cylinder 내부에 axial angular momentum counter cylinder를 넣어 series screw-propelled robot이 axial direction 혹은 rolling direction로 움직일 수 있도록 하는 것이다. 외부 모듈에 들어가는 나선의 기울기에 따라 마찰의 정도 및 로봇의 길이, x축 병진운동의 크기 값이 결정된다. 이에 실제 마찰계수를 통한 계산을 통해 회전 속도에 따른 병진운동 정도, 로봇에 적합한 길이의 수식을 구했으며, 성공적으로 수행한 이후에는 추가적으로 영상처리 및 실질적인 임무 수행과 관련된 회로 및 구조물을 추가할 예정이다.

Screw-Propelled Cylinder는 내부에 Axial Angular Momentum Counter Cylinder가 장착되어 스크류로 인한 각운동량을 상쇄시키는 역할을 한다. 좁은 공간, 흙, 모래, 돌무더기 등 다양한 지역에서 전, 후진 기동이 가능하다.

## Copy Me (2017)

- ID: copy-me
- Year: 2017 · Era: 2017
- Korean title: 날 따라해봐요
- Award: Encouragement, Creative Design Festival (창의설계축전 장려상)
- Tags: First-year project, Creative Design Festival, Robot arm
- Team: 임건호, 김창현, 김형주, 안형서
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=copy-me

Entry text (Korean):

## Concept과 개발목표

‘날 따라 해봐요 이렇게' 프로젝트는 사람의 복잡한 팔 동작을 모사하여, 동일한 동작을 수행해낼 수 있는 로봇 팔을 개발하는 프로젝트이다. 사용자의 신체에 부가적인 장치가 달려있지 않은 상태에서 동작을 인식하고, 제어를 통해 사용자의 모션을 안정적이고 동일한 동작으로 수행을 해내는 것을 개발 목표로 하였다. ‘날 따라 해봐요 이렇게' 프로젝트팀이 구현 목표로 잡은 팔 동작 수준은 로봇팔이 사람에게 밥을 떠먹여 줄 수 있는 수준과 탁구를 하는 수준이며, 실질적으로 인간의 일상을 그대로 모사할 수 있는 로봇 팔 개발이 최종 목표이다.

## 중점개발

사용자의 신체에 부가 장치가 달려 있지 않기 위해 본 프로젝트에서는 Leap Motion 컨트롤러를 사용하여 사용자 손바닥의 위치, 배향을 입력받는다. 이렇게 입력받은 값들은 로봇팔을 구성하는 각각의 구동 모터에 필요한 구동 각도로 계산되어 동작한다. 개발 목표인 정확한 동일 동작 수행을 구현하기 위해, ‘날 따라 해봐요 이렇게' 프로젝트팀은 로봇 팔 제어에 개발 중점을 두었다.

## 간략한 설계 설명

이 작품은 임베디드 환경과 PC 환경으로 구성되어 있다. PC 환경은 윈도에서 JAVA 앱을 개발했고, 해당 앱을 개발하기 위한 라이브러리로 립모션 관련 라이브러리, Inverse Kinematics를 위해 Caliko 라이브러리, 임베디드 환경과 시리얼 통신을 위해 rxtx 라이브러리를 사용하였다. 임베디드 환경은 HAL 라이브러리를 사용해서 EWARM에서 개발했다.

## 재료 구성

작품은 크게 로봇을 움직일 구동부, 구동부 고정대(Stage), 로봇 팔 링크 부분으로 구성되어 있다. 구동부는 Geared Stepper Motor 1개와 Analog Servo Motor 7개를 통해 동작하며, 가장 강력한 토크가 필요한 구동부 하단에 Stepper Motor를 사용하였다. 구동부 고정대(Stage)는 아크릴로 만든 상자와 알루미늄 프로파일을 사용하였고, 로봇 팔 링크는 규격 20의 PVC 파이프를 사용하였다. 링크 간 PVC 파이프를 연결하는 관절 구조에는 3D프린터 출력물과 과학상자 부품을 활용하였다.

## 개선 사항

로봇의 구동부를 지지하는 구동부 고정대로서 아크릴을 대체재가 필요하다. 아크릴의 깨지는 특성으로 인해 가공성과 강도가 좋지 못했기 때문이다. 본 팀은 이와 유사한 로봇 설계에 대해서 아크릴 대체재로 mc 나일론과 같이 깨지지 않고, 강성이 좋은 엔지니어링 플라스틱 사용을 권장한다. Leap motion Controller에서 받아 오는 데이터의 경우 노이즈가 있어 Low-Pass Filter 적용이 필요하다. 가장 아랫단에 위치한 구동 회전축은 로봇의 하중이 집중되어 설계상 안정적이지 못하나 동작했다. 다만 조립이 어려워 다른 구조가 필요해 보인다. 링크 활용으로서 PVC의 특성은 활용성이 좋은 편이었다.

## mOm (2017)

- ID: mapangi
- Year: 2017 · Era: 2017
- Korean title: 마팡이
- Tags: Independent research, Machine learning
- Team: 김정환, 김정훈, 신호원
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=mapangi

Entry text (Korean):

## Concept과 개발목표

본 프로젝트는 머신러닝을 통한 모션 인식을 기반으로 다양한 명령을 인식하는 컨트롤러의 제작을 목표로 한다. 본 컨트롤러는 각 명령에 대응하는 신호를 적외선 통신을 이용하여 개별 주변기기에 명령을 보낸다.

컨트롤러를 휘두르는 행동에 모션인식을 적용하면 다양한 신호로 사용할 수 있다는 것에 착안하여 해리포터의 마법지팡이 형태로 모델링 하였다. 이번 프로젝트의 목표는 이 단일 컨트롤러를 이용하여 여러 주변 기기들을 컨트롤하는 것이다.

## 중점개발

본 컨트롤러의 움직임을 파악하기 위하여 가속도와 자이로센서를 사용한다(MPU 6050). 이 센서들을 통해 얻어진 데이터를 이용해 사용자의 모션을 분류하기 위해는 Deep Neural Network가 사용된다. 인공신경망을 이용하여 모션을 실시간으로 분류에 소형 마이크로 프로세서를 사용하기에는 연산량이 부족하여 센서로부터 받아들인 데이터를 블루투스 통신을 이용해 컴퓨터로 전송한다. 컴퓨터에서는 전송받은 데이터를 CNN(Convolutional Neural Network)과 LSTM(Long Short Term Memory)에 통과시켜 각 모션들을 분류한다.

본 프로젝트의 시연을 위하여 컨트롤러의 신호에 반응할 주변기기 또한 제작하였다. 다양한 명령을 인식함을 보여주기 위하여 다수의 led 전구를 배치하였으며, 다양한 기기에 사용될 수 있음을 보이기 위하여 선풍기와 같은 실제 기기의 모형을 제작하였다.

## Self-Driving Car (2017)

- ID: self-driving-car
- Year: 2017 · Era: 2017
- Korean title: 무인 자율 주행 자동차
- Tags: Independent research, Autonomous driving
- Team: 유용재, 권대희, 김지강, 정찬영, 강동혁
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=self-driving-car

Entry text (Korean):

자율주행시스템을 탑재한 무인 모형 자동차

infinion사의 TC-237가 MCU로 사용되었으며, 장애물 인식을 위한 적외선 센서, 작동과 제어를 위한 DC 모터와 엔코더로 구성되어 있다. 장애물 회피와 경로 추정 및 인식 알고리즘을 개발하였고, 이를 이용하여 자율 주행이 가능하다. 사용자 설정에 따라 경로를 지정할 수도 있으며, 현재는 후속 개발로 GPS를 이용한 길찾기 기능을 개발하고 있다.

## Walk (2017)

- ID: walk
- Year: 2017 · Era: 2017
- Korean title: 산책
- Tags: Independent research, Software, Music
- Team: 유용재, 박재연, 최가람
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=walk

Entry text (Korean):

## Concept과 개발 목표

엠티 후발대 프로젝트는 촬영하는 장소의 분위기와 어울리는 음악을 실시간으로 생성해내는 소프트웨어 개발 프로젝트이다. 멜로디와 화음의 조화, 음악의 생성, 변주, 반복을 만들어내며, 완성도를 갖춘 실시간 음악 생성과, 이를 위한 실시간 영상처리(비전처리), 지역 정보와의 연동 기능을 리소스가 제한된 모바일 장치에서 구현하고자 했다.

## 중점 개발

엠티 후발대 소프트웨어는 iOS 운영체제 위에서 돌아가는 application 형태로 제작되었다. 실시간 음악생성을 위해서 엠티 후발대 프로젝트 주요 개발 사항은 음악의 실시간 생성이다.

영상인식의 경우 최적화 및 빠른 구현을 위해 openCV의 function과 type을 적극 활용하였으며, 영상인식 결과물로서 출력되는 것은 중앙 픽셀 값과, 영상 프레임 버퍼 1장당 이미지의 단순도(혹은 복잡도, 엔트로피), k-means Clustering 을 통해 6개의 색상으로 버퍼의 단순화, 단순화된 버퍼에서 계산해낸 주요 색상 종류 6가지 값들과 해당 색상 값이 버퍼를 차지하는 비율이 있다.

이러한 결과물과 실시간 시각, 위치 정보를 통해 영상을 찍는 장소의 분위기 및 영상에서 느낄 수 있는 감정을 추정하여, 음악의 초기 설정값인 음조, 음역대, 템포, 박자, 셈여림 등을 결정한다. 이후 실시간으로 들어오는 프레임의 정보와 화성학의 기본 규칙에 의거하여 화성부와 선율부를 생성한다.

이를 기반으로 지도에서 해당 장소에 음악을 매칭시켜, 장소별 음악을 생성하고, 이를 사용자들로 하여금 공유하도록 하였다.

## Useless But Cute (2017)

- ID: useless-but-cute
- Year: 2017 · Era: 2017
- Korean title: 쓸데없지만 귀여워
- Tags: First-year project, Interaction
- Team: 장현세, 이승연
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=useless-but-cute

Entry text (Korean):

## Concept과 개발목표

“쓸데없지만 귀여워..!”프로젝트는 ‘The most useless machine ever’라는 로봇에서 영감을 받아 제작되었다. 간단하지만 동작을 하는 로봇이 컨셉이며, 로봇이 어떠한 일을 한다는 목적성을 가졌기 보단, 단순히 재미를 위한 로봇으로, 로봇과의 상호작용, 교감하는 듯한 느낌을 구현하는 로봇이다.

## 중점 개발, 작동원리

“쓸데없지만 귀여워..!” 로봇은 토글 스위치가 켜질 때, 스스로 스위치를 끄는 동작을 기본으로 한다. IR센서를 이용하여, 스위치에 접근하는 손을 확률적으로 피하고, 주어진 상황에 맞춰 도트매트릭스를 통해 표정을 표현할 수 있다. 로봇과의 상호작용, 교감하는 듯한 느낌을 구현하기 위해, “쓸데없지만 귀여워..!” 프로젝트 팀은 도트매트릭스 모듈을 이용한 전면 감정표현 구현을 개발 중점으로 삼았다. 하드웨어 제어를 위해 Arduino uno가 사용되었고, 도트매트릭스, IR 센서, 2개의 서보모터와 2개의 DC 모터 및 모터 드라이버 모듈로 구성되어 있다.

## Unicycle Robot (2017)

- ID: unicycle
- Year: 2017 · Era: 2017
- Korean title: 외발자전거
- Tags: First-year project, Control
- Team: 서태우, 이용희, 최재우, 문영민
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=unicycle

Entry text (Korean):

## Concept과 개발목표

Boston Dynamics에서 만든 Handle이라는 로봇은 고도의 제어공학을 통해 주행, 점프, 물건 들기 등의 다양한 기능을 소수의 모터만으로 수행한다. 이를 통해 우리는 제어공학이 매우 독특하고 효율적인 로봇을 만들 수 있는 잠재력을 가졌다는 것을 알게 되었고, 이에 영감을 받아 외발자전거 로봇 프로젝트를 시작하게 되었다. 외발자전거 로봇 균형 잡기 프로젝트는 자이로 센서 및 가속도 센서를 이용하여 스스로 균형을 잡는 외발자전거 형태의 로봇을 제작하는 프로젝트이다.

## 중점 개발, 작동원리

외발자전거 로봇은 Arduino UNO와 3축 자이로 센서, 서보모터 2개로 구성되어 있으며, 개발 중점은 로봇의 자세제어에 두었다. 본 프로젝트의 작동원리는 아래와 같다.

Roll 방향은 로봇의 위쪽에 있는 반작용 휠을 이용한다. 로봇이 왼쪽으로 기울면 반작용 휠을 반시계방향으로 회전시켜 상쇄하고, 로봇이 오른쪽으로 기울면 반작용 휠을 시계 방향으로 회전시켜 상쇄시키는 원리이다.

Pitch 방향은 로봇 아래쪽의 구동 바퀴를 이용해 제어한다. 로봇이 앞쪽으로 기울면 로봇이 전진하도록 하는 방향으로 로봇의 구동 바퀴를 회전시키며, 그 결과 로봇은 다시 일어서게 되고 로봇은 약간 전진해 있게 된다. 이에 반대로 로봇이 뒤쪽으로 기울면 로봇이 후진하도록 하는 방향으로 로봇의 구동 바퀴를 회전시키면 로봇은 다시 일어서게 되고 로봇은 약간 후진해 있게 된다.

이와 같이 Roll 방향 제어와 Pitch 방향 제어가 따로따로 이루어질 수 있다. 전진하려면 로봇을 앞으로 약간 기울인 채로 그 기운 각도를 유지한다. 후진하려면 로봇을 뒤로 약간 기울인 채로 그 기운 각도를 유지하도록 개발하였다.

## Sense of Balance (2017)

- ID: balance
- Year: 2017 · Era: 2017
- Korean title: 평형감각
- Tags: Solo project, Control
- Team: 이석준
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=balance

Entry text (Korean):

## Concept과 개발목표

본 프로젝트는 Reaction Wheel과 각 운동량 보존에 의한 회전을 시스템 제어 방법으로서 지상 로봇에 적용해본 프로젝트이다. KAIST 항공우주공학과의 인공위성 랩에서 인공위성의 자세를 제어하는 방법으로 Reaction Wheel을 사용한다는 점에서 영감을 받아 시작했다. 자체 제작한 BLDC 모터 드라이버로 안정적인 시스템 제어를 구현에 성공하는 것이 개발 목표이다.

## 중점 개발

Reaction Wheel을 이용한 동적 균형 유지 시스템 제어를 적용할 로봇의 형태는 Inverted Pendulum 형태로 구성된다. BLDC 모터에 충분한 질량의 휠을 구성하고, 직접 제작한 모터드라이버를 통해 RPM 기준으로 제어한다. Pendulum에는 자이로 센서가 장착되어 있는데, 해당 센서로부터 현재 시스템이 기울어진 정도를 알 수 있으며, 모터드라이버는 위 정보를 바탕으로 Reaction Wheel을 회전시켜 시스템을 제어한다.

## Pygmalion (2017)

- ID: pygmalion
- Year: 2017 · Era: 2017
- Korean title: 피그말리온
- Award: Honourable Mention, Creative Design Festival (창의설계축전 가작)
- Tags: URP, Creative Design Festival, Cultural heritage restoration
- Team: 권창영, 박성현, 이건준, 이혜건
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=pygmalion

Entry text (Korean):

## Concept과 개발목표

그리스 로마 신화에는 조각가가 자신이 만든 조각상과 사랑에 빠지는 이야기가 나온다. 조각가의 이름은 피그말리온으로, 피그말리온 프로젝트는 이 이야기로부터 시작하였다. 피그말리온 프로젝트는 3D 디스플레이로 시각화된, 사랑스러운 AI를 제작하는 프로젝트였으나, 모종의 이유로 컨셉이 변경되어 3D 디스플레이를 이용한 문화재 복원 프로젝트가 되었다. 피그말리온 프로젝트팀은 3D 디스플레이 구현과 3D 디스플레이상에 놓인 문화재를 자유롭게 움직이고 배치할 수 있는 인터페이스 구현을 개발목표로 하고 있다.

## 중점 개발

피그말리온 프로젝트의 작품은 3D 디스플레이와 3D 디스플레이에 놓인 객체를 조작할 인터페이스로 이루어진다. 3D 디스플레이는 <Rendering for an Interactive 360? Light Field Display> 논문을 바탕으로 제작되었다. 3D 디스플레이의 원리는 프로젝터를 고속으로 회전하는 거울에 투영시킬 때, 투사된 이미지가 전 방향으로 반사되면서 관찰자의 위치와 상관없이 해당 이미지를 살펴볼 수 있는 원리이다. 즉 거울의 회전각에 따라 다른 이미지를 투사시키면서, 관찰자의 위치에 따라 다른 이미지를 보여줘 입체감을 부여하는 방식이다.

거울에 투사되는 객체는 STL 포맷의 파일을 출력시킨 결과물이다. STL 파일로부터 입력받은 3차원 물체는 Polygon들로 구성되어 있으며, Polygon 각각의 꼭짓점 좌표를 거울의 회전각에 맞게 투영시킨다. 디스플레이와 사람과의 상호작용에서 사람의 동작은 Leap motion으로 입력받는데, 이때 Leap motion은 사용자의 손바닥 위치와 배향을 입력받는다. 입력된 손바닥 위치와 배향을 기준으로 변위 좌표를 만들어 Polygon 꼭짓점 좌표가 변환되고, 변환된 이미지가 프로젝터로 스트리밍되어 상호작용이 이루어지게 된다.

## Alpha-D (2016)

- ID: alpha-d
- Year: 2016 · Era: 2016
- Award: Encouragement, URP (URP 장려상)
- Tags: URP, Machine learning, Drone
- Team: 정재영, 장준영, 김용재, 권창영, 정찬영
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=alpha-d

Entry text (Korean):

## Concept과 개발목표

Alpha-D 프로젝트는 머신러닝을 이용하여 쿼드콥터 제어를 연구하는 프로젝트이다. 1997년
머신러닝의 방법론과 이론적 기반이 제안된 후로부터 근 20년간 패턴 인식, 얼굴 및 대상 인식 등
많은 분야에서 활용되어왔다. 그러나 아직까지도 머신러닝은 이미지, 텍스트 인식과 같이 구조화되기
쉬운 데이터들에 한해서 주로 사용되어 왔다. 물리적 현상 및 실제 제어와 같이 구조화되기 어려운
데이터들에 대해서는 그다지 적용되어 오지 못하고 있었다. Alpha-D 프로젝트 팀은 쉽게 구조화시키기
어려운 데이터들인 물리적 제어에 머신러닝을 적용하고자 했다. 머신러닝을 적용한 실제 물리적 제어
대상으로는 쿼드콥터로 선정해 연구를 진행했다. 이는 쿼드콥터가 아직까지도 제어 최적화에 대한
이슈를 가지고 있기 때문이다. 쿼드콥터의 경우 현재 Extended Kalman Filter를 이용한 PID 제어를
활용해 주로 제어를 해내고 있지만, PID 계수를 경험적인 데이터에 의존하거나, suboptimal한
알고리즘을 사용하였기 때문에 현재까지 최적화된 제어가 이루어지지 않고 있다. 쿼드콥터 특성상
하중이 변하거나, 프로펠러 출력이 불안정해지는 경우가 있는데, 이와 같은 불안정 비행에서의 PID
제어는 일반적인 제어보다 더욱 섬세한 제어가 필요한 상황이다. 이를 해결할 방법으로, Alpha-D 팀은
다량의 Test Set을 활용한 머신러닝을 통해 쿼드콥터 제어를 최적화하고자 한다.

## 중점개발

머신러닝을 통한 쿼드콥터 제어를 최적화에 관하여 Alpha-D 프로젝트는 네가지 개발 중점에
머신러닝을 적용하였다. 첫째는 공중 정지 상태에서의 PID 계수 도출, 둘째는 임의의 무게 부하시 정상
비행이 가능한 알고리즘 개발, 셋째는 추락 상황 시 안정 비행 구현, 넷째는 실제 기동을 위한
Path-Planning 구현이다.

### 2.1 공중 정지 상태에서의 PID 계수 도출

쿼드콥터 프로펠러와 모터 특성상 각 날개 추력이 미세하게나마 다르다. 따라서 쿼드콥터가 실제로는
공중 정지 상태를 유지하지 못하고, 미끄러지듯이 조금씩 이동하는 현상이 발생하는데, 이를
해결하고자 하였다. Reinforcement learning을 이용하여 쿼드콥터가 스스로 공중정지상태를
유지하도록 PID 계수 설정을 구현하였다.

### 2.2 임의의 무게 부하시 정상 비행이 가능한 알고리즘 개발

물체를 운반해야하는 쿼드콥터의 경우, 물체의 무게는 쿼드콥터 제어에 상당한 영향을 끼치는 변수가
된다. 이를 해결하기 위하여 임의의 무게가 쿼드콥터에 부하로 작용시에도, 정상비행할 수 있는
알고리즘을 구축하고자 하였으며, 이를 구현하기 위해 유전 알고리즘을 사용하였다. 유전 알고리즘은
생물이 진화해가는 과정을 모방한 알고리즘이다. 해결하고자 하는 문제에 대한 가능한 해들을 정해진
형태의 자료구조로 표현하고, 이를 점차적으로 변형하여 Global solution에 가까운 해를 구하는
방식이다. ROS(Robot Operating system) gazebo simulator를 활용하여 시뮬레이션을 진행했고,
쿼드콥터에게 임의의 부하를 주어 진화, 변형, 돌연변이 시킴에 따라 최적의 PID 계수를 결정하였다.

### 2.3 추락 상황시 안정 비행 구현

쿼드콥터의 각 프로펠러 모터 출력 간의 지나친 불균형이 발생하더라도 안정 비행을 가능하도록 하였다.
Madwick의 Quaternion filter fusion 알고리즘을 이용하여 자세추정을 구현하였다. 이후 쿼드콥터
4개의 날개 중 한 개의 날개의 크기를 달리하여 추락 상황을 시뮬레이션 하였다.
CNN(Convolutional Neural Network)를 적용하여 머신러닝하였고, 실제 상황에서는 미리 수집된
데이터를 바탕으로 PID 계수를 결정하도록 하였다.

### 2.4 Path-Planning 구현

이미 만들어진 Trajectory library에서 경로를 선택하여 목적지까지 이동하도록 했고, 이를 통해
실시간 연산량을 최소로 줄일 수 있었다. Library에 있는 경로 중 적합한 경로를 선택하기 위해
reinforcement learning을 이용했다. 차후 path 형성을 구현하기 위한 전 단계로 카메라 영상처리
기술을 활용했다. PTAM(Parallel Tracking and Mapping) 알고리즘을 이용하여 depth data를 추출하는
알고리즘을 머신러닝을 이용해 구현하였다. 비전처리에서 외곽선을 추출하기 위해서는 적합한
Threshold 값이 필요한데, 이를 supervised learning을 통해 가장 적합한 값을 설정했다.

## ATLAS (revival) (2016)

- ID: atlas-2016
- Year: 2016 · Era: 2016
- Tags: URP, Disaster rescue
- Team: 박성현, 이건준, 이규원, 지경준
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=atlas-2016

Entry text (Korean):

## Concept과 개발목표

2015년. 네팔에서 일어난 대지진으로 많은 난민이 발생하였다. 특히 재난 후 건물에 갇힌 사람들,
재난 수습에 있어서 인력적으로 많은 제한이 있었다. 재난 피해자들을 위해 무엇을 할 수 있을까
고민했고, 이번 ATLAS 부활 프로젝트는 재난 상황에서 사람을 구조할 수 있으며, 재난 상황을
원격으로 모니터링할 수 있는 로봇을 만들고자 하였다. 항공모함 컨셉을 채용해 ATLAS 본함 내부에
작은 모듈 로봇들을 수용되고, ATLAS 본함이 다니기 어려운 험지에서는 모듈로봇들이 활동할 수 있는
시스템 구축을 개발목표로 하였다.

## 중점개발

이와 같은 개발목표를 구현하기 위해 ATLAS 프로젝트는 두가지 개발중점을 두었는데, 첫째는
재난상황에서도 운용이 가능한 안정적인 기계적 설계, 둘째는 실시간 모니터링을 위한 모듈로부터의
비디오 스트리밍 구축이다.

### 2.1 재난상황에서도 운용이 가능한 안정적인 기계적 설계

재난 상황에서도 ATLAS 본함은 내부에 작은 모듈 로봇을 수용하고 이동할 수 있어야 한다. 이를
가능하기 위해 ATLAS 본함은 3mm 두께의 철판으로 설계되었으며, 기존 ATLAS 로봇의 구동부를
활용하여 무한궤도 구동성을 그대로 살렸다. 과거 ATLAS에 비해 늘어난 전자장비 및 회로 부분을
외부환경으로부터 보호하기 위해 본체 내부를 외부와 밀폐되도록 설계하였다. 기존 설계파일이 모두
소실되어있었으나, 기존 구동부의 홀을 재사용하기 위하여 구동부 파트를 리버스 엔지니어링을
진행했고 이에 맞춰 상부 플레이트를 설계하였다. 로봇의 안정성을 더하기 위해 철제 프레임으로
설계 후 로봇의 취약지점 및 모서리 부분의 스트레스 집중도를 계산했고, 이에 맞추어 본체 상부
결합각도를 재설정하였다. 차후 ATLAS 본함 구조의 기본적인 모델링이 끝난 후, 후속 연구로 방진,
방수 및 내열 설계가 진행될 예정이며, 재난로봇으로서의 범용성을 넓히기 위한 작업을 진행할
계획이다.

### 2.2 실시간 모니터링을 위한 모듈로부터의 비디오 스트리밍 구축

모듈에 장착된 컨트롤러와 웹캠을 활용하여 ATLAS 본함이 재난상황을 모듈로봇으로부터 실시간으로
받고, 이를 웹 서버를 통해 ATLAS 본함이 수집한 비디오를 실시간으로 스트리밍하는 구조를 구축했다.
현재 웹서버와 ATLAS 본함이 통신하는 통신수단으로는 4G LTE 모듈을 활용해 구현했고, 모듈의
컨트롤러와 웹캠이 ATLAS 본함과 통신하는 통신수단으로는 Wi-Fi를 사용해 구현할 예정이다. 모듈
로봇들에게 영상 스트리밍이 가능한 카메라를 연결할 예정이며, 차후 연구에는 최대 4개의 비디오
영상을 스트리밍할 수 있는 웹서버 구축 개발 연구를 진행할 것이다. 후속 개발로는 ATLAS 본함에
ATLAS 원격 조종자의 머리 움직임과 동기화 되어 움직일 수 있는 카메라를 개발, 장착하고자 한다.

## Desertree (2016)

- ID: desertree
- Year: 2016 · Era: 2016
- Tags: First-year, Independent research
- Team: 신호원, 김종민, 김민극, 김정훈, 권혁재
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=desertree

Entry text (Korean):

## Concept과 개발목표

중국 내몽고 마오우쑤 사막에는 1400만평에 달하는 숲이 있다. '인위전'이라는 한 사람이 20년간
나무를 심어 황량한 사막을 숲으로 바꿔놓은 것이다. 사막화가 진행되는 오늘날, 우린 다시 사막에
숲을 심을 수 없을까? 위와 같은 질문으로 Desertree 프로젝트가 시작되었다. 로봇을 통해 더욱
빠르게, 더욱 울창한 숲을 만들어내도록, 나무묘목 심기에 도움을 줄 수 있는 로봇 제작이 Desertree
프로젝트의 목표이다.

## 중점개발

묘목 심기에 도움을 줄 Desertree의 핵심 작동원리는 묘목 심는 방법에 있다. 묘목 심는 방법이
모내기와 비슷해 보이는 것에 착안, 모내기 작업에 쓰이는 이앙기를 참고하여 개발하였다. 구체적인
설계안은 실제 사막을 고려하며 진행했는데, 사막이 주로 고운 모래로 이루어져 있다는 점에서, 땅을
팔 때 모래를 들어올리기가 아닌 밀어내는 방식을 택했다. 구동방식은 총 세단계로 이루어져 있다.
첫째는 포개어져 있는 4개의 삽을 아래로 수직이동시켜 모래를 파고들게 한다. 둘째는 이 삽을
수평이동시켜 모래를 밀어낸다. 이 두가지 과정을 통해 묘목이 들어갈 공간이 생기고, 이후 마지막
단계로 삽을 위로 수직이동시킨다. 결과적으로 수평으로 밀려났던 모래가 무너지면서, 묘목의 뿌리를
덮게 된다. 3D 프린터로 삽을 만들었고, 아크릴을 이용해 로봇의 몸체를 구성했다. 작동보드로
아두이노를 선택했고, 실제 구동모터에 명령을 내리는 역할을 한다.

## Hexapod 2.0 (2016)

- ID: hexapod-2
- Year: 2016 · Era: 2016
- Tags: Walking robot, Independent research
- Team: 박동훈
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=hexapod-2

Entry text (Korean):

## Concept과 개발목표

생동(生動), 살아 움직임. Hexapod 2.0은 로봇으로서 '살아 움직임'을 담아낸 작품이다. 새로운
하드웨어 구조를 채용하여 전작인 Hexapod 1.0에 비해 매우 이상적인 움직임과 완성도 높은 시스템을
설계했으며, 결과적으로 매우 자연스럽게 움직이는 다족 로봇이 탄생하였다.

## 개발

일반적인 6족 보행 로봇이 가지고 있는 구조를 3D 프린터를 이용해 구현했으며, 세부적인 하드웨어
설계의 경우 phantom X 라는 오픈소스 6족 보행 로봇 설계도를 참고하여 Hexapod 2.0에 적용하였다.
Hexapod 1.0에 비하여 경량화를 통해 Idle 상태의 전류 소모를 최소화 시켰고, 보다 이상적이고
자연스러운 움직임을 구현하는데 초점을 맞추어 프로그램을 제작하였다. ROS Framework가 통신,
Inverse Kinematics, Actuator 제어 및 Hexapod 2.0 프로그램 구축 상당 부분에 사용되었고, 통신은
Wi-Fi를 기반으로 구성하였다. 관절파트의 경우 DYNAMIXEL을 사용해 각 부위의 각도 정보, 전류
사용량을 프로그램이 피드백 받도록 하였다. 이를 기반으로 보행제어를 하며, 보행 시 필요한 관절
각도 계산을 위해서는 3자유도 다리에 대한 Inverse Kinematics 계산을 수행한다. 각 다리의 최종
위치에 대해 궤도를 만들어내고, 그 궤도에 대한 관절 각도를 계산하여 모터에 동작을 명령하는
구조이다.

Hexapod 2.0에 들어가는 이동명령의 종류는 두가지로, 직선방향으로의 직진속도와 반시계 방향으로의
회전속도이다. 이 두가지 종류의 명령을 조합해 Hexapod 2.0은 다음 발을 내딛을 지점을 실시간으로
계산해낸다. 해당 이동명령은 Hexapod 2.0의 ssh에 접속해서 cli를 통해 직접 내릴 수도 있고,
Hexapod 2.0에서 구동되는 웹서버를 통해 간접적으로 내릴 수도 있다. 실시간 Inverse kinematics 및
웹서버 기능을 충분히 감당할 수 있도록 하기 위하여 메인 프로세서가 Exynos 4412인 Odroid u3
리눅스 보드를 사용하였다.

## Neptunus (2016)

- ID: neptunus
- Year: 2016 · Era: 2016
- Tags: URP, Exploration robot, Amphibious
- Team: 김용혁, 박동훈, 이혜건, 박유진, 김용재
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=neptunus

Entry text (Korean):

## Concept과 개발목표

Neptunus 프로젝트는 장거리 탐사가 가능한 수륙양용 탐사로봇 시스템 설계 프로젝트이다. 근래 들어
안전과 효율의 두가지 측면에서 탐사로봇의 효용성이 증대되고 있는데, 특히 넓은 지역 혹은 미지의
환경이나 위험한 장소의 경우 인적자원이 한정되기 때문에 사람이 갈 수 없는 곳을 탐사해야하는 경우
탐사로봇은 사실상 유일한 솔루션이 되곤 한다. 그러나 탐사로봇도 탐사능력에 제한이 생기곤 하는데,
첫째는 배터리의 한계로 인한 탐사영역의 제한 및 귀환 불가능의 가능성, 둘째는 로봇의 형태로 인한
탐사지역의 제한이다. 특히 귀환이 불가능해질 경우 재산 손실은 물론이거니와 전체 탐사 일정 및
계획에 차질이 생긴다. 로봇의 형태로 인해 탐사지역에 제한이 생긴다는 것은 육지 탐사용, 수상
탐사용 로봇을 각기 개발해야한다는 단점과, 이 두 곳을 탐사해야하는 경우 두가지 플랫폼을 모두
운용해야한다는 단점이 생긴다. Neptunus 프로젝트는 동면모드와 자체 충전기능, 수륙양용설계를
구현함으로서 지속적인 장거리 움직임과 원거리 통신, 육지, 수상 무인탐사를 가능케 하는 것이
개발목표이다.

## 중점 개발

이를 가능하게 하기 위해 Neptunus 프로젝트 팀은 총 두가지 개발 중점을 정하였는데 첫째는
수륙양용설계를 위한 기계적인 안정성 보장, 둘째는 태양광 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 전력
체계가 구성된 안정적인 전자적 시스템 구현이었다.

### 2.1 수륙양용설계를 위한 기계적인 안정성 보장

수륙양용차로 유명한 Gibbs Quadski에서 Hull부분(선체의 밑바닥 구조)를 참고하여 바퀴를 격납하고
이동할 수 있는 공간을 마련하여 후에 추진 모듈 장착 시 물의 흐름이 중간에 막히지 않도록 하였다.
로봇의 몸체가 커짐에 따라 기계적인 안정성을 더하기 위해 활용한 방법이 표준 기계부품의 활용과
서스펜션의 구조 설계였다. 특히 차중과 외부충격을 견뎌내고 탐사로봇의 핵심이라 할 수 있는
카메라의 진동을 기계적으로 잡아주기 위해 서스펜션의 구조는 더욱 중요했다. 서스펜션 구조 설계는
외행성 탐사로봇 Rocker-bogie의 구조를 참고하였는데, Rocker-bogie는 바퀴와 고정된 큰 프레임이
마치 팔을 흔들 듯 움직이며 충격을 완화는 구조를 갖춰 높은 턱도 쉽게 올라갈 수 있도록 한
설계였다. 이를 적절히 변형하여 사륜 구동인 Neptunus 바퀴 부분을 설계했다.

구동부 설계는 안정적인 수륙양용을 보장하는 Neptunus 설계의 핵심이라 할 수 있다. 육상주행,
수상주행, 변형 이 세가지 방향을 가지고 설계를 진행했으며, "어떤 상황에서든 가능한 방수"를
설계중점에 두었다. 육상주행부터 보자면 육상주행의 경우 전륜구동식이며 앞바퀴 2개를 이용하여
움직인다. 뒷바퀴는 산업용 보조 바퀴를 활용했고, 동력바퀴인 앞바퀴 두개는 Inwheelmotor를
사용하였는데, 내부 부품인 Hall sensor가 물에 민감하므로 instaspin 보드를 활용해 sensorless
제어를 하도록 설계하였다. 수상주행의 경우 후방 하단부에 추진모듈 2개를 부착했으며, 각 모듈
하나당 BLDC(BrushLess DC) 2개로 구성되어 있다. 수상주행에 쓰이므로 더욱 쉬운 정비성을 추구하기
위해 쉽게 본체와 모듈이 분리되도록 설계했다.

바퀴 구동부 변형의 경우 수상에서 육지, 육지에서 수상으로 이동할 때 발생하는 방수문제와 로봇 정체
문제 해결에 중점을 두었다. 바퀴를 접지 않으면 수상에서 육지로 이동할 때 얕은 수심으로 인해
장애물 문제가 발생하고, 육지에서 꽤 먼 곳부터 바퀴와 수상추진모듈을 동시에 구동시켜야 하는
문제가 발생한다. 바퀴를 접으면 최대한 육지 근접지역까지 수상추진모듈로만 이동시킬 수 있어,
장애물 문제도 해결할 수 있다. 이러한 이유로 바퀴를 접는 구조를 설계하였는데, 이때 활용한 구조가
parallelogram linkage 두개를 엮어서 만든 링크 구조이다. 모터를 활용해 접으면 방수 문제가
추가적으로 발생하고, 스크류나 웜-웜기어의 경우 이물질이 끼기 쉽다.

### 2.2 태양광 MPPT 전력 체계가 구성된 안정적인 전자적 시스템 구현

Neptunus는 태양광 패널을 이용해 로봇이 사용할 일부 에너지를 공급받는다. 태양광 패널로부터
나오는 전력은 Neptunus 전원 시스템과 연결되어있으며, 본체가 안전한 상황에서는 최소한의 전력
소비만으로 시스템의 전원을 충전할 수 있도록 하고자 한다. 이를 위하여 cell 단위의 태양광 패널
반도체를 로봇 상부 형상에 맞게 특수제작하였으며, 충전시 태양광 패널의 전압제어를 통해 MPTT
시스템 구축을 시도 중에 있다. Neptunus는 저전력 프로세서 MSP430을 사용하여 전체 전원 시스템의
ON/OFF를 제어한다. Neptunus를 구성하는 주요 통신 시스템, 주행 시스템, 형태 변형 시스템은 각기
독립적인 전원을 갖추고 있으며, 태양광 패널을 통한 충전은 통신, 주행, 형태변형 순으로 이루어진다.
이는 위급한 상황에서도 핵심 통신 기능을 우선적으로 생존시키는데, 해당 통신 시스템이 LTE
네트워크에 연결되어 어디서든 인터넷망에 재연결되었을 때, 원격 사용자가 Neptunus에 쉽게 연결하고
데이터 수집을 가능하게 하기 위함이다.

Neptunus는 기본적으로 원격 operator가 필요한 탐사 로봇이다. LTE 네트워크를 통해 동작정보 및
탐사정보에 대한 교환이 이루어지며, Neptunus는 명령받은 정보를 통해 실시간으로 동작한다. 모든
통신은 websocket으로 이루어지며, Neptunus는 client로 동작한다. 이를 통해 한명의 원격 operator가
다수의 Neptunus를 동시제어할 수 있도록 하였다. 주행모터는 PMSM(Permanent Magnet Synchronous
Motor)으로, 로봇 구조상 수중에 잠길 것을 염려해 Sensorless 제어를 구현했다. Texas Instrument
사의 DSP 및 Instaspin 라이브러리를 이용해 Sensorless Field Oriented Control를 구현해냈다. 해당
하드웨어는 ROS(Robot Operating System)에 연결되며, 속도 및 토크에 대한 피드백이 가능한 구조를
가졌다.

## Rammus (2016)

- ID: rammus
- Year: 2016 · Era: 2016
- Award: Outstanding Research, URP · Encouragement, Creative Design Festival · IE Competition (URP 우수연구상 · 창의설계축전 장려상 · IE 경진대회)
- Tags: URP, Spherical wheel, Creative Design Festival
- Team: 유용재, 김지강, 박재연
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=rammus

Entry text (Korean):

## Concept과 개발목표

Rammus 프로젝트는 기존 원형바퀴 기반의 이동형 플랫폼을 탈피하여 구형바퀴 기반의 전방향성
차세대 이동형 플랫폼을 구축하는 프로젝트이다. 좁은 공간에서도 기동이 용이하다는 장점으로
구형바퀴를 활용한 전방향성 이동형 플랫폼은 Rammus 프로젝트 이전에도 몇몇 진행되었었다. 그러나
균형을 잡은 채 이동하는 방식으로 구형 바퀴를 외부에서 복잡하게 제어하다보니, 산업 및 가정에서의
활용성과 차후 확장성에서 떨어졌었다. Rammus 프로젝트는 플랫폼의 설계, 구조 단순화를
개발방향으로 잡았고, 위와 같은 단점을 극복해 모듈을 활용한 확장성을 가질 수 있음은 물론
구형바퀴가 제공하는 3축 자유도. 전, 후, 좌, 우, 및 제자리 회전 기동성 보장을 개발목표로 하였다.

## 중점 개발

이를 가능하게 하기 위해 Rammus 프로젝트 팀은 두가지 개발에 중점을 두었는데, 첫째는 전방향성
기동성을 위한 구형바퀴의 설계와 구동부의 구조 개선 및 단순화, 둘째는 모듈 확장성을 위한
ROS(Robot Operating System)의 활용이었다.

### 2.1. 구형바퀴의 설계와 구동부의 구조 개발

구형바퀴의 설계와 구동부의 구조 개발부터 보면, 핵심은 구형바퀴를 외부 동력부가 제어하지 않고
동력부 자체를 구형바퀴 내부로 집어넣어 기동 및 자세제어를 단순화시켰다는 것이다. 이는 구형바퀴의
가장 큰 특징이었던 고정축이 없다는 것을 큰 강점으로 끌어올렸다. 기존 외부제어방식에서 고정축이
없다는 것은 불안정 평형이라는 단점을 야기시켰는데, 동력부를 내부에 넣어 불안정 평형을
해결하면서, 고정축이 없다는 구형바퀴의 특징이 로봇에게 안정적인 전방향성을 제공할 수 있게
되었기 때문이다.

배터리와 모터 볼베어링과 같이 무거운 요소를 하단에 배치하여 내부 동력구동부의 무게중심을
낮추었고, 기본적인 안정평형을 이룰 수 있게 하였다. 또한 주행 특성에서의 균형을 위해 내부 동력
구동부가 좌우 대칭이 되도록 하였고 이에 따라 직진성과 제어 용이성이 향상되었다. 동력 구동부의
상부에 배치된 현가 장치로 구동부의 바퀴 접지력을 향상시켜 슬립을 최소화하였고, 구동부가
뒤집어지는 상황이 발생하더라도 민감한 전자시스템을 보호하도록 설계하였다.

이동 방식에 대해서는, 그림과 같이 내부 동력부가 이동하면서 무게중심을 이동시키고, 구를 회전시켜
전체 로봇이 이동하는 방식이다. 동력부를 구 내부로 이동시키면서 실제 로봇의 기능파트와 이동파트를
완전히 분리시켰는데, 이는 동력부 또한 모듈화 시켜, 차후 배터리 교체 및 파손시에도 손쉽게
동력부를 교체하기 위함이다. 대게 동력부는 로봇의 핵심이 되어 교체하기가 어려운 경우가 많은데,
Rammus는 동력부 또한 모듈화되어 다른 기능부 모듈과 같이 교체가 용이해졌다. 동력부의 모듈화를
위해 외각이 될 구의 결합방식을 새롭게 설계했다. 내부 동력파트와 구 외곽 파트를 분리시키고,
필요시 동력파트를 갈아낄 수 있게, 구 또한 반구로 분리가능하게 만들어야 했는데, 이를
볼트체결방식으로 설계했다.

### 2.2 ROS의 활용을 통한 시스템 개발

동력부에는 ARM 보드가 들어가고, 동력부 위에 로봇 본체 모듈로서 Linux 컴퓨터가 올라간다. ROS를
통해 Linux 컴퓨터와 ARM 보드는 변수 공유를 가능하게 했는데, 이를 이용해 로봇 본체 모듈이
동력부의 기동을 제어한다. 이동형 플랫폼으로서 기능부 모듈을 손쉽게 추가하거나 제거할 수 있어야
했는데, 이는 USB plug and play 방식을 구현해 마치 컴퓨터에 추가 장치를 연결하는 식으로 기능을
계속하여 확장시킬 수 있는 구조를 만들어냈다. 현재 모듈 예시로서 카메라 모듈을 제작하였으며,
이후 삽입식으로 계속하여 모듈을 쌓을 수 있는 구조를 개발했다.

## Untitled (2016)

- ID: untitled
- Year: 2016 · Era: 2016
- Korean title: 무제
- Tags: Media art, Hackathon
- Team: 이혜건, 오승현, 박재연, 김태형
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=untitled

Entry text (Korean):

어떻게 하면 좀 더 순수하게 사람의 마음을 만질 수 있을까? 담아낼 수 있을까? Untitled는 두명의
미대생, 두명의 전기과 학생이 모여 이 질문을 고민하고 만들어낸 작은 스케치북이다.

## Concept과 개발목표

어떻게 하면 좀 더 순수하게 사람의 마음을 만질 수 있을까? 담아낼 수 있을까? Untitled는 이
질문에 대해 '낙서'라는 것에 초점을 맞춰 만들어낸 반응형 종이이다. 쓰는대로, 그리는대로
그려지고, 내가 원하는 정보를 담아내는 흰 종이가 개발 방향이었다. Untitled는 이런 방향속에서
어릴 때면 벽에, 스케치북에 알록달록 낙서를 했던 기억과 아이답게 자유로운 상상을 펼쳤을 동심,
기술을 품은 예술, 예술을 담는 기술을 표현하고자 했다. 순수하게 동심을 위하여 아이같은 마음으로
하얀 종이를 펼치길 원했고, 무엇이든 될 수 있는 미완성의 백지, 제목을 짓지 않겠다는 의미에서
<Untitled> 무제無題 라는 이름을 지었다.

## 중점 개발

반응형 "종이"에 초점을 두어 개발하다보니 Untitled 개발 중점은 크게 2가지로 첫째는 소재 및 두께,
둘째는 스케치북처럼 화면을 표현하는 방법이었다.

### 2.1 소재 및 두께

종이의 질감을 최대한 표현하는 방법이 가장 중요했고, 작품의 아이덴티티가 바로 질감과 두께,
반응성에 있었다. 이를 표현하기 위해 5층의 layer와 트레이싱지를 이용해 표현했는데, layer를 보면
아랫층부터 아크릴, LED string으로 만든 패널, 산란 패널, 아크릴, 터치패널 순으로 구성되어 있다.
외장을 트레이싱지라는 종이를 이용해 감싸면서 질감을 표현했고, LED와 산란패널, 터치패널,
아크릴을 이용해 반응성을 갖춤과 동시에 두께를 줄였다.

### 2.2 스케치북처럼 화면을 표현하는 방법

Untitled 작품은 A4와 A3 사이의 크기를 가지고 있다. 이 정도 사이즈의 3색 표현을 가지기 위해 3색
LED 327개를 이용해 LED 패널을 만들었고 이를 제어하기 위해 후면에는 인텔 에디슨 보드와 아두이노를
부착하였다. Untitled에 그리면 터치패널을 통해 에디슨 보드에서 입력받아 적합한 정보를 아두이노로
보내고, 아두이노는 LED를 제어해 untitled 종이 화면에 애니메이션을 출력한다. 예를 들어 에디슨
보드는 터치 입력에 따라 현재 날씨, 시간, 온도 등의 정보를 받아와 아두이노로 시리얼 통신을 통해
전달하고, 아두이노는 전달받은 정보로 각각의 327개의 LED를 제어해 Dot 형식의 애니메이션을
출력한다.

## Locked Charger (2016)

- ID: locked-charger
- Year: 2016 · Era: 2016
- Korean title: 분리불가 충전기
- Tags: First-year, Independent research
- Team: 서민석, 오우석, 김재현, 김태형
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=locked-charger

Entry text (Korean):

## Concept과 개발목표

분리불가 충전기 프로젝트는 공공장소에서 충전시 발생하는 스마트폰 도난 및 손상 사고를
방지하는 충전기를 개발하는 프로젝트이다. 근래 스마트폰의 사용량이 많아지면서 언제 어디서든
스마트폰의 충전이 필요해졌다. 이에 따라 카페 같은 곳을 비롯해 공공장소에서 충전기로 충전을
하게 되는 경우 또한 많아졌다. 하지만 공공장소에서 충전시 충전기나 스마트폰의 도난 또는
손상당하는 경우가 많아 뜻밖의 피해를 보는 일이 빈번히 일어나고 있다. 이러한 일들. 공공장소에서의
충전으로 발생하는 스마트폰의 도난과 손상 사고를 방지하고자 스마트폰과 충전기의 분리를 방지하는
충전기를 이번 프로젝트에서 만들게 되었다.

## 중점 개발 & 작동원리

분리불가 충전기는 기본적으로 공공장소에서 충전되고 있는 사용자의 디바이스가 충전하는 상황에서
강제로 분리되면 경보가 울리는 작동을 한다. 이때 분리가 되었음을 감지하는 방법은 전류센서를 통해
알아내는 방법이다. 개발보드로 아두이노를 활용했는데, 아두이노가 전류의 감소를 알아채고 다시
전류의 흐름양이 정상적으로 복구될때까지 부저를 통해 경보음을 울린다. 비밀번호 기능을 따로 만들어
사용자가 이 부저 알람 기능을 선택적으로 작동시키거나 해제할 수 있도록 하였다.

## AngelSwing (2015)

- ID: angelswing
- Year: 2015 · Era: 2015
- Korean title: 엔젤스윙
- Award: KOFAC URP selected (창의재단 URP 선정)
- Tags: Drone, KOFAC URP, Startup
- Team: 박원녕, 김용혁, 이태윤, 이승현, 윤대원
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=angelswing

Entry text (Korean):

엔젤스윙은 대학생 비영리 프로젝트이며, 재난 지역과 공간정보를 필요로 하는 곳에 저가의
무인항공기를 공급함으로써 네팔 지진사태에 조그만 도움을 주고자 프로젝트를 시작 하였다.
크라우드펀딩 웹사이트에서 후원의 형식의 모금활동을 하여 300만원을 모을 수 있었고 후원금으로
모든 개발과 테스트를 끝마쳤다.

8월중 방문 예정이었던 네팔 지진사태 피해지역에 방문을 하여(8월 3일 ~8월 10일) 개발한
무인항공기로 실제 지진피해지역을 측량하였고 그 항공측량사진과 3D modeling 데이터를 모아 네팔
카투만대학교와 마을 이장님 그리고 관련 기관에 공급하여 마을 지진피해 복구에 도움을 주었다.
이번 네팔 방문시 카투만 대학교에 거주하며 교수님과 학생들과 함께 4일동안 무인항공기 워크샵을
진행하여 오픈소스를 활용한 무인기 제작 방법과 적정기술로서의 가능성 알렸다.

앞으로 엔젤스윙은 지속적인 활동을 위해 자체적인 펀딩방법을 연구하여 사회적 기업의 형태로
발전할 예정이며 세상에 조그만 변화를 위해 끊임없는 노력을 계속할 것이다.

## DRAMATIC (2015)

- ID: dramatic
- Year: 2015 · Era: 2015
- Tags: Competition, Smart appliance
- Team: 윤종훈, 이혜건, 장준영, 김용혁, 지경준, 박재연, 이나영, 이동엽, 김수영, 박형철, 김민령, 남기빈, 윤대원, 윤정, 나원호
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=dramatic

Entry text (Korean):

RFID 태그 기반 스타일 제안 서비스

삼성전자 가전 컨셉 공모전 제출예정작

- NFC 통신을 통해 올바른 세탁법 정보를 제공하고

- 어플리케이션을 통해 RFID 태그의 위치를 인식하여

- RFID 옷장에서 사용자가 찾는 옷을 찾아줍니다.

- 또한, 날씨 정보와 연동하여

- 어울리는 코디를 제안해줍니다.

## ISIM (2015)

- ID: isim
- Year: 2015 · Era: 2015
- Award: SNU URP selected · 1st, Techwin · Excellence, Creative Design Festival (서울대 URP 선정 · 테크윈 1위 · 창의설계축전 우수)
- Tags: Swarm robotics, URP, Creative Design Festival
- Team: 김용혁, 박유진, 박동훈, 양준모
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=isim

Entry text (Korean):

Intelligent Social Insect-like Module

사회적 곤충의 군집을 모사하며 기능하는 운송 로봇을 concept으로 제작된 작품입니다.

## ISIM의 구조적 특징 및 개발 목표

ISIM은 각 모듈이 독립적으로 동작할 수 있는 동시에, 개체들이 결합하여 움직일 수 있습니다.
ISIM의 특별한 점은, 결합 후에도 군집의 형태가 변화할 수 있다는 점입니다. 이것이 가능한
이유는 ISIM 양 쪽에 있는 전자석은 그 위치가 고정되어있지 않기 때문입니다.

## ISIM 사용기술

### 1) Star Network

ISIM의 통신은 Zigbee를 이용한 Star Network를 구축하여 사용하였습니다. Star Network에서는
1대의 Coordinator가 다수의 End Device들과 동시에 통신을 할 수 있습니다.

### 2) Vision Processing for Burden Recognizing

ISIM이 군집형 운송로봇으로서 기능하기 위해 자동적인 짐 인식 기능을 Software에 같이
넣었습니다. openCV 카메라가 초기에 찍고 있던 바닥면을 지속적으로 default 상태의 배경으로
인식하게 한 후, 짐이 들어오면 배경과의 차이를 통해 해당짐이 얼마나 큰 물건인지 인식합니다.
그리고 ISIM은 필요한 대수가 필요한 형태로 나가서 짐을 받습니다.

## ROVision (2015)

- ID: rovision
- Year: 2015 · Era: 2015
- Award: 2nd, Techwin Robot Membership (테크윈 2위)
- Tags: Underwater robot, Techwin
- Team: 김용재, 유용재, 이규원, 이형석, 오승현
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=rovision

Entry text (Korean):

ROV(Remotely Operated underwater Vehicle)란 수중에서 다양한 기능을 수행하는 탐사정을
의미한다. 이전까지는 수중 로봇의 특수성과 높은 가격으로 인하여 그 활용 범위가 산업용으로
한정되어 있었으나, 2013년 오픈소스 기반의 ‘openROV’의 개발은 그 가격적 부담을 낮추고 일반인의
접근을 쉽게 하여 상용화의 가능성을 열고 있는 중이다. 또한 최근에 일어난 ‘드론 붐’에서 볼 수
있듯이 탐사로봇의 상용화와 엔터테인먼트화가 빠르게 진행되고 있는 추세다. ROVision 프로젝트는
이러한 흐름에 발맞추어 상용 가능한 저가형 ROV를 제작하고, 이를 증강현실, 웹 기반 인터페이스
등과 접목시켜 해양 컨텐츠의 인프라를 구축하고 다양한 가치를 창출하고자 한다.

기술적인 측면으로는 MCU두 개의 유연한 연동을 이용하여 제작하였는데, Beaglebone Black 보드는
자체 서버를 구축하고 데이터를 받아와서 통신을 해주는 역할을 한다. 그리고 ARM보드에서는 로봇의
센서 값을 받아오고 움직임을 제어하도록 한다. 수중 탐사정이니 만큼 유선통신을 이용해서 제어를
할 수밖에 없는데 이 유선통신에서의 케이블 문제를 해결하기 위해서 전력선 통신을 이용하였다.
기존의 중성부력 케이블의 경우 단가가 매우 비싸 상용화 되기 힘들기 때문에 통신 선을 두 가닥만
이용하는 전력선 통신 모듈을 탑재하여 유선통신 문제를 해결하였다. 그 이외에도 드론과 유사한
ESC를 가지고 BLDC모터를 장착하여 수중 임무 수행 시 무리가 없도록 설계하였다

## SNUEWheel (2015)

- ID: snuewheel
- Year: 2015 · Era: 2015
- Award: SNU URP selected · Grand Prize, Creative Design Festival (서울대 URP 선정 · 창의설계축전 최우수)
- Tags: Electric bicycle, URP, Creative Design Festival
- Team: 김태형, 정재영, 김지강, 최혜린, 남기빈
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=snuewheel

Entry text (Korean):

기존의 자전거 프레임에 쉽게 장착할 수 있는 전자식 구동 시스템이 내장된 자전거 앞바퀴

## 개발 목표

1) 탈착이 매우 쉬운 전기자전거 변환 키트 개발
2) 속도 및 자세 기반의 PAS(Pedal Assist System) 설계
3) 인터널 기어 동력 전달 시스템 설계

## 독창성

시중에는 다수의 전기 자전거 변환 키트가 존재한다. 그러나 그 키트들은 일반인이 사서 장착하는
것이 불가능할 정도로 장착이 까다롭다. 따라서 본 프로젝트에서는 기계에 지식이 없는 사람도 1분
안에 일반 자전거를 전기 자전거로 변환할 수 있는 키트를 개발했다. 이 이외에도 본 프로젝트는
다음과 같은 점에서 독창적이다.

첫째로 기존의 전기 자전거의 PAS(Pedal Assist System) 축에 장착된 토크 센서로 동력을
보조해주는 방식이라면 본 프로젝트의 PAS는 적외선 센서, 가속도계, 자이로스코프로부터 속도 및
자세 정보를 받고 이를 기반으로 동력을 보조하는 방식이다. 사용자 편의를 고려해 단일 모듈로
제작하고 고가의 토크 센서를 대체하기 위해 위와 같은 방식을 채택하였다. 피드백을 이용한
Closed loop 제어 대신 자전거의 속도와 자세에 따른 저항을 물리적으로 모델링한 데이터를 이용한
open loop 제어를 한다.

둘째로, 본 구동 시스템은 회전관성을 최소화하는 기계적 구조를 가진다. 바퀴 내부에 배치한
무거운 배터리와 전기 장치는 회전하지 않는 구조로 설계해, 자전거 전체의 운동 에너지가 커지는
단점을 완화했다.

## HEXAPOD (2014)

- ID: hexapod
- Year: 2014 · Era: 2007–2014
- Tags: Walking robot, 3D printing
- Team: 박동훈
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=hexapod

Entry text (Korean):

전기적인 구동을 위한 파트를 제외하고는 전부 3D 프린터를 이용해 만들어졌다. HEXAPOD의
하드웨어는 오픈소스로 공개되어있는 3D Model 자료를 수정하여 만들었다. 또한 블루투스를 이용해
컴퓨터에서 제어신호를 받는다. 각 다리 당 세 개씩 총 18개의 서보모터를 동시에 제어하여
보행하는 프로그램을 컴퓨터에서 Processing Framework를 이용하여 작성하였다.

## ISAC (2014)

- ID: isac
- Year: 2014 · Era: 2007–2014
- Award: 3rd, Techwin Robot Membership · Silver, ECE Electronics Fair · KOFAC Outstanding Research (테크윈 3위 · 전자전 은상 · 창의재단 우수 연구 선정)
- Tags: Swarm robotics, Exploration, Electronics Fair
- Team: 박동훈, 윤종훈, 김태형, 김지강, 홍지우, 허수빈
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=isac

Entry text (Korean):

고성능 탐사 로봇의 필요성은 증대하고 있다. 과학적인 측면에서 미지의 환경을 탐사할 때 탐사
로봇의 필요성이 나타난다. 조사 환경이 인간이 접근하기에 위험하거나 불가능하다면 탐사 로봇을
투입하기도 한다.

사회적인 측면에서도 고성능의 탐사 로봇은 필요하다. 재난 현장에서 인명 구조를 할 때, 시간이
매우 한정되어 있고 현장은 위험하다. 이런 상황에서 인간을 대체하여 안전하게 신속하게 현장을
탐색할 수 있는 고성능의 탐사 로봇은 큰 도움이 된다.

ISAC은 Intelligent Self-Assembly Colonies의 약자로(이하 ISAC) Self-Assembly가 가능한 고성능
탐사 군집 로봇이다. Self-Assembly는 외부 도움 없이 로봇 스스로 조립되고 분리되는 기능을
말한다. 정의대로 ISAC은 여러 개의 독립된 개체로 분리될 수 있으며, 다시 분리된 임의의 두 개체
간 결합하여 하나의 개체가 될 수 있다. ISAC의 탐사 로봇으로서의 적합성은 다음과 같다.

먼저 ISAC의 신속한 탐색 능력을 자랑한다. ISAC은 다수의 개체로 분리될 수 있고 각 개체들은
독립적으로 이동이 가능하다. 각각의 개체들이 전체 지역을 나누어 조사하기 때문에 빠르게 탐색을
종결할 수 있다.

다음으로 ISAC은 파손에 의한 손실이 적다. 로봇의 일부가 파손되었을 파손된 해당 개체를
분리해내어 정상적인 작동이 가능하기 때문이다. 따라서 거친 환경에서의 탐사에 적절하다.

종합하면 ISAC은 거친 환경에서 신속하게 탐사가 가능하며 고성능 탐사 로봇의 플랫폼으로서
뛰어나다고 볼 수 있다. 이런 ISAC의 탐사 능력을 인정받아, 2014 테크윈 3위, 2014 전자전
은상(2위)을 수상하고 2014 창의재단 우수 연구에 선정되기도 하였다.

## COBRA (2013)

- ID: cobra
- Year: 2013 · Era: 2007–2014
- Award: Silver, ECE Electronics Fair (전기정보공학부 전자전 은상)
- Tags: Snake robot, Electronics Fair
- Team: 박동훈, 김태형, 홍지우, 김창현, 권창영
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=cobra

Entry text (Korean):

뱀의 형태로 움직이는 로봇으로, 하부 마찰 벡터 합을 이용하여 진행한다. 마찰벡터 합을
이용하기 위해 로봇의 배 쪽에는 단방향으로만 마찰을 줄 수 있는 구조를 만들어놓았으며, 다수의
서보모터를 동시에 제어하였다. 컨트롤러로 안드로이드 OS 스마트폰을 이용하였으며, 블루투스로
상호 연결되어 로봇의 방향, displaying part를 제어할 수 있다.

- 외부 cable의 최소화가 가능한 다이나믹셀의 장점을 대폭 살려 좁은 공간도 효율적으로 탐사할
  수 있는 뱀 형태의 로봇을 구현

- Bluetooth와 무선 software controller 를 통한 접근 용이한 무선컨트롤 구현

- 다이나믹셀의 피드백 기능을 이용한 로봇 상태의 실시간 gui적 표현 구현

- 적외선 거리 센서를 통한 장애물 인식 및 자동적 회피

2013년 전자전에서 은상을 받은 작품이다.

## Crystal (2013)

- ID: crystal
- Year: 2013 · Era: 2007–2014
- Korean title: 크리스탈
- Award: Patent application was discussed (특허 출원이 논의될 만큼 실용적)
- Tags: Display, LED
- Team: 김현준 외 4명
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=crystal

Entry text (Korean):

디스플레이가 항상 직사각형이라는 고정관념을 깨기 위해 만들어진, 모듈형 LED 큐브이다.
모듈들의 조립을 통해서 다양한 형태의 디스플레이를 만들 수 있다.

아크릴 가공도 외주로 맡기고, PCB도 사용하는 등 당시로서는 드물게 가공의 대부분을 돈으로
해결하였다. 다만 평소에 만들던 작품들과는 거리가 많아서 그런지, 실제 구현에서는 여러가지
편법이 난무하게 되었다.

특허 출원이 논의되었을 만큼 매우 실용적인 작품이었다. 대회가 끝난 후에는 특허와 관련된
이야기가 많이 오고갔지만, 언제나처럼 결국은 흐지부지되었던 듯 하다.

## Interactive Architecture — Garden of Light (2013)

- ID: interactive-architecture
- Year: 2013 · Era: 2007–2014
- Tags: Interactive, Light
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=interactive-architecture

## Smart Car (2013)

- ID: smart-car-2013
- Year: 2013 · Era: 2007–2014
- Korean title: 지능형자동차
- Tags: Intelligent vehicle, Photographs only
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=smart-car-2013

## Artisma (2012)

- ID: artisma
- Year: 2012 · Era: 2007–2014
- Korean title: 아티스마
- Tags: Plotter, Creative design
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=artisma

Entry text (Korean):

2012년 창의적 공학설계 경진대회에 출품했던 작품. 헤나를 그려준다는 컨셉으로 시작했지만...
평범한 XY플로터가 완성되었다. XY플로터로서의 성능은 꽤 준수한 편으로, Z축 이동이 구현되지
않았다는 것만 빼면 잘 구현된 작품이다.

구동방식이 CNC와 비슷해서 자작 CNC를 만들어보자는 이야기도 나왔으나, 결국 평소처럼
흐지부지되어 마방에 있는 CNC를 계속 사용하게 되었다.

## WalkNine (2012)

- ID: walknine
- Year: 2012 · Era: 2007–2014
- Korean title: 워크나인
- Tags: Walking robot, Creative design
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=walknine

Entry text (Korean):

2012년 창의적 공학설계 경진대회에 출품했던 4족보행 로봇으로, 프로세서로 임베디드 리눅스
보드를 이용한 것이 특징이다. 제대로 무언가를 해보려고 했으나, 대회를 몇일 앞두고 모터와
보드가 전부 타버리는 바람에.... 실제 구동에는 실패했다.

다만 이 작품 이후로 제대로 된 제어 알고리즘과 기계구조를 도입하려는 움직임이 보였으므로,
전환점으로서 의미있는 작품이라 할 수 있겠다.

## iDEN (2011)

- ID: iden
- Year: 2011 · Era: 2007–2014
- Korean title: 아이덴
- Award: 1st, International Capstone Design Contest (Harbin, 2012) · 1st on campus · Minister of Education award (2012 중국 하얼빈공대 국제 창의적 공학설계 경진대회 우승 · 교내 1위 · 교과부 장관상)
- Tags: International competition, Platform
- Team: 유성근, 김현진, 이상일, 이승원, 김한울, 박주형
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=iden

Entry text (Korean):

2011년 창의적 공학설계 경진대회에 출품했던 작품. 시그마를 대표하는 작품들 중 하나이다.
아이덴은 공을 모티브로 한 로봇에서 출발하여 다양한 응용 모듈들을 탈 부착시켜 여러가지로
활용할수 있는 로봇이다. 아이덴은 가정용 로봇을 대중화 하기 위해서 제작되었는데 날카로운
모서리가 없이 안전하게 제작하기 위해서 실용적이고 감성적인 공 모양으로 디자인 되었다.

2012년 1월 11~13일에 중국 하얼빈공업대학(HIT)에서 열린 국제 창의적 공학설계
경진대회(Capstone Design)에서 로봇 플랫폼의 새로운 컨셉을 제시하였다는 평을 받으며 우승했다.
iDEN팀은 이번 국제대회 이전에도 교내 창의적 종합 설계대회에서 1위를 하였으며 국내 창의적
종합설계대회에서도 교과부 장관상을 수상하였다.

현재는 마방의 장식장에 보관되어 있으며, 이후에 꽤 많은 작품들이 이 로봇에서 영감을 받아
만들어졌다. 출처불명의 소문에 의하면, 이 로봇에 들어간 소프트웨어는 1주일만에 완성되었다고
한다.

## POV Display (2011)

- ID: pov-display
- Year: 2011 · Era: 2007–2014
- Korean title: LED 잔상기
- Tags: Display, LED
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=pov-display

Entry text (Korean):

회전하는 LED의 잔상을 이용해 이미지를 표시하는 작품. 시그마에서 자주 만들어지는 로봇들과는
거리가 멀지만, 꽤 참신한 아이디어를 가지고 있다. 간단한 PWM만으로도 구현할 수 있으며, 제대로
구현하려면 여러가지 센서를 달아야 하겠지만, 여러 정황을 볼때 별로 신경쓰지 않고 만든 듯 하다.

이후에 비슷한 물건이 몇개 더 만들어졌으며, 누군가는 이것으로 하트를 그려 고백하는데 썼다는
소문도 있다.....

## Tachikoma (2011)

- ID: tachikoma
- Year: 2011 · Era: 2007–2014
- Tags: Walking robot, Creative design
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=tachikoma

Entry text (Korean):

2011년 창의적 종합설계 경진대회에 출품했던 작품. 사진에서 보이듯이 매우 크고 무거우며,
한번 구동하는데 매우 많은 전력이 필요하다. 4족보행과 바퀴를 조합하여 각자의 단점을 보완하려
했던것 같지만.... 실제로는 큰 효과를 보이지는 못했다.

시그마에서 제작된 몇 않되는 보행로봇들 중 하나이며, 이 프로젝트가 끝나고 난 뒤 마방에는
리니어 액츄에이터와 스텝모터가 넘쳐나게 된다....

## Techwin entry (2011)

- ID: techwin-2011
- Year: 2011 · Era: 2007–2014
- Korean title: 테크윈
- Tags: Techwin, Photographs only
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=techwin-2011

## Smart Car (2009)

- ID: smart-car-2009
- Year: 2009 · Era: 2007–2014
- Korean title: 지능형자동차
- Tags: Intelligent vehicle, Photographs only
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=smart-car-2009

## ATLAS (2007)

- ID: atlas
- Year: 2007 · Era: 2007–2014
- Korean title: 아틀라스
- Award: Gold, ECE Electronics Fair (전기정보공학부 전자전 금상)
- Tags: Disaster rescue, Electronics Fair
- Team: 김홍원, 이승룡, 박기서, 지상원, 유한주
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=atlas

Entry text (Korean):

iDen 이전의 작품들 중 동아리에서 가장 규모가 컸던 작품. 약 1000만원 이상이 사용되었다고
한다. 인명구조로봇을 주제로 하였으며, 임베디드 프로세서 대신 PC 한대를 통째로 집어넣은 것이
특징이다. 캐터필러를 이용하여 계단을 오르내리기 쉽게 되어있으며, 과거의 자료들을 보면
영상인식 기술도 일부 들어간 것으로 추정된다. 참고로 이 로봇의 하드웨어는 모두 수작업으로
제작되었다.

학생들의 노력과 아틀라스의 뛰어난 구조 기능이 인정받아 전기공학부 전자전에서 금상(1위)를
수상하였다.

## POCLAINGER

- ID: poclainger
- Year: unknown · Era: 2007–2014
- Korean title: 포크레인저
- Award: 1st, campus Creative Design competition · Gold, Electronics Fair · 1st, ROBOTIS OpenCM Challenge (교내 창의설계 경진대회 최우수 · 전자전 금상 · ROBOTIS OpenCM Challenge 1위)
- Tags: Exoskeleton, Heavy machinery
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=poclainger

Entry text (Korean):

포크레인저는 엑소스켈레톤을 통한 보다 기기의 쉬운 조종을 컨셉으로 개발된 로봇으로, 사용자는
팔에 착용한 엑소스켈레톤을 통해서 매우 직관적으로 포크레인을 조종할 수 있습니다. 중장비
기기는 보통 상당히 고난도의 작업 기술을 요하는데, 이를 보다 직관적인 인터페이스로 만들어 보다
쉽게 작업할 수 있는 대안을 제시하였습니다.

이러한 성과를 인정받아 동부 주최 교내 창의 설계 경진대회 1위, 교내 전자전 1위, ROBOTIS
OPENCM CHALLENGE 1위를 수상하였습니다.

## iKung

- ID: ikung
- Year: unknown · Era: 2007–2014
- Korean title: 아이쿵
- Award: 1st, campus Creative Design Fair · Gold, Electronics Fair (교내 Creative Design Fair 최우수 · 전자전 금상)
- Tags: Wearable, Children
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=ikung

Entry text (Korean):

시각 장애 아동들은 실내에서 시력이 좋지 않아 실내에서 뛰어 놀기가 힘듭니다. 그들에게 뛰어놀
수 있는 기쁨을 주기 위한 웨어러블 디바이스가 아이쿵입니다.

아이쿵은 공기가 가득찬 공 모양의 옷으로, 완충 효과가 있을 뿐만 아니라, 전면부에 초음파 센서가
달려 있어 거리가 가까워지면 스피커에서 소리를 냅니다. 그리고 디바이스의 충돌 정보를 서버에
전송하여, 술래잡기와 같은 게임을 진행할 수 있게 합니다.

아이쿵은 교내 동부 주최 Creative Design Fair에서 1위, 교내 전기정보공학부 주최 전자전에서
1위를 수상하였습니다.

## Full Count

- ID: fullcount
- Year: unknown · Era: 2007–2014
- Korean title: 풀카운트
- Award: 2nd, campus Creative Design Fair · 3rd, campus Electronics Fair (교내 Creative Design Fair 2위 · 전자전 3위)
- Tags: Sport, Sensors
- URL: https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=fullcount

Entry text (Korean):

실제로 사용되는 야구공의 궤적을 출력해주는 피치 트래커는 가격이 매우 비쌉니다. 이러한
문제점을 해결하고자 초음파 센서를 이용하여 아마추어들의 수요에 맞추어 저가형 피치 트래커를
개발하였습니다.

다수의 초음파센서를 간섭이 생기지 않도록 배치하고, 필터링 하는 등의 신호 처리 기술을
갖췄으며, 제품으로서의 개발을 위해 사용자 친화적인 UI를 갖추었습니다.

이러한 성과를 인정 받아 풀카운트는 교내 Creative Design Fair 2위, 교내 전자전 3위를
수상하였습니다.


---

# History — 1984 to 2026

> Sigma Intelligence is the robotics club of Seoul National University. Founded in 1984, it is Korea's first university robotics club.

Site page: https://www.snusigma.net/history · Terminal: https://www.snusigma.net/ai/history · Index: https://www.snusigma.net/llms.txt

Dates are ISO 8601. Where the record gives only a year, the Period column says which part of it (first half, second half, a season). An award counted more than once appears once with its count.

## 2026

| Date | Period | Kind | Entry | Korean | Build |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 2026 | first half | event | Arduino education · Line-tracer mission | 1학기 신입부원 아두이노 기초 교육 및 라인트레이서 미션 |  |
| 2026 | first half | event | Special lectures · AI, CAD | 필수 교육 외 특강 — 인공지능 · CAD |  |
| 2026-05 |  | event | Club MT | 중간고사 후 동아리 MT |  |
| 2026 | summer | event | Homecoming | 홈커밍데이 — 40년 역사를 함께한 OB 선배 초청 |  |
| 2026 | summer | event | 15th Creative Design Festival entries | 제15회 공과대학 창의설계축전 출품작 준비 — 9월 9~10일 개최 |  |
| 2026-09-03 |  | event | Second-semester orientation · Five new executives | 2학기 신입부원 OT · 임원진 5명 합류 |  |
| 2026 | second half | event | ROS2 education · Promotion mission | 2학기 신입부원 ROS2 교육 — 3주차 과정 및 승급 미션 |  |
| 2026 | second half | event | Making teams · Member-led seminars | 메이킹 활동, 자율세미나 시범 운영 |  |
| 2026 |  | award | Roboticus Robot Hackathon (1st) — Grand Prize | 제1회 로보티쿠스 로봇 해커톤 — 최우수상 |  |

## 2025

| Date | Period | Kind | Entry | Korean | Build |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 2025-02-19 |  | event | Freshman orientation | 신입생 OT |  |
| 2025 | first half | event | Arduino, AI and Fusion 360 education | 아두이노 · AI · Fusion360 교육 |  |
| 2025-05-17 |  | event | Paju MT | 파주 MT |  |
| 2025-07-12 |  | event | Second MT | 빠지 MT |  |
| 2025 | second half | event | Portal301 collaboration | Portal301 협업 |  |
| 2025 | second half | event | Exhibition · Six making teams | 전시회 · 2학기 메이킹 6팀 |  |
| 2025-12-02/2025-12-07 |  | event | iREX Tokyo market research | iREX 도쿄 시장조사 — 지원 선정, 도쿄대 교수·학생 인터뷰, 결과보고서 제출 |  |
| 2026-01-24 |  | event | Year-end showcase · Presidential handover | 성과공유회 및 차기 회장 인수인계 |  |
| 2025 |  | award | SNU Creative Design Festival (14th) — Silver | 서울대 제14회 창의설계축전 — 은상 |  |
| 2025 |  | award ×3 | SNU Creative Design Festival (14th) — Bronze | 서울대 제14회 창의설계축전 — 동상 |  |
| 2025 |  | award | Assistive Device Idea Competition — Excellence | 보조기기 아이디어 공모전 — 우수상 |  |

## 2024

| Date | Period | Kind | Entry | Korean | Build |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 2024 |  | award | SNU Creative Design Festival (13th) — Bronze | 서울대 제13회 창의설계축전 — 동상 |  |
| 2024 |  | award | Capstone Design Contest — Consortium Excellence | 창의적 종합설계 경진대회 — 컨소시엄 우수상 |  |

## 2023

| Date | Period | Kind | Entry | Korean | Build |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 2023 |  | award | SNU Creative Design Festival — Honourable Mention | 서울대 공대 창의설계축전 — 가작 |  |

## 2022

| Date | Period | Kind | Entry | Korean | Build |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 2022 |  | award | SNU URP — Excellence | 서울대 URP — 우수상 |  |

## 2020

| Date | Period | Kind | Entry | Korean | Build |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 2020-02 |  | event | Homecoming cancelled · COVID-19 | 홈커밍 취소 — 코로나 확진자 하루 500명 돌파 |  |
| 2020-03 |  | event | Freshman intake · 87 applicants | 신입 87명 지원, 정회원 예정 53명 |  |
| 2020-04 |  | event | Recorded education · Arduino, SolidWorks, AutoCAD | 전 교육 녹화 강의 전환 — 아두이노 · 솔리드웍스 · 오토캐드, 영어 자막 제작 |  |
| 2020-05 |  | event | Line-tracer, submitted by video | 라인트레이서 비대면 영상 제출 |  |
| 2020-08 |  | event | Member seminars · PlatformIO, 3D printing, Android, Raspberry Pi, AWS | 부원 세미나 — PlatformIO · 3D프린팅 · Android Studio · 라즈베리파이 · AWS |  |
| 2020 |  | event | Creative Design Festival reports · 14 teams | 신입생 14팀 창의설계축전 정식 보고서 제출 |  |
| 2020 |  | award | SNU Creative Design Festival — Honourable Mention | 서울대 공대 창의설계축전 — 가작 |  |

## 2019

| Date | Period | Kind | Entry | Korean | Build |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 2019 |  | award | SNU Creative Design Festival — Grand Prize | 서울대 공대 창의설계축전 — 최우수상 |  |

## 2017

| Date | Period | Kind | Entry | Korean | Build |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 2017-05 |  | event | Samsung Software Artist club exchange | 삼성 소프트웨어 아티스트 동아리 교류 |  |
| 2017 |  | event | Creative Design Festival · 11 teams | 창의설계축전 11팀 참가 |  |
| 2017 |  | event | Exhibition · 59-page catalogue | 전시회 및 59쪽 작품집 발간 |  |
| 2017 |  | award | URP — Encouragement | URP — 장려상 | https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=leam |
| 2017 |  | award | Creative Design Festival — Encouragement | 창의설계축전 — 장려상 | 인공 안내견 |
| 2017 |  | award | Creative Design Festival — Encouragement | 창의설계축전 — 장려상 | https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=copy-me |
| 2017 |  | award | Creative Design Festival — Honourable Mention | 창의설계축전 — 가작 | https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=pygmalion |

## 2016

| Date | Period | Kind | Entry | Korean | Build |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 2016-01 |  | event | Homecoming | 홈커밍데이 |  |
| 2016-02 |  | event | Winter MT | 겨울 MT |  |
| 2016-03 |  | event | Freshman orientation · 68 applicants | 신입생 OT 및 교육 시작 — 68명 지원 |  |
| 2016-03 |  | event | Intel & SKT hackathon · Grand Prize | 인텔 & SKT 해커톤 대상 |  |
| 2016-05 |  | event | SNU URP · Four teams | 서울대 URP 4팀 선정 |  |
| 2016-06 |  | event | KOFAC URP · One team | 창의재단 URP 1팀 선정 · 교육 종료 |  |
| 2016-07 |  | event | IE Competition · Encouragement, Bronze | IE 경진대회 장려상 · 동상 |  |
| 2016-09-05/2016-09-06 |  | event | Exhibition, building 301 | 전시회 — 301동 118호 앞 |  |
| 2016 |  | award | URP — Outstanding Research | URP — 우수연구상 | https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=rammus |
| 2016 |  | award | URP — Encouragement | URP — 장려상 | https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=alpha-d |
| 2016 |  | award | Creative Design Festival — Encouragement | 창의설계축전 — 장려상 | https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=rammus |
| 2016 |  | award | Creative Design Festival — Honourable Mention | 창의설계축전 — 가작 | 기타에 빛나리 |
| 2016 |  | award | IE Competition — Encouragement | IE 경진대회 — 장려상 | https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=rammus |

## 2015

| Date | Period | Kind | Entry | Korean | Build |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 2015-01-30 |  | event | Homecoming | 홈커밍데이 |  |
| 2015-02-10 |  | event | Department orientation | 전기과 OT |  |
| 2015-03-05 |  | event | Freshman orientation | 신입생 OT |  |
| 2015-03-12 |  | event | Samsung Electronics Mecha Club | 삼성전자 가전사업부 메카클럽 지원 동아리 선정 |  |
| 2015-03-16 |  | event | Education · Arduino, Blender | 신입생 교육 시작 — 공대생 아두이노, 미대생 블렌더 3D |  |
| 2015-03-23 |  | event | Second Arduino session | 아두이노 2차 교육 |  |
| 2015-04-20 |  | event | Mecha Club mentor meeting | 메카클럽 첫 멘토 모임 |  |
| 2015-04-27 |  | event | NASA internship · One member | 부원 NASA 인턴 합격 |  |
| 2015-05-01 |  | event | SNU URP · ISIM, SNUEWheel | 서울대 URP 2팀 선정 — ISIM · SNUEWheel |  |
| 2015-05-11 |  | event | Hanwha Techwin Robot Membership · Three teams | 한화 테크윈 로봇 멤버십 3팀 선정 |  |
| 2015-05-11 |  | event | Second Blender session | 블렌더 2차 교육 |  |
| 2015-05-15 |  | event | SolidWorks session | 솔리드웍스 교육 |  |
| 2015-05-18 |  | event | Freshman welcome dinner | 신입생 환영 회식 |  |
| 2015-05-20 |  | event | KOFAC URP · AngelSwing | 창의재단 URP 1팀 선정 — AngelSwing |  |
| 2015-06-01 |  | event | Line-tracer build sprint | 교육 수료 및 라인트레이서 집중 제작기간 |  |
| 2015-06-22 |  | event | Club room clean-up | 302동 215-2호 대청소 |  |
| 2015-07-14 |  | event | Robot Essay exhibition, MMCA | 국립현대미술관 로봇에세이 전시전 단체 관람 |  |
| 2015-07-18 |  | event | Summer MT, Eulwangni | 여름 MT — 을왕리 |  |
| 2015-07-20 |  | event | Robot Membership interim review | 로봇 멤버십 중간 발표 |  |
| 2015-08-04 |  | event | Club alliance · KAIST, POSTECH | 서울대 · 카이스트 · 포스텍 로봇동아리 연합 교류 체결 |  |
| 2015-08-03/2015-08-10 |  | event | AngelSwing survey · Nepal | AngelSwing 네팔 지진 피해지역 측량 |  |
| 2015-08-31 |  | event | Exhibition poster | 전시회 포스터 제작 |  |
| 2015-09-09 |  | event | Catalogue to print | 작품집 확정 및 발주 |  |
| 2015-09-14/2015-09-15 |  | event | Anniversary exhibition · “We Will Find A Way” | 기념 작품 전시회 — “We Will Find A Way” |  |
| 2015-09-21 |  | event | Second-semester opening party | 2학기 개강 파티 |  |
| 2015-09-23 |  | event | Hanwha Techwin final presentations | 한화 테크윈 최종 발표 |  |
| 2015 |  | award | Hanwha Techwin Robot Membership — Gold — 1st | 한화 테크윈 로봇 멤버십 — 금상 (1위) |  |
| 2015 |  | award | Hanwha Techwin Robot Membership — Silver — 2nd | 한화 테크윈 로봇 멤버십 — 은상 (2위) |  |
| 2015 |  | award | Creative Design Festival — Grand Prize — 1st | 창의설계축전 — 최우수 (1위) | https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=snuewheel |
| 2015 |  | award | Creative Design Festival — Excellence — 2nd | 창의설계축전 — 우수 (2위) | https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=isim |
| 2015 |  | award | Samsung Electronics Mecha Club — Selected club | 삼성전자 가전사업부 메카클럽 — 지원 동아리 선정 |  |
| 2015 |  | award | SNU Undergraduate Research Program — 2 teams selected | 서울대 학부생 연구 지원 사업 — 2팀 선정 | ISIM · SNUEWheel |
| 2015 |  | award | KOFAC Undergraduate Research Program — 1 team selected | 창의재단 학부생 연구 지원 사업 — 1팀 선정 | https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=angelswing |
| 2015 |  | award | Hanwha Techwin Robot Membership — 3 teams selected | 한화 테크윈 로봇 멤버십 — 3팀 선정 | ROVision · ISIM · SNUEWheel |

## 2014

| Date | Period | Kind | Entry | Korean | Build |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 2014 |  | award | KOFAC Creative Convergence Research — Outstanding Research | 한국과학창의재단 대학생 창의융합형 연구 과제 — 우수 연구 지정 | https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=isac |
| 2014 |  | award | Samsung Techwin Robot Membership — 3rd | 삼성테크윈 로봇멤버십 — 3위 | https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=isac |
| 2014 |  | award | Creative Design Fair — Grand Prize | Creative Design Fair — 최우수 |  |
| 2014 |  | award | Creative Design Fair — Excellence | Creative Design Fair — 우수 |  |
| 2014 |  | award | Creative Design Fair — Encouragement | Creative Design Fair — 장려 |  |
| 2014 |  | award ×2 | Creative Design Fair — Honourable Mention | Creative Design Fair — 가작 |  |
| 2014 |  | award | ECE Electronics Fair — Gold | 전기정보공학부 전자전 — 금상 |  |
| 2014 |  | award | ECE Electronics Fair — Silver | 전기정보공학부 전자전 — 은상 | https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=isac |
| 2014 |  | award | ECE Electronics Fair — Bronze | 전기정보공학부 전자전 — 동상 |  |

## 2013

| Date | Period | Kind | Entry | Korean | Build |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 2013 |  | award | Creative Design Contest — Grand Prize | 창의설계 경진대회 — 최우수 |  |
| 2013 |  | award | Creative Design Contest — Encouragement | 창의설계 경진대회 — 장려 |  |
| 2013 |  | award | ECE Electronics Fair — Gold | 전기정보공학부 전자전 — 금상 |  |
| 2013 |  | award | ECE Electronics Fair — Silver | 전기정보공학부 전자전 — 은상 | https://www.snusigma.net/archive?view=reel&at=cobra |

## 1984

| Date | Period | Kind | Entry | Korean | Build |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 1984 |  | event | Founded at Seoul National University | 서울대학교에서 시그마 인텔리전스 창립 |  |


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# Members — executive team

> Sigma Intelligence is the robotics club of Seoul National University. Founded in 1984, it is Korea's first university robotics club.

Site page: https://www.snusigma.net/members · Terminal: https://www.snusigma.net/ai/members · Index: https://www.snusigma.net/llms.txt

The current executive team. Names are given in Korean, as the members write them; they are not romanised. Only the executive team is published.

| Name | Role | Role (Korean) | Also | Department | Bio | Links |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 황인성 | President | 회장 |  | Electrical and Computer Engineering |  | instagram: https://www.instagram.com/hwanginseong691/ |
| 송희경 | Vice-President | 부회장 |  | Electrical and Computer Engineering |  | instagram: https://www.instagram.com/song_heekyung/ |
| 좌희주 | Treasurer | 총무 |  | Electrical and Computer Engineering |  | instagram: https://www.instagram.com/hjjwa_27/ |
| 전현태 | Communications Lead | 홍보부장 |  | Electrical and Computer Engineering |  | instagram: https://www.instagram.com/adcj._/ |
| 이승현 | Making Lead | 메이킹부장 |  | Mechanical Engineering |  | instagram: https://www.instagram.com/itissonippy/ |
| 백시은 | Making Management | 메이킹 관리 |  | Electrical and Computer Engineering |  | instagram: https://www.instagram.com/baeksieun1/ |
| 김무찬 | Education Planning | 교육 구상·추진 |  | Mechanical Engineering |  | instagram: https://www.instagram.com/mvnchankim/ |
| 김호윤 | Education Planning | 교육 구상·추진 |  | Electrical and Computer Engineering |  | instagram: https://www.instagram.com/sdcsfdsfc/ |
| 이진명 | Website Management | 웹사이트 관리 |  | Electrical and Computer Engineering |  | instagram: https://www.instagram.com/nobel2040ne/; github: https://github.com/nobel2040ne; linkedin: https://www.linkedin.com/in/jin-myung-lee/; site: https://xlaude2040.com/ |
| 장준학 | Instagram and Business Cards | 인스타 관리 (+명함) |  | Mechanical Engineering |  | instagram: https://www.instagram.com/greeeendeeeer/ |

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# Blog — published posts

> Sigma Intelligence is the robotics club of Seoul National University. Founded in 1984, it is Korea's first university robotics club.

Site page: https://www.snusigma.net/blog · Terminal: https://www.snusigma.net/ai/blog · Index: https://www.snusigma.net/llms.txt

| Date | Title | Korean title | Tags | URL |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 2025-12-02 | iREX 2025 Tokyo | 도쿄 iREX 2025 참관 | Trip, iREX | https://www.snusigma.net/blog/irex-2025 |
| 2025 | SIGMA x PORTAL301 Collaboration | PORTAL301 기술 협업 | Collaboration, Autonomous driving, Industrial robot | https://www.snusigma.net/blog/portal301-collaboration |

## iREX 2025 Tokyo

- Date: 2025-12-02
- Korean title: 도쿄 iREX 2025 참관
- Tags: Trip, iREX
- URL: https://www.snusigma.net/blog/irex-2025

Post text (Korean):

## 아이템명 Cotutor

코튜터는 교수가 설계한 콘텐츠 기반 플립러닝 수업에서 질문과 반박을 통해 학생들 토론에
능동적으로 개입하는 테이블형 'Physical AI' 튜터이다.

## 조사 일정

2025.12.02 ~ 2025.12.07

## 조사 방법

현지 대학교수 인터뷰로 플립러닝 내 학생 참여 저조 문제를 검증하고 Physical AI 솔루션의
수용성 및 기존 솔루션의 한계를 분석한다.

### 주요 조사 활동

- 전시회 참관
- 전문가 미팅 및 인터뷰 도쿄대학교 교육학대학원 교수
- 학생 인터뷰 및 설문조사 도쿄대학교 학부생

## 조사 내용

- 교육학 교수 인터뷰를 통한 고등 교육 환경에서의 학생 참여 저하 문제 분석
- 대학생 인터뷰를 통한 현 교육 상황의 문제점 분석
- 도쿄대 학생 인터뷰를 통한 수업현황 조사

## 활용계획

글로벌 시장을 목표로 해외 교육기관으로 확장한다.

## SIGMA x PORTAL301 Collaboration

- Date: 2025
- Korean title: PORTAL301 기술 협업
- Tags: Collaboration, Autonomous driving, Industrial robot
- URL: https://www.snusigma.net/blog/portal301-collaboration

Post text (Korean):

## Robot Motion Planning

다관절로봇 작업경로계획연구

### Introduction: Coverage Path Planning(CPP)란?

대상 영역 표면 전체를 커버하는 경로를 도출하는 것입니다. 로봇청소기, 드론방제(농약뿌리기)
등에 2D CPP가 산업적으로 응용되고 있습니다.

### 무엇을 해야 하나요?

본 프로젝트의 아이디어는 기존 2D CPP를 3D CPP로 확장하는 것입니다. 이번 프로젝트에서는
AI기반 3D CPP를 구현하기 위한 기본요소를 스터디해보는 것을 목표로 하여, 아래와 같이 연습
과제 2개와 심화과제 2개로 구성되어있습니다.

- 2D coverage path planning
- Imitation Learning Tutorial
- IL-based Pick-and-Place in Real world
- IL-based 2D coverage path planning

## Vision System-6D Pose Estimation

카메라 기반 6D 포즈 추정연구

### Introduction: XR Tracker의 원리

XR트래커는 VR/AR(가상/증강현실) 분야에서 사람의 동작을 추적하는데 사용하는 기본적인
툴로서, 관성항법과 비전기술의 정수가 녹아든 장치입니다. VR헤드셋에는 적외선 카메라가
내장되어 있어 2D 이미지 상에 맺힌 적외선 LED들의 위치정보를 조합(Perspective-n-Point)하여
XR트래커의 3차원 위치 및 3차원 자세를 추적하게 됩니다.

### 무엇을 해야 하나요?

본 프로젝트에서는 2D 카메라를 통해 다양한 물체의 6D pose를 검출하는 것을 목표로 합니다.
연습과제에서 하나의 카메라+정확히 배치된 마커 오브젝트에 대한 6D 포즈 추정을 수행하고,
심화과제에서 멀티카메라+랜덤마커+관성센서융합 어플리케이션을 수행합니다.

- Marker-based Tracking
- Random Marker Problem
- Multi-camera Tracking
- Marker-IMU Sensor Fusion

## Laser distance sensor array

레이저 센서 기반 6D 포즈 추정연구

### 무엇을 해야 하나요?

본 프로젝트에서는 레이저거리센서를 어레이화하여 물체에 대한 3D 이미지를 생성하는 것을
목표로 합니다.

- Sensor Calibration
- Simultaneous Sensor Array Control


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# Contact

> Sigma Intelligence is the robotics club of Seoul National University. Founded in 1984, it is Korea's first university robotics club.

Site page: https://www.snusigma.net/contact · Terminal: https://www.snusigma.net/ai/contact · Index: https://www.snusigma.net/llms.txt

| Field | Value |
| --- | --- |
| Email | record.snusigma@gmail.com |
| Club room | Building 302, Room 215-2, Seoul National University, Gwanak-gu, Seoul, KR (서울대학교 302동 215-2호) |
| Naver Map | https://map.naver.com/p/search/%EC%84%9C%EC%9A%B8%EB%8C%80%ED%95%99%EA%B5%90%20302%EB%8F%99 |
| Google Maps | https://www.google.com/maps/search/?api=1&query=%EC%84%9C%EC%9A%B8%EB%8C%80%ED%95%99%EA%B5%90+302%EB%8F%99 |
| GitHub | https://github.com/SNU-Sigma |
| Instagram | https://www.instagram.com/sigma_intelligence_/ |
| LinkedIn | https://www.linkedin.com/company/sigma-intelligence/ |
| Facebook | https://www.facebook.com/sigmaintelligence/ |