▲ [사진 = ㈜새온]

4차 산업혁명으로 인해 교육 환경도 점차 그 분야와 형태가 변화하고 있다. 이제 학생들이 어릴 적부터 코딩을 학습하는 모습은 익숙해졌으며 직접 교사와 대면해서 학습하는 비율이 화상이나 가상 공간을 통해 학습하는 비율보다 적어지는 경우도 종종 보인다. ㈜새온은 이렇게 변화하고 있는 교육 환경에서 끊임없는 연구와 개발로 다양한 교육용 키트와 솔루션을 제공해 변화하는 교육 환경에 맞추는 것은 물론 교육 환경 변화를 선도하고 있는 업체다. 자율주행자동차 기술과 스마트팜 기술, 비대면 교육 솔루션까지 다양한 분야에서 앞서가고 있는 ㈜새온을 취재했다.

▲ [사진 = ㈜새온]

로봇 공학 기술·지식 개발 교육용 로봇 키트, 알티노

총 7가지 프로그래밍언어 학습 가능해

㈜새온(대표 강석범, 김진현, 정세영)은 자율 주행을 학생들이 스스로 코딩하면서 자동차의 기능을 경험하여 로봇 공학의 기술과 지식을 개발할 수 있는 교육용 로봇 키트, 알티노를 개발한 업체다.

알티노는 자율 주행로봇으로 교육과 연구를 목적으로 개발되었다. 다양한 기능을 바탕으로 손쉽게 피지컬 컴퓨팅이 가능하기에 학생들에게 창의적인 학습 경험을 제공할 수 있다. 알티노는 기본형, 아두이노형, 라즈베리 파이형 세 가지 유형으로 이루어져 있으며 기본형만으로도 크레용, 스크래치, 엔트리, 파이썬, C언어 총 5가지 프로그래밍 언어를 학습할 수 있다. 이 기본형에 아두이노 보드와 라즈베리 파이를 장착할 경우 한 개의 제품으로 7가지 프로그래밍 언어를 학습할 수 있다. 특히 라즈베리 파이형의 경우 카메라를 이용한 영상처리를 통해 화살표를 인식하고 방향을 판단하거나 색을 구별하여 주행 상태를 판단하는 등의 자율 주행을 수행하기에 이를 통한 학습이 가능하다. 근래 2022년 10월에는 알티노를 활용한 영상처리 경진대회를 일산 킨텍스 ‘제17회 국제로봇콘테스트’에서 진행했다. 그 외에도 매년 대전시에서 진행하는 ‘로봇융합페스티벌’에 알티노를 활용한 AI미션챌린지 부문을 새온에서 매년 11년째 진행하고 있다.

알티노는 이런 프로그래밍 언어를 통해 구성하고 작동할 수 있는 16개의 다양한 센서와 기능을 갖춰 연주할 수 있다. 8x8 도트 매트릭스의 경우 ASCII CODE에 대응하는 문자/특수기호를 출력하고 문자열을 활용하여 전광판을 표시하는 복잡한 알고리즘 공부도 가능하다. 이외에도 브레이크 표시등 4개, 좌/우 표시등 4개, 전/후방 표시등 4개를 갖추고 있어 실제 차량이 주행하는 것과 같은 환경을 만들어 학생들의 학습 의욕을 높일 수 있다.

그중 하나인 스피커 기능을 하는 부저는 1~8옥타브와 음계를 활용하여 원하는 음악을 연주 할 수 있다.

▲ [사진 = ㈜새온]

실제 자율주행 자동차에 적용되는 기술 체험 가능

구글, 페이스북 등 해외 기업에서도 애용해

알티노의 가장 큰 장점은 실제 자율주행자동차에 적용되는 기술과 지식을 학생들이 직접 체험하며 학습할 수 있다는 점이다. 알티노의 조향 방식은 전륜 조향 방식으로 자동차와 같은 메커니즘으로 작동한다. 또한 좌, 우 바퀴의 모터를 개별로 제어해 안정적으로 커브를 주행할 수 있다. 이와 함께 빛의 양을 실시간으로 확인하는 조도센서가 있어 실제 자동차가 터널을 통과할 때 라이트를 키려면 센서 값이 몇이 되어야 하는지 학생들이 탐구하는 미션 등의 코딩이 가능하다. 이외에도 적외선 장애물 감지 센서로 적외선이 물체에 반사되어 돌아오는 값으로 거리를 측정하고 장애물을 감지할 수도 있다. 이 밖에도 3축 가속도 센서, 3축 지자기 센서, 3축 자이로 센서, 온도 센서, 조향 제어 센서, IR 리시버 등 총 16개의 센서가 실제 자율주행자동차와 같은 방식으로 차량이 움직일 수 있도록 돕는다.

새온은 이런 알티노를 통해 학생들이 프로그래밍과 자율자동차 기술을 학습할 수 있도록 프로그램 언어별로 1년 교육과정을 구성해 제공하고 있으며 프로그램 언어 별로 교재도 잘 정리되어 있다. 또한 알티노 전용 코딩 앱인 오케스트라를 개발하여 놀이부터 학습까지 다양한 콘텐츠를 PC, 태블릿PC, 모바일 환경에서 활용할 수 있도록 했다. 오케스트라는 블록 코딩으로 알티노를 자유롭게 움직이고 미션을 해결할 수 있는 스크래치, 누구나 쉽게 코딩 개념을 익힐 수 있는 자체 개발 프로그램 크레용부터 알티노를 자유롭게 움직여 자동차의 기능을 체험해 볼 수 있다.

만약 알티노를 통해 코딩을 배우고자 할 때 어느 언어부터 배워야 할지 고민되거나 가격이 부담되는 경우를 위해 새온은 자율 주행 미션 성공 목적을 가진 목표 지향 교육을 위한 AI 알티노 라이트 또한 개발했다. 알티노 라이트는 음성인식이 가능한 AI를 탑재하고 있으며 이를 통해 초등학생부터 중학생까지 다양하게 언어를 교육할 수 있는 자율 주행 AI 로봇이다. 알티노 라이트는 크레용에서 시작해, 엔트리, 스크래치, 파이썬, C언어로 단계를 밟아가며 학습하여 컴퓨팅 사고와 함께 창의적 사고, 문제 분석 능력을 기를 수 있다.

이러한 기능들을 갖추고 추가 액세서리를 이용해 좀 더 복잡한 자율주행까지 학습할 수 있는 알티노는 구글, 페이스북 등 해외 기업에서도 주목해 이를 활용하고 있으며 특히 하와이의 경우에는 알티노를 통해 교육을 하는 강사가 5천 명 이상일 정도로 해외에서 활발하게 학습과 자율주행 기술에 이용되고 있다.

▲ [사진 = ㈜새온]

빅데이터 기반 스마트팜 훈련 키트, IoT 스마트팜

서버 세팅과 운영, 네트워크 제어, 앱 개발까지 모두 학습해

최근 농업 분야에도 4차 산업 혁명 기술이 적용되기 시작해 사람이 관리하지 않고 이를 AI에게 맡겨 수고는 줄이고 효율은 최대화하는 스마트팜 기술이 주목을 받고 있다. 스마트팜 기술은 미래 먹거리 산업에서 필수적으로 적용될 기술로 점차 그 중요도가 높아지고 있으며 이를 미래 산업의 주역인 학생들이 학습할 수 있는 각종 교·보재에 대한 수요도 높아지고 있다.

이런 추세에 맞춰 새온은 국내 대학에서도 스마트팜 관련 학과가 잇따라 신설되어 이에 대한 개념 이해의 필요성이 증가하는 상황에 따라 IoT 스마트팜을 개발했다. IoT 스마트팜은 빅데이터를 기반으로 최적의 생육 환경을 자동으로 제어하는 농장을 학생들이 구축할 수 있도록 돕는 훈련 키트다. 앱을 통해 농작물을 원격으로 관리하고 상태를 모니터링할 수 있으며 이를 위한 센서들을 학생들이 직접 확인하며 조립할 수 있다. 학생들은 이 과정에서 취업 및 창업을 위한 기술 교육을 제공받는다. 여기에 이어 아두이노 스케치 프로그래밍으로 아두이노 스케치의 기본 이해를 다루게 되며 오픈 소스로 모든 센서를 개별 제어할 수 있다.

센서에는 온습도 센서, 토양센서, 조도센서가 있고 제어기에는 워터펌프, 히터, 환풍기, 서브 모터, OLED, RGB LED가있다. 새온은 CO2센서와 카메라, 미세먼지 센서는 옵션 구성품으로 추가할 수 있다고 전했다. 여기에 더해 센서를 시리얼로 받아 Web으로 전달하고 네트워크 프로그래밍으로 클라이언트가 서버의 데이터를 공유하는 서버 구축 및 원격 제어, 음성인식으로 IoT 스마트팜을 개별 제어할 수 있는 앱을 작성하는 안드로이드 앱 제어 등 스마트팜을 위한 모든 기술을 학습할 수 있다. 김진현 대표는 “서버 세팅과 운영, IoT 센서 네트워크 제어, 안드로이드 앱 개발 세 가지 교육 과정을 통해 스마트팜 교육을 할 수 있다.

이어서 새온은 24가지 식물을 키우며 코딩도 함께 배울 수 있는 Real 스마트팜을 개발했다. Real 스마트팜은 수경재배 방식으로 워터펌프로 물을 순환시켜 식물을 키우는 방식으로 공간 안에 공기 정화에도 도움이 되며 학생들이 실제로 식물이 생육하며 코딩할 수 있다는 장점이 있다.

▲ [사진 = ㈜새온]

비대면으로 교육 제공·학생 관리

언택트 온라인 실시간 화상솔루션, JAM

코로나19 판데믹 이후로 교육에도 언택트의 바람이 불었지만 대면 교육 비중이 높았던 교육 환경에서 언택트로의 전환에 어려움을 겪는 사람들이 많다. 새온은 이러한 교육 환경 변화에 도움이 되고자 강사가 학생을 만나지 않아도 교육을 제공할 수 있고 학생을 관리할 수 있는 비대면 온라인 실시간 화상솔루션, JAM을 개발했다.

JAM은 온라인 교육 시스템과 화상회의 기술을 융합시킨 플랫폼으로 웹 브라우저 기반으로 서비스를 제공해 별도의 프로그램 설치 없이 모바일, 태블릿 PC, PC 등 모든 기기에서 사용할 수 있다. 이와 함께 사이트의 주소, 로고와 배너 이미지, 카테고리 등 수요처의 특성에 맞게 제작이 가능하다. 여기에 더해 학습을 위한 모든 기능이 제공되어 강의를 녹화하거나 같은 문서를 함께 공유하며 소통할 수도 있으며 외부 영상을 재생해 공유할 수도 있다. 또한 멀티 화이트보드를 활용한 판서, 회의룸 내 소규모 회의 생성, 실시간 투표, 라이브 채팅창을 통한 공지 및 파일(자료) 공유 까지 자유롭다. 강좌 및 회의룸은 무제한으로 개설할 수 있어 교육자가 다양한 교육을 제공할 기회를 만들어 준다.

이러한 기능을 통해 발표 수업이나 경진대회, 취미 생활 등 온라인 교육, 회의나 행사, 면접을 위한 화상 회의부터 상담과 바이어 미팅, 상품 소개가 가능한 1:1 미팅까지 교육과 교육 외 분야에서도 다양하게 활용할 수 있다. 실제로 새온은 코로나로 인해 2021년 로봇융합페스티벌을 JAM을 활용해 비대면 경진대회로 진행한 실적이 있다. 새온은 이를 통해 포스트 코로나 시대에 중소/벤처 기업의 디지털화를 촉진하고 비대면 서비스 산업을 융성하기 위한 비대면 서비스 바우처 지원 사업에 선정되었다.