[주니어 메이커 되기]<8>원리를 알면 적용할 수 있다고요?-진동로봇 키트

세계에서는 일년에 한번 메이커들이 모여 그간 메이커 활동을 공유하는 메이커 페어가 곳곳에서 열립니다. 그중에 가장 먼저 시작됐고 가장 크게 열리는 곳은 미국 샌프란시스코에서 열리는 메이커 페어입니다. 2017년 방문했을 때 주니어 메이커들이 어른들 틈에서 당당하게 자신이 만든 것을 소개하는 모습에 놀랐던 기억이 납니다. 자신이 만든 작품을 소개할 때에는 어떠한 과정을 거쳐, 어떠한 원리로 만들었고 실패 과정을 감추기보다는 특별히 드러내어 어떻게 극복했는지를 위주로 소개했습니다.

메이커 페어에서 인상깊었던 작품 중 진동로봇이 있었습니다. 교육용 로봇을 만드는 일에 여러 차례 참여했기에 로봇을 만들고자 하면 대단한 장비와 기술이 필요한 줄 알았던 제 생각을 바로잡은 날이었습니다. 기본 원리와 종류만 안다면 로봇과 친해지고 초보 주니어 메이커도 쉽게 로봇을 만들 수 있다는 생각에 한참동안 그 앞을 떠나지 못 했던 기억이 납니다.

로봇의 원리를 알고 있나요? 주어진 재료의 특징과 로봇의 원리를 알면 어떤 재료를 갖고도 로봇을 만들 수 있습니다. 로봇은 사람을 본떠서 만든 기계 장치입니다. 로봇을 만들 때 사람의 운동기관과 감각기관을 만들어 주게 됩니다.

로봇의 움직임을 어떻게 만들면 좋을까요? 모터를 이용하면 움직임을 만들 수 있습니다. 모터란, 한자로 전동기입니다. 전기의 힘으로 움직임을 만드는 장치이지요. 반대로 힘을 가해서 전기를 발생시킨다면 발전기가 됩니다. 같은 기계 장치 안에서 두 가지 원리를 만들어낼 수 있지요.

여러 가지 종류의 소형 모터가 시중에 많이 나와 있는데 소형 모터를 이용해서 로봇의 움직임을 만들어낼 수 있습니다. 메이커 페어에서 처음 본 소형 모터는 '진동 모터'였는데 전기의 힘을 가하면 모터의 몸체가 덜덜덜 떨리게 됩니다. 모터에 전기의 힘을 가해 모양을 잘 살펴봅시다. 어떤 움직임이 연상되나요? 주어진 재료인 소형 동전 배터리와 칫솔머리와 접착테이프, 모루 등의 재료를 이용해 바퀴벌레나 여러 곤충의 움직임을 만들어 볼 수 있습니다. 어떤 부분을 몸체로 할지, 어떤 부분에 모터와 배터리를 부착해야 중심을 잡을 수 있을지 여러 차례 고민하는 가운데 다양한 모양의 진동 로봇이 완성될 수 있습니다.

진동 모터를 쉽게 구할 수 없다면 주변에서 좀더 구하기 쉬운 감속 모터로도 진동을 만들어낼 수 있습니다.

자, 감속모터와 나무집게, 배터리, 종이컵, 나무젓가락이 있다면 어떤 부분이 몸이 되고 어떤 부분이 다리가 되면 좋을까요? 감속모터에 전기를 연결하고 움직임을 잘 살펴봅시다. 로봇 몸체가 진동하도록 하려면 어떻게 해야 할까요? 주어진 재료 가운데 감속 모터 회전축의 회전 운동을 진동으로 바꿀 수 있게 만드는 재료가 있을까요? 네, 맞습니다. 나무집게를 축에 끼우면 덜덜덜 진동하게 됩니다. 종이컵 몸체와 연결되면 어떤 모습으로 움직이나요? 상상되는 주변의 동물이나 사물이 있나요? 이제 주니어 메이커 여러분, 주어진 재료의 특징을 살려 나만의 로봇을 꾸며봅시다.

자료=이효진 테크빌교육 융합교육사업부 수석연구원