우선 로봇을 만든다는 것에 대해 막연한 환상을 가지고 계신 분들이 많은 것 같고, 또 아직 어린 학생들도 있는 것을 고려해서 몇가지 조언을 드립니다.
이 조언은 지극히 개인적인 것이고, 틀릴수도 있습니다. 그저 도움이 되기를 바라는 것 뿐입니다. 왜냐하면 저도 로봇을 전공하고 있고, 박사과정중에 있기 때문에 처음 시작하는 분들께는 작은 도움이 될수 있겠다 생각해서 드리는 것 뿐입니다.
우선 제대로 된 단계를 거치는 것은 결코 시간 낭비가 아닙니다.
무엇이든지 과정은 필요합니다. 초등학교 산수가 안되는 사람이 중학교에 가서 공부를 잘한다는 것은 어불성설입니다. 만약 그런 사람이 있다면 그는 중학교에 가서 다시 초등학교 산수 공부를 한 것일겁니다. 역시 중학교 과정 없이 고등학교 과정에서 두각을 드러낼수 없습니다. 대학 역시 마찬가지고, 로봇을 만드는 것 역시 동일합니다.
로봇을 만드는 것이 아무것도 필요없는 상태에서 그저 몇군데 인터넷 사이트에서 보여주는 이상한 모터에 철판 단 사람 모형을 만드는 것이라고 생각한다면 큰 잘못입니다. 이런 모형은 굳이 초등학생이라도 손재주만 있으면 만들수 있습니다. 초등학생에게 조금 무리라면 고등학생 정도에 선반작업에 약간만 시간을 투자하면 만드는 건 별 문제가 없습니다. 모터 달고, 철판 깍고, 자르고, 구부리고, 나사돌리면 됩니다. 물론 그전에 깍아야 하고 잘라야 할 철판에 그림 그리는 것은 해봐야겠죠. 그 다음엔 모터 살 돈과 철판 깍을 돈이 필요하겠군요. 하지만 이것만 된다고 다 되는 것은 아닙니다.
우선 모터를 돌리는 것이 전부가 아니라 모터를 돌릴때 어떻게 돌릴것 인지가 문제가 되죠. 여기서 모터를 제어한다고 하는 제어의 개념이 나옵니다. 한번 손으로 책상 위에 있는 연필을 잡는다고 생각하고 움직여 보세요. 우리는 자연스럽게 손을 움직입니다. 어깨쪽에 있는 관절에 있는 근육을 움직여 아래쪽에 처져있는 팔을 위로 올립니다. 올리면서 다른 관절은 어떻게 되나요? 다른 관절도 자연스럽게 조금씩 움직여 집니다. 팔꿈치에 있는 관절은 거의 180도가 되게 서서히 펴집니다. 손목도 역시 조금씩 움직여서 손이 최종 위치에 도달할 때쯤 연필을 잡기에 적당한 위치에 있게 됩니다. 손에 있는 각 손가락 마디 역시 연필을 쥐기 적당한 상태로 움직여 있습니다.
이걸 모터에 적용한다고 생각해 보세요. 우선 어깨쪽, 팔꿈치, 팔목 이 세군데에 각각 3개씩의 모터가 붙어서 x축 회전, y축 회전, z축 회전을 해주어야 합니다. 손가락 다섯개에 대한 것은 제외하더라도 벌써 여기서만 9개의 모터가 각각 움직이면서 서로가 서로의 동작에 대해서 반응하면서 적당한 위치로 움직여 줘야 하는 겁니다.
모터를 9개를 다는 것보다 이 달려진 모터 9개를 움직이는 게 훨씬 어렵고 힘드는 일입니다. 사실 로보틱스를 생각한다면 바로 이 부분에 촛점을 두어야 합니다. 모터 9개를 제어하기 위해서 PID 제어라는 것을 하게 되는 거죠. 물론 여기서 필요 없는 부분은 삭제할 수도 있고, 수정할 수도 있고, 또 다른 모터를 추가하기도 해서 자신이 필요로 하는 어떤 구조물을 설계하고, 그 구조물을 움직이기 위한 제어를 하게 됩니다.
그러기 위해서 제대로 된 공부가 필요합니다. 우선 지금 초등학생이면 산수공부를 열심히 하세요. 주변 친구들이 하는 것 외에 조금 어려운 참고서를 선생님께 추천받아서 문제를 다 풀어보세요.
중학생이나 고등학생이라도 역시 동일합니다. 산수공부를 할때 주의 할 점은 단지 문제만 많이 푸는게 능사가 아니라 왜 그런지 원리를 철저히 이해해야 합니다. 고등학교때 배우는 많은 부분이 사실은 매우 중요한 부분들 입니다. 외국에서는 대학과정에서 배우는 것들이 많이 들어가 있습니다. 그러다보니 정작 원리는 이해하지 못하고 편법으로 문제만 빨리 푸는 연습만 합니다. 최악입니다. 점수는 잘 나와서 스스로 수학은 잘 한다고 생각하지만 정작 머리는 돌대가리가 되서 대학에 들어오는 사람이 많습니다. 원리를 철저히 이해하도록 노력하세요. 동시에 증명문제는 더 잘 이해해 두세요.
그리고 로봇을 공부하기 위한 기초과정에 레고닥터라는 곳에 마련되어 있습니다. 거의 유아때 부터 시작해서 기계의 작동원리부터 로보랩까지 다양한 과정이 준비되어 있는데 그 과정을 문의하고 참여하면 많은 도움을 얻을 수 있을 겁니다. 사실 인터넷에서 볼수 있는 많은 사이트나 블로그, 개인 홈등은 다분히 이런 고등학생 이하의 학생들이 이해하기는 조금 어려운 부분이 많습니다. 그리고 그들에게 자세히 설명해 달라고 부탁하는 것도 무리입니다. 전문적인 교육전공자도 아니고, 정말 초짜에게 모든 것을 가르쳐 달라고 부탁하려면 그들의 생계를 책임질 정도로 해주지 않은 이상 부탁하지 마십시오. 최근에는 문화센터들에서도 로봇을 교육하는 프로그램을 꽤 가지고 있는 걸로 알고 있습니다. 고등학교에서도 선생님을 주축으로 로봇동아리들이 만들어지고 있구요. 잘 찾아보시고 이용해 보세요.
레고닥터에 대해서는 자세히 설명하지 않겠습니다. 레고를 아이들 장난감 정도로 생각하시는데, 정작 레고를 통해서 기계의 원리를 이해하게 된다면 괜찮은 교육교제가 됩니다. 그리고 레고닥터는 그런 원리를 이해할 수 있는 좋은 수단이기도 합니다. 이러고나니까 왠지 제가 레고닥터를 선전하는 것 같이 되어버렸네요. ^^ 전혀 아닙니다. 저는 박사과정중에 있고, 레고닥터와는 아무 상관이 없습니다. ^^
인터넷 검색에서 [레고닥터], [레고닥타]로 검색하시면 원하는 정보가 나올겁니다. 자세한 것은 인터넷 검색을 통해서 찾아보세요. 다른 학원 다니는 것보다 이곳에서 공부를 하는게 더 낫겠다는 생각입니다. 물론 관심을 가진 아이가 부모님께 이런 공부를 하고 싶다고 하면 왠만한 부모님은 들어주시겠죠. 로보랩 전까지는 그렇게 큰 부담되지 않은 학원일 겁니다. 여기서 기초적인 단계를 충분히 쌓아서 내공을 기른 다음, 제대로 된 자신만의 로봇을 만들고 싶다면 그때 다시 시작해도 됩니다. 그때는 이미 여러가지 기본을 닦은 다음이니 질문도 잘 할수 있을것이고, 문제 해결을 위한 방법도 알수 있게 될겁니다. 그리고 무슨 공부를 해야 하는지도 알수 있고, 답변을 해주는 사람의 말을 이해할수도 있겠죠. 시간을 조급하게 잡지말고 하나씩 하나씩 차근차근 공부해 나가기를 바랍니다. 최근에 레고에서 마인드스톰 NXT 를 출시했습니다. 지금 제가 붙잡고 씨름하고 있는 녀석이죠. ^^ 쉽게 프로그램 가능하고 로봇에 대한 호기심을 충족시키기에 무척 괜찮은 완구입니다. 조금 비싼 완구지만 사면 제 값을 하는 녀석 같으니 추천합니다. ^^