[소년중앙] 하늘 나는 차, 멀미 안 나는 차…실제 자동차 출시를 목표로 만들었죠

온라인 중앙일보

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운전석에 앉아 운전대를 잡지 않고 전방을 주시하지 않아도 알아서 척척 움직이는 자동차가 있습니다. 공상과학영화 속 이야기가 아닙니다. 구글은 3년 전 핸들· 가속페달·브레이크가 전혀 없이 출발·정지 버튼만 있는 무인 자동차를 시제품(시험 삼아 만든 제품)으로 선보였어요. 여러분이 어른이 될 때쯤이면 전기로 움직이는 무인 자동차가 도로를 누빌지도 모릅니다. 이 모든 것은 코딩에서 출발합니다. 지난달 소중은 겨울방학 프로젝트 ‘나만의 전기 자동차 만들기’ 지원자를 모집했습니다.

소중 리포트│나만의 전기 자동차 만들기 프로젝트

10명의 독자가 직접 자동차를 디자인하고 코딩을 통해 움직이게 했죠. 프로젝트의 진행 과정과 결과물을 소개합니다.

직접 디자인한 차체에 전기 자동차 부품을 조립하고 있는 프로젝트 참가자들.

지난달 23·24일 이틀에 걸쳐 ‘나만의 전기 자동차 만들기 프로젝트’가 중앙일보 러닝센터에서 열렸습니다. 이 프로젝트는 전기 자동차를 디자인하고, 디자인한 차를 3D 프린터로 출력해 차를 조립한 후 무선 조종을 하는 것입니다. 평소 코딩과 디자인에 관심이 많았던 10명의 소중 독자들이 치열한 경쟁 끝에 선발됐죠. 본격적으로 자동차를 만들기에 앞서 김진표 청담로봇 대표는 프로젝트 참여자들에게 ‘4차 산업혁명’에 대한 설명을 했습니다.

“4차 산업혁명은 기업들이 제조업과 정보통신기술(ICT)을 융합해 경쟁력을 높이는 차세대 산업혁명입니다. 인공지능과 로봇기술, 생명과학이 이를 주도하죠. 오늘 여러분들은 디자인과 코딩을 통해 이를 경험하게 됩니다.”

김진표 대표가 4차 산업혁명과 메이커 운동에 대해 설명하고 있다. 이번 프로젝트는 디자인과 코딩에 중점이 맞춰졌다.

무인 자동차나 전기 자동차는 4차 산업혁명의 훌륭한 예입니다. 특히 전기 자동차는 에너지원을 석유에서 전기 배터리로 바꿨다는 특징이 있습니다. 이는 변속기·냉각기 등의 내연기관이 존재할 필요가 없어졌다는 것을 의미합니다. 그만큼 활용할 수 있는 자동차 공간의 범위가 넓어져 디자인의 제약이 줄어들고, 특이하고 멋진 자동차를 만들 수 있다는 것이죠. 석유로 움직이는 기존 자동차들과는 달리 둥글둥글하거나 날개가 달린 미래지향적 디자인을 선보일 수 있는 것입니다. 여기에 컴퓨터 기술이 더해지면 공기저항을 최소화하거나 공간미를 살린 멋진 자동차가 탄생할 수도 있습니다.

참가자들은 사전에 공지된 대로 고성능의 노트북을 준비한 채 김 대표의 설명을 열심히 들었어요. 자동차를 디자인하고 움직이게 하기 위해서는 코딩이 필수이기 때문입니다. 강의장 한쪽에는 3D 프린터 3대가 가지런히 놓여 있었죠.

“이런 자동차들은 여러분도 충분히 만들 수 있습니다. 문제는 디자인이죠. 디자인을 얼마나 잘하느냐, 여기에 자신만의 특징을 어떻게 부여하느냐가 중요합니다.”

어른 손바닥만 한 크기의 흰색 차체(자동차의 몸체)를 들어 보인 김 대표는 프로젝트의 순서를 간단히 설명했습니다. 우선 틴커캐드라는 프로그램을 사용해 차체를 디자인해야 합니다. 틴커캐드는 오토데스크사에서 제공하는 클라우드 기반 3D 모델링 프로그램입니다. 디자인이 완성되면 마치 문서를 출력하듯 차체를 출력하는 과정을 거칩니다. 이후 모형 자동차 키트를 활용해 출력된 차체에 바퀴·엔진 등의 각종 부품을 붙이면 완성되죠.

프로젝트 첫날은 자신이 어떤 자동차를 만들지 디자인을 한 후, 틴커캐드로 코딩하는 데 시간을 보냈습니다. 디자인이라고 해서 너무 어렵게 생각할 필요는 없습니다. 종이에 자유롭게 쓱쓱 그려도 되고, 컴퓨터 작업에 능숙하다면 그래픽 툴을 사용해 그려도 괜찮아요. 참가자들은 각자 머릿속에 생각하고 있던 자동차의 모습을 자유롭게 그려냈습니다. 이른바 ‘도면 스케치’의 과정입니다. 스케치가 완성되면 이를 틴커캐드로 구현해 3D 프린터에 넣을 자료를 만들어야 합니다.

“틴커캐드의 가장 중요한 개념은 더하기와 빼기입니다. 자동차 형태로 차체를 디자인하면서 어떤 부품을 더하고, 어떤 부분을 뺄지 구성하면 좋아요.”

틴커캐드를 구동시키자 모눈종이와 같은 가상의 세계가 펼쳐졌습니다. 여기에 자신이 스케치한 차체를 넣어야 하죠. 먼저 가로 15㎝, 세로 8㎝의 직사각형을 마우스로 만들어냅니다. 높이는 2㎜ 정도로 맞추면 자동차 바닥을 이루는 기본적인 틀이 완성됩니다. 다음으로 앞서 말한 더하기와 빼기의 개념을 떠올리며 강조하고 싶은 부분을 더하거나 부품을 넣을 자리를 빼면 됩니다. 기본적으로는 바퀴가 들어갈 자리를 빼면 되는데, 기존 자동차처럼 꼭 모서리에 바퀴가 있을 필요는 없습니다. 바퀴 2개가 붙은 삼륜차의 형태를 해도 괜찮고, 바퀴가 다닥다닥 붙어 있는 탱크의 모양을 갖춰도 좋아요. 상상하기 나름입니다.

컴퓨터 속 디자인 3D 프린터로 출력하기

프로젝트 둘째 날은 틴커캐드로 만들어낸 차체를 3D 프린터에 입력하는 것으로 교육이 시작됐습니다. 저장된 틴커캐드 파일을 SD카드에 넣어 프린터에 옮기면 바로 출력이 진행되죠. 3D 프린터에는 파일 속에 들어 있는 디자인을 가져와 한 층씩 건물을 쌓는 방식으로 제작하는 기능이 갖춰져 있습니다.

차체 전부를 출력하는 것은 시간상 힘들었기 때문에 일부만 3D 프린터로 출력한 후 모형 자동차 키트로 조립하는 방식으로 제작이 이뤄졌습니다. 참가자들은 각자 개성을 살린 차체를 출력해 냈어요. 박형진(서울 성북초 6) 독자는 영화 ‘007’ 시리즈에 나오는 것과 비슷한 날개 모양의 문을 가진 차를 디자인했습니다. 정유진(고양 모당초 6) 독자는 보기만 해도 단단하게 느껴지는 안정적인 형태의 차체를 출력했죠. 참가자들은 출력된 차체를 바탕으로 자동차 조립을 시작했습니다. 바퀴·모터 등의 나머지 부품들을 차체에 얹는다는 생각으로 만들면 간단합니다. 키트에 포함된 제어기와 배터리·모터를 하나씩 얹은 후 접착제의 일종인 글루건으로 부착하는 참가자들의 모습은 무척 진지해 보였죠. 부품들을 관찰한 후 자신이 어떤 형태로 자동차를 만들 것인지 생각하면 조립이 더 수월하다고 합니다.

손재주가 있는 참가자 몇 명은 빠른 속도로 자동차를 완성해 자기들끼리 테스트를 하기도 했습니다. 책상 위에 각자의 자동차를 올려놓고 충돌시키거나 빙글빙글 돌리며 기능을 시험했죠. 언뜻 장난치는 것처럼 보였지만, 이들은 이런 과정을 통해 자동차의 단점을 발견해 보완하며 장난이 아님을 입증했습니다.

모두 자동차를 완성하자 김 대표는 놀랍다는 표정을 지었습니다. 디자인과 코딩을 참가자들이 자유롭게 하도록 맡긴 덕분에 개성 넘치는 결과물이 나와서입니다. 프로젝트를 마무리하며 김 대표는 “실패를 두려워하지 말고 어떤 디자인이든 많이 해보는 것이 가장 중요”하다며 “평소 주변 사물을 잘 관찰하고 이를 기록하는 습관을 들이면 컴퓨팅적 사고력과 디자인 실력 향상을 노릴 수 있을 것”이라 조언했습니다.

상상력이 더해진 프로젝트 결과물 소개