고등학교 과학·정보 융합 사례 - 염광고 MBL 과학실험과 라즈베리파이 OpenCV AI 로봇암

한 학교에서 "과학 실험"과 "AI 로봇"을 모두 외부에 맡기는 경우는 드뭅니다. 보통 과학부와 정보부가 따로 업체를 찾습니다. 한 업체가 두 영역을 모두 맡으면 학생 입장에서는 같은 아두이노가 과학실에서는 측정 도구가 되고 정보실에서는 로봇 제어기가 되는 경험을 하게 됩니다.

이 글은 휴몬랩 교풀에듀가 염광고등학교에서 운영한 두 프로그램을 정리한 사례입니다. 2023년 12월 라즈베리파이·OpenCV 인공지능 로봇암 교육과, 2024년 9월 재학생 20명의 MBL 과학실험(자유낙하·열평형) 이틀 과정입니다. 고등학교 과학·정보 융합 프로그램, 라즈베리파이 심화 교육, 컴퓨터 비전 로봇 교육을 검토하는 담당자께 구성과 운영 방식을 보여 드립니다.

운영 개요

MBL 과학실험 - 측정에서 시각화, 보고서까지

MBL은 컴퓨터(아두이노, 라즈베리파이 피코 등)로 센서 값을 측정해 사람이 직접 확인하기 어려운 빠르거나 미세한 데이터를 처리하는 실험 방식입니다. 첫날은 MBL과 피지컬 컴퓨팅 개념을 설명하고 개발 환경을 설치한 뒤, 이번 실험에 쓰지 않는 센서까지 포함해 키트 부품을 실습했습니다. 그다음 4인 1조로 골판지 구조물을 만들어 물체와 센서를 고정하고, 벽면에서 물체를 떨어뜨려 중력가속도와 속도를 측정했습니다. 센서가 속도를 잡지 못하거나 이상값이 나오면 1:1 멘토링으로 원인을 찾았고, 모든 팀이 실험을 마친 뒤 보고서를 썼습니다.

둘째 날 열평형 실험은 방수 온도센서 데이터를 엑셀로 보내 시각화해야 하므로, 데이터 전송과 그래프 연습을 먼저 했습니다. 첫날보다 학생들이 센서를 훨씬 빨리 다뤘고, 시각화에서 막힌 팀도 코드를 고쳐 가며 실험을 마쳤습니다.

라즈베리파이 AI 로봇암 - 컴퓨터 비전으로 물건을 따라가는 팔

로봇암 교육은 아두이노가 아닌 라즈베리파이(파이썬·리눅스)로 진행했습니다. 메탈 프레임 로봇암을 조립하고, 핫스팟과 VNC로 원격 접속해 개발환경을 세팅합니다. 이어 매칭·파킹·정렬·적층 4개 영역으로 지도를 배치해 물건을 구분하고 옮기는 가상 환경을 만들고, 전용 소프트웨어로 상하좌우를 제어해 봅니다. 마지막으로 OpenCV로 실시간 영상을 처리해 사물을 인식하고 따라가게 했습니다. 산업 현장의 스마트 팩토리 원리를 축소한 구성으로, 고등학생 심화 과정에 맞춘 프로그램입니다.

휴몬랩이 준비해 온 것

• 두 가지 플랫폼: 과학실험은 아두이노 사이언스 키트로, AI 로봇암은 라즈베리파이 키트로 진행해 학생이 두 환경을 모두 경험하게 했습니다.

• 프레임부터 교육자료까지: 로봇암은 메탈 프레임·전용 소프트웨어·교육자료를 한 세트로 제공했습니다.

• 실험 전 부품 실습: 실험에 직접 쓰지 않는 센서까지 실습해, 학생이 키트 전체를 이해한 상태에서 실험에 들어가도록 했습니다.

이런 학교·기관에 맞습니다

• 과학부와 정보부 프로그램을 한 파트너로 운영하려는 고등학교

• 아두이노를 넘어 라즈베리파이·파이썬·OpenCV 심화 과정이 필요한 학교

• 실험 보고서까지 이어지는 과학 탐구 프로그램을 찾는 과학 교사

교육 상담 안내

학교·기관명, 대상 학년, 참여 규모, 희망 일정·시간, 관심 주제(MBL 실험·AI 로봇암·라즈베리파이)를 알려주시면 프로그램 구성과 운영 방식, 견적을 안내해 드립니다.

• 교육 상담 신청: 상담 신청 폼 작성하기

• 메일 문의: biz@huemone.com

• 전화: 02-2059-1139

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