산학협력 교육의 최정점… 전공지식 활용해 문제 해결능력 겨룬다

창의혁신 캡스톤디자인 경진대회
대학-산업체 간 성과 공유하며 산학협력 활동 활성화하는 자리
치열한 예선-본선 거쳐 17팀 수상
학생들이 직접 제작 경험하면서 창의융합 실무형 인재로 성장

전 분야 대상을 수상한 아주자동차대 ‘도전’ 팀의 압축공기 발사 유인 드래그스터.

“최근 자동차 산업의 가장 큰 관심사가 환경 문제인 만큼 친환경적인 방법으로 자동차를 이용한 스포츠, 레저 활동을 할 수 있는 탈 것들을 만들어보고 싶었습니다.”(아주자동차대 도전 팀·대상 수상)

한국산학협력학회(회장 이충곤)는 8일 서울 한양대 백남학술정보관에서 제3회 창의혁신 캡스톤디자인 경진대회 시상식을 개최했다. 한국산학협력학회는 대학과 산업체 간 산학연계 교육, 연구, 사업 활동과 관련된 실천적인 모범 사례를 발굴하고, 그 성과를 공유 및 확산해 산학협력활동의 활성화를 촉진하고 있다.

캡스톤디자인은 학부 과정에서 학습한 전공이론을 바탕으로 제품과 서비스를 기획, 설계, 제작하는 전 과정을 학생들이 경험하게 함으로써 산업현장의 수요에 적합한 창의적 설계 기술 인력을 배출하기 위한 교육프로그램이다. 산학협력 교육과정의 최정점에 놓인 교육프로그램이라고 할 수 있다.

캡스톤디자인 경진대회를 통해 참가자들은 과제의 기획, 창의성과 실무, 융합적 사고 능력과 자기주도적 문제 해결과정을 통한 문제 해결능력, 협업 역량을 개발할 수 있다.

이충곤 회장은 “캡스톤디자인 경진대회는 대학생들이 학교에서 배운 전공지식을 실생활에 직접 이용하거나 상품화하는 방법을 실제로 경험함으로써 실무능력을 향상시킬 수 있는 가장 뛰어난 교육경험”이라고 했다.

아주자동차대 도전 팀 대상… 총 17개 팀 수상 영광

이번 대회는 10월 27일부터 예선을 시작해 본선 심사를 거쳐 11월 10일 수상작을 발표했다. 일반대(4년제), 전문대를 포함한 전 분야 대상은 아주자동차대 ‘도전’ 팀에 돌아갔다.

도전 팀이 제출한 작품은 ‘압축공기 발사 유인 드래그스터’로 공압을 이용해 추진하는 드래그레이싱 자동차이다. 제2회 대회 최우수상 수상작이었던 ‘압축공기 추진 모형 드래그스터’ 작품을 기반으로 실제 탑승할 수 있도록 제작했다. 친환경적인 접근을 통해 레저 활동을 즐길 수 있는 작품으로 발전시킨 연속 과제라는 점이 특징이다. 기존의 드래그스터와 달리 연료를 사용하지 않으며 인체와 환경에 유해한 물질 생성없이 드래그스터의 가속력을 체험할 수 있다.

김근묵 지도교수는 “요구되는 초기 발사 속도를 얻기 위한 공압 부품들의 사이즈를 결정하기 위해 학생들은 시장조사, 시뮬레이션 등 많은 노력을 기울였다. 캡스톤디자인 과제 진행 과정에서 체험한 개발 경험들이 앞으로 새로운 기술을 배워야 하는 상황에서 두려움 없이 자신 있게 배움의 길을 걸을 수 있도록 해줄 원동력이 되었으면 한다”고 했다.

일반대 부문에서 최우수상을 받은 선문대 ‘AR MSM’ 팀의 길안내 무선 AR 헬멧.

일반대 최우수상작은 선문대 ‘AR MSM’ 팀의 ‘길안내 무선 AR 헬멧’이다. 스마트폰에 연결해 사용하는 AR 글라스를 무선화한 후 헬멧에 적용한 무선 AR 헬멧으로 자전거, 킥보드 등 이동수단에 휴대전화 거치대가 없어 내비게이션 활용 시 발생할 수 있는 사고 위험을 줄이기 위해 개발했다. 국내 AR 디바이스 전문기업 페네시아의 도움을 받아 AR 글라스를 활용했고, 거추장스러운 유선 케이블을 무선화하는 아이디어를 실현했다.

전문대 최우수상은 두 팀에 돌아갔다. 용인예술과학대 ‘사람을 구하는 사람들’ 팀은 효율적인 심폐소생술을 돕기 위한 애플리케이션을 선보였다. 응급처치가 필요한 상황에서 다양한 기능을 통해 환자의 심장을 압박하고, 중앙응급의료센터에서 제공하는 심장충격기의 위치를 확인함으로써 환자의 골든타임을 사수할 수 있는 앱이다.

심정지 환자가 발상했을 때 처치 방법과 심장 압박의 속도, 심장충격기의 위치에 대한 정보를 제공한다. 김하민 팀장(드론기계과)은 “보건복지부 조사 결과에 따르면 심정지 환자는 한 해 평균 3만 명을 기록하고 있지만 생존률은 8%로 낮다고 한다. 향후 10년 내에 심정지 환자 생존률을 30%포인트 향상시키는 것이 목표”라며 포부를 드러냈다.

전문대 부문에서 최우수상을 수상한 영진전문대 ‘R.T.D’ 팀의 딥러닝을 활용한 자율주행자동차.

또 다른 최우수상을 받은 영진전문대 ‘R.T.D’ 팀은 딥러닝을 이용한 자율주행자동차를 선보였다. 이들이 만든 자율주행 자동차는 차선 인식 유지 기능, 장애물 판단 긴급 제동 시스템, 신호등 인식을 통한 정차 후 주행기능 등을 통해 높은 인식률과 최적의 판단력을 갖춘 학습모델을 끌어냈다. 자동차의 하드웨어부터 소프트웨어까지 학생들이 직접 설계하고 구현했다. 인공지능 관련 기반지식들은 혁신 디지털공유대학 사업 인공지능 부분 참여 대학인 컴퓨터정보계열의 체계화된 인공지능 교육과정을 통해 학습했다.

이 밖에도 충북대 ‘청춘북대’, 동국대 ‘이거 사줘’(이상 일반대 우수상), 선문대 ‘SMD’, 한밭대 ‘렛츠 기릿’, 공주대 ‘오홍’(이상 일반대 장려상), 영진전문대 ‘3KPL’, 신구대 ‘승승장구’, 대림대 ‘유레카’(이상 전문대 우수상), 울산과학대 ‘JMT’, 용인예술과학대 ‘스마트 워커’, 신구대 ‘하늘하늘’, 아주자동차대 ‘Ajou Motor Hydrogen’, 동의과학대 ‘응응’(이상 전문대 장려상)이 수상의 영예를 안았다.

이번 경진대회는 한국산학협력협회가 주최하고 스포츠동아, 동아일보, 창업진흥원, 한국창업보육협회, 한국공학교육인증원, 산학협동재단이 후원했다.

“충분한 가속력 얻기 위해 밤낮 없이 시뮬레이션 돌렸죠”

대상 수상한 아주자동차대 ‘도전’ 팀

‘압축공기 발사 유인 드래그스터’ 작품으로 대상을 수상한 아주자동차대 ‘도전’ 팀은 미래자동차계열 이동원, 최재은, 강태혁, 권성윤, 임휘빈, 최장욱, 우제욱, 허원규, 김준성 등 9명으로 구성됐다. 다음은 팀원들과의 일문일답.

―이 제품을 제작하게 된 동기는….

“자동차를 전공하다 보니 관련 분야에 관심이 많았다. 지난해 청소년 학생들에게 기초역학과 기체의 특성에 대해 교육할 목적으로 F1 모형자동차 드래그레이스시스템 교보재를 개발한 적이 있는데, 이것이 사람이 직접 탈 수 있는 크기로 만들어 보자는 생각으로 이어졌다.”

―제작 과정에서 어려웠던 점은….

“이전의 모형 드래그스터와 달리 실제로 사람이 탑승할 수 있도록 하려니 크기와 중량이 문제였다. 차체를 설계하는 것도 쉽지 않았다. 하지만 가장 어려웠던 것은 공압 추진부 설계였다. 원하는 속력과 가속력을 충족시키기 위해 컴퓨터로 발사장치 시뮬레이션을 밤낮으로 수행해야 했다.”

―학교에서 배운 내용과는 어떻게 연결되었는지.

“CATIA를 활용한 3D 형상설계뿐만 아니라 탑승자의 안전을 지키고, 8bar 이상 고압의 공기로 발사하면서도 구조물이 변형되거나 파손되지 않아야 하기에 재료역학 강의에서 배운 내용을 적용해 컴퓨터 구조해석을 진행하면서 설계했다. 기계공작실습 강의에서 배운 공구 사용법, 금속가공법도 제작 과정에서 큰 도움이 됐다.”