2019. 12. 26. 11:41

예비 개발자 주목! 프라모델처럼 쉽게 만드는 전자 장치의 열쇠, ‘아두이노’


12월의 빠질 수 없는 풍경 중 하나인 크리스마스 트리의 작은 전구들은 일정한 시간에 맞춰 하나씩 켜지고 꺼지기를 반복한다. 마치 누군가 계속 스위치를 조종하는 것처럼 수많은 전구가 교차하며 점등되는 덕분에 우리는 운치 있는 크리스마스 트리를 보게 된다.


사진 1. 아두이노 로고(출처 : 위키피디아 영문판)


이처럼 전구가 정해진 패턴으로 반복하는 이유는 그렇게 작동하도록 프로그래밍된 ‘마이크로 컨트롤러’가 있어서다. 작은 칩 형태의 마이크로 컨트롤러에 내장된 프로그램에 따라 연결된 장치가 작동하는데, 이는 전자 제품 및 사물 인터넷 장치에 실려 기능을 제어하는 데에 쓰이고 있다. 

그렇다면 까다로운 마이크로 컨트롤러 대신 직접 원하는 기능을 실행하는 장치를 일반인들도 만들 수 있는 방법은 없을까? 그 질문의 답을 찾아 헤매다 마주하게 되는 것이 바로 ‘아두이노(Arduino)’다.




앞서 설명한 ‘마이크로 컨트롤러’는 사실 작은 컴퓨터라고 보면 이해하기 쉽다. 즉, 작은 칩 안에 메모리와 CPU의 회로를 넣어 놓고, 전원을 넣으면 내장된 프로그램에 따라 기능을 수행한다. 일정한 간격을 두고 전등을 깜빡이는 것도 프로그램에 따라 작동하는 것이다.


사진 2. 아두이노 우노 보드(출처 : 위키피디아 영문판)


마이크로 컨트롤러는 이렇게 중요한 역할을 하지만 일반인이 직접 만들거나 다루기는 힘들다. 하드웨어에 대한 지식 없이 만들 수 없고, 프로그래밍도 어렵기 때문이다. 그냥 컴퓨터처럼 작동하는 구조이지만, 칩 안에서 작동하도록 완벽하게 설계해야 할 뿐더러 개발 장비들도 필요하다.


접근이 어려웠던 기존 개발방식에서 볼 때 아두이노는 그야말로 구세주다. 누구라도 손쉽게 조종 가능한 전자 제품을 만들 수 있게 해주니 말이다. 아두이노 역시 마이크로 컨트롤러와 같은 기능을 하는 작은 보드처럼 보이지만, 이용자가 전자 부품을 연결하고 이를 제어할 수 있는 기본 환경을 제공한다.


하지만 그냥 ‘값싼 보드’에서 끝나는 게 아니라, 쉽게 프로그래밍을 하고 이를 곧바로 확인할 수 있는 장점도 지녔다. 프로그래밍을 위한 ‘아두이노 통합개발환경’(Integrated Development Environment)은 윈도, 맥OS, 리눅스 등의 다양한 PC 운영체제에서 실행될 뿐만 아니라 하드웨어의 작동 원리를 모르더라도 프로그래밍을 할 수 있도록 직관적인 함수가 라이브러리화 되어있다.

예를 들어, 조명을 제어할 때 처음부터 긴 프로그램을 짤 필요 없이 이에 관한 함수를 불러 몇 초 동안 켜고 끌 것인지를 몇 줄의 코드만 넣으면 된다. 이용자가 짠 아두이노 코드는 ‘컴파일’을 거친 뒤 USB로 연결된 아두이노에 업로드할 수 있으므로 굳이 비싼 장비를 쓸 이유도 사라졌다.


사진 3. LED 전구를 깜빡이는 아두이노 프로그래밍 예제(출처 : 위키피디아 영문판)


이처럼 편리하고 쉬운 개발 환경 덕분에 아두이노를 쓰는 이용자가 늘어났고, 다양한 제품을 만들어냈다. 빛을 감지해 스위치를 작동시켜 차양을 펴고 접는 버스 정류장은 물론, 웨어러블 장치를 만들거나 미니 기차 세트장을 만드는 등 흥미로운 결과물이 ‘아두이노 프로젝트 허브’ 같은 곳에서 공유되고 있다. 나아가 수많은 장치가 연결되는 ‘사물 인터넷 시대’에 더욱 큰 가치를 만드는 중이다.




아두이노 프로젝트의 시작은 이탈리아 ‘이브레아 인터랙티브 디자인 전문학교’(Interaction Design Institute lvera)다. 이 학교에서 시작된 아두이노의 뿌리는 2003년으로 거슬러 올라간다. 하지만 처음부터 ‘아두이노’는 아니었다. 하드웨어 개발에 약한 비전공 학생들에게 필요한 마이크로 컨트롤러가 너무 비싸고 다루기 어려워 이를 대체하기 위한 수단으로 연구를 시작했고, 석사 논문 프로젝트로 ‘와이어링’(Wiring)이라는 플랫폼을 만들어냈다.


사진 4. 아두이노를 이용해 장난감 기차를 제어하는 프로젝트처럼 수많은 곳에서 다양한 방식으로 이를 응용하고 있다.(출처 : 아두이노 프로젝트 허브)


‘아두이노’(이탈리아 발음으로는 아르두이노)라 불리게 된 것은 2005년부터다. 그들은 학생들의 실기 작업을 돕는 것에 그치지 않고, 완성된 배선 플랫폼과 함께 오픈 소스 커뮤니티에 아두이노를 공개했다. 오픈 소스 라이센스만 따르면 개인 및 기업에서 아두이노를 이용해 직접 호환 보드나 장치를 만들 수 있도록 길을 연 것이다.


오픈 소스로 공개한 아두이노가 가져온 효과는 시간이 지날수록 불어났다. 전문 개발자가 아닌 일반인이 디지털 프로젝트를 만들 수 있는 간단하고 저렴한 장치인데다 일반인이나 예술가도 아두이노를 활용하게 된 것이다. 그만큼 쉽게 이용할 수 있다는 것을 지난 15년 동안 입증해왔다.


사물 인터넷 시대에 이르러 아두이노로 쏠리는 관심은 더 커졌다. 여러 플랫폼을 통해 개발할 수 있는데다 쉬운 프로그래밍 환경과 오픈 소스의 장점까지 결합한 덕분에, 다양한 산업에서 필요한 온갖 사물 인터넷 장치를 만들거나 연구하기에 알맞은 환경을 제공하기 때문이다.

사물 인터넷 장치 역시 제어할 다른 다른 장치를 연결했던 것처럼 인터넷 연결에 필요한 모듈을 아두이노에 더하면 그만이다. 기존처럼 인터넷 연결 없이 크리스마스 전구나 공기질 측정, GPS 같은 수많은 센서들, 디스플레이나 스피커, 전동 모터 등 전기로 작동하는 수많은 부품을 제어할 수도 있다. 여기에 인터넷 모듈을 붙여 각 부품의 데이터를 전송하고 이를 서버에서 분석하고 처리하거나 스마트폰 같은 장치를 통해 제어할 수도 있다. 


사진 5. SKT IoT 스타터 키트. 아두이노 보드에 통신 모듈을 결합할 수 있는 호환 보드로 구성되어 있다.


다만 아두이노를 처음 배우는 이들에게는 어려울 수도 있기 때문에 아두이노를 배우는 데 필요한 간단한 부품을 모은 ‘스타터 키트’를 내놓기도 한다. 스타터 키트는 아두이노 보드와 연결 케이블, 저항과 전구처럼 간단히 실험할 수 있는 부품이 내장되어 있다. 사물 인터넷도 마찬가지다. 특히 통신 모듈과 베이스 보드로 구성된 ‘SKT IoT 스타터 키트를 활용하면 LTE 기반 사물 인터넷 망에 접속하는 장치를 만드는 어려움을 줄일 수 있다.


이처럼 이용자에게 알맞게 준비된 ‘스타터 키트’들은 아두이노를 더욱 친숙하게 만들어줄 뿐만 아니라 직접 장치를 만드는 즐거움을 깨닫게 해준다. 이러한 즐거움은 지난 15년 동안 꾸준하게 진화하면서 업그레이드해 온 노력의 산물이다. 여기에 더해 아두이노는 소형 장치 플랫폼으로써 진화를 멈추지 않을 것이다. 누구나 쉽게 장치를 만들 수 있는 환경을 제공하려고 했던 의지를 계승한다면 세상이 어떻게 바뀌든 아두이노의 존재는 사라질 수 없을 것이다.



Posted by SK브로드밴드

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  1. 오오 2019.12.26 14:55  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    오오 신기하네용~~

  2. 소리 2019.12.26 15:28  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    우와 저는 그럼 스타트 키트부터 ㅋㅋ

  3. 지수 2019.12.26 17:24  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    오 신기하당..!

  4. 캡틴 2019.12.26 18:32  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    오호.. 아두이노.. 오늘도 하나 배웁니다 ㅎㅎ

  5. 가나 2019.12.26 18:32  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    우와 신기해,,,신박한거 알아갑니당

  6. 던질까말까 2019.12.27 10:09  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    문과라 뭔말인지 모르겠군요

  7. 미움 2019.12.27 10:10  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    신기하댱 ㅎㅎ

  8. 수호 2019.12.27 10:52  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    쉬워 보이지 않는다ㅋㅋㅋㅋㅋㅋ문송합니다 ㅋㅋ

  9. 사가가 2019.12.27 16:35  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    어휴 문송합니다ㅠㅠ222222

  10. 최고최고 2019.12.27 16:37  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    신박하네요~~ 대단합니다^^

  11. 라라 2019.12.27 16:51  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    보석상이 100만원 손해라는 소리죠 지금?

  12. Favicon of http://gdsfsagd BlogIcon 누네띠네 2019.12.27 18:00  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    앜ㅋㅋㅋ 신기하네요!

  13. SJS 2019.12.27 18:52  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    뭔말인지 모르겠지만 다시읽어볼게요...

  14. 이스탄불 2019.12.31 10:53  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    어려운 ㄴㅐ용인데 대단한건 맞는거같아요..

  15. 배군 2019.12.31 11:29  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    저는 문과라... 다시 정독해보겠습니다...

  16. 이과러 2020.01.01 23:19  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    항상 잘 보고 있어요