CONTENTS

리빙랩

(1학기)대상 _ 미모 (1학기)최우수상 _ 순향공주 (2학기)대상 _ 뉴타조 (2학기)최우수상 _ 네덜란드가조 (2학기)최우수상 _ 조와써

캡스톤디자인 (2학기)대상 _ 금쪽이 (ICT) (2학기)최우수상 _ 치카치카 (2학기)최우수상 _ 캡2

캡스톤디자인 (2학기)대상 _ 하영파이브 (소부장) (2학기)최우수상 _ A-Brid (2학기)최우수상 _ 왜 학교 다르조

리빙랩

세종특별자치시장상 _ 카라 대상 _ 희열유얼 최우수상 _ 무한질주 최우수상 _ 모빌리언즈

GALLERY

캡스톤디자인 충남도지사상 _ SEAkers (ICT) 대상 _ Backmapper 최우수상 _ 김씨 표류기 최우수상 _ Flux

캡스톤디자인 대전시장상 _ 우리 캡스톤 혜윰 (소부장) 대상 _ 길동무 최우수상 _ Semi Mover

인터뷰 수상팀 인터뷰 (수상팀/지도교수) 지도교수 인터뷰

(서용석 / 정영배 교수님)

리빙랩

대상 _ 정통집 최우수상 _ 고충

캡스톤디자인 대상 _ 안내해조 (ICT) 최우수상 _ VISCAR

캡스톤디자인 대상 _ 텐텐 (소부장) 최우수상 _ 딸기사조

인터뷰 수상팀 인터뷰 (수상팀/지도교수) 지도교수 인터뷰

경진대회 사진첩

최우수상 _ 이상한 나라의 전자과

(유동호 / 이종률 / 노고산 교수님)

CHAPTER01

DSC 공유대학 리빙랩 & 캡스톤디자인 경진대회 우수 사례집

LIVING LAB 대상(1학기) 미모 최우수상(1학기) 순향공주 대상(2학기) 뉴타조 최우수상(2학기) 네덜란드가조 최우수상(2학기) 조와써

Capstone Design(ICT) 대상(2학기) 금쪽이 최우수상(2학기) 치카치카 최우수상(2학기) 캡 2

Capstone Design(소부장) 대상(2학기) 하영파이브 최우수상(2학기) A-Brid 최우수상(2학기) 왜 학교 다르조

미모

과제명 | KTX 주차 요금사전 정산 플랫폼 구축 서비스 스마트휴먼인터페이스전공_모빌리티 리빙랩 참여 | 허정, 강지수, 손제윤, 이지서, 윤기홍

차량 이용 KTX 이용객 증가 & 주차장 및 서비스 개선 필요성

▪ 대전, 세종, 충남 KTX 역사 내 주차장 문제점 도출

2020년 대중교통 이용객 중 KTX 이용객이 약 4.7%이며 2010년 대비 KTX 이용률이 약 2배 이상 증가하고 있는 추세이다. 하지만 이용객은 증가하는 반면 주차장 및 KTX 애플리케이션(KORAIL TALK)의 사용자 만족도는 떨어지고 있다. 사용자가 만족스러운 KTX 이용을 위해 무엇을 원하는지 파악하고 개선한다.

리빙랩 / (1학기)대상

대전역과, 천안아산역 같은 경우 사전 정산 키오스크가 주차장 입구에 있지만 작동하지 않는 경우가 대다수이다. 탑승권이 있으면 할인이 가능하지만 키오스크의 문제와 작동인지문제 때문에 적용하기 힘들다. 또한 Main주차장에만 적용이 될 뿐 주변 Sub 주차장에 적용이 되지 않는다. 이러한 문제점을 토대로 지역민과 함께 다른 문제점을 발견하며 개선한다. ▪ KORAIL TALK 문제점 확인 KORAIL TALK은 현장, 인터넷 결제가 아닌 손안에 있는 스마트폰을 이용하여 다양한 서비스를 이용할 수 있는 앱이다. 현재 KORAIL TALK은 KTX 탑승 중에만 서비스를 맞춰져 있어 탑승 전과 탑승 후의 사용자 만족을 시키지 못하고 있다. 이를 개선하기 위해 사용자가 애플리케이션 하나로 KTX 탑승 전 탑승 후의 서비스 만족도를 높이기 위해 기능 추가와 개 선을 한다.

세부 활동내용 : 문제해결을 위한 아이디어 및 활동 과정 등 ▪ KTX 이용 DSC 역 사용자 Research

Desk Research 1. 분석 대상 및 서비스 타깃 설정 : 대학생, 직장인, 여행객, 동호회 2. 조사결과 - 대학생 : 타지에서 인턴생활을 하며 일주일 1~2번 정도 학교 통학 - 직장인 : 주 1~2회 정도 타지 출장 - 여행객 : 자차로 이동하기 힘든 지방 여행 - 동호회 : 월 2~3회 자차와 기차를 이용하여 출사

Field Research 1. KTX역 주차장 Needs 도출 : 사전 정산 시스템 확립화 필요(키오스크 이용 개선)

In-Depth Interview

▪ GOAL

활동결과 및 기대효과

활동결과

▪ Task Flow에 따른 WireFrame

탑승 전 UI 와이어프레임

▪ 사용성 평가 후 피드백이 반영된 WireFrame

탑승 전 TASKFLOW

▪ 그리드 및 색감, 기능이 추가 된 최종 GUI

2. 애플리케이션 Needs 도출 : KTX 탑승 전, 탑승 후 서비스 사용자 개선 필요

- 역 내 주차 공간 협소하여 주차하기 힘듦 / 정산 키오스크 결제 과정 불편함 - 애플리케이션을 이용 시 연착 안내 및 주차 정산 결제 수단 추가

사용자 친화적인 코레일톡 서비스 개선 및 주차비용 정산 키오스크 개선

KOTAIL TALK KOTAIL TALK 소개 영상

활용 영상

탑승 후 UI 와이어프레임

탑승 후 TASKFLOW

▪ 그리드 및 색감, 기능 추가

▪ 탑승 전 GUI (기능 추가)

▪ 탑승 후 GUI (기능 추가)

향후 지역 기여 및 기대효과

▪ 현장 키오스크 및 디자인 & 렌더링 개선

키오스크 모델링

▪ SIZE KOREA 참조 Universal Design

- 그리드 및 색감 - 그리드 : Universal Design을 위해 그리드 수정 및 사용자 시각화 이론 사용 - 색감 : KTX 기존 색감을 따라가되 사용자 사용 이론(hilight)에 맞는 색감 선정

- 연착 알림 : Korail 알림봇을 통해서 사용자가 애매한 기차의 연착 알림 등을 제공 - 주차장 경로 안내 : KTX역사 까지의 경로 및 역사 내 주차장 안내 (차량 대수 정보 표시)

- 사전정산 진행 : 온라인 정산, 현장 QR코드 정산 - 온라인 정산 : 알림봇의 안내에 따라 진행되며 핸드폰 어플 안에 수행 - 현장 QR코드 정산 : 현장의 키오스크 QR코드 인식 후 간편 결제 또는 인식 후 결제

키오스크 제품판넬

- 차량 내에서 키오스크 사용 시 고려해야 할 사항인 ‘팔길이, 앉은오금높이, 앉은 키, 위팔수직길이, 아래팔뒤치미범위, 팔 모음범위‘를 고려하여 디자인

- 간단한 결제 방식과 키오스크가 눈에 띄게 주의 의미인 ’노란색, 검은색, 미색‘ 사용

사용자 평가 Paper Working_1

천안아산역 주차장 문제 의견 수렴_1

사용자 평가 Paper Working_2

천안아산역 주차장 문제 의견 수렴_2

순향공주

과제명 | 고령인구를 위한 기차 탑승 프로세스 개선 및 시각화

리빙랩 / (1학기)최우수상

기차라는 대중교통은 많은 호차를 가지고 있으며 사람을 태우고 짐을 수송하는 특성상 규모가 큰 선로와 시설 인프라(기차 역)를 요구한다. 큰 규모의 인프라로 인하여 기차역 내부에서는 많은 동선이 발생하고, 수많은 동선은 기차에 탑승하기 위 한 탑승객들의 혼란을 초래한다. 이러한 혼란을 완화하고자 기차역사 내에서는 추가적인 별도 표지판이나 바닥 스티커를 통한 유도선으로 길을 안내하고 있는데 이러한 정보 제공을 통해 올바른 곳을 찾아갈 수 있도록 노력하고 있지만 여전히 한 계가 존재한다. - 이어지지 않고 끊겨있는 바닥 유도선 - 일정 부분이 찢어져 있는 바닥 유도선 - 표지판 색과 다르게 표기되어있는 유도선 - 비슷한 색상으로 표시되어있는 유도선

위와 같은 4가지의 문제점으로 인해서 탑승객들에게 이동의 혼란을 주고 있다. 특히 인지 능력이 떨어지는 고령인구는 역 관계자 등 타인의 의존을 받아 이동해야 한다. 이렇듯 복잡한 동선과 부족하거나 헷갈리는 정보로 역사 내에서 이동의 어려 움을 해결하기 위해서 길을 가장 찾기 어려워하는 고령인구를 타겟으로 한 유도선 안내 시스템을 개발하고자 한다.

고령인구의 신체적 어려움을 고려하고 여러 정보를 효과적으로 전달할 수 있는 새로운 디자인의 컬러유도선 개발과 컬러 유도선의 시인성과 활용성을 위한 서브 스크린 디지털 프로세스 컬러유도선 - 천안아산역 사전 조사를 통해 역 중앙부터 탑승구까지 이어지는 형태로 디자인 진행 - 기존 유도선 내 정보가 제대로 전달되지 않는 점을 개선하기 위해 보색 대비 컬러와 도형을 활용하 여 1차 프로토타입을 제작 후 현장 테스트를 진행 - 컬러유도선의 전체 크기 및 폰트 등을 수정하여 2차 프로토타입 제작 후 현장에서 역 관계자와 노 인분들을 대상으로 설문조사 진행 - 모든 의견을 고려하여 최종 컬러유도선 시안 제작

서브 스크린

천안아산역의 동서 출입구가 연결된 중앙에 설치하여 QR 코드 인식 및 전자상 지도에 명시된 컬러 CHAPTER 01 2023 유도선으로 다양한 대상의 사용자에게 효과적인 정보 전달 가능 - 실제 프로세스 구현을 위한 코딩 및 언리얼 에디터 화면 구성 후 현장 테스트를 진행 - 고령인구의 신체적 특성을 고려한 사용 과정을 바탕으로 UI 디자인 진행 - 서브 스크린 외형 모델링을 진행하여 최종 시안 제작

활동결과 및 기대효과

활동결과 ▪ Task Flow에 따른 WireFrame

상행/하행 구분이 가능한 컬러 유도선, 천안아산역-아산역 동선의 컬러 유도선, 엘리베이터 동선의 컬러유도선과 중앙 서브 스크린 프로토타입 개발 후 1, 2차 현장 테스트, 인터뷰 진행

▪ 인터뷰 결과

서브 스크린

- 직관성이 높으며 정보 습득이 수월했다. 초행길 사용자에게 유용할 것이다. - 텍스트와 유도선의 전체적인 크기를 수정한다면 실제로 사용할 수 있을 것 같다.

- 3D로 천안아산역을 한눈에 볼 수 있었다. 다른 시설에서도 활용될 수 있을 것 같다. - 스크린의 요소들을 이해하기 쉬웠으며 음성 안내 또한 유용했다.

컬러유도선

서브 스크린

활동 사진

컬러 유도선 레이아웃 시안

서브 스크린 프로그램 제작

현장테스트를 위한 컬러유도선 제도 작업 진행

프로토타입 현장테스트 설문조사 진행

- 최소한의 변화로 역사 내 사용자에게 익숙한 편리함을 제공할 수 있다. - 시각적으로 개선된 유도선으로 인하여 더욱 편리하게 기차 승강장을 찾아갈 수 있다. - 승강장 위치를 헤매는 사용자에게 좀 더 효과적으로 길을 안내할 수 있다.

- 유도선과 3D지도를 함께 이용함으로써 역처럼 복잡한 시설 내에서의 이동이 수월해진다. - QR, 터치 인터랙션, 음성 안내 등을 통해 능동적인 사용자 경험에 신뢰를 더할 수 있다. - 관공서 안내, 지역 랜드마크 건물 소개 등의 콘텐츠에 활용할 수 있다.

컬러 유도선 일러스트 프로그램 작업

컬러유도선 및 서브 스크린 인터페이스 디자인

프로토타입 현장테스트 컬러유도선 제작 및 배치

팀 구성 및 역할 분담과 사용 툴 성명

뉴타조

과제명 | 고장 없이 타슈

차세대통신융합전공_차세대통신융합 리빙랩

참여 | 반재홍, 김민주, 김민준, 김용완, 유승범, 이민서

리빙랩 / (2학기)대상

대전시 모빌리티인 타슈를 이용하면서 느꼈던 불편함과 문제점을 개선하고자 함. 다수가 이용하는 이동수단인만큼 많은 사람에게 다양한 이야기를 토대로 서비스를 개선할 수 있다는 점이 인상 깊게 다가옴. 안전과 편의성을 제공하여 더욱 효과 적으로 이용할 수 있게 하기 위함.

▪ 문제 정의

1) 인터뷰 : 이용자와 타슈 관계자 인터뷰를 통한 문제점 발견

3) 타슈 관계자 피드백 : 구 당 1명의 담당자가 관리.

▪ 문제해결을 위한 아이디어

1) 자전거 대여 전 고장에 대한 사전 알림 기능

2) 빠른 수리를 위한 일반인 수리자 도입 및 마일리지 지급

3) 마일리지를 통한 지역 경제 활성화

2) 이용자 피드백 : 브레이크, 체인, 휠, 안장, 단말기 배터리 부족 등의 문제.

고장 신고에 대한 처리 속도가 느려 원활한 이용 불가능. 타슈 개수 부족

이용자들의 타슈 훼손으로 인한 고장 증가. 15세 이하 아이들로 처벌 불가능 문제.

일반인이 애플리케이션을 통한 수리 신청 및 신속한 수리 서비스 제 공, 회전율을 높이며 이용자들의 편의성 확대. 수리에 참여한 일반인 에게 마일리지를 부여하여 수리 참여를 유도 빠른 수리 서비스 제공 을 도모한다.

사용자가 얻은 마일리지를 지역 상권에 사용 가능하게 하고, 타슈 마 일리지를 대전사랑카드 캐시백으로 전환하여 지역 경제 활성화를 촉 진한다.

성과지표

기준

목표

측정 도구 고장처리 소요시간 2022년 1분기 평균70% 이상 감소 타슈 이용자 설문조사 일반인 수리 서비스 2022년 1분기 30% 증가 마일리지 지급량 마일리지 지급량

주기 월간 마일리지 적립 시스템 및 월간 대전사랑카드 캐시백 대전사랑카드와 연계한 2022년 1분기 30% 이상 대전사랑카드 어플 캐시백 사용 월간 마일리지 사용 비율 성과지표

목표 고장처리 소요시간 2022년 1분기 평균70% 이상 감소 일반인 수리 서비스 2022년 1분기 30% 증가 마일리지 지급량 마일리지 지급량 대전사랑카드와 연계한 2022년 1분기 30% 이상 마일리지 사용 비율

사용 비율

증가 예상

기준

실제 결과 70% 이상 감소 30% 증가 30% 이상 증가 예상

사용 비율

증가 예상

량

결과 평가 목표 달성 목표 달성 목표 달성

1) 환경 보호 및 지속 가능한 발전

- 타슈 프로젝트의 효율적인 운영을 통해 도시 내 자동차 사용을 줄이고, 타슈 이용자 수가 증가한다. 2) 공공 건강 증진

- 자전거 이용 촉진은 시민들의 신체 활동을 늘려 공중 건강 수준을 향상시킨다. 3) 사회적 포용성 증진

- 저렴하고 접근성 높은 자전거 대여 서비스는 모든 사회 계층이 이용할 수 있어 사회적 포용성을 증진시킬 수 있다.

▪ 기대효과

1) 빠른 수리를 통한 타슈 이용자 증가 2) 고장 신고와 불편함 개선을 통한 이용자 편의 개선 3) 고장 처리 속도 증대를 통한 불편함 개선 4) 마일리지와 지역화폐 연계를 통한 지역 경제 활성화

결과발표 PPT 제작을 위한 회의 진행

1차 인터뷰 – 대전 교통 공사 외삼사업소

1차 인터뷰 – 타슈 고장에 대한 기본 질문

1차 프로토타입에 대한 인터뷰

네덜란드가조

과제명 | SafeCross, 시각장애인 횡단 보조 애플리케이션

참여 | 강석주, 김민지, 이수민, 조예령, 이재혁

세부 활동내용 : 문제해결을 위한 아이디어 및 활동 과정 등

현장 공감

사람이 적게 다니는 지역은 교통 흐름을 원활하게 유지하기 위해 횡단보도 신호 를 받기 위해 버튼을 직접 눌러야 합니다. 그러나 시각장애인 분들은 횡단보도를 건너기 위해 항상 버튼을 눌러야 하는 불편함을 겪고 있습니다. 게다가, 점자블록 이 끊어져 있거나 장애물 때문에 버튼을 누르는 것조차 어려운 경우가 많습니다. 이러한 문제점들을 해결하고, 시각장애인 분들이 횡단보도를 보다 쉽고 안전하 게 이용할 수 있도록 합니다.

점자 블록이 끊겨있고, 장애물로 막힌 음향신호기 버튼

교차로에 나가서 안대를 쓰고 음향신호기 버튼을 누른 뒤, 횡단보도를 건너보는 경험을 통해 시각장애인 분들의 입장을 이해하고 문제점을 파악하려고 하였습니다. 이 경험을 통해 시각장 애인 분들이 횡단보도를 건널 때 겪는 어려움과 불편함을 조금이나마 체험해 보았습니다.

인터뷰

시각장애인 분과의 인터뷰를 통해 실제로 횡단보도를 건너실 때 느끼시는 페인포인트와 니즈 를 듣고, 함께 해결 방안에 대하여 논의하였습니다.

1차 현장 테스트

아이디어를 기반으로 1차 프로토타입을 제작한 후, 현장에 나가 솔루션에 대한 피드백을 받고, 다양한 의견을 수렴하였습니다.

2차 현장 테스트 및 인터뷰

1차 현장 테스트를 기반으로 프로토타입을 수정한 후, 2차 현장 테스트 및 인터뷰를 진행하였 습니다.

1차 프로토타입

2차 프로토타입

<개선점>

1. 횡단보도 이탈 시 경고음 대신 음성으로 안내 2. 횡단 완료했을 때 음성으로 안내 ▪ 설문조사

최종 프로토타입

설문조사 참여 인원 : 26명 설문조사 결과 애플리케이션의 도입으로 시각장애인 분들이 횡단보도를 건널 때 도움이 될 것 같다는 긍정적인 반응을 보 였습니다. 가장 도움이 될 것 같은 기능으로 진동으로 신호 잔여 시간을 제공하는 기능이 가장 많은 표를 받았고, 음향신호기를 선택 하는 기능이 가장 적은 표를 받았습니다. 애플리케이션에 추가했으면 하는 기능과 개선점에 관한 의견을 자유롭게 받았으며, 많은 분들이 진지하게 의견을 말해주 셨습니다.

설문조사1

설문조사2

Q3. 애플리케이션에서 추가로 개선이 필요한 사항 및 기능이 있다면 자유롭게 의견을 말씀해 주세요.

- 진동하는 주기를 통해서 알려주는 것도 좋지만 횡단보도마다 켜져 있는 시간이 다르기 때문에 음성으로 좀 더 명확하게 알려주면 좋을 것 같습니다. - 앱 실행할 때 빅스비나 시리로 켜질 수 있게 하기 - 지팡이와 연동하는 기능 추가 - 시각장애인은 휴대폰 사용이 편치 않은데 앱을 깔고 실행하는 부분이 조금 어렵게 느껴질 수도 있을 것 같습니다. - 경로 이탈 시 어느 방향으로 얼마나 이동해야 하는지 음성으로 알려주면 좋을 것 같습니다. - 진동의 주기를 인지 가능할 정도로 확실하게 차이를 두면 좋을 것 같습니다.

향후 지역 기여

1. 횡단 보조 애플리케이션을 통해 시각장애인 분들이 횡단보도를 보다 안전하고 편리하게 이 용할 수 있게 됩니다. 2. 시각장애인 분들의 이동과 교통안전에 대한 인식 개선을 통해 사회적 공감을 증진시킬 수 있습니다. 3. 음향신호기 시스템의 성능 향상으로 인해 도시 환경의 접근성과 안전성이 향상됩니다.

기대 효과

1. 횡단 보조 애플리케이션을 통해 시각장애인 분들이 횡단보도를 더욱 안전하게 이용할 수 있 으며, 이로 인해 교통사고 발생 가능성이 감소합니다. 2. 횡단 보조 애플리케이션으로 인해 시각장애인 분들은 횡단보도를 보다 쉽게 이용할 수 있게 되어 일상생활의 편의성이 향상됩니다. 3. 시스템의 도입을 통해 시각장애인 분들의 이동에 대한 사회적 관심과 이해가 증진되며, 이 는 다양한 사회적 연대와 공감을 이끌어냅니다.

현장 공감1

인터뷰

현장 공감2

현장 테스트

조와써

과제명 | 어린이 보호구역 우회전 교통사고 예방 시스템

참여 | 정원영, 김순학, 이창환, 황희원, 하수민

어린이 보호구역에서의 교통사고 문제는 매년 끊임없이 일어나고 있고 교통 시설물들과 안내판을 만들고 법규를 제정함에도 교통사고는 끊임없이 일어 나고 있다. 매년 오백 건가량의 사고가 발생하고 사망자가 발생하고 있다. 교통사고 중 우회전 교통사고로 인한 사고가 가장 잦았다. 우회전법이 10개 월째 시행 중이지만 올 상반기 우회전 사고로 인한 사망자 수는 법 개정 전 보다 37% 늘어났고 사고 건수는 지난해 같은 기간 대비 1.5% 소폭 감소에 그쳤다. 특히 신체적으로 작고, 인지 및 판단력이 약한 어린이 보행자의 보 호와 운전자의 경각심을 더 높일 필요를 느껴 어린이보호구역 우회전 보행 사고 예방을 목표로 연구를 진행하였다.

▪ 아이디어

세부 활동내용 : 문제해결을 위한 아이디어 및 활동 과정 등

어린이 보호구역에서의 사고 예방을 위해 도로에 LED를 설치하여 운전자에게 미리 보행자의 유무를 인지해 주는 시스템 을 만들고자 하였다. 보행자가 발판을 밟으면 LED의 변화로 운전자에게 보행자를 인지해 주는 시스템을 만들고자 하였다. 이후 인터뷰와 프로토타입 검토를 통해 운전자와 보행자가 모두 가장 위험하게 생각하는 우회전 후 횡단보도 보행자를 중 심으로 LED의 위치와 모양 보행자의 행동을 생각하여 변경하였다.

▪ 어린이 보호구역 파악

어린이 보호구역(장대 초등학교)을 방문하여 구상한 아이디어를 보충하고자 주변의 인프라와 사고 취약 구역을 관찰하였 다. 횡단보도와 어린이 보호구역에 설치된 감시 카메라, 횡단보도에 설치된 바닥 LED를 보고 팀에서 구현하고자 하는 시스 템이 어린이의 교통사고 예방에 필요함을 느꼈다. 또한 골목길 및 차량 우회전 시 사고 위험 증가로 인해 구현하고자 하는 시스템의 수정 방향을 정했다.

▪ 등하교 어린이 및 학부모 인터뷰

어린이 보호구역(장대초등학교)을 방문하여 등하교 중인 어린이 및 학부모와의 인터뷰를 진행했다. 어린이 보호구역에서 의 불편한 점 및 구상한 아이디어를 소개하고 의견을 물어보았다. 답변은 다음과 같다.

1. 야간에 운전자의 시야 확보가 어려우니 사고가 더 많이 발생할 것이다. 2. 무단 횡단에 의해 사고가 많이 발생하므로 대책이 필요하다. 3. 골목길에서 운전자의 시야 확보가 어려우니 사고가 더 많이 발생할 것이다. 4. 버튼식 횡단보도의 경우 아이들이 장난을 칠 수 있기에 다른 방식의 횡단보도 시스템이 필요할 것으로 보인다.

특이 사항을 반영하여 발판 장치를 카메라 및 UWB 센서를 활용하여 보행자의 유무를 확인하도록 수정하였다. 그리고 우 회전 시에 사고 발생률을 줄이고자 바닥의 LED를 추가로 설치하여 직진 및 우회전 두 가지 경우 모두 상호작용할 수 있도록 수정하였다.

▪ 운전자 입장에서 어린이 보호구역 운전 운전자 입장에서 어린이 보호구역을 보기 위해 장대 초등학교와 어은 초등학교를 자동차를 타고 운전하였다. 구상한 아이 디어를 구체화하기 위하여 운전자의 입장에서 설치하려는 바닥의 LED가 잘 보이는지 확인하였다. 또한, 우회전 시 시야 확 보가 잘 되는지 확인하였다.

우회전 도로교통법이 계속 바뀌면서 운전자들이 혼선을 빚고 있다. 또한 우회전 신호를 만들어 보행자가 안전하게 횡단보 도를 건널 수 있도록 많은 신호등이 생기고 있다. 그럼에도 많은 사고가 발생하고, 사고율은 더 증가했다는 뉴스 보도를 확 인할 수 있었다. ‘어린이 보호구역의 횡단보도 이용 경험 개선’을 활용한다면 고속도로 길을 유도하는 유도선처럼 운전자에게 횡단보도 보 행자에 대해서 미리 인지시키기 때문에, 우회전 직전에 마주치는 우회전 신호보다 더 많은 정보를 제공해 줄 것이라고 생각 한다.

어린이 보호구역은 인도에서 차도로 갑작스레 뛰어나가는 아이들을 막기 위해 가림막을 설치하여 이를 막는다. 가림막에 가려 보이지 않는 어린이를 인지하는데 훨씬 수월해질 것이다. 특히 시내버스의 경우에는 사각지대가 일반 승용차들에 비 해 많이 발생하기 때문에, 바닥을 통해 인지한다면 훨씬 효과적일 것이다. 추가로 횡단보도 신호등의 불빛은 가림막에 가려진 형태다. 이 때문에 운전자들은 운전 시에 보행자 신호 확인에 어려움을 겪어, 정지선을 넘어 횡단보도를 침범해 확인한다. 이는 보행자에게 위험이 될 수 있는데, ‘어린이 보호구역의 횡단보도 이 용 경험 개선’이 적용된다면 위험하게 보행자 신호등을 확인하지 않아도 LED를 확인하여 안전 구역에서 정지할 수 있다.

운전하다 보면, 많은 교통 체계가 존재하여 운전자가 신경 써야 하는 요소들이 많이 존재한다. 신호등, 횡단보도 신호등, 우 회전 신호등, 과속 단속 카메라 등이 있는데, 이에 비해 많은 신경을 쓰지 않고도 인지할 수 있는 바닥의 LED를 통해 횡단보 도 보행자를 인지할 수 있다는 것이 효과적이다.

체구가 작고 횡단보도에 뛰어오는 경우가 많은 어린이에게 발생하는 교통사고와 야간 또는 골목길에서 운전자의 시야 확보가 제한될 때 발생할 수 있는 교통사고가 줄어드는 효과가 있을 것이다. 또한 지역 내 의 학교마다 어린이 보호구역 인프라가 다른데, 위험성이 높은 어린이 보호구역에 설치하면 사고율 감 소에 도움이 될 것이다.

구현 동영상 어린이 보호구역뿐만 아니라 횡단보도가 2개 이상 겹쳐있는 교차로에 설치하게 된다면 신호등을 확인하기 위해 차량이 횡 단보도를 침범하는 경우를 막을 수 있을 것이다.

또한 대전뿐만 아니라 금산, 옥천과 같이 국도에 횡단보도가 있는 지역에서는 비교적 차량이 없는 야간에 고속으로 차들이 지나가곤 하는데, LED로 보행자의 유무를 알려주게 된다면 먼 거리에서도 확인이 가능할 수 있어 고속 차량이 감속을 위한 충분한 거리를 확보해 줄 수 있다. 이를 통해 해당 주민들의 사고를 예방할 수 있을 것이다.

활동 사진

녹색어머니 인터뷰

현장조사

학생 및 학부모 인터뷰

운전자 직접 경험

금쪽이

모빌리티SW/AI융합전공_모빌리티캡스톤디자인 Ⅱ 참여 | 장정우, 오현석, 남현수

교통수단의 발전

과제명 | 딥러닝을 활용한 도로노면 훼손 탐지 및 위치 정보 제공

캡스톤디자인(ICT) / (2학기)대상

현재 우리 사회는 여러 교통수단의 발달함과 따라 교통수단이 이동하는 도로 교통에 대한 중요 성이 점차 증가하고 있는 추세

도로 훼손 문제

최근 가뭄, 홍수 등 기상 이상 현상으로 인해 도로 노면 훼손이 증가하고 있음. 이에 따라 안전 사고가 우려

비효율적인 유지보수

현재의 도로 유지보수 방식은 주로 시각 검사에 의존하고 있으며, 이는 비용이 많이 들고 비효 율적

AI모델 검증 필요

현재로서는 도로 훼손 탐지를 위한 AI 모델이 일부 개발되었으나, 실제 도로에서의 적용 및 효 율성 검증이 부족한 상태 따라서, 훼손된 노면을 대전광역시에 제공하여 유지보수를 통해 1차 사고를 예방할 수 있다면 그 뒤에 일어날 2차, 3차 사고에 대하여 안전성을 확보할 수 있다고 생각

▪ 과제의 필요성 안전 향상

도로 훼손을 조기에 감지하고 수리할 수 있는 더 빠른 시스템은 운전자의 안전을 향상시킬 수 있음

경제적 이점

정확한 훼손 탐지를 통해 도로 유지보수 비용을 절감. 조기 감지와 수리는 재건축이나 교체보 다 훨씬 경제적. 또한, 인공지능 기반의 탐지 시스템은 정기 검사의 시간을 절약할 뿐만 아니라 실시간 모니터링도 가능하여 경제적 이점을 기대할 수 있음

환경 보호

효율적인 도로 유지보수로 인해 재료와 에너지 소비를 줄이고, 친환경적인 도로 유지보수가 가능

사회에 공헌

도로 교통안전에 대한 필요성을 인식하여 도로교통안전에 기여

▪ 요구사항 분석

▪ 설계

▪ 구현

▪ 테스트

세부 활동내용 : 문제해결을 위한 아이디어 및 활동 과정 등

프로젝트의 기본 목표를 이해하고, 이를 달성하기 위한 주요 요구 사항을 정의했습니다. 이 과정에서 기능, 성능 기준, 사용자 인터페 이스 등에 대한 정보를 수집했습니다. 요구사항 문서를 작성하여 프로젝트의 범위를 명확히 했고, 이를 통해 추후 프로젝트의 방향 성을 설정하는 기반을 마련했습니다.

수집한 요구사항을 바탕으로 시스템의 전체적인 구조와 각 구성 요 소의 상세 설계를 진행했습니다. 이 단계에서는 아키텍처, 데이터 베이스, 사용자 인터페이스 등에 대한 상세 설계를 포함하여, 프로 젝트 구현을 위한 로드맵을 작성했습니다. 설계 문서를 통해 프로 젝트 팀 구성원 간의 일관된 이해를 도모하고, 개발 과정에서의 지 침서로 활용했습니다.

설계 단계에서 정의한 사항들을 기반으로 실제 코드 작성 및 시스 템 구축 작업을 진행했습니다. 이 과정에서는 프로그래밍 언어와 도구를 선택하고, 코드를 작성하며, 데이터베이스를 구축했습니 다. 또한, 개발 중에 발생하는 문제를 해결하고, 기능적인 요소를 추가하거나 수정하는 과정을 거쳤습니다.

개발된 시스템의 기능과 성능을 검증하기 위해 다양한 테스트를 실 시했습니다. 단위 테스트, 통합 테스트, 시스템 테스트, 사용자 수용 테스트 등을 통해 소프트웨어의 오류를 찾아내고 수정했습니다. 테 스트 결과는 문서화하여 프로젝트 관리자 및 이해관계자들에게 보 고했으며, 최종적으로 사용자에게 제공할 제품의 품질을 확보했습 니다.

▪ AI모델링 과정

▪ 애플리케이션 개발

향후 지역 기여 및 기대효과

▪ 도로 관리 및 보수

개발된 도로 노면 훼손 탐지 AI 모델은 도로 관리자 및 유지보수 담당자에게 도로 상태를 실시간으로 모니터링하고 조기 에 훼손을 감지하는 기회를 제공. 이로써 도로 관리 및 보수 작업을 효율적으로 계획하고 신속하게 대응할 수 있음.

▪ 소방청 경찰청과 연계

지속적으로 데이터를 업데이트하기에는 많은 시간이 소요됨. 따라서, 소방차와 경찰차의 순찰 시에 도로를 촬영한 데이 터를 협조하여 훼손 탐지된 영상을 통해 지속적으로 유지보수.

▪ 고속도로 및 인도 노면 서비스 확장

도로에만 국한되지 않은 서비스로 차도가 아닌 곳에서 퍼스널 모빌리티 안전에 대하여 확장. 대전시에만 한정되지 않고 규모가 큰 고속도로 도로 교통 안전에도 적용. 부득이하게 개인형 이동장치로 인도 주행 시 훼손된 노면 또한 위험하기에 인도 노면 훼손 또한 탐지하여 제공할 수 있음.

▪ 경제적 이점 기대

조기에 훼손을 탐지하여 도로 유지보수 비용의 절감과 보수를 통해 교통사고 및 차량 손상이 감소하여 응급 서비스 및 병 원에 따르는 비용도 감소 등 다양한 부분에서 경제적 이점을 기대할 수 있음.

활동 사진

주 3회 회의를 통해 철저한 개발

서버 연동 완료

포트홀을 디텍션하는 애플리케이션의 카메라

소방공무원분들게 협조 후 테스트 진행

치카치카

기존 구난차의 경우 1차 사고 발생 시 후행 차량들의 정체로 인해 사 고 현장에 빠르게 도착하기 힘들다는 문제점을 가지고 있었다. 이 점에 주목하여 졸음쉼터나 휴게소, 나들목에 대기하다 사고 발생 시 갓길을 이용해 현장에 출동하여 빠른 초기 대응이 가능한 소형 자율주행 무인 구난 모빌리티의 개발을 진행하였다.

본격적인 디자인 작업에 앞서 기존 구난차의 견인 방식에 대한 리 서치를 진행하였다. 이를 통해 언더리프트-잭리프트 방식의 구난차 에서 영감을 얻어 유압 실린더 장치를 이용해 차량의 잭 포인트를 들어 올릴 수 있는 모빌리티의 개발을 진행하였다. 아두이노를 활 용한 지게차 키트를 이용해 유압 실린더의 작동 원리에 대해 공부 하고 기존 키트에 포함 된 스텝모터를 이용한 작동 방식을 활용하 여 리니어 엑츄에이터를 적용한 워킹 디자인목업을 제작하였다.

주요 구동장치를 바탕으로 아이디어 스케치와 ai 프로그램을 활용 한 디자인 작업을 통해 최종 모델링 작업을 진행하였다.

고속도로에서 교통사고 발생 시, 빠른 사고 처리를 하지 못해발생하는 2차 사고는 1차 사고에 비해 치사율이 7배나 높을 정도로 위험하다. 또한 기존의 내연기관 구난차는 갓 길 등에서 대기하며 사고를 유발하고 대기오염을 일으키는 문제점이 있었다. 그리하여 1차 사고로 인한 정체 발생 시 현장에 빠르게 도착하여 신속한 초기 대응이 가능한 무인 구난 모빌리티의 필요성을 인지하고 개발을 진행하여 2차 사고를 예방하고 원활한 고 속도로 교통 흐름을 꾀하고자 한다.

고속도로 2차사고 자료 (출처: 한국교통안전공단)

아이디어 스케치 1

아이디어 스케치 2

ai 렌더링 이미지

▪ 성과

구난 능력 성과 지표 측정 개발한 구난 모빌리티의 구난능력 측정

▪ 활용 시 예상 성과

작업

안전성 향상

비용 효율성

성과 현황 결과 유압 실린더를 대체해 리니어 엑츄에이터를 사용하여 스케일 목업 에서 10KG 이상의 견인력 대응이 가능함

사고대응 성과 지표 시간 감소 응급 상황이 발생한 지점으로의 도착 시간을 기록

성과 현황 결과 기존의 구난차에 비해 무인 구난 모빌리티를 사용하여 응급 상황 대응 시간이 기존에 비해 획기적으로 감소할 수 있음

성과 지표 효율성 증가 무인 구난 모빌리티가 수행하는 작업의 효율성 및 완료 속도를 측정

성과 현황 결과 자율주행 구난 모빌리티를 도입하여 교통정체와 상관없이 빠르게 현장에 도착하여 초기대응을 가능하게 함으로써 현장에서의 작업 자 부담을 감소시킴

성과 지표 무인 모빌리티를 사용함으로써 예방가능한 안전사고의 빈도 및 유형 을 파악

성과 현황 결과 무인 모빌리티 도입으로 안전사고가 감소하고, 빠른 현장 대응을 통해 원활한 교통 흐름을 가능하게 함

성과 지표 무인 구난 모빌리티를 도입 시 절약 가능한 비용과 이를 통한 이익을 평가

구조도

리프트 접힘 렌더링

리프트 펼침 렌더링

갓길 주행 1

갓길 주행 2

성과 현황 결과 무인 모빌리티의 배치를 통해 기존 내연기관 구난차의 대기 시 발 생하는 연료비의 절감,환경오염 감소, 효과적인 구난 작업을 통해 2 차 사고 예방으로 차량의 수리비 도로 시설물 보수비 절약 등 경제 리프팅 시뮬레이션 렌더링 적 이익이 나타남

긴급 상황에 빠르게 대응할 수 있기 때문에 교통체증을 감소시키고, 지 역 고속도로의 교통흐름을 최적화시킴으로써 원활한 도로 상황에 기여 하며, 화재, 폭발, 독극물 누출 등 위험한 환경에서의 작업을 무인 모빌 리티로 수행함으로써 작업자의 안전을 보장할 수 있다.

무인 구난 모빌리티의 도입을 통해 빠른 통신 및 구조 인프라 구축에 기여하고 지역의 응급 상황 대응 능력을 향상시킴으로써 신속하고 정 확한 응급 구조 작업을 가능하게 하고 이는 더 나아가 지역 내 응급 의 료 서비스 품질을 향상시키는 효과를 가져온다. 또한 기존의 내연기관 구난차처럼 갓길 등에서 대기하는 방식이 아닌 졸음쉼터, 휴게소, 나들 목 등에 위치하여 갓길을 사용하는 다른 긴급 차량들의 통행을 방해하 지 아니하여 사고 발생률을 감소시킬 수 있고 내연기관이 아닌 전기, 수 소전지 시스템을 사용해 온실가스 배출량을 감소시킬 수 있다.

무인 구난 모빌리티의 개발과 운영을 통해 기술 개발, 제조, 유지보수, 운영 등의 다양한 분야에서 일자리를 창출하고, 이로 인해 지역 내 기업 들의 성장을 촉진 함으로써 지역 경제에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다.

아두이노와 리니어 액추에이터를 활용한 워킹 제작

목업 제작을 위한 3D 프린팅

사고발생

배치되어있는 모빌리티에 정보 전송

갓길을 통해 현장 도착 후 구난 활동 실시

빠른 초기대응을 통한 원활한 교통 흐름

아이디어 스케치 기반 구조 설계 및 모델링

렌더링 이미지 제작 및 모델링

캡2

모빌리티SW/AI융합전공_모빌리티 캡스톤 디자인2

참여 | 임다희, 박준규

과제명 | 공공데이터 기반 타슈 정거장 확충 및 보급 전략 연구

- 대전광역시의 지하철은 1개 단일노선으로 타광역시*에 비해 교통이 불편하며, 타교통수단보다 자전거를 이용하는 것이 더 빠른 경우가 많음 *부산광역시4개, 대구광역시 3개 지하철 노선 운영 中

- 대중교통 환승 과정에서 타슈 이용을 유도하는 등 대전시민의 타슈 이용률 향상을 통한 긍정적인 효과를 기대하고자 함

- 타슈 이용을 통해 출퇴근 및 등하교 시 1) 시민들의 이동 편의 및 건강을 증진시키고, 자동차의 개인사용을 줄임으로써 2) 온실가스를 감축할 수 있음. 또한 타슈라는 자전거 공유 모빌리티를 활용하여 3) 기존 자원을 효율적으로 활용할 수 있으며, 더 나아가 친환경 녹색도시로써의 4) DSC 지역 발전을 도모하고자 함

⇒ ①공공데이터를 활용하여 대전광역시 주변 현황을 분석하고, 조건을 설정해 타슈 스테이션 추가 설치가 필요한 곳을 식별 ②대중교통 이용량을 활용하여 타슈 스테이션 쏠림현상을 분석하고, 타슈 서비스 최적화를 통한 타슈 이용률 향상

▪ 두 가지 요소에 대하여 3개의 중첩데이터를 활용함

- ①타슈 대여이력, ②지하철역, ③버스정류장

사진 1

세부 활동내용 : 문제해결을 위한 아이디어 및 활동 과정 등 ▪ 이용률 향상을 위해 1)스테이션 증설, 2)타슈 보급 이 두가지 요소를 고려

1) 지하철역 + 버스정류장 = 집합 a_i , 전체 타슈 스테이션 b_j, 라고 두고, 이 a_i와 b_j 들을 지도에 마크해 맵핑

2) 집합 a_i 가 마크된 개수는 1500여개, 이 점들의 일정반경을 구하여 그 안에 1100여개의 타슈스테이션 마크 b_ j가 있는지 확인. a_i를 기준으로 1500개를 1100여개와 직접계산하여, 각각의 인덱스들에 맞는 결과를 c_i 라는 집합에 넣음 3) 다음으로 타슈 스테이션 점들 b_j를 기준으로 계산. 1100여개의 일정반경을 구하여 그 반경원 안의 정류장들과 지하철역의 이용량을 구하고 총 합산 결과를 각 인덱스에 맞게 d_j집합 안에 넣음. 4) 그러면 c_i를 통해 |c_i|를 구할 수 있고, |c_i|=0 인 부분은 타슈 스테이션의 증설을 고려해볼 곳이라고 판단됨. d_j를 통해 한 타슈 스테이션 주변 대중교통이용객 수를 알 수 있으며, 타슈 스테이션의 쏠림현상을 추정해볼 수 있음 5) 대전을 행정동별구역을 나누고 인구, 연령대, 경사, 도로현황, 차도 평균속도등 여러 조건을 설정하여 기준에 부 합하면 증설후보로 선정 6) 공공데이터를 활용하여 대중교통 이용객이 많은 스테이션을 도출하고 쏠림현상이 일어나는 스테이션들을 도출. 대략적인 가용 자전거 수량, 타슈 보급 시간, 경로 등을 추정하여 스테이션 사이의 타슈수량 조정 필요 확인

사진2

사진3

- (위치 선정) 반경을 400m, 300m, 200m 로 각각 지정. 그에 따른 유동인구수, 경사도, 연령대 등 여러 조건을 설정하여 후보지를 추린 후, 로드뷰를 통해 그 중 적합한 조건의 후보지를 최종 선정하였음

- 출근시간대(AM 7:00), 퇴근시간대(PM 5:00) 쏠림 현상이 일어나는 스테이션에 타슈 수량을 추가 공급하기 위해 적절한 시간대인 20:00~22:00, 10:00~17:00 사이에 타스테이션으로부터의 타슈 수량이동이 필요함을 도출하였음

향후 지역 기여 및 기대효과

- 프로젝트 결과물을 활용하여 일정 반경 내에 부족한 타슈 스테이션 설치를 위한 공간을 식별하여 해당 지역에 효율적인 타슈 보급 서비스를 제공함으로써 친환경 공공 교통 수단을 더욱 편리하게 활용할 수 있도록 함 - 대중교통 이용 승객을 분석하여 쏠림 현상이 추정되는 위치의 타슈 스테이션에 타슈 공급량을 조절하여 균형있는 이용 환 경을 조성하기를 기대함

- 또한 타슈를 이용해 환승시 출퇴근 시간을 줄일 수 있는 효과와 시민들의 건강 증진, 기존 공공자원을 효율적으로 활용함 으로서 동시에 사회적 가치를 창출을 기대함

매주 2회 같은시간대에 비대면회의

거리측정 및 스테이션 파악

하영파이브

과제명 | 전기 자동차 순차적 자동 충전 Station 첨단센서융합디바이스전공_첨단센서융합 캡스톤디자인1, 2 참여 | 김경수, 김민상, 신동혁, 유하영, 주경덕

캡스톤디자인(소부장) / (2학기)대상

현재 기술 발전 및 환경 문제와 관련하여 기존 내연기관 자동차와 비교하여 전기 자동차의 보급이 확대되는 추세이다. 그 러나 전기 자동차 누적 등록 대수에 비해 부족한 충전 인프라 및 충전 방해로 인한 전기 자동차 사용자들이 불편함을 겪고 있다. ▪ 충전 인프라 부족 우리나라의 전기차 등록 대수(누적)는 2023년 5월 말 기준 약 45만 대로, 전체 등록된 자동차 대수 중 1.8%의 비중을 차 지한다. 2021년 말에는 전기차 비중이 0.9%(약 23만대)였는데 그 사이에 2배가량 증가한 것이다. 그러나 전기차 충전 기 보급 대수는 2022년 말 기준으로 19만 4000기이며, 급속 충전기는 2만기 정도로 상당히 부족한 현실이다. 급속 충 전기 1기당 전기차 대수는 전국 평균이 18.9대로 나타났고 지역에 따라서 33.8대로 크게 부족한 지역도 있다. 게다가 그 림1과 같이 충전 불편으로 인해 전기차 구매를 망설이는 비율이 75%로 가장 크게 나타났다.

▪ 전기차 충전 방해 먼저, 충전 방해란 충전기 구역을 점유하여 다른 이용자가 사용을 하지 못하도록 하는 동작을 말한다. 그림 2와 같이 충전 방해가 2023년도 기준 작년보다 2배가 급증하여 많은 사용자가 불편을 느끼고 있다.

전기차 구매를 망설이는 이유

세부 활동내용 : 문제해결을 위한 아이디어 및 활동 과정 등

전기차 충전 방해 기사 인용

아두이노가 자동 충전 로봇의 핵심 역할을 수행하며, 블루투스 모듈을 통해 Jetson과 차량의 충전 정보를 송수신합니다. Jetson은 PyTorch 기반의 EASYOCR을 이용하여 차량 번호판을 인식하고 차량 입고 순서대로 우선순위를 할당한 후 아

두이노와 통신합니다. 아두이노는 로봇의 이동 및 충전 동작을 제어하며, 충전 상태를 LCD 모듈을 통해 사용자에게 제공 CHAPTER 01 2023 합니다.

Jetson은 시리얼 통신을 활용하여 데이터를 아두이노와 주고받으며, 데이터를 분석하여 차량 정보를 시각화합니다. 이 과정에서 우선순위 할당, 충전 동작 진행, 충전 완료 신호 전송 등의 작업을 수행합니다. 웹 페이지는 시리얼 통신을 통해 얻은 데이터를 기반으로 구현 되었으며, Javascript를 이용한 웹사이트 핸들링과 ubuntu-apache2를 통한 웹서버 구 축, Libwebsocket을 이용한 통신, CSS/HTML을 활용한 웹사이트 기술이 사용되었습니다. 다중 스레딩 환경에서의 자 원 접근을 관리하기 위해 Mutex를 활용하여 웹 페이지를 구현하였습니다. 이를 통해 사용자에게 충전 상태 및 청구 요금 에 대한 정보를 제공하는 전기 자동차 순차적 자동 충전 Station 모델이 구현되었습니다.

전기 자동차 순차적 자동 충전기의 동작 메커니즘

3D 프린트

활용방안 및 기대효과

성과 : 성과지표 및 성과 현황 결과

본 활동으로 "전기 자동차 순차적 충전 기술"에 관한 논문 을 제출하였습니다. 추가로 특허 신청서를 제출하여 특허 를 신청하였습니다. 하드웨어 조립, 3D 프린팅 작업 및 구 현 환경 조성을 통해 그림 1과 같이 전기 자동차 순차적 자 동 충전 Station 구현 모델을 개발하였습니다. 그뿐만 아니 라, 최종 구현 동영상을 통해 기술 결과를 확인 할 수 있도록 제작하였습니다. 이를 통해 기존 충전 Station을 효율적으 로 활용하여 순차적 충전 Station을 제작함으로써 충전 방 해 및 충전 불편과 같은 문제 해결을 할 수 있도록 제작하였 습니다.

Jetson 아두이노 통신 메커니즘

구현 동영상

Thesis

전기 자동차 순차적 자동 충전 Station 구현 모델

1. 새로운 충전 Station을 설치 하지 않기 때문에 공간 및 경제적 이득 2. 충전 수요에 비해 적은 수의 충전기를 우선순위 알고리즘을 통해 효율적으로 사용하기 때문에 시간 대비 많은 차량 충 전 가능 3. 충전이 완료 후 충전 선을 빼고 가지 않아도 다른 이용자가 충전기 사용 가능 4. 웹페이지에 입력된 차량 정보를 토대로 외부 차량 도전 방지 5. 웹페이지로 차량 충전 정보 확인 및 충전 요금 결제가 가능하여 사용자 편리성 증가

-> 전기 자동차 자동 충전 Station로 인해 충전 방해 문제 및 충전기 부족에 따른 충전 문제를 해결하여 전기차 사용자의 편리성을 높일 수 있고, 전기차 사용자가 더 늘어날 것으로 예상된다. ▪ 활용 방안

충전기 대수 및 공간적 제약으로 인해 추가적으로 충전 Station을 짓기가 어려운 아파트 및 공영 주차장 등에 설치되어 효율적인 충전 시스템을 구축 할 수 있다. 이는 전기 자동차 산업에 새로운 지평을 열어줄 것이며, 더 나아가 환경 친화적 인 교통 수단의 보급에 기여할 것으로 기대됩니다.

활동 사진

23년도 한밭대학교 제12회 정보 기술대학 작품전시회 포스터 23년도 한밭대학교 제12회 정보 기술대학 작품전시회 참여

2023 대한전자공학회 학술 심포지움 논문 제작

팀 구성도 및 개인 업무 담당

A-Brid

과제명 | 도전방지콘센트

참여 | 강승지, 장백훈, 문찬송, 박준호, 안규민

▪ 개발 동기 및 필요성

▪ 해결방안

첨단센서융합디바이스전공_첨단센서융합 캡스톤디자인2

- 이 캡스톤 디자인 과제는 전기차 무단 전기 훔치는 도전현상을 막기 위해 전력 차단 도전방지 콘센트를 개발하는 것을 목표한다.

- 도전 행위 감지를 통해 전력 공급을 차단함으로써 도전 행위를 근절하는 시스 템을 개발한다.

- 전기차 시장의 급속한 성장과 함께 충전 시스템에 대한 문제가 부각되고 있다.

- 도전 현상으로 인한 화재나 정전 그리고 인프라 손상 및 재정적 손실에 대한 문제가 부각되고 있다.

- 도전에 따른 지역사회 내 건물 소유주 및 주택 입주민에게 피해가 간다.

세부 활동내용 : 문제해결을 위한 아이디어 및 활동 과정 등

■ 모빌리티 소재부품장비 지도교수 | 곽수영 교수

전력 차단 도전방지 콘센트는 센서와 제어 회로를 결합한 하드웨어와 안전한 충전을 보장하는 소프트웨어로 구성되어 과 전류를 감지하면 즉각적으로 전력을 차단하여 도전 현상을 방지한다. ▪ 수행과정

1. 센서 및 회로 설계 과전류 감지를 위한 센서와 감지 결과를 처리하기 위한 제어 회로 설계

2. 소프트웨어 개발 - 센서에서 수집한 데이터를 처리하고, 과전류 감지 시 전력 차단을 제어하는 소프트웨어 개발

- SVM 머신러닝을 사용하여 전기차 충전기를 구별하는 소프트웨어 개발

3. 프로토타입 제작 하드웨어와 소프트웨어를 결합하여 동작하는 프로토타입 제작

4. 테스트 및 검증 전기차 모델 또는 전력 구간을 축소하여 다른 전자기기로 테스트

- 전기차 시장은 급속한 성장을 보이고 있으며 이에 따라 전기차 충전 인프라 및 안전 문제에 대한 중요성이 증가하고 있다. - 도전방지 콘센트는 전기차 충전 시스템 업체, 충전 스테이션 운영업체, 전기차 소유자 등 다양한 시장 참여자에게 시장 기회를 제공할 것으로 기대된다.

▪ 경제성 - 도전방지 콘센트는 전기차 충전 과정에서 발생할 수 있는 잠재적인 안전 문제와 공용 전기 사용에 대한 문제를 예방하 므로 이를 통해 재무적 손실과 인프라 손실을 방지할 수 있다.

- 시장에서 경쟁사와 비교했을 때 비용 효율적으로 훨씬 유리하게 도전방지 콘센트를 생산할 수 있으므로 경제성이 높다. ▪ 사업화 가능성 및 지속가능한 수익모델 - 사업화 가능성은 지속적인 전기차 시장과 함께 높아질 것으로 기대된다. - 수익 모델 : 1. 도전 방지 콘센트 제조 및 판매 2. 도전방지 콘센트 모니터링 및 유지보수 3. 다른 기업에게 기술을 라이센스로 제공하여 수익 창출 4. 정부 지원 사업 참여

활동 사진

시뮬레이션 시행

완성본 앞면

H/W제작

완성본 뒷면

왜 학교 다르조

과제명 | 무인 음주 단속 로봇

참여 | 신명화, 곽다은, 강보경, 오승윤, 서지은

음주 운전은 교통 안전 문제 중 하나로 여전히 심각한 사회 문제이다. 현재 음주 단속은 수동적이며 다른 시스템들에 비해 최신 기술을 적용하지 못하고 있어 비효율적이다. 따라서 무인 음주 운전 단속 장치는 음주 운전으로 인한 교통 안전 문제와 경찰의 한계를 극복하기 위한 중요한 시스템이다. 이러한 로봇을 개발하여 음주 운전 감지와 실시간 모니터링을 통해 교통 안전을 강화하고 사회적 비용을 절감하고자 한다.

세부 활동내용 : 문제해결을 위한 아이디어 및 활동 과정 등

무인 음주 측정 로봇은 외관은 3D 프린팅으로 제작되며 아두이노를 활용하여 다양한 센서를 제어하고 카메라를 이용 해 음주 운전 단속을 수행한다. 초음파, 알코올, LCD, 서보 모터, 스피커 등의 센서를 사용하여 차량과 로봇 간의 거리 제어와 음주 측정, 수치 표시 등을 진행한다. 또한, 두 개의 카메라를 통해 운전자의 얼굴 및 번호판을 인식하고 파이썬, Firebase, Open CV, Tesseract OCR를 활용하여 모니터링이 가능한 실시간 음주 단속 시스템을 구축한다.

이로써 음주 단속의 효율성을 향상하고 경찰 인력을 절감할 수 있다. 또한, 로 봇의 한 부분인 차단기를 통해 차량 도주 가능성을 감소시키며 도주 사고 발생 을 예방한다. 로봇의 유연한 배치로 어디서든 24시간 단속이 가능 이 프로젝 트를 통해 교통 안전 문제를 해결하고 경찰의 업무 효율성이 향상 될 것을 기대 하며 무인 음주 단속 장치에 대한 영상처리, 아두이노 제어, 실시간 단속 시스 템등 필요한 기술들을 생각했다.

무인 음주 단속 로봇 시스템의 절차는 다음과 같으며 첨부된 영상으로 함께 확인할 수 있다.

a. 음주 측정 장치가 측정하는 장소로 이동시킨다. b. 번호판을 영상처리 하여 차량 번호가 Firebase에 데이터가 업데이트 된다. c. 얼굴인식 카메라가 사람 얼굴을 따라 이동하며 영상을 찍는다.

d. 음주측정하기 위해 차가 정지했을 때, 운전자가 카메라에 신분증을 보여주어 녹화가 된다. e. 알코올 센서를 이용해 음주 측정을 한 후 수치가 400미만이면 통과 이상이면 대기를 표시한다. f. 결과와 동시에 스피커에서 통과일 경우, “음주 측정 정상 수치입니 다.”, 통과하지 않을 경우 “정상 수치를 벗어났습니다. 경찰이 올 때 까지 대기 해주십시오.” 라는 안내 멘트와 함께 비상 경고음이 울린 다. g. 통과, 불통과에 따라 차단기가 올라가고 내려가도록 한다. 또한, 무인 로봇을 통해 음주 운전을 탐지하며, 음주 측정 결과와 운전자 정보를 실시간으로 다음 순서대로 모니터링을 한다.

a. 카메라를 통해 영상을 읽어온 후 Open CV와 TesseractOCR을 사용해 이미지를 처리하고 차량 번호를 추출한다. b. 위와 동시에 알코올 수치 데이터를 Firebase Realtime Database 를 통해 읽어온다. c. 알코올 수치, 차량 번호, 측정 화면 녹화된 데이터들을 Firestore에 업로드하여 사용자 정보를 저장한다. 다음으로, 모니터링 하는 과정을 통해 운전자의 측정된 데이터를 Firebase 와 Firestore를 활용하여 안전하게 저장하고 관리하며, 추후 검토 및 분 석에 활용되며 다음과 같은 과정을 통해 이루어진다.

a. 2에서 저장된 정보들을 Streamlit으로 구현된 웹 애플리케이션을 통해 Firebase Database에 저장된 데이터를 표시하며 실시간으 로 영상 정보를 확인할 수 있다.

향후 지역 기여 및 기대효과

무인 음주 단속로봇을 이용하여 무인 단속을 실행 할 경우, 불필요하게 충원되었던 많은 인력들을 감소시켜 다른 부서에 필요한 인력을 늘려 줄 수 있다. 로봇의 형태로 필요한 곳 어디든지 설치가 가능하며 24시간 단속도 가능하다. 또한, 로봇과 사람 간의 단속이므로 사람 간의 단속일 때 발생했던 많은 불필요한 마찰이 생기지 않을 것이다. 차량 앞쪽 에 차단기를 함께 설치해 두어 차량 도주 우려를 예방하며 도주 중 일어나는 사고들을 감소시킬 수 있다. 현장에 경찰 인력이 존재하지만 부족할 경우를 대비하여 경찰 내부에서도 실시간 모니터링을 통해 확인이 가능하여 필요 할 경우 추가 인력을 빠르게 보낼 수 있다. 또한, 무인 단속 로봇을 통해 음주 단속 뿐만 아니라 기존에 인력에 의존하던 다양한 단속 현장과 극장, 콘서트 등의 문화 행사에 필요한 무인 검표 시스템 등에 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

자동차 번호 인식 데이터 저장 결과

운전자 주민등록증 데이터 업로드

실시간 모니터링 화면

무인 음주 단속 로봇 위치 제공

CHAPTER02

LIVING LAB 지자체상(세종특별자치시장상) 카라 대상 희열유얼 최우수상 무한질주 최우수상 모빌리언즈

Capstone Design(ICT) 지자체상(충남도지사상) SEAkers 대상 Backmapper 최우수상 김씨 표류기 최우수상 Flux

Capstone Design(소부장) 지자체상(대전시장상) 우리 캡스톤 혜윰 대상 길동무 최우수상 Semi Mover 최우수상 이상한 나라의 전자과

카라

리빙랩 / 세종특별자치시장상 과제명 | 비포장 환경하의 보행약자의 이동성 개선을 위한 휠체어 트레드 기반 이동성 개선 리빙랩 차세대통신융합전공_모빌리티 리빙랩 캡스톤디자인 참여 | 한승연, 김준식, 박민수, 전상헌

대전·세종·충남 지역의 고령인구의 비중은 현재 18% 안팎이며 향후 점차 증가할 것으로 예상된다. 이에 따라 휠체어의 사 용량 또한 증가할 것이며 이때 도심 외곽과 같은 비포장된 지형에서 휠체어 사용자의 이동성이 제한되는 문제가 있다. ▪ 문제 정의 상용화된 휠체어는 도로 상태가 열악한 환경에서 충분히 대응하지 못하는 설계적 한계를 가지고 있다. 이를 해결하기 위해 경제적이면서도 누구나 쉽게 사용할 수 있는 탈부착형 휠체어 트레드를 개발하여 이동성 문제와 비용 부담을 해소하고자 한다.

세부 활동내용 : 문제해결을 위한 아이디어 및 활동 과정 등

1. 3D 모델링 ㈜공생의 메이커 스페이스에 방문하여 전문가와의 회의를 통해 아이디어를 고도화 하였고 이를 바탕으로 3D 모델링을 진행하였다.

2. 3D 프린팅 교육 및 1차 프로토타입 출력 대전 창업허브를 방문하여 3D 프린팅 교육 이수 후 초기 설계 아이디어를 기반으로 1차 프로토타입을 출력하여 기본적인 이동성과 탈부착 기능을 검증하였다.

3. 필드 테스트 및 인터뷰 진행 국립중앙과학관 행사에서 부스를 운영하여 진행한 사용자 테스트와 인터뷰를 통해 제작한 프로토타입에 대한 피드백을 수집하였다.

4. 피드백 반영 및 2차 프로토타입 출력 인터뷰와 테스트 결과를 반영하여 내구성과 안정성을 강화한 2차 프로토타입을 설 계하고 출력하였다.

활용방안 및 기대효과

성과 : 성과지표 및 성과 현황 결과

▪ 설계 - Universal Design - 휠체어 표준 규격 24인치

▪ 결과 내구성 테스트 편의성

▪ 성능

5. 유성구청 실무담당자와의 미팅 대전 유성구청 노인복지기관 및 요양시설 관계자들과의 협력을 통해 아이디어를 발 표하고, 실질적인 사용 환경과 관련된 의견을 수렴하여 제품 설계를 보완하였다.

6. 최종 시제품 완성 외곽 지역의 험난한 지형에서 효과적으로 사용할 수 있는 탈부착형 휠체어 트레드 시제품을 완성하였다.

성인 남성의 무게도 견딜 수 있는 안정성 보유 휠체어 사용자가 한 손으로 탈부착 가능 도심에서의 경쟁력 이물질이 손에 묻지 않는 구조로 청결함

- 트레드에 블록 패턴을 적용함으로써 구동력과 제동력, 견인력 등을 기존 타이어보다 향상시킴 - 이를 통한 미끄럼 방지 효과로 험난한 지형에서 제동성, 조종성, 안전성에 이점을 가짐

▪ 현황 - 비포장된 지형으로 휠체어 사용에 어려움을 겪고있는 베트남 폭발물 피해자들에게 ㈜공생 측의 도움을 받아 시제품을 보냈으며 이를 통해 아이템의 수요를 확인함

향후 지역 기여 및 기대효과

▪ 경제성 산악용 휠체어 업체 Mountain Trike의 최소가인 ₩11,000,000 대비 훨씬 저렴한 가격으로 일반 휠체어에 부착하여 사용 이 가능하다.

▪ 사회적 활용성

- 거동불편자들이 기존 수동 휠체어로 접근이 어려웠던 교외 비포장 도로에서도 이동이 가능하도록 도움을 줄 수 있다. - 3D 프린팅의 장점 중 하나인 도면 수정을 통해 소비자 요구에 맞게 제작이 가능하다.

활동 사진

초기 아이디어 구체화 및 문제발견 리빙랩

개선사항 도출 및 추가 작업

제조 전문가에 의한 솔루션 리빙랩

지역 3개 복지관 담당자 대상 리빙랩 추진

희열유얼

과제명 | 지하철 승하차 안전사고 해결을 위한 유도선 어포던스 디자인 개발

참여 | 이준희, 박세희, 이승렬, 이찬희

▪ 문제정의

▪ 현장 관찰 및 인터뷰 : 역무원과 승객들 대상으로 진행

관찰 1

관찰 2

지하철 이용 시 무리한 승차로 인해 ‘열차 지연’, ‘과밀로 인한 안전사고’, ‘교통 약자 배려 부족’, ‘갈등 발생’ 등의 문제가 지속적으로 발생한다.

지하철 지연 및 사고 방지를 위해 탑승 과정에서 승차자들의 동선을 유도하는 방법 을 찾고자 하였다.

세부 활동내용: 문제해결을 위한 아이디어 및 활동 과정 등

탑승 전 승객 대기 자세

문 바로 앞에서 대기하며, 문이 열리면 기다림 없이 하차자들 사이로 승차하였다.

기존에 실행되고 있던 질서 유도 방안 확인

문 옆 발자국 모양, 안내 방송, 역무원분들의 통제하였다.

무리한 승하차로 인한 충돌 상황

인터뷰 결과 승객과 역무원 모두 기존 유도물이나 안내 방송의 효과가 크지 않고, 승하차 질서가 잘 지켜지지 않는

다고 생각하고 있었다.

▪ 1차 프로토타입 제작 : 승객들이 자발적으로 질서를 지킬 수 있도록 직관성 있는 프로토타입 제작

- 문 바로 앞에서 대기하면 하차자와 승차자가 곧바로 만나게 되므로 양 옆으로 대기하게 하는 방법을 탐색하였다. - 넛지 디자인을 활용하여 거울을 통한 행동 유도를 진행하고자 하였다.

▪ 1차 현장테스트 실시 및 인사이트 분석

- 양 옆으로 대기하도록 유도하는 것에는 성공했지만 과도한 정보 제공으로 인한 부담과 하차 후 탑승 메시지 전달에 부족 하였다.

▪ 2차 프로토타입 제작 및 현장 테스트 진행

- 최소한의 요소를 활용하여 시각적 부담감을 줄이고, 시선이 많이 가는 스크린도어에 ‘내리고 탑승’ 문구를 부착하였다. (* 거울과 문구 디자인이 크게 눈에 띄지 않음을 확인함)

▪ 3차 프로토타입 제작 및 현장 테스트 진행

- 바닥 라인을 점자블럭의 보색으로 변경하여 시인성을 높였고, 거울의 크기를 키워 효과적으로 활용될 수 있도록 하였다.

활용방안 및 기대효과

성과 : 성과지표 및 성과 현황 결과

프로토타입이 설치되지 않은 승강장

- 프로토타입 설치 유무에 따라 대기 형태가 확연히 달라진 것을 눈으로 확인할 수 있었음 - 디자인 설치 이전보다 대기한 후에 승차하는 모습을 확인하였다.

최종 프로토타입이 설치된 승강장

승객간 충돌 및 사고 예방 승하차 시 승객간의 충돌을 줄여 사고 발생 가능성을 낮출 수 있다. 승하차 시간 단출 및 효율성 향상

운영 인력 부담 감소

이용자 만족도 증가 공공매너 문화 장착

활동 사진

현장공감 인터뷰

프로토타입 설치 및 관찰

질서 있게 대기하고 이동함으로써 승하차 시간이 단축되며, 혼잡 시간대의 승하차 효율 성 향상에 기여하였다. 승객들 스스로 질서를 지키게 되면 운영 인력의 직접적인 통제 필요성이 줄어, 더 중요한 안전 관리나 고객 서비스에 집중할 수 있다.

승하차 시의 불편함은 줄고 지하철 이용 만족도는 증가하였다. 자주 이용하는 지하철 대기줄에서부터 시작하여 승객들이 자발적으로 질서를 지키는 문 화를 형성하는 데에 기여할 수 있었다.

프로토타입 실사이즈 테이프 드로잉

환경 모델링

무한질주

과제명 | BAS(Blind spot Assistance System) 스마트휴먼인터페이스전공_모빌리티 리빙랩 캡스톤디자인 참여 | 김태헌, 박건우, 박민식, 송준섭, 이동아

지하주차장 입/출차 시 사각지대와 경고 장치의 한계로 인해 차량 과 차량, 차량과 보행자 간의 사고 위험이 높다. 교통사고 전문 변 호사 유튜브 한문철tv에서 소개된 사고 사례 (약 2만여 건) 중 지하 주차장 진출입 시 발생한 사고는 320여 건에 달하며(2024년 11 월 기준), 사고 발생 사례가 늘어나고 있다. 이와 같은 사고를 줄이 고자 사고의 원인을 조사하고 이를 해결하기 위해 본 과제를 선정 하게 되었다.

▪ 문제정의 어떻게 하면 지하주차장 입/출차 시 발생하는 사고 위험을 없애 운 전자와 보행자의 안전을 확보할 수 있을까?

장소 | 지하주차장이 있는 상가(천안 불당동 일대)

목적 | 이해관계자의 의견을 수렴하여 지하주차장 입출차 시의 문제점을 파악 대상(이해관계자) | 운전자(8명), 보행자(12명), 지하주차장 관리자(2명) 총 22명

실제 모습

운전자 시야

질문 | 지하주차장 입출차 시 겪었던 불편한 점과 사고 위험 관련, 이와 같은 문제의 원인, 사고 예방을 위한 개선점 등 이 해관계자에 맞추어 질문한다. 결과(인사이트 도출) (1) 경사로로 인한 사각지대 발생과 시야 제한 문제가 확인되었다. 운전자 시야에서 진입하는 차량 및 보행자가 보이지 않 고, 보행자 역시 출차하는 차량이 보이지 않는다.

(2) 기존 경보장치의 한계점을 파악한다. 경보장치의 시인성이 부족하며, 작동하지 않는 경우도 있다.

▪ 문제 해결을 위한 아이디어 발산과 수렴

발산 | 경사로 완화(경사각도 개선), 차량 리프트 설치, 대형 볼록 거울 설치, 출구 상단에 실시간 카메라 및 모니터 설치

수렴

신호등 설치, LED 신호 설치, 물체 감지 센서 사용 등

(1) 자동차 전면 그릴에 카메라를 부착하여 내부 디스플레이를 통해 사각지대를 해소하고 운전자의 시야를 확보한다 (2) 스마트 LED 시스템으로 출입구 주변 보행자에게 경고 강화한다.

*아이디어 선정 기준 ⑴ '사각지대’를 해소할 수 있는지 ⑵ 운전자와 보행자 모두 안전 보장 가능한지 ⑶ 기존 지하주차장 장치와 차별성이 있는지

▪ 실물 프로토타입 제작

- 3D프린터로 RC카를 제작하고, 카메라 모듈(ESP32-CAM)을 사용하여 차량 프로토타입을 제작한다. - 포맥스를 사용한 지하주차장 출입구 환경을 조성하고, 주차장법 시행규칙에 의한 최대 종단경사 17% 적용한다. - 초음파 센서(HC-SR04)와 LED 모듈을 사용하고, 아두이노 코드를 작성하여 LED 경고 시스템 제작한다.

▪ 현장 테스트 (1,2차)

▪ 프로토타입 반복적 개선(현장 테스트 의견을 반영)

▪ 최종 프로토타입을 통한 BAS

1. 정성적 성과

- 조도 밝기가 너무 낮아 낮에는 잘 보이지 않는다. - LED가 일정하게 들어오는 것이 아닌 점멸되어 점등되면 좋을 것 같다. - LED 뿐만 아니라 경고음이 추가되면 좋겠다. - 차량 기울기에 따라 작동되면 좋겠다. 등의 의견 수렴하였다.

- LED의 조도 30% 높임 - LED 점멸되도록 개선 - LED의 점멸과 함께 경고음 추가 - 기울기 센서를 추가해 기울기를 감지해 디스플레이 작동 (*LED가 점등 되는 것으로 대체)

프로토타입 운전자 시점 영상

프로토타입 보행자 시점 영상

- 전면 사각지대 시야 확보 기능 구현 : 지하주차장 차량 출차 시 경사로로 인해 시야가 제한된 상황에서 차량 전면에 부 착된 카메라를 통해 운전자의 시야 확보 가능하다. - LED 경고 시스템 기능 구현 : 지하주차장 출입구에 초음파 센서 설치와 출입구와 인접한 인도 끝 부분에 LED 모듈을 설치한다. 출입구에 설치된 초음파 센서가 출차하는 차량을 감지하여 경고음과 함께 LED가 점등한다. 보행자는 경고 음과 점등된 LED를 통해 차량 출차를 인지한다.

지표 항목 시야확보율

향후 지역 기여 및 기대효과 ▪ 향후 지역 기여

1. 지역 안전성 강화

2. 스마트 기술 기반 지역 발전

경사각도(°) 0° 6.8° 8.5° 9.6°

상하 시야각(°) 51° 44.2° 42.2° 41.4°

측정 방법 경사도에 따른 시야각 변화를 비율로 산출

목표 80% 이상

충남을 시작으로 지하주차장 입/출차 사고율 감소와 안전한 주차장 환경을 조성한다.

- 기술적 성과를 바탕으로 새로운 주차장 안전 관리 모델을 제시한다. - 스마트 주차장 시스템의 기반 기술로 발전해 충남 지역의 스마트 도시 구축에 기여한다.

시야확보율 100% 86.7% 83.3% 81.2% 결과 81.2%

+ 개술 개선점 : 일정 기울기(경사도12%이상) 이상일 때, 전면 카메라가 작동한다면 고속도로나 일반도로가 아닌 지하 주차장 경사로에서만 작동하여 편리할 것으로 기대한다.

*지하주차장의 평균 종단경사 12~15%, 최대 17%(주차장법 시행규칙 제 6조)

*도로 종단경사 고속도로 최대 4%, 일반국도 최대 6%, 지방도, 시군도 최대 8% (도로의 구조, 시설에 관한 규칙 제 25조)

▪ 기대효과 1. 사고 예방 효과 - 운전자의 시야 확보 : 경사로에서 발생하는 사각지대를 해소, 운전자가 전면 상황을 명확히 인식할 수 있어 사고 위험 감소한다. - 보행자 경고 효과 : 차량 출차를 보행자에게 알릴 수 있어 사고를 방지한다.

2. 사용자 만족도 증대 - 운전자 : 사각지대 해소로 인해 지하주차장 이용 시 스트레스 감소 및 안정성 증가한다. - 보행자 : LED 경고 시스템으로 차량 접근 인지가 용이해짐에 따라 보행 안정성 확보한다.

현장 조사

현장 인터뷰

프로토타입 제작

프로토타입

모빌리언즈

참여 | 유지수, 장서영, 김수현, 이수현

캡스톤 초기 베트남 폭발 피해로 인하여 사지가 절단된 노인 분들의 거동 불 편 사례를 확인하여, 기존의 지팡이의 문제를 분석한 결과 베트남 폭발물 피 해자, 노약자, 장애인이 인체 공학적이고 편리하게 사용 가능한 팔꿈치 지팡 이를 설계하게 되었다.

인터뷰

디스플레이시스템반도체소부장전공_모빌리티 리빙랩 캡스톤디자인

노약자들은 근력 저하, 균형 감각 감소, 시력 저하 등으로 인해 보행 시 많은 어려움을 겪는다. 특히나 넘어짐은 골절, 장기 입원, 심리적 위축을 동반할 수 있어 노약자들에게 큰 위험 요소이다. 기존 지팡이의 경우, 가로등이 부족하 거나 조명이 어두운 곳에서 넘어질 위험이 크고, 짚는 과정에서 손목 관절이 안 좋아질 가능성도 크기 때문에 리빙랩 설계를 통해 노약자들에게 안정성, 시각적 보조 기능, 인체 공학적 디자인을 갖춘 보행 보조 장치를 제공하고자 해당 작품을 설계하였다.

▲ 보행 보조를 위한 LED 지팡이 포스터

노약자들을 대상으로 인터뷰를 진행해 주로 사용하는 보행 보조 기구의 장단점, 추가적으로 필요한 기능들을 파악했다.

관찰 연구

실제 노약자들이 보행할 때의 자세, 걸음걸이, 보행 속도 등을 직접 관찰하며기존 지팡이의 개선점 에 대해 분석하였다. ▪ 연구 내용(아이디어 도출 결과)

엘보우(팔꿈치) 지지대 팔꿈치를 지지하여 손목에 부담을 줄이고, 안정성을 높이기 위해 설계하였다.

네 발 지지 구조

별도의 거치대가 필요없도록 하며, 지면에 대한 접지력을 높여 균형을 더 잘 잡을 수 있도록 설계하였다.

LED 조명

야간 보행이나 어두운 환경에서 노약자가 주변을 더 잘 인식할 수 있도록 상단부에 LED 조 CHAPTER 02 2024 명을 탑재하였다. 추가로 압전 소자를 활용해 전력을 조금이라도 활용할 수 있도록 설계하 였다.

소재 경량화

▪ 실제 프로토타입 제작 활동

알루미늄이나 탄소와 같은 가벼운 소재를 사용하여 사용자의 피로를 줄이고, 휴대성을 고 려하기 위해 소재 경량 설계를 진행하였다.

손목 그립, 사발 재료 등 다양한 물품을 활용해 신탄진 내에 위치해 있는 어울림 LAB 공방에서 제품을 제작하였다. ▪ 아이디어 피드백 수용 및 전시

2024년 국립중앙과학관, 나눔과기술 창의설계 경진대회 최우수상(1위) 수상 및 시제품 전시

국립중앙과학관 행사에 시제품을 전시하고 발표하여 일반인 및 전문가에게 피드백을 받았다. 피드백을 적극 수용해, 압 전소자와 led 후레쉬를 장착하는 방식으로 제품을 보완하였다.

UNDP 선임기술연구원의 현지 상황 공감 및 실제 베트남 피해자에게서의 피드백 수용

실제로 베트남 지뢰 폭발 피해자들에게 택배로 직접 제작한 프로토타입을 보내어 피드백을 수용받기 위한 절차를 수행 중에 있다.

Q. 제품의 무게가 무겁지는 않은지? A. 제품의 무게는 적당하다.

*실제 노약자들을 대상으로 테스트해 본 시제품 피드백 내용 일부

Q. 기존 지팡이와 비교했을 때 손목에 부담이 줄어들었는지? A. 손목에 가해지는 부담은 훨씬 덜 한 것 같다.

Q. 기존 지팡이와 비교하여 좋은 점과 안 좋은 점은? A. 기존 지팡이와 달리 사용자 맞춤형으로 길이를 조절할 수 있는 것이 가장 좋았고, 지팡이가 쓰러지지 않아 유용한 것 같다. 팔꿈치까지 지지하는 구조가 특히 좋다.

1. 사회적 영향

2. 기술적 성과

- 노약자들의 보행보조 수단을 개선하여 이동성 및 삶의 질을 향상시킨다. - 장애인 보조기구 보급률 증가와 안전사고 감소에 기여할 수 있다.

- LED 기술을 활용할 수 있어 야간 보행의 안정성이 향상된다. - 네발구조 설계를 통해 안정성 및 사용자 편의성이 개선된다.

3. 경제적 효율성

- 저비용으로 제작 가능한 보조기구를 설계함으로써 다수가 부담스러운 비용을 지불하지 않고 마음놓고 사용할 수 있 게 한다.

▪ 성과 현황 및 결과

1. 사용자 피드백

2. 보급 가능성 평가

3. 기술적 완성도

▪ 향후 지역 기여

- 실사용 테스트 결과, 사용자가 이동중 불편을 느끼는 비율이 감소했다. - 장애인 보조기구 보급률 증가와 안전사고 감소에 기여할 수 있다.

- 제작 단가가 낮아, 대규모 보급에용이할 것이다. - 부품이 복잡하지 않아 로컬 제조업체와 협력하여 생산이 가능할 것이다.

- 네발구조 설계가 경사로, 울퉁불퉁 지면 등 다양한 환경에서 안정적으로 작동할 것이다. - LED 조명의 긴 배터리 수명으로 사용자의 만족도 증가할 것이다.

장애인, 노약자 등 사회 소외 계층들이 지팡이를 짚고 이동 시 더욱 안전하게 이동할 수 있도록 활용이 가능하다. - 공공장소에서의 활용 : 개인적 사용 외에도 병원, 복지 시설에서 여러 명이 사용할 수 있는 공동 사용 장비로 제공할 수 있다.

▪ 기대 효과

1. 네 발 구조를 통한 보행 안정 & 거치 편리

네 발 구조를 통해 보행 시 안정성을 제공하고, 별도의 거치대가 필요 없이 제품의 보관이 용이하다.

2. 신장 맞춤형 길이 변화 가능

3. 높은 시장 성장 가능성

12단의 길이 조절 몸통을 통해 각기 다른 신장에 적합한 높이의 지팡이로 제작이 가능하다.

보행 보조 시장은 급속하게 진행된 고령화 사회로 인해 빠르게 성장하는 산업 중 하나로, 노약자와 장애인에 적용시킬 수 있는 보조 기기 시장이 커지고 있어 높은 성장 가능성을 볼 수 있다.

활동사진

어울림 LAB 내 시제품 제작

창의설계 경진대회 참가/ 최우수상(1위) 수상

UNDP 선임기술고문 베트남 현지 상황 공감 활동

현장 인터뷰

현장 리빙랩 활동을 위한 현장 반응 및 체험 프로그램 운영

UNDP 선임기술고문 초빙 베트남 현지 특강 총 2회 실시

현장 인터뷰

SEAkers

캡스톤디자인(ICT) / 충남도지사상 과제명 | YOLOV8 기반 해양 환경에서의 사람 객체 탐지 모델 성능 향상 연구 모빌리티SW/AI융합전공_모빌리티 캡스톤디자인Ⅰ 참여 | 유은재, 임다희

최근 이상 기후로 인한 자연재해로 인해 국내 해양사고가 증가하는 추세이다. 특히 남해와 제주 해역에서 발생한 어선 전 복 사고로 인해 3개월간 14명의 사망자가 발생하는 등 해양사고로 인한 인명피해가 지속적으로 보고되고 있다. 국가통 계포털(KOSIS)에 따르면, 최근 10년간(2012~2022) 해상조난사고로 인한 인명피해는 11,302명에서 21,032명으로 86.0% 증가하며 심각한 사회적 문제로 대두되고 있다. 해상 구조 작업은 재난 상황에서 신속하게 인명을 구조하기 위해 필수적인 과정이다. 하지만 해양 환경은 자연 조건의 변 화가 심하고, 물결, 안개, 바다 상태 등으로 시야가 제한되며 물체가 주변 배경과 융합되어 시각적 구분이 어려운 환경을 조성한다. 이뿐만 아니라, 해양에서의 물체는 다양한 크기와 모양, 빠른 움직임, 예측 불가능한 특성을 가져 효과적인 구 조 작업을 더욱 어렵게 만든다.

SeaDroneSee Detection v2 데이터와 Roboflow 이미지 데이터 등을 통해 해상에서의 사람 이미지 데이터셋을 수집 하였다. 수집한 데이터에 Bbox 라벨링을 수행 및 검토 하였고, Train/Validation/Test 셋으로 분할하였다. YOLOV8.2 모델을 이용하여 해상에서 사람 객체 탐지를 수행하는 baseline 모델 (Model A)을 만들었다. 해양 환경에서 사람과 헷갈릴만한 객체의 클래스를 추가하여 학습시키는 것이 사 람 객체 인식의 성능을 더 높일 수 있지 않을까 하는 가설을 세워, 해양 환경에서 사람 이외의 객체인 Boat와 Buoy 클래스를 추가하였다. ▪ 코드 구현 과정 한 개선 모델 (Model B-v1)을 만들었다. 또한, Model B-v1의 train 데이터셋에 증강 기법을 적용한 (Roboflow의 오프라인 Augmentation 및 Copy-Paste 기 Microsoft Teams 회의 기록

법) Model B-v2를 만들었다. 모델을 만들 때 성능이 잘 나오지 않아 시행착오를 겪으며 수정해 나갔던 부분은, 데이터 수 CHAPTER 02 2024 집 과정에서 저품질 시리즈 데이터와 명확하지 않은 작은 객체 클래스는 제거하고, 수집 이미지의 Bbox 라벨링 작업을 엄격히 수행 및 검토하였다. 모델 Cheating 방지를 위해 프레임 시리즈 데이터를 Train, Validation, Test 셋 중 한 곳에 만 포함되도록 분리하였으며, 클래스 및 Instance 불균형을 해소하기 위해 클래스 간 데이터를 균형 있게 구성한다. 또한, 공정한 성능 비교를 위해 Model A와 Model B(v1, v2)의 학습 환경과 Test 데이터 셋을 동일하게 설정하였으며, Test 셋은 Human만 포함된 사진과 Boat, Buoy 등 다른 객체가 포함된 Human 사진으로 구성한다.

▪ 기본 모델 성능 (Model A)

▪ 클래스 추가를 통한 개선 (Model B-v1)

이렇게 해양 환경에서의 사람 객체 탐지를 위한 YOLO 기반 모델을 설계하기 위 해 팀원들과 Microsoft Teams를 통해 논의하며 문제 해결 방향을 설정하였다. 프로젝트 기간 동안 총 25회의 회의를 진행하며 약 50시간 동안 아이디어를 구 체화하였다.

약 3,200장의 해양 환경 이미지를 수집하고, 수집한 데이터에 대해 사람 객체를 중 심으로 Bbox 라벨링 작업을 수행하였다.

본 연구는 해양 환경에서 사람 객체를 탐지하는 데 있어 YOLOV8n 기반의 모 델 성능을 향상시키기 위한 접근과 실질적 결과를 도출하는 데 목적을 두었다. 정량적 성능 평가를 위해 Precision, Recall, AP와 같은 주요 지표를 활용하였 다. 주요 지표들과 더불어 기존 baseline 모델에서 클래스 추가(Boat, Buoy)한 것을 Model B-v1로 설정하고, Model B-v1에서 데이터 증강 효과를 적용하여 Model B-v2로 설정하였다. 이 2개의 모델과 baseline 모델을 비교하여, 새롭게 custom한 모델들의 지표를 분석하였다.

사전 학습된 yolov8n.pt 모델을 통해 수집한 데이터셋에 맞게 전이 학습을 시킨 Model A는 해양 환경에서 사람 객체 탐지를 위한 초기 단계로, AP 값이 54.0% 로 측정되었다. 이는 작은 instance들이 다수 포함되어 있다는 점과 클래스 간 혼 동으로 인해 성능이 제한적임을 나타내며, 추가 개선의 필요성을 보여주었다.

해양 환경을 bird eye view로 보았을 때, 사람 객체와 혼동될 수 있는 Boat와 Buoy 클래스를 Baseline 실험에 추가하여 전이 학습을 진행한 결과, 사람 객 체에 대한 AP 값이 58.4%로 측정되었고, 이는 기존 Model A와 비교했을 때, 4.4%p 향상된 결과를 도출할 수 있었다. 추가된 클래스들은 해양 환경에서의 오 탐 가능성을 줄이고, 모델이 사람 객체를 더 정확히 구분하도록 도움을 준다는 점 을 도출했다.

코드 구현 과정

구현한 해양사람 탐지모델의 탐지 예시

▪ 클래스 추가 및 데이터 증강 기법 적용 (Model B-v2)

Model B-v1에 다양한 데이터 증강 기법(Copy-Paste, 수평 Flip, Crop, Rotation 등)을 적용하여 전이학습한 결과, AP 값이 59.9%로 Model A 대비 5.9%p, Model B-v1 대비 1.5%p 상승하였다. 클래스 추가 및 데이터 증강을 통해 데이터셋의 다양 성을 확보하였으며, 특히 소형 객체를 포함한 복잡한 환경에서도 모델의 일반화 성능을 크게 향상시켰다. 본 연구에서 사람 객체의 AP 성능 향상을 위해 적용해본 주요 방안은 각각의 실험 결과에서 긍정적인 영향을 미쳤으며, baseline 모델 대비 최 고 5.9%p의 AP 향상을 달성하였다. 이러한 실험 결과는 해양 환경에서 사람과 헷갈릴만한 객체의 클래스를 추가하여 학습 시키는 것이 사람 객체 인식의 성능을 더 높일 수 있음을 보여주었다. 본 논문에서 제안한 YOLO 해양 사람 객체 인식 모델이 해양 구조 활동에 도움이 될 것으로 기대한다.

모델

Precicion Recall Model A 61.5% Model B-v1 67.4% Model B-v2 69.8%

기존 모델

기존 배를 사람으로 오인하였던 모델을 개선하여, 배로 옳게 인식하게 됨 : 사람의 AP 수치 증가

향후 지역 기여 및 기대효과

AP 54.0% 58.4% 59.9%

52.1% 50.0% 48.1%

모델별 성능 평가 결과

개선시킨 모델

기존 모델

기존 모델과 개선모델 비교

개선시킨 모델

기존 부표를 사람으로 오인하였던 모델을 개선하여, 부표로 옳게 인식하게 됨 : 사람의 AP 수치 증가

본 연구를 통해 개발된 해양 환경에서의 사람 객체 탐지 모델은 지역사회 및 산업에 다양한 방식으로 기여할 수 있는 잠재력 을 가지고 있다. 특히 본 연구에서 활용된 기술은 기존의 재난·재해 대응 시스템과 결합하여 인명구조와 재난 복구 작업을 더 욱 신속하고 정확하게 수행할 수 있도록 지원할 수 있다. 충청남도는 2018년 전국 최초로 ‘드론 영상 실시간 통합관제 시스 템’과 같은 재난 대응 시스템을 구축하였다. 이 시스템에 본 연구의 기술을 통합한다면, 재난·재해 대응 능력을 AI 최신기술과 결합하여 강화하고 지역사회와 산업 전반에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

올해 여름 집중호우로 발생한 충청권 침수 피해와 같은 상황에서도 본 연구에서 제안된 모델은 드론 영상 데이터를 활용해 물 에 잠긴 지역에서의 인명 탐지를 실시간으로 지원할 수 있다. 이는 구조 활동의 효율성과 효과를 극대화하며 인명사고를 줄이 는 데 크게 기여할 수 있을 것으로 예상된다.

이 연구에서 제안된 기술은 해양 환경에서의 사람 객체 탐지에 초점을 맞췄지만 내륙 재난에도 효과적으로 적용 가능하다. 하 천과 해안선이 혼재된 대전, 충남 지역의 특성을 고려했을 때 집중호우로 인해 범람한 하천 지역에서 실시간 객체 탐지를 통 해 실종자를 탐색하거나 구조가 필요한 인원을 신속히 식별하여 구조대에 위치 정보를 제공할 수 있다.

2024 한국컴퓨터종합학술대회 논문집

YOLOV8 기반 해양 환경에서의 사람 객체 탐지 모델 성능 향상 연구

임다희1‡, 유은재1‡ 박지훈 , DSC 공유대학 모빌리티 SW/AI 융합전공 , 2충남대학교 인공지능학과 seeyldh@naver.com, yootopia02@naver.com, jihun.park@cnu.ac.kr

A Study on the Performance Improvement of Human Object Detection Model in Marine Environment Based on YOLOV8

Dahee Lim1‡, Eunjae Yoo1‡, Jihun Park2*

1Department of Mobility SW/AI Convergence, Daejeon·Sejong·Chungnam(DSC) Platform University, 2Department of Artificial Intelligence, Chungnam National University

요 약 해양사고에서의 신속한 대응은 생명 구조에 있어서 매우 중요하다 . 하지만 해상 환경은 자연 조 건의 변화가 심하며 해상에서의 물체는 움직임이 빠르고 예측하기 어려운 특성을 가지고 있다이 . 때 활발히 연구되고 있는 YOLO 객체 검출 기술은 해양 인명 구조 활동에 큰 도움이 될 수 있다 . 본 연구에서는 YOLOV8 모델을 활용하여 어려운 해상 구조 작업에서 사람 객체 인식에 대한 AP 성능 수치를 향상시키는 방안을 모색하였다 . 사람 이외 해상 객체들의 클래스를 추가하고 데이터 증강 방법을 적용한 YOLOV8 기반 사람 객체 인식 모델을 제안하여 국내 해양 인명 구조 작업에 도움이 되고자 한다.

1. 서 론

최근 이상 기후로 인한 자연재해로 국내 해양사고가 증 가하고 있다남해와 제주 해역의 어선 전복 사고로 개월 .

3 간 14 명의 사망자가 발생하는 등 해양사고로 인한 인명피 해가 지속되고 있다 .[1] 국가통계포털 (KOSIS) 에 따르면 해 상조난사고로 인한 인명피해는 최근 10 년간 (2012~2022) 본 연구에서 제안한 YOLO 기반 해양 사람 탐지 모델을 드론 분야에 활용함으로써 바다 한가운데의 해양사고에 11,302 명에서 21,032 명으로 86.0% 증가하였다 . 해상 구조 작업은 보통 해상 환경에서의 사고나 재난 도움을 줄 수 있다 . 드론 1 대는 30 분의 비행시간 동안 59.5ha 를 수색할 수 있으며 , 이는 같은 시간 동안 경찰 상황에서의 인명 구조를 위한 것이며 , 해양사고에서의 신 속한 대응은 생명 구조에 있어서 매우 중요하다 . 하지만 120 명의 인력에 해당한다 .[2] 드론의 높은 이동성 및 시야 를 활용하여 사람을 신속하게 탐지한 후 구조 용품을 빠 해상 환경은 자연 조건의 변화가 심하며물결안개바다 , , , 상태 등으로 인해 시야가 제한되고 물체가 주변 배경과 르게 운송하는 등의 대응 방안을 마련하여 해양인명사고 에 대한 대처 능력을 향상시킬 수 있을 것으로 기대한다. 융합되어 시각적 구분이 어렵다 . 또한 해상에서의 물체는 이연구에서는 YOLOV8 기반 사람 객체 인식 성능을 향상 다양한 크기와 모양을 가지고 있으며움직임이 빠르고 예 , 시킨 모델을 제시하여 국내 해양 인명 구조 작업에 도움 측하기 어려운 특성을 가지고 있다. 이되고자 한다. 이때 YOLO 객체 검출 기술은 큰 도움이 될 수 있다 . 객체 검출 기술은 Localization 과 Classification 을 수행하 2. 관련 연구 여 객체를 탐지하는 컴퓨터 비전 분야의 한 기술이다. YOLO(YOLO: You Only Look Once) 는 실시간 인식에 특 화된 알고리즘으로 , 이미지를 격자 형태로 분할하고 분할 1) NMS(Non Maximum Suppression): 객체 검출 기술에서 물 된 각 조각의 물체를 예측한 뒤 NMS1)를 이용하여 최종 체를 예측한 격자 형태의 Bounding box 중에서 가장 정확한 Bounding Box 를 선택하도록 하는 기법 * Dahee Lim and Eunjae Yoo contributed equally to this 2) AP(Average Precision): Precision 과 Recall 값을 고려한 객 work. 본 과제결과물는 ( ) 2024 년도 교육부의 재원으로 한국연구 체 검출 기술의 정확도를 측정하는 평가지표로 , AP 는 객체 클래 재단의 지원을 받아 수행된 지자체대학 협력기반 지역혁신 사 - 업의 결과입니다.(2021RIS-004)

작성한 논문 - 1

서론

• 배경및동기: 최근이상기후로인한자연재해로국내해양사고가증가하고 있으며, 신속한대응이중요하나해상환경은자연조건의변화와작은객체 의크기로인해객체탐지시다양한어려움이있음 • 연구목표및내용: YOLOV8 기반사람객체탐지모델을제안하고, 사람객 체인식성능향상을위한방법을연구하여국내해양인명구조작업에도 움이되고자함 • 응용분야: 제안된모델을드론분야에활용하여해상에서의사람탐지및 구조작업에활용가능

연구방법

데이터수집

• SeaDroneSee Detection v2와Roboflow의이미지데이터, 그리고 해상에서의사람이미지데이터셋수집 • Train/Validation/Test 셋으로분할

데이터정제

• 데이터구성시, 시리즈데이터의모델Cheating을방지하기위해 Train/Validation/Test 셋중한곳에만포함되도록분리 • 클래스간이미지개수및Instance 개수의불균형을해소하기위해 데이터의균형을맞추어주는작업수행

모델구축

모델 Model A

Class Human Model B-v1 Human + Boat + Buoy Model B-v2 Human + Boat + Buoy

Augmentation x x o

Baseline 모델(Model A)

• Human 클래스라벨링및학습 • YOLOV8.2 모델을사용하여해상에서사람객체탐지를수행하는baseline 모델(Model A)을만듦

Proposed 모델(Model B-v1)

• Human, Boat, Buoy 클래스라벨링및학습 • Model A에해양환경에서사람으로오인할가능성이있는사람이외의 객체인Boat와Buoy 클래스를추가하여학습시킴

Proposed 모델(Model B-v2)

• Human, Boat, Buoy 클래스라벨링및학습+ 증강기법적용(3x) • Model B-v1의Train 셋에Roboflow의오프라인Augmentation(수평Flip, Crop, Rotation, Shear, Saturation, Brightness, Exposure, Noise) 및Copy- Paste 증강기법적용

▲Original 이미지

▲Generated Copy-Paste 이미지

제작한 포스터

3.2 성능 평가 본 연구에서는 사람 객체 인식에 대한 정량적 평가를 위해 conf=0.25 에서의 Precision 과 Recall 값그리고 , 용하였다각 모델의 .

AP 값을 사 Human 클래스에 대한 인식 성능은 표 [ 2] 에서 확인할 수 있다 . 실험 결과 기존 baseline 모델 Model A 의 성능보다 클래스를 추가하여 객체 인식한 Model B(v1, v2) 가 Model A 보다 Human 클래스에 대한 AP 수치가 향상된 것을 확인할 수 있다 . Model B-v1 의 Train 셋에 증 강 기법을 적용하여 학습시킨 Model B-v2 는 Model B-v1 보 다 AP 수치가 1.5%p 더 향상된 것을 확인할 수 있다 .

2*

[ 표 2] 모델 별 Human 클래스 인식 성능 평가 모델 52.1% Model A

Precision Recall 61.5% 50.0% Model B-v1 67.4% 48.1% Model B-v2 69.8%

결과 후보의 범위를 좁히는 과정을 통해 빠른 실시간 객 체 검출 속도를 제공한다 . 본 연구에서는 신속한 대응이 중요한 해양사고에서 빠른 객체 검출 속도에 기반한 사람 을 탐지하는 모델을 구현하고 모델의 사람 클래스에 대한 AP2) 수치를 향상시키는 방법을 제시하여 해양 인명 구조 작업의 어려움을 해결하고자 한다.

Test 셋을 사용하여 모델이 예측을 수행한 결과의 예시는 다음과 같다아래의 그림 .

[ 그림 3 ] Baseline 모델 (Model A) 의 예측 결과

스마다 계산되며 , MAP(mean Average Precision) 는 여러 객체 클래스에 대해 AP 값을 평균한 값

YOLOV8 기반해양환경에서의사람객체탐지모델 성능향상연구

임다희1, 유은재1, 박지훈2

1DSC공유대학모빌리티SW/AI융합전공, 2충남대학교인공지능학과

평가

• Model A와Model B(v1, v2)의학습환경과Test 데이터셋을동일하게설정 • Test 셋은해상환경에서의Human만존재하는사진또는다른객체와 Human이포함된사진으로구성

실험결과

모델별Human 클래스인식성능평가

• YOLOV8n 모델, IOU 0.7, Batch 16, Epoch 150, Confidence 0.25

모델 Model A Model B-v1 Model B-v2

Precision 0.615 0.674 0.698

Recall 0.521 0.5 0.481

AP 54.0% 58.4% 59.9%

Precision-Recall Curve

Model A

Model B-v2

Test 셋을사용하여모델이예측을수행한결과

• Model A에서Buoy나Boat를Human으로오인하여객체인식되었던이 미지가ModelB-v2에서는오인하지않고정확한예측결과를도출

▲baseline 모델(Model A) 의예측결과

▲proposed 모델(Model B-v2) 의예측결과

결론

• 연구결과: YOLOV8 기반해양사람객체탐지모델에서사람으로오인할가 능성이있는Boat와Buoy 클래스를추가하고, train셋에증강기법을적용하 는것이사람객체인식성능향상에도움이됨 • 기대효과: 제안된YOLO 해양사람객체인식모델이해양구조활동에유 용한도구로활용될것으로기대

향후연구방향 • 오프라인증강방식이아닌무작위성이적용된온라인증강방식사용 • 기대효과: 데이터셋에더많은다양성을추가하고모델의일반화성능향상 시켜, 해양환경에서의객체인식정확도향상

2024 한국컴퓨터종합학술대회 논문집

[ 그림 4 ] Proposed 모델 (Model B-v2) 의 예측 결과

4. 결 론

AP 54.0% 58.4% 59.9%

본 연구에서는 해양 환경의 작은 객체 및 어려운 환경 에서 사람 객체를 효과적으로 인식하는 방법을 제안하기 위해 YOLOV8 를 활용하여 해양 환경의 이미지를 학습하고 Model A 와 Model B-v2 의 Precision-Recall Curve 는 그 [ 시험평가를 수행하였다 . 실험 결과는 해양 환경에서 사람 림 2] 를 통해 확인할 수 있다 . 과 헷갈릴만한 객체의 클래스를 추가하여 학습시키는 것 이사람 객체 인식의 성능을 더 높일 수 있음을 보여주었 다 . 이러한 결과를 통해 본 논문에서 제안한 YOLO 해양 사람 객체 인식 모델이 해양 환경에서의 객체 인식에 유 용한 도구로 활용되고 , 더 나아가 해양 구조 활동에 도움 이될 것으로 기대한다. 향후 연구에서는 Roboflow의 오프라인 증강 방식이 아 닌 무작위성이 적용된 온라인 증강 방식을 사용하여 학습 에 사용되는 이미지의 다양성을 높이고자 한다 . 이 방식은 오프라인 증강 방식에 비해 데이터셋에 더 많은 다양성을 추가함으로써 모델의 일반화 성능을 향상시킬 수 있으며, 해양 환경에서의 객체 인식 정확도를 더욱 향상시킬 것으 [ 그림 2](좌) Model A 의 Precision-Recall Curve 로 기대한다. ( 우 ) Model B-v2 의 Precision-Recall Curve

참고문헌

[ 3] 과 그림 [ 4] 에서 확인할 수 있 듯 Model A 에서 Buoy 나 Boat 를 Human 으로 오인하여 객체 [1] "[ 강원포럼강릉해양경찰서 설립 서둘러야 ]

", 인식되었던 이미지는 Model B-v2 에서 오인하지 않고 정확한 https://www.kwnews.co.kr/page/view/202403251934548 결과를 도출하였다. 5534 (accessed Apr, 8. 2024) [2] "120 명이 할일 홀로해냈다 ' ' 드론의 비밀", https://www.joongang.co.kr/article/25110437#home (accessed Apr, 9. 2024) [3] 오준석신오순

, 67 명 실종자 찾은

. " 사이드 스캔 소나 이미지를 이용한 해양 침적 쓰레기 객체 인식 및 분류 기법 ." 한국통신학회 학술대회논문집, Feb 2021. [4] Golnaz Ghiasi, Yin Cui, Aravind Srinivas, Rui Qian, Tsung-Yi Lin, Ekin D. Cubuk, Quoc V. Le, Barret Zoph, “Simple Copy-Paste Is a Strong Data Augmentation Method for Instance Segmentation” IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), 2021, pp. 2918-2928 [5] https://seadronessee.cs.uni-tuebingen.de/

작성한 논문 - 2

학회 참가 및 포스터 발표

Backmapper

과제명 | 보행자를 위한 HD맵 제작용 센서팩 개발 모빌리티SW/AI융합전공_모빌리티 캡스톤디자인Ⅱ 참여 | 김한탁, 배명우, 한장수

GPS 신호가 약하거나 차단되는 환경에서 정확한 위치 추적과 지도 생성을 수행하는 것은 여전히 어려운 과제이다. 실내 공간이나 복잡한 구조를 가진 환경에서는 기존의 GPS 기반 시스템이 한계를 보인다. 또한, 현재의 SLAM(동시적 위치추 정 및 지도작성) 기술은 주로 고가의 장비나 특정 플랫폼(차량, 드론)에 의존하고 있다. 이러한 장비들은 크기가 크고 무거 워 휴대성이 낮으며, 일반 사용자가 접근하기에는 비용적인 부담이 있다. 결과적으로, 휴대성과 사용 편의성이 부족하여 다양한 환경에서의 자유로운 활용이 제한되고 있다. ▪ 추진 배경 경량화되고 휴대성이 높은 센서팩의 개발이 필요하다. 보행자나 일반 사용자가 다양한 환경에서 활용할 수 있도록 지원 한다. 저비용으로 제작된 휴대용 장비를 통해 SLAM 기술의 접근성을 높임으로써, 기술의 범용성 확대와 새로운 응용 분 야 개척을 위해 필수적이다.

▪ HD 맵 제작을 위한 소프트웨어 설계

아이디어 스케치 센서팩 프레임 제작 과정 센서 마운트 제작 과정

HD 맵을 제작하기 위해 필요한 데이터의 구성 요소를 파악하고, 해당 데이터를 추출할 수 있는 센서를 이용하여 센서팩 을 구성해야 한다. ▪ 자체 전원 공급 장치 설계 외부 전원과 분리되어도 안정적으로 작동을 보장하기 위해 자체 전원 공급 장치를 설계해야 한다. 목표 작동 시간을 설정 하고 전체 센서팩의 전력 소비량을 계산하여 필요한 전력을 확보해야 한다.

▪ 센서팩 하드웨어 설계 및 제작

센서팩의 형태와 내부 부품 위치를 선정하고 회로 설계를 통해 사람이 직접 운반할 수 있는 가방형태의 센서팩을 제작해 야 한다.

▪ 자체 전원 공급 장치 설계 GPS 센서, IMU 센서, LIDAR 센서를 활용하여 HD 맵을 제작하고, 제작에 사용된 센서 데이터를 기록하여 향후 분석과 개선에 활용해야 한다.

▪ 이용 편의성 개선을 위한 플랫폼 제작 센서팩을 효율적으로 옮기고 충전할 수 있는 플랫폼을 제작하여 가방과의 일체화를 통해 이용 편의성을 확보해야 한다.

활용방안 및 기대효과

비교 대상 차량 플랫폼

제작된 두 지도의 정합률 계산 과정

두 지도의 정합 결과

- 가방의 형태로 제작하여 사람이 센서팩을 착용하고 움직이기 편하도록 설계하였다. 가방의 무게는 약 7Kg으로 성인 남성 평균 몸무게의 10%에 해당하도록 설계하여 사용에 무리가 없도록 하였고, 내장 배터리를 이용해 2시간 사용할 수 있도록 설계 되었다. - 대차를 개조하여 측정하고자하는 지역까지 센서팩을 편리하게 이동하게 하였다. 대 차에 추가 배터리와 태양광 패널을 설치하여, 사용한 센서팩을 다시 현장에서 재충 전하고, 에너지를 확보하는 시스템을 구축하였다. 이를 통해 센서팩이 외부에서 센 서팩이 장기간 동작할 수 있도록 개선하였다.

- 센서팩을 이용해 제작된 HD맵은 기존 자율주행 실험용 차량 플랫폼으로 제작된 HD맵 대비 90% 이상의 정합률과 평균제곱근오차 1m 이하를 보여주었고, 따라서 보행자용 센서팩이 충분히 신뢰할 수 있는 HD맵을 제작 할 수 있다. - 경량화된 센서팩을 활용하여 기존 장비가 측정하거나 측량할 수 없는 지역을 이동 하여 지도를 제작할 수 있다. 예를 들어, 산악 지형이나 좁은 골목과 같이 차량이나 드론으로 접근하기 어려운 지역에서도 보행자가 직접 센서팩을 휴대하여 고해상도 지도를 생성할 수 있다. 이는 기존의 HD 맵 제작 방식의 한계를 극복하고 지도 데이 터의 커버리지를 확대하는 데 기여한다. 실제로, 이러한 휴대용 맵핑 기술은 재난 지 역의 신속한 지형 파악과 같은 응용 분야에서 큰 잠재력을 가지고 있다.

- 수집된 데이터는 다른 HD 맵 데이터에 통합되어 자율주행 지도 및 내비게이션 개 발에 활용될 수 있다. 보행자가 수집한 고해상도 지형 데이터는 기존의 자율주행 차 량용 지도에 추가되어 복잡한 도시 환경이나 실내 공간에서도 정확한 내비게이션을 가능한다. 이는 자율주행 기술의 안전성과 효율성을 높이는 데 중요한 역할을 한다.

▲ 차량 플랫폼을 ▲ 센서팩을 이용한 이용한 지도 제작 영상 지도 제작 영상

- 산악 지형과 같은 거친 환경에서 서비스하는 모빌리티 기술을 지원할 수 있다. 예를 들어, 오프로드 자율주행 차량이나 탐 사 로봇의 경로 계획에 필요한 상세한 지형 정보를 제공하여 이러한 기술의 적용 범위를 확대할 수 있다. 이는 새로운 모빌 리티 솔루션 개발에 기여하며, 관광 산업이나 물류 분야에서도 활용될 수 있다.

- 생성된 데이터를 활용해 도로 및 건물의 내외부 관리에 사용할 수 있다. 고해상도 지도는 도로 상태 점검, 건물 구조 분석 등 시설 관리 분야에서 중요한 자원으로 활용된다. 이는 도시 인프라의 유지보수 효율성을 높이고, 스마트 시티 구현에 기여할 수 있다.

아이디어 회의

충전용 대차 제작 과정

HD맵 제작 과정

HD맵 제작을 위한 실험(대차)

충전용 대차 동작 실험

센서 팩 제작

완성된 HD맵

HD맵 제작을 위한 실험(착용)

김씨 표류기

과제명 | 페달 오조작 방지 HUD

참여 | 김종훈, 김나영, 김영휘

- 최근 이슈화된 고령 인구의 급발진 사고에 대한 관심: 국내 대구·경북에서 발생한 급발진 의심 사고는 모두 27건 중 가 속 페달과 제동 페달을 혼동한 경우가 21건으로 77.7%를 차지했다. 또한 이들의 평균나이는 64.5세로 대부분 고령층 의 페달 오조작을 의심하는 실정이다. 그 때문에 고령 운전자의 페달 오조작을 방지하는 방안이 필요한 실정이다. - 페달 오조작 방지 장치(ACPE) 초기 설치 및 유지비용 많음, 시스템 오조작 가능성 존재 원하지 않는 긴급상황에 작동 하여 사고 회피에 방해가 될 수 있음: 일본의 경우 초고령화 사회에 진입하게 되면서 신차의 90퍼센트 이상에 페달 오 조작 방지 장치를 부착하는 등 고령 운전자를 위한 지원책이 상용화 되어있다. 하지만 국내의 경우 이런 장치를 장착한 차량도 그 수가 매우 적을뿐더러, 기존 차량에 이러한 장치를 추가할 수 없다는 문제점이 있다. 따라서 기존 차량에 적 용할 수 있으면서 설치비용도 상대적으로 저렴한 장치 개발의 필요성이 요구되고 있다.

▪ 문제 정의 고령 인구뿐만 아닌, 운전에 미숙한 사람들과 장애인들에게 시/청각 정보를 추가하여 운전에 도움이 되는 범용성 있는 기 술의 필요성: 고령층뿐만 아니라 운전이 미숙한 초보운전자, 차량 내외부의 정보를 시각 및 촉각 정보로만 받아야 하는 청

각장애인 운전자 등에게도 향상된 사용자 경험을 제공해 줄 것으로 보이며 이는 곧 전체 교통사고 발생 건수를 줄이는 데 에 효과적일 것이다.

▪ 문제 인식에 따른 아이디어 추상화 직관적 인터페이스 제공해야한다.

범용성 있는 형태여야 한다.

세부 활동내용 : 문제해결을 위한 아이디어 및 활동 과정 등

여러 대상자들이 있지만 그 중에서 노화로 인해 평균 인지능력이 떨어지는 고령층 을 대상으로 하므로 쉽고 간단한 인터페이스가 있어야 한다. 기존에 있는 초기 설치비용 및 유지 비용을 절감하기 위해 가급적 대중성 있는 방식 이어야 한다.

급발진 원인 주장 교통사고 발생 시, 사고 진위 여부를 명확히 하 위해 사용자 동태 블랙박스처럼 운전자의 동태를 기록할 수 있어야 한다. (브레이크 밟음 유무/페달 밟음 유무)가 기록 가능해아 한다.

▪ 아이디어 구체화 과정

직관적인 페달과 브레이크 아이콘(이미지 참조)을 하나의 화면에 제시한다, 페달을 밟으면 페달 아이콘이 색으로 채워지고, 브레이크를 밟으면 브레이크 아이콘이 색으로 채워진다. 이때 임의의 압력값 설정 범위(1단계: 0이상~125미만, 2단계: 125이상 250미만, 3단계: 250이 상 375미만, 4단계: 375이상) 단계에 따라 5개로 색의 정도(색 없음->연한 핑크->진한 핑크-> 연한 빨강->진한 빨강)가 나누어 표시가 된다.

직관적 인터페이스

다양한 부품을 설치할 필요 없이 브레이크와 페달 각각에 압력센서를 부착하고 압력센서를 밟았 을 때의 값이 블루투스에 보내져 블루투스와 연동된 인터페이스 어플에 (현재 는 앱 인벤터 앱) 브 레이크/페달 밟음 유무 혹은 정도에 따른 화면을 유리창에 부착 시킨 HUD필름에 비추어 비추어 진 화면을 보는 형태로 사용 가능하다. 운전자는 별 다른 부담 없이 앱 설치, 페달 오조작 HUD, 필 름만 있다면 페달 오조작을 방지할 수 있다.

범용성 있는 형태

브레이크와 페달 각각에 부착된 압력센서를 통해 압력 센서를 밝으면 그때의 출력 값이 리얼 타임 클럭과 함께 실제 시간에 따른 브레이크/ 페달 각각의 압력 센서값이 엑셀 파일로 sd카드에 저장 된다.

사용자 동태 기록 가능 여부

▪ 아이디어 구현 과정

아두이노 메가 2560 R3 호환보드 1개, 아두이노 필름 압력 센서 저항력 감지 발바닥 플렉시블 로봇 10kg 각 2개, 브레드 보드 170홀 1개, 라온 USB 3.0 C타입 카드 리더기, HUD 반사 필름 헤드업 디스플레이 미러링 차랑 용품 1개, 샌디스크 울트라 마이크로 SD 메모리카드 1개, 아두이 노 마이크로SD카드 모듈 1개, 아두이노 DS3231 RTC 고정밀 리얼타임클럭 모듈 1개, 아두이노 블루투스 HC-05 B36 1개, 점퍼선 (m/m,m/f,f/f), 저항 20옴, 10옴

활용부품

❶ 아두이노 설계

❷ 아이콘 설계

❸ 아두이노 코드

0이상 125미만 125이상 250미만250이상 375미만 375이상

페달

브레이크

#include <SPI.h> #include <SD.h> #include <Wire.h> #include <RTClib.h> #include <SoftwareSerial.h>

if (dataFile) { Serial.println("파일 열기 성공"); dataFile.println("Time, Sensor 1, Sensor 2"); // // 데이터 문자열 생성 헤더 추가 dataFile.close(); } else { RTC_DS3231 rtc; // RTC 모듈 객체 생성 Serial.println("파일 열기 실패"); SoftwareSerial BTSerial(18, 19); // 블루투스 모듈 } TX(18), RX(19) // SD 카드에 데이터 기록 const int sensorPin1 = A0; // 압전 센서 1 핀 void loop() { const int sensorPin2 = A1; // 압전 센서 2 핀 // 현재 시간 가져오기 const int chipSelect = 53; // SD 카드 CS 핀 DateTime now = rtc.now()

}

void setup() {

// 센서 값 읽기 Serial.begin(9600); // 시리얼 모니터 통신 int sensorValue1 = analogRead(sensorPin1); } else { BTSerial.begin(9600); // 블루투스 통신

int sensorValue2 = analogRead(sensorPin2); Serial.println("파일 열기 실패"); } // 시간 및 센서 값 출력 Serial.print("Time: "); Serial.print(now.year()); Serial.print("/"); Serial.print(now.month()); Serial.print("/"); Serial.print(now.day()); Serial.print(" "); Serial.print(now.hour()); Serial.print(":"); Serial.print(now.minute()); Serial.print(":"); Serial.print(now.second()); Serial.print(", Sensor 1: ")

// RTC 모듈 초기화 if (!rtc.begin()) { Serial.println("RTC 모듈 초기화 실패!"); while (1); }

// SD 카드 초기화 if (!SD.begin(chipSelect)) { Serial.println("SD 카드 초기화 실패!"); while (1); } Serial.println("SD 카드 초기화 성공!")

// 데이터 파일 초기화 (헤더 추가) File dataFile = SD.open("data.csv", FILE_ Serial.print(sensorValue1); WRITE)

Serial.print(", Sensor 2: ")

Serial.println(sensorValue2)

String dataString = String(now.year()) + "/" + String(now.month()) + "/" + String(now.day()) +""+ String(now.hour()) + ":" + String(now.minute()) + ":" + String(now.second()) + ", " + String(sensorValue1) + ", " + String(sensorValue2)

File dataFile = SD.open("data.csv", FILE_WRITE); if (dataFile) { dataFile.println(dataString); dataFile.close(); Serial.println("데이터 기록 성공!")

// 블루투스를 통해 데이터 전송 (정수 값 + 쉼표로 구분) BTSerial.print(sensorValue1); // 첫 번째 센서 값 전송 BTSerial.print(","); // 쉼표 구분자 추가 BTSerial.println(sensorValue2); // 두 번째 센서 값 전송 후 줄 바꿈

// 디버그용 시리얼 모니터 출력 Serial.print("블루투스 데이터 전송: "); Serial.print(sensorValue1); Serial.print(","); Serial.println(sensorValue2)

delay(1000); // 1초 대기 }

활용방안 및 기대효과

성과 : 성과지표 및 성과 현황 결과

1. 산압력센서값 정도에 따라 인터페이스 앱이 정상 동 작 되는가, 반사 되었을 때 인터페이스가 잘 보이는가

2. 브레이크/페달의 압력값을 추후 확인이 가능하도록 SD카드에 엑셀로 저장하여 페달 블랙박스의 역할을 겸할 수 있도록 구성

◀ 동작 영상 QR

향후 지역 기여 및 기대효과 ▪ 지역 기여 및 기대 효과

❹ 앱인벤터 어플

UI/UX 구현

블록 코딩 구현

엑셀 파일 캡처본(좌측: 엑셀값 ,우측: 브레이크값)

지난해에는 전체 19만 8,296건의 교통사고 가운데 고령 운전자가 낸 사고가 39,614건에 달해 20%를 차지하는 등 해 가 갈수록 고령 운전자의 사고 비율이 증가하는 추세로 국내 대구·경북에서 발생한 급발진 의심 사고는 모두 27건 중 가 속 페달과 제동 페달을 혼동한 경우가 21건으로 77.7%를 차지했다. 또한 이들의 평균나이는 64.5세로 대부분 고령층 의 페달 오조작을 의심하는 실정이다. 그 때문에 고령 운전자의 페달 오조작을 방지하는 방안이 필요한 실정이다.

전 지역적인 화두로 떠오르는 페달 오조작의 진위 여부를 해당 과제를 대전광역시 내에 있는 고령층을 중심으로 운전 미숙자, 청각 장애인 등 여러 운전자에게 적용해보는 시범 운영 캠페인을 통해 페달 오조작 방지 사례를 줄이거나 추가 적인 원인을 발견해 고령 운전자 등 운전자 사고 평균 연령층이 고령자인지에 대한 실제 원인을 알아내고, 대한민국 전 체 운전 시스템에 대한 재평가를 이룰 하나의 계기가 될 수 있다.

또한 HUD 페달 사용에 대한 즉각적인 피드백을 제공함으로 운전자가 자신의 행동을 더 잘 인식할 수 있게 도와준다, 또한 시스템의 반복되는 오작동 패턴에 대한 데이터 수집해 운전자 또는 차량 관리자에게 운전 습관을 검토하고 개선이 필요한 영역을 식별할 방법을 제공해 운전자의 운전 습관을 개선시키고, HUD 적응형 주행 제어, 차선 이탈 경고 또는 비상 제동 시스템과 같은 차량의 기존 안전 시스템과 통합해 해당 시스템과의 결합을 통해 사고에 대한 더 포괄적인 보 호를 제공해 HUD 효율성 향상을 기대할 수 있다.

아이디어 회의

아두이노 입력값 엑셀 파일 변환

아두이노 설계 및 조립

HUD 필름 비침 정도 확인하기

Flux

과제명 | 모빌리티 조기경보 시스템

참여 | 양현성, 김정훈, 안지윤, 임지은

최근 도로 위에 서 예측하기 어려운 교통사고가 빈번하게 발생하고 있다. 특히, 역주행 차량, 졸음운전 차량, 블랙 아이스 등 비정상적이고 예측하기 어려운 상황은 운전자의 대응을 어렵게 만들고, 이로 인한 사고는 중대한 인명 피해로 이어질 수 있다. 이를 해결하기 위해 실시간으로 위험 상황을 탐지하고 신속하게 운전자에게 경고를 전달하는 시스템이 필요하다. 기존의 교통안전 시스템은 정적인 데이터를 바탕으로 사후 대응에 초점을 맞추고 있어, 사고 예방에 한계가 있다.

본 시스템은 실시간 데이터 기술을 활용하여 사고가 발생할 수 있는 요인을 운전자에게 신속하게 전달함으로써 사고 발 생 이전에 대응할 수 있는 체계를 제공한다. 또한, 블록체인 기술을 활용하여 데이터의 위변조 방지와 투명성을 보장하여 신뢰할 수 있는 정보 공유를 가능하게 하고 블록체인 기반 보상 시스템을 통해 정보 제공자에게 토큰 보상을 지급하는 스마트 계약 기반 보상 시스템을 도입하여 사 용자의 적극적인 참여를 유도할 수 있다.

▪ 실시간 위험 탐지 및 경고 시스템 개발 목적

지향점

네비게이션 데이터를 활용하여 역주행, 도로 결빙 등 도로의 위험 상황을 실시간으 로 탐지하고, 이를 주변(5km 내외) 운전자에게 신속하게 경고하는 시스템을 개발 한다. 10초 이내에 경고가 전파되도록 하여 운전자가 신속하게 위험을 인지하고 대응 시 간을 단축하여 사고 예방률 향상에 초점을 맞추었다.

지향점

▪ 운전자 인증 및 신뢰성 강화

목적

지향점

수집된 위험 정보와 운전자 참여 데이터를 블록체인에 기록하여 정보의 투명성과 신뢰성을 확보하고, 스마트 계약을 통해 정보 제공자에게 보상을 자동으로 지급하 는 시스템을 설계 및 구현한다.

보상을 통해 운전자 참여를 촉진하고, 교통 안전 관련 데이터의 신뢰성을 높여 실질 적인 사고 예방 효과를 달성한다.

카카오 인증 시스템을 연동하여 운전자의 신원을 확인하고, 정보 제공자의 신뢰성 을 보장하는 인증 절차를 구축한다.

인증된 정보만을 기반으로 경고를 제공하여 운전자의 신뢰도를 높인다.

성과지표

성과 현황

▪ 블록체인 기반 데이터 공유 및 보상 시스템 구축

성과지표

성과 현황

▪ 운전자 인증 및 신뢰성 강화

성과지표

성과 현황

향후 지역 기여 및 기대효과 ▪ 교통사고 예방 연구 기여

- 경고 전달 시간: 평균 10초 이내 - 탐지 정확도: 90% 이상 - 경고 수신 비율: 80% 이상

- 시스템 최적화를 통해 경고 전달 시간을 평균 5초로 단축 - 네비게이션 api 연동 성공, 경고 수신 차량 비율 85% 기록 - 5km 이내의 사용자에게만 경고를 전송

- 정보 블록체인 기록 성공률: 95% 이상 - 보상 지급 완료율: 98% 이상

- 위험 데이터의 블록체인 기록 성공률 100% 달성 = 정보 신뢰성 극대화

- 스마트 계약 기반 자동 보상 시스템 운영 = 지급 완료율 100% 기록

- 인증 성공률: 98% 이상 - 인증 기반 정보 제공 비율: 90% 이상 - 경고 신뢰도: 사용자 평가 평균 4.5/5.0 이상

- 카카오 인증 연동 완료 = 인증 성공률 100% 달성

데이터를 기반으로 사고 원인을 분석하고, 이를 바탕으로 교통 정책 제안 및 예방 기술을 개발한다.

목적

지향점

지역 기반 데이터 활용을 통해 실질적인 교통사고 감소를 유도한다.

▪ 안전한 모빌리티 생태계 구축

지향점

▪ 시스템 성능 최적화 및 확장성 확보

안전한 환경 구축과 기술 · 서비스 대중화한다.

다양한 교통 상황에서 실질적인 안전 효과 제공 및 국민의 교통 안전 의식 향상한다.

실시간 성능 최적화 및 V2X 통신 및 빅데이터와의 융합 가능성을 제시하여 시스템을 확장가능하도록 설계한다.

목적

지향점

활동사진

1차 아이디어 회의

진행 결과물 취합 회의

실시간 성능 개선을 통해 다양한 도로 환경에 적용 가능하도록 발전한다.

2차 아이디어 회의

온라인 회의(zoom 활용)

우리 캡스톤 혜윰

과제명 | 사시 치료 및 재발 방지기(S.S.T)

참여 | 강명묵, 조선희, 전예원, 한준희, 권구연

▪ 아이디어

사시는 주로 어린이에게 발생하며, 9세 이전에 치료하지 않으면 약시와 시 각 기능 손상으로 이어질 수 있다. 사시가 발생하면 두 눈이 서로 다른 물체를 인식하며 복시와 시각 혼란을 유발하고, 시간이 지날수록 양안시 기능이 저하된다. 이를 방치하면 한쪽 눈의 시력이 저하되는 약시가 발생할 위험이 커지므로 조기 발견과 꾸준한 치료가 필수적이다.

세부 활동내용 : 문제해결을 위한 아이디어 및 활동 과정 등

캡스톤디자인(소부장) / 대전시장상

본 프로젝트는 시선 추적 기반 독서 지원 시스템으로, 어린이가 동화책이나 글자 카드를 보며 자연스럽게 눈 근육을 강 화할 수 있도록 설계되었습니다. 동화책(또는 글자카드) 속 문구에 네모 박스가 표시되고 네모 박스 안에 시선값이 들어 가면 다음 문구로 자동 이동하는 방식이다. 이를 통해 어린이는 눈 근육을 지속적으로 사용하게 되어 사시 재발 방지와 눈 건강 회복에 도움을 받는다. 또한 게임 형식을 활용하여 흥미로운 경험을 제공하고 어린이들이 즐겁게 시각 훈련을 지속할 수 있도록 유도한다.

문구에 네모 박스가 표시되고, 빨간점(시선값)이 박스 내에 들어가면 다음 글자에 네모 박스가 생성되는 모습

문구에 네모 박스 표시, 시선값이 화면상에 표시되는 모습

➀ 사용자 시선 벡터값을 모니터 상에 실시간으로 반영. ➁ 동화책, 낱말 카드의 문구에 대한 Text Detection 기능 구현. ➂ Gaze Tracking 정확도 향상. ➃ 고개 움직임을 최소화할 거치대 제작.(하드웨어, 선택 사항) ➄ 개발된 기술을 적용한 응용 데스크톱 애플리케이션 제작. ➅ 추가 기능 개발.

활용방안 및 기대효과

성과 : 성과지표 및 성과 현황 결과

본 기술을 활용한 데스크톱 애플리케이션을 제작하여 사용자가 어려운 과정 없이 사시 치료를 진행할 수 있도록 개발했 다. 특히 ‘안구 선택’, ‘치료 방안’ 기능을 추가하여 원하는 안구 및 테마를 선택하여 흥미롭게 치료를 진행할 수 있도록 구 현했다.

애플리케이션 제작

▪ 안구 선택

안구 선택, 치료 방안 기능 생성

사용자가 원하는 안구(양쪽 눈, 왼쪽 눈, 오른쪽 눈)를 직접 선택하여 진행할 수 있도록 구성하였다. 다음 이미지는 우안 을 선택하였을 때와 좌안을 선택했을 때 사용자에게 표시되는 화면이다.

애플리케이션 제작

▪ 치료 방안

안구 선택, 치료 방안 기능 생성

사용자가 원하는 그림책을 선택하여 학습과 사시 치료를 함께 진행할 수 있다. 테마를 선택하면 그림책 이미지와 단어에 네모 박스가 생성되고, 해당 박스와 시선값이 일치하면 다음 문구로 넘

낱말카드

어가게 된다. 예를 들어, ‘달 아래’라는 문구가 나올 때, 먼저 ‘달’에 시선을 맞추면 다음으로 ‘아’, CHAPTER 02 2024 ‘래’로 이동하는 방식의 훈련이 진행된다.

동물, 곤충 등 다양한 테마의 한글 카드를 선택하여 학습과 사시 치료를 병행할 수 있다. 테마를 선택하면 해당 카드 이미지와 한글 글자에 네모 박스가 표시되며, 사용자의 시선이 박스와 일치 하면 다음 카드로 자동 이동하게 됩니다. 이 과정을 반복하며 눈 근육을 강화하게 된다.

동화책

향후 지역 기여 및 기대효과 ▪ 조기 발견 및 치료 효과의 극대화

동화책 치료 페이지

Software Algorithm

낱말 카드 치료 페이지

Software Algorithm

14명 대상 성능 테스트 결과

어린이들이 눈 근육 운동을 자연스럽게 수행할 수 있도록 도와 사시 증상을 조기에 발견하고, 재활 치료 효과를 극대화하는 데 기여할 것으로 예상된다. 이를 통해 사시 치료에 필수적인 ‘꾸준한 눈 근육 운동’을 게임 형식으로 제공하여 어린이의 흥미를 유도하고 참여를 지속시킬 수 있을 것이다. ▪ 재발 방지 효과

시연 영상 QR 코드

기존 사시 치료 후에도 눈 근육 재활 운동은 필수적 요소이다. 본 시스템은 복적인 운동을 함으로써 눈 근육을 강화시키고, 장기적으로 재발을 예방하는 데 도움이 된다. ▪ 비수술적 접근의 장점

비수술적 치료 기법을 통해 어린이들이 부담 없이 시각 훈련을 받을 수 있다. 수술의 부작용이나 비용, 긴 회복 기간에 대한 우려 없이 사시 치료가 가능하다.

▪ 어린이 흥미 유도 및 지속 가능성

이 시스템은 독서 지원 기능을 게임처럼 설계하여 어린이들이 즐겁게 참여할 수 있도록 참여할 수 있도록 제작되었다. 재미있고 몰입할 수 있는 환경을 제공해 어린이들이 지치지 않고 시각 훈련에 참여할 수 있다.

활동사진

Pencil Push-Ups Test (기존 사시 치료 방법)

Software Test

Hardware Test

최종 발표회

길동무

참여 | 유성민 , 박성민

과제명 | 물류 및 공항 환경을 위한 사용자 중심 자율주행 로봇

기존의 자율주행 로봇은 주로 LIDAR를 활용하여 환경을 인식하고 주행하지만, 이러한 방식은 높은 비용과 전력 소비로 인해 상용화에 어려움을 겪고 있다. 카메라만을 활용하여 비용 효율적이고 전력 소비를 줄일 수 있는 자율주행 로봇 개 발을 진행했다. 이번 캡스톤 디자인 프로젝트는 이러한 문제를 해결하고, 물류 및 공항 환경에서 활용 가능한 Human- Following 자율주행 로봇을 개발하는 것을 목표로 하고 있다. 팀 이름인 "길동무"는 로봇이 사용자의 동반자로서 함께 이 동하며 도움을 준다는 의미를 담고 있다.

▪ 문제 해결 아이디어

기존 LIDAR 기반 자율주행 로봇의 비용과 전력 소비 문제를 해결하기 위해 카메라를 활용한 환경 인식 및 사람 추적 기 술을 도입하였다. 이를 통해 비용 효율적이며 에너지 소비가 적은 자율주행 로봇 개발을 목표로 설정하였다.

▪ 활동 과정

초기 설계 및 구현

소형 프로토타입 개발

대형화 및 시스템 검증

성능 개선 및 최적화

YOLO 모델을 사용해 사람 인식 및 추적 알고리즘을 구현하고, ROS2 메시지 시스템 을 기반으로 카메라 데이터를 처리하는 환경을 구축했다.

실내 환경에서 사람 추적 성능을 테스트하며, 실험적으로 인식 정확도와 반응 속도를 검토했다.

소형 프로토타입에서 얻은 결과를 바탕으로 대형화된 로봇 프레임을 제작하고, 실제 환경에서 주행 및 부하 성능을 점검하였다.

YOLO 모델의 추가 학습과 센서 융합 기술을 통해 추적 정확도 와 반응 속도를 향상시 키고, 장애물 회피 알고리즘을 개발 중이다.

▪ 성과지표 사람 추적 정확도 반응 속도 센서 융합 성능 비용 효율성 장애물 회피 성능

▪ 성과 현황 소형 프로토타입 실험

실내 환경 90% 이상, 실외 환경 80% 이상 실내 환경 90% 이상, 실외 환경 80% 이상 카메라와 LIDAR 데이터 융합으로 추적 정확도 10% 향상 LIDAR를 배제하고 카메라만으로 시스템 구현, 제작 비용 50% 절감 목표 새로운 알고리즘을 통해 안정적 주행 및 사람 추적 성능 확보

- 실내 환경에서 사람 추적 정확도 90% 이상, 반응 속도 1초 이내로 성능 확인 - 실외 환경에서는 사람 추적 정확도 80%, 반응 속도 1.5초로 나타났으며, 추가 최적화 진행 중 대형화된 프레임 제작

YOLO 모델 성능 향상

성능 개선 및 최적화 - 카메라와 LIDAR 데이터를 융합한 결과, 추적 성능 10% 향상 확인 - 실내외 환경에서 비교 실험 진행 중으로 추가 개선 가능성 검토

향후 지역 기여 및 기대효과

▪ 지역기여 산업 활성화

- 철제 프레임과 모터 시스템을 기반으로 대형 프로토타입 제작 완료 - 실내외 테스트를 위한 준비를 마치고, 실제 환경에서 부하 및 기계적 성능 검증 가능

- 데이터셋 확장을 통해 모델 추가 학습 진행, 인식 정확도 및 반응 속도 지속 개선 - 실외 환경에서의 성능 최적화를 목표로 연구 및 실험 진행 중

지역 내 물류 및 공항 산업에서 자율주행 로봇을 활용하여 작업 효율성을 향상시키고, 인력 부 담을 경감시킴으로써 산업 생산성을 증대시킬 수 있다.

기술 확산

카메라 기반의 비용 효율적 자율주행 기술을 지역 기업 및 스타트업에 전파하여 기술 혁신과 새 로운 비즈니스 기회를 창출할 수 있다.

교육 및 협력

지역 대학 및 연구 기관과의 협력을 통해 첨단 기술 연구 및 인재 양성을 촉진한다.

81 ▪ 기대효과

경제적 이점

기존 LIDAR 기반 로봇 대비 낮은 제작 비용과 전력 소비로 다양한 환경에서 상용화 가능, 물류 및 공항 운영비 절감에 기여한다.

환경적 이점

사회적 이점

에너지 효율적인 로봇 도입으로 전력 소비 감소와 탄소 배출 저감을 기대할 수 있다.

로봇을 활용한 작업 환경 개선으로 인력의 피로도 감소 및 안전성 향상 효과를 기대할 수 있다.

기술적 파급 효과

카메라와 센서 융합 기술이 다양한 자율주행 응용 분야에 확장 가능하며, 지역 내 스마트 물류 및 첨단 공항 시스템 구축을 촉진할 수 있다.

활동사진

Human-Following 로봇 소형 프로토타입 실험

로봇 하드웨어 연결 및 구성 2

로봇 하드웨어 연결 및 구성

완성된 하드웨어

Semi Mover

과제명 | 웨이퍼 이송 시스템 디스플레이시스템반도체소부장전공_모빌리티 캡스톤디자인Ⅰ 참여 | 임동영,김상영,김현수,변호진,이현우

웨이퍼는 일반적으로 트레이에 촘촘히 포장되어 배송되며, 이를 개별 공정에서 사용하기 위해 적절히 재배치하는 작업이 필요하다. 기존 반도체 팹에서는 양산을 위한 규격화된 자동화 장비를 사용하지만, 연구 단계에서는 유동적인 데이터 변 경이 필요해 주로 사람이 작업을 담당한다. 이로 인해 정확성, 청결성, 재현성 확보가 어렵고, 연구자의 피로도가 누적되 는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위해 사용자가 데이터를 직접 커스터마이징할 수 있는 연구용 자동화 시스템을 개발하고자 한다. ▪ 문제 해결 아이디어 문제 정의 부분을 해결하기 위해 설계한 기구는 대형 리니어 모터, 다이 나믹셀, 소형 리니어 모터, 및 압력 센서를 조합하여 웨이퍼를 촘촘히 배 열된 트레이에서 간격이 넓은 트레이로 재배치하는 자동화 기구이다. 이 기구는 다음과 같은 기능과 장점을 제공한다

정밀한 위치 제어 안전한 웨이퍼 핸들링 효율성 향상 오염 방지

▪ 활동 과정 ❶ 시스템 설계 및 구성

❷ 동작 프로세스

다이나믹셀과 소형 리니어 모터를 통해 웨이퍼를 정확하게 들어내고 배치할 수 있다. 압력 센서를 사용하여 웨이퍼가 손상되지 않도록 적절한 힘을 제어한다. 기존 수작업 대비 더 빠르고 일관된 재배치 작업이 가능하다. 자동화된 비접촉식 핸들링 방식을 통해 웨이퍼 오염 위험을 최소화한다.

시스템은 대형 리니어 모터, 소형 리니어 모터, 다이나믹셀, 압력 센서로 구성된다. 대형 리니어 모터는 서랍의 높이에 따라 웨이퍼를 적재/언로드할 위치를 결정하 며, 소형 리니어 모터는 X, Y축 이동에 사용된다. 다이나믹셀을 이용해 서랍 간의 회전을 제어하며, 압력 센서는 웨이퍼의 정확한 위치 확인 및 취급 중 손상을 방지하는 역할을 한다.

3D프린터 그리퍼

3D프린터 최종도

대형 리니어 모터는 트레이의 웨이퍼 높이까지 상승한 후, 소형 리니어 모터가 최대로 전진하여 웨이퍼를 웨이퍼 홀 더에 접촉시킨다. 압력 센서로 웨이퍼가 닿았는지 확인 후, 소형 리니어 모터는 후진하고 다이나믹셀이 180도 회전

하여 새로운 트레이로 방향 전환한다. 이후, 소형 리니어 모터는 다시 전진하여 웨이퍼를 서랍에 넣고, 대형 리니어 CHAPTER 02 2024 모터가 살짝 하강하여 웨이퍼를 내려둔 후 소형 리니어 모터가 후진한다. 그 다음 다이나믹셀이 다시 1번 서랍 방향 으로 회전하여 다음 웨이퍼를 취급하는 작업을 반복한다. ❸ 파이썬 및 아두이노 간의 통신 제어 파이썬을 사용하여 전체적인 공정을 제어하고, 아두이노를 통해 대형 및 소형 리니어 모터를 제어한다. SSH 원격 통 신을 활용하여 라즈베리파이에서 아두이노로 명령을 보내고, 다이나믹셀은 U2D2를 통해 제어한다.

활용방안 및 기대효과

성과 : 성과지표 및 성과 현황 결과

▪ 성과지표 웨이퍼 간격 재배열 정확도 ±0.05mm 이내 유지. 재현성 향상 효율성 향상

▪ 성과현황

동일 공정 반복 시 결과 일치율 95% 이상. 무인화를 통해 실험 반복 프로세스 최적화 및 작업 처리 속도 개선.

기존에 연구자가 Wafer Tweezers(웨이퍼 핀셋)를 사용해 웨이퍼 간격을 수작업으로 조정하던 방식에서 발생하던 효율 성과 정확성의 한계를 극복한 점이 확인되었다. 본 장비를 활용함으로써 웨이퍼 간격 재배열 정확도가 ±0.05mm 이내로 유지되어 공정의 정밀도가 크게 향상되었으며, 동일 공정 반복 시 결과 일치율이 95% 이상으로 재현성이 대폭 개선되었 다. 또한, 무인화된 작업 프로세스를 통해 실험 반복 속도가 크게 향상되어 작업 처리 능률이 기존 대비 약 3배 이상 증가 하였으며, 연구 공정에서의 인적 오류를 효과적으로 감소시켰다. 이를 통해 실험 효율과 데이터 신뢰성을 동시에 확보할 수 있었다. 현재 한국은 전체 반도체 시장의 75%를 차지하는 시스템 반도체 분야에서 경쟁력이 약한 상황이다. 특히, 시스템 반도체 산업의 핵심인 파운드리를 지원하는 소재·부품·장비 기업이 충남 지역에 약 300여 개 존재함에도 불구하고, 이 분야의 연 구 및 설계 인력이 매년 500명 이상 부족한 상황이다.

이를 해결하기 위해 연구자의 피로를 줄이고 효율성을 높일 수 있는 사용자 맞춤형 연구용 자동화 시스템과 로봇 팔을 도 입하고자 한다. 이러한 시스템은 부족한 인력을 대체하여 고품질 연구 결과를 도출하는 동시에 연구 생산성을 크게 향상 시킬 것이다. 나아가, 이는 충남 지역 소재·부품·장비 기업의 경쟁력을 강화함으로써, 궁극적으로 시스템 반도체 산업의 글로벌 경쟁력을 높이는 데 기여할 것으로 기대된다.

▪ 적용 범위 확장 가능성 본 웨이퍼 적재 시스템은 반도체 공정뿐만 아니라 다른 첨단 산업에도 응용될 수 있다. 특히 모빌리티 분야에서는 고정밀 부품의 자동화된 적재 및 이송 기술이 필수적이다. 본 시스템의 기술은 자율주행 차량의 부품 적재 공정, EV 배터리 셀의 정밀 적재, 혹은 다양한 전자부품 자동 조립에 응용될 수 있다. 이는 모빌리티 산업에서의 전장 부품 자동화 생산 공정으 로 발전시킬 수 있다.

▪ 자동화의 발전 가능성

현재 시스템은 웨이퍼의 간격을 조정하여 정밀하게 적재하는 데 중점을 두었지만, 이를 바탕으로 향후 다양한 센서와 자 동화를 접목하여 완전한 로봇 이송 시스템으로 발전시킬 수 있다. 모빌리티 분야에서 배터리 모듈 조립 공정, 혹은 반도체 디스플레이 분야에서 대형 기판의 적재 공정에 활용함으로써 그 적용 가능성을 확대할 수 있다.

활동사진

하드웨어 구조 및 알고리즘 작성

Ubuntu를 활용한 다이나믹셀 제어

하드웨어 내부 구조도

Raspberry Pi4, 아두이노 시리얼 통신을 통한 제어

이상한 나라의 전자과

과제명 | 시각 장애인을 위한 점자 학습기

참여 | 양연호, 박정우, 이호석

▪ 캡스톤 디자인이란

▪ 추진배경

▪ 문제정의

▪ 문제 해결 아이디어

대상

사용성 강화

기술이 어떻게 사회적 문제를 해결하고 가치를 창출할 수 있는지를 보여주는 과정이라는 것에 초점을 맞추어 아이디어를 도출하였다.

- 국립국어원의 ‘2023년 점자 사용능력 실태 조사’에 따르면, 성인 시각장애인의 39.6%가 점자 사용에 불편을 겪고 있으며, 이는 체계적인 점자 교육 부족에서 기인한다.

-시각장애인들이 점자를 쉽게 배울 수 있는 도구와 기초 교육 시스 템 필요하다.

- 조사 결과, 점자 사용 능력이 '기초' 수준인 시각장애인은 29.9%, '기초 미달'은 9.7%로 도출되었다.

- 후천적 시각장애인 중 48.9%가 '기초 미달' 수준에 해당하며, 이 는 심각한 수준으로, 점자 기초학습 부족 문제로 이어진다.

세부 활동내용 : 문제해결을 위한 아이디어 및 활동 과정 등

동일 공정 반복 시 결과 일치율 95% 이상

라즈베리파이5를 기반으로 제작하여 학습기 기능을 유연하게 설계 (앱, 디스플레이 등과 연동 가능)

포괄적 설계

시각장애인 비장애인 모두를 대상으로 하여 점자 학습 기회 제공

디자인과 기술 통합 3D 프린팅 기술을 활용한 인체공학적 디자인과 비장애인의 점자교육 흥미 유도를 위한 GUI 구현

소프트웨어설계 GUI 개발 테스트

활용방안 및 기대효과

성과 : 성과지표 및 성과 현황 결과 ▪ GUI 디자인 설명(비장애인 및 높은 등급의 시각장애인용)

Braille TALK

오리엔테이션

RESET 기능 학습 시작 GUI

▪ 프로토타입 3D 스케치

3D 스케치를 통한 프로토타입 모습 구현 라즈베리 파이와 각 부품 연결을 통한 회로설계 ➀ 모터동작 : 각 점자에 따른 서보모터 동작 출력 ➁ MP3모듈 동작 : 각 점자에 따른 음성 출력

라즈베리 파이를 활용한 python을 사용하여 하드웨어와 소프트웨어 동작 연결 비장애인의 접근성을 향상시키기 위한 인터페이스 구현 시각장애인 사용 가상 시뮬레이션을 통한 초기테스트 진행 및 개선사항 도출

Braille TALK 자음/모음/알파벳 학습기능 및 RESET 기능 GUI

Braille TALK 학습 시작화면 - "Brail"과 "Talk"를 결합한 이름으로, 점자(Braille)와 소통(Talk)의 의미 - 시각장애인과 비시각장애인 모두 쉽게 접근할 수 있는 교육의 장 생성

비장애인들이 점자교육에 흥미를 느낄 수 있도록 눈에 띄는 GUI와 한국시각장애인복지관 의 마스코트인 ‘라온이(사자)’를 활용하여 흥미도 증진 자음/모음/알파벳 학습기능 점자, 소리 이외의 이해도를 높이기 위한 교육용 GUI 구현 RESET 버튼 입력 시 활성화 되었음을 알리는 GUI 학습의 시작을 알리는 화면 출력

프로토타입 제작사진 및 시연영상

- 사용자가 점자에 대한 기본 지식을 효율적으로 습득

- 직관적인 인터페이스와 음성 안내 기능을 제공하며, 비시각장애인들도 기초 점자를 학습할 수 있어 학습의 범위 확장 및 효과적 접근 가능 ▪ 경제적 부담 감소

▪ 사회적 포용 확대

- 기존의 고가의 점자 교육 기기들과 비교해 상대적으로 저렴한 비용으로 교육 수행

- 점자 학습기의 기능이 확장되면 시장 경쟁력 및 다양한 사용자층 확보 가능

- 이 기기는 시각장애인뿐만 아니라 비시각장애인도 점자 교육을 학습할 수 있도록 설계되어, 장애와 비장애를 구분하지 않고 모두가 접근할 수 있는 교육 기회 제공

- 이로 인해 사회적 약자에 대한 배려와 포용 강화 ▪ 지역 사회의 융합

- 시각장애인들이 점자 교육을 통해 더 많은 기회를 얻을 수 있게 됨으로써 지역 내 장애인 복지 시스템 강화

- 또한, 비시각장애인도 점자를 배우며 장애인에 대한 인식과 점자에 대한 이해도 개선

- 지역 공동체의 상호 이해와 소통이 증진되며, 지역의 통합적인 성장과 상호 존중으로의 발전 가능

활동사진

소프트웨어 제작 및 하드웨어 설계

테스트를 위한 파일럿 모델 제작

소프트웨어 및 하드웨어 통합(1)

소프트웨어 수정 및 하드웨어 통합(2)

카라

세종특별자치시장상

참여 학생 | 한승연, 김준식, 박민수, 전상헌 지도교수 | 서용석

우리나라의 고령화 문제는 어제, 오늘의 일이 아니다.

비포장 환경하의 보행약자의 이동성 개선을 위한 휠체어 트레드 기반 이동성 개선 리빙랩

2024년 12월에는 이미 초고령사회로 진입했으며, 대전·세종·충남의 고령 인구는 18% 안팎에 달한다. 이와 더불어 휠체어의 사용이 증가하고 있지만, 도로 지형에 따라 이동이 매우 제약적이다. ‘열악한 도로 환경에서도 휠체어를 편리하게 이용할 수 있는 방법이 없을까’라는 문제에서 시작한 카라팀은 리빙랩·캡스톤 디자인 우수성과 공유회에서 세종시장상을 수상하였다.

간단한 수상 소감을 말씀해 주세요.

충남대학교 차세대통신융합전공 한승연, 김준식, 박민수, 전상헌으로 구성된 카라입니다.

저희 팀이 이번 대회에 참여하면서 지자체상을 목표로 열심히 달려왔는데, 원하는 결과가 이루어져 매우 만 족스럽습니다. 1년 동안 프로젝트를 끌고 오면서 다툴 법도 한데, 다투지 않고 좋은 결과를 이룰 수 있어서 매우 기쁩니다.

일반적으로 상용화된 휠체어는 비포장도로같이 열악한 환경에서는 이동성이 제한되는 경우가 많았습니다. 그래서 저희는 이러한 문제를 해결하기 위해 휠체어에 트레드를 달아 도로 지형에 상관없이 휠체어 사용자 의 이동성을 확대하고자 하였습니다. 또한 새로운 휠체어를 구매하는 것이 아니기 때문에 비용적인 부담도 줄일 수 있을 것이라 기대했습니다. 리빙랩을 준비하면서 유엔개발계획(UNDP) 고문님께 특강을 들으면서 베트남에서 폭파 피해를 입으신 분 들의 이동 제한성, 피해 수준이 심각하다는 것을 깨닫게 되었습니다. 그래서 그분들의 이동성을 돕고, 국내 휠체어 이용자들에게도 더 편리한 이동성 확보를 위해 어떤 도움을 드릴 수 있을지 고민하면서 주제를 선정 하게 되었습니다.

저희는 이미 같은 학교, 같은 과 전공으로 서로 잘 아는 사이였습니다. 그래서인지 서로 역할 분배도 잘 이루 어지고, 문제가 발생하면 서로 솔선수범하여 일을 해결하려고 나섰습니다. 그래서 특별히 어떤 에피소드가 떠오른다기보다 모두 함께 어려움을 이겨내고 좋은 결과를 내서 서로 끈끈해지는 관계로 발전할 수 있었던 것 같습니다.

리빙랩 교과를 하면서 베트남의 지뢰 및 폭발 피해 상황의 심각성에 대해 배우는 시간이 되었고, 나아가서 이를 국내 현황에도 접목할 수 있는 시각과 기회를 가질 수 있게 되었습니다. 1년 동안 지도해주신 서용석 교 수님께서 저희가 성장할 수 있도록 많은 도움을 주셔서 감사하다는 말씀을 드리고 싶습니다. 교수님의 지도 와 자문 덕분에 이번 리빙랩 활동을 통해 다시없을 좋은 기회를 얻게 되었습니다. 교수님, 감사합니다.

희열유얼

참여 학생 | 이준희, 이찬희, 이승렬, 박세희 지도교수 | 이선희

지하철 승하차 안전사고 해결을 위한 유도선 어포던스 디자인 개발

복잡한 사회, 과밀화된 도시의 표상인 지하철에서는 크고 작은 안전사고가 꾸준히 발생한다.

리빙랩캡스톤디자인 유형 대상을 수상한 희열유얼 팀이다.

우리 일상을 무너뜨리는 안전사고를 예방하기 위한 아이디어를 제시한 팀이 있다.

지하철 승하차 안전사고 해결을 위한 어포던스 디자인 개발에 나선 희열유얼 팀의 이야기를 들어보자.

안녕하세요, 저희는 공주대학교 희열유얼입니다. 저희 팀은 이준희, 이찬희, 이승렬, 박세희로 구성되어 지하철 승하차 안전사고 해결을 위한 유도선 어포던 스 디자인 개발을 주제로 과제를 진행했습니다.

이준희 : 전혀 예상하지 못한 결과로, 뜻밖의 상을 받아 매우 기쁩니다. 이찬희 : 수상자를 한 명씩 발표할 때 ‘어? 어쩌면 상을 받을 수 있겠다’하는 기대감이 점점 커졌습니다. 대상 수상자로 호명되었을 때 매우 기분이 좋았습니다. 이승렬 : 저희 팀이 대상을 받을 것이라고 기대하지 않았는데, 함께 고생한 팀원들과 큰 상을 받게 되어 매우 기쁩니다. 팀원들과 열심히 노력한 덕분이라고 생각합니다. 함께해준 팀원들에게 고맙다고 전하고 싶습니다. 박세희 : 한 학기 동안 열심히 했는데 좋은 결과를 얻게 되어 매우 감사합니다. 함께 고생한 팀원들에게 고마 웠다고 전하고 싶습니다.

해당 주제는 어떤 이유로 선정하신 건가요?

일상생활을 하면서 과밀한 지하철을 자주 접하게 되는데, 이때마다 무리한 승차로 열차 지연, 안전사고, 교 통 약자 배려 부족 등의 문제가 발생한다고 생각했습니다. 그래서 이러한 문제를 어떻게 해결할 수 있을까 하는 생각에서 과제를 선정하게 되었습니다.

경진대회를 준비하고, 진행하는 과정에서 겪었던 에피소드가 있다면 들려주세요.

주제가 주제인지라 지하철 현장에서 테스트를 해야 하는 경우가 많았습니다. 특히나 역에서 역장님을 비롯 한 관계자분에게 동의를 구해야 하는 경우가 잦았습니다. 상황이 불편한 경우도 있었지만, 많은 분의 도움으 로 결과를 도출하고 좋은 결과까지 이루어진 것 같습니다.

경진대회 진행 과정에 큰 도움을 주셨던 교수님께 한마디 부탁드립니다.

이준희 : 교수님께 우선 정말 감사하다는 말씀드리고 싶습니다. 주제 선정부터 결과까지 저희의 의견을 경청 해 주시고 존중해 주셔서 좋은 결과를 받은 것 같습니다. 이찬희 : 교수님 사랑합니다. 이승렬 : 교수님께서 항상 응원해 주셔서 여기까지 왔습니다. 감사합니다. 교수님! 박세희 : 교수님께서 잘 이끌어 주신 덕분에 여기까지 올 수 있었습니다. 감사합니다.

SEAkers

충남도지사상

참여 학생 | 유은재, 임다희 지도교수 | 박지훈

YOLOV8 기반 해양 환경에서의 사람 객체 탐지 모델 성능 향상 연구

급격한 기후변화는 수많은 자연재해로 이어지고 있다. 최근 10년간 해상 조난 사고로 인한 인명피해는 1만 1,302명에서 2만 1,032명으로 크게 증가했다. 급변하는 자연재해를 AI 기술을 통해 극복해 볼 수 없을까 하며 접근한 SEAkaers는 인공지능과 수학을 전공하는 인재들이 만나 철저한 검증을 바탕으로 YOLOV8 기반 해양 환경에서의 사람 객체 탐지 모델 성능 향상을 연구했다.

저희는 SEAkers입니다. 팀명은 바다의 sea와 탐지하다, 탐지자라는 뜻을 합성한 seekers를 합성하여 팀명을 지었습니다. 공주대학 교에서 인공지능을 전공하는 유은재, 충남대학교 수학과 임다희입니다.

생각지도 못했는데 귀한 상을 주셔서 감사합니다. 뉴스를 보다가 프로젝트가 시작되었는데요, 여기에 좋 은 성과로 마무리할 수 있어 매우 감사합니다. 이 상을 주신 심사위원분들께 감사하다는 말씀을 전하고 싶습니다.

최근 이상 기후로 인해 자연재해 뉴스가 많아지고 있는데요. 그중 저희는 해양사고 뉴스, 충남·대전 지역의 침수 기사를 많이 접했습니다. 이러한 기사를 접하면서 성장하고 있는 AI 인공지능 기술을 통해 이러면 문제 를 해결할 수 있지 않을까 하는 마음에 이번 프로젝트를 시작하게 되었습니다.

경진대회를 준비하고, 진행하는 과정에서 겪었던 에피소드가 있다면 들려주세요.

저는 팀으로 프로젝트를 진행하는 일이 처음이라 쉽지 않았는데요. 다행히 유은재 리더가 잘 이끌어주고, 서 로의 부족한 면을 채울 수 있어 매우 좋은 결과까지 이루어진 것 같습니다. 프로젝트를 진행하면서 기억 남 는 일이라면, 학기 종료를 앞둔 시점에서 모든 것이 잘못되어서 처음부터 엎고 다시 시작해야 하는 상황이 발생했는데요. 그때 24시간 밤을 새우고 새벽 5시까지 함께 일했던 상황이 생각납니다.

경진대회 진행 과정에 큰 도움을 주셨던 교수님께 한마디 부탁드립니다.

저희를 지도해주신 박지훈 교수님, 한 학기 동안 저희를 매주 지도해주시면서 쉬는 시간도 마다하시지 않고, 저희 지도해주셔서 감사합니다. 교수님 덕분에 좋은 상을 탈 수 있었습니다. 다시 한번 감사의 말씀을 드립 니다.

Backmapper

GPS 활용이 가능한 휴대전화만 있다면 우리는 낯선 곳에서도 길을 잃지 않는다. 하지만, 실내 공간이거나 복잡 구조의 환경이라면 GPS도 한계를 보인다.

보행자를 위한 HD맵 제작용 센서팩 개발

이러한 GPS의 한계를 벗어나 경량화된 센서팩으로 누구나 동시적 위치 추정 및 지도작(SLAM) 기술에 접근할 수 있도록 도전한 Backmapper 팀을 만나보자.

저희는 한밭대학교 4학년 배명우, 공주대학교 김한탁, 한밭대학교 4학년 한장수로 구성된 Backmapper입 니다. 흔히 가방을 메고 여행하는 사람을 백패커(Back packer)라고 합니다. 저희는 가방을 메고 매핑을 한 다고 해서 Backmapper라고 팀명을 정했습니다.

배명우 : 한 학기 동안 고민하고, 시제품을 만들어내기 위해 많은 노력했습니다. 그동안의 노력이 수상으로 이루어져 노력을 보상받은 것 같아 기쁩니다. 김한탁 : 우선 대상을 받으니 매우 기쁩니다. 또한 모두가 노력한 결과를 얻을 수 있게 되어 정말 다행이라고 생각합니다. 한장수 : 고생을 많이 했지만, 좋은 팀과 팀원들은 만나 좋은 성적을 낸 것 같습니다. 함께해 준 팀원들에게도 고맙다고 전하고 싶습니다.

해당 주제는 어떤 이유로 선정하신 건가요?

평소 SLAM(동시적 위치추정 및 지도 작성) 분야에 관심이 많아 머릿속으로 언젠가 꼭 도전해 봐야겠다고 생각하고 있었습니다. 그러던 중 리빙랩·모빌리티 캡스톤 과정을 접하면서 SLAM을 주제로 선정하게 되었 습니다.

배명우 : 제작할 때 도면을 그리고, 부품 선정에 심혈을 기울였는데, 맞지 않는 부분이 있어서 몇 번이고 재주 문한 부분이 기억납니다. 김한탁 : 시제품을 만들고 실험을 해보기로 결정했는데 마땅한 실험 장소를 섭외하지 못하고 있었습니다. 그 러던 중 한밭대학교 뒤에 산이 있다는 것을 깨닫고 학교 뒷산에서 실험하기로 했죠. 그런데 뒷산 이 미지와는 다르게 생각보다 오르기가 힘들어서 간단한 테스트가 등산으로 변했던 일이 기억에 남습 니다. 한장수 : 특별한 기억은 없는데, 테스트할 때 맑은 날에 하면 참 좋았을 텐데, 흐리고 추운 날에 테스트하면서 고생했던 일이 기억에 남습니다.

경진대회 진행 과정에 큰 도움을 주셨던 교수님께 한마디 부탁드립니다.

배명우 : 제품 제작을 위해 교수님을 많이 귀찮게 해드렸던 것 같습니다. 많은 질문을 드렸음에도 좋은 답변 해주셔서 무척 감사합니다. 덕분에 좋은 결과를 얻은 것 같습니다. 김한탁 : 교수님께서 저희에게 물은 질문보다 저희가 교수님께 드린 질문이 훨씬 더 많았던 것으로 기억합니 다. 교수님께 신세 많이 졌습니다. 감사합니다. 한장수 : 교수님께서 좋은 방향으로 발전할 수 있도록 많은 지적과 도움을 주셨습니다. 정말 감사합니다.

우리 캡스톤 혜윰

대전시장상

참여 학생 | 강명묵, 조선희, 전예원, 한준희, 권구연 지도교수 | 곽수영

흥미유발로 꾸준한 치료를 유발하는 사시 치료 및 재발 방지기(S.S.T)

한쪽 눈의 시선이 나머지 한쪽 눈의 시선과 서로 다른 사시는 주로 어린이들에게 발생하는 안질환이다. 9세 이전에 치료해야 약시와 시각 기능 손상을 예방할 수 있지만, 이를 놓치는 경우가 잦다. 이러한 문제를 해결하고자 우리 캡스톤 혜윰은 시선 추적 기반 독서 지원 시스템을 개발했다. 독서라는 흥미와 애플리케이션을 통한 손 쉬운 방법을 모두 잡은 우리 캡스톤 혜윰과 이야기 나눠보자.

안녕하세요, 저는 우리 캡스톤 혜윰의 리더 한밭대학교 전자공학과 강명묵입니다. 저희 팀은 저를 비롯해 조선희, 전예원, 한준희, 권구연으로 이루어져 한 학기 동안 사시 치료 및 재발 방지기 를 주제로 과제를 수행했습니다.

1년 동안 열심히 진행해 온 프로젝트가 좋은 결과를 내서 뿌듯하고, 감회가 새롭습니다.

사시 치료 및 재발 방지가 필요한 어린이들이 51%에 달한다는 사실을 알게 되었습니다. 9세 이전에 치료하 지 않으면 약시는 물론 시각 기능이 손상으로 이어지기 때문에 조기 발견과 꾸준한 치료가 필수적입니다. 그 래서 이러한 정보를 바탕으로 아이디어를 도출했습니다.

경진대회를 준비하고, 진행하는 과정에서 겪었던 에피소드가 있다면 들려주세요.

힘든 과정이었음에도 팀원들이 묵묵히 자기 역할을 잘 해주어서 1년 동안 싸우지 않고 잘 마무리할 수 있었 던 것 같습니다. 팀원 모두가 기술적인 접근이나 서류 준비 등 자신이 맡은 일을 잘 마무리해 주어서 오늘 같은 좋은 결과까 지 이루어졌다고 생각합니다. 특히 저희가 ‘시선 추적’이라는 알고리즘을 구현하는 과정에 있어서 정확도가 높게 나오지 않아 힘들었는데 요. 정확도 향상을 위해 한 달이 넘는 시간을 페이퍼 분석에 집중하였고, 이를 통해 알고리즘 코드를 구현한 것이 기억에 남습니다.

곽수영 교수님 사랑합니다!

경진대회 진행 과정에 큰 도움을 주셨던 교수님께 한마디 부탁드립니다.

길동무

참여 학생 | 유성민 , 박성민 지도교수 | 나윤채

이제 우리 일상에서 로봇은 미래가 아닌 현실이다.

물류 및 공항 환경을 위한 사용자 중심 자율주행 로봇

식당에서 종업원 대신 음식을 나르기도 하고, 주문을 받기도 한다. 공장에서는 물건을 만들고, 나르기도 한다. 대체로 로봇들이 환경을 인식하는 방법은 LIDAR를 활용한다. 하지만 높은 비용과 전력 소비는 대중화에 걸림돌이 된다. 이를 극복하기 위해 길동무는 카메라를 활용하는 자율주행 로봇 개발에 나섰다. 많은 이의 ‘길동무’를 만들겠다는 길동무팀을 만나보자.

안녕하세요. 길동무입니다. 저희는 유성민, 박성민 이름이 같은 두 사람이 만나 팀을 이뤘습니다. 저희는 자율주행 로봇에 대해 과제 를 제출했는데요. 저희가 만든 로봇이 많은 이의 길동무가 되길 바라는 마음에서 길동무라고 팀명을 정했 습니다.

박성민 : 많이 고생했는데, 결실을 맺어 뿌듯하고, 고생한 점을 보상받아 좋습니다. 유성민 : 무엇보다 성민이 형과 함께할 수 있어 무척 좋은 시간이었습니다. 이런 순간에 꼭 하고 싶었던 말이 있었는데요. 이 모든 것을 있게 해주신 하나님께 감사합니다.

저희가 자율주행을 공부하고 있어 그 분야에 꾸준한 관심이 있었습니다. 그러던 중 자율주행 차량의 선두주 자인 테슬라가 LIDAR가 아닌 카메라만으로 자율주행 운행을 한다는 것을 알게 되었고, 그 덕분에 테슬라가 더욱 빠르게 성장했다는 점을 알게 되었습니다. 그래서 물류 공항 자율주행 로봇에도 카메라를 활용한다면 더 빠르게 성장할 수 있을 것이라고 생각하였습니다. 그래서 카메라만을 활용하여 효율을 높이고, 전력 소비 를 줄일 수 있는 물류 및 공항 환경을 위한 사용자 중심의 자율주행 로봇을 아이템으로 선정하였습니다.

소형화를 거친 후 대형화를 진행했습니다. 소형화 과정이 수월하게 진행되어 대형화 작업도 어렵지 않을 것 이라 생각했는데요. 하지만 생각과 달리 대형화 작업을 진행할수록 난관을 마주쳤습니다. 진행했던 코드가 맞지 않고, 명령이 맞지 않아 많이 힘들었습니다. 캡스톤을 통해 우리가 예상하지 못한 일들을 언제든 마주 할 수 있다는 점을 배우는 시간이었습니다.

유성민 : 저희를 지도해주신 나윤채 교수님, 감사합니다. 사실 저희가 중간에 주제를 교체하면서 갈피를 잡지 못할 때 충분히 조언해 주시고, 항상 믿고 지원 해 주셔서 정말 감사합니다. 박성민 : 저희 프로젝트를 뒷받침해 주시고, 조언을 아끼지 않으셨던 나윤채 교수님께 감사의 말씀을 드립니 다. 매번 보고서를 보내드릴 때마다 좋은 피드백을 주셔서 꾸준히 발전하며 성장할 수 있었습니다. 성장할 수 있도록 응원과 지원을 주셔서 감사합니다.

목원대학교

있다고 조언했다.

서용석 교수님

“좋은 기술의 바탕이 되는 공감을 얻는 시간이 되었기를”

공유대학에서는 대전·세종·충남 지역 대학 학생들이 모여 다양한 아이디어를 나눈다. 이러한 아이디어는 어디에서 나올까? 세종시장상을 받은 카라 팀의 지도교수인 목원대학교 서용석 교수님은 ‘공감’을 통 한 아이디어가 세상을 바꿀 기술이 될 수

한 학기 동안 지도하셨던 ‘카라’팀이 세종시장상을 받았습니다. 축하의 말씀 부탁드립니다. 카라 팀은 제가 지도했던 팀 중에서도 의지도 강하고, 적극적으로 참여했던 팀이었습니다. 좋은 결과물이 나오겠다고 생각했는데 학생들이 목표했던 상을 받 아 저 또한 매우 기쁜 마음으로 축하해주었습니다.

수업하면서 학생들과 에피소드도 많으실 것 같습니다. 시제품을 만드는 과정에서 재료를 구하거나 제작 과 정이 녹록지 않았습니다. 그래서 주말이든, 늦은 저녁 시간이든 랩실에 모여 작업을 하는 모습을 보여 열정 있는 친구들이라고 생각했습니다. 특히 ‘카라’팀의 휠체어 제품의 경우 시제품을 제작해 서 이동해야 하는데 학생들이 차가 없어서 대중교통 이용이 어려운 경우가 많았습니다. 종종 택시를 타기 도 했고요. 그럴 때면 제가 직접 운전해서 함께 이동 하면서 많은 이야기를 나눴던 것이 기억에 남습니다.

리빙랩의 경우 많은 토론이 필요한 수업일 것 같습니다. 학생들이 어려워하거나 힘들어하지 않았나요? 리빙랩이 학문적으로는 여러 가지 요소가 모여있어 공학적인 지식을 바탕으로 일상생활을 더 편리하게 만들지 고민하는 수업입니다. 그래서 문제 해결을 위 한 방법론을 연구합니다. 당연히 많은 토론이 필요했 지요. 하지만 경험이 부족한 학생들이 도출하는 문제 들이 제한적인 경우가 많습니다. 그래서 이번에는 더 구체적인 상황과 관점을 가져보고자 했습니다. 다행 히 UNDP 베트남 지사에 지인을 통해 전후 불발탄 문 제가 여전히 사회적 문제라는 점을 발견했고, 학생들 과 이를 해결하기 방법을 한 학기 동안 고민했습니다. UNDP를 통한 특강, 전문가 간담회를 통해 학생들이 현지 상황에 대해 듣고, 이해할 수 있었고, 이를 통해 스스로 연구하고 피해자들의 상황을 공감하고 이를 통해 해결 방법을 도출하도록 도움을 주었습니다.

이번 수업을 통해 제자들이 배웠으면 하는 내용이 있으실까요? 저는 늘 제자들에게 공감을 강조합니다. 카라 팀도 베트남의 이야기를 듣고, 생각하는 것에서 그치지 않고 공감함으로써 그들이 직면한 문제, 이를 해결하려는 방법, 사용 후의 불편함까지 고려한 제품 을 만들어 낸 것이지요. 카라 팀은 시제품을 만들어서 직접 베트남으로 보내기도 했습니다. 직접 사용할 분 들이 어떻게 사용할지, 고장이나 훼손에 문제는 어떻 게 해결할 수 있을지까지 고민했기 때문이지요. 학생들이 앞으로 사회에 나가서, 어떤 일을 하든 마주 한 문제를 해결하기 위해, 필요한 자세는 공감입니다. 그래서 공감하기 위해 많이 듣고, 이해하기 위한 노력 이 필요하다고 늘 강조합니다. 아무리 뛰어난 기술과 아이디어라도 공감이 바탕이 되어야 문제가 해결된 다는 점을 이번 수업을 통해 배웠기를 바랍니다.

정영배 교수님

“융합의 시대에 맞는 능동적인 성장을 이끌어 내야죠”

21세기 창조의 원동력은 ‘융합’이라고 한 다. 다른 학교, 다른 전공 학생들이 모여 훌 륭한 결과를 이루어낸 캡스톤디자인은 융 합의 긍정적인 사례가 아니었을까. 공유대학 캡스톤디자인을 통해 ‘융합’의 가치를 새롭게 일깨운 한밭대학교 정영배 교수님과 이야기 나눴다.

모빌리티소부장사업본부 소개 부탁드립니다.

모빌리티소부장본부는 요즘 산업의 대세라고 할 수 있는 자동차 산업에서 소재, 부품, 장비 관련한 기술 을 별도로 구성한 사업 본부로 4개 사업단으로 구성 되어 있습니다.그중 저는 첨단센서융합디바이스 사 업단 단장을 맡고 있습니다. 우리나라의 모빌리티 관 련 기술 개발과 산업 발전을 이루고, 학생들이 관련 역량을 키워 대전, 세종, 충남 지역의 인재들을 원활 하게 공급하는 게 가장 큰 목표입니다.

올해 공유대학 캡스톤디자인에서 기발한 아이디어가

많았습니다. 기억나는 아이디어가 있으실까요?

쉽지 않을 것 같습니다.

학생들이 캡스톤디자인 주제를 선정하는 것도

캡스톤은 학생들이 겨울 방학부터 꼬박 1년을 준비합 니다. 처음 학생들이 모여 서로의 관심사에 대해 논의 하고, 조를 편성하고, 서로의 관심사를 중심으로 아이 디어를 찾습니다. 모두 모여 발표하면서 주제에 대한 차별화, 우수성, 신규성을 서로 비교합니다. 서로가 서로에게 좋은 자극제가 되어 좋은 것은 벤치마킹하 고, 거를 것은 거르게 되죠. 그렇게 아이디어에 아이 디어를 더하고, 발전하면서 주제를 선정합니다. 주제를 정하고 자료를 찾으면서 부족하다고 판단되 는 경우 주제를 바꾸기도 합니다. 처음에는 ‘꽂혀있 는’ 주제에 집중하다가 스스로 오류를 발견하고 다시 처음부터 시작하는 것이지요. 이러한 과정이 학생들 에게 굉장한 교육이라고 생각합니다. 결국 기술이라 는 것이 기획 단계에서부터 스스로 판단하고 발전시 켜 나가는 과정이 중요한데, 캡스톤디자인을 통해 제 품을 개발할 때 필요한 관점, 시각을 확보하고, 살아 남을 수 있는 기술을 고민해보는 시간이 되었을 것입 니다.

올해 대전시장을 받은 우리 캡스톤 혜윰의 사시 치료 이번 수업을 통해 제자들이 배웠으면 하는 및 재발 방지기 아이디어가 기억에 남습니다. 아이들 내용이 있으실까요? 의 사시 교정을 위해 눈동자 초점을 잘 맞출 수 있도 저는 늘 제자들에게 공감을 강조합니다. 록 연습할 수 있는 방식을 제안했는데요. 치료뿐 아니 카라 팀도 베트남의 이야기를 듣고, 생각하는 것에서 라 자동차 산업에도 적용할 수 있습니다. 운전자의 안 그치지 않고 공감함으로써 그들이 직면한 문제, 이를 구 움직임을 트래킹해서 차량 내 인포테인먼트 형태 해결하려는 방법, 사용 후의 불편함까지 고려한 제품 로 활용할 수 있죠. 이 팀이 대전시장상뿐 아니라 사 을 만들어 낸 것이지요. 카라 팀은 시제품을 만들어서 업단 경진대회에서도 대상을 수상했습니다. 직접 베트남으로 보내기도 했습니다. 직접 사용할 분 또한 교차로 사고를 예방하기 위한 아이디어를 냈던 들이 어떻게 사용할지, 고장이나 훼손에 문제는 어떻 한밭남팀도 기억에 남습니다. 교차로 우회전 사고는 게 해결할 수 있을지까지 고민했기 때문이지요. 대부분 운전자의 부주의로 발생합니다. 우회전 시 운 학생들이 앞으로 사회에 나가서, 어떤 일을 하든 마주 전자는 일단정지 후 주위를 확인하고 출발해야 하지 한 문제를 해결하기 위해, 필요한 자세는 공감입니다. 만 잘 지켜지지 않습니다. 이는 현재 국내의 큰 사회 그래서 공감하기 위해 많이 듣고, 이해하기 위한 노력 문제가 되고 있는데 이를 해결하기 위한 스마트 단속 이 필요하다고 늘 강조합니다. 아무리 뛰어난 기술과 시스템으로 위반차량 단속, 위반상황 촬영과 실시간 아이디어라도 공감이 바탕이 되어야 문제가 해결된 관리기관으로 데이터를 송출합니다. 해당 시스템 아 다는 점을 이번 수업을 통해 배웠기를 바랍니다. 이디어가 기억에 남습니다.

CHAPTER03

LIVING LAB 대상(2학기) 정통집 최우수상(2학기) 고충

Capstone Design(ICT) 대상(2학기) 안내해조 최우수상(2학기) VISCAR

Capstone Design(소부장) 대상(2학기) 텐텐 최우수상(2학기) 딸기사조

교수님 인터뷰 유동호 / 이종률 / 노고산 교수님

정통집

과제명 | 짤막(ZZalMak) - 우리동네 착한 오지랖 커뮤니티

차세대통신융합전공, 스마트휴먼인터페이스전공_모빌리티 리빙랩 캡스톤디자인 참여 | 이건하, 서유나, 윤채원, 이서인, 이우혁

본 프로젝트는 보행자가 느끼는 야간의 불안·불편을 시민 스스로 기록·공유하는 서비스를 목표로 시작되었다. 초기에는 유성구 특정 구간을 대상으로 조도·안전·보행 데이터를 수집해 어두운 구간을 시각화하는 지도 서비스로 기획되 었다. 그러나 실제 주민·학생·학부모 인터뷰 결과, 조도만으로는 시민의 불안과 불편을 충분히 설명할 수 없다는 한계를 확 인하였다.

이에 따라 문제 범위를 확대하고, 단순한 조도 지도에서 벗어나 생활 인프라 전반의 불편을 가볍게 공유하고 공감하는 커뮤 니티 모델로 피보팅을 결정하였다. 이렇게 탄생한 서비스가 ‘짤막(ZZalMak)’이며, ‘짧은 한마디, 짤막한 제보’라는 의미를 담는다. ‘짧게 한마디 남기는 착한 오지랖’이라는 브랜드 컨셉을 기반으로 민원보다 가볍고, 지역 커뮤니티보다 실용적인 시 민 참여형 플랫폼을 지향한다.

초기 단계에서는 조도와 불안 정보를 지도 위에 어떻게 표현할지에 집중했다. 카카오맵 API로 기본 인터페이스를 만들고, 사용자가 특정 위치를 클릭해 간단한 카테고리(어둡다/위험하다 등)와 코멘트 를 남기면 Supabase(PostgreSQL)에 저장되도록 구현했다. 제보 데이터를 기반으로 IDW 방식의 히트맵을 렌더링해 불안도가 높은 지역을 시각화했으며, 카테고리 가중치·공감 반영 정도 등을 조정하며 기술적 기반을 다졌다. 이로써 MoveBright는 기능 구현을 대부분 마친 상태에서 실제 사용성이 검증되어야 하는 시점에 도달했다.

▪ 2단계 – 사용자 인터뷰를 통한 문제 재정의 교수님, 학부모, 대학원생 등 약 8명을 대상으로 비형식 인터뷰를 진행해 서비스의 실제 필요성을 점검했다. 단순 만족도 대신 “실제로 쓸지?”, “제보 경험이 있는지?”, “일상에서 어떤 불편을 겪는지?” 등을 묻고 문제의 성격을 다시 이해하고자 했다. 이 과정에서 “신고는 부담스럽지만, 누군가 대신 말해주면 좋다”, “정보를 소비하는 참여자도 중요한 사용자다”와 같은 새 로운 인식이 도출되었다.

▪ 3단계 – 피보팅 논의

인터뷰 결과, 팀은 우리 서비스가 행정 민원 도구가 아니라 동네 기반의 공감·소통 커뮤니티에 가깝다는 결론에 이르렀다. 맘카페처럼 기존 커뮤니티는 있으나 공간정보 기반 구조가 부족하다는 한계도 확인했다. 이에 서비스 정체성을 “착한 오지랖, 짤막한 한마디를 남기는 동네 커뮤니티”로 재정의했고, 최종 서비스명 “짤막 (ZZalMak)”이 도출되었다. ▪ 4단계 – 짤막 MVP 재설계 피보팅 이후 MVP는 다음에 초점을 맞추었다. 1) 지도+피드 통합 화면에 제보 핀과 최근 글을 함께 표시 2) 신고가 아닌 “짤막 남기기” 방식으로, 한 줄 코멘트·카테고리·위치만으로 10초 내 등록 공감 수에 따라 지도에서 제보가 더 눈에 띄도록 표시 3) MoveBright에서 구현된 히트맵을 유지하되, 생활불편 밀집도 지도로 확장

활용방안 및 기대효과

성과 : 성과지표 및 성과 현황 결과 ▪ 정량적 성과

즉, 기술적 구조는 MoveBright를 계승하되, 서비스의 목적·언어·참여 방식은 지역 커뮤니티 중심으로 재구성해 짤막 MVP를 구축한 단계였다.

약 8명(교수, 대학생, 학부모, 야간 조깅러 등)을 대상으로 인터뷰를 진행했고, 지도 표시·위치기반 제보·카테고리 선택·코멘 트·공감·히트맵 등 핵심 기능을 갖춘 MVP를 구현했다. 또한 Next.js 웹앱, Supabase 연동 구조, 카카오맵 기반 프론트 로 직, 그리고 “짤막” 브랜드 컨셉까지 기본 개발 산출물을 완성했다. 향후 실제 운영에 들어가면 제보 수, 공감 수, 중복 제보 클러스터, 기간별 활성 사용자 수, 행정에 전달된 민원 패키지 등을 핵심 지표로 활용할 수 있으며, 현재는 이러한 계량적 추적을 위한 틀을 마련한 단계라는 점에 의의가 있다.

▪ 정성적 성과 문제 정의 역량 강화

초기 “조도-불안” 가설에서 벗어나 인터뷰 기반으로 문제 인식을 재정의하고 피보팅을 수 행함으로써 리빙랩적 시각과 민첩한 문제 접근 방식을 익혔다. 시민 중심 서비스 기획 경험 기술 기능보다 사용자 참여 방식과 감정·부담감을 고려하는 방향으로 서비스를 재설계하며, 기술보다 사용자 경험이 우선한다는 원칙을 체득했다. 행정-시민 중개 가능성 확인 주민이 남긴 짤막한 제보를 정리·우선순위화해 행정에 전달하는 모델을 구상하며, 짤막이

팀워크 및 역할 수행

민원 중개 플랫폼으로 확장될 여지를 확인했다. 개발·인터뷰·기획·브랜딩 등 역할을 나누어 하나의 서비스로 완성하는 전체 흐름을 경험하 며 협업 역량을 강화했다.

주민이 직접 동네 문제를 공유하는 참여 문화를 형성하고, 누적된 제보를 통해 보행 안전·생활환경의 개선이 필요한 지점을 데이터로 확인할 수 있다. 이를 기반으로 지자체는 우선 개선 대상을 효율적으로 선정할 수 있으며, 서로 다른 세대가 동일 한 공간 경험을 나누면서 지역 내 소통과 공감대도 확장될 수 있다. ▪ 산업·행정 차원의 기대효과

짤막 데이터는 조도·보행 안전·시설 불편 등 다양한 생활 인프라 정보를 포함해 스마트시티·공공데이터 산업과 연계 가능성 이 크다. 또한 주민 간 공감·필터링을 거친 후 행정으로 전달되는 구조는 민원 부담을 줄이고 효율적인 처리 체계를 가능하 게 한다. 더 나아가 지역 상권과 보상 프로그램을 연계하면 시민 참여와 지역경제 활성화를 함께 도모할 수 있다.

활동 사진

고충

과제명 | YOLO 기반 보행자-VRU 인식 HUD 시스템

리빙랩 / 최우수상

차세대통신융합전공, 자율주행시스템전공, 첨단센서융합디바이스전공_모빌리티 리빙랩 캡스톤디자인

참여 | 이유진, 박정민, 조해벽, 유상우, 성정화

과제수행 및 결과보고

사업소개 : 추진배경 및 문제정의

▪ Background (추진 배경)

최근 보행자 교통사고는 도심, 주거지, 학교 주변 등 다양한 생활도로에서 지속적으로 발생하고 있 다. 특히 야간·우천·사각지대와 같이 시야 확보가 어려운 환경에서는 운전자가 보행자를 즉각적으로 인식하지 못해 사고로 이어지는 사례가 증가하고 있다. 기존의 횡단보도 표지판, 경광등, 과속방지턱 등은 정적·수동적인 안전 장치로, 실제 위험 상황을 실시간으로 감지해 경고하는 데 한계가 있다.

▪ Persona (페르소나)

운전자 공감 - 설문지

▪ Problem (문제정의)

1. 운전자 시야 의존성

2. 실시간 대응 기능의 부재

운전자: 시야 제한, 급제동, 네비게이션 의존 시각장애인, 노인: 신호 시간 부족, 차량 접근 예측 불가 어린이: 작은 체구로 시야 사각, 주변 소음으로 경적 소리 인식 어려움

시각장애인 현장 공감

사각지대나 차량 속도가 높을 때는 보행자 인지율이 급격히 떨어진다.

기존 횡단보도나 조명은 항상 켜져 있는 정적 구조로 주변 상황을 감지하거나 위험에 맞춰 변하는 기능이 없다.

■ 모빌리티 ICT

지도교수 | 유동호 교수

경로당 어르신 현장 공감

3. 지자체의 설치 비용 부담

▪ Solution (솔루션)

- YOLO로 카메라 입력을 실시간 분석해 보행자를 자동 인식 - 라즈베리파이 LCD 실시간 경고: 보행자 인식 시 경고 문구 - 부저/LED 등 외부 장치와 연동 가능 - 기존 정적 안전 장치의 한계를 보완하는 능동형 사고예방 모델

세부 활동내용 : 문제해결을 위한 아이디어 및 활동 과정 등 ▪ Idea (아이디어 과정)

1. 실시간 위험 감지 기반 보행자 보호 시스템 제안 2. 기존 수동적 안내 중심에서 능동적이고 즉각 대응 방식으로 전환 3. YOLO가 실시간으로 보행자 감지 4. 디스플레이 + 부저 추가로 시각 청각 동시 경고

▪ Workflow (활동 과정) / 프로토타입 설계 및 테스트

1차 필드 테스트

이에 대한 피드백

2차 필드 테스트

차량 내 실물 프로토타입 적용 1

1) 카메라 각도 변환 수정 2) 거리 필터링

3차 필드 테스트

차량 내 실물 프로토타입 적용 2

기존 스마트 교통 시스템은 고가 장비라 설치와 운영이 어려움. ※ 보행자를 즉시 인식하고 상황에 맞춰 실시간 경고를 제공하는 능동형 안전장치 필요

스케치 / 스토리보드를 활용해 HUD 표시 흐름을 시뮬레이션

HUD가 실제로 운전자 시야를 방해하지 않으려면 디자인과 배치가 중요

차량에서 YOLO 기반 보행자 모델을 실제로 구동 -> 카메라 각도 / 위치 / 고정방식을 변경하며 반복적 실험 진행

- 실제 주행 환경에서 거리 필터링 적용 - YOLO 인식을 임의로 끌 수 있는 스위치 기능 테스트 1) HUD와 함께 청각적 경고 필요 2) 경계 박스 거리 색 대조 필요성 그에 따른 청각적 경고

111 ▪ 프로토타입 및 현장 테스트 계획

1) 페르소나 인터뷰로 인사이트 도출 2) 프로토 타입 설계 (종이, 스케치, 스토리보드) 3) 프로토타입 제작 4) 문제정의 개선하기 5) 2차, 3차 현장 테스트 계획 6) 현장 테스트 경험 회고 7) 테스트 진행 8) 반복적 개선

활용방안 및 기대효과

성과 : 성과지표 및 성과 현황 결과 ▪ Performance (성과)

▪ Expected Outcomes (기대효과)

- 보행자 사고 위험 사전 예방 체계 구축 - 실시간 대응 기반 능동적 안전 시스템 실현 - 기술 결합 모델로 확장 및 지속 가능성 확보 - 지역 안전 수준 향상으로 사회적 비용 절감 ▪ Benefits (혜택)

- 운전 사각지대 위험 감소 - 보행자(어린이·노약자 등) 위험 상황 조기 인지 ▪ Conclusion (결론)

- 보행자 인식 확률 90% 이상 달성 - 거리 필터링에 따른 인식 100% 달성 - 부저로 인한 청각적 경고 -> 진행 중 추후 발표자료에서 성과 발표 예정

- 기존 보행자 안전 체계의 한계를 보완하며 실시간·능동적 위험 대응 시스템을 제시함 - 시범 적용과 검증을 통해 효과성과 확장성을 확보하여 궁극적으로 생 활권 내 사고 예방과 안전 수준 향상에 기여함

충남대학교에서 2차 테스트 및 점검

왼쪽과 오른쪽 기준 거리필터링 측정

HUD 표시 테스트

최종 프로토타입 설계 완성

고려대학교에서 3차 테스트 및 보완점 파악

거리필터링 측정2

HUD에 비춰지는 경고문 테스트

YOLO 카메라와 HUD 동시 송출 테스트

안내해조

과제명 | 운전자 상태·교통 상황·건강정보 융합형 지능형 안전보조 시스템

참여 | 박승완, 양현아

최근 스마트 크루즈 컨트롤(SCC), 차선 유지 보조(LKA) 등 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)의 보급이 확대되면서 운전 편의성이 향상되었으나, 운전자의 시스템 과신으로 인한 주의력 저하가 새로운 사고 요인으로 부상하고 있다. 실제 고속 도로 현장에서도 “시스템 과신 금지” 안내문이 등장할 정도로, 운전자의 집중력 저하·반응 지연·졸음운전은 사회적으로 지속적이고 심각한 문제로 제기되고 있다. 이들 시스템은 대부분 ‘차량 주변 환경’ 중심의 경고에 국한되어 있다. 이러한 기능만으로는 운전자의 피로·졸음·하품·전방 미주시·무의식(실신)과 같은 ‘운전자 생체·인지 상태 변화’를 정밀하게 감지 하거나 적극적으로 대응하는 데 한계가 있다. 특히 운전자 상태와 도로 위험 상황, 건강정보를 통합적으로 분석하여 사고 를 예방하거나 자동 신고까지 수행하는 시스템은 기존 차량에 탑재되어 있지 않다. 따라서 본 프로젝트는 기존 주행보조 기능을 대체하는 것이 아니라, 기존 차량 경고 시스템이 커버하지 못하는 ‘운전자 생체·인지 상태’와 ‘도로 객체 상태’를 통 합적으로 분석하는 보완적 안전 기능을 제공하는 것을 목표로 한다.

▪ 핵심 문제해결 아이디어 1. 운전자 상태 인식(DMS)

2. 도로 객체 인식(YOLO)

MediaPipe FaceMesh 기반 얼굴 랜드마크 분석을 적용하여 눈 감김(EAR), 하품 (MAR), 머리 기울기(Head Pose)를 실시간 계산 후 이를 통해 졸음·피로·전방 미주 시·무의식(실신) 등 사고 위험 상태를 정량적으로 감지하고 즉시 경고하도록 구현하 였다. 자체 구축한 6개 클래스(차량, 사람, 신호등 3색, 속도제한 표지판) 데이터셋을 기반 으로 YOLOV11s 모델을 학습하였다. 신호등 색상 구별, 속도제한 표지판 인식 등 실 제 도로 주행 상황에 필요한 요소 중심으로 모델을 최적화하였다.

3. 상황 요약 및 자동 신고 생성 DMS 상태 + YOLO 객체 정보 + 건강정보를 통합하여 위험 발생 시 자동으로 상황 요약 및 신고문 생성하였다. GPS 기반 위치 정보와 혈액형·지병 등의 건강정보를 포 함해 긴급 구조 정확성을 높였다.

▪ 기술 개발 과정 1. 데이터셋 구축 및 모델 개선

BDD100K 기반 초기 테스트 후 직접 라벨링을 진행해 6개 클래스 맞춤 데이터셋 생성하였다. YOLOV11m에서 발생한 프레임 드랍 문제를 해결하기 위해 YOLOV11s로 경량화 및 고해상도 학습(imgsz=1280)을 적용해 인식 성능을 향상 하였다. 2. 프레임 드랍 문제 해결을 위한 시뮬레이션 모드 도입 실시간 스트리밍에서 FPS 저하 문제가 발생하여 YOLO 추론을 사전에 수행한 완성 영상 + 프레임별 JSON 데이터를 생성하는 시뮬레이션 방식을 적용하였다. 이를 통해 발표 및 시연 환경에서도 부드러운 30FPS 영상 재생과 실제와 동 일한 챗봇·신고 기능 동작을 유지할 수 있도록 구현하였다.

3. 웹 기반 통합 대시보드 개발 도로 영상, 운전자 영상, 상태 카드, 건강정보, 챗봇 안내 메시지를 한 화면에서 확인할 수 있는 웹 UI 구축. 위험 요소 발 생 시 실시간 경고 및 자동 신고 흐름이 자연스럽게 이어지도록 시스템 구조를 설계하였다.

1차 테스트 : YOLOV11n

2차 테스트 : YOLOV11m, RF-DETR

3차 테스트 : YOLOV11m (데이터 개선 후 재학습)

본 프로젝트는 운전자 상태 인식, 도로 객체 인식, 자동 신고 기능을 하나의 웹 기반 대시보드에 서 통합적으로 구현하였다.YOLOV11s 기반 6개 클래스 모델 학습을 통해 신호등 색상·차량·보 행자·속도제한 표지판을 안정적으로 인식하였으며, 실험 결과 MAP 80%대 성능을 확보하였 다. 시연 결과, 운전자 건강정보 등록 및 기준값 캘리브레이션(3초 정면 주시) 기능이 정상 작동 하였고, EAR·MAR·Head Pose를 활용한 졸음·하품·전방 미주시·의식불명 상태 감지가 정확하 게 이루어졌으며, YOLOV11s 기반 6개 클래스 모델이 신호등 색상·전방 차량·보행자·속도제한 표지판을 안정적으로 인식하였다. 또한, 위험 상황 발생 시 실시간 안내 문구 출력, 운전자의 무 의식 판단 시 도로 상황·운전자 상태·건강정보·위치 기반 긴급 신고문 자동 생성 기능이 정상적 으로 동작함을 확인하였다. 이를 통해 운전자 상태 → 도로 상황 인식 → 위험 판단 → 자동 신고까지 이어지는 전체 프로세 스가 완전하게 구현되었음을 검증하였다.

▲ 시연 영상 QR 코드

본 시스템은 운전자 상태와 교통 상황을 동시에 분석하여 사고 위험을 조기 감지하고, 긴급 신고까지 자동화하는 기술로 서 교통안전 분야 전반에 높은 활용 가능성을 지닌다. 지역 사회에서는 고령 운전자 증가에 따른 사고 예방 및 골든 타임 확보에 기여할 수 있으며, 지자체 교통안전센터·시내버스·택시 등 대중교통 분야에도 적용이 가능하다. 산업적으로는 자 동차 제조사, 보험사, 차량 관제 시스템 등에서 실시간 위험 분석·사고 보고 자동화를 위한 핵심 기술로 활용될 수 있다. 나 아가 건강정보 기반의 맞춤형 구조지원 시스템은 향후 스마트 모빌리티·스마트시티 서비스와 결합 되어 지역 교통안전 인프라 향상에 기여할 것으로 기대된다.

노션 역할 분담 및 진행 상황 공유

YOLOV11s 기반 객체 인식 테스트

얼굴 랜드마크 기반 운전자 상태 분석 테스트

상황 기반 안내 챗봇 테스트

VISCAR

4차 산업혁명의 확산과 함께 스마트 물류, 자율주행, 군집 드론,로봇 시 스템 등에서 다중 로봇의 협업 제어 기술이 핵심 요소로 떠오르고 있으 며, 특히 전시 상황의 경우 다음과 같은 구조적 문제를 해결해야 한다. 1. GNSS 의존성의 취약성 2. 중앙집중형 군집 제어의 한계 3. 군집 운용 시 저비용-고효율 센서 활용 필요 4. 전시 상황 특수성

외부 센서를 사용하지 않고 저비용·고효율의 카메라만으로 로봇 간 상 대 위치를 도출하기 위해 단일 카메라 + 온디바이스 AI 기반 거리·방위 추정 알고리즘을 설계했습니다. 추론 모델은 Raspberry Pi 환경에서 실시간 동작이 가능해야 하므로, YOLOV8n을 ONNX 기반으로 경량화하고 OpenCV DNN 백엔드 를 활용하여 10fps 수준의 실시간 인지 성능을 확보하였습니다. 이후 Gimbal의 yaw 회전각과 YOLO 탐지 중심 좌표를 결합하여 각 객체의

▪ 서버 없는 협업 제어를 위한 분산 합의 알고리즘 설계

위치를 실시간 로컬 좌표(x, y, θ)로 계산하는 인지–판단 파이프라인을 구축하였습니다. 이때, 바운딩 박스 크기를 통해 거리 추정 시 탐지된 객체의 자세(정면, 대각,측면)를 분류하여 상태별 초점거리(focal length)를 동적으로 보 정하였으며, 버퍼에 탐지 결과를 저장하여 신뢰도 기반으로 필터링을 통해 오차 범위를 30cm 내외로 감소시켰습니다.

중앙 서버가 없는 상황에서도 다수의 로봇이 실시간으로 서로의 위치를 인식하며 정해지지 않은 지 점으로 집결하는 Consensus 알고리즘을 설계하였습니다. ▲ 초기영상 및 자신을 중심으로 Local 좌표계를 생성하여 주변 객체의 위치 정보를 기반으로 task_vector를 형성 시나리오영상 하며 바퀴를 제어하였고, 이때 전시·재난 상황을 가정하여 AI가 장애물의 모든 형태를 정확히 분류하 지 못하는 한계를 고려하여, 로봇 간 통신을 통해 장애물에 제일 영향을 덜 받아 다수의 객체가 식별되는 위치에 존재하는 로봇에 가중치(weight)를 부여하여 집결 지점에 수렴하도록 유도하였고, 중앙 서버 없이도 각 로봇이 스스로 주변 정보 를 조합하여 집결 방향과 이동 벡터를 결정하는 구조를 구현하였습니다.

▪ 테스트베드 개발 및 시나리오 기반 검증 RoboMaster S1 플랫폼에 Raspberry Pi5, 카메라, 짐벌을 결합하여 실내 군집 로봇 테스트베드를 구축하였고, 전시 상 황을 가정하여 글로벌 좌표 수신 장애 및 서버 단절 상황을 부여하였습니다.

1. 로봇 간 객체 탐지 및 거리·방향 추정

2. 통신을 통한 장애물 회피

각 로봇이 독립적으로 주변 로봇을 탐지하고 상대 위치를 계산하며 집결(Consensus)

장애물 영향도가 낮은 로봇을 중심으로 군집 이동 방향이 자연스럽게 수렴 3. 글로벌 좌표 수신기 복구 객체(Leader) 선정 및 구조 이동 수행 특정 로봇을 리더로 지정하고, 나머지 로봇이 Leader-Follow 방식으로 이동하여 구조 임무 수행 중앙 서버 없이도 로봇 군집이 스스로 장애물을 회피하며 Consensus 알고리즘을 안정적으로 수행함을 확인하였습니 다. 이를 통해 전시와 같은 다양한 장애 환경에서도 분산 자율 제어를 통해 상황을 극복하고 임무를 지속 수행할 수 있음 을 실험적으로 검증하였습니다.

▪ 실시간 객체 인식 및 거리 방향 추정 성능 - YOLOV8n 온디바이스 추론 속도: 10~15 fps 확보 - 단일 카메라 기반 거리 추정 오차: ±20~30 cm 수준으로 안정화 - Gimbal yaw 기반 방위 추정 오차: ±7~9° 내외

- YOLOV8n 온디바이스 추론 속도: 10~15 fps 확보 - 단일 카메라 기반 거리 추정 오차: ±20~30 cm 수준으로 안정화 - Gimbal yaw 기반 방위 추정 오차: ±7~9° 내외 ▪ 분산 Consensus 기반 군집 이동 성능

- 중앙 서버 없이 Consensus 알고리즘 수행 및 집결 시간: 평균 45~55초 - 장애물 존재 환경에서 군집 이동 성공률: 약 80% ▪ 실시간 제어 파이프라인 성능

- 병렬 스레드 구조 도입 후 전체 제어 지연 감소: 40% 이상 개선 - Raspberry Pi 5 기반 처리에서 CPU 사용량 최적화: 평균 65% 수준 유지 ▪ 실내 군집 로봇 테스트베드 구축

향후 지역(산업) 기여 및 기대효과 ▪ 전자전 상황(GPS 재밍·서버 단절)에서의 지상 군집 로봇 운용

- RoboMaster S1 + Raspberry Pi 5 + Camera + Gimbal 결합 플랫폼 구축 - 외부 인프라(GPS, Global 좌표 장비, 중앙 서버) 없이 완전 자율 분산 시스템 구현 - 3~4대 로봇의 실내 협업 시나리오(집결·장애물 회피·리더 선정) 실증 완료

- 여러 장애 상황에서도 군집이 스스로 위치·방향을 추정하여 임무를 지속할 수 있음을 확인 - 독립적인 인지-판단-제어 구조를 통한 지휘체계 마비 시 대체 작전 수행 가능 - 단일 카메라의 한계를 AI를 통해 극복하여, 고가 센서를 대체할 수 있는 저비용-고효율 센서 활용 모델을 제시 - 수색·정찰·구조 등 군집 기반 임무 수행 능력 강화 ▪ GPS 취약 구역(실내·지하·도심 협곡)에서의 구조 로봇 운용

- 카메라 기반 거리·방향 추정 기술을 통해 GPS 신호가 닿지 않는 실내·지하 환경에서도 로봇 간 협업이 가능

지역 재난 대응, 국방 작전, 스마트 모빌리티 산업 등 다양한 분야에서 저비용·고확장성 분산 제어 기술로 활용될 수 있다.

CES 2025 참관

캡스톤 디자인 미팅

Robomaster S1, Raspberry Pi 세팅

시나리오 촬영

텐텐

과제명 | AI 기반 이동형 교량 안전 시스템 첨단센서융합 디바이스전공_첨단센서융합 캡스톤디자인2 참여 | 김주윤, 곽유진, 노은진, 최아영

• 우리나라는 OECD 국가 중 자살률 1위이며, 교량에서 발생하는 투신 시도 는 매년 수백 건에 달한다. 특히 마포대교의 경우 5년간 약 2배 증가(504건 →1035건)할 만큼 교량 구간의 안전 강화가 시급한 상황이다.

• 현재 교량 안전 체계는 고정식 CCTV 중심의 사후 대응형 구조로, 관제 인력 의존도 증가와 감시 사각지대 발생, 위험 징후 인지 지연 등의 문제가 반복되고 있다. 특히 난간 접근, 장기 체류, 추락 위험 행동과 같은 주요 위험 징후를 실시 최근 5년간 한강다리 자살시도 건수 간으로 감지하거나 선제적으로 대응하는 기술은 여전히 미흡한 상황이다. • 교량은 도시의 대표적 관광·산책 공간으로 활용되고 있으나, 기존 안전시설은 단순 감시에 머물러 시민과의 소통이나 지역 홍보 기능을 수행하기 어렵다. 더불어 일부 교량에 설치된 메시지형 안전장치 역시 효과가 제한적일 뿐만 아니라, 미관 저해 등의 문제도 제기되고 있다.

• 이러한 한계를 해결하기 위해, 교량 난간 상단의 케이블을 따라 이동하며 위험 상황을 직접 인식·대응할 수 있는 능동형 안전장치가 필요하다. 본 시스템은 위험 행동을 실시간 감지해 즉시 경고·전방 차단을 수행하고, 평상시에는 관광 안내· 사진 촬영 기능을 제공하여 안전성과 공공서비스 기능을 동시에 강화할 수 있는 효과적인 대안이다.

세부 활동내용 : 문제해결을 위한 아이디어 및 활동 과정 등

• 교량 사고 사례 분석 결과, 기존 고정식 CCTV는 사각지대가 발 생하고 위험 상황을 제때 인지하지 못해 실시간 대응이 어렵다 는 한계가 있었다. 이를 보완하기 위해 교량 난간 상단 케이블 을 따라 이동하며 위험 상황을 직접 감지·대응할 수 있는 AI 기 반 이동형 안전 시스템을 설계하였다. • 제작 단계에서는 Raspberry Pi와 모터 구동부로 주행 기능을 구현하고, 상·하부 도르래 구조를 적용해 케이블 위에서도 안정 적으로 이동하도록 하였다. 외관은 마스코트 형태로 3D 프린팅 하여 공공장소에서도 거부감 없이 설치 가능한 형태로 제작하 였다.

시스템 구성 흐름도 라즈베리파이→서보모터→사람인식→위험행동 판단 →UI비젼/운영모드선택(1.관광, 2.위험, 3. SOS)

• 입·출력 구성은 카메라, LED, 부저, 디스플레이로 이루어지며, Flask 기반 UI를 통해 기기 제어, 상태 확인, 사진 촬영, CHAPTER 03 2025 SOS·정지 기능을 제공하도록 하였다. 평상시에는 관광·날씨 안내 화면을 제공하고, 위험 상황이 감지되면 경고 화면 전환, 기기 정지, 시각·청각 경고 출력이 이루어지도록 설계하였다.

• AI 기반 위험행동 감지는 TensorFlow Lite 객체 검출과 MediaPipe Pose 분석을 통해 수행되며, 사람 인식 시 카메라 회전과 주행으로 대상자를 트래킹 하며, 관절 좌표를 분석하여 장기 체류·난간 접근·반복 배회 등의 위험 징후를 판단한 다. 위험도가 임계값을 초과할 경우 해당 방향으로 이동해 전방 차단과 경고를 수행하며, 상황 종료 후에는 관광 모드로 자동 복귀하도록 제어 로직을 구성하였다.

활용방안 및 기대효과

성과 : 성과지표 및 성과 현황 결과

향후 지역(산업) 기여 및 기대효과

▪ 공공 안전 강화 효과

• 본 프로젝트에서는 교량 위 위험 행동을 실시간 감지하고 상황에 따라 자동 대응하는 AI 기반 이동형 안전 시스템을 구현하였다. PiCam과 MediaPipe Pose 기반 분석을 통해 장시간 체류, 반 복 배회, 난간 넘기 등 주요 위험 행동을 판별하고, 위험 상황 발 생 시 기기 이동·정지·경고 출력이 자동으로 이루어지도록 대응 흐름을 구축하였다.

• 시제품은 모형 교량 환경에서 위험 행동 감지 시 해당 지점으로 이동해 경고음을 출력하는 기능을 안정적으로 수행하였으며, 기 존 고정형 CCTV에서는 어려운 능동형 대응을 확인할 수 있었다.

• 디스플레이 기반 UI는 관광·날씨 안내를 제공하는 관광 모드와 경고 화면 전환·SOS 버튼 등 위험 상황 대응 기능을 함께 갖추어 사용자가 기기를 직관적으로 조작할 수 있도록 구성하였다.

• 종합적으로, 완성된 시스템은 단순 기록을 넘어 위험 징후를 선 제적으로 감지해 해당 위치로 이동·경고까지 수행하는 능동형 대 응이 가능하며, 평상시에는 안내 서비스도 제공하는 등 교량 공 공 안전 강화를 위한 실질적 대안으로서의 가능성을 확인하였다.

본 시스템은 교량에서 발생할 수 있는 자살·추락 위험을 사전에 감 지하고 즉시 대응하여 기존 고정형 CCTV보다 빠르고 능동적인 안전 관리가 가능하다. AI 기반 위험 인식과 자동 대응 기능을 통해 관제 인력 의존도를 줄이고 운영 효율성과 신뢰도를 높일 수 있다.

기기 외관 및 케이블 기반 주행 모습

메인 UI 화면

SOS 화면

위험 감지 시 경고 화면

◀ 구현 영상 QR 코드

▪ 지역 관광 활성화 밑 도시 이미지 제고

평상시에는 관광·날씨·지역 정보를 제공함으로써, 교량을 단순 통 행 공간에서 시민 소통·관광 홍보 플랫폼으로 확장할 수 있다. 이는 지역 브랜드 가치 향상과 방문객 유입 증가에 기여할 수 있다.

▪ 다양한 환경으로의 확장 가능성

본 시스템은 하천변 교량, 산업단지 내 고가 통로 등 위험 감지가 필요한 다양한 환경에 적용 가능하다. 또한 향후 스마트시티 기반 의 안전·안내 시스템으로 확장할 수 있는 잠재력을 지닌다.

▪ 지역 산업·스마트 인프라 연계 효과

향후 지자체·공공기관의 안전 관리 인프라와 연동될 경우, 본 시스 템은 AI·센서 기반 스마트 안전 체계의 실증 모델로 활용될 수 있 다. 더불어 지역 기업·연구기관과의 기술 협력, 후속 개발, 산업 생 태계 확장 등 지역 산업 활성화에도 기여할 수 있다.

활동사진

UI 상호작용 기능 확인

제품 조립 및 테스트

교량 안전·관광 기능 통합운영 일 실시예

스마트시티 기반 확장 및 관제 연동 비전도

모터 구동 확인

시스템 동작 최종 점검

딸기사조

친환경동력시스템전공_모빌리티 캡스톤디자인 II

참여 | 윤솔건, 진병민, 노준혁, 방지윤

과제명 | 고설식 딸기 재배 시설 대상 병해 감지 및 방제 장치

지도교수 | 김중배 교수

충남의 특산물 중 하나인 딸기는 대표적인 시설 재배 작물이다. 딸기 재배 시설에서는 고설식 베드와 대체 토양을 사용하 여 토양 전염성 병해와 충해를 방지하고 있다. 그러나 이러한 시설 재배 방식만으로는 공기 중으로 전파되는 곰팡이성 병 해를 막을 수 없으며, 병해가 한 번 확산되면 적게는 20%, 많게는 70%까지 수확량 손실이 발생할 수 있다. 따라서 병해 를 예방하기 위해 보호살균제를 살포해야 하며, 작업자가 재배 시설을 직접 관찰하며 병해 발생 여부를 확인하는 과정이 필수적이다.

본 프로젝트에서는 이러한 곰팡이성 병해 관리 작업을 자동화하기 위해, 병해 감지와 살균제 살포 기능을 동시에 수행하 는 스마트팜 방제 장치를 제작하고자 하였다.

▪ 개념설계

▪ 상세설계

장치는 바닥의 라인을 따라 고설식 베드 사이를 주행하며 카메라로 작물을 관찰하고, 병해 여부를 판단한다. 감지 목표인 곰팡이성 병해는 잿빛곰팡이병과 흰가루병으로, 잿빛곰팡이병 은 초기에 열매나 꼭지 부분에서 관찰되며, 흰가루병은 초기 발병 시 주로 잎 의 뒷면에서 시작되어 근처로 전파된다. 이러한 특징을 관찰하기 위해선 여 러 각도에서 관찰해야 하고, 따라서 리니어 모듈과 서보모터로 카메라를 상 하이동 및 틸팅 시키는 방법을 구상하였다.

우측 이미지는 원본 크기 장치와 시연 장치의 솔리드웍스 이미지이며, 장치 전방의 리니어 모듈에 카메라와 살포 노즐이 스테이지에 연결되어있다. 리 니어 모듈에서 카메라가 상하 이동 및 틸팅하며 작물을 다양한 각도에서 관 찰하며 병해를 감지한다. 이때 병해 감지가 판단되면 주행을 일시정지하고 병해 감지 작물 인근에 침투성 살균제를 살포한다.

원본 장치 모델링

시연 장치 모델링

AI모델은 AI-Hub의 ‘시설 작물 질병 진단 이미지’의 딸기 병해 이미지 데이 터, 라벨링 데이터를 사용하여 YOLOV8n 기반의 작물 객체인식 모델을 학 습하였다. 병해 감지 모델은 이미지 데이터셋에서 작물 부위를 크롭하고, 각 부위별로 MobileNetV2 아키텍처 기반의 병해 감지 모델을 학습하였다.

활용방안 및 기대효과

성과 : 성과지표 및 성과 현황 결과

• 작물 객체인식 모델의 학습 후 테스트 데이터셋에 대한 검증 결과 혼동행렬에서 0.86이상의 양호한 값을 보였음 • 시연 장치 제작에서 장치가 바닥의 라인을 따라서 주행함을 확인하여 라인트레이싱 기능을 구현 • 리니어 모듈의 스텝모터를 지정된 펄스값에 따라 목표 스트로크만큼 스테이지를 상하 이동시키는 제어 기능 구현을 성공 • 농약통-다이아프램 펌프-노즐을 연결하여 통에 담긴 물이 노즐을 통해 정상 살포되는 것을 확인

향후 지역(산업) 기여 및 기대효과

객체인식 모델 성능지표

장치 조립 사진

• 스마트팜은 이상기후, 농업 인력난에 필요한 핵심 기술로, 올해 초 농림축산식품부에서 2029년 까지 시설재배 환경의 35%를 스마트팜으로 전환하는 계획를 수립하였다. 이러한 상황에서 병해 감지 및 방제 장치는 충남 논산의 딸기 농가 와 같은 시설에 도입되어 곰팡이성 병해 피해를 감소시키고, 생산 수율 증대와 노동력 절감 효과를 불러올 것으로 기대 하고 있다.

• 병해 감지를 무인화하여, 기존에 작업자가 공기 중 농약 미립자에 노출되었던 문제를 해결

• 작물 생장을 저해하는 치료살균제를 국소 살포함으로써, 정상 딸기에 미치는 약해를 최소화

리니어 모듈 제어 코딩

알루미늄 프로파일 나사산 가공

장치 조립 사진

장치 뼈대 및 리니어 모듈 고정 프로파일

정통집

참여 학생 | 이건하, 이서인, 이우혁, 윤채원, 서유나 지도교수 | 유동호

시민들의 불편함이 데이터로 모두 설명되는 것은 아니다.

짤막(ZZalMak) - 우리동네 착한 오지랖 커뮤니티

밝기, 데이터, 지도만으로는 시민이 체감하는 불편함을 담아내기 어려웠다. 정통집 팀은 이 지점에서 질문을 시작했다. ‘민원은 어떻게 행정으로 전달되고, 어디에서 사라지는가.’ 야간 조도 데이터를 활용한 안전 플랫폼에서 출발해, 시민의 작은 오지랖이 동네를 바꾸는 참여형 서비스로 방향을 확장한 팀 정통집. 사람과 행정, 그리고 동네를 잇는 새로운 방식의 리빙랩 프로젝트를 선보인 정통집 팀을 만나본다.

안녕하세요. 저희는 정통집 팀 이건하, 이서인, 이우혁, 윤채원, 서유나입니다. 이우혁 팀원은 배재대학교 컴퓨 터공학과에 재학 중이며, 나머지 네 명은 충남대학교 전파정보통신공학과에 재학 중입니다. 팀명은 기존 이름인 정통파에서 딱딱한 ‘파(派)’보다는 누구나 편하게 드나들며 이야기를 나눌 수 있는 공간, 즉

‘집’의 이미지가 더 잘 어울린다고 느꼈습니다. 그래서 ‘정통집’이라는 이름을 선택하게 되었고, 발표에서는 이 를 “‘정’으로 ‘통’하는 우리 집, 우리 동네” 라는 의미로 풀어 소개했습니다.

간단한 수상 소감을 말씀해 주세요.

한 학기 동안 리빙랩 프로젝트를 수행하면서, 저희가 가장 많이 고민했던 지점은 이 프로젝트가 단순한 캡스톤 디자인이 아니라 ‘리빙랩’이라는 점이었습니다. 이번 수상은 단순히 결과물의 완성도뿐 아니라, 고민과 시행착 오의 과정을 함께 봐주신 결과라고 생각합니다. 한 학기 동안의 고민과 실험이 이렇게 좋은 평가로 이어져 정말 감사한 마음입니다.

초기에는 유성구의 야간 조도 데이터를 수집해 시민의 불안을 시각화하는 지도형 플랫폼을 만드는 것이 목표였 습니다. 이는 전년도 DSC 공유대학 프로젝트와도 연결된 아이디어였습니다. 당시 조도 데이터를 중심으로 다 양한 안전 인프라 데이터를 결합해 불안도가 높은 구역과 개선 효과를 분석하는 B2G 서비스를 제안했습니다. 하지만 야간 조도 데이터를 직접 수집하는 일이 현실적으로 많은 한계를 가진다는 점을 깨닫게 되었습니다. 이 후 유성구청 정 팀장님과의 인터뷰를 통해 기존에 잘 알지 못했던 행정 시스템, 민원 처리 과정, 발생하는 한계 와 부담에 대해 직접 들을 수 있었습니다. 이를 계기로 단순히 ‘밝기’라는 물리적 지표만으로는 시민의 불안과 불편을 충분히 설명할 수 없으며, 도시의 불 편과 불안이 어떤 구조 속에서 전달되고 소외되는지를 고민해야 한다는 결론에 이르게 되었습니다. 그러한 고 민의 결과로, 지금의 ‘착한 오지랖을 짧게 남겨 동네를 바꾸는 플랫폼 서비스’라는 주제를 확정하게 되었습니다.

프로젝트를 진행하면서 가장 인상 깊었던 순간은, 외부 인터뷰에서 “그런데 이 서비스가 왜 필요한가요?”라는 질문을 받았을 때였습니다. 이 질문은 늘 가장 기본적인 질문이면서도, 동시에 가장 답하기 어려운 질문이었습 니다. 야간 조도 프로젝트를 진행하던 당시, “그냥 우리가 아두이노로 조도 측정 장치를 만들어서 유성구를 직접 돌아 다녀볼까?”, “걸어 다니기 힘들면 타슈에 부착해서 돌아다니면 되지 않을까?” 같은 다소 엉뚱하지만 진지한 상 상들을 했던 기억이 있습니다. 실제로 실행에 옮기지는 않았지만, 이런 자유로운 상상과 토론이 있었기에 프로 젝트를 끝까지 즐겁게 이어갈 수 있었고, 지금의 아이디어로 피보팅할 수 있었습니다.

경진대회 진행 과정에 큰 도움을 주셨던 교수님께 한마디 부탁드립니다.

저희의 이야기를 충분히 들어주시고, 때로는 예상하지 못한 질문을 던져주셔서 “조금만 더 생각해볼까?”라는 마음으로 프로젝트를 한 단계 더 발전시킬 수 있었던 것 같습니다. 이번 프로젝트를 여기까지 올 수 있도록 지도 해주신 교수님께 진심으로 감사드립니다.

고충

참여 학생 | 이유진, 박정민, 조해벽, 유상우, 성정화 지도교수 | 유동호

보행자 사고를 줄이기 위해서는 사전 경고가 필요하다.

HUD 기반 능동형 안전 시스템을 제안했다.

고충 팀은 AI와 라즈베리파이를 활용해 보행자와 VRU를 실시간으로 인식하는

YOLO 기반 보행자 -VRU 인식 HUD 시스템

반복적인 현장 테스트를 통해 현실 적용 가능성을 검증한 이들의 리빙랩 프로젝트는 기술이 일상의

안전으로 이어지는 과정을 보여준다.

안녕하십니까. 저희 팀은 고려대학교 2명, 충남대학교 2명, 한밭대학교 1명으로 구성된 팀입니다. 팀명은 프로 젝트 초기 구성원이었던 고려대학교와 충남대학교의 첫 글자를 따서 정하게 되었습니다. 이후 한밭대학교 팀원 이 정정 기간에 합류하게 되어 모두의 학교명이 담기지는 못했지만, 프로젝트를 진행하는 과정에서는 하나의 팀으로서 같은 목표를 공유하며 함께 협력했습니다.

간단한 수상 소감을 말씀해 주세요.

실제 사회 문제 해결에 기여할 수 있는 프로젝트라는 리빙랩의 취지에 부합한 평가를 받았다는 점에서 큰 보람 을 느꼈습니다. 이번 수상은 개인의 성과들이 모여 서로의 부족한 부분을 보완해 온 팀원 모두의 결과라고 생각 합니다. 이번 과정으로 저희 팀원들은 나중에 사회에 나가 프로젝트를 수행하는 과정에서도 긍정적인 영향을 주지 않을까 생각합니다.

프로젝트 초기 단계인 페르소나를 설정하고 토의하는 과정에서, 횡단보도를 건너던 보행자 사고가 여전히 빈번 하게 발생하고 있다는 점에 문제의식을 느끼게 되었습니다. 이에 저희는 사고가 발생한 이후의 대응이 아니라, 사고 이전에 위험을 인식하고 경고할 수 있는 능동형 안전 시스템이 필요하다고 판단했습니다. 초기에는 보행자가 반사체를 소지하는 방식의 시스템을 고려했습니다. 이후에는 가격과 실효성 측면을 고려해 자체 발광형 형광조끼 아이디어로 발전시켰으나, 사용자 착용을 전제로 한다는 한계가 있었습니다. 고민 끝에 AI 기술과 라즈베리파이를 활용한 보행자·VRU 인식 HUD 시스템으로 아이디어를 고안하게 되었습니다. 비교 적 저비용으로도 실시간 보행자 인식이 가능하고 실제 현장에 적용할 수 있는 시스템을 구현할 수 있다고 판단 하여 본 주제를 최종적으로 선정하게 되었습니다.

프로젝트의 완성도를 높이기 위해 실제 환경에서의 필드 테스트를 여러 차례 진행했던 경험이 가장 기억에 남 습니다. 고려대학교와 충남대학교를 오가며 총 2차, 3차, 4차에 걸쳐 테스트를 진행했는데, 날씨가 점점 추워지 는 시기라 환경적으로 쉽지 않은 상황이었습니다. 테스트 당시에는 창문을 열고 뒷좌석에서 영상 촬영을 진행하고, 운전석에서는 주행을 담당하며 조수석에서는 수신호로 상황을 전달하는 등 팀원들이 각자의 역할을 충실하게 맡아 협력하였습니다. 추운 날씨 속에서도 장 시간 테스트를 이어가며 고생했던 기억이 지금도 인상 깊게 남아 있습니다.

팀원 한 명 한 명이 모두 성장할 수 있도록 질의응답을 통해 적극적으로 의견을 나눌 수 있는 기회를 마련해 주 시고, 어느 누구도 소외되지 않도록 세심하게 지도해주신 교수님의 모습이 가장 인상 깊었습니다. 이번 최우수 상도 교수님의 지속적인 지도와 격려가 있었기에 가능했다고 생각합니다. 이 자리를 빌려 다시 한번 감사의 말 씀을 전합니다.

안내해조

참여 학생 | 박승완, 양현아 지도교수 | 이종률

운전자 상태·교통 상황· 건강정보 융합형 지능형 안전보조 시스템

운전자 보조 기술이 발전할수록, 시스템 과신과 주의력 저하는 새로운 사고 요인이 되고 있다. 안내해조 팀은 도로 환경뿐 아니라 운전자 상태까지 함께 고려하는 통합 지능형 안전보조 시스템에 주목했다. AI 기반 인식 기술과 안정적인 시스템 설계를 통해, 단순한 경고를 넘어 운전자를 이해하고 돕는 조력자로서의 안전 시스템을 제안한 이들의 프로젝트를 만나본다.

저희 팀은 순천향대학교 의공학과, 백석대학교 정보보호학과 소속 학생들로 구성된 팀으로, 인공지능 모 델링 및 YOLO 학습, DMS 설계, 웹 UI 구현, 안내 모듈 설계 등으로 프로젝트를 세분화한 뒤 역할을 나누 어 프로젝트를 진행했습니다. 팀명은 ‘안내해조’로, 운전자에게 안전한 운전이 가능하도록 여러 방면에서 도움을 주겠다는 의미를 담고 있습니다. 그리고 단순히 안내 혹은 경고만 하는 시스템이 아니라, 운전자 상황을 이해하고 적절히 안내해 주는 조력자가 되자는 취지에서 다음과 같은 이름을 정하게 되었습니다.

한 학기 동안 팀원 모두가 꾸준히 고민하고 노력해 온 결과를 이렇게 좋은 성과로 인정받게 되어 정말 기 쁘고 보람찹니다. 프로젝트를 진행하며 구현 과정에서 현실적인 문제에 맞닥뜨리거나 쉽지 않은 순간도 많았지만, 끝까지 포기하지 않고 완성도를 높이기 위해 노력한 과정 자체가 큰 경험이 된 것 같습니다. 이 번 수상을 통해 팀원들 모두가 그동안의 노력을 보상받은 것 같아 상이 더욱 뜻깊게 느껴집니다.

해당 주제는 어떤 이유로 선정하신 건가요?

최근 스마트 크루즈 컨트롤이나 차선 유지 보조 시스템 등 ADAS 기술이 보편화되면서 운전 편의성은 크게 향상되었지만, 그에 따른 운전자 시스템 과신과 주의력 저하가 새로운 사고 요인으로 떠오르고 있습니다. 또한 현재 상용화된 시스템들은 대부분 도로 환경 인식에 집중되어 있어, 운전자의 졸음, 집중도 저하, 의 식 변화와 같은 운전자 상태를 종합적으로 판단하고 대응하는 데는 한계가 있다고 생각했습니다. 이에 단순한 편의 기능을 넘어, 운전자 상태와 도로 상황을 함께 고려해 사고를 예방하고, 필요시 빠른 대 응까지 가능한 통합 지능형 안전보조 시스템을 구현해 보고자 본 주제를 선정하게 되었습니다.

프로젝트 도중 대용량 데이터셋으로 인한 GPU 메모리 부족과 학습 실패, 또 실시간 스트리밍 구현 과정 에서 프레임 드랍과 서버 부하 문제와 같은 다양한 현실적인 문제를 맞닥뜨렸습니다. 이 과정에서 문제를 개인이 해결하기보다, 팀원들과 지속적으로 상황을 공유하고 원인을 함께 분석하며 해결 방향을 논의했습니다. 필요한 클래스만 추출해 데이터셋을 재구성하고, 실시간 구조를 과감히 단순 화하는 등 여러 대안을 함께 검토한 뒤 가장 안정적인 방식을 선택해 하나씩 개선해 나갔고 원하는 결과물 을 구현해 낼 수 있었습니다. 이러한 과정에서 팀 내 소통과 역할 분담의 중요성을 깊이 체감할 수 있었고, 문제를 정확히 분석하고 구 조를 다시 설계하는 경험을 통해 결과적으로 더 안정적인 시스템을 완성할 수 있었다고 생각합니다.

경진대회 진행 과정에 큰 도움을 주셨던 교수님께 한마디 부탁드립니다.

모빌리티 캡스톤디자인 Ⅱ 교과목을 지도해주신 이종률 교수님께 진심으로 감사드립니다. 매주 진행된 성과 보고와 발표를 통해 프로젝트의 구체적인 개선 방향과 현실적인 조언을 받을 수 있었고, 그 피드백을 바탕으로 프로젝트를 단계적으로 발전시켜 나갈 수 있었습니다. 교수님의 지속적인 지도와 격려가 이번 프로젝트 완성과 수상의 큰 원동력이 되었다고 생각합니다.

VISCAR

참여 학생 | 신지완, 김도원 지도교수 | 박판근

기존 군집 제어 시스템은 중앙 서버나 GNSS 환경에 크게 의존해 왔다.

비전 기반 온디바이스 AI를 활용한 분산형 자율 로봇 제어 시스템 구현

VISCAR 팀은 이러한 구조적 한계에서 벗어나기 위해 비전 센서와 AI를 기반으로 한 분산형 제어 방식을 선택했다. 객체 인식을 통해 각 로봇이 위치를 판단하고, 협력 알고리즘으로 임무를 수행하도록 설계했으며, 실험을 통해 정량적 성과를 검증했다. 자율 로보틱스 기술의 확장 가능성을 제시한 VISCAR 팀의 프로젝트를 소개한다.

저희 팀은 VISCAR 팀으로 “Vision 기반 지능형 군집 제어 및 자율 로보틱스“ 라는 의미를 담은 팀명입니 다! 충남대학교 전파정보통신공학과 20학번 신지완, 김도원 이렇게 2명에서 진행했습니다.

간단한 수상 소감을 말씀해 주세요.

대학교 다니는 기간 동안 가장 열정을 담아 진행했던 프로젝트였고, 그만큼 애정도 많고 시행착오도 많 았어서 이렇게 최우수상이라는 결과를 얻게 되어 너무 행복합니다. 교수님께서 항상 “정량적 결과를 얻어야 의미있다!”라고 말씀하셨는데 이룬 것 같아 기쁩니다.

해당 주제는 어떤 이유로 선정하신 건가요?

러시아 우크라이나 전쟁이 지속되면서 방산 분야에 관심이 생겼고, 마침 연구실에 활용할 수 있는 로보틱 스 장비가 존재했고, DSC 공유대학의 지원을 받아 임베디드 시스템을 접목한 분산형 군집 제어 시스템을 만들 수 없을까? 라는 궁금증에서 시작하였습니다. 중앙 서버/GNSS기반으로 동작하는 군집 제어 방식의 한계점을 인식하고 이를 해결하기 위해 접근하고자 했고, 이런 문제 인식을 통해 카메라와 AI를 통한 객체 위치 정보 추정, 이를 기반으로 분할 알고리즘을 수행하며 임무를 수행하는 시스템 설계를 목표로 선정하 게 되었습니다.

경진대회를 준비하고, 진행하는 과정에서 겪었던 에피소드가 있다면 들려주세요.

경진대회를 준비하면서 정말 많은 시행착오와 한계를 마주했습니다. 그중에서 특히 Consensus 알고 리즘을 통해 로봇 바퀴를 제어하는 부분에 있어서는 정말 수없이 많은 가설과 계산을 통해 원하는 동작 이 가능하도록 구현하고자 했고, 이를 성공시켰을 때는 정말 아이처럼 소리 지르며 기뻐했던 기억이 남 습니다.

다양한 피드백을 주셔서 감사드립니다.

경진대회 진행 과정에 큰 도움을 주셨던 교수님께 한마디 부탁드립니다.

텐텐

참여 학생 | 김주윤, 곽유진, 노은진, 최아영 지도교수 | 정영배

교량은 이동을 위한 구조물이자, 도시의 풍경과 일상을 함께 품은 공간이다.

AI 기반 이동형 교량 안전 시스템

하지만 그 이면에서는 반복적으로 안전 문제가 발생하고 있으며, 이를 예방하기 위한 새로운 접근이 요구되고 있다. 텐텐 팀은 교량 환경의 특성을 고려해 미관을 해치지 않으면서도 위험 행동을 인식하고 대응할 수 있는 모빌리티 안전 시스템을 설계했다. 하드웨어와 인공지능 기술을 유기적으로 결합해 실제 적용 가능성을 검증한 이들의 프로젝트는 공공 공간의 안전을 바라보는 또 하나의 해법을 제시한다.

저희 팀은 국립한밭대학교 전자공학과, 국립한밭대학교 화학생명공학과, 한남대학교 신소재공학과 학생 들로 구성된 팀 ‘텐텐’입니다. 팀명은 10점 만점에 10점처럼 최선을 다하자는 의미와 함께 늘 도전하고 성 장하자는 팀원들의 마음을 담아 정하게 되었습니다. 각 구성원은 하드웨어 설계, 자율주행 제어, 인공지능 영상 인식, 디스플레이 UI 개발 등 분야로 역할을 나 누어 프로젝트를 수행했습니다. 전공 지식뿐만 아니라 팀 내 긴밀한 협업을 통해 문제를 해결해 나가며, 실제 환경에 적용 가능한 모빌리티 분야의 안전 문제 해결 기술을 구현하는 것을 목표로 프로젝트를 진행 했습니다.

간단한 수상 소감을 말씀해 주세요.

이번 경진대회에서 큰 상을 받게 되어 정말 영광입니다. 대회를 준비하는 과정이 쉽지만은 않았지만 그 시 간 동안 많이 배우고 성장할 수 있었습니다. 함께 고민하고 노력해 온 팀원들, 그리고 아낌없이 지도해 주 신 교수님께 깊이 감사드립니다. 이번 경험을 바탕으로 앞으로도 모빌리티 안전 분야에 관심을 가지고 안전에 기여할 수 있는 아이디어를 계속해서 고민해 나가고자 합니다.

해당 주제는 어떤 이유로 선정하신 건가요?

해당 주제는 사회 속에서 실제로 발생하고 있는 교량 안전 문제에 주목하면서 선정하게 되었습니다. 관련 기 사와 통계 자료를 찾아보는 과정에서 교량에서 발생하는 극단적 시도 및 추락 사고가 지속적으로 보고되고 있다는 점을 확인하였고, 이를 예방하기 위한 전용 대응 시스템의 필요성을 느끼게 되었습니다. 또한 교량이 단순한 이동 수단을 넘어 도시의 랜드마크이자 휴식·관광 공간으로 활용되고 있다는 점을 고려 하여, 미관을 크게 해치지 않으면서도 안전을 높일 수 있는 방법을 고민하게 되었고 그 결과 현재의 주제를 선 정하게 되었습니다.

시스템을 실제로 동작시키기 위해 수많은 테스트를 반복했던 것이 가장 기억에 남습니다. 특히 기기 이동 을 담당하는 하드웨어와 위험 행동을 인식하는 소프트웨어를 연동하는 과정에서 예상치 못한 오류가 발생 해 밤늦게까지 원인을 찾아야 했던 날도 많았습니다. 그 과정은 쉽지 않았지만, 문제 해결 과정에서 협업 의 중요성을 크게 느낄 수 있었습니다. 돌이켜보면 힘들면서도 가장 보람 있었던 순간이었습니다.

경진대회 준비 과정에서 아낌없는 지도와 조언을 해 주신 교수님께 진심으로 감사드립니다. 어려움에 부 딪힐 때마다 방향을 제시해 주신 덕분에 프로젝트를 끝까지 완성할 수 있었습니다. 앞으로도 이번 경험을 바탕으로 한 단계 더 성장할 수 있도록 노력하겠습니다. 다시 한번 깊이 감사드립니다.

딸기사조

참여 학생 | 윤솔건, 진병민, 노준혁, 방지윤 지도교수 | 김중배

고설식 딸기 재배 시설 대상 병해 감지 및 방제 장치

스마트팜 시대의 농업은 자동화를 넘어, 정밀한 관리와 효율 향상이 핵심 과제로 떠오르고 있다. 딸기사조 팀은 지역 특산물인 딸기 재배 환경에 주목해, 병해를 감지하고 방제까지 수행하는 스마트 장치를 제안했다. AI 모니터링 기술을 기반으로 실제 농작업 현장에 적용 가능한 시스템을 구현하며, 농업 기술이 지역 사회에 기여할 수 있는 방향을 구체적으로 보여준 프로젝트다.

안녕하세요. 저희는 공주대학교 기계자동차공학부 학생들로 구성된 딸기사조팀입니다. 저희는 스마트팜 시대의 농작업 효율 향상에 기여하고자, 고설식 딸기 재배 시설을 대상으로, 병해를 감지하고 방제까지 수 행하는 장치를 주제로 프로젝트를 진행하였습니다.

간단한 수상 소감을 말씀해 주세요.

이번 프로젝트를 약 1년간 진행하며 많은 고민과 노력을 기울여왔는데, 그 결과 최우수상을 받게 되어 기 쁘게 생각합니다. 함께 고생해 준 팀원들과 아낌없는 지원을 해주신 교수님, 그리고 DSC 관계자분들께 감 사드립니다. 이번 프로젝트를통해 의사소통과 계획 수립 등 다양한 경험을 쌓을 수 있었으며, 이를 바탕으 로 앞으로 지역 사회에 공헌할 수 있는 인재로 성장하기 위해 노력하겠습니다.

해당 주제는 어떤 이유로 선정하신 건가요?

주제를 선정하는 과정에서 기존에 관심을 가지고 있던 AI 모니터링 기술을 바탕으로, 지역 사회에 실질적으 로 공헌할 수 있는 주제를 팀원들과 함께 고민했습니다. 그 과정에서 논산의 특산물인 딸기를 떠올리게 되었 고, 스마트팜 전환에 기여할 수 있는 병해 감지 및 방제 장치를 프로젝트 주제로 선정하게 되었습니다.

경진대회를 준비하고, 진행하는 과정에서 겪었던 에피소드가 있다면 들려주세요.

12월 초 각 파트를 통합하는 과정에서 예상치 못한 문제들이 발생해 프로젝트 진행에 어려움이 많았고, 이 를 해결하기 위해 여러 차례 밤샘 작업을 이어가며 힘들었을 때 야식을 먹으며 잠시 휴식을 취했던 순간들 과, 딸기 열매 모형에 곰팡이 병을 모사하기 위해 사용한 접착 스프레이와 베이킹 소다가 패딩에 묻어 애 를 먹었던 일이 기억에 남습니다.

경진대회 진행 과정에 큰 도움을 주셨던 교수님께 한마디 부탁드립니다.

올해 한 해 동안 주제 선정부터 발표 자료 준비에 이르기까지 여러 부분에서 아낌없는 지적과 조언을 해주 신 덕분에 좋은 결과를 얻을 수 있었다고 생각합니다. 많은 시간과 노력을 기울여 지도해 주신 교수님께 진심으로 감사의 말씀을 전해드립니다.

국립공주대학교

유동호 교수님

“완성도보다 더 중요한 것은, 현장을 존중하고 사람의 삶을 이해하려는 태도”

모빌리티 리빙랩은 기술보다 ‘현장’을 먼 저 바라보는 수업이다. 학생들은 지역의 실제 생활환경 속에서 문 제를 발견하고, 사용자 관점에서 해결책을 검증하는 전 과정을 경험했다. 유동호 교수는 아이디어의 출발점으로 ‘공 감’과 ‘문제 정의의 깊이’를 강조하며, 기술 이 삶을 바꾸는 순간에 대해 이야기했다.

이번 학기 진행된 모빌리티 리빙랩 프로그램의 주요 목표와 특징에 대해 간략한 소개 부탁드립니다.

이번 학기 모빌리티 리빙랩 프로그램의 주요 목표는 지역 의 실제 생활환경에서 발생하는 모빌리티 문제를 학생 스 스로 발견하고, 사용자 중심의 해결책을 설계-검증하는 경험을 제공하는 것이었습니다. 특히 단순한 아이디어 제 안에 그치지 않고, 현장 조사-문제 정의-해결안 설계-현 장 실증으로 이어지는 전 과정을 경험하도록 구성한 것이 특징입니다. 이를 통해 학생들이 모빌리티 기술을 ‘기능’ 이 아닌 ‘삶의 문제를 해결하는 수단’으로 이해하도록 유 도하고자 했습니다.

리빙랩의 시작은 표면적인 현상이 아닌 근본적인 문제를 찾는 것이라고 하는데요. 학생들이 진짜 문제를 발굴하고 정의하는 과정에서 교수님께서는 주로 어떤 점을 강조하여 지도하셨나요?

학생들이 현명하게 대처한 구체적인 사례가 있다면 소개 부탁드립니다.

현장 실증 과정에서 일부 팀은 기상 악화와 현장 사용 제 한으로 계획한 테스트를 그대로 진행하기 어려운 상황을 겪었습니다. 이때 학생들은 무리하게 일정을 강행하기보 다는, 실증 범위를 축소하고 핵심 기능만 검증할 수 있도 록 시나리오를 재설계했습니다. 또한 온라인 설명 자료를 보완하고 강화함으로써 협조를 이끌어내는 등, 상황에 맞 게 유연하게 대응하는 모습을 보여주었습니다.

학생들의 아이디어 중 기존 지역 특화 모빌리티 서비스와 연계했을 때 시너지가 날 만한 아이템이 있었나요?

일부 팀의 아이디어는 기존에 운영 중인 지역의 공공 인 프라와 결합했을 때 확장 가능성이 높아 보였습니다. 특 히 기존 서비스를 대체하기보다는, 보완·연결하는 형태의 아이디어들이 인상적이었으며, 이는 실제 지자체나 공공 기관과의 협업 가능성 측면에서도 의미 있는 시도였다고 생각합니다.

문제를 정의할 때 가장 강조한 점은 “불편함을 본 사람이 아니라, 그 불편함을 겪는 사람이 누구인가”를 명확히 하 는 것이었습니다. 학생들에게 관찰 결과를 바로 해결책으 로 연결하지 말고, 반복적인 질문을 통해 왜 그런 현상이 대전, 세종, 충청 지역 내 기업들이 현재 가장 필요로 하는 발생하는지, 구조적·환경적 원인은 무엇인지까지 파고들 현장기술은 무엇이고 이를 학생들이 어떤 식으로 도록 지도했습니다. 또한 개인의 추측이 아닌 사용자 인 프로젝트에 적용했는지 사례가 궁금합니다. 터뷰, 현장 관찰, 반복 확인을 통해 문제를 검증하도록 강 지역 기업들이 공통적으로 필요로 하는 현장기술은 데이 조했습니다. 터 기반 문제 인식 능력과 현장 상황에 맞춘 기술 적용 역량 이라고 볼 수 있습니다. 학생들은 센서 데이터, 사용자 행동 모빌리티 취약계층을 대상으로 프로젝트를 기획할 때, 기록, 간단한 디지털 도구 등을 활용해 문제를 정량적으로 학생들이 흔히 놓치기 쉬운 접근 방식이나 고려해야 할 파악하고, 이를 토대로 현실적인 해결안을 도출하려는 시 요소는 무엇이 있었나요? 도를 했습니다. 이러한 과정은 단순 기술 습득을 넘어, 현장 학생들이 흔히 놓치는 부분은 ‘배려’가 곧 ‘대체’가 되어버 리는 접근입니다. 취약계층을 위해 새로운 서비스를 제공 하겠다는 의도는 좋지만, 기존의 이동 방식이나 생활 패 마지막으로 제자들에게 한 말씀 부탁드립니다. 턴을 충분히 이해하지 못한 채 기술 중심으로 접근하는 이번 리빙랩 경험을 통해 학생들이 정답이 정해져 있지 않 경우가 있었습니다. 이에 따라 단순한 편의 제공이 아니 은 문제에 스스로 도전해 본 경험을 얻었기를 바랍니다. 기 라 자립성과 선택권을 해치지 않는 설계, 그리고 유지·운 술이나 아이디어의 완성도보다 더 중요한 것은, 현장을 존 영 가능성까지 함께 고려하도록 지도했습니다. 중하고 사람의 삶을 이해하려는 태도입니다. 이 경험이 앞 으로 어떤 분야에 있든, 문제를 바라보는 기준이 되고 스스 현장실증 과정에서는 날씨, 법적 규제, 주민 협조 등 예상치 로 성장해 나가는 밑거름이 되기를 기대합니다. 못한 변수가 많을 것 같습니다. 이를 극복하는 과정에서

적응형 사고 능력을 기르는 데 의미가 있었습니다.

충남대학교

이종률 교수님

세우는 과정이다.

요성을 강조했다.

“자신의 포텐셜을 충분히 믿고 사회에 나가서 자신의 능력을 한껏 뽐낼 수 있는 인재가 되길”

모빌리티 ICT 교육은 정해진 기술을 익히는 수업이 아니라, 문제를 바라보는 관점을 새로

이번 캡스톤 디자인 과정에서는 학생들이실 제 모빌리티 환경 속 문제를 발견하고, W·AI 기술로 해결하는 전 과정을 경험했다. 이종률 교수는 자율성과 협업, 그리고 기술을 삶의 문제 해결 수단으로 바라보는 태도의 중

이번 모빌리티 ICT 과정이 추구하는 핵심 목표와 운영 방향에 대해 설명 부탁드립니다.

모빌리티 캡스톤 디자인 과정은 모빌리티 ICT 분야의 다 양한 하드웨어와 소프트웨어 기술을 이해하고, 실제 모빌 리티 환경에서 발생하는 문제를 SW·AI 기술로 해결하는 경험을 제공하는 것을 목표로 합니다. 팀별 성격에 따라 연구 트랙과 개발 트랙으로 나누어 진행 방식을 선택할 수 있도록 했으며, 한 학기라는 시간적 제약을 고려해 문서화 부담은 줄이고 자율성을 높여 구현과 실험에 집중할 수 있 도록 운영했습니다.

소프트웨어 기술을 실제 모빌리티 하드웨어에 적용할 때 학생들이 가장 어려워하는 부분이 무엇이고 이를 극복하기 위해 어떻게 지도해주시는지 궁금합니다.

학생들은 이론적으로는 다양한 기술을 알고 있지만, 실제 적용 과정에서 정확도나 처리 속도, 환경 제약 등 현실적 인 문제로 어려움을 겪는 경우가 많습니다. 이러한 상황에 서는 학생들이 먼저 조사하고 고민한 내용을 충분히 듣고, 더 나은 방법이 있을 경우 방향을 제시하거나 이미 적절한 해결책이라면 스스로 선택하도록 격려합니다. 특히 문제 해결에 필요한 시간과 일정에 미치는 영향을 함께 고려하 도록 지도했습니다.

공유대학 특성상 타 대학 학생과 팀을 이루는 경우가 많은데, 지도하시면서 서로 다른 학교의 커리큘럼을 배운 학생들이 협업하며 시너지를 냈던 사례가 있을까요?

같은 학교 학생들로 구성된 팀이 많은 편이지만, 타 대학 학생들이 함께한 팀 중에서도 우수한 성과를 낸 사례가 적 지 않았습니다. 이러한 팀들은 프로젝트 초기에 협업 방식 과 소통 구조를 명확히 정하고, 역할을 과도하게 얽히지 않도록 분담하는 공통점이 있었습니다. 최근 개발 환경에 서 원격 협업이 보편화된 만큼, 이러한 경험 자체가 학생 들에게 의미 있는 학습이 되었을 것으로 생각합니다.

자율주행이나 AI 등 모빌리티 기술의 최신 트렌드가 반영된 아이디어나 기술적인 시도가 있었나요?

최근 자율주행과 AI 기술에 대한 정보 접근성이 높아지면 서, 학생들 역시 최신 트렌드를 적극적으로 학습하고 프로

젝트에 적용하려는 모습을 보였습니다. 캡스톤 디자인 수 CHAPTER 03 2025 업에서는 검색-증강 생성(RAG)을 활용한 특허 검색 서비 스나, 멀티모달 파운데이션 모델을 적용한 객체 탐지 등 최신 AI 기술을 반영한 연구와 서비스 사례도 다수 등장했 습니다.

이번 학기 결과물을 심사하시면서 느끼신 학생들의 공통적인 강점이나, 예년과 비교했을 때 두드러지는 특징이 있다면 무엇인가요?

모빌리티 ICT 과정은 올해부터 담당하게 되어 과거와의 직접적인 비교는 어렵지만, 봄학기와 가을학기를 비교했 을 때 학생들의 구현 수준과 결과물의 완성도가 점차 향 상되고 있음을 느꼈습니다. 이는 학생들이 LLM 서비스를 점점 더 능숙하게 활용하며 개발 효율과 문제 해결 능력을 자연스럽게 끌어올린 결과로 보입니다. 기업 현장에서도 이러한 개발 방식이 확산되고 있다는 점에서 긍정적인 흐 름이라 생각합니다.

대전, 세종, 충청 지역 내 기업들이 현재 가장 필요로 하는 현장기술은 무엇이고 이를 학생들이 어떤 식으로 프로젝트에 적용했는지 사례가 궁금합니다.

지역 기업들은 AI 인력이 부족한 경우가 많아, 해결해야 할 문제에 AI 기술이 필요한지, 필요하다면 어떤 기술이 적합한지 판단하는 데 어려움을 겪고 있습니다. 실제 기업 미팅에서 들었던 문제와 수요 기술을 예시 주제로 수업에 서 소개해, 학생들이 현장에서 요구되는 기술 수준과 문제 의 성격을 이해할 수 있도록 했습니다. 이러한 과정이 이 번 학기 학생들이 제안한 주제의 전반적인 완성도를 높이 는 데에도 영향을 주었다고 생각합니다.

마지막으로 제자들에게 한 말씀 부탁드립니다.

모빌리티 캡스톤 디자인 수업을 진행하면서 학생들이 새 로운 기술과 주제에 대해 굉장히 민감하게 반응하고 빠르 게 학습하고 있다는 생각을 했고, 제가 기대한 것 이상의 퍼포먼스를 내는 것을 보면서 감탄했던 순간들이 많았던 것 같습니다. 모두 자신의 포텐셜을 충분히 믿고 사회에 나가서 자신의 능력을 한껏 뽐낼 수 있는 그런 인재가 되 길 바랍니다.

노고산 교수님

는 영역이다.

큰 성과였다고 전한다.

“실패를 두려워하지 말고, 문제를 끝까지 붙잡는 태도를 잃지 않는다면 어디에서든 경쟁력 있게 성장”

모빌리티 소재·부품·장비 분야는 미래 이동 수단을 떠받치는 산업의 기반이자, 교육 현장 에서 실질적인 문제 해결 역량을 기를 수 있

이번 캡스톤 디자인 과정에서는 학생들이 문 제 정의부터 구현, 검증까지 전 과정을 경험 하며 기술의 사회적 역할을 고민했다. 노고산 교수는 문제를 끝까지 붙잡는 태도와, 실패를 통해 성장하는 경험이 학생들의 가장

모빌리티 소재부품장비 분야에 대한 소개 부탁드립니다.

모빌리티 소재·부품·장비 분야는 전기차, 자율주행, 친환 경 이동수단 등 미래 모빌리티 산업의 핵심 기반을 이루 게 됩니다. 단순한 이동수단을 넘어 안전성·지속가능성· 지능화를 동시에 요구받고 있으며 실제 사회 문제와 산업 수요가 직접적으로 연결된 분야로, 캡스톤 디자인을 통해 학생들이 일상 생활과 밀접하게 관련된 모빌리티 분야의 문제 정의부터 구현까지 경험하기에 매우 적합하다고 생 각합니다.

교수님께서 체감하시는 가장 큰 교육적 성과(학생 역량 강화, 지역 산업 기여도 등)는 무엇이라고 생각하시나요?

가장 큰 성과는 학생들이 스스로 문제를 정의하고, 끝까 지 구현해내는 역량이 눈에 띄게 향상되었다는 점입니 다. 올해 캡스톤에서는 자동차, 자율주행 로봇, 이동 보조 기 등 다양한 주제가 제안되었는데, 모든 팀이 초기 아이 디어 수준을 넘어 실제 동작 가능한 결과물을 완성했습니 다. 특히 다수의 팀이 경진대회에서 수상하는 성과를 거 두며, 학생들의 기술적 완성도와 문제 해결 능력이 외부 에서도 인정받았다는 점이 인상적이었습니다.

호흡이 긴 과정이었던 만큼 학생들이 아이디어를 고도화하는 과정도 달랐을 것 같습니다. 지도하시면서 가장 중점을 두셨던 부분이 무엇인지, 학생들의 어떤 부분이 가장 성장한 것 같은지 궁금합니다.

지도 과정에서 가장 중점을 둔 부분은 문제 정의의 명확 성과 구현 가능성이었습니다. 학생들이 처음에는 다소 막 연한 아이디어를 제시하는 경우도 있었지만, 반복적인 피드백을 통해 “왜 필요한 기술인지”, “누가 사용할 것인 지”, “어떤 환경에서 동작해야 하는지”를 스스로 고민하 도록 유도했습니다. 그 결과 학생들은 단순 제작을 넘어 시스템 설계 능력과 논리적 사고력이 크게 성장했다고 느 꼈습니다. 또한, 작품을 발표하는 역량을 키우는 데에도 많은 노력을 기울이도록 하였습니다.

이론을 실제 결과물로 구현하는 과정에서 다양한 시행착오 에 부딪혔을 것 같은데요.어떤 조언으로 학생들이 문제를 해 결하는 데 도움을 주셨는지 궁금합니다.

구현 과정에서 어려움을 겪은 팀들도 적지 않았습니다. CHAPTER 03 2025 이때 저는 문제를 바로 해결해주기보다는 문제를 잘게 나 누어 정의하도록 하고 실패 원인을 데이터나 실험 결과로 설명하게 하며 다른 팀 사례나 실제 산업계 유사 사례를 참고하도록 조언했습니다. 그 과정에서 학생들은 단순히 “안 된다”에서 멈추는 것이 아니라, 왜 안 되는지를 분석 하고 대안을 찾는 경험을 쌓았고, 이것이 가장 큰 학습 효 과로 이어졌다고 생각합니다.

올 한 해 학생들과 함께하며 겪은 특별히 기억에 남는 에피소드가 있다면 말씀해 주세요.

올해는 두 팀이 동일한 주제를 자발적으로 선택한 사례가 있어 처음에는 다소 우려가 있었습니다. 하지만 결과적으 로는 경쟁 구도가 형성되면서 각 팀이 서로 다른 접근 방 식과 기술적 차별화를 시도했고, 오히려 완성도와 창의 성이 모두 향상되는 긍정적인 결과로 이어졌습니다. 이를 통해 경쟁 역시 올바르게 설계된다면 훌륭한 교육 요소가 될 수 있다는 점을 다시 한번 느꼈습니다.

대전, 세종, 충청 지역 내 기업들이 현재 가장 필요로 하는 현장기술은 무엇이고 이를 학생들이 어떤 식으로 프로젝트에 적용했는지 사례가 궁금합니다.

대전·세종·충남 지역에는 모빌리티 및 소부장 분야에서 경 쟁력 있는 기업들이 다수 존재하며, 특히 현장 문제를 이해 하고 바로 적용 가능한 실무형 인재에 대한 수요가 높습니 다. 캡스톤에 참여한 학생들은 센서 기반 제어, 임베디드 시 스템, 기구 설계, 인공지능 알고리즘 등을 프로젝트에 적용 하며 이러한 요구에 부합하는 경험을 쌓았고, 실제로 기업 매칭을 통해 우수한 취업 사례도 이어지고 있습니다. 이러 한 산학 연계 노력은 앞으로도 지속할 계획입니다.

마지막으로 제자들에게 한 말씀 부탁드립니다.

이번 캡스톤 디자인을 통해 보여준 여러분의 열정과 끈기 는 매우 인상적이었습니다. 앞으로는 작품 제작에 그치지 않고, 발표와 전시, 그리고 스토리텔링까지 함께 고민한다 면 여러분의 결과물은 더 큰 가치를 가질 수 있을 것입니다. 실패를 두려워하지 말고, 문제를 끝까지 붙잡는 태도를 잃 지 않는다면 어디에서든 경쟁력 있는 엔지니어로 성장할 수 있을 것이라 믿습니다.

CHAPTER04

경진대회 행사 현장

2023 ~ 2025

DSC 공유대학 리빙랩&캡스톤디자인 경진대회 우수 사례집

발행일 2026년 1월 발행처 DSC공유대학 주소 (34134)대전광역시 유성구 대학로 99 충남대학교 대학본부 별관 508호 편집/디자인 (주)봄인터랙티브미디어

2023 ~ 2025

DSC 공유대학 리빙랩&캡스톤디자인 경진대회 우수 사례집