제 1회 Green Ulsan 에너지 페스티벌 솔라보트 경주대회 일지

 8월

 교원대에서 STEAM 심화연수를 받고 있는데 UNIST에서 솔라보트대회 관련 메일이 왔다. 한번 해볼까해서 우리 반 아이 몇 명에게 의사를 물어보니 한다고 해서 그냥 편한 마음에 출전을 했다. 그런데 이건 뭐... 태양전지와 방향 조정기만 달랑주고 나머지는 알아서 만들어야 했다. 20만원 지원 인줄 알았는데 20만원 상당의 물품 제공이었다. 4차에 걸친 교육이라는데 1, 2차 교육에 가보니 멘토의 지원아래 배운다기 보다는 부모들과 같이(?) 만들어 주는 것이다.

 그래도... 일단 시작했으니 해야겠지.(사실 나는 포기하자고 했는데 애들이 그래도 해보자고 그랬다.) 만드는데 모터를 구하는 것이 가장 힘들었다. 모터와 구동계만 완료가 되면 되는데 참 힘들었다. 관건은 모터였다.

 

 9월 13일

 아이들이랑 조향타와 프로펠러를 제작했다. 문구용 모터, 태양광모터, 과학상자 모터 등 다양한 모터들을 실험했다. 모터와 프로펠러를 연결하는 것도 과제다. 제작 동영상 대로 볼펜심을 꽂으니까 너무 약하게 돌아간다. 알려준 포멕스 재질로 프로펠러를 만들었다.

 9월 18일

 결국 7만원대의 RC보트를 사서 부품들을 활용하기로 했다. 그대로 쓰면 부끄러우니까. 

 9월 20일 

 스톰보트의 모터와 샤프트, 프로펠러를 장착하여 반천 보트 1호를 만들었다.

문제는 스타팅 볼트가 태양전지의 최대출력이 나와야 해서 약간만 흐리면 멈춘다는 것과 중간에 모터의 무게가 많이 나가서 중간이 내려 앉는다는 것이다.

 연습장에서 약간 흐린 날씨에도 결국 가라앉고 모터는 작동하지 않았다. 우리는 낙담했다. 그날 연습을 온 두 팀은 디자인도 멋지고 성능도 좋았는데 둘 다 옥동 로보로보에 다니는 아이들과 엄마들이었다. 한 엄마가 그래도 스스로 만든 것치곤 잘 만들었다며 칭찬을 했다. 하지만 빈말로 느껴졌다. 

 실패한 반천보트. 너무 잘 만들어진 다른 보트를 보고 포기할까보다는 오히려 그래. 어디한번 해보자하는 마음으로 그날 밤 교실에서 다시 만들었다. 반천보트 2호. 모터는 태양광 모터(저전력 3v짜리), 바디는 택배로 온 스티로폼을 재활용했다. 조향타를 고정하는데는 쓰레기통에 있던 문구용 자를 활용했다. 애들이랑 9시 넘어서 집에 갔다.

 9월 21일 

 반천보트 2호 처녀운행. 다음날 태양광 회로 배선이 잘못되어 안 돌아가다가 오전에 고치고 점심시간에 다시 실험. 이제는 흐린 날씨에도 잘 돌아가는 보트로 만들었다.

 

 9월 22일 

 3차 태양광 보트 예선. 우리 보트는 약 10초 정도로 그나마 잘 나아간 축에 속했다. 4차 대회에도 한 60팀이 올라나? 우리 보트는 트윈모터로 할 것인지, 다른 모터를 알아볼 것인지 논의하다가 마쳤다. 다음에는 반천보트 3호가 나올 것 같다.

 10월 7일 

 솔라보트대회 1차 예선. 무난히 통과했다.

 

 10월 9일 

 반천보트 3호 만들기. 마지막 예선을 위해 다시 보트 수정. 모터 두 개 장착. 빛 약하면 안돌아감. 아, 미치겠다. 미니솔라에서 추가로 모터 구매 하고 모터플러스에서 기어드 모터를 구매해서 이리저리 달아보고 태양전지는 직렬로도 연결해보고 두 개 직렬 연결 후 병렬연결, 그 반대, 모두 병렬연결, 3개 병렬연결 후 한 개 직렬연결, 3개 직렬연결 후 병렬연결... 아무리 해도 마음에 들지 않는다. 모터 두개 단 것이 왜 모터 한 개보다 못하단 말인가? 

10월 12일

 반천보트 4호.

스티로폼으로 만들다보니 모터와 드라이브 샤프트가 잘 맞지 않고 대각선으로 꽂아 힘 전달이 약하다 생각했다. 그래서 다 뜯어내고 기성제품의 본체를 가져다가 장착.몇 번을 손봤는지 모르겠다. 커넥팅 블럭연결하니 연결이 끊기는 경우도 있고해서 점심때 왔다가 병렬 연결했다가 학교와서 납땜. 병직렬로 연결해서가장 좋은 성능을 찾았다. 더이상 바꾸기 싫다.

10월 20일 

 그린울산에너지페스티벌 솔라보트 경주대회 당일.

 솔라보트 초등부는 예선, 준결승, 결승으로 이루졌다. 우리는 한 3~4등 예상을 했는데 의외로 모든 부분에서 1등으로 들어왔다. 하늘의 도움으로 대회에서 초등부 1등을 했다.

 우리보다 빨랐던 보트들은 반환점까지 레인을 구분하기위해 설치해둔 줄에 걸려 떨어졌고, 결승에서는 태양이 구름에 가려 제 성능을 발휘하지 못했다. 우리가 만든 보트가 여러 조건 속에서 안정적으로 작동하게 설계한 점. 조정을 맡은 효민이가 많이 연습을 해서 반환점을 돌아오는 길에 방향감각을 잃을 수도 있었지만 극복한 점이 우리 팀이 우승을 한 이유라고 생각한다.

2차 예선 동영상

 

준결승 3조 동영상

결승전 동영상

우승 이후

 우승을 한 이후 대회를 주최한 주최측에 의견을 보냈다. 대회 당일 규정을 미리 공지 했겠지만 규정에 대해서 인쇄물을 나눠주고 규정에 명시되지 않은 것은 심사위원이나 주최측에서 결정하도록 공지할 것. 4차에 걸친 교육에서 재료를 집에 가져가서 고치니 학생들이 만든다기 보다는 부모들이 만들게 되므로 지정된 장소에서 지정된 시간에 학생들이 만들도록 할 것. 모터의 변수가 너무 크니 모터를 제공해줄 것 등에 관한 의견을 주었다. 

 이 대회를 하면서 아이들과 함께 직렬과 병렬에 따라 전압과 전하량이 달라지는 것과 모터의 토크 등 다양한 내용을 직접 만들어 가면서 배울 수 있었다. 조금만 더 다듬어 진다면 이 대회에 참가하는 대부분의 학생들이 이런 내용을 몸으로 직접 배울 수 있을 것이다.