융합인재교육을 위한 전자기기 회로와 코딩 키트 "STEM Box"

• 납땜 뿐만 아니라 코딩으로 만드는 6가지 소형 전자기기 부품 키트
• 자율주행차, 음성인식 스피커, DJ박스, 게임콘솔, 무선통신기기, 스마트워치
• 스스로 전자회로와 코딩을 통해 미래 기술의 진정한 선행 학습

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'스페이스X'는 2020년 5월 30일 첫 민간 유인 우주선 시대를 열었습니다. 비슷한 시기의 한국항공우주연구원에서는 폭언, 폭행 논란과 인사난맥으로 구설수에 오르고, 6월말에는 나로호 핵심부품을 고철상에 팔았다가 다시 회수하는 어처구니 없는 일도 있었다고 합니다. 테슬라와 스페이스X의 창업자로 알려진 엘론 머스크(Elon Musk)는 어린 시절 부터 로켓에 대한 꿈이 있었다고 합니다. 

우리나라의 과학기술 업계에 있는 아재들의 어린 시절은 어땠을까요? 지금은 주상복합이 되어가고 있는 세운상가라는 곳에서 로켓을 만들 수 있을 정도의 다양한 전자회로 부품을 많이 팔았다고 합니다. '라디오' 키트를 만들기도 하고, 심지어 라디오를 만드는 조립경진대회에 참가하기도 했던 사람도 있었을 것 입니다. 애플이나 IBM 컴퓨터가 나오면서 프로그래머의 꿈을 꾸기도 했을 것 입니다. 

과학기술이 강조 되던 시기 처럼, 직접 손으로 다양한 전자기기를 만들어 볼 수 있는 키트가 있어 소개를 드립니다. 라디오 조립은 저항읽기와 납땜 기술만 있으면 가능하지만, 앞으로 미래는 회로 뿐만 아니라 작동을 위한 코딩 방법도 알아야 하는 시대가 되었습니다. 스템박스(STEM Box)는 교과서로 배우는 코딩 보다 조금 더 현실이고, 미래지향적인 예제가 포함된 키트 입니다. 

 

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STEM Box의 6가지 전자기기 키트

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1년만 지나면 새로운 스마트폰이 출시 됩니다. 기술은 계속 업그레이드 되지만, 사용하는 방법은 동일한가요? 하드웨어와 소프트웨어가 융합된 새로운 세상은 먼 곳에 있지 않습니다. 테슬라 처럼 미래의 자동차는 컴퓨터와 스마트폰과 같이 소프트웨어 업데이트가 필요할 것입니다.

하드웨어와 소프트웨어를 함께 이해할 수 있는 스템박스(STEM Box)는 여섯개의 프로젝트로 구성되어 있습니다. 실제로 자율주행차, 음성인식 스피커, DJ박스, 게임콘솔, 무선통신기기, 스마트워치를 만들면서 어린이와 성인 모두 새로운 기술을 쉽게 이해할 수 있습니다. 

모든 프로젝트가 한꺼번에 개발되고, 만들어지는 것이 아닙니다. #1부터 #6까지 3개월 마다 새로운 프로젝트가 순서대로 진행 됩니다. 대신 프로젝트를 수행하며 재미있게 새로운 기술을 하나씩 이해할 수 있습니다. 

간단히 말하면, 스템박스(STEM Box)는 전자기기, 장난감, 교육의 조합입니다. 

예전에는 더 좋은 성능을 위해 전자기기를 땜질하고, 수정하여, 업그레이드 하였습니다. 최근에 출시되는 대부분의 전자기기는 대부분 모듈화 되어 부품만 갈아 끼우면 되기도 합니다. 스템박스(STEM Box)는 조금은 옛날 처럼 업그레이드를 위해 다시 납땜을 해야 할 필요도 있습니다. 

모두가 기술의 중요성은 알고 있지만, 전세계 인구의 1% 미만의 사람들만 새로운 기술을 만드는 방법을 알고 있습니다. 누구나 스마트폰에 대한 아이디어를 가지고 있고, 테슬라 같은 전기자동차를 발명하고 싶었지만, 하드웨어와 소프트웨어를 융합하여 기술의 작동방식을 구현하는 것은 쉽지 않습니다. 

앞으로의 시대는 더욱 경쟁이 심해질 것이라 예상됩니다. 누구나 좋은 제품을 만드는 소비자는 될 수 있지만, 좋은 제품을 만드는 창조자는 1% 미만일 수 있습니다. 

스템박스(STEM Box)의 여섯가지 프로젝트는 당신의 아이디어를 제품화하는 방법을 알려 줍니다. 프로젝트가 생성되는 순서는 다음과 같습니다. 
STEM Box #1 Spencer 
STEM Box #2 Jay-D 
STEM Box #3 Wheelson
STEM Box #4 ByteBoi
STEM Box #5 Chatter
STEM Box #6 Clockstar

STEM Box #1 : Spencer 나만의 음성인식 스피커 만들기 및 코딩
스펜서(Spencer)는 말하고, 켜고, 인터넷에 연결하고, 간단한 음성명령을 실행하는 음성인식 장치 입니다. 

128개의 RGB LED픽셀로 구성되어 있어, 아이콘, 애니메이션 및 글자를 표시할 수 있습니다. 특정 문장이나 단어를 말할 때 트리거 되는 새로운 기능을 코딩할 수 있습니다.

조립하자마자 스펜서는 다음과 같은 기능이 가능합니다.
· 뉴스 읽기, 일기예보, 말하는 것 기억하기, 알람 및 알림설정, 일정관리 등

코딩을 통해 더 많은 것이 가능합니다. 누군가 트위터로 재미있는 것을 보냈다면, 스펜서의 디스플레이에 바나나 아이콘을 띄울 수 있습니다. 행복한 아이콘, 슬픈 아이콘 등 다양한 음성명령에 반응하게 만들 수 있습니다. 

STEM Box #2 : Jay-D 나만의 DJ 믹스 테이블
Jay-D는 컴퓨터 및 전자 음원을 제작할 수 있는 장치 입니다. 

Jay-D DJ 미니 믹스 테이블에는 다양한 기능이 있습니다. 전문가가 된다면 내가 원하는 효과를 자유자재로 추가할 수 있습니다.  
· 두 개의 동시 재생 슬롯
· BPM 제어
· 다른 사운드 이퀄라이저 및 효과 (저역통과필터 및 에코 효과를 구현가능)
· 노래 라이브러리를 작성하고, 대기열에 노래를 넣을 수 있는 디스플레이
· 디제잉을 위한 Class-D 앰프와 2개의 3W 스피커
· 블링블링한 20개의 RGB LED 가 탑재

Jay-D DJ 미니 믹스 테이블의 새로운 앱과 기능을 코딩으로 추가할 수 있습니다. Wi-Fi 및 Bluetooth 인터페이스도 사용할 수 있습니다. 

STEM Box #3 : Wheelson 나만의 AI 자율 주행 자동차
자율주행자동차는 미래의 핵심중에 하나 입니다. 바퀴 달린 로봇 자동차에 마이크로 컴퓨터가 포함되어 있으며, 테슬라(Tesla) 자동차처럼 작은 도로를 자율적으로 탐색하여 자율주행 할 수 있습니다. 

블루투스와 Wifi가 내장되어 있어 스마트폰에 연결하여 사용할 수 있습니다. 다른 필터와 컴퓨터 비전 알고리즘을 통해 로봇자동차가 주변을 해석하는 방식을 이해할 수 있도록 작은 디스플레이 장치도 포함되었습니다.

휠손(Wheelson)에는 두개의 모터와 리튬-폴리머 배터리가 포함되어 있습니다. 

휠손(Wheelson)을 코딩하여 다양한 기능을 추가할 수 있습니다. 
· 카메라를 사용하여 자율적으로 운전하는 Code 개발
· 바닥의 QR 코드를 인식하여 내장 RGB를 제어
· 사진을 찍어 SD 카드, 휴대폰 또는 인터넷에 저장
· 인터넷에 연결하여 음성인식 스피커 Spencer 및 다른 IoT 장치와 연결하여 사용 가능

STEM Box #4 : ByteBoi 나만의 복고풍 게임 콘솔
바이트보이(ByteBoi)는 8비트 교육용 게임 장치 메이커부이노(MAKERbuino)를 재구성하였습니다. 오픈소스 레트로 게임 콘솔로 직접 조립하고 코딩할 수 있습니다.  

예제와 튜터리얼을 통해 직접 레트로 게임을 만들어 보고, 코딩을 할 수 있습니다. 

 

바이트보이(ByteBoi)는 보유하고 있는 게임과 직접 게임제작이 가능합니다. 
· ByteBoi에서 사전 제작 된 게임 포함
· 나만의 비디오 게임을 만들기 가능
· ByteBoi를 인터넷에 연결 가능
· 게임 제작자 커뮤니티와 창작물 공유

STEM Box #5 : Chatter 자신 만의 암호화 된 무선 커뮤니케이터
채터(Chatter)는 무료 개인 보안 문자전송 무선통신 장치입니다. 스마트폰 처럼 SIM카드나 이동통신사 연결이 필요하지는 않습니다. 

워키토키의 음성 통화 보다 문자나 GIF같은 움짤, 이모티콘 전송이 더욱 많기 때문에 문자위주로 통신할 수 있습니다. 기능상 음성통화에 필요한 하드웨어는 포함되어 있지 않습니다. 

네트워크 기술은 저전력 광역 네트워크 기술인 LoRa(Long Range)를 사용하며, 공개적으로 사용가능한 주파수를 세팅할 수 있습니다. 스마트폰을 대체하는 용도는 아니며, 거리는 1~7km 통신이 가능합니다. 

채터(Chatter)는 커스텀 이모티콘과 단순한 게임 등을 코딩할 수 있습니다. 통신을 할 수 있도록 2대가 제공됩니다. 

STEM Box #6 : Clockstar 나만의 스마트 워치
클락스터(Clockstar) 스마트워치나 웨어러블 기기를 만들고 코딩이 가능합니다. 듀얼코어 ESP32 CPU가 장착되어 있으며, Bluetooth 및 Wi-Fi가 내장되어 있습니다.

모바일 앱을 사용하여 스마트폰에 연결되며, 디스플레이를 128x128 TFT 컬러 디스플레이에 기능을 미러링 할 수 있습니다.

클락스타(Clockstar) 스마트워치는 기계 학습을 통하여, 특정 동작에 트리거 반응을 통해 다양한 움직임을 인식하고 기억 합니다. 손의 움직임을 통해 스마트폰의 휴대 전화의 음악 앱을 재생 / 일시 중지하도록  클락스타를 학습시킬 수 있습니다.   

스템박스 (STEM Box)는 전자 제품, 코딩 및 기술에 관심이있는 어린이 (11세 이상) 및 부모와 성인에게 적합합니다. 전문적인 제품으로 사용하기 위한 것 보다는 시제품(Prototype) 제품이라고 봐야 하며, 제품이나 기술을 위한 데모 혹은 교육 키트로 적합합니다. 

STEM (과학, 기술, 공학, 수학) 교육은 자녀들 뿐만 아니라 모든 사람의 미래에 중요합니다. 대부분의 STEM 교육을 위한 교재는 실생활에 반영이 전혀 되지 않는 것일 수 있습니다. 예전에 라디오 키트 처럼 실생활에 사용할 수 있는 미래의 기술을 스템박스(STEM Box)를 담았습니다. 

스템박스(STEM Box)의 사용자들이 전자기기와 코딩을 배울 수 있는 학습 플랫폼은 다음과 같습니다. 스스로 만든 창작물과 지식을 공유할 수 있는 커뮤니티도 함께 포함되어 있습니다. 

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STEM Box의 순차적인 배송과 도구상자

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스템박스(STEM Box)는 오픈소스 기술을 통해 만들어진 키트 입니다. 전자기기의 회로도와 소프트웨어 모두 오픈소스이며, 사용자가 변경도 가능합니다. 

6가지의 스템박스(STEM Box)에는 전자회로와 교육용 자료 및 온라인 가이드가 포함되어 있습니다. 

스템박스(STEM Box)는 낱개로 1개 구매할 수 있으며, 여러개의 키트도 구매 가능합니다. 단, 개발 기간이 제품별로 차이가 있어 순서대로 제공이 됩니다. 

출시는 #1 ~ #6 순서로 진행되며 일정은 다음과 같습니다. 

STEM Box #1 Spencer 2020년 11월
STEM Box #2 Jay-D 2021년 2월 출시 
STEM Box #3 Wheelson 2021년 5월 출시
STEM Box #4 ByteBoi 2021년 8월 출시
STEM Box #5 Chatter 2021년 11월 출시
STEM Box #6 Clockstar 2022년 2월 출시

추가로 스템박스(STEM Box)를 조립할 때 사용할 수 있는 도구상자도 함께 제공됩니다. 

도구 상자의 구성품은 다음과 같습니다. 

1) USB 납땜 인두 (경량 및 휴대용)
2) 납 흡입기 
3) 십자 드라이버
4) 납땜 인두에 전원을 공급하는 2A USB 파워 브릭
5) 롱노우즈 플라이어
6) 마이크로 컷팅 플라이어
7) 인두기스탠드
8) 실납
9) 인두기 USB 케이블

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STEM Box 크라우드 펀딩 참여 방법

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킥스타터 (Kickstarter) STEM Box 크라우드 펀딩 일정
· 2020년 8월 18일 까지 진행
· 배송 2020년 11월 부터 순차적으로 배송

STEM Box 주요 가격 
· STEM Box #1 : $79 (한국배송료+$19) / 총 $98 (약 11만8천원)
· STEM Box #1~#2 : $164 (한국배송료+$17*2) / 총 $198 (약 23만8천원) 
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· STEM Box #1~#7 : $479 (한국배송료+$12.7*7) / 총 $568 (약 68만3천원)

킥스타터 STEM Box 링크 : https://bit.ly/3iW0IMt

CircuitMess STEM Box

※ 킥스타터 크라우드 펀딩이 처음이시면, 가이드를 참조하시기 바랍니다. (구매 가이드 링크)

출시 될 때마다 매번 각각 배송되기 때문에 배송료가 상대적으로 비싸보일 수 있습니다. 배송료는 추후 청구되며 배송요금표는 다음과 같습니다. 한국 배송료는 Rest of the World 입니다. 

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♥ 본 리뷰는 제조사의 의뢰 없이 개인적으로 발굴하여 작성된 글 입니다.