[Purdue] 퍼듀 대학교 2025 글로벌 AI 연수 (3) | 부제 : Carpe diem

Purdue University 2025 글로벌 연수 - 3

Purdue University

 

퍼듀 대학교는 미국 인디애나주에 위치한 공립 연구 중심 대학입니다. 공학과 항공 우주, 농업, 컴퓨터 과학 분야에서 우수한 평가를 받고 있는데요, 특히 NASA 우주비행사 닐 암스트롱을 포함해 많은 유명 동문을 배출한 것으로 잘 알려져 있습니다.

이러한 명문 대학교에서 매년 한국 학생들을 초청하여 K-SW Square에서 교육을 진행하고 있습니다. 이러한 좋은 기회를 경기대학교 소프트웨어 중심대학의 혜택으로 여름 방학 기간 동안 다녀올 수 있게 되었습니다. 이하 내용은 프로그램 진행 동안 일어난 경험이 기술되어 있습니다.

 
 

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06/30

한 발짝씩 나아가자

01

본격적으로 팀을 나누었다

 
두 번째 주의 첫 아침이 찾아왔습니다. 이제 본격적으로 프로젝트 진행에 불을 붙일 시간입니다. 모두들 주말 동안 늘어진 몸가지를 정리하고 K-SW Square에 모였습니다. 테이블을 세 개를 나누어 팀 별 회의를 시작했습니다.
 

어느 때나 그러하듯이, 서로의 의견을 하나로 모으는 것은 생각보다 많은 시간이 필요했습니다. 특히 단어의 모호함은 이전부터 항상 대화의 발목을 잡고는 했습니다.

이번에는 매쉬 네트워크와 스마트 더스트가 그러했습니다. 팀원들이 생각하는 단어에 대한 개념이 달라, 소통에 어려움이 있었습니다. 누군가는 스마트 더스트 사이의 통신을 매쉬 네트워크와 같은 것으로 여기기도, 또 다른 누군가는 스마트 더스트를 이용한 새로운 통신 방법을 생각하기도 했습니다.

다행히 크고 작은 우여곡절이 있었지만, 모두의 의견을 하나로 모으는 데에 성공했습니다.

 
우리 팀은 기존 아이디어에서 최종적으로 몇 가지 구체화를 할 수 있었습니다.
 
하나는 스마트 더스트 사이의 프로토콜을 정의했습니다. 우리가 사용할 방식은 Min-Two Uniform Targets Protocol입니다. 이는 스마트 더스트간 통신 시에, 여러 노드들을 고려하여 최고의 전파 진전을 선택하는 프로토콜입니다.
 
다른 하나는 스마트 더스트 활용 방식에 대한 내용이었습니다. 기존에는 벌들이 살고 있는 벌통 자체에 포커스를 맞추었습니다. 하지만 조사 결과 이는 스마트 더스트의 활용과 거리가 먼 문제라는 것을 알게 되었습니다. 따라서 여러 공간에 퍼뜨리는 스마트 더스트의 개념에 맞추어, 벌통이 아닌 벌들이 수분을 하는 농장 환경 전체에서 정보를 얻는 것으로 목표를 정했습니다.
 

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점심으로는 치폴레를 먹었다

 
그렇게 오전 시간이 지나고 점심으로 치폴레를 먹었습니다. 치폴레는 유명한 멕시칸 요리 체인점으로, 미국에서 큰 사랑을 받고 있습니다. 한국에서 비정상적으로 낮은 유명세가 신기할 정도입니다.
 
이전에 우버이츠를 통한 배달로도 미리 맛보았지만, 치폴레는 많은 사람들이 좋아하는 이유가 있다는 생각이 들었습니다.
 

이후에는 K-SW스퀘어로 돌아와 추가적인 회의를 진행했습니다. 특히 퍼듀 대학교 학생들 중 한 명인 'Bo'가 우리 팀에 합류하기로 결정했습니다. Bo는 우리 프로젝트 주제에 관심을 가지고 들어주었고, 몇 가지 생각을 공유하며 아이디어를 확장시켰습니다.

 
긴 시간 이어진 회의 탓인지, 익숙치 않은 영어를 계속해서 사용한 탓인지, 우리는 생각보다 빠르게 지친 모습을 보였습니다. 앞으로 적응을 해나가며 더 나은 체력을 가질 수 있으리라 희망합니다.

 

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07/01

꿀벌과 함께

우리 팀 멤버, 나는 Bee Suit를 착용했다

 
화요일 아침, 다시 교수님의 농장으로 향했습니다. 우리는 벌들을 위해 어떤 것을 할 수 있을까 고민했고, 벌들이 살고 있는 환경을 관찰하기 시작했습니다.
 
교수님께서 기본적으로 사람이 관리하는 벌통의 구조에 대해 설명을 해주셨습니다. 그리고 벌들의 생활과 문제가 되는 점들에 대해 대화했습니다. 특히나 벌들이 정체불명의 이유로 계속 죽어가고 있고, 이는 상당히 심각한 문제라고 상기시켜 주셨습니다.
 

꿀벌들을 자세히 관찰할 수 있었다

 
여러 대화가 오간 뒤, 마지막으로 실제 양봉 일을 관찰했습니다. 필자는 Bee Suit를 입고 벌들을 가까이서 볼 수 있었는데, 평소에 쉽게 접하기 힘든 흥미로운 경험이었습니다.
 
그곳에는 네 개의 벌집이 있었습니다. 가장 흥미로운 것은 이유를 모른 채 벌들이 죽은 벌집이었습니다. 그곳을 열어보니 벌들이 아닌 다른 벌레들이 가득했습니다. 특히 작은 딱정벌레들이 많았고 이를 위한 전용 함정까지 설치되어 있었습니다.
 
마지막으로 벌들의 생존에 가장 위협이 되는 것은 Mite(응애)와 딱정벌레라고 조언을 받을 수 있었습니다.
 
 

Jennifer의 강아지

 
오후에는 식사를 마치고 다시 K-SW스퀘어로 돌아왔습니다. 그리고 그곳에서 퍼듀 학생인 Jennifer의 강아지가 우리를 반겨주었습니다.
 

Bo가 우리의 대화를 정리해주었다

 
이후 우리는 프로젝트 진행에 대해 다시 이야기했습니다. 여러 대화를 주고받았고, 다음과 같은 결론을 내렸습니다.

벌들의 문제를 찾는 데에 너무 많은 시간을 사용하지 않는 게 좋겠다. 스마트 더스트를 활용한 데이터 수집에 집중하자. 

 
양봉장과 벌집의 데이터를 잘 수집할 수 있다면, 이는 양봉업자들에게 큰 도움이 될 것이라는 교수님의 조언을 받아들였습니다. 특히 기존 제품이 너무나 비싼 가격으로 형성되어, 양봉업자들은 쉽게 사용하지 못하고 있는 상황이었습니다.
 
따라서 우리는 스마트 더스트를 활용해 양봉장의 데이터를 저렴하게 수집하는 것에 집중하기로 결정했습니다.
 
이후에는 디바이스를 위한 몇가지 센서와 기기를 조사하면서 시간을 보냈습니다. 
 

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07/02

기기 점검과 시스템 아키텍처

 

아침에 본 멋진 올드카

 

다시 새로운 아침이 찾아왔습니다. 숙소에서 K-SW Square로 걸어서 이동하면 20분 정도 소요됩니다. 그동안 아름다운 캠퍼스와 미국 환경을 구경할 수 있었습니다. 

 

시스템 설계를 정리했다

이 날 오전, 모두 화이트보드 앞에 모여 대화를 시작했습니다. 기술명세서 작성을 위하여, 지금까지 나누었던 아이디어를 글과 그림으로 정리했습니다. LoRa를 사용한 노드와 마스터노드간 통신, 그리고 서버와 유저까지 이어지는 아키텍처를 구상했습니다. 거기에 각 디바이스에 필요한 기능들 또한 정리했습니다.

 

이전까지 말로만 이야기 했던 아이디어를 시각적으로 정리했을 때 좋은 점이 많았습니다. 우리는 이제 모두 한 방향을 바라볼 수 있게 되었고, 더 원활한 소통이 가능해졌습니다. 또한 이로써 교수님께 구체적인 피드백을 요청드릴 기반이 세워졌습니다.

 

이후에는 교수님과 함께 추가적인 IoT기기를 받기 위하여 이동했습니다. 여러 기기들이 있었지만, 특히 LoRa 통신의 핵심인 Heltec ESP32를 5개 정도 챙길 수 있었습니다.

 

캠퍼스 앞에 위치한 골동품 가게

 

 

그렇게 오전 회의를 마치고는 점심을 먹기 위하여 이동했습니다. 우리는 어느덧 익숙해졌는지, 교수님 없이도 편안하게 캠퍼스를 돌 수 있었습니다.

 

점심을 먹고난 뒤에는 주변 가게를 둘러보았습니다. 골동품 가게가 크게 눈에 띄었는데, 다양한 물품들로 가득했습니다. 한국으로 돌아가기 전에 다시 들러 몇 가지 사 오고자 생각했습니다.

 

 

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고장난 ESP32들

 

다시 K-SW Square로 돌아온 이후에는 오전에 가져온 기기들을 살펴보았습니다. 그리고 프로토타입을 어떻게 만들 수 있을지 조사에 착수했습니다.

 

그런데 한 가지 문제가 발생했습니다. 다섯 개의 ESP32 기기 중 세 개가 제대로 동작하지 않았습니다. 저는 여러 번 테스트를 거쳐 이 사실을 확인한 뒤 교수님께 보고드렸습니다. 교수님께서도 몇 가지 테스트를 해보셨지만, 결국 해당 기기들은 모두 폐기처분하게 되었습니다.

 

새로운 기기를 주문하기로 결론이 내려졌고, 우리는 우선 두 개의 기기를 먼저 사용하기로 결정했습니다.

 

교수님께서 아키텍처에 대한 설명을 해주셨다

 

이후에는 교수님과 모든 팀 멤버가 한 방에 모였습니다. 교수님께서는 LoRa와 LoRaWAN을 활용한 두 가지 아키텍처를 설명해주셨습니다.

 

하나는 오른쪽 그림의 LoRaWAN 표준 활용 방식입니다. LoRaWAN Gateway에 각 노드들이 직접적으로 신호를 보낼 수 있습니다. 그리고 받은 신호를 인터넷을 통하여 전송이 가능합니다.

두 번째는 왼쪽 그림의 Meshtastic 방식의 LoRa 활용입니다. 각 노드들이 Mesh-Network구조를 취하고 있으며, 서로 신호를 중계할 수 있습니다. 이 방식은 우리가 활용하려는 농장형 스마트 더스트 구조에도 잘 맞고, 구현하기도 쉽다는 말씀을 해주셨습니다.

추가적으로 한 가지 의문이었던 마스터 노드와 인터넷의 연결에 대한 조언도 해주셨습니다. 결론적으로는 LoRaWAN, Cellular, Wi-Fi 어느 것을 사용해도 상관이 없습니다. 우리가 보내는 데이터에 적절한 것을 선택하면 됩니다.

 

교수님의 설명이 끝난 뒤, 점점 구색이 갖추어지는 모습에 기분이 좋아지기도 했습니다. 어느새 프로젝트에 대한 애정이 점점 커져가는 느낌을 받기도 했습니다.

 

그렇게 얼마 지나지 않아, 어느새 다시 퇴근 시간이 다가왔습니다.

 

 

오랜만에 혼자만의 시간을 보냈다

 

어느새 미국에 온 지 일주일이 지났습니다. 지난 한 주 동안은 늘 누군가와 함께 시간을 보냈기에, 오늘 저녁만큼은 오랜만에 혼자만의 시간을 보내기로 했습니다.

 

오랜만에 단체 생활을 하며 조금씩 지쳐갈 무렵, 한 가지 생각이 들었습니다. 나는 주기적으로 개인적인 시간을 가져야 하는 사람이구나 싶었습니다. 사람들과 어울리는 것이 싫거나 힘든 것은 아니었습니다. 그동안 다양한 인간관계를 겪으며 성장해 왔고, 예전보다 훨씬 능숙해지고 있다는 느낌도 들었습니다.

 

하지만 그와는 별개로, 사람들 앞에서 나 자신을 유지하기 위해 사용하는 에너지는 상당히 크다는 것을 느꼈습니다. 그래서 때로는 혼자 밖으로 나와 시간을 보내는 것도 필요하다는 것을 알게 되었습니다.

 

07/03

What is Meshtastic?

Meshtastic에 대해 조사를 시작했다

 

목요일 아침에는 이전에 교수님께서 언급하신 Meshtastic을 조사하기 시작했습니다. Meshtastic은 Mesh + Fantastic의 합성어로, 오픈소스 장거리 무선 매쉬 메세징 시스템입니다.

 

조금 더 풀어서 설명하자면 아래와 같습니다.

1. Meshtastic은 LoRa 무선 칩을 활용하여, 인터넷이 없는 환경에서도 여러 기기가 서로 메시지를 주고받을 수 있도록 해주는 오픈소스 시스템입니다.
2. 여러 노드가 메시지를 중계해 주는 ‘메쉬’ 구조를 사용하므로, 아주 먼 거리까지도 메시지 전달이 가능합니다.
3. 따라서 산, 농장, 캠핑장 등 통신망이 없는 곳에서도 스마트폰이나 보드로 손쉽게 텍스트 메시지를 주고받을 수 있습니다.

즉, 넓은 농장의 많은 디바이스로 데이터를 모으고 전송하기에 매우 적합한 형태입니다. 우리는 조사를 마치고서야 교수님께서 언급하신 이유를 알게 되었습니다.

 

한 팀원이 디바이스 제작을 전담했다

 

오후에는 각자 자율적으로 프로젝트를 진행했습니다. 한 팀원은 IoT 경험이 풍부해, 작동 가능한 기기를 직접 제작하고 있었고, 퍼듀대 학생인 Bo는 라즈베리 파이로 서버를 구축하는 데 집중하고 있었습니다.

 

반면, 저를 포함한 나머지 두 팀원은 맡은 역할이 마땅치 않아 손이 비어 있는 상황이었습니다. 그래서 마지막 단계에서 만들기로 했던 애플리케이션을 지금부터 개발하는 게 좋지 않겠냐는 제안을 했고, 자연스럽게 그 방향으로 의견이 모였습니다.

 

그렇게 몇 가지 요구사항을 정리하며 오후 시간을 보냈습니다.

 

휴일 전에 모두 모여 밤 시간을 보냈다

 

7월 4일, 내일은 미국의 큰 공휴일입니다. 그래서 우리는 모두 모여 휴일 전날을 함께 즐기기로 했습니다. 그중에는 다른 프로그램에 참가한 한국 학생들도 있었습니다.

 

시간을 보내던 중, 우연히 함께 프로젝트를 하고 있는 퍼듀 학생 Jennifer와 그녀의 친구들을 만나게 되었고, 자연스럽게 카드게임을 하며 미국 학생들과 즐거운 시간을 보낼 수 있었습니다.

 

이 날 들었던, 한 가지 생각이 들었습니다. 아직도 제 영어 실력은 많이 부족하다는 점입니다. 특히 언어의 본질적인 목적이 타인과 생각을 나누고 가까워지는 것이라면, 그 부족함은 더욱 크게 다가왔습니다.

출국 전, 말하기 연습을 충분히 하고 어느 정도 자신감을 가지고 왔습니다. 실제로 교수님과의 대화나 1:1 상황에서는 그 노력이 효과를 발휘하기도 했습니다. 하지만 여러 미국 대학생들이 함께 어울려 대화할 때는 사정이 조금 달랐습니다.

그렇게 느낀 이유는 이렇습니다. 우선 공식적인 정보를 주고받는 대화보다, 농담을 주고받거나 감정을 솔직하게 표현하는 대화가 훨씬 더 어렵게 느껴졌습니다. 그런 대화는 연습해 본 적이 거의 없었기 때문에 더욱 낯설고 힘들었습니다.

게다가 ‘실수’에 대한 두려움도 더 크게 다가왔습니다. 또래들과 어울리는 자리, 특히 즐거운 술자리에서 말을 잘 못하는 모습을 보이고 싶지 않다는 감정은, 말하기 실력 향상을 막는 큰 장애물처럼 느껴졌습니다.

그렇게 오늘은 제 부족함을 다시금 느낀 하루였습니다. 다음에 기회가 온다면, 어떤 말이라도 주저하지 않고 용기 내어 던져보겠다고 다짐했습니다.

 

 

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한국에 있을 때와는 달리, 이곳에서는 좀 더 즉흥적이고 편안한 기분이 듭니다. 첫날 교수님께서 말씀하신 것처럼, 지금까지의 모든 스트레스는 잠시 내려놓고 이 순간에 집중하며 남은 시간을 마음껏 즐겨야겠습니다.

 

내일은 미국의 독립기념일로, 전국 곳곳에서 불꽃놀이와 퍼레이드 등 다양한 행사가 펼쳐지는 특별한 날입니다. 금요일부터 일요일까지 이어지는 긴 연휴 동안 충분히 쉬고 재충전하여, 다음 주를 더욱 활기차게 시작할 수 있도록 하겠습니다.