[Purdue] 퍼듀 대학교 2025 글로벌 AI 연수 (7) | 부제 : Interim Findings

Perdue University 2025 글로벌 연수 - 7

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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07/21 (Monday)

Aftereffects

글을 읽기가 너무 힘들었다

 

3일간의 여행이 끝나고 다시 출근의 시간이 돌아왔습니다. 쉴 틈 없는 여행 일정 때문인지, 다들 정신이 몽롱한 상태로 작업을 시작했습니다.

 

수요일의 중간발표가 가장 급한 시점이었기에, 그것을 준비하는데 힘을 썼습니다. 본인은 발표를 위한 추가적인 자료 조사를 수행했습니다. 벌들이 죽는 이유와, 우리가 만드는 제품의 타당성을 연결하기 위해 노력했습니다.

 

이후 아래와 같은 논리 구조를 만들어 보았습니다.

1. 꿀벌은 미국 농업에 필수적이다
2. 2024년 여름 이후 전체 상업 군체의 60% 이상이 폐사한다
3. Varroa destructor이 현재 전 세계 꿀벌 집단 감소 및 붕괴의 최대 원인으로 지목된다
4. 기존 화학적 방제법은 내성 문제로 효과가 줄고 있다
5. 외부 기상(온도/습도)이 Varroa destructor발생 및 방제에 직접적 영향을 준다
6. 일평균/최고 기온이 25.1~31.7°C, 최저기온 5.5°C 이상일 때 Varroa mite가 많이 떨어진다
7. 습도가 낮아질수록(moisture 47→22%) 낙하도 증가한다
8. 특히 외부(open space)에 노출된 벌통에서 이 효과가 두드러진다

 

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밖에 놓여진 우리의 디바이스

 

발표 준비 이외에도 한 가지 더 문제점이 있었습니다. 그것은 바로 조도센서의 측정값이 들쑥날쑥하다는 점이었습니다. 기기들이 같은 환경에서 서로 다른 값을 출력하는 것은 큰 문제였습니다.

 

이를 해결하기 위해 조도 센서의 저항과 관련하여 조사를 시작했습니다. 그 결과 기존 기기가 디지털 신호를 보내고 있다는 것을 알게 되었습니다.

 

우리가 원하는 것은 0과 1로 이루어진 디지털 신호가 아닌, 아날로그 신호의 조도 정보입니다. 따라서, ESP32는 조도 정보를 아날로그 신호로 받아야 합니다. 하지만 기존 기기는 조도 정보를 스스로 디지털 신호로 변환하여 전송하고 있었습니다.

따라서 Photoresistor가 아닌 아날로그 신호를 전송하는 Photocell을 사용하도록 계획을 변경했습니다.

 

이제 정말 완전히 데이터를 수집할 준비가 완료되었습니다. 우리는 KSW Sqaure 앞에 디바이스를 내다 두고 퇴근을 하였습니다.

 

 

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07/22 (Tuesday)

Disconnected

오늘 아침 문제가 생겼다

 

화요일 이른 아침, 보에게서 메시지가 도착했습니다. 어제 새벽 즈음 기기가 종료되었다는 것입니다. 아침에 출근하여 확인해 보니 배터리가 모두 소모되어 있었습니다. 어제 오후 5시부터 새벽 1시까지, 약 8시간 정도 작동 후 종료가 된 상황입니다.

 

사실 지속가능한 기기를 만들기 위해서는 태양광 패널 같은 시스템이 필수적입니다. 자체적으로 배터리 공급이 가능할 때 멀리 퍼져있을 수 있고, 그때 비로소 스마트 더스트로써 역할이 가능하기 때문입니다.

 

하지만 패널을 구매하는 것은 교수님과 다시 논의가 필요한 부분입니다. 우선은 더 큰 배터리를 연결하여 사용하며 상황을 지켜보는 것으로 결론을 내렸습니다.

 

 

 

가장 기억에 남았던 Algorithm Issue

 

 

다음으로는 중간 발표에서 이야기할 내용을 다시 정리했습니다. 기억에 남은 부분을 소개하는 시간이 있을 예정인데, Meshtastic을 꼭 언급하고 싶었습니다.

 

특히 인상 깊었던 점으로 Mesh Broadcast Algorithm에서 발생하는 문제점을 소개하고 싶습니다. 발표 시간 관계상 너무 길지 않게, 간결하게 전달하는 게 중요하다고 생각하여, 문장을 여러 번 뜯어고치고는 했습니다.

 

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총 평가에서 필요한 부분을 정리해주셨다

 

오후에는 모두가 발표 준비에 열중했습니다. 본인 또한 스크립트를 계속 읽어보고, 발표 자료를 살펴보며 시간을 보냈습니다. 그러던 중 교수님께서 몇 가지 조언을 주셨습니다.

 

사진에서 보이는 다섯가지의 요소는 필수적으로 발표에 포함되어야 하는 내용입니다. 그중에서 1번과 2번은 상당히 중요하다고 강조하셨습니다. 예를 들어서 '왜 이 프로젝트를 선택했는지?', '이 프로젝트가 세상에 어떤 의미가 있는지?', '이 프로젝트가 자신에게 어떤 의미가 있는지?'와 같이 프로젝트의 이유에 대한 질문을 상당히 강조하셨습니다.

 

또한 이 프로그램 수행 과정에 대해서 말씀하신 것도 기억에 남았습니다. 이 모든 작업과 발표는 평가가 아니라 학습에 의의가 있다는 것입니다.

교수님은 우리의 프로젝트의 결과에 대하여 평가를 내리지 않는다고 하셨습니다. 이 팀은 잘한 프로젝트, 이 팀은 못한 프로젝트 이렇게 나누지 않는다고 하셨습니다. 그보다는 프로젝트를 수행하며 어떤 것을 배웠고, 어떤 것을 느꼈느냐에 초점을 맞추어야 한다고 하셨습니다.

 

또, 모두가 발표에서 스피커가 되어야 한다는 점도 특이했습니다. 한국에서는 보통 제한을 두지 않거나 한 명의 발표자가 발표를 수행하는 형태가 대부분이었습니다. 하지만 미국에서는 모든 팀원이 발표에 참여하는 것이 기본(적어도 퍼듀에서는)이라는 말씀을 해 주셨습니다. 이는 우리에게 있어서도  좋은 점이었는데, 모두가 영어 실력을 연습할 수 있는 기회로 느껴졌기 때문입니다.

 

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07/23 (Wednesday)

Presentation

 

 

드디어 중간 발표의 날이 다가왔습니다. 전 날 밤 모두 모여 발표 준비를 마치고, 드디어 모두에게 선보이는 시간이 다가왔습니다. 우리가 주제를 선택한 이유, 발견한 문제와 솔루션 등을 차례로 이야기했습니다. 그리고 각자가 마주한 트러블 슈팅에 대해서 발표를 진행했습니다.

 

발표 결과는 생각보다 정말 좋았습니다. 교수님께서는 우리가 선택한 주제와 진행 방식에 대해 호평을 해 주셨습니다.

 

교수님들께서 앞으로의 진행에 대한 몇 가지 피드백을 주셨습니다.

1. 벌통 내부의 센서 삽입
우리 팀은 벌통 외부에 센서를 두는 것을 목적으로 프로젝트를 진행했습니다. 하지만 교수님께서는 벌통 내부의 데이터도 필요하지 않느냐고 이야기해 주셨습니다. 실제 양봉업자 분과 인터뷰를 했을 때에도, 벌통 내부의 습도가 응애와 같은 기생충에 크게 영향을 준다고 말해 주셨기 때문입니다.

2. 두 장소의 데이터 비교
최종 발표에서는 GPS 기능을 가지는 프로토타입을 선보일 계획이었습니다. 이에 교수님께서는 두 장소의 온도와 습도 데이터를 알 수 있다면 양봉업자들에게 큰 도움이 될 것이라고 말씀해 주셨습니다. 양봉틀을 놓을 최적의 장소를 선택할 때 유용하게 쓸 수 있기 때문입니다.

 

 

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푸쉬 알림 기능을 연동했다

 

오후에는 보와 이야기하면서 푸시 알림 기능을 테스트했습니다. 클라이언트가 빠르게 긴급 상황에 대처할 수 있도록 하기 위해 필요합니다.

 

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07/24 (Thursday)

편안한 하루

하루종일 애플리케이션 개발에 집중했다

 

목요일 하루는 아침부터 저녁까지 정말 조용했습니다. 제 자신도 그에 따라 애플리케이션 개발에만 집중할 수 있었습니다.

 

이번 앱 개발의 한 가지 특이한 점은, 디자이너가 없다는 것입니다. 이에 따라 UI/UX적인 고민을 직접 해야 했는데, 그래프를 어떻게 보여 줄지 정하는 것은 생각보다 쉽지 않았습니다.

 

최종적으로는 노드 간 데이터 비교에 중점을 맞추어 개선을 하였습니다. 기존의 최대, 평균, 최소 값은 선택적으로 바꾸었습니다. 그리고 노드를 색으로 구별하도록 변경했습니다.

 

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07/25 (Friday)

논문과 씨름

논문 작성을 본격적으로 시작했다

 

프로그램 종료까지 앞으로 약 2주 정도가 남았습니다. 따라서 더 늦지 않도록, 논문 작성을 본격적으로 시작했습니다. 논문에서 도입부에 해당하는 Intro와 Motivation가 가장 중요하다는 설명을 들었고, 우리 팀 또한 이에 집중하기로 결정했습니다. 본인은 논문을 주로 담당하는 역할은 아니었지만, 최대한 많은 기여를 하려고 노력했습니다.

 

우리 팀은 특히나 프로젝트의 목적에 대해서 고민이 많았습니다.

처음에는 스마트 더스트와 네트워킹에 주목적을 두고 프로젝트를 시작했습니다. 하지만 시간이 갈수록 양봉업자와 벌을 위한 시스템이 갖추어지기 시작했습니다. 내외부 환경을 측정하는 것은 원래의 의도였지만, 여기에 양봉업자를 위한 앱을 만든 것은 연구보다는 서비스 제작에 가까운 활동으로 보였기 때문입니다.

다시 말해, 스마트 더스트로 시작한 프로젝트이지만, 시간이 가며 그 의미가 많이 퇴색되었다는 것입니다.

 

 

논문 작성은 짧은 시간 안에 완성하기 어려워 보였습니다. 팀장님이 1 저자로서 많은 노력을 기울이려는 모습을 보였고, 저는 옆에서 도움이 될 수 있는 부분을 적극적으로 지원하기로 방향을 잡았습니다.

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애플리케이션 연동이 막바지에 다가갔다

 

그동안 저는 애플리케이션 작업을 지속적으로 진행했습니다. 최적화 작업과 센서 데이터 패치를 완료했으며, 앞으로는 긴급 노드를 지도에 표시하는 기능을 구현할 예정입니다.

특히, 다음 주에 기기에 GPS가 부착되면 이를 기반으로 지도를 구현하고, 모든 애플리케이션 관련 작업을 마무리할 계획입니다.

 

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최종 발표까지 약 2주 정도의 시간이 남았습니다.

 

2 달이라는 시간이 정말 짧게 느껴지는 여름입니다.

 

얼마 남지 않은 기간도 열심히 활동에 임해야겠습니다.