▲ 가람슬기 팀원들. 왼쪽부터 이석준, 임재원, 원치원, 임광혁

2014년 1월 25일, 경기북과학고등학교는 로봇동아리 NEXT의 가람슬기, 노답 두 팀이 '코리아로봇 챔피언십 2014'의 FTC(First Tech Challenge) 부문에 출전하였다. 지난 해 봉사활동을 통해 본 축제 및 대회의 의미와 열기를 체험한 NEXT 선배들에 이어, 대회에 직접 출전함으로써 미래 로봇공학자로서의 영감을 나누는 소중한 경험을 할 수 있었다.

2014년 FTC의 주제는 '블록 파티'(Block Party)였다. 다수의 블록들을 이동시키기 위한 로봇 연구와 그 결과를 퍼포먼스를 통해 겨루는 방식이다. 심사는 4분야로 나누어지는데, 모든 팀이 서로의 퍼포먼스를 겨루어보는 예선(Qualifying Match), 이 결과를 토대로 토너먼트를 치루는 본선(Championship Match), 연구과정과 그 결과를 심사받는 공학 노트북(Engineering Notebook) 심사, 그리고 로봇 하드웨어 및 소프트웨어 우수성을 평가받는 기술 디자인(Technical Design) 심사가 그것이다.

'블록 파티'를 위한 경기장은 정사각형 모양이며 경기장 중앙에 언덕이 있다. 언덕 좌우에는 시소와 시소 위에 블록을 넣도록 부착된 상자가 있다. 언덕 위에는 매달릴 수 있는 철봉과 함께 경기장 양 끝에 블록들이 50개씩 있다. 다른 경기장 양 끝에 깃발이 있다. 3분 안에 여러 가지 미션들을 해결해야 하는데, 성공 시에는 그에 해당하는 점수를 얻게 된다. 처음 30초는 자동주행 시간으로 로봇이 스스로 주행하여 적외선 비콘(IR Beacon)을 찾아 블록을 그 상자에 넣고(40점), 언덕에 올라가야(20점) 한다. 남은 2분 30초는 수동주행 시간으로 2분간은 시소에 매달린 상자에 블록을 퍼서 넣는(넣는 위치에 따라 개당 1, 2, 3점) 미션을 수행하고, 마지막 30초간은 로봇이 깃발을 올리거나(높이에 따라 15점, 35점) 철봉에 매달리는 미션(50점)을 수행하여 점수를 얻는다. 대회 준비기간 동안 로봇을 연구하고 설계하는 과정도 중요한 평가대상인데, 우리 팀 로봇의 장점과 다양한 공학적 아이디어, 개발 과정 등을 엔지니어링 노트북에 기록하여 제출한다.

우리 팀이 가람슬기라는 이름으로 이 대회를 준비하기 시작한 것은 12월 30일쯤부터이다. 분명 대회 준비를 위해 충분한 시간은 아니었다. 더군다나 5~10명이 한 팀을 이루는 다른 출전팀과는 달리 가람슬기의 팀원은 4명 뿐이었다. 그렇기에 더욱 팀원이 뭉쳐 대회를 준비하게 되었다. 그러나 팀원이 단합하는 것과 대회를 잘 준비하는 것은 약간 다른 문제였다. 그 이유는 FTC 대회에서 사용하는 테트릭스(TETRIX)를 처음 사용하는 것이기 때문이었다. NXT와 레고 브릭에만 익숙했던 우리들에게는 마치 맨땅에 헤딩하는 도전정신이 절실하였다. 인터넷 검색과 독학을 통해 이번 대회를 준비하게 되었으며, 새로운 부품들에 익숙하지 않던 우리는 매일같이 여러 가지 문제에 마주칠 수밖에 없었다. 그러나 이 같은 과정에서 해결한 문제들과 이 과정에서 쌓은 지식, 경험들은 우리를 더욱 성장하게 하였다.

▲ 최종완성된 가람슬기팀의 로봇

새로운 문제점들은 피할 수도, 책임을 떠넘길 틈도 없었다. 서로 머리를 맞대고 고민하며 해결책을 찾아내는 것이 최선의 방법이었다. 본 대회의 성패를 가늠하는 블록의 이동을 위한 구조 설계 과정이 대표적인 예이다. 우리 팀은 블록을 옮기기 위해 블록을 정렬하여 넣는 구조, 삽으로 블록을 실어 넣는 구조, 모터를 사용하여 블록을 흡입하는 구조, 양면테이프를 이용하여 블록을 붙이는 방식 등 여러 가지 설계를 고안하였다. 이 가운데 삽 구조와 접착형 양면테이프 구조 사이에서의 고민, 그리고 어떠한 모양과 재질의 삽 구조를 설계할 것인가에 대한 고민을 통해 만족할 만할 모델에 도달 할 수 있었다. 이 과정에서 우리 팀은 DC 모터를 2번이나 태웠고, 배터리 팩의 퓨즈는 네 번이나 끊기는 일이 발생했다. 그러나 그 원인을 찾고 해결하기 위해 많은 노력을 했으며 그때마다 우리의 로봇도 더욱 발전할 수 있었다.

예선에서 종합 1위를 차지한 우리 팀은 토너먼트로 진행되는 본선에서 상위 그룹(1~4위)에 속하게 되었고, 1위의 특권으로 가장 먼저 하위 그룹(5~8위) 중에서 동맹(alliance)을 스카우트할 수 있는 기회를 얻었다. 스카우트 전에 어느 팀을 선택해야 우승을 할 수 있을지 예선 경기의 퍼포먼스를 기록한 스카우팅 분석지를 분석해 보았다. 그러나 우승보다 같은 학교에서 출전한 친구들(노답팀)을 외면할 수 없었다. 노답팀은 예선 경기때 10팀 중 8위를 기록했기 때문에, 만약 그 팀과 동맹을 맺을 경우 토너먼트 대회 때 상대적으로 불리할 수밖에 없었지만, 우리는 망설이지 않았다. 분명 우승도 중요하지만, 지난 3주간 함께 로봇을 만들고 동고동락한 친구들과 함께 하고 싶었기 때문이다. 그리고 우리는 토너먼트에서 3위에 머물고 말았다.

FTC 대회에 참가하면서 얻은 가장 큰 교훈은 퍼포먼스만 뛰어나다고 해서 좋은 로봇이 아니라는 것이다. 실제로 우리 팀은 예선 1위, 본선 3위에 그쳤지만, 종합 우승에 해당하는 인스파이어 어워드(Inspire Award)를 수상하였다. 로봇의 경기력과 디자인, 그리고 엔지니어링 노트북, 경기 중의 집중력, 팀워크 등의 종합적인 심사 결과였다. 인스파이어 어워드를 수상하면서 인사파이어라는 단어가 가진 ‘영감을 주다’라는 의미를 생각해보았다.

우리 팀은 FTC를 준비하면서 짧은 시간동안 서로 단합하여 다양하고 창의적인 아이디어를 로봇의 하드웨어와 소프트웨어에 적용시켰다. 또한, 이러한 아이디어들을 상세히 엔지니어링 노트북에 기록하였다. 또한 포기하고 싶은 수많은 순간에도 끝까지 좌절하지 않았으며, 먼저 가는 길보다 함께 가는 길을 선택하였다. 이런 모습들이 많은 사람들에게 영감을 준 것 같다. 그러나 더욱 큰 영감을 얻은 것은 바로 우리, 가람슬기였다. 참가팀들이 설계한 로봇들을 관찰하고 직접 경기에 참여하면서, 그들이 들인 노력과 시간에 감탄하였다. 그들의 로봇들은 더욱 튼튼하고 구조가 체계적이었는데 이는 로봇이 보여주는 퍼포먼스의 지구력에서 차이를 만들어냈다. 특히 매우 까다로운 자율 주행 모드를 성공한 많은 팀들을 보며 깊이 반성하기도 하였다.

우리가 받은 인스파이어 어워드는 어쩌면 가장 많은 영감을 준 팀이면서 동시에 가장 많은 영감을 받은 팀에게 수여하는 상이 아닌가 싶다. 단순히 1위를 해서 우승한 것보다 더 값진 경험을 했다고 생각하는 가장 큰 이유가 여기에 있다. FTC는 미래의 로봇공학자를 꿈꾸는 우리에게 새로운 철학과 동기를 부여해 준 소중한 축제였다고 생각한다.▒ 이석준ㆍ임재원ㆍ원치원ㆍ임광혁 (경기북과학고 NEXT동아리 가람슬기팀)