[대외활동 -1] 인도네시아 국제 융합 프로젝트 '창의충전소'

4학년 마지막 학기를 앞두고 대외활동을 한번도 해본 적이 없어 새로운 경험을 원하던 중, 해외에서 대외활동을 할 수 있다는  '창의충전소' 공고를 보고 바로 지원을 하기로 결심했다

 

CREATIVITY STATION

한국, 인도네시아, 모로코의 다양한 전공을 가진 대학생들이 직접 디지털 트렌스포메이션 문제를 정의하고 ABCD (AI, Block chain, Cloud, Data) 기술역량을 활용하여 문제를 해결하는 국제 융합 프로젝트

 

 

지원서와 면접을 통해 최종선발이 되었다!! 생각지도 못한거라 더 기뻤고 10일 정도의 기간 동안 해외에서 활동하는 것이 처음이라 실감이 안나고 설렜다😆

 

인도네시아 '반둥'에서 11일 동안의 기록

약 7시간의 비행 끝에 인도네시아 자카르타에 도착하고 버스로 2시간 정도 이동하여 최종 목적지인 반둥의 Telkom 대학교에 도착했다! 대학교 안의 호텔에서 숙박하며 대부분의 시간을 Telkom대학교 안에서 프로젝트를 진행한다.

 

🗓️ 1 DAY | Team Building

- 정해진 팀원들과 팀 이름, 리더, 슬로건, 각자 담당할 역할, 규칙 등을 정함. 서로의 전공 및 관심사에 대해서 공유하는 시간을 가지면서 팀의 협력과 커뮤니케이션을 강화함
- 다른 팀과의 게임을 통해 팀원들 간의 소속감을 증진시키고 공동체 의식을 강화함

팀 이름은 IE,  슬로건은 Smart work, Make the team work 나는 Mapper의 역할을 맡았다

 

🗓️ 2 DAY |  Define Issue & Making Idea

- 인도네시아 양식업에 종사하는 주민들과의 인터뷰를 통해 문제점을 찾는 활동을 함
- 문제점을 해결하기 위한 솔루션으로 어떤 시스템을 구축할 것인지 브레인스토밍을 통한 아이디어를 제시하고 선정함

문제 파악

인도네시아 반둥 지역의 양식장 ‘SEIN Farm’을 방문하여 양식업에 종사하는 주민들과의 인터뷰를 통해 15개의 문제를 발견하였다

1. 다양한 크기의 물고기가 혼재하여 각각 다른 먹이량을 소비하는 현상
2. 수족관 내에서 영양분 공급이 불충분하여 어류 생태계의 균형이 깨짐
3. 물고기 사료의 품질 및 영양 성분, 저장 조건 등 개선이 필요함
4. 물고기의 배설물로 인한 물의 질이 저하됨
5. 수족관 주변의 농지 상태 개선이 필요함
6. 수족관 내부 물의 순환과 흐름이 정상적이지 않음
7. 급격한 온도 변화로 인해 물고기의 생존율이 감소함
8. 물고기의 배설로 생성되는 암모니아 농도가 높아짐
9. 양식업자가 수작업으로 수족관 내의 청소 및 관리를 수행함
10. 양식업자의 노동력 부족으로 인한 유지 보수와 관리에 한계가 있음
11. 수족관 내의 산소 농도가 불충분하여 어류의 생존에 영향을 미침
12. 물고기의 성장 속도가 느린 편이며, 이로 인해 생태계 균형이 무너질 우려가 있음
13. 가뭄으로 인해 물 자원의 부족으로 어류 환경에 부정적인 영향을 미침
14. 수족관 내의 온도 제어가 어려워 물의 온도가 불안정한 상황임
15. 물고기의 대량 폐사 현상이 나타나 어류 생태계에 치명적인 영향을 미침

양식업의 궁극적인 목표는 수족관 환경 속에서 물고기를 죽이지 않고 가능한 빨리 건강하게 기르는 것이라고 생각한다. SEIN Farm에서 긴급성, 반복성, 단순성, 영향, 지속가능성을 기준으로 점수를 매겼을 때 우리가 선정한 해결해야 할 문제는 15.물고기의 대량 폐사 현상이다.

이 문제의 원인은 크게 불안정한 수온과 PH농도, 물고기 배설물로 인한 고농도 암모니아, 산소 부족, 그리고 정상적인 물 순환과 흐름의 결여로 판단된다.

 

아이디어 도출

브레인스토밍을 통해 나온 아이디어

1. 먹이량을 균형있게 해주는 물고기 사이즈를 분류하는 시스템
2. 물고기 서식에 적합한 환경을 제공할 수 있는 수족관 디자인 개선
3. 물의 흐름을 원활하게 해주는 산소 공급 시스템
4. 수온, PH, 산소, 암모니아 센서를 통한 모니터링 시스템

IoT Temperature, Venturi, Oxygen Control

비용, 시간, 용인, 자원, 공간, 전공, 유지를 기준으로 점수를 매긴 결과 선정된 아이디어는 수온, PH 농도,산소, 그리고 암모니아 센서를 통해 측정된 데이터를 웹 인터페이스를 통해 실시간으로 확인하고, 버튼 제어를 통해 미세 기포, 산소 공급기로 물 순환을 개선하는 시스템을 개발하는 것이다

우리가 선정한 해결해야 할 문제는 물고기의 대량 폐사 현상이고 아이디어는 IoT Temperature, Venturi, Oxygen Control 시스템이다

 

🗓️ 3 DAY |  Design & Production Planning

- 선정한 아이디어로 어떻게 시스템을 구축할 것인지 프로젝트의 디자인 및 개발 계획을 수립할 상세한 계획을 세움
- 시스템을 개발하기 위해 필요한 장비와 자재를 조달하는 계획을 세움

 

🗓️ 4 DAY |  Finding Engineering

- 팀원들끼리 하루 동안 자유 시간을 통해 주변 명소를 방문하여 인도네시아의 문화와 관습을 이해할 수 있는 시간을 가짐

Taman Hutan Raya, Braga Street, Asia Africa Street 등 반둥의 관광명소를 다니면서 인도네시아 문화도 알아가고 IE 팀원들과 친해질 수 있는 계기가 되었다

 

🗓️ 5 DAY |  Purchasing Materials

- 시스템 개발을 위한 필요한 장비와 자재를 예산, 품질을 고려하여 Material팀, Electronics탐으로 나눠서 구매함

하드웨어 자재로는 펌프, 파이프, 공구, 산소 공급기 등을 구매하였고, 소프트웨어 자재로는 PH,암모니아, 수온 등 아두이노 센서와 LCD, ESP32 등을 구매함

 

🗓️ 6~8 DAY |  Manufacturing

- 시스템 또는 제품을 실제로 제작하는 단계, 디자인과 계획한 일정, 설계도에 따라 조립하고 제작하며 테스트를 통해 완성된 제품을 확인함

각자 전공에 관련된 작업을 맡아 하드웨어, 소프트웨어로 나누어 진행하였다. 

 

하드웨어 및 소프트웨어 설계

벤투리관을 3D프린터로 제작

벤투리 효과를 활용하여 수족관에 산소를 공급하는 장치를 만들 수 있다. 미세기포 및 산소 발생기를 통해 수족관 안의 물의 흐름을 원활하게 하며 물고기의 건강을 챙길 수 있다 벤투리 효과를 발생시키는 펌프와 펌프에서 물을 빨아들이는데 사용할 호스를 연결하여 펌프를 구동하기 위한 전원공급장치를 통해 구현한다

 

 

아두이노 센서

ESP32와 Thinger.io를 사용하여 센서 데이터를 모니터링하고 원격으로 제어할 수 있다

 

1) 아두이노 센서 설정

1. PH센서, 암모니아, 수온 센서, LCD, ESP32 등 필요한 하드웨어 준비한다
2. 센서를 아두이노에 연결한다

2) Firebase 설정

1. Firebase 콘솔에서 새 프로젝트를 만든다
2. Firebase 프로젝트 설정에서 웹 애플리케이션을 등록한다

3) 웹 애플리케이션 개발

1. React로 개발할 환경을 세팅한다
2. Firebase SDK 스크립트를 웹 페이지에 추가한다
3. Firebase 초기화 및 데이터베이스 참조 설정한다
4. 아두이노에서 읽은 데이터를 Firebase 데이터베이스에 업로드하는 코드를 작성한다
5. 웹 애플리케이션에서 Firebase 데이터를 읽어와 웹 페이지에 표시하거나 그래프로 시각화한다

4) 웹 애플리케이션 배포

1. 웹 애플리케이션을 호스팅 서비스에 배포하고 Firebase 호스팅을 사용하여 웹 앱을 배포한다.
2. 웹 애플리케이션을 실행하고 아두이노에서 읽은 센서 데이터가 실시간으로 Firebase 데이터베이스에 업데이트되는지 확인한다

개발한 시스템 THW(Tilapia Havenly Water)에 대한 설명과 팀원들에 대한 소개를 React를 사용하여 개발하였으며 수온,PH,암모니아 농도를 모니터링 할 수 있는 페이지인 Thinger.io웹사이트와 연결하여 제작하였다

 

🗓️ 9 DAY |  Installation

- 완성된 제품 또는 시스템을 인도네시아 반둥 지역의 양식장 ‘SEIN Farm’에 설치하는 과정, 제품이나 시스템이 실제 환경에서 제대로 작동하는지 테스트를 수행

인도네시아 반둥 SEIN Farm에서 우리가 제작한 모니터링 및 산소 공급 시스템을 설치하고 테스트한 결과, 웹사이트를 통해 미세 기포 및 산소 발생기를 버튼 on/off로 쉽게 제어할 수 있어서 간편하다. 이로 인해 산소 공급이 향상되었고 뿐만 아니라 암모니아 농도가 감소하고 물의 순환 흐름이 최적화되 어류 스트레스를 최소화하고 활동성을 높일 수 있었다. 또한 수질의 온도, PH, 암모니아 농도를 그래프로 시각화하여 실시간으로 모니터링이 가능하게 되었다. 단, 주간마다 펌프 박스에 물이 충분히 있는지 확인해야 하는 번거러움이 있다

 

🗓️ 10 DAY |  ESL 2023

- 각 팀들의 완성된 프로젝트를 발표하고 결과를 공유하며 관련 전문가들의 피드백을 통해 개선할 점을 확보함

 

개선사항

• 암모니아 농도가 높을 때 시스템이 자동으로 작동하도록 시스템에 반자동 추가

이 기능은 암모니아 농도가 안전 수준을 초과할 때 시스템이 자동으로 조치를 취하도록 도와준다 이로써 어류에게 발생할 수 있는 잠재적인 위험을 줄일 수 있다

• 시스템에서 암모니아 농도를 낮출 수 없는 경우, 알람 경고 생성

이 경고는 양식업자에게 문제가 발생하고 있음을 신속하게 알려줌으로써 조치를 취할 수 있는 기회를 제공한다 이를 통해 수족관 환경을 최적화된 상태로 유지할 수 있으며 어류 스트레스를 최소화한다

 

 

🗓️ 11 DAY |  Finding Engineering

- 자카르타의 국제 전자기기 & 스마트기기 박람회를 방문함

 

소감

이 활동을 통해 얻을 수 있었던 가장 큰 수확물은 ‘도전’과 ‘협력’이었다. 내성적인 성격과 새로운 도전이나 어려운 상황을 기피했던 나를 변화시킬 수 있었다. 대학교 랩실에서 1년간 프로젝트를 해본 경험이 있었지만, 다양한 배경과 문화를 가진 사람들과의 프로젝트는 처음이었기 때문에 활동 초반에는 어색하고 낯설었다. 그러나 시간이 지날수록 협력과 소통을 효율적으로 할 수 있는 방안에 대해 고민하였고, 끊임없는 자기 성찰과 용기를 통해 발전할 수 있었다.

해외로 여행을 통해 다른 문화를 이해하는 경험은 보편적인 일이라고 할 수 있다. 그러나 실제 양식업에 종사하는 현지인들과 인터뷰를 하면서 문제점을 찾고 우리의 전공 분야와 관련하여 그들의 필요에 맞는 스마트 IoT 기술 관련 제품을 개발함으로써, 인도네시아 반둥 지역 사회에 긍정적인 영향을 미치는 경험은 쉽게 할 수 없을 것이라고 생각한다. 언어와 문화적인 차이를 극복하면서 짧은 기간 내에 프로젝트를 완성해야 하는 과정은 쉽지 않았지만 그 노력의 결과물을 마주하고 실제 수족관에서 작동되는 모습을 보고 큰 성취감과 만족감을 느낄 수 있었다

 

Creativity Station 활동을 하는 동안 큰 용기가 필요했고 부족했던 나의 영어 실력과 리더십에 대해 많이 반성하였고 극복할 수 있는 방안에 대해서 고민하게 된 계기가 되었다. 또한 나의 전공과 열정을 발휘하여 긍정적인 영향력을 미치는 사람으로 성장하고자 하는 동기부여를 얻을 수 있었고 가장 의미 있고 기억에 남을 순간을 경험할 수 있었다.🙂

 

대학교 안의 카페에서 마셨던 아보카도 커피, 마지막날 레스토랑의 나시고랭, 바베큐파티 등 인도네시아 음식들이 다 입맛에 맞았고 그 속에서 잊지 못할 추억들도 생겼다 활동하면서 친해졌던 우리 팀원들과 언젠가 만날 기회가 있었으면 좋겠다