제 1회 전국 솔라카 경진대회(080201)

지난 2월 1일 솔라카 경진대회를 다녀왔다.
처음 대회가 공지되었을 때는 좋은 대회이다 싶었는데
실제 대회 주최측의 진행은 정말 형편없었다.

대회 참가 신청
2007년 12월 병석이형 께서 솔라카 대회 포스터를 보여주시며 나가 보라고 하셨다.
기간이 방학 중이라 충분히 가능하다고 생각하고 나가기로 하였다.
참가 신청서는 매우 있어보였다. 대회 참가 목적에 디자인 계획에서 구동방법 소개까지...
극한이나 청소 못지 않게 한다고 생각했었다.
팀은 양군과 기림, 성박, 상필이 한팀, 그리고 나, 호용, 진연이가 한팀이었다.
신청서는 병석이형의 전적인 도움으로 쓸 수 있었다.
그리고 두 팀 모두 예선 통과를 하였다.
그러나 예선통과를 할 때까지 대회 규칙이라고는
솔라셀의 크기 제한과 주행 구간이 직진이라는 것 뿐이었다.

대회 준비
방학이 시작되고 대회준비도 시작 되었다.
솔라셀을 사서 전압 및 전류를 테스트 하고 모터를 찾고...
대부분 양군이 하였다.(양군 수고했삼)
예정에 없었던 알바를 시작하고 친선대회를 준비하느라 신경을 쓰지 못했다.
1월 중순 쯤까지 우리 팀은 디자인만 계속하며 제작은 하지 않았었다.
그때 양군은 이미 테스트 버전을 완성하고 주행을 하였다.
그리 빠르진 않았지만 직진성은 제대로였다.
친선 대회 쯤하여 우리팀도 제작에 들어갔다.

솔라셀 제작
가장 중요한 것은 솔라셀이었다.
이미 기성품은 양군이 테스트 한 결과 무겁고
셀을 사서 땜하는 거나 성능 차이가 별로 안나므로 사서 땜하기로 하였다.
그러나 양군팀의 솔라셀 땜은 안습이었다.
바닥의 납덩어리로 우드락 위로 울퉁불퉁한 솔라셀 면이 만들어졌고 쉽게 부서졌다.
그래서 솔라셀을 최대한 평평하게 판에 붙이기 위해 판에 땜할 부분을 파내고
바디에서 연결할 수 있도록 구멍을 뚫었다.
처음에는 양군팀이 우드락으로 해서 다르게 할려고
아크릴로 제작하였다가 너무 무거워서 가벼운 제질로 할려고
가벼운 알루미늄으로 좀 더 가볍게 하려고 했으나 제작한 알루미늄 판은 너무 무거웠다.
결국 솔라셀 판은 똑같이 우드락으로 하게 되었다.
이때 솔라셀을 50개를 샀는데 부서진게 총 15개 정도... 그래서 나중에 다시 사서 땜하였다.
다음에 또한다면 솔라셀은 지금 만들어 놓은 걸로 재 사용해도 될 듯 하다.
바디는 처음 생각할 때 바디에서 축을 3개 새운 다음
축에 판을 고정시키는 높이를 달리하여 제작 하고자 하였다.
그래서 솔라셀 판에다가 나사 구멍도 만들었었는데
그것 때문에 아크릴 판이 부서지기도 하였다.
그 덕분에 그 아크릴 판을 이용해서 땜하기는 매우 편하였다.

솔라셀 조향 장치
솔라셀을 만들어도 해의 고도와 방향에 따라 달라져야 하므로
솔라셀 판을 자유자제로 바꿀 수 있는 장치가 필요했다.
처음에는 팬틸트 구조를 생각해서 여러가지 찾아봤지만 하나같이 무겁고
큰 장치들 밖에 없었다. 가장 이상적으로 생각했던 것은
바이스처럼 자유자제로 돌아가는 구조.. 그러나 매우 무거운 것 밖에 찾을 수 없었다.
그러나 바디제작을 맞기러 갔던 어느날 을지로를 걸어가다가 우연히 발견하였다.
지나가다가 병석이형께서 이런거 써보는 게 어떻겠냐고 하시며 명함꽂이 가게로 들어갔다.
정말 우리에게 딱 필요한 것이었다.
바디 프레임과 솔라셀 판을 지지대로 연결하고 솔라셀판 각을 변화시킬 수 있도록 하였다.

바디 제작
바디는 초기에 생각했던 것과 매우 다르게 진행 되었다.
처음에는 서보를 이용해서 앞바퀴를 움직여서 조향을 할 생각이었으나
서보가 전류를 많이 먹어 구동 모터를 못 돌릴 것이라는 예상 때문이었다.
그래서 급 트레이서와 같이 두 뒷바퀴의 속도차를 이용해서 조향하기로 하였다.
그리고 직전성과 조향성을 모두 높이기 위해서 앞바퀴는 1개로 하되
튜브같은 둥근 바퀴의 접지 면의 변화에 따라 조향이 가능하도록 하였다.
가장 고민 했던 것은 바디의 제질이었다.
바디가 출렁거려서 차체가 진동하는 것도 막아야 하고,
바디 위로 올라갈 솔라셀 판이 흔들려 약한 솔라셀이 깨지는 것도 막아야 했다.
그리고 가벼워야 낮은 파워로도 움직일 수 있으므로 최대한 가벼워야 했다.
그래서 알루미늄 1T로 제작을 하고 가운데는 L프레임으로 보강을 하였다.
L프레임은 바퀴와 모터를 고정시키는 데에도 쓸 수 있었다.
바디와 함께 고려 했던 것은 바퀴였다.
경기장이 우레탄 재질이었으므로 울퉁불퉁해서 넓은 타이어로 할 생각을 했다.
그러나 조향이 불가능하고 구름저항이 크다는 의견이 있어 얇고 큰 바퀴를 쓰기로 하였다.

구동회로
구동 회로는 모형 헬기의 모터구동 회로를 이용하였다.
PWM을 이용해서 속도 조절도 가능했고 두 모터의 속도차를 이용해서 조향도 가능하였다.
모형 헬기의 조종기를 이용해서 먼 거리에서도 조향이 가능 했다.

솔라카 제작
솔라카 바디는 금속 가공 집에서 제작하였다.
물론 그냥 반들어도 되지만 가장 큰 이유는 최대한 직진성을 보장하기 위해서
모터 및 바퀴가 고정될 위치가 양쪽이 평행해야 하기 때문이다.
바디 중간 프레임은 호용이가 만들고, 모터 마운트할 프레임은 진연이가 만들었다.
그때 감기 몸살로 전혀 봐주지 못 했었는데 알아서 잘 해주어서 참 고맙다.
솔라셀 땜은 대부분 진연이가 하였다.
모든 솔라카 제작을 진연이와 호용이가 수고해주었다.
나는?... 지시? ㅋㅋ 디자인과 지도를 맡았다.
그리고 양군은 대부분의 삽질을 도맡아 하였다.
덕분에 삽질을 덜 할 수 있었고, 디자인을 쉽게 할 수 있었다.

대회 몇일 전..
배터리로 테스트를 하다가 드디어 태양아래에서 테스트를 하였다.
배터리라 그 동안 아무 문제가 없어보였는데, 실제로 태양아래에서는 움직이지 않았다.
생각해보니 바퀴를 모터에 낄 때 너무 힘을 많이 주어서 내부 기어 박스가 휘어버렸다.
그래서 회전할 때 로드가 너무 심해서 태양광으로 돌리기에 부족했다.
그날 오후 바로 모터를 주문하고 퀵으로 받았다.
원래 모터는 13mm짜리로 양군팀의 16mm짜리와는 다른 모터 였으나
그날 재고가 없어 같은 16mm를 쓰게 되었다.
13mm짜리가 전류는 많이 들지만 회전수가 높아서 훨씬 좋았을 지도 모른다.
다양한 모터로 테스트를 많이 못 해 본게 아쉽다.
대회 일주일 전부터 감기 몸살에 축농증까지 겹치면서 여러가지로 신경을 못 썼다.
그리고 아프니깐 귀찮아서인지 모든게 귀찮아졌던 것도 사실이다.
그래서 삽질을 더 못 해본 듯..
지금까지 모터라고는 스펙이 확실한 제어용 맥슨모터만 써와서 인지
스펙 없는 모터는 쓸려고도 하지 않았다.
그래서 지금 모터가 싸구려이긴 하지만 스펙이 있어서 믿고 썼던 것 같다.
그리고 기어 박스가 있어서 프레임 제작을 안해도 된다는 장점이 있었다.

대회 전날
대회 전날 12시쯤 태양 아래에서 최종 연습을 하였다.
학관 3층 옥상에서 테스트 한 결과 두 팀의 20 미터 기록은 거의 비슷하였다.
양군이 바퀴를 큰 걸로 바꾸면서 좀 더 빨라 보이긴 하였지만 별 차이는 없었다.
그렇게 그날 대회 준비는 마무리 하였다.
다른 팀이 어떻게 주행하는지 알 수 없어서 어떻게 더 해야할지도 모르고 마무리 하였다.

대회 당일
대회 장소는 대구 영남대학교 ㅡㅡ;
그런데 시간은 10시 30분 ㅡㅡ;;
학교에서 강남 터미널까지 30분,
서울에서 대구까지 가는데 버스로 3시간 40분,
터미널에서 영남대까지 50분
총 5시간 가까이 걸린다는 생각에 모두 학교에서 5시에 모였다.
GS에서 좀 먹고 택스타고 터미널로 고고싱~
그곳에서 버스표를 사고 다시 대구로 향했다.
대구 터미널에 도착한 시간은 9시 반정도 였나? 기억이 잘 안남...
버스 터미널을 찾아 헤매다가 겨우 909번(맞나?ㅎ)을 타고 영남대로 갔다.
내린 곳은 영남 대 후문인 듯.. 정문은 아닌 것 같았다.
크기는 우리 학교 정문보다 컸지만 문이 없었으므로..
영남대에 도착한 우리... 그러나 대회장소를 아무도 안 알아온 것이었다..
이런.. ㅠ
혹시 현수막이나 포스터가 있을까 싶어 무작정 찾아 다녔는데 어딜 봐도 포스터 하나 없었다.
한참 헤매다가 학관 같은 곳에 가서 위치를 알아왔고 물어물어 찾아갈 수 있었다.
운동장이었던 것 같은데 정문 쪽에 있었다.
인조 잔디 축구장 주위로 육상트랙이 있었고 그 주위로 사람들이 몰려있었다.
그걸 보고 저기가 경기장이구 싶었다.
뒤에 작은 현수막도 하나 있고...
그러나 너무 초라했다.
축구장에서는 초딩들이 축구하고 있고, 그 추운데서 참가 팀들은 덜덜 떨고 있었고,
대회 주최 측에서는 초라한 대회 진행으로 대회 준비 하는 곳이라고는 딸랑 테이블 몇개..
너무 추운데 대기할 수 있는 곳은 없고 심사위원석에 딱 하나 있는 난로...
야외에서 하는 거라 어쩔 수 없는 것은 알지만 앉을 수 있는 의자라도 준비해 줬으면 했다.
그리고 축구하는 초딩들... 경연중에 공이 날라왔으면 어떻게 될 뻔 했는지...
대회를 주최하면 옆에서 축구하는 정도는 막아줬어야 하는 거 아닌가...

대회
대회는 추구장 양 옆으로 직진으로 된 육상트랙에서 A코스와 B코스로 나눠서 치뤄졌다.
처음에 뽑은게 A트랙이면 그다음은 B, 그다음은 A에서 하는 식이었다.
첨 보기에 잘가보이는 팀은 2,3팀 정도 있었다.
특히 눈에 띈건 선트래킹에 조향 까지 가능했던 국민대 팀.
매우 빠른 속도를 보여줬던 연합팀.
다른 팀들은 대부분 외양에 많은 신경은 쓴 것 같아 보였고 그렇게 빠른 팀은 보이지 않았다.
그리고 우리만큼 규정에 딱맞춰 셀을 구성한 팀은 그리 많지 않았고,
우리처럼 한판으로 셀을 만들지 않고 여러 판으로 나눈 팀이 많았다.
대회에 늦게 도착하여 대회장에 가고 얼마 안되서 주행이 시작 되었다.
다행히 뒷 순번이라 다른 팀들의 주행을 모두 볼 수 있었다.
예상대로 빨랐던 두팀을 제외하고는 우리와 비슷하거나 느렸다.
첫 주행결과는 우리가 13초대, 양군팀이 12초대.. 그에 반해 1, 2위 팀은 8초대로 매우 빨랐다.
두번째 주행에서 호용이가 주행했는데 우리 솔라셀 구조상 뒤에서 바람이 불어서
바람타고 기록을 매우 줄여 10초대로 들어갔다.
양군팀은 안습으로 기록이 더 안좋아져 13초대..
두번째 주행에서는 이전까지 잘 동작하던 계수기가 많은 에러를 보였다.
그것 때문에 매우 빨리가던 연합팀이 계수가 안되서 여러번 시도를 하다가
결국 계수기에서 속도를 줄여 두번째 주행을 완주하고 9초 대를 기록 했다.
반면 국민대 팀은 더 기록을 줄여 8초 초반의 기록이 나왔고 기록상으로 1등을 했다.
3차주행까지 하고 매우 추운 날씨에 야외 대회는 끝났다.
마지막에는 1,2위 팀의 번외 주행이 있었고 우린 배터리 꽂아서 장난감 처럼 가지고 놀았다.

울퉁불퉁한 우레탄이었는데 얇은 스폰지 바퀴가 별 문제없이 잘 갔다.
타이어선정에는 그리 문제가 없었던 듯 하다.
바디도 길게 만들어 직진으로 주행하는데 더 좋았다.
넓게 한 판으로 만든 솔라셀판은 정면으로 바람이 부는데는 저항이 커서 안좋았지만
두번째 주행처럼 역풍이 불어줄 때에는 기록상으로 더 좋았다.
다음에는 한판으로 하는 건 좋지 않을 것이다. 디자인 점수에서 많이 깎이므로.

대회 진행
첫 대회이라 그런지 사전에 대회 규정이 제대로 공지되지 않은 점,
심사 기준이 명시되지 않아 심사의 객관성이 떨어진 점,
사진에 보여줬던 대회장과 실제 대회장에 매우 달랐던 점,
대회 참가자들이 대회 준비하거나 대기 할 수 있는 곳이 제대로 준비되지 않은 점,
대회장 위치가 입구에서 어디인지 잘 안내가 되지 않은 점,
진행자의 진행이 규정을 무시하고 임의대로 진행 한점,
대회 중간에 주행 순서를 임의로 바꿔 두번째 주행시간이 늦어진 점,
계수기가 제대로 동작하지 않아 피해를 많이 본 점,
등 많은 지적할 점이 있었다.

그러나 첫 대회 임에도 좋은 점은 많았다.
예산이 많아서 인지 대회 준비 지원금, 점심, 저녁까지 모두 제공한 점,
팀당 로봇 경연 시간이 짧아서 다른 팀 주행 관람이 매우 자유로웠던 점,
다른 점은 글쎄...
그러나 대회 진행시에는 갑자기 A코스에서 다 하자고 하면서
2번째 주행을 모두 A코스에서 하였다.

시상식
대회가 모두 끝난 후 시상식 장에서 다과와 함께 시상식이 진행되었다.
경연 기록 만으로 4위 정도를 예상하고 있었다.
디자인 심사때 그렇게 많은 지적 사항도 없어서 은상에는 들지 않을까 예상 했었다.
그러나 우린 두 팀다 동상을 받았고,
주행 면에서 정말 저건 아니다 싶은 팀이 상을 많이 받았다.
그리고 정말 좋은 주행을 보여주었던 국민대 팀이 1위를 하지 못했다.

결과
대상 - 이오(팀장 : 김동재)
금상 - Pride Of Kookmin(팀장 : 최두진), I.S.F-Zero(팀장 : 박대경)
은상 - U.F.O(팀장 : 김경백), 날다람쥐(팀장 : 이희승), J401(팀장 : 조광호)
동상 - ZETIN_0(팀장 : 김동훈), KUSC(팀장 : 김승현), FLARE(팀장 : 김재민), To Infinite(팀장 : 양현철)

상을 받은 팀들이 이 글을 보면 욕할 지도 모르지만 디자인에서 고려 된 점이 단순 외향만인 듯 하다.
그 디자인이 성능에 악영향을 미친다면 그 디자인은 안좋은것이 아닌가..
디자인에 신경을 쓴다고 솔라셀을 여러 판으로 나누고 제대로 고정이 안된 경우도 있었고,
여러 판으로 나누어 장착하느라 앞 판에 가려져 그림자가 지는 부분도 있었다.
그러나 이 부분은 고려해야 할 사항이다.
이번에 뒤에서 바람이 불어서 득을 볼 수 있었으나 앞에서 바람이 분다면
한판으로 된 솔라셀 판은 불리할 수 밖에 없다. 다음에는 더 좋은 구조를 구상해야 할 것이다.
태양의 고도와 각도에 따라 움직일 수도 없는 구조로 만들었는데도 높은 점수를 받은 경우도 있었다.
솔라카 바디에 커버가 없다고 하는 것으로 보아 솔라셀을 이용하는 면을 고려하지 않은 듯 하다.

그리고 기술 심사부문에서 직진인 코스에서 왜 조향하는데 전력을 낭비하냐고?
그런 말도 안되는... 그렇게 조향하고 선트랙킹까지 했는데도 매우 빠른 주행을 보여주지 않았던가..
기록상으로 1,2위한 팀들 모두 조향이 가능했고 매우 빠른 주행을 보여주었다.
조향도 안하고 간 팀들보다 더 빨랐으면 솔라 에너지를 더 잘 이용한 것 아닌가?
그러면 기술 점수를 더 많이 받아야 하는데 오히려 그걸 에러라고 보는가.. 어이없음.
직진으로 안가면 양쪽 바퀴를 바꾸면 직진성이 높아진다던 심사위원의 말은 더 어이가 없었다.
주행면이 우레탄이었으므로 넓은 바퀴를 쓰고
바퀴를 4개로 하면 잘 갈 꺼라는 말도 이해가 안간다.
솔라셀 특성상 낮은 전력으로 주행해야 한다.
그래서 바퀴의 구름저항이 작고 토크와 속도가 제대로 나오는
적은 바퀴 수에, 얇고 크기가 적당한 바퀴를 써야 한 다는 것이다.(by 민우형)
우리의 바퀴 선택은 옳았다고 생각된다.
대상팀의 경운기 바퀴 같은 걸로는 좋은 주행이 어려울 듯 하다.

다음 대회는 서울에서 10월 쯤에 있을 것이라고 한다.
그때 쯤 되면 극한과 청소로 바쁠 것으로 예상되지만
1학년들을 위주로 해도 출전이 가능할 것으로 보인다.

cf) 대상팀의 우승 소감을 생각해보자
6년간 솔라카만 연구했다. 솔라카 대회를 보려고 호주까지 갔다왔다.
홈팀이라 disadvantage를 받는게 더 억울하다...
그래서 우리가 일등했다고 억울해하지마라?
우리보다는 기록이 좋았으므로 별로 할 말은 없지만
다른 기록이 좋았던 팀들에 비해 주행이 형편없지 않았던가.
조향도 되지 않아서 여러번 주행해서 한번 들어가고
6년이나 준비해 놓고 단 몇개월 준비한 다른 팀보다 좋은 성능을 보이지 못했는가?..
그리고 6년이면 충분히 조향도 가능하지 않았을까?
미리 조향 없이도 충분하다는 결론이 있어서 제작에 반영하지 않았는가?
심사위원의 심사평뿐아니라 대회 주최측의 준비에서 진행까지 주관적이고 투명하지 못한 듯하다.