The Age of ICT DIY Making Your Own Electronics

이번에는 'Opensource Hardware(오픈소스 하드웨어)'에 대해 소개해 드리려 합니다. 이제 누구나 프로그래밍하고, 자신이 원하는 가전제품을 직접 만들어 사용할 수 있는 세상이 머지않았습니다! 프로그래밍이 모니터 밖으로 나와 이제 우리가 일상적으로 사용하는 전자제품까지 어떤 영양을 미치게 될지 알아볼까요? 박종건 선임과 함께 하는 Opensource Hardware 이야기 오늘부터 시작합니다~!
Opensource HW <1> 나만의 전자 제품을 만드는 ICT DIY 시대

여러분들께서는 가전제품에 대하여 어떻게 생각하시나요?

대부분 이미 만들어져 있는 것들을 비교하고 나에게 가장 적절한 기능과 가격대를 선택하는 물건으로 생각하고 계실 겁니다. 하지만 자기가 필요한 전자 제품이나 기구를 직접 만들어서 사용할 수 있다고 하면 믿을 수 있으신가요? 농담이나 미래의 이야기가 아닌 이미 현실화된 이야기입니다. 무언가를 만들기 좋아하는 '메이커(Makers)'들은 세상에 자신이 원하는 제품은 나와있지 않다는 생각으로 본인들이 직접 전자제품들을 만들기 시작했습니다. 여기에서 핵심적인 역할을 담당하는 것이 Opensource HW입니다.


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▲ 이미 국내외로 다양한 작품들을 만들어서 전시하는 Maker Faire가 인기를 끌고 있다.

(출처 : http://www.makerfaireistanbul.com)



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▲ Opensource HW가 있으면 장난감이나 로봇도 직접 만들 수 있다.

(출처 : wikimedia @kozuch)


올해 봄 ICT 분야의 세계적인 명사들이 참가 한 서울디지털포럼 2014에 뜻밖의 인사를 만날 수 있었습니다. RaspberryPi 재단의 공동 창립자이자 케임브리지대학교 컴퓨터학 교수인 앨런 마이크로프트가 연사로 한국을 방문한 것이었습니다.


그는 포럼에서 ‘모두를 위한 일상의 프로그래밍’이라는 주제를 발표했습니다. 앨런 마이크로프트는 오늘날 젊은 세대들이 스마트폰, 태블릿, 인터넷이 없는 시대를 상상할 수 없고, 너무나도 능숙하게 기술을 사용함에도 불구하고, 그러한 기기들이 어떻게 동작하는지에 대한 원리를 이해하는 사람이 극히 일부분에 지나지 않다고 했습니다. 또, 아이러니하게도 이러한 소비 중심적인 열풍 속에 컴퓨터 작동원리와 프로그래밍을 배울 기회는 점점 더 줄어들고 있다고 강조했습니다.


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▲ 필자 손에 놓여진 실제 크기의 라즈베리파이


손바닥만한 사이즈의 라즈베리파이는 컴퓨터의 기능을 포함하고 있습니다. 리눅스가 올라가 있어서 직접 프로그래밍을 하거나, GUI 환경에서 게임이나 영상 감상하는 것도 가능합니다. 또, GPIO(General Purpose Input Output)를 이용하여 외부 H/W를 제어할 수도 있는 초소형 컴퓨터이기도 합니다. 이러한 소형 컴퓨터들을 Opensource Software에 빗대어서 Opensource HW라고 부르고 있습니다.


Opensource HW에 대한 정의를 위키피디아에서 찾아보니 다음과 같습니다.


오픈소스 하드웨어(영어: open-source hardware)는 오픈소스 문화의 일부로 다음과 같은 것을 가리키는 말이다.


- 해당 제품과 똑같은 모양 및 기능을 가진 제품을 만드는 데 필요한 모든 것(회로도, 자재 명세서, 인쇄 회로 기판 도면 등)을 대중에게 공개한 전자제품

- 하드웨어 기술 언어가 대중에게 공개된 프로그래머블 논리 소자


이러한 Opensource HW의 시작은 Aduino(아두이노)로 보는 견해가 많습니다. 2005년 이탈리아에서 전자 예술의 목적으로 개발된 마이크로 컨트롤러(H/W 제어 목적의 컨트롤 장치)였습니다. 그 이후 인기를 끌어 2008년, 2009년을 지나 개선된 버전들이 나오면서 30만 개 이상의 아두이노 호환 유닛을 이용할 수 있는 정도로 널리 확산되었습니다.



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▲ 아두이노는 마이크로 컨트롤러 성격이 강하다. (출처 : Wikipedia)



과거 컴퓨터과나 전자과를 나오신 분들은 C 언어를 활용한 Embeded 보드 실습을 여럿 진행해 보셨을 것입니다. 그 당시 장비들은 비싸고, 개발하기도 어렵고, 관련 부품을 연계하는 것도 수월한 일이 아니었죠. 취미생활로 하기에는 과도한 비용과 노력이 소모되는 분야였습니다. 하지만 준 전문가들이 시도할 수 있었던 영역이 이제는 아두이노와 라즈베리 파이를 필두로 일반인들도 경험할 수 있는 레벨까지 내려오게 되었습니다.



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▲ Opensource HW를 이용한 재미난 장치들을 선보이는 행사가 늘고 있다.

(출처 : http://www.seeedstudio.com)



아두이노, 라즈베리 파이의 성공으로 인하여, Beaglebone Black, Cubiboard 등 유사 제품들이 쏟아져 나오게 됩니다. 그중에는 Qurd-Core가 탑재되어 준 PC 급 성능을 자랑하는 제품들도 나오게 되는데요, 여기서 주목할 점은 PC 시대에 안주하다가 Smart Device 시대에 Qualcomm에게 시장을 빼앗긴 인텔이 발 빠르게 제품을 내놓은 것입니다. 그 이름 하여 갈릴레오(Galileo) 그리고 에디슨(Edison)이 바로 그것입니다.



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▲ 인텔에서 발 빠르게 내놓은 Opensouce HW 갈릴레오

(출처 : flickr @SparkFun Electronics)



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▲ SD카드 사이즈인 에디슨을 발표하여 세상을 놀라게 하다. (출처 : wired.co.uk)


아두이노 호환 기종인 인텔의 갈릴레오는 아두이노 생태계 대부분을 그대로 이용하는 한편, x86 CPU의 장점까지 그대로 가지고 온 것이 특징입니다. 아두이노와 달리 Linux가 설치되어 있어 좀 더 다양한 시도를 해볼 수 있습니다. 여기서 Single Board Computer인 라즈베리 파이와 흡사하다고 생각할 수 있습니다. 하지만 이 둘에게도 차이점이 있습니다. 라즈베리 파이가 일반 데스크톱과 같다는 점을 강조한다면, 갈릴레오는 IoT 시대에 부각되는 전력 효율성에 초점을 맞추고 있다는 점입니다.


2014년 1월에 라스베이거스에서 열린 CES 2014에서 더 놀라운 제품인 에디슨을 발표합니다. SD 카드 사이즈에 Wi-Fi 무선랜, 블루투스, 512KB 램과 2GB 스토리지, 그리고 듀얼코어 CPU가 탑재되어 있어 자타 공인 초소형 PC라고 불릴만합니다.



주요 제품들의 성능을 비교해 보았습니다.


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필자는 개인적으로 라즈베리 파이를 선호합니다. 이유는 가장 저렴한 가격에 컴퓨터 기능을 모두 활용할 수 있다는 점입니다. 아두이노의 경우 프로그래밍에 있어서 제약사항이 많지만, 라즈베리 파이의 경우 웬만한 리눅스 라이브러리를 자유롭게 활용할 수 있다는 점이 큰 장점입니다. 약간의 성능 이슈가 있긴 하지만, 화면을 보지 않고 개발하는 경우 큰 부족함 없이 개발을 진행할 수 있었던 것 같습니다.


10월에 라즈베리 파이 B의 개선 모델인 B+가 출시됐고, 11월에 라즈베리 파이 A 모델의 개선 모델인 A+가 출시되었습니다. B+에서는 소비전력이 개선되었으며, USB 포트가 2개에서 4개로, GPIO도 26개에서 40개로 늘어났습니다. 인상적인 것은 A의 개선 모델인 A+입니다. 역시 소비전력이 개선되었으며 26개의 GPIO 포트가 40개로 늘어났습니다. 사이즈는 2/3 크기로 대폭 줄어들었는데, 가격까지 기존 25$에서 20$로 오히려 낮아져서 메이커나 교육 용도로 그 활용 범위가 더욱더 확대될 것으로 보입니다.


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▲ 신형 Raspberry Pi Model A+ : 크기, 가격, 소비전력 모두 기존 모델에 비해 낮아졌다.

(출처 : http://www.intorobotics.com)


요즘 IoT(Internet Of Things)를 넘어서 IoE(Internet Of Everything)의 시대가 오고 있다는 이야기가 나오고 있습니다. 이러한 시대에 Opensource HW의 인기가 만들어진 제품을 단순히 사용하던 시대에서, 누구나 손쉽게 본인이 원하는 제품을 조립하고, 프로그래밍 하고, 그 결과를 공유하는 시대로 변화되는 시발점이 되지 않을까 조심스럽게 생각해 봅니다.




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▲ Opensource HW는 지속적으로 성장하고 있다.

(출처 : www.sdf.or.kr)



"누구나 음악을 체험합니다. 컴퓨터도 마찬가지 여야 합니다. 물론, 누구나 음악가가 되는 것이 아니고 모두 컴퓨터 학도가 되는 것이 아니지만, 단순히 Office 쓰는 법을 배우는 것이 아닌, 재미나게 컴퓨터를 배우는 환경이 누구에게나 제공되어야 한다고 생각합니다."

– 앨런 마이크로프트


다음 시간에는 이러한 Opensource HW로 만들어진 프로젝트들을 살펴보는 시간을 가져보도록 하겠습니다. 감사합니다!


One More Thing – 주목받는 손가락 PC!


이른바 손가락 PC도 주목받고 있다. Google 크롬캐스트와 같이 생겼지만, 차이점은 완전한 PC 역할을 할 수 있다는 점이다. 필자가 구매한 이 모델은 1.8Ghz Qurd-Core CPU 가 장착되어 있고, 2GB 의 메모리에 8GB Flash Memory 가 포함되어 있다. HDMI 를 통해 출력되는 모델로써, 1080P FullHD를 지원하고 안드로이드 4.2가 기본 탑재되어 있다. 배송료 포함 45$에 불과하다.


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▲ 손 안에 들어오는 초소형 쿼드 코어 PC. 꽂으면 바로 이용 가능하다.

45$에 불과하지만 FullHD 화면을 지원하고, 안드로이드가 내장되어 있다.

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