취미로 전자공학 공부하는 법 (입문)

 

전자공학에 관심이 생긴 것은 언젠가 저만의 로봇을 만들고 싶다는 생각이 들어서부터입니다.

거창하게 들릴지 모르겠지만 내가 태어난 이유, 내가 사는 동안 꼭 해보고 싶은 것, 해야만 하는 것, 그래서 시작되었습니다.

 

언젠가 이 취미가 업으로 되어서 덕업일치가 될지는 모르는 상태이지만 (인생은 어떻게 될지 아무도 모름)
지금은 아직 취미 단계입니다. 아마추어. 즐기는 것.

 

생각만 하다가 2021년 7월부터 아두이노를 시작하는 것이 기점이었습니다.
하다 보니 느낀 것은 결국 느낀 것은 '시간'입니다.
어려운 것은 익숙하지 못해서 그러한 것이고, 익숙해지기 위해서는 시간이 필요합니다.
그래서 제 나름대로 시간을 들이려고 노력을 해왔고, 앞으로도 할 수 있는 한 시간을 더 들일 것입니다.

어떤 학문이든 그렇겠지만 쉽지 않았습니다.
들어가면 들어갈수록 한도 끝도 없고 어디까지 깊게 들어가야 할지는 본인이 판단할 몫입니다.
아직은 전 걸음마 단계이고, 앞으로 더욱 배워야 할 것들이 산더미입니다..

전자공학에 대해 ABC 알파벳 겨우 조금 아는 정도이긴 하지만
아무것도 모르겠다, 이제 시작한다는 분들한테 어느정도 도움이 되지 않을까 싶어 이 글을 포스팅합니다.

(전자공학 전공공부와는 매우 다릅니다. 노베이스에서 시작하는 취미영역의 공부입니다)

 

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1. 아두이노 책 보기

 

아두이노로 LED 키는 것부터 시작

아두이노에 연결하여 브레드보드에 LED를 키는 것이 제 전자공학 공부의 첫 시작이었습니다.
솔직히 아무것도 모르는 상태에서 LED 키는 것도 쉽지 않았습니다.
(LED를 그냥 꼬마전구랑 같다고 생각하면 안됨)

시중에 아두이노 책들이 다양합니다.
여러 책들을 보았고, 저는 다음의 책을 3회독 하였습니다.

 

<아두이노, 상상을 현실로 만드는 프로젝트 입문편>
제가 처음으로 접한 아두이노 책입니다.
글자 크기도 크고, 아두이노와 브레드보드, 부품을 연결하는 방법도 매우 상세하게 적혀있습니다.
또, 여러가지 라이브러리와 함수도 잘 설명되어 있습니다.
완전 아두이노에 처음이신 분들은 이 책을 추천합니다.

 

<만들면서 배우는 아두이노와 40개 작품들>
이 책은 아두이노로 정말 다양한 것들을 하는 방법들을 적어놓은 책입니다.

저는 이 책을 3회독을 할 때 이렇게 했습니다.
1회독: 책을 보고 하나씩 따라하기
2회독: 책을 보지 않고 프로젝트 결과를 만들어보기(방법이 잘 생각이 안 나면 구글링)
3회독: 역시 책을 보지 않고 프로젝트를 스스로 하며 내 것으로 만들기
(3회독법은 다른 책들에도 적용하는 제가 고안한 공부 방법입니다)

위의 방법대로 하면 다른 아두이노 프로젝트들을 보더라도 이해가 쉽게 되고 응용도 가능해집니다.

 

2. 아두이노 프로젝트 진행

위 책들을 통해 아두이노에 어느 정도 익숙해졌다면 인터넷에 있는 여러 아두이노 프로젝트들을 진행해보는 것을 추천합니다.
제가 수행했던 프로젝트는

 

<BCD 시계>

Binary Coded Decimal(BCD) 시계. 온습도 센서도 사용해서 LCD에 나타나도록 함

https://www.instructables.com/Beautiful-Arduino-Binary-Clock/

Beautiful Arduino Binary Clock

 

 

<4족 보행 곤충로봇>

3D프린터로 케이스를 만들어 씌워줬다

http://chaoticvoltage.blogspot.com/2016/12/walter-arduino-insect-robot.html

WALTER - The Arduino Insect Robot

 

 

<로봇손>

 

3D프린터 없을 때 허접하게 만듦. 다시 진행할 프로젝트.

https://youtu.be/uEd2B7fS8Eg

 

<오디오 스펙트럼 애널라이저>

현란해서 재미있었다

https://youtu.be/bLo9-MZjEi0

 

<useless box>

라이언 귀찮게 하는 상자

https://www.labdomotic.com/2017/10/24/youtube-useless-box-fai-da-te/

YOUTUBE - Useless Box fai da te

 

 

등입니다.

찾아보면 아두이노로 할 수 있는 것들이 정말 많습니다.
만들면서 해내었다는 기쁨도 느낄 수 있고요.
앞으로도 저는 여러 다른 아두이노 프로젝트들을 진행할 예정입니다.

 

 

 

 

3. 납땜 배우기, 납땜 키트 만들기

전자공학을 취미로 시작하면 납땜을 피해 갈 수가 없습니다.
전 4족 보행 곤충로봇을 만들면서 납땜이 필요해서 납땜기를 샀었는데요,
처음엔 손을 덜덜 떨면서 했던 게 기억에 남네요. (지금은 부들부들 까지는 아니고 어느 정도 익숙해짐)

책상 한 자리를 차지하는 납땜기

밑의 링크에서 납땜기를 구입했습니다.
https://ko.aliexpress.com/item/32963583169.html

75812.0₩ 21% OFF|2 IN 1 800W LED 디지털 납땜기, 핫 에어건, 리웍 장비, 전기 납땜, 휴대폰 용, PCB IC SMD B

 

납은 유연납과 무연납이 있는데 저는 유연납을 씁니다.

https://dslt.kr/product/detail.html?product_no=37&cate_no=30&display_group=1

S/WIRE RS60-A-28 0.8mm 1KG

 

납땜기와 납을 구한 후,
저는 만능기판으로 2~3장 정도 납으로 구멍을 모두 메워보는 연습을 하였습니다.

처음으로 납땜을 시도하다

유튜브에 납땜하는 방법에 대한 영상이 많으니 참고하는 것이 좋을 것입니다.
https://youtu.be/a9TK5mlIW_o

 

이제 어느 정도 납땜에 익숙해진 후, 교육용 납땜 키트를 사서 주말마다 하나하나씩 만들어 보았습니다. 

(라디오 키트가 제일 재미있었습니다)
학생들을 위한 것이긴 한데 취미로 시작한 저도 학생으로 볼 수 있으니깐요 ㅋ

 

홍인전자 라디오 납땜 키트

밑의 링크에서 교육용 전자 납땜 키트를 사면 됩니다.

홍인전자
http://saerona.co.kr/index.html

홍인전자

 

동신전자
http://www.ds-parts.co.kr/index.php

동신전자, 전자부품 쇼핑몰

 

샘플전자
http://www.robot.co.kr/index.html

샘플전자 쇼핑몰에 오신것을 환영합니다.

 

 

 

 

4. BOM (부품 조달)

 

이것저것 사서 모으다보니 이렇게 됨

이제 위의 아두이노 프로젝트나 기타 여러 가지를 시작하다 보면 전자부품들이 필요하게 됩니다.
예전에는 전자부품이 필요하면 세운상가 같은 곳을 가야 했다면 지금은 인터넷 쇼핑이죠 ㅋ
집까지 배송이 딱 되니 편리한 시대에 살고 있습니다 ㅎㅎ

알리 익스프레스
세계의 공장 중국. 무엇보다 저렴하긴 한데 불량이 없다고 할 순 없죠 ㅋ
납땜기랑 3D프린터도 여기서 샀는데요, 다른 여러 전자부품도 알리 익스프레스에서 저렴하게 살 수 있습니다.

무더기로 사면 무더기로 온다

https://ko.aliexpress.com/

AliExpress - Online Shopping for Popular Electronics, Fashion, Home & Garden, Toys & Sports, Automobiles and More products - Al

 

국내 업체에서 사면 알리 익스프레스보다 더 빠르게 배송을 받으실 수 있습니다.
가격은 알리 익스프레스보단 비싼편.

엘레파츠
https://www.eleparts.co.kr/main/index

엘레파츠-大韓民國No.1 전자부품쇼핑몰

 

디바이스마트
https://www.devicemart.co.kr/main/index

대한민국 전자부품 1등 쇼핑몰 디바이스마트

 

ic114
https://www.ic114.com/

::: ic114.com- 국내최대전자부품 전문 쇼핑몰:::

 

 

 

 

5. 이론과 실험

전자공학 전공서를 보면 수식들이 가득하다는 것을 알 수가 있을 겁니다.
전 전공서 수식들을 보고 머리가 하얗게 되더군요 (수포자)
그래서 최대한 제 레벨에 맞는 쉬운 책을 찾게 되었고 다음의 책들이 도움이 되었습니다.

 

<짜릿짜릿 전자회로 DIY>
전자공학을 취미로 시작하게 되는 사람이라면 알게 되는 책.
일단 수식이 없습니다. (옴의 법칙 제외하면)
책을 사고 나서 부록에 필요한 부품들이 자세하게 정리되어 있으니 

앞에서 말씀드린 사이트에서 부품을 조달한 후 진행을 하면 좋을 것입니다.
실험 위주이고 설명도 괜찮습니다. 초심자에게 많은 도움이 됩니다.
"일단 해보자! 그리고 생각하자"가 이 책의 모토입니다 ㅎㅎ

이 책 또한 3회독을 하였습니다.
1회독: 이해를 중심으로 함. 책에 나와 있는 실험들을 하나하나 진행한다.
2회독: 설명 부분을 실험 챕터마다 요약정리한다.
3회독: 요약정리한 것을 바탕으로 퀴즈를 만들고 스스로 답한다.
n회독: 기간을 두고 챕터별 중요한 퀴즈들을 몇 가지 스스로 답해본다.


그렇다고 전공 이론을 깡그리 무시할 수는 없어서 
다음의 책들도 읽어보았습니다.

 

<전기전자공학 개론>
Part 3 의 기초 전자공학까지 보았습니다. (이것도 위의 방법처럼 3회독)
임피던스, 리액턴스, 인덕턴스, 캐패시턴스, 컨덕턴스..
무슨 턴스 턴스 해서 처음엔 무지막지하게 헷갈렸습니다 ㅋ
기초적인 용어와 공식을 이해하는데 도움이 되었습니다.

 

알리에서 산 ANENG Q1 멀티미터

 

<기초 전자 실험>
직류 실험까지는 실제로 진행을 하였으나 (멀티미터를 구입하셔야 합니다)
오실로스코프를 아직 구하질 않아서 교류 실험은 시뮬레이션 툴(LTspice)을 이용하였습니다.
이 책은 PSpice를 사용하였는데 PSpice도 괜찮습니다.

 

또한,

<전자과 고등학교 교과서>
회로이론, 전자회로 전공서를 읽기엔 아직 레벨이 안되어서 고등학교 전자과 학생들이 읽는 교과서를 구했습니다.
고등학생을 대상으로 쓴 책이다 보니 수식이 많이 등장하진 않지만 난이도는 무시 못합니다;; (현재 읽다가 어려워서 잠시 중단)

똑똑한 전자과 고등학생

http://www.seoulbooks.co.kr/shop_goods/goods_list.htm?list_type=&category=01090000 

서울교과서

 

 

 

6. 시뮬레이션 툴

PSpice도 좋지만 저는
아날로그 디바이스의 무료 프로그램인 LTspice를 사용하였습니다.

NE555 시뮬레이션

오실로스코프가 없어서이기도 하지만 
무엇보다 눈으로 플롯을 확인할 수 있다는 점이 전자공학 개념 이해에 있어서 spice 툴의 굉장한 장점이라고 생각합니다.

 

LTspice는 무료 소프트웨어라 인터넷에 자료가 많습니다.
찾아보시면 부품 파일들도 구하실 수 있을 것이고 사용법도 유튜브에 많이 있으니 참고하시면 됩니다.

https://www.analog.com/en/design-center/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html

LTspice Simulator | Analog Devices

 

 

 

 

7. 전자공학 강의 듣기

취미로 공부하는 것이기에 저는 전기기사 등 자격증을 딸 생각이 없습니다. (시험을 위한 공부 질색임)
하지만 이론을 쉽게 설명해주는 자격증 강의를 듣는 것이 어느정도 도움이 될 듯싶었습니다.

유튜브 다산에듀에서 무료로 전기 기능사, 전기 기사 강의를 올려놓았습니다.
한 번 들어보시는 것도 도움이 될 것입니다.

다산에듀 전병칠
https://www.youtube.com/c/%EC%A0%84%EB%B3%91%EC%B9%A0

전병칠

 

다산에듀 최종인

https://www.youtube.com/c/%EC%B5%9C%EC%A2%85%EC%9D%B8%EB%8B%A4%EC%82%B0%EC%97%90%EB%93%80

[다산에듀] 최종인

 

 

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마치며..

갈길 멉니다. ㅎㅎㅎ

위의 것들을 진행하는 데에 1년 3개월 정도 걸렸습니다.
학생의 신분이 아니기에 혼자 해야 한다, 즉 독학을 하는 것이라 어려움이 분명 있었습니다. (일도 병행하면서 하니;;)
하지만 제가 정말 하고 싶은 것이니깐요.

지금은 공학의 언어인 수학에 익숙해지기 위해 미적분학을 매일 한 시간씩 공부하고 있습니다.
3D프린터를 이용해서 다른 아두이노 프로젝트들도 진행할 예정이고요.
전자공학 전공서도 이해할 수 있는 수준의 책을 찾으려고 노력하고 (실용적인 책 위주)

또 수식이 친숙해지면 본격적으로 파고들 생각입니다.

독학의 장점은 자신의 레벨에 맞게 맞춤 공부를 할 수 있다는 점입니다.
(학생 때는 자기 레벨과 맞지 않아도 강제적으로 책을 보고 수업을 들어야 함;;)
그래서 효율적입니다. 또 무엇보다 재미있고요. (프로젝트를 완성했을 때의 기쁨이란..)

전자공학의 ABC 알파벳을 알고, 이제 단어를, 문장을, 단락을, 하나의 글을 완성하는 날까지..
지치지 않고 천천히, 즐겁게 하는 것이 제 목표입니다.

이 글이 전자공학을 취미로 시작하시는 분들께 조금이라도 도움이 되었으면 좋겠습니다.
화이팅!