공지사항

[POLARIS] 2026 COSS 차세대 반도체 MCU 응용 경진대회[주니어 부문] 운영 설명

2026-07-29l 조회수 350
■경진 대회의 배경

Microcontroller Unit (MCU)는 작고 저렴하지만, 많은 기능의 하드웨어가 포함된 집적회로 (IC) 반도체입니다. AI로 대표되는 요즘의 고성능 IC에 비하면 그 구조와 기능은 매우 단순하고 성능도 낮지만, MCU는 시스템 반도체의 원리와 응용을 이해할 수 있는 좋은 교육 도구이고, 광범위한 산업 분야에서 많은 제품에 실제로 사용되고 있습니다.

MCU 내부에는 소프트웨어 프로그램을 실행하는 중앙 처리 장치 (CPU), 특정 기능을 하드웨어로 구현한 주변 장치 (Peripheral), 그리고 메모리로 구성되어 있습니다. 시스템에서 구현하고자 하는 기능을 MCU 내에서 소프트웨어 프로그램으로 작성하여 내부 하드웨어를 제어하고, 그 하드웨어가 MCU 외부의 회로를 동작시킵니다.

따라서 MCU를 사용한 시스템을 설계하기 위해서는 MCU의 내부 구조를 충분히 이해하고, 최적화된 하드웨어 회로를 설계하여 부품을 선정하고, 각 기능을 구현하는 소프트웨어 코드를 작성해야 합니다.

■아두이노 경진 대회와의 차이

지난 수년 동안 아두이노 (Arduino)라는 보드와 통합 개발 환경 (IDE)가 보급되면서, 학생과 일반인이 MCU의 원리를 모르더라도 아두이노를 활용하여 다양한 작품을 제작할 수 있게 되었습니다. 많은 사람이 MCU를 쉽게 접하고 활용할 수 있도록 아두이노가 큰 역할을 한 것입니다.

하지만, 이 경진 대회는 MCU의 내부 구조와 동작 원리를 이해하고, MCU를 사용하여 하드웨어 설계 능력을 배양하며, 최적화된 하드웨어와 소프트웨어를 구현하는 것을 목표로 합니다. 따라서 아두이노 보드를 사용하여 단순 코딩을 하는 것과는 조금 다르게 경진 대회를 진행합니다. 구체적으로 다음 사항들이 다릅니다.

가. 1단계로 아두이노 보드를 사용하여 작품을 완성한 후, 2단계로 같은 작품을 MCU IC 단품을 사용하여 설계하고 완성합니다. 1단계에서 사용할 수 있는 아두이노 보드는 우노 (Uno), 나노 (Nano), 프로 미니 (Pro Mini) 보드로 한정합니다. 이 보드들에는 ATmega328이라는 MCU IC가 탑재되어 있는데, 2단계에서는 이 IC 단품을 사용하여 작품을 완성해야 합니다. 여러 개의 보드 또는 MCU IC를 사용하는 것도 가능합니다.
나. 1단계에서는 아두이노 통합 개발 환경 (IDE)을 사용하여 코드를 작성하고, 2단계에서는 MCU 제조사가 제공하는 Microchip Studio라는 IDE를 사용하여 코드를 작성합니다.
다. 2단계에서는 아두이노 IDE를 사용할 수 없으므로, 아두이노 라이브러리 함수 역시 사용할 수 없습니다. Microchip Studio가 제공하는 라이브러리 함수 외의 모든 코드는 직접 작성해야 합니다. 라이브러리 함수의 의존도를 낮추고 MCU의 원리를 이해하도록 하기 위함입니다.
라. 2단계에서는 아두이노 IDE를 사용할 수 없으므로, 전용 프로그래머 장비 (USBasp)와 프로그램 (Avrdudess)를 사용하여 코드를 ATmega328 IC에 업로드해야 합니다.


위 내용은 별첨 자료에 도식화하여 설명하였으니 참고하시기 바랍니다.

1단계만 완성하여 제출하는 것은 가능하지만, 높은 점수를 받지는 못합니다.


■작품의 주제

이 경진 대회에서는 특정한 주제를 지정하지 않고 팀마다 자유롭게 주제를 선정하여 작품을 구상, 설계, 완성하면 됩니다. 아두이노를 활용한 많은 작품이 유튜브 등 인터넷 사이트에 소개되어 있는데, 이를 참조하여 독창적인 작품을 구현해 보는 것을 권장합니다. 독창적인 작품을 구상하는 것이 어려우면 이미 소개된 작품을 모방하는 것도 허용하지만, 독창성에서 높은 점수를 받지 못합니다.

■평가 방향 및 항목
작품의 평가도 일반적인 아두이노 경진 대회와는 조금 다릅니다. 작품의 기능과 완성도도 평가하지만, MCU의 구조와 원리를 충분히 이해하고 회로와 코드를 작성하였는지, 그 과정은 어떠하였는지, MCU의 자원을 효율적으로 사용하여 최적화된 설계를 하였는지 등도 함께 평가합니다. 즉 외형뿐만 아니라 내실도 함께 봅니다.

평가는 다음 항목들을 포함하여 종합적으로 하겠습니다.

가. 학습 성취도 (이 작품을 제작하면서 무엇을 어떻게 얼마나 배웠는지, MCU의 구조와 원리를 충분히 이해하는지, 실패를 통해 얻은 경험은 무엇인지)
나. 독창성 (인터넷, 유튜브 등에서 볼 수 없는 새로운 작품인지)
다. 난이도 (얼마나 복잡한 시스템인지)
라. 완성도 (어떤 방식으로 구현하였는지, 얼마나 잘 동작하는지, 성능은 어떠한지, 최적화는 얼마나 했는지)
마. 발표 능력 (보고서와 동영상을 통해 학습 과정과 작품을 얼마나 잘 설명하는지, 간결하면서 정확한 설명을 하는지, 적절한 용어를 사용하여 정확한 문법으로 표현하는지 등)

■제출물
가. 다음의 내용을 포함하는 발표 형식의 보고서 (PPT 또는 PDF 파일, 30쪽 이내)
  1) 작품의 용도, 기능 및 사양, 동작 원리의 설명

  2) 작품의 구현 전략 (시스템 블록도, 프로그램 흐름, 필요한 부품, 실험 계획 등)
  3) 작품의 설계, 실험, 구현 과정 (학습 과정, 실패 경험 포함)
  4) 작품에서 가장 중요한 부분 (3개 이내)의 상세 설명 (회로도, 코드, 사진 등 활용 가능)
  5) 이 과정을 통해 배운 내용과 앞으로 더 배우고 싶은 내용
나. 회로도 (PDF 파일)
다. Source Code (아두이노의 INO 파일과 Microchip StudioC, H 파일)
라. 동작 동영상 (5분 이내)

■결과보고서 및 시연동영상 제출
이메일: as3848@snu.ac.kr