실험 순서 A~F | 제타멜레온 RLC 실험 체크리스트

현장 가기 전

팀과 확인할 4가지

L·C 표기값과 MCP4131 품명 뒤 숫자(-502 등)를 읽어 설정에 넣었다
팀 회로도(LM358·2N7000 위치, 입력 신호 지점)가 실험 준비 페이지의 배선과 같은지 확인했다
MBL 최대 샘플링과 데이터 내보내기(CSV) 방법을 확인했다
실험 시간과 아두이노 두 대 역할(누가 어느 보드·코드)을 나눴다

실험 준비 페이지의 같은 목록과 체크가 함께 바뀌어요. 배선은 실험 준비에서 약 40~60분 걸린다고 잡으세요.

역할 나누기 4명 · 단계마다 바꿀 수 있어요

팀원 1 팀원 2 팀원 3 팀원 4

기본 제안은 결선 1명, MBL 측정 1명, 아두이노 코드 1명, 기록·사진 1명이에요. 이름은 이 브라우저에만 저장돼요. 공용 컴퓨터라면 다 쓴 뒤 '이름 지우기'를 눌러 주세요.

A~F 단계

예정 시간을 모두 더하면 약 115분이에요. 태그는 시간이 모자랄 때의 순서예요: 꼭 끝낼 것 되면 할 것 여유가 있으면

부품 확인

꼭 끝낼 것예정 15분0:00

목적 오늘 꽂을 L·C와 MCP4131이 진동과 과감쇠를 둘 다 보여 줄 수 있는 조합인지 숫자로 먼저 확인해요.

준비물

인덕터·커패시터 실물
MCP4131 (있으면)
멀티미터
이 페이지 또는 자료실의 부품 도우미

할 일

4.7 mH 인덕터 4개를 직렬로 이을 준비를 하고 L = 18.8 mH인지 확인한다 (테이프 "4.7MH", 색띠 노랑·보라·빨강·은. "4.7UH"와 헷갈리지 않기)
전해 콘덴서 캔에 적힌 값을 읽고, 멀티미터 정전용량(⊣⊢) 모드로 실제 C를 재서 넣는다 (방전 후 빨간 프로브를 + 다리에)
MCP4131 품명 뒤 숫자(-502, -103 등)를 확인하고 아래에서 고른다 (확인 전에는 -502로 계산)
멀티미터(Ω)로 직렬로 이은 인덕터 전체의 저항(코일 저항)을 재서 넣는다. 프로브를 맞댄 값을 먼저 빼요
아래 계산에서 진동과 과감쇠를 모두 볼 수 있다고 나오는지 본다

합격 기준

MCP4131의 n = 0~128(또는 고정 R 3종) 안에 ζ < 1(진동)과 ζ > 1(과감쇠)이 모두 들어 있다.

합격 확인

막히면

증상	원인 추정	대응
진동 구간이 없다고 나와요	L이 너무 작거나(1 mH 이하) C가 커서 임계저항이 MCP4131 최소 저항(약 75 Ω)보다 작아요	아래 "코일 저항에 따라 쓸 C" 표에서 권장 C를 고르거나 더 작은 C를 쓰세요. 인덕터는 4.7 mH 여러 개를 직렬로 이어 L을 키워요. 부품 도우미에서 키트 값을 한꺼번에 비교할 수 있어요.
인덕터 값을 읽을 수 없어요	색띠가 흐리거나 숫자 표기가 없어요	보통 멀티미터로는 L을 잴 수 없어요. C 단계에서 잰 진동수로 L을 거꾸로 계산해요: L = 1 / ((2πf₀)²·C).
샘플링 경고가 떠요	f₀가 MBL 샘플링의 1/20보다 커요	C를 키워 f₀를 낮추거나 MBL 샘플링을 올리세요.

SPI 점검

되면 할 것예정 15분0:00

목적 아두이노 B가 MCP4131의 저항을 실제로 바꾸는지 확인하고 n–R 표를 직접 재요. 이 표가 있어야 동적 회로의 R을 믿을 수 있어요.

준비물

아두이노 B와 USB 케이블
MCP4131 배선 (실험 준비의 SPI 단계)
멀티미터
코드 1 (SPI 점검·n 스윕)

할 일

아두이노 B에 코드 1을 올린다
시리얼 모니터(115200)에 n과 이론 R이 3초마다 찍히는지 본다
6번(P0W)·7번(P0B) 줄에 꽂힌 Vin 선과 인덕터 쪽 선을 잠깐 뺀다
n이 바뀔 때마다 6–7번 사이 저항을 재서 아래 표에 넣는다
다 쟀으면 뺀 선을 다시 꽂는다

합격 기준

n이 커질수록 저항이 계속 커진다(단조 증가). 이론값과의 차이는 R_AB 공차(±20%) 안이면 정상이에요.

합격 확인

막히면

증상	원인 추정	대응
n을 바꿔도 저항이 그대로예요	CS·SCK·SDI 선이 빠졌거나 B의 GND가 공통이 아니에요. 전원이 켜질 때 와이퍼는 가운데(n = 64)에 있어요	실험 준비의 핀 연결표로 D10·D11·D13을 다시 보고, B의 GND가 − 레일에 있는지 확인하세요.
n이 커질수록 저항이 작아져요	5번(P0A)과 6번 사이를 재고 있어요	7번(P0B)으로 옮겨 재세요. 기능명세서 핀표는 5·7번이 반대로 적혀 있어요.
0 Ω이나 몇 Ω만 나와요	두 리드가 같은 줄에 닿았거나 다른 부품을 거쳐 재고 있어요	6·7번 줄의 다른 선을 빼고 다시 재세요.
아두이노가 인식되지 않아요	호환 보드의 CH340 드라이버, 충전 전용 케이블	CH340 드라이버를 설치하고 다른 케이블로 바꿔 보세요.

고정 회로 기준선

꼭 끝낼 것예정 20분0:00

목적 고정 저항으로 진동이 잘 보이는 계단응답을 재고, 진동수 f_d가 이론과 맞는지 확인해요. 뒤의 모든 비교가 이 측정을 기준으로 해요.

준비물

추천 고정 저항 (아래 계산, ζ ≈ 0.3)
아두이노 A + 코드 2 (MODE 1, 느린 구형파)
MBL CH1·CH2

할 일

R 자리에 추천 저항을 꽂는다 (MCP4131을 쓰면 코드 4로 추천 n을 넣는다)
아두이노 A에 코드 2를 MODE 1로 올린다
MBL로 CH1(Vin)과 CH2(Vc)를 기록하고 파일명 규칙대로 저장한다
출력의 첫 두 피크 사이 시간을 재서 아래에 넣는다

합격 기준

진동이 보이고, 측정한 f_d가 이론값과 ±20% 안에 있다.

합격 확인

막히면

증상	원인 추정	대응
진동이 전혀 안 보여요	R이 너무 커서 과감쇠예요. 코일 저항도 R에 더해져요	더 작은 R로 바꾸고, A 단계의 코일 저항을 다시 확인하세요.
피크가 뭉개져 보여요	MBL 샘플링이 f₀의 20배보다 낮아요	샘플링을 올리거나 C를 키워 f₀를 낮추세요.
파형이 지저분해요	GND 공통 누락, 프로브 접지, 브레드보드 접촉 불량	검은 집게 두 개가 모두 − 레일에 있는지 보고, 선을 짧게 하세요.
f_d가 이론보다 낮아요	L이나 C의 실제 값이 표기보다 커요	값을 고치지 말고 그대로 적으세요. 분석에서 실제 C(또는 L)를 거꾸로 계산해요.
출력이 0 V나 5 V에 붙어요	전원·GND 단락, LM358 방향, 1–2번 선 빠짐	USB를 빼고 전원 넣기 전 점검을 다시 보세요.

R 스윕

고정 R 3종은 꼭n 스윕은 되면예정 25분0:00

목적 R만 바꿔 가며 계단응답을 여러 개 저장해요. 진동 주기는 거의 그대로이고 오버슈트와 링잉만 줄어드는 모습을 확인해요.

준비물

고정 저항 3종 (설정의 작게·중간·크게)
또는 MCP4131 + 아두이노 B (코드 4로 n 입력)
아두이노 A + 코드 2 (MODE 1)

할 일

방법을 고른다: 고정 저항 3종 바꿔 끼우기 또는 코드 4로 n 바꾸기
고정 저항은 USB를 뺀 상태에서 바꿔 끼운다
조건마다 MBL 기록을 저장하고 아래 목록에 체크한다
R(또는 n)이 커질수록 오버슈트가 줄어드는지 화면으로 확인한다

합격 기준

R이 커질수록 오버슈트와 링잉이 줄어든다. 진동 주기가 거의 같게 나와도 정상이에요(R은 f₀를 바꾸지 않아요).

합격 확인

막히면

증상	원인 추정	대응
n을 바꿔도 파형이 그대로예요	SPI 배선이나 코드 4 입력 문제예요 (시리얼 모니터 줄 끝이 '새 줄'이 아님)	B 단계의 n–R 표로 먼저 저항이 바뀌는지 확인하세요.
차이가 잘 안 보여요	시간축이 너무 넓어요	계단 직후 2~5 ms만 확대해서 보세요.
진동 주기도 크게 바뀌어요	ζ가 1에 가까워지면 f_d가 조금 낮아져요. 많이 바뀌면 L·C가 바뀐 거예요	L·C를 건드리지 않았는지 확인하세요.

복합 신호 추종

여유가 있으면예정 30분0:00

목적 느린 신호와 빠른 신호가 섞인 같은 입력으로 고정 R 3종과 동적 회로를 기록해서, 오차를 비교할 원본 파일을 만들어요.

준비물

아두이노 A + 코드 2 (MODE 0, 혼합)
고정 저항 3종
MCP4131 + 아두이노 B (코드 3)

할 일

A에 코드 2를 MODE 0(혼합)으로 올린다. 네 조건 모두 같은 신호를 쓴다
고정 R 작게·중간·크게를 하나씩 꽂고 각각 기록한다
MCP4131로 바꾸고 B에 코드 3을 올려 동적 회로를 기록한다
B의 시리얼 모니터에 FAST/SLOW 전환이 찍히는지 본다
네 조건의 원본 파일을 모두 저장했는지 아래 목록으로 확인한다

합격 기준

같은 입력으로 4개 조건(고정 3 + 동적 1)의 원본 파일을 모두 저장했다.

합격 확인

막히면

증상	원인 추정	대응
FAST/SLOW가 한 번도 안 찍혀요	D2 선 빠짐, A–B GND 공통 누락, 임계값이 신호와 안 맞음	D2가 D8과 같은 줄에 있는지, 두 보드 GND가 이어졌는지 보세요. 모의 실험의 판별 타임라인으로 임계값을 점검해요.
고정과 동적 비교가 안 맞아요	조건마다 입력이나 기록 길이가 달라요	A의 코드와 MODE를 바꾸지 말고, 같은 길이로 기록하세요.
동적 회로가 오히려 나빠요	이 L·C에서는 느린·빠른 신호의 최적 n이 비슷해서 이득이 작아요	정상일 수 있어요. 그대로 기록하고 개선율 옆에 기준 R을 적으세요.

정리·백업

꼭 끝낼 것예정 10분0:00

목적 원본을 잃지 않도록 두 곳에 백업하고, 사진과 기록을 남긴 뒤에 분해해요.

준비물

USB 메모리나 클라우드 계정
휴대폰 카메라
기록지 (아래 인쇄)

할 일

MBL 원본 파일을 서로 다른 두 곳(예: USB 메모리와 클라우드)에 복사한다
이 페이지의 탐구일지와 파일 목록을 내보낸다
회로를 위와 옆에서 배선이 보이게 사진으로 찍는다
부품 값과 설정(L, C, R, n, MBL 샘플링)을 기록지에 적거나 JSON으로 저장한다
두 곳 백업을 확인한 다음에 분해한다

합격 기준

백업 두 곳을 확인한 뒤에 분해했다.

합격 확인

막히면

증상	원인 추정	대응
어느 파일이 어느 조건인지 헷갈려요	기록할 때 이름을 바꾸지 않았어요	탐구일지의 시각·조건과 파일 저장 시각을 맞춰 보고 이름을 다시 붙이세요.
MBL 파일이 열리지 않아요	MBL 전용 형식으로 저장했어요	MBL 프로그램에서 CSV(또는 텍스트)로 다시 내보내세요. 분석은 CSV를 읽어요.

파일명 만들기

규칙은 날짜_회로(F/D)_n 또는 R_입력(step/slow/fast/mix)_회차예요. 예: 261103_D_n2_mix_01.csv. 조건을 고르면 이름이 만들어지고, 같은 이름이 있으면 회차가 저절로 올라가요.

날짜

회로

R (Ω)

입력

회차

—

동적 회로에서 판별로 n이 바뀌면 값에 6-8처럼 N_SLOW-N_FAST를 넣어요.

저장한 파일

탐구일지

실험 중에 본 것을 바로 적어 두면 보고서를 쓸 때 시각과 조건을 맞추기 쉬워요. 이상했던 점도 꼭 적어요. 텍스트나 CSV로 내보낼 수 있어요.

기록

시간이 모자라면

남은 시간을 넣으면 꼭 끝낼 것 → 되면 할 것 → 여유가 있으면 순서로 무엇을 하고 무엇을 건너뛸지 정해 줘요. 이미 체크를 모두 끝낸 단계와 지금까지 쓴 시간도 계산에 넣어요.

남은 시간 (분)

저장·인쇄

기록지는 지금 설정(부품 값, 고정 R, n 목록)으로 채운 빈 표예요. 손으로 적을 칸이 있어서 노트북 없이도 쓸 수 있어요. 실험 기록 JSON은 다른 기기에서 불러오면 체크와 측정값이 그대로 돌아와요.

이 순서로 하는 이유

A~F는 탐구 계획서의 4단계 중 "실험 및 데이터 측정"을 현장에서 실제로 할 일로 나눈 거예요. 앞 단계가 뒤 단계의 기준이 되도록 순서를 정했어요.

A 부품 확인이 먼저인 이유. L이 너무 작으면 어떤 R에서도 진동이 보이지 않아요. 측정을 시작하기 전에 숫자로 확인하면 시간을 크게 아껴요.
B에서 n–R 표를 직접 재는 이유. MCP4131의 전체 저항 R_AB는 ±20%까지 다를 수 있어요. 동적 회로의 R을 이론값이 아닌 측정값으로 말할 수 있게 해 줘요.
C가 기준선인 이유. 진동수 f_d는 R과 거의 상관없이 L·C로 정해져요. 기준선에서 f_d가 이론과 맞으면 L·C 값과 측정 장비를 믿을 수 있어요.
D에서 R만 바꾸는 이유. 탐구의 핵심 발견("R을 바꾸면 f₀는 그대로, 감쇠만 바뀐다")을 실측으로 확인하는 단계예요.
E에서 같은 입력을 쓰는 이유. 고정 회로와 동적 회로의 오차(RMSE)를 공정하게 비교하려면 입력 신호와 기록 길이가 같아야 해요. 개선율은 어떤 고정 R과 비교했는지 반드시 함께 적어요.
F에서 백업 뒤에 분해하는 이유. 회로를 분해하면 같은 조건으로 다시 잴 수 없어요. 원본 두 곳 백업을 확인한 다음에 분해해요.

자주 묻는 질문

브라우저를 닫으면 타이머가 멈추나요?

타이머는 시작한 시각을 저장해 두기 때문에, 페이지를 닫았다가 다시 열어도 그동안 흐른 시간까지 이어서 보여요. 일시정지를 누르면 그때까지의 시간만 더해 둬요.

팀원 휴대폰과 기록을 함께 볼 수 있나요?

기록은 각자의 브라우저에만 저장돼요. 한 사람이 "실험 기록 저장 (JSON)"으로 파일을 만들어 보내면, 다른 사람이 "실험 기록 불러오기"로 같은 상태를 열 수 있어요. 실험 중에는 기록 담당 한 사람의 기기에 모으는 걸 권해요.

n–R 표의 오차가 15%예요. 실패인가요?

아니에요. MCP4131의 전체 저항은 제조 공차가 ±20%예요. 중요한 건 n이 커질수록 저항이 꾸준히 커지는지(단조 증가)예요. 이 표에서 구한 실제 R_AB와 와이퍼 저항을 보고서와 분석에 쓰면 돼요.

파일명 규칙을 꼭 지켜야 하나요?

나중에 분석할 때 어떤 조건의 파일인지 이름만 보고 알 수 있어야 해요. 특히 E 단계는 같은 신호로 네 번 기록하기 때문에 이름이 없으면 섞이기 쉬워요. 이 페이지가 이름을 만들어 주니 복사해서 쓰면 돼요.

MCP4131이 없으면 어떻게 하나요?

A, C, D(고정 R 3종), F만으로도 "R을 바꾸면 감쇠만 바뀐다"는 핵심 결과를 얻을 수 있어요. B와 E의 동적 회로는 부품을 구한 뒤 다시 하면 돼요. 부품 상태는 실험 준비의 부품·구매 현황에서 바꿀 수 있어요.

실험 순서: A부터 F까지

현장 가기 전

A~F 단계

부품 확인

준비물

할 일

합격 기준

SPI 점검

준비물

할 일

합격 기준

고정 회로 기준선

준비물

할 일

합격 기준

R 스윕

준비물

할 일

합격 기준

복합 신호 추종

준비물

할 일

합격 기준

정리·백업

준비물

할 일

합격 기준

파일명 만들기

탐구일지

시간이 모자라면

저장·인쇄

이 순서로 하는 이유

자주 묻는 질문