• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.87-98
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• 2016

본 연구는 아두이노 로봇 조립 및 보드 연결과 프로그래밍 협력학습이 중등 수학과학 영재 학생들의 융합적 역량 향상에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 또한, 학습기기, 조립, 실험, 프로그래밍이 결합된 컴퓨팅 사고(CT) 기반의 융합학습에 대한 학생들의 흥미와 역량 향상과의 상관관계도 알아봄으로써 수학과학 영재를 대상으로 한 CT 융합교육의 가능성을 알아보고자 하였다. 연구 결과로 대인관계능력, 정보과학적 창의성 및 통합적 사고 성향이 향상됨을 알 수 있었다. 각 사고력의 하위 요소들 간의 상관관계를 분석하여 보면, 문제해결을 위한 지속성과 상상력, 정보과학적 흥미, 개방성, 모험심, 논리적 태도, 의사소통, 생산적 회의성 등이 학습에 중요한 요인으로 추출되었다. 따라서, 학생들이 문제를 해결하는 학습과정에서 여러 가지 사고 활동이 이루어지며, 이러한 학습의 결과로 융합적 역량도 유의미하게 향상되는 것을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.2-4
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• 2018

대부분의 사람들은 하기 싫은 일을 하지 않기 위하여 분쟁을 일으킨다. 이에 본 연구에서는 역할 분담을 쉽고 재미있게 하기 위하여 이동식 룰렛 시스템에 대한 연구를 진행하였다. 역할 분담을 하는 방식은 스마트폰에 설치된 모바일 애플리케이션을 통하여 룰렛을 회전시키고 다트를 던져 모바일 애플리케이션으로 결과를 확인하는 방법이다. 본 연구를 통하여 대부분의 사람들이 하기 싫어하는 역할 분담을 게임처럼 재미있게 정할 수 있고, 가족끼리의 역할 분담으로 인한 분쟁이 줄어들 수 있다. 또한 무조건 역할만 주어진 것이 아니라 여가 활동을 하는 부분에도 도움을 줄 것으로 기대된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.9-11
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• 2018

최근 도어록은 대중화 되어 있다. 하지만 기계식 열쇠로 여는 방식보다 편리하고 안전하다는 인식 때문에 도어록의 취약점을 제대로 알고 대비하지 못하는 경우가 많다. 따라서 본 연구에서는 도어록의 기능을 개선하고 취약점을 보완하여 강화 하였다. 도어록은 화재 발생시 열에 취약하여 문이 열리지 않을 수 있으므로 열 감지 센서를 부착하여 화재 현장의 내부 온도가 일정 이상이 되면 문이 자동으로 열리게 하였다. 그리고 실내에서는 비밀번호를 누르지 않아도 문이 자동으로 열리게 하였다. 본 연구에서 제안한 기능을 통하여 화재 발생시의 인명피해 예방을 기대할 수 있을 것이다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.45-54
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• 2016

본 연구에서는 공업계 고등학생을 대상으로 앱 인벤터를 이용하여 아두이노를 제어하는 안드로이드 어플리케이션 프로그래밍 교육을 실시하고 학생들의 창의 융합적 사고능력에 어떤 변화가 있었는지를 분석하였다. 이를 위해 창의적 문제해결 모형과 통합적 사고 모형에 기반한 교수학습을 설계하여 수업을 진행하였다. 연구 결과로 창의적 문제해결력의 하위요소 중 확산적 사고와 동기적 요소의 향상에 유의미한 결과를 얻었다. 또한, 통합적 사고에 관한 학생들의 설문 조사 결과에 따르면 많은 학생들이 이 수업을 통해 배운 지식을 바탕으로 일상 생활에 적용할 수 있는 IoT 시스템을 고안할 수 있다고 답변하였다. 따라서, 앱 인벤터와 아두이노를 이용한 피지컬 컴퓨팅 교육은 학생들의 창의 융합적인 사고 능력에 긍정적인 영향을 미치는 것을 볼 수 있었다.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권9호
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• pp.1-8
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• 2018

3D 프린팅 기반의 교육용 콘텐츠 제작과 보급은 창의적 문제 해결의 코딩 교육을 리드하고 활성화하는데 중요한 역할을 한다. 본 논문에서는 아두이노를 활용하여 특화된 기능을 제공하는 8비트 MCU 기반 제어 보드 및 3D 프린팅 기반의 다양한 융합 콘텐츠를 개발하였다. 개발된 제어 프로그램은 양방향 통신을 기본 지원하므로 다양한 모니터링 패킷 지원으로 초당 10회 이상 수행한다. 또한, 다양한 정보 전달을 위한 최적화된 통신 프로토콜을 사용하여 여러 콘텐츠 제어가 가능해진다. 개발된 제어 보드와 3D 프린팅으로 제작된 콘텐츠들은 코딩의 원리와 개념을 교육하는 프로그래밍 교육 도구로 유용하게 활용할 수 있다.

• 디지털융복합연구
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• 제18권8호
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• pp.407-417
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• 2020

현대미술은 디지털 매체의 발달로 급격한 변화를 겪고 있다. 디지털 미디어 기반 환경에서 작가들은 관객과 예술적 가치와 경험을 공유하는 새로운 작품들을 제작하고 있다. 이에 본 연구에서는 첨단 디지털 기술과 오브제를 융합시킨 상호작용성에 관한 작품 제작을 하였다. 관람자가 오브제를 터치하면 오브제와 연결된 LED화면이 완성되는 작품이다. 작품 제작에 앞서 이론적 고찰을 위해 학술 논문자료, 국내외 전문서적, 인터넷 분석을 중심으로 연구하였다. 작품 제작은 아두이노를 이용하였고, 작가들이 작품 제작에 응용할 수 있도록 제작 회로와 프로그래밍 소스를 제시하였다. 본 연구는 오브제 작품의 표현에 있어 새로운 가치와 가능성을 제시하는데 의의를 둔다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.345-352
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• 2017

본 논문에서는 실제 학교현장에서 로봇교육을 수행하고 고민하는 수요자 요구의 기능을 갖춘 스크래치 활용교육이 가능한 교육용 로봇 시스템을 임베디드 환경에서 설계 및 구현하였다. 로봇 시스템의 기반이 되는 센싱 정보처리와 소프트웨어 설계 및 프로그래밍 실습 교육을 위한 피지컬 교육이 가능하도록 개발하였다. 시스템의 개발 환경으로는 CPU는 Atmega 328코어를 사용한 Arduino Uno기반 제품으로, 디버깅 환경은 Arduino Sketch 기반, 펌웨어 개발 언어는 C언어를, OS는 윈도우, Linux, Mac OS X를 사용하였다. 시스템 동작과정은 블루투스 통신을 이용하여 서버의 제어명령을 수신하여, 교육용 로봇의 다양한 센서를 구동시킨다. 교육과정으로는 스크래치 프로그램과 블루투스 통신으로 실시간 연동하여 스크래치 교육을 수행할 수 있도록 하였고, 스마트폰용 앱을 제공하여 환경에 구애받지 않으며, 확장을 통하여 C, 파이썬과 같은 교육이 가능하도록 설계하였다. 학교현장의 교사들이 개발된 제품을 사용해보고 일선교사의 요구에 만족할 만한 성능 처리 결과를 제시하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.959-968
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• 2022

본 논문에서는 바깥 활동에서 이동하는 위치까지 장애인과 노약자의 손으로 들고 있기 까다로운 물건이나 물품을 옮겨주는 편리성을 갖춘 카트를 개발하고자 한다. GPS 모듈과 DC모터, 블루투스 모듈, 자력계 센서, Blynk 어플리케이션을 이용하여 스마트 팔로우 카트가 따라오는 과정에서 주인의 위치를 정확하게 알 수 있도록 프로그래밍하였다. 사용자의 위치를 자유자재로 감지할 수 있도록 자력계 센서의 위도와 경도의 값을 시작 및 정지 각도의 미세조정을 위해 리드에 올바른 레버리지 값을 얻을 수 있게 0°에서 180°의 값을 설정했다. 이를 위 모터 드라이버 L298n을 모터와 연결하여 DC모터를 미세 각도로 구동하게 만들었다. 스마트폰을 사용하여 Bluetooth의 무선통신으로 GPS를 연결하여 핸드폰 앱을 스위칭 역할로 ON/OFF 하여 주인의 방향에 따라 위치 신호를 수신 받는 스마트 팔로우 카트를 구현하였다.

• 실천공학교육논문지
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• 제16권2호
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• pp.121-128
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• 2024

이 연구는 특성화고 학생들에게 인벤터 소프트웨어를 사용하여 로봇 팔을 디자인하고 3D 프린터를 통해 제작하여 아두이노 마이컴으로 제어하는 융합 교육 방법을 소개하며, 학생들에게 실무 경험을 제공하고 다양한 학문 분야의 지식과 기술을 융합할 수 있는 기회를 제공할 수 있다. 학생들은 CAD 소프트웨어로 디자인을 시작하고, 3D 프린팅 기술을 통해 실제로 로봇 팔의 부품을 제작하며, 마지막으로 부품을 조립한 로봇 팔을 프로그래밍하여 제어하게 하였다. 이 융합교육에서 학생들의 문제 해결능력과 창의성을 키우고, 학습 동기를 높이는 데 도움이 되었고 이런 교육적시도가 실제 교육과정에 적용하기 위해서는 적절한 자원과 교사의 지속적인 관심과 지원이 필요하며, 이러한 연구는 향후 교육에서 적용 가능성을 탐색하기 위한 기초적인 연구로 간주된다.

• 대한공업교육학회지
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• 제41권2호
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• pp.89-118
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• 2016

본 연구의 목적은 피지컬 컴퓨팅 플랫폼인 아두이노와 앱 인벤터를 대한민국의 자랑스런 전통 과학기술의 유산이자 세계 최초의 돌격용 철갑전선(鐵甲戰船)으로 평가되는 거북선의 모형과 융합하여, 공업계열 특성화고 학생들이 실제적인 경험을 통해 과학기술적인 지식뿐만 아니라, 그와 더불어 역사 문화유산에 대한 인식과 가치 또한 제고해 볼 수 있는 피지컬 컴퓨팅 플랫폼 기반의 모형 거북선을 개발하는데 있다. 이 연구를 통하여 얻은 결론은 다음과 같다. 첫째, 아두이노 기반의 메인 컨트롤러 설계 및 제작은 전기 전자 제어와 관련된 하드웨어 및 소프트웨어 지식을 익히고, 아두이노와 전기전자 부품간의 기본적인 상호특성과 성능을 확인하는데 도움이 된다. 둘째, 회로도 및 패턴도 설계, 기술적 프로그래밍, 모바일 앱 개발 등의 과정을 통해 회로 설계 능력, 논리적 사고력과 문제해결력을 향상시키는데 효율적이다. 셋째, 피지컬 컴퓨팅 플랫폼 기반의 모형 거북선 개발을 통해 과학기술과 인문학적 소양을 통합적으로 함양할 수 있는 기초적인 토대를 마련하였다.