• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제40권3호
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• pp.326-342
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• 2021

본 연구에서는 컴퓨팅 사고의 핵심인 알고리즘 표현을 실험 활동에 적용할 수 있도록 교사를 위한 실험 안내 자료를 개발하였다. 텍스트로 제시된 실험 매뉴얼을 순서도 기호를 사용하여 정보 시각화 프로세스에 따라 직선형, 분기형, 반복형 구조의 알고리즘 형태로 변환하였다. 그 예시로, 자석의 성질을 알아보는 실험을 알고리즘 표현을 적용하여 실험 안내 자료를 개발하였다. 개발된 실험 안내 자료는 정보의 적합성과 판단 여부가 표현된 분기 및 반복의 알고리즘 구조를 가지고 있다는 점과 실험 과정을 시각화하여 표현했다는 측면에서 기존의 순차적으로 표현된 실험 안내 자료와 차이가 있다. 본 연구에서 개발된 실험 안내 자료는 교사들의 알고리즘 사고에 대한 이해와 이를 적용한 실험 실행에 도움을 줄 수 있을 것이라 기대된다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 추계학술발표대회
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• pp.1120-1121
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• 2019

본 논문에서는 웹 애플리케이션에서 하드웨어를 엑세스 하기 위한 중계시스템을 개발하는데 목적이 있다. 웹 애플리케이션의 일종인 Scratch에서 스마트 블록과 같은 하드웨어를 엑세스 하기위해 웹 서버 기반의 중계시스템을 개발하였다. 중계시스템 개발을 통해 Scratch와 스마트 블록을 활용하여 피지컬 컴퓨팅 교육을 통해 학습자의 컴퓨팅적 사고 함양에 기여 한다.

• 정보교육학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.499-511
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• 2019

본 연구의 선행 연구에서는 1~3차에 걸쳐 초등학생의 컴퓨팅 사고력 신장을 위한 퍼즐 기반 컴퓨터과학 교육 프로그램을 개발하여 현장에 투입하며 교육 효과를 CT창의성과 CT인지력으로 나눠 검증하고 교육 프로그램을 개선해왔다. 본 연구에서는 이러한 선행 연구 결과를 바탕으로 연령과 CT사고력 하위 요소를 매개 변수로 사용하여 계층적 베이지안 추론 모델링을 실시하였다. 그리고 그 결과를 바탕으로 중 고등학교에서 퍼즐 기반 컴퓨터과학 교육 프로그램의 효과를 예측하고 향후 투입할 중 고등학교의 퍼즐 기반 컴퓨터과학 교육 프로그램의 주요 개선 항목과 개선 방향을 제안하였다.

• 한국시스템다이내믹스연구
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• 제16권3호
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• pp.97-107
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• 2015

본 논문은 최근 다양한 사회 분야에 있어서 IT 기술이 적용되는 과정을 SD 모델링 방식을 사용하여 연구한 경험과 발견을 서술하고자 한다. 모델의 초기 단계에서 우리는 다양한 사회 분야마다 다른 SD 모델을 만들 것이냐 아니면 기본적으로 유사한 모델 구조를 취할 것이냐를 선택해야 했다. 사회 분야마다 다른 구조의 SD 모델을 만들면, 상호간의 구조와 시뮬레이션 결과를 비교하기 어렵다. 하지만 상호 모델 구조를 유사하게 구축하려고 하니, 서로 다른 모델링 팀들간의 의사소통에 노력과 시간 소비가 지나치게 커져 갔다. 이러한 어려움을 극복하기 위하여 본 연구에서는 시스템 다이내믹스 모델링에도 시스템 사고의 원형적 피드백 루프에서와 같은 원형적 SD 모델을 만들고, 이를 사회 각 분야에 적용하는 방식을 취하고자 하였다. 먼저 최근 IT 기술 발전을 이끌어 가는 핵심적인 요소로서 클라우드 컴퓨팅, 스마트 기기, 사물 인터넷을 선정하고 이들간의 상호 관계성을 표현하는 SD 모델을 만들었다. 이를 원형(archetype)으로 하여, 교육, 의료, 원격 근무 등 사회 각 분야의 IT 확산 과정에 적용하여 모델링을 하고 시뮬레이션을 하여 상호 비교하면서 정책 시사점을 논의할 수 있었다. 본 논문에서는 이 중에서 원격 근무(smart work)에 관한 적용 사례를 제시함으로써, SD 모델링에 있어서 원형적 접근 방법의 가능성을 탐색한다.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2021년도 학술논문집
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• pp.223-231
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• 2021

4차 산업 시대를 맞이한 지금, 많은 나라에서 인공지능(AI) 역량을 지닌 인재양성을 위해 초등학교부터 고등학교까지 체계적이고 연속적인 소프트웨어(SW)교육을 제공하고 있다. 이에 반해 국내 현실은 연계성 있는 SW 교육이 학습자에게 제공되지 않아 SW 격차가 심화하고 양극화될 그것을 우려하는 목소리가 높다. 이러한 배경으로 본 연구는 대학의 SW 교육에서 발생하는 학습자 간의 차이를 초중등학교에서 SW·인공지능교육의 수업 결손이라는 관점에서 보고 연구를 시작하였다. 이공계열 신입생을 대상으로 1단계 SW 기초교육 전과 후로 나누어 '컴퓨팅사고(CT) 자기효능감', 'AI 자기효능감'으로 나누어 분석하였고, 그 결과 SW 경험이 미치는 영향은 유의미하다는 결과를 얻었다. 이 연구의 결과를 바탕으로 연계성 있는 SW 교육이 제도적으로 뒷받침되기 위한 다양한 논의가 활발히 이루어지기를 기대한다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제10권2호
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• pp.140-160
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• 2017

본 연구의 목적은 컴퓨팅 사고(Computational Thinking, 이하 CT)의 실천을 분석하는데 사용할 컴퓨팅 사고 실천 분석 도구(Computational Thinking_STEAM_Analyzing Tool, 이하 CT_STEAM_AT)를 개발하는 것이다. 먼저, STEAM 프로그램에 반영되어 나타나는 CT의 실천이 무엇인지에 대해 조작적 정의를 내리고, 이를 바탕으로 CT가 STEAM 수업에서는 어떠한 특징으로 나타나는지를 파악하여 CT실천을 관찰할 수 있는 CT_STEAM_AT를 개발하는 것이다. 또한, 이를 바탕으로 모범적인 STEAM 수업을 분석하였을 때 얼마나 다양한 CT실천이 포함되어 있는지를 탐색하는 것이 연구의 목적이라 할 수 있겠다. 먼저, CT_STEAM_AT 개발연구에서는 '과학교육에서의 CT란 무엇인가?'라는 질문을 시작으로 CT의 실천 구성요소에 대해 정의하기 위해 3가지의 중요한 자료를 주요 연구자료로 이용하고 분석하여 CT_STEAM_AT를 개발하였다. 첫 번째 개발연구에서는 CT_STEAM_AT의 CT의 실천 구성요소를 크게 5가지로 구분하였다. (1) 현실문제와 컴퓨팅 연결하기, (2) 컴퓨팅 산출물(artifact)을 개발하기 위한 도구나 컴퓨터 사용하기, (3) 추상화 과정, (4) 컴퓨팅 실천과정 및 산출물을 분석하고 평가하기, 그리고 (5) 의사소통하고 협력하기이다. 또한, 연구를 진행하던 중 CT의 구성요소들 사이의 상호작용으로 인하여 일정한 흐름이 존재한다고 해석하여 CT실천 흐름도를 개발하였다. 두 번째 CT 적용연구에서는 CT_STEAM_AT를 모범적인 STEAM 프로그램에 적용하였다. 먼저, 모범적인 STEAM 프로그램을 선정하기 위해서 4가지의 선정조건을 고려하여 선정하였다. 이런 과정을 통해 선정된 STEAM 프로그램에 CT_STEAM_AT를 적용시켜 CT가 반영된 정도를 파악하고, 더 나아가 부족하거나 제한적으로 나타난 CT의 실천 부분을 보완할 수 있는 방안을 제안해보았다. 본 연구의 결과, 개발된 CT_STEAM_AT를 통해 STEAM 프로그램에 반영된 CT 종류 및 수준을 파악하는데 효율적임을 알 수 있었고, 기술과 공학 부분을 보충하고, 실제적으로 나타나는 CT의 실천을 정의함으로 인해 STEAM 교육의 활성화를 기대할 수 있을 것이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.291-294
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• 2014

최근 많은 기업들이 빅데이터를 활용할 수 있는 환경을 구축하면서 클라우드 컴퓨팅 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 클라우드 환경은 기존 가상화 환경에서 발전했으나 그 과정에서 관리, 가상머신, 하이퍼바이저, 하드웨어 등 다양한 영역에서 보안적으로 취약점을 들어내고 있다. 이 중 클라우드 환경의 관리적 측면에서의 보안 기법은 보안 위협을 식별 및 통제함으로써 안전하게 데이터를 저장할 수 있는 환경을 제공한다. 본 논문에서는 먼저, 클라우드 서비스를 제공하는 기업과 제공되는 서비스의 종류를 조사하고, 클라우드 환경의 관리적 측면에서 존재하는 보안 위협 요소에 대해서 분석한다. 더불어 최근 발생한 보안 사건 사고들의 사례들을 조사하여 이를 통해 앞으로의 개선 방향을 제시한다.

• 정보교육학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.917-925
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• 2021

본 연구의 목적은 모듈형 데이터 분석 도구를 활용하여 구성주의 기반의 교수학습방법을 구체화하는데 있다. 인공지능교육을 위한 내용기준에서 제시하는 인공지능이 적용된 도구로서 모듈형 데이터 분석도구가 갖는 가치와 의미를 살펴보고 컴퓨팅사고력을 기반으로 문제해결력을 기르는 단계와 과정을 살펴보고자 하였다. 모듈형 데이터분석 도구는 구성주의적 관점에서 동화와 조절을 통해 평형화를 이루는 과정에서 스키마를 형성하는 인지적 사고절차를 시각적으로 표현함으로서 인공지능에서 데이터의 구조를 형상화하는 특징을 갖고 있는 도구라는 장점을 갖는다. AI교육은 문제해결의 절차를 알고리즘으로 구현된 블랙박스로서의 표상화된 스키마를 적용한다는 점에서 데이터 분석의 모듈을 구조화하고 추상적 지식의 구조를 구체화하는 특징을 갖는다고 할 수 있다. 따라서 개념적 스키마와 내재적 스키마를 연결하는 도구로서의 장점을 갖는다는 점에서 모듈형 데이터 분석 도구의 활용가치를 살펴볼 수 있다.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제22권11호
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• pp.576-582
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• 2016

오늘날 IT산업의 눈부신 발전으로 개인 스마트폰을 1개 이상을 소유하고 보유 비율이 급격히 증가하고 있다. 이 때문에 최근 스마트폰으로 인한 보행자 사고가 잇따라 늘어나고 있는 추세이다. 이 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 근거리 통신 기술인 블루투스 4.0 BLE 기반의 비콘을 이용하여 서버와의 통신이 필요한 감지방법과 신호등의 전류를 이용하는 감지방법 등 두 가지 개발 방법을 통해 신호등 시스템의 통신 상황에 따라 서버와의 통신이 불가능할 때 홀센서를 이용한 감지를 수행하고 그렇지 않을 때는 조도센서를 활용하여 신호감지시스템을 구현하고자 한다. 블루투스 신호를 이용하여 신호등의 신호정보를 파악하여 해당 스마트폰을 인지하고 스마트폰에 신호등 현황을 보행자가 접근 시 스마트폰 사용자에게 디스플레이 함으로써 보행자 사고를 줄이기 위한 방안을 제시하고 향후 개선 방향을 제안하고자 한다. 스마트폰 시대가 오기 전에는 휴대폰 사용으로 인한 보행 중 사고의 빈도가 굉장히 낮았다. 이제 우리에게 편의를 제공해주는 IT기기들로 인하여 생명의 위협을 받는 상황에 처하고 있다. 거리에서 스마트폰사용을 국가적 차원에서 차단할 수 없다면 이에 맞춰 보행자에게 간접적으로 상황을 알려주도록 하고, 사건 사고의 위험률을 줄이는 것이 본 논문의 제안 목적이다.

• 정보교육학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.769-778
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• 2021

4차 산업 시대를 맞이한 지금, AI 역량을 지닌 인재양성을 위해 세계 주요 국가는 초등학교부터 고등학교까지 연계성있는 SW교육을 균등하게 제공하고 있다. 이에 반해 국내 현실은 균등하고 연계성 있는 SW교육이 학습자에게 원활하게 제공되지 않아 SW격차가 심화되고 양극화 될 것이라는 우려의 목소리가 높다. 이러한 배경으로 본 연구는 대학의 SW교육에서 발생하는 학습자 간의 차이를 초중등학교에서 SW·인공지능교육의 수업 결손이라는 관점으로 접근하여 연구를 시작하였다. 이공계열 신입생을 대상으로 1단계 SW기초교육 전과 후로 나누어 '컴퓨팅사고 자기 주도성', 'AI자신감', '코딩 자신감'으로 나누어 분석하였고, 그 결과 SW 경험이 미치는 영향은 유의미하다는 결과를 얻었다. 이 연구의 결과를 바탕으로 연계성 있는 SW 교육이 실질적으로 균등하게 제공되기 위해 다양한 논의가 활발히 이루어지기를 기대한다.