• International journal of advanced smart convergence
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• 제12권4호
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• pp.268-276
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• 2023

The representative branch of ICT education is Arduino. However, there are various problems when teaching using Arduino. Arduino requires a complex understanding of hardware and software, and this can be perceived as a difficult course, especially for beginners who are not familiar with programming or electronics. Additionally, the process of connecting the pins of the Arduino board and components must be accurate, and even small mistakes can lead to project failure, which can reduce the learner's concentration and interest in learning Arduino. Existing Arduino learning content consists of text and images in 2D format, which has limitations in increasing student understanding and immersion. Therefore, in this paper analyzes the necessary conditions for sprouting 'growing kidney beans' in the first semester of the fourth grade of elementary school, and builds an automated experimental environment using Arduino. Augmented reality of the pin connection process was designed and produced to solve the difficulties when building an automation system using Arduino. After 3D modeling Arduino and components using 3D Max, animation was set, and augmented reality (AR) content was produced using Unity to provide learners with more intuitive and immersive learning content when learning Arduino. Augmented reality (AR)-based Arduino learning content production is expected to increase educational effects by improving the understanding and immersion of classes in ICT education using Arduino and inducing fun and interest in physical computing coding education.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.96-101
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• 2021

아두이노는 오픈 소스 마이크로컨트롤러 프로젝트 중 하나로 AVR 마이크로컨트롤러를 사용한 아두이노 보드가 흔히 사용된다. AVR 마이크로컨트롤러에서는 일반적으로 ISP(In System Programming) 방식 업로드를 사용하지만, 아두이노에서는 부트로더를 통한 시리얼 방식 업로드를 기본으로 하며 이를 위해 전용 마이크로컨트롤러를 보드에 내장하고 있다. 아두이노에서 ISP 방식 업로드를 사용하기 위해서는 별도의 전용 업로드 장치가 필요하지만, 아두이노 보드에는 포함되어 있지 않다. 이 논문에서는 ISP 방식 업로드와 시리얼 방식 업로드를 하나의 전용 마이크로컨트 롤러를 통해 처리할 수 있는 통합 프로그래머를 제안하고, 통합 프로그래머를 사용하여 ISP 방식과 시리얼 방식 업로드가 가능함을 보인다. 이외에도 제안하는 통합 프로그래머는 USB-시리얼 변환장치로 동작하여 컴퓨터와의 시리얼 통신을 지원하며 아두이노의 부트로더를 굽는 것도 가능하다. 통합 프로그래머의 모든 동작은 실험 결과를 통해 확인할 수 있다.

• 정보교육학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.31-44
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• 2015

일반적으로 여학생이 프로그래밍 교육에 흥미가 낮은 것으로 지금까지 여러 연구를 통해 밝혀졌다. 본 연구는 초등학교 여학생의 창의성 신장을 위한 프로그래밍 교육 방법으로 로봇 활용 프로그래밍 교육 프로그램을 제시하였다. 정보영재학급 5, 6학년 로봇 교육과정을 분석하여 주제를 선정하고 이를 아두이노(Arduino)와 EV3를 활용하여 로봇활용 프로그래밍 교육 프로그램을 개발하였다. 개발한 교육 프로그램의 교육효과를 분석하기 위해 정보영재학급 5, 6학년 여학생을 실험집단으로 선정하여 개발한 프로그램을 투입하였고 사전 사후검사 결과를 분석하였다. 분석 결과 본 연구에서 개발한 교육 프로그램이 초등학교 여학생의 창의성 신장에 도움을 주는 것으로 나타났다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.1-8
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• 2015

아두이노는 오픈소스 기반 프로토타이핑 플랫폼으로, 미디어아트, 시뮬레이션, 인터랙션 장치 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 아두이노 어플리케이션은 C언어를 기반으로 개발되기 때문에 프로그램의 효과적인 설계명세 양식을 제공하지 못한다. 본 논문에서는 표준 객체지향 모델링 언어인 UML의 확장 매커니즘을 이용한 아두이노 어플리케이션 설계방법을 제안한다. 제안한 방법을 통해 아두이노 어플리케이션의 주 기능인 디지털 입출력, 아날로그 입출력 등을 UML 표기법을 이용하여 명세할 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2021년도 제64차 하계학술대회논문집 29권2호
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• pp.447-450
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• 2021

이 연구의 목적은 자유학기제 학생을 대상으로 한 아두이노 프로그래밍 체험 프로그램의 개발 사례를 제시하는데 있다. 이를 위해 연구자는 Lee(2020)의 저비용 마이크로컨트롤러 적용 교수학습 모형에 기반하여 아두이노 프로그래밍 체험 프로그래밍 2종을 개발하였다. 이 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, 개발된 프로그램은 '아두이노 음악 연주 프로그램'과 '아두이노 자동차 만들기 프로그램'이다. 둘째, 개발된 프로그램은 각각 7개와 8개의 하위 모듈로 구성되어 있으며, 참여 중학교의 여건에 따라 전부 또는 일부를 선택하여 적용할 수 있다. 셋째, 개발된 프로그램을 통해 프로그램 참여 중학생들은 매크로, 반복문, 배열, 함수 등의 C 프로그래밍 내용 요소를 체험할 수 있었다. 개발된 프로그램은 자유학기제 학생들을 대상으로 짧은 시간내에 프로그래밍을 온라인 환경하에서 체험시켰다는 점에서 의의가 있다. 향후 연구에서는 보다 검증된 설문지와 구체적인 실험 설계를 바탕으로 본 개발 프로그램의 교육 효과를 검증해 볼 필요가 있을 것이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권10호
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• pp.1371-1378
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• 2018

교육부의 2015년 개정 교육과정 개편으로 중학교 정보교과가 필수로 지정된 후 초등학교와 고등학교에도 순차적으로 적용되고 있으며 대학 역시 프로그래밍 교육을 강화하고 있다. 아두이노는 프로그래밍 교육을 위해 사용되는 도구 중 하나로 아두이노를 사용한 프로그래밍 교육의 유용성은 다양한 사례 연구를 통해 입증되었다. 하지만 교육용으로 사용되는 기존 아두이노 호환 키트는 하드웨어 관련 지식 없이는 사용이 쉽지 않으며, 키트 설계 시 주어진 방식 이외의 방법으로 확장하기 어려운 등의 문제점이 있다. 이 논문에서는 기존 아두이노 호환 키트가 가지는 문제점들을 해결할 수 있는 새로운 키트 설계를 제안한다. 제안하는 설계는 기존 키트에 비해 사용성과 확장성이 뛰어나며 하드웨어 및 프로그래밍에 대한 친숙도에 따라 다양한 방식으로 활용할 수 있다. 제안하는 설계는 특허로 등록되었으며 등록된 특허를 바탕으로 키트 개발이 진행 중에 있다.

• 산업융합연구
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• 제19권3호
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• pp.61-65
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• 2021

이 연구는 중학생과 고등학생 대상 아두이노 활용 교육의 효과를 메타분석으로 정리하기 위해 실시되었다. 분석을 위해 선행 학술지와 학위 논문 10편을 선정하였으며, 전체 효과크기와 범주형 변수에 대한 효과크기를 계산하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 중·고등학생 대상 아두이노 활용 교육의 전체 효과크기는 0.537로 나타났다. 둘째, 종속변인 유형의 효과크기는 정의적 영역 0.849, 인지적 영역 0.479로 나타났다. 셋째, 학교급의 효과크기는 중학교 0.796, 고등학교 0.474로 나타났다. 넷째, 교과 유형의 효과크기는 음악 1.255, 과학 0.562, 기술 0.443, 정보 0.429로 나타났다. 다섯째, 프로그램 유형의 효과크기는 그래픽 기반 0.543, 텍스트 기반 0.376으로 나타났다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.975-977
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• 2013

아두이노는 오픈 소스 기반 전자 프로토타이핑 플랫폼으로서, 예술가, 디자이너, 취미 활동가 등 인터랙티브 객체 또는 환경 구축에 관심이 있는 모든 이들을 위해 제작되었다. 아두이노의 강점은 하드웨어에 대한 깊은 지식이 없어도 손쉽게 하드웨어 어플리케이션을 제작할 수 있다. 아두이노의 구성은 AVR 마이크로컨트롤러 ATmega 168을 사용하며 아두이노를 동작시키기 위한 소프트웨어로는 아두이노 프로그램, MATLAB, Processing을 주로 사용하고 있다. 아두이노는 오픈 소스 기반이며 하드웨어를 직접 제작할 수 있거나 실드를 이용하여 추가적으로 아두이노를 결합할 수도 있다. Processing은 오픈 소스로 공개되어 있으며 2D, 3D, PDF 출력을 사용할 수 있으며 그래픽 처리 부분은 P3D와 OpenGL을 사용한다. 또한 독립 응용프로그램을 실행해서 확인할 수 있다. 아두이노의 결합을 통해 사운드, 비디오, 컴퓨터 비전 등 수 많은 라이브러리 지원을 확장할 수 있으며 안드로이드폰과 아이폰 프로그래밍이 가능한 프로그램이다. 본 논문에서는 소프트웨어 부분은 Processing을 사용하였고 하드웨어 부분은 아두이노 MegaADK 보드를 사용하였으며 이 소프트웨어와 하드웨어를 이용하여 간단한 2차원 게임을 제작한 후 전체적인 아두이노와 Processing의 그래픽 처리 성능을 확인하고 검증하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.179-187
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• 2023

이 연구의 목적은 온라인 기반 아두이노 프로그래밍 체험 프로그램을 개발하고 적용하는 데 있다. 이 연구에서는 ADDIE 모형과 Lee의 모형에서 제시된 내용을 바탕으로 프로그램을 개발하고 이를 적용하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 본 연구에서는 자유학기제 학생들을 대상으로 온라인상에서 적용할 수 있는 교육 프로그램 2종을 개발하였다. 둘째, 본 연구에서 개발된 프로그램의 교수학습자료는 강의에서 사용할 실습 재료, 교수용 사이트, 동영상 강의 콘텐츠 등이었다. 셋째, 개발된 프로그램은 학생이 등교한 상황과 등교하지 않은 상황에서 총 3회 적용되었다. 넷째, 프로그램의 만족도를 분석한 결과 학생들은 본 개발 프로그램에 대해 만족하고 있음을 확인하였다. 본 연구의 내용은 도서 산간 지역과 같이 강사의 접근이 쉽지 않은 장소에서 온라인 기반의 체험 활동을 기획하는 교수자들이 활용할 수 있는 참고 자료가 될 것이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권10호
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• pp.1441-1447
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• 2021

아두이노는 흔히 사용되는 마이크로컨트롤러를 위한 플랫폼의 하나로 빠른 개발을 가능하게 하면서도 뛰어난 확장성을 가지고 있어 교육 현장은 물론 산업 현장에서도 널리 사용되고 있다. 하지만 아두이노에서 공식적으로 사용하는 마이크로컨트롤러는 몇 가지에 지나지 않으므로 다양한 마이크로컨트롤러를 아두이노 환경에서 사용하고자 하는 시도가 이루어져 왔다. 이러한 아두이노 플랫폼 확장의 일환으로 이 논문에서는 ATmega128 기반의 아두이노 호환 보드인 128duino를 구현하고 그 동작을 확인한다. ATmega128은 교육용으로 흔히 사용되는 마이크로컨트롤러 중 하나이므로 아두이노 확장을 위해 선택하였다. 128duino는 시리얼 및 ISP(In System Programming) 방식 업로드를 하나의 USB 연결로 가능하도록 구현하여 하드웨어 구성 및 가격 측면에서 장점을 가지므로 교육용은 물론, 사물인터넷을 포함한 다양한 환경에서 사용할 수 있을 것으로 기대한다.