• 한국융합학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.31-37
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• 2022

이 연구는 실습용 아두이노 자동차 키트 개발 사례를 제시하는 데 그 목적이 있다. 이를 위해 기존 아두이노 자동차 키트의 문제점을 분석하고 이에 대한 개선 방안을 반영한 다양한 시제품을 개발하였다. 개발된 키트는 교육 현장에서 적용하여 문제점과 개선점을 파악하였으며, 이를 수정 보완하여 최종 실습용 아두이노 자동차 키트로 개발하였다. 개발한 아두이노 자동차 키트는 상판과 하판으로 구성된 2개의 판을 결합하는 방식을 이용하여 아두이노 자동차와 관련된 다양한 실험이나 실습이 수행할 수 있게 하였다. 또한, 상판과 하판을 결합할 수 있는 별도의 결합 수단을 사용하여 볼트나 너트를 이용하지 않고 쉽고 빠르게 자동차의 차체를 구성할 수 있는 특징이 있었다. 개발된 키트는 단순하며 쉬운 조립 방식을 사용하여 자동차의 차체 조립에 드는 시간을 획기적으로 줄였기 때문에 자동차를 이용하여 프로그래밍 교육을 체험할 수 있는 키트로 널리 활용될 수 있을 것이다.

• 정보교육학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.935-945
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• 2021

이 연구의 목적은 빅데이터 분석 방법을 이용하여 아두이노 강의에 대한 사회적 인식을 분석하는 데 있다. 이를 위해 네이버 사이트의 블로그, 카페, 뉴스 채널에서 '아두이노+강의'를 검색 키워드로 2012년 1월부터 2021년 5월까지의 데이터를 텍스톰 사이트로 수집하였다. 수집된 데이터는 텍스톰 사이트를 이용하여 정제하였으며, 텍스톰 사이트, Ucinet 6, Netdraw 프로그램을 이용하여 텍스트 마이닝 분석과 의미 연결망 분석을 수행하였다. 빈도 분석, TF-IDF 분석, 연결 중심성 등의 텍스트 마이닝 분석 결과 '교육', '코딩' 등이 상위 키워드임을 확인하였다. 의미 연결망 분석을 위해 CONCOR 분석을 수행한 결과 '아두이노 관련 교육', '피지컬 컴퓨팅 관련 강의', '아두이노 특강', 'GUI 프로그래밍' 등 4개의 군집을 확인할 수 있다. 이 연구를 통해 인터넷상에서 아두이노 강의와 관련하여 일반 대중들의 여러 가지 의미 있는 사회적 인식을 확인할 수 있었다. 이 연구의 결과는 아두이노 강의를 준비하는 교수자나 해당 주제를 연구하는 연구자, 나아가 소프트웨어 교육이나 코딩 교육과 관련 정책을 수립하는 정책 입안자들에게 의미 있는 시사점을 제공하는 자료로 활용될 것이다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.23-32
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• 2014

현대사회에서 발생하는 복합적인 문제들은 정보 논리적 사고를 통해 효율적으로 해결할 수 있으며, 정보 논리적 사고력은 정보 교과의 프로그래밍 교육을 통해 효과적으로 신장시킬 수 있다. 본 연구는 학습자의 흥미를 유발하고 집중도를 높일 수 있는 정보 교과 STEAM 커리큘럼을 설계하였고 이를 적용 및 평가하였다. 커리큘럼은 자기 주도적 학습과 조별 학습을 통하여 학습자 간에 상호작용이 이루어질 수 있도록 하였으며 하나의 주제를 가지고 과학, 음악, 정보 교과의 관련 지식을 이해할 수 있도록 구성하였다. 실험은 초등학교 4~6학년에 재학 중인 정보 영재 학생들을 대상으로 아두이노 보드를 활용하여 진행하였다. 연구 결과, 아두이노를 활용한 수업 후에 컴퓨터 과목에 대한 관심도와 프로그래밍에 대한 흥미도가 증가하였다. 75%의 학생들이 컴퓨터에 대한 흥미가 늘어났고 93%의 학생들이 아두이노를 활용한 수업에 긍정적인 응답을 하였다. 연구 결과의 유효성은 t-test를 통해 입증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.547-554
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• 2019

2015년 교육과정 개편으로 중학교 정보교과가 필수로 지정됨에 따라 초중고등학교는 물론 대학에서도 프로그래밍 교육을 강화하고 있다. 아두이노는 프로그래밍 교육을 위해 사용되는 대표적인 도구 중 하나로 그 유용성은 다양한 사례 연구를 통해 입증되었다. 하지만 기존 아두이노 기반 키트는 연결 방법이 복잡하거나, 확장성이 떨어지는 등 하드웨어 의존적인 단점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 보완하기 위한 방안으로 모듈 기반의 구조를 가지고, 동일한 인터페이스를 통해 기능 확장이 가능하며, 다양한 수준에서 학습에 사용할 수 있는 아두이도 호환 키트 설계를 제안하였다. 이 논문에서는 제안한 키트의 요구 조건을 만족시키는 FRUTO 키트와 이를 사용하기 위한 소프트웨어 구현 방법을 설명한다. FRUTO 키트는 몇 번의 디자인 변경을 통해 현재의 형태로 결정되었으며, 현재 출시 전 테스트 진행을 준비 중에 있다.

• 실천공학교육논문지
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• 제9권2호
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• pp.139-148
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• 2017

사물과 컴퓨터의 연결이 쉬워지면서 피지컬 컴퓨팅을 활용한 학습은 초보자들을 대상으로 하는 프로그래밍 교육에 있어 제기되는 문제점들을 보완하기 위한 좋은 대안으로 제시되고 있다. 본 논문에서는 초보자들을 위한 기초 프로그래밍 강좌에 적용할 수 있는 교육방법을 제안한다. 이를 위해, 피지컬 컴퓨팅 방식으로 기초 프로그래밍 강의를 진행한다. 현재 피지컬 컴퓨팅 강좌들은 대부분 다양한 입력 센서 연결방법과 출력장치 제어에 초점이 맞추어져 있다. 그러나, 피지컬 컴퓨팅 재료들을 이용한 프로그래밍 교육 내용은 그 사례가 부족하다. 이에 본 논문에서는 피지컬 컴퓨팅에 사용되는 저가의 재료들을 이용하여, 프로그래밍 교육에 활용한 교육 방법을 제안하고 시험하였다.

• 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.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.130-134
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• 2012

본 논문에서는 소형 임베디드 시스템을 홈 네트워크 서비스 제어 시스템으로 활용하여 가정의 전기를 스마트폰을 이용하여 원격으로 제어함으로 에너지를 절약할 수 있는 시스템을 제안한다. 제안 시스템의 구성은 OpenWrt 임베디드 리눅스 기반의 소형 유무선공유기를 임베디드 시스템 개발 플랫폼으로 홈 네트워크 서비스 제어 시스템을 구현하였으며, Android 스마트폰 어플리케이션을 통한 원격 제어 기능 구현하였으며, 가정의 조명 시스템은 기존 인터페이스 보드에 LED를 연결하여 구성하였다. 프로토타입 시스템은 OpenWrt 운영체제가 설치된 Buffalo의 WZR-HP-G450H 유무선공유기, LED를 연결한 Arduino의 Uno 인터페이스 보드, Android 애플리케이션 개발 환경은 한백전자의 HBE-SM5-S4210 개발 키트를 이용하여 구현하였다. 동작 검증은 Android 기반 원격제어를 위한 TCP/IP 프로그래밍, 유무선공유기와 Android 개발 키트 인터페이스를 위한 소켓통신 프로그래밍, 유무선공유기와 인터페이스 보드 연결을 위한 UART 통신 프로그램으로 실행하였다. 구현 결과 소형 유무선공유기를 이용한 저 비용의 홈 네트워크 시스템의 가능성을 보여주었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.77-86
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• 2019

The advent of Internet of Things (IoT) makes common nowadays computing environments involving programming not a single computer but several heterogeneous distributed computers together. Developing programs separately, one for each computer, increases programmer burden and testing all the programs become more complex. To address the challenge, this paper proposes an RPC-based unified programming language, UniPy, for development of MGC (eMbedded, Gateway, and Cloud) applications in IoT systems configured with popular computers such as Arduino, Raspberry Pi, and Web-based DB server. UniPy offers programmers a view of classes as locations and a very simple form of remote procedure call mechanism. Our UniPy compiler automatically splits a UniPy program into small pieces of the program at different locations supporting the necessary RPC mechanism. An advantage of UniPy programs is to permit programmers to write local codes the same as for a single computer requiring no extra knowledge due to having unified programming models, which is very different from the existing research works such as Fabryq and Ravel. Also, the structure of UniPy programs allows programmers to test them by directly executing them before splitting, which is a feature that has never been emphasized yet.

• 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.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.237-244
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• 2018

본 논문은 컴퓨터의 기본 구조와 프로그래밍을 쉽고 재미있게 배우기 위하여 스크래치 프로그램을 사용하여 수중드론을 3차원적 이동을 할 수 있도록 개발하였다. 본 연구의 결과물인 수중드론을 통하여 사용자는 다양한 문제를 창의적이고 효율적으로 해결하는 컴퓨팅 사고력을 기를 수 있다고 사료된다.