• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권10호
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• pp.1369-1375
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• 2020

아두이노는 비전공자를 위한 마이크로컨트롤러 플랫폼의 하나로 학습용으로 널리 사용되고 있다. 아두이노 보드에는 여러 종류의 AVR 시리즈 마이크로컨트롤러가 사용되지만, ATmega128은 사용하지 않는다. ATmega128은 아두이노 보드에 사용되는 ATmega328이나 ATmega2560과 비교했을 때 확장성이 우수하고 가격 경쟁력이 높아 지금도 많이 사용되고 있으므로, ATmega128을 아두이노 환경에서 사용할 수 있도록 함으로써 기존 하드웨어의 활용성을 높일 수 있음은 물론 아두이노 플랫폼 역시 활용할 수 있는 장점이 있다. 이 논문에서는 ATmega128과 아두이노 플랫폼의 장점을 결합할 수 있도록 ATmega128을 기반으로 하는 아두이노 호환 보드 설계와 이를 활용하는 방법을 제시한다. 이러한 아두이노 플랫폼의 확장은 기존 하드웨어를 활용하면서 아두이노 플랫폼의 장점을 사용할 수 있어 다양한 마이크로컨트롤러 관련 교육에서 학습 효과를 높일 수 있을 것으로 기대된다.

• 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.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.454-457
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• 2014

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. 아두이노는 하드웨어의 결합을 통해 계속해서 확장이 가능한데 이를 실드라고 통칭하고 있다. 실드는 기본 보드로 주어지는 아두이노 Uno 보드를 다양한 방면으로 확장시켜 더 많은 기능을 탑재할 수 있게 도와준다. 실드의 종류로는 이더넷 실드, 모터 실드, RFID 실드 등이 있으며 이 실드는 다시 실드 위에 결합할 수 있어 단순한 확장성을 넘어선 하드웨어를 구성할 수 있다. 본 논문에서는 노약자 자동 인식 기술은 RFID 실드를 이용하여 노약자를 식별하고 있으며 이를 호환할 태그는 SM130 13.56Mhz 태그를 결합하여 하드웨어를 구성하였다.

• 공학교육연구
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• 제23권1호
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• pp.3-9
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• 2020

The purpose of the study was to develop the Arduino based STEAM instruction materials for creative engineering design class. PDIE model was used in this study. We developed a STEAM lesson plan and a STEAM lesson worksheet for a total of six sessions through the steps of preparation, development, implementation and evaluation. The validity of the instruction materials was evaluated by the 10 experts using a survey. The instruction materials were applied to the class (52 students attended) of the creative engineering designs unit in technology and home economics subject. The class satisfaction and the creative solving-problem ability were examined after the calss. The class satafacition was high as the average of 10 item was 4.57 (out of 5). The paired t-test was conducted to compare the means of the creative solving-problem ability. It was observed that 'understanding and mastery of knowledge, thought, function and skills in a specific domain', 'divergent thinking', 'critical and logical thinking' and ' motivational factors' were significantly increased after the class. The instruction materials develped in this study were successfully designed to enhance the creative solving-problem ability by designing creative tasks and to intrique the interest by adding visual and auditory stimuli with the Arduino.

• 스마트미디어저널
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• 제6권4호
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• pp.72-78
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• 2017

본 연구의 목적은 아두이노를 주제로 코딩교육 프로그램을 통하여 청소년의 창의적 활동을 제고하기 위한 것이다. 연구 목적을 달성하기 위하여, 재료비가 저렴하고 관련 소스가 범용적으로 이용할 수 있는 아두이노를 바탕으로 코딩교육 프로그램의 개발을 연구한다. 그리고 해당 내용을 검증하기 위하여 광주 전남 소재의 12개 학교에 적용하여 개선점을 도출하였다. 해당 연구 결과는 첫째, 아두이노를 주제로 한 코딩 교육 프로그램은 절차적 모형(계획-설계-실행-평가-개선)을 통하여 개발하여 시범 수업에 적용하였다. 둘째, 학생들의 만족도 조사와 담당교사의 인터뷰를 통하여 효용성을 분석하였다. 셋째, 교육 프로그램 진행 이후 개선점을 수용하여 다음번의 코딩 교육 프로그램에 적용하였다.

• 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.

• 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.

• 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.

• 대한공업교육학회지
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• 제44권1호
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• pp.162-189
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• 2019

이 연구의 목적은 아두이노를 활용한 디자인씽킹 기반의 중학생 메이커 교육 프로그램을 개발하고 적용하여 효과를 확인하는 것이다. 메이커 교육 프로그램의 개발은 PDIE모형에 따라 준비, 개발, 실행, 평가의 4단계로 이루어졌다. 이 연구에서는 문헌 고찰을 바탕으로 개발된 메이커 교육 프로그램을 전문가 타당도 검증과 학생 대상 예비 적용을 통해 개선하여 중학교 동아리 수업에 적용하였으며, 양적 및 질적자료의 분석을 바탕으로 효과를 확인하였다. 또한 수업 과정에서 발견된 개선점을 보완하여 프로그램의 개발을 완료하였다. 위와 같은 과정으로 수행된 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 중학교에서 활용할 수 있도록 2015개정 교육과정 분석 내용을 토대로 아두이노 활용 방안과 사회적 관심도를 고려하여 메이커 교육 프로그램의 주제를 선정하였다. 둘째, 선정된 주제를 토대로 개발한 메이커 교육 프로그램은 메이커 기초 학습 4차시와 디자인씽킹 기반의 메이킹 체험 16차시로 구성되어있다. 셋째, 개발된 메이커 교육 프로그램을 중학생 20명을 대상으로 적용한 결과, 중학생의 융합인재소양 향상에 유의미한 효과가 있었지만 기술에 대한 흥미와 기술 분야 진로 지향에는 유의미한 변화가 나타나지 않았다. 하지만 적용 대상학생이 20명이므로 결과를 일반화하기에는 한계가 있다. 넷째, 학습자들은 직접 설계하고 만들어가는 활동에 큰 흥미를 느꼈으며 아두이노를 통해 피지컬 컴퓨팅을 구현했던 경험에 긍정적 가치를 부여했다. 또, 메이커로 활동한 학습자들은 자발적 참여와 공유를 핵심으로 한 메이커 정신을 실천하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.961-964
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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. 아두이노는 하드웨어의 결합을 통해 계속해서 확장이 가능한데 이를 실드라고 통칭하고 있다. 실드는 기본 보드로 주어지는 아두이노 Uno 보드를 다양한 방면으로 확장시켜 더 많은 기능을 탑재할 수 있게 도와준다. 실드의 종류로는 이더넷 실드, 모터 실드, RFID 실드 등이 있으며 이 실드는 다시 실드 위에 결합할 수 있어 단순한 확장성을 넘어선 하드웨어를 구성할 수 있다. 본 논문에서는 소프트웨어 부분은 아두이노 프로그램을 사용하였고 하드웨어 부분은 아두이노 Uno 보드를 사용하였으며 추가적인 실드는 RFID를 사용하였으며 이를 호환할 태그는 SM130 13.56Mhz 태그를 결합하여 하드웨어를 구성하였다.