• 한국게임학회 논문지
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• 제4권2호
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• pp.13-20
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• 2004

우리는 도망자-추적자 게임 풀이에 관심이 많다. 도망자가 추적자를 피해 미로를 탈출하는 게임이다. 도망자가 추적자를 유인하기도 하고 벽을 이용해 교묘히 피하기도 한다. 경험에 의하면 수작업으로 풀기에는 매우 어려운 단계들도 있었다. 게임을 풀기 위한 방법으로 모델 체킹 기법을 사용하였다. 모델 체킹은 게임의 모든 상태 공간을 넓이 우선 방식으로 철저하게 탐색하기 때문에 게임을 풀 수 있는 가장 짧은 경로인 최적의 답을 구할 수 있다. 다행히 풀이 과정에서 상태 폭발 문제는 일어나지 않았고, 게임 풀이 결과를 임베디드 시스템인 레고 마인드스톰에 응용하였다. 도망자, 추적자에 해당하는 두 대의 에이전트를 만들어 게임을 구현하고 실험하여 풀이가 정확한 지를 실제 확인할 수 있었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.162-172
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• 2011

본 논문에서는 LEGO NXT 마인드스톰을 사용하여 이륜 도립진자 로봇을 제작하고 MATLAB/SIMULINK를 이용한 모델 기반 설계 방법으로 제어기를 구현한 임베디드 시스템을 제안하였다. 먼저 이륜 도립진자 로봇의 모델링과 시뮬레이션을 통해 제어기의 성능과 안정성을 확인한 다음 시뮬레이션 프로그램을 직접 코드 변환하여 실험으로 설계된 제어기의 유효성을 확인하였다. 이륜 도립진자 로봇은 도립진자 원리를 이용한 자율 자세 제어를 기본 기능으로 하고 목적지까지 주행이 가능한 로봇이다. 제어기는 2차의 최적제어 방법으로 설계된 상태궤환 제어기를 이용하였다. 2차의 최적제어는 성능 지수 함수 �じ� 최소로 하는 이득행렬 �ジ� 구해 상태궤환 제어기의 이득으로 쓰는 방법으로 이득 설정 방법이 용이하여 이륜 도립진자 로봇의 제어기로 사용할 수 있다. 이륜도립진자 로봇의 제어기를 설계한 후 실험으로 자세 제어 성능과 외란 응답성, 무선 조종 주행 성능, 라인 주행 및 장애물 회피 성능을 확인하였다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2009년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.146-151
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• 2009

현대 설치 예술 분야에서 피지컬 컴퓨팅(physical computing)을 이용한 작품의 사례가 많아지고 있다. 하지만 인터랙션(interaction)을 위한 로봇 사용이 아닌 인터페이스(interface)가 장착된 드로잉(drawing)의 도구로 로봇을 사용하여 작업한 예는 쉽게 찾아 볼 수가 없다. 본 논문에서는 사용자와 통신할 수 있는 드로잉 작업용 시스템 설계와 개발 과정에 대해 언급하고자 한다. 작업 환경을 구성하는 로봇으로는 레고(Lego) 사(社)에서 나온 마인드스톰(Mindstorm) 지능형 로봇 NXT 시스템을 이용하였고, 현실에서의 실제 드로잉 환경과 이를 예측하여 운동을 시뮬레이트(simulate)하는 가상 환경으로 구분하였다. 실제 환경에서 드로잉을 하기 위하여 NXT 시스템을 제어할 수 있도록 하는 아이커맨드(Icommand) 라이브러리(library)를 이용하였고, 가상 환경을 표현하기 위하여 이미지 표현이 쉬운 프로세싱(processing) 라이브러리를 이용하였다. 라인(line) 드로잉을 위하여 벡터(vector) 방식 SVG(Scalable Vector Graphics) 파일을 기반으로 이미지 정보를 얻어 표현하였다. 이 시스템은 블루투스(bluetooth) 연동으로 실시간 통신이 가능하여 사용자의 요구에 따라 원하는 이미지를 만들어 낼 수 있다. 이러한 모습은 이미지의 결과에 그치는 것이 아니라 드로잉을 하는 과정에서 하나의 퍼포먼스(performance)로 작용할 수가 있다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.275-281
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• 2014

본 연구에서는 가이드 폭과 위치조절을 통해 퍼팅 시 순차적인 집중력 강화를 유도하여 퍼팅능력향상을 이끌어낼 수 있는 퍼팅훈련시스템을 개발하고 유용성을 평가하였다. 시스템의 하드웨어는 LEGO NXT 콘트롤러와 금속 Tetrix 세트를 이용하여 개발하였으며 소프트웨어는 LabVIEW ver. 2010을 사용하였다. 시스템의 유용성 평가를 위해 비숙련자 10인과 숙련자(KPGA) 5인에 대해 개발된 시스템의 폭 위치 변화 퍼팅훈련을 10세트 실시하고 의견을 조사하였다. 실험결과 손목부위에서의 속도 가속도 변화 감소 및 머리부위의 변위 감소를 확인할 수 있었으며, 의견조사에서 집중력 향상과 동기부여에 도움이 된다는 소견을 얻을 수 있었다. 본 시스템의 가이드 폭 위치 조절방식의 훈련법은 퍼팅을 위한 것으로 비슷한 운동구조를 갖는 노약자 장애인용 파크골프나 게이트볼 훈련에도 쉽게 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제9권10호
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• pp.1344-1353
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• 2006

디지털과 디자인의 접목이라는 사회적 가치에 부합하는 제품의 측면에서, 최근 사용자층의 차장과 디자인 혁신을 꾀하면서 다양한 방식으로 디지털기술과의 융화를 시도하고 있는 브릭 완구에 대한 중요성이 나날이 높아지고 있다. 브릭에 대한 기존의 연구는 아날로그 측면의 놀이와 교육 도구로서의 역할에 치중함으로써 실제로 그 가치 이외의 무한한 가능성과 멀티미디어 측면에서의 확장성에 관한 연구가 부족한 것이 사실이다. 본 연구는 점차 사용성이 확대되고 있는 브릭 시스템 완구가 어떤 방식으로 진화되었는가에 대한 문제 제기에서 출발하여 브릭에 관한 기본적 이론 연구와 구체적 사례 분석을 통해 변화된 현황을 살펴보는 것으로 이루어져 있다. 이를 토대로 최종적으로는 확장된 형식의 대표적 브릭 시스템 사례를 적용한 디자인 프로세스를 수행함으로써 디지털 브릭 시스템의 가능성을 보다 체계적으로 보여 줄 수 있을 것으로 기대한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.117-125
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• 2009

로봇에 대한 연구는 21세기에 접어들면서 단순한 반복패턴의 산업용 로봇에서 벗어나 인간에게 다양한 서비스를 제공하는 지능형 서비스 로봇에 관한 연구가 이루어지고 있다. 그 중에서도 지능형 서비스 로봇에 네트워크를 연결한 URC(Ubiquitous Robotic Companion) 로봇에 관한 연구에 집중을 하고 있다. 본 논문에서는 길안내를 위한 네트워크 기반의 로봇 시스템을 제안한다. 길안내 로봇은 LEGO 브릭을 이용해 제작하고 외부 환경 인식을 위해 초음파 센서, 로테이션 센서, RFID 태그를 사용한다. 또한, 서버와의 데이터 전송 및 처리를 위해 PDA를 장착한다. 네트워크 서버는 처리정보를 블루투스 통신을 통해 로봇 컨트롤러로 전달하여 로봇의 경로이동 및 회피를 제어한다. 본 연구에서 제시한 길안내를 위한 네트워크 기반 로봇 시스템은 네트워크 연결을 통해 서버에서 프로세싱 기능을 분담처리 함으로써 기존의 지능형 로봇의 기술적인 제약을 해결하였고, 실시간 처리가 가능하며 서비스의 확장성이 유용하다. 또한 저가의 센서 장비를 통해 충분한 데이터 수집이 가능함에 따라 로봇 제작의 고비용 문제를 해결하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.600-603
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• 2018

본 연구에서는 Novel Engineering 교수학습단계를 기반으로 창의적 체험활동 시간에 이루어지는 SW 융합형 호국보훈 수업 방안에 대해 기술하고자 한다. 글짓기, 그림 그리기 등 천편일률적으로 이루어지는 호국보훈 수업에 새로운 교육 방법인 Novel Engineering을 적용한 SW 융합형 수업을 개발함으로써 학생들의 컴퓨팅 사고력을 바탕으로 하는 문제해결력 신장은 물론 나라 사랑 정신을 함양할 수 있다. 순국열사의 이야기를 담은 도서를 읽고, 책 속에 제시된 역사적 장면을 추체험활동(Re-enactment)을 통해 시나리오로 작성한 후 이를 Lego WeDo 2.0을 활용해 시뮬레이션 상황을 구현한다. 이러한 SW 융합형 호국보훈 수업을 통해 학생들의 변화도를 창의적 사고력 검사지와 설문지를 통해 분석한 결과 유의미한 변화가 있음을 알 수 있었다. 향후에는 보다 다양한 학년과 교과로 그 범위를 확대하여 Novel Engineering을 적용한 SW 융합형 수업의 효과성을 일반화할 수 있도록 해야겠다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제13A권6호
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• pp.481-488
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• 2006

함수형 반응적 프로그래밍(FRP: Functional Reactive Programming)은 하스켈(Haskell)에 내장된 언어로서 두 핵심 고차 타입인 행위(Behavior)와 이벤트(Event)를 기반으로 반응적 시스템을 선언적으로 프로그래밍 한다. 이 논문은 다양한 제약사항을 가진 임비디드 시스템에 FRP를 이용하기 위해 실시간 함수형 반응적 프로그래밍(RT-FRP: Real-time Functional Reactive Programming) 변환기를 설계하고 구현한다. RT-FRP 변환기는 RT-FRP 언어의 기능적 의미론을 기반으로 RT-FRP 프로그램에서 C 프로그램을 생성한다. RT-FRP 변환기의 효과적인 변환을 입증하기 위해, 변환기에서 생성된 테스트 프로그램을 실제 임베디드 시스템, 레고 마인드스톰(LEGO Mindstorm)에 탑재하고 수행하였다. 실험 결과, RT-FRP를 이용할 경우 목적파일의 크기가 조금 증가하였으나 명령형 언어를 이용한 프로그램 보다 간결하게 반응적 시스템 소프트웨어를 프로그래밍 할 수 있었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.543-549
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• 2018

예측의 중요성은 경제상황의 급변 등으로 점차 중요해지고 있다. 예측 모델을 구현하기 위해서는 다수의 데이터 엔지니어와 사이언티스트들이 프로젝트에 참여하게 된다. 이때 모델을 고도화 시키기 위하여 다양한 예측모델 아이디어가 제시된다. 제시된 모든 아이디어의 유효성을 판단하기 위하여 예측 모델에 대한 정확도를 테스트하고 유효하지 않은 경우 다시 모델을 재설계하고 개발하는데 오랜 시간이 소요된다. 본 연구에서는 다양한 아이디어를 하나의 모델로 통합하는 가장 효율적인 방법론을 찾기 위하여 레고 형태의 개발 방법론을 제시한다. 레고 형태의 개발방법론은 각 아이디어에 대한 개발 코드에 대하여 동일한 데이터 레이아웃을 설정함에 따라 가능하다. 따라서 아이디어 별로 유효성 검증이 가능하고 레고 형태로 개발함에 따라 아이디어의 추가 및 삭제가 용이하여 전체 개발공정 시간을 단축할 수 있다. 마지막으로 제시한 방법이 실제 아이디어의 추가/삭제가 용이한지 개발 및 테스트를 수행하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.159-171
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• 2009

본 연구의 목적은 초등학교 교육과정에서 활용이 가능한 학습도구로서 프로그래밍이 가능한 로봇의 활용 방안을 알아보기 위함이다. 로봇은 다른 디지털 교구와는 달리 프로그래밍과 이를 통한 조작이 쉽다는 점에서 교수-학습목적의 차별화된 매체적인 특성을 갖는다. 이 연구에서는 초등학교 학생들에게 컴퓨터 프로그램의 핵심인 알고리즘을 가르치기 위한 도구로서 로봇게임프로젝트 개발을 통해 연구목적을 달성하고자 하였다. 본 연구에서 교구로 사용한 레고는 프로그래밍을 할 수 있는 환경을 갖추고 있으며, 중앙제어장치, 센서 및 모터세트를 기계적으로 조합하여 로봇을 만들 수 있다. 개발한 프로젝트는 학생들이 6차시 수업을 통해 3개의 과제를 해결하도록 하는 과정에서 이루어졌다. 이들 각각은 알고리즘의 기본적 원리들을 바탕으로 구성되었으며, 이 프로그램을 교실수업에 적용해 본 결과, 학생들이 상대적으로 학습의 즐거움을 경험하고 몰입의 효과가 나타났음을 알 수 있었다. 이러한 결과는 일반적인 초등학교 교실에서 직접 로봇을 조작하는 활동이 학교교육활동에 새로운 가능성을 가져올 수 있음을 보여준 것이라고 하겠다.