• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2021년도 학술논문집
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• pp.369-376
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• 2021

인공지능(AI) 기술의 발전에 따라 많은 분야에서 인공지능 활용 방안에 대한 논의가 활발하게 일어나고 있으며 교육 분야에서도 인공지능 인재 양성을 위한 각종 정책이 추진되고 있다. 본 연구에서는 인공지능 기술을 활용한 로봇 프로그래밍 프레임워크를 제안하고 이를 기반으로 머신러닝(Machine Learning) 분야에서 높은 빈도로 활용되는 파이썬(Python)과 교육 현장의 활용도가 높은 교육용 로봇을 활용하여 인공지능(AI) 교육 프로그램을 제안하였다. 국제자동차공학회(SAE)에서 제시하는 자율주행자동차 수준(0~5단계)을 4단계로 단순화하고 이를 기반으로 로봇에 부착된 카메라가 선(객체)을 인지(Perception)하고 검출(Object detection)하여 스스로 움직일 수 있는 라인 디텍터(Line Detector)를 만드는 것을 목표로 하였다. 개발된 프로그램은 단순히 특정 프로그래밍 언어를 활용하여 주어진 문제를 해결하는 정형화된 형태가 아니라 생활 속의 복잡하고 비구조화된 문제를 자기주도적으로 정의하고 인공지능(AI) 기술을 기반으로 해결하는 경험을 가지는데 그 의의가 있다.

• 실천공학교육논문지
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• 제7권2호
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• pp.97-105
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• 2015

본 논문은 PBL 기반 프로그래밍 교육방법에 기초하여 피지컬 컴퓨팅 내용을 중심 학습 요소로 선정하였다. 본 논문에서는 아두이노를 활용한 피지컬 컴퓨팅 내용을 개발하고 로봇 프로그래밍 교육 발전에 걸림돌로 작용하는 과도한 비용 문제나 시간적, 공간적 제약과 같은 환경적 여건의 부족 문제를 해소하기 위한, 아두이노 교육 프로그램을 제안한다. 그리고 실험 수업을 통해 교육 현장에 적용함으로써 논리적 사고력과 문제해결력에 미치는 영향을 검증하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.619-626
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• 2010

이 연구에서는 교육용 프로그래밍 언어인 두리틀과 로봇 교육이 창의성 신장에 미치는 효과를 비교 분석하였다. 초등학교 6학년 3개반 99명을 대상으로 두리틀 교육반, 로봇 교육반, 일반 수업반으로 나누어 실험을 하였다. 두리틀 교육반, 로봇 교육반 학생들에게 10주 동안 10차시 분량의 구체적인 조작활동과 피드백, 토의 활동을 통한 교육을 진행하였다. 실험 결과 두 개의 프로그래밍 교육반 모두 일반 학급보다 창의적 능력과 창의적 성격이 신장되었으며, 특히 로봇 교육반 학생들의 창의성이 가장 많이 신장되었다. 또한 학업 성취도 하위 집단 학생들의 창의성 평균이 상위 집단보다 다소 높은 것으로 드러나 학업 성취도와 창의성 간의 양의 상관 관계는 성립하지 않는 것으로 확인되었다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.2290-2295
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• 2005

In this paper, it is developed simulator system of 3 D.O.F parallel robot for educate of expertness. This simulator system is composed of three parts ? 3 D.O.F parallel robot, controller (hardware) and software. First, basic structure of the robot is 3 active rotary actuator that small geared step motor with fixed base. An input-link is connected to this actuator, and this input-link can connect two ball joints. Thus, two couplers can be connected to the input-link as a pair. An end-plate, which is jointed by a ball joint, can be connected to the opposite side of the coupler. A sub-link is produced and installed to the internal spring, and then this sub-link is connected to the upper and bottom side of the coupler in order to prevent a certain bending or deformation of the two couplers. The robot has the maximum diameter of 230 mm, 10 kg of weight (include the table), and maximum height of 300 mm. Hardware for control of the robot is composed of computer, micro controller, pulse generator, and motor driver. The PC used in the controller sends commands to the controller, and transform signals input by the user to the coordinate value of the robot by substituting it into equations of kinematics and inverse kinematics. A controller transfer the coordinate value calculated in the PC to a pulse generator by transforming it into signals. A pulse generator analyzes commands, which include the information received from the micro controller. A motor driver transfer the pulse received from the pulse generator to a step motor, and protects against the over-load of the motor Finally, software is a learning purposed control program, which presents the principle of a robot operation and actual implementation. The benefit of this program is that easy for a novice to use. Developed robot simulator system can be practically applied to understand the principle of parallel mechanism, motors, sensor, and various other parts.

• 과학교육연구지
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• 제42권1호
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• pp.1-11
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• 2018

과학, 기술, 공학, 예술, 그리고 수학을 통합한 STEAM 프로그램은 중등 교육에서 필수적인 요소로 자리 잡았고 소프트웨어 교육은 앞으로 중등학교에서 필수 이수과목으로 선정될 예정이다. 본 연구에서는 STEAM 교육과 함께 소프트웨어 교육 자료로 레고 마인드스톰 로봇 활용방안을 제안하고자 한다. 5차시로 개발된 STEAM 교육 프로그램은 차시별로 STEAM 교육에서의 핵심적인 요소를 포함하여 문제해결중심으로 구성되었고, 이를 수업에 적용하여 사례를 분석하였다. 분석 결과 레고 로봇을 활용한 STEAM 프로그램은 학생들에게 창의적인 사고와 문제해결 방법에 대해 구상 할 수 있는 기회를 제공하고 소프트웨어 교육과 과학 수업에의 활용 가능성에 대해 긍정적인 결과를 보였다. 또한 본 연구에서 개발한 프로그램은 방과 후 수업, 영재수업 등 현장에 적용 가능함을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제20권1호
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• pp.35-43
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• 1996

A computer program for automatic deriving the symbolic equations of motion for robots using the programming language MATHEMATICA has been developed. The program, developed based on the Lagrange formalism, is applicable to the closed chain robots as well as the open chain robots. The closed chains are virtually cut open, and the kinematics and dynamics of the virtual open chain robot are analyzed. The constraints are applied to the virtually cut joints. As a result, the spatial closed chain robot can be considered as a tree structured open chain robot with kinematic constraints. The topology of tree structured open chain robot is described by a FATHER array. The FATHER array of a link indicates the link that is connected in the direction of base link. The constraints are represented by Lagrange multipliers. The parallel robot, DELTA, having three-dimensional closed chains is modeled and simulated to illustrate the approach.

• 정보교육학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.533-542
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• 2011

본 논문은 PBL 기반 프로그래밍 교육방법에 기초하여 라인트레이서의 주행 알고리즘을 중심 학습 요소로 선정하였다. 본 논문에서는 스크래치 웹 코스웨어를 개발하여 로봇 프로그래밍 교육 발전에 걸림돌로 작용하는 과도한 비용 문제나 시간적, 공간적인 제약과 같은 환경적 여건의 부족 문제를 해소하기 위해, 라인트레이서 동작 시뮬레이션 스크래치 프로그램 및 교육 프로그램을 제안하였다. 그리고 실험 수업을 통해 초등 교육 현장에 적용함으로써 논리적 사고력과 문제 해결력에 미치는 영향을 검증하였다.

• 수산해양교육연구
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• 제24권5호
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• pp.653-661
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• 2012

The purpose of this research is to analyze teacher's lesson language pattern based on robot class. For this research as an analytical tool AF (Advanced Flanders) was utilized. Actually ClassReport ver 1.0 computer program was used in the process of input data. From the results of the Flanders index, The major instruction sequences were 4-8-3 in elementary school and 4-8 in middle school. The teacher's remarks in robot class in the elementary school rank 'instruction', 'question'. And In the middle school rank 'instruction' and 'positive advice' are very high ratio, but 'indication' is low ratio. The teacher constantly teach and ask question ratio in the middle school was higher than elementary school. But a tendency for non-indication was low ratio in the middle school than elementary school. These results could provide effective cues and information on how to to improve instruction.

• 전자공학회논문지
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• 제53권8호
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• pp.136-144
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• 2016

일반적으로 임베디드 소프트웨어 교육을 위해 다양한 교구와 학습 방법이 개발 및 활용이 되고 있다. 본 논문에서는 임베디드 소프트웨어 공학교육에서 요구되고 있는 창의적 문제해결 방법을 학습하기 위하여 스마트 로봇을 활용하고자 한다. 스마트 로봇을 사용한 창의적 공학교육으로 그 NCS 직무교육 효과를 분석하고 임베디드 소프트웨어교육 향상을 위하여 RSPM(Robot Based Software Programming Method) 공학교육 방법에 대해 제시한다. 임베디드 소프트웨어 공학교육에서 좀 더 창의적이고 소프트웨어 코딩 능력향상을 위해 스마트 로봇인 EV3 시스템을 활용하였다. 본 논문에서는 임베디드 소프트웨어 공학교육에 미치는 정도, 흥미, 프로그램 능력 향상과 영향에 대하여 설문 및 분석을 통하여 창의적인 RSPM 공학교육과정을 통하여 EV3 시스템을 교구로 활용하여 성공적인 임베디드 소프트웨어 코딩 능력 가능성에 대해 제시하고자 한다. 특히 RSPM 공학교육은 스마트 로봇 NCS 직무로써 미래 유망한 임베디드 소프트웨어분야의 직업인으로 성장할 수 있도록 경쟁력을 갖춘 기초 스마트로봇 직무학습 중심으로 구성하였다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.91-103
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• 2016

로봇의 중요성이 증가함에 따라서 학교 현장에 로봇 교육이 활발히 도입되고 있지만 예비 교사의 로봇에 대한 부정적인 태도 때문에 로봇 교육은 어려움을 겪고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 연구에서는 로봇 프로그래밍 교육을 예비 교사에게 도입하고 로봇에 대한 태도 변화를 분석하였다. 예비교사를 세 집단으로 나누고 각각 다른 내용의 수업을 실시하였으며, 사전, 사후에 로봇에 대한 부정적 태도 척도를 실시하였다. 집단 간의 로봇에 대한 태도를 비교한 결과, 사전에는 집단별로 차이가 나타나지 않았지만, 사후에는 집단별로 로봇에 대한 태도가 달랐다. 집단 간의 변화를 관찰한 결과, ICT 교육과 프로그래밍 교육을 받은 예비 교사는 로봇에 대한 태도 변화가 없었지만, 로봇 프로그래밍 교육을 받은 예비 교사는 로봇에 대한 태도가 긍정적으로 변하였다. 이와 같은 결과를 통하여 로봇 프로그래밍 교육이 예비 교사의 로봇에 대한 태도를 긍정적으로 변화시키는데 효과적이라는 것을 확인할 수 있었다.