• 한국IT서비스학회지
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• 제10권4호
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• pp.259-268
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• 2011

A robot education system by emulation based on Web can be efficiently used for understanding concept of robot assembly practice and control mechanism of robot by control programming. It is important to predict the path of the line tracer robot which has to be decided by the robot. Shortest Path Algorithm is a well known algorithm which searches the most efficient path between the start node and the end node. There are two related typical algorithms. Dijkstra Algorithm searches the shortest path tree from a node to the rest of the other nodes. $A^*$ Algorithm searches the shortest paths among all nodes. The delay time caused by turning the direction of navigation for the line tracer robot at the crossroads can give big differences to the travel time of the robot. So we need an efficient path determine algorithm which can solve this problem. Thus, It is necessary to analyze the overhead of changing direction of robot at multi-linked node to determine the next direction for efficient routings. In this paper, we reflect the real delay time of directional changing from the real robot. A speed based Dijkstra algorithm is proposed and compared with the previous ones to analyze the performance.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제18권5호
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• pp.859-868
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• 2017

본 연구의 목적은 유아의 교구로봇 프로그램 개발을 위한 기초연구로 유아와 초등학생의 로봇교육에 대한 연구동향을 알아보는 데 있다. 유아와 초등학생 로봇교육과 관련된 2006년부터 2016년 5월까지의 학위논문과 학술지 논문 총 155편을 대상으로 연도별 동향, 연구내용, 효과성 검증 등을 분석하였다. 연구결과는 다음과 같다. 연구주제에서 유아는 통합교육, 태도 및 인식연구, 반응연구 순이며, 초등학생은 프로그래밍 교육, 설계개발 연구, 통합교육 순으로 연구가 많이 이루어졌다. 연구방법에서 유아는 관찰연구가, 초등학생은 개발연구가 가장 많이 나타났다. 효과성 검증에서 유아는 사회적 정서적 관련 연구, 초등학생은 창의성 관련 연구가 많았다. 연구결과에 대한 논의를 바탕으로 유아 교구로봇 프로그램 개발을 위한 기초자료를 제공하고, 유아와 초등학생의 SW교육과 연계하여 로봇교육의 방향과 시사점을 제안하였다.

• 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.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제5권1호
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• pp.35-40
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• 2004

지금 현재 우리의 7차 교육과정에서 교육의 보조 도구로써 교실에서 사용될 수 있는 것은 별로 많지 않다. 그래서 EasyLab은 이 시점에서 좋은 도구가 될 수 있다. EasyLab은 컴퓨터에 익숙하지 않은 학생을 위한 CUI 프로그래밍 도구이며, 현재의 교육 과정에서 필요로 하는 창의성을 키우기 위한 한 도구로써 교실에서 사용될 수 있다. 사용하려만 먼저 학습자는 프로그래밍 아이디어를 생각하고 아이콘 기반의 EasyLab을 통하여 프로그래밍한다. 프로그래밍 후에 학습자는 로봇의 결과를 생각하고 토론할 수 있다. 만약 그 결과가 정확하지 않다면, 로봇은 피드백을 보일 것이다. 그러므로, EasyLab은 초보자를 위한 도구이며, 7차 교육과정에 적합한 도구이다. EasyLab의 특징 중 하나는 아이콘 기반의 흐름도 모델로 구성되어 있다는 것과 학습자는 입력과 출력 센스를 갖는 로봇을 이용해 실습할 수 있다는 것이다.

• 정보교육학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.419-425
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• 2018

2015 교육과정에는 SW교육의 문제해결과정, 알고리즘 및 프로그래밍 교육을 포함하고 있는데, 컴퓨터에 능숙하지 않거나 흥미가 없는 학생을 대상으로 직접 만지고 체험함으로써 보다 효과적으로 역량을 강화할 수 있도록 로봇활용교육도 이루어지고 있다. 이러한 로봇활용교육에서 로봇을 제작하는 시간제한을 극복하면서도 창의적 활동을 할 수 있는 내러티브 종이아트 활동을 기반으로 하는 로봇활용 SW교육 프로그램을 개발하였다. 초등학교 3학년을 대상으로 창의적 문제해결력에 대해 사전-사후 검사를 실시한 결과, 창의적 문제해결의 하위 요소 4가지는 모두 유의미한 상승을 보여주었다. 또한 로봇에 대한 이해력과 학습태도도 유의미한 효과를 가지는 것으로 나타났다.

• 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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• 제21권3호
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• pp.335-342
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• 2017

인간의 삶을 획기적으로 변환시키면서 부가가치를 창출하고 있는 인공지능, 로봇 기술, 사물인터넷, 그리고 생명과학 등이 이슈화되면서 차세대 산업혁명인 4차 산업혁명이 부각되고 있다. 이러한 4차 산업에 적응하도록 융합적사고와 컴퓨팅 사고력을 함양할 수 있는 교육이 필요한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 STEAM과 컴퓨팅 사고력의 구성요소인 분해, 패턴 인식, 추상화, 그리고 알고리즘 설계 등을 반영하여 피지컬 컴퓨팅을 기반으로 한 디지털 윷놀이 시스템을 개발한다. 개발한 시스템을 체험하고, 이를 교육에 활용함으로서 프로그래밍 교육에 대한 관심과 흥미를 고취시키고, 융합적사고와 컴퓨팅 사고력을 위한 프로그래밍 수업을 개선한다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
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• pp.144-147
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• 2009

본 연구에서는 21세기 지식정보사회에 학생들의 창의력 향상을 위하여 MSRDS에서 제공하는 에디터인 VPL(Visual Programming Language)를 이용한 로봇 프로그래밍 학습이 창의력에 미치는 효과를 연구하였다. VPL은 로봇 애플리케이션 개발을 프로그래머가 아닌 학생들도 쉽게 사용할 수 있도록 MSRDS에서 제공하는 프로그램이며, 이를 시뮬레이션과 연결시켜 로봇 하드웨어가 없이 손쉽게 학습을 할 수 있게 하였다. 이를 위하여 VPL에서 사용하는 기본 Activity를 이용하여 프로그래밍의 구문을 자연스럽게 학습할 수 있는 수업 내용을 개발하였으며, 연구 대상은 충청남도 B군에 위치한 B공고 3학년의 컴퓨터응용관련 학과 1개반을 대상으로 C언어를 이용한 기존의 마이크로 장비 프로그래밍 수업과 VPL을 이용한 로봇 프로그래밍 수업을 상호 비교하려고 한다. 이 연구에서는 VPL을 통하여 손 쉽게 프로그래밍을 하고 흥미가 유발되어 자신이 생각한 대로 로봇의 동작을 구현하는 과정에서 자연스럽게 문제해결능력이 신장된 것을 확인하고자 한다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제18A권5호
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• pp.165-176
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• 2011

본 논문에서는 대학생 대상의 ROBOTC 기반 레고 마인드스톰 NXT 로봇을 이용한 교육과정 개발 내용을 보이고, 이 과정에 대한 교육효과를 분석하였다. 교육과정은 로봇의 기본 이해와 실습, 응용로봇 실습, 창의로봇 설계 및 구현으로 구성하였다. 2009년부터 3년간 교육을 진행하는 동안, 6개 분반 총 94명의 수강생을 대상으로 설문조사를 실시하여 교육효과를 분석하였다. 분석 결과를 통해 레고 마인드스톰 NXT 로봇을 이용한 교육과정이 학습동기와 학습의욕을 불러 일으켰고, 학생들의 교과목 교육목표 및 학습성과 달성도가 우수하였음을 보인다. 또한 학생들의 수업 및 과제물 수행에 대한 참여도가 매우 높았으며, 문제해결능력과 창의력 향상에 도움을 주었고, 조별 프로젝트 수행으로 협동심도 향상되었다. 마지막으로 ROBOTC기반 프로그래밍에 의한 로봇 제어 실습으로 C언어 프로그래밍 능력 향상에도 도움을 준 것으로 나타났다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제26권1호
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• pp.49-70
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• 2023

본 연구에서는 예비수학교사의 TPACK-P (TPACK-Programming) 신장을 위한 로봇 프로그래밍 강의를 설계하고 그 효과를 분석하였다. 강의는 분석, 탐색, 1차 마이크로티칭, 2차 마이크로티칭의 단계로 설계했는데, 각 마이크로티칭 단계에서는 설계, 적용, 평가 단계가 포함되도록 하였다. 강의의 사전, 사후에 TPACK-P 검사를 실시한 결과, TPACK의 하위 요인 중 TCK는 유의수준 1%에서, TPK, TRACK, TRACK(P)는 유의수준 5%에서 통계적으로 유의한 평균 차이를 보였다. 문항별 종속표본 t 검정 결과, TCK, TPK, TPACK, TPACK(P) 범주에 사전보다 사후검사의 평균이 유의하게 높은 문항이 포함된 것으로 분석되었다. 이는 연구에서 설계한 강의가 예비수학교사의 TPACK-P 신장에 긍정적인 영향을 주었음을 보여준다.