• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제8권6호
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• pp.23-32
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• 2005

두리틀은 프로그래밍을 통해 컴퓨터 과학의 원리 및 개념의 학습을 돕는 교육용 프로그래밍언어이다. 로봇을 이용한 프로그래밍 학습은 학습자의 흥미를 유발하여 학업성취도를 향상시킨다. 그러나 두리틀과 로봇 제어용 언어는 명령어나 언어체계, 실행체계가 다르다. 따라서 학습자는 로봇제어를 위해 사실상 두 가지 언어를 습득해야 하므로 두리틀의 교육용언어로써의 장점을 감소시킨다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 두리틀 거북객체 명령어를 로봇 제어 명령어로 변환하여 주는 parser를 이용하여 두리틀과 로봇 로봇제어용 언어의 일원화를 시도하였지만, 거북객체와 로봇의 속성이 다름으로 인해 적용 가능한 명령어가 일부분에 그치는 제약을 극복하지 못하였다. 본 연구에서는 두리틀 표준객체군에 로봇을 직접 제어할 수 있는 로봇객체를 추가함으로써 두리틀과 로봇 제어용 언어 일원화의 근본적인 해결책을 제시하여 로봇을 포함한 두리틀의 다양한 객체를 동시에 제어하는 프로그래밍이 가능하도록 하여 로봇을 이용한 프로그래밍 학습의 교육적 효과를 제고하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제14권1호
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• pp.69-77
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• 1997

본 논문은 금형의 마무리 연마 작업을 로봇을 이용하여 자동화하기 위한 오프라인 프로그래밍 시스템개발을 그 내용으로 하고있다. 3차원 자유곡면 형상을 갖는 금형을 연마하기 위한 로봇 작업 경로를 효율적으로 생성하기 위해서는 기존의 교시 방법이 아닌 CAD시스템과 연계된 시뮬레이션 방식의 자동 경로 생성 방법이 요구된다. 본 연구에서 개발된 금형 연마 작업을 위한 오프라인 프로그래밍 시스템은 연마 작업 시뮬레이션을 위한 기하학적 모델링 기능, 로봇의 작업 공간을 고려한 작업장 배치 기능, 연마 로봇의 효율적인 기구학 해, 3차원 그래픽 시뮬레이션, 3차원 물체간의 충돌 검사 기능 및 유기적인 관계형 데이타 베이스 기능 등으로 구성된다. 본 시스템의 시뮬레이션 결과를 로봇의 위치 보정 과정을 거쳐 로봇 작업 프로그램 으로 변환함으로써 최종적으로 실제 연마 작업이 가능한, 정확하고 안전한 로봇 프로그램을 생성하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.13-23
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• 2010

정보화 시대의 개인의 개성과 창의력은 지식산업에 요구되는 시대적 요청이다. 로봇 프로그래밍 교육이 학습자의 창의성 신장의 측면에 있어 의미 있는 효과가 있는 것으로 알려지고 있다. 기존의 로봇프로그래밍 도구들은 텍스트 기반 혹은 GUI 기반 저작도구기능을 가지고 있다. 그러나 대부분의 프로그래밍 도구들은 상호작용기능이 없는 단순한 튜토리얼을 제공하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 웹 2.0의 상호작용 기술을 응용하여, 협력 코드 생성이 가능한 로봇 프로그래밍 교육 시스템을 연구하였다. 시스템이 제공하는 협력코드 생성기능을 통해 학습자들은 협력하여 로봇 프로그래밍을 생성하는 경험을 할 수 있다. 또한 학습자들은 지식공유 기능을 활용하여 효과적인 프로그램 디자인의 경험과 소스코드의 공유가 가능하다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 춘계종합학술대회
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• pp.304-309
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• 2007

본 논문에서는 학생들의 논리력과 창의적 문제해결 능력 향상을 위한 교육용 로봇을 설계하고 구현하였다. 제작된 로봇은 센서와 프로세서 그리고 모터 구동회로를 포함하고 있는 하드웨어와 교육용 로봇 제어 소프트웨어, 로봇 구조물 제작용 기계부품 그리고 교육내용과 제작 매뉴얼이 포함된 교재로 구성되어 있다. 제작된 로봇은 컴퓨터를 사용하지 않고 로봇에 직접 프로그래밍이 가능한 특징을 갖고 있는데 이는 로봇 교육에 있어서 장소의 제약을 받지 않고 교육이 가능함을 의미하며 학생들의 프로그래밍 결과가 로봇의 움직임으로 나타나므로 기존의 정적인 컴퓨터 프로그램 교육의 한계를 넘어 동적인 프로그램 교육이 가능하다. 그리고 간단한 하드웨어 지식과 기초 명령어만으로도 로봇을 제어할 수 있도록 사용자 중심의 함수화된 명령어를 사용하여 로봇이나 컴퓨터 프로그램을 처음 접하는 학생들도 쉽게 접근이 가능하도록 설계 하였다. 로봇을 조립하고 프로그래밍 하는 과정을 통해 학생들의 창의성과 논리력 그리고 문제해결 능력 신장에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

• 정보교육학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.293-302
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• 2008

2008년부터 초등학교 5, 6학년 학생들을 대상으로 프로그래밍 교육을 전면 실시하도록 되어 있다. 그러나 현재까지 이에 대한 대비나 연구는 부족한 현실이다. 본 연구는 이러한 상황에서 기존 프로그래밍 교육의 한계를 극복할 수 있는 대안으로 로봇을 활용하는 프로그래밍 교육을 제안하고, 초등학교 일반 학생을 대상으로 학습 프로그램을 개발, 적용하여 문제점을 찾아내고 개선 방안을 모색하였다. 개발된 프로그램의 실험적 적용 결과, 로봇 프로그래밍은 학업 성취도가 학습자별로 편차가 크기 때문에 수준별 개별학습이 가능한 학습 프로그램의 개발이 필요하며, 로봇보다는 프로그래밍 교육에 초점을 둔 학습 프로그램 운영이 효과적인 방안으로 제시되었다. 또한, 로봇 프로그래밍 과정에서 어렵거나 불필요한 요소들을 개선하거나 줄여 주어야 하고, 프로그래밍 교육의 몰입을 위해서는 6학년 과정에서 집중적으로 다루는 것이 바람직한 방안으로 제시되었으며, 로봇 프로그래밍을 위한 장비, 시설 및 환경의 개선에 대한 제언을 제시하였다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.1-16
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• 2007

기존의 프로그래밍 교육은 방법상의 문제로 그 효과에 한계를 나타냈다. 이에 본 연구에서는 웹 기반의 로봇 프로그래밍 지원 시스템 개발을 통해 기존 프로그래밍 교육의 문제점을 극복하고 궁극적으로 창의력과 문제해결력을 신장시킬 수 있는 가능성을 탐색하였다. 개발된 시스템은 인터넷이 지원되는 PC 또는 PDA만 갖추면 별도의 HW, SW 없이도 로봇 프로그래밍 학습을 할 수 있도록 해준다. 서버에 연동된 여러 종류의 로봇을 서로 다른 프로그래밍 언어로 제어할 수 있으며, 한글 키워드를 이용한 프로그래밍도 가능하다. 개발된 시스템은 기존 프로그래밍 교육의 문제점을 극복하는 데 도움을 줄 것으로 평가되었다. 특히, 컴퓨터에 대한 이해와 활용 능력이 우수한 집단과 초, 중급 프로그래밍 단계의 학습자가 개발된 시스템을 보다 긍정적으로 평가했다. 또한 로봇을 활용하는 프로그래밍 교육과 한글 프로그래밍 기능은 초등학생들에게 긍정적인 반응을 얻을 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.477-480
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• 2012

본 연구에서는 스마트폰을 활용한 프로그래밍 학습용 로봇시스템을 설계하고 개발하였다. 본 연구에서 제작된 시스템은 스마트폰을 이용하여 로봇에 직접 프로그램을 작성하도록 설계되어 있고 스마트폰으로 작성된 프로그램을 블루투스 모듈을 통하여 로봇제어회로에 전송하여 동작을 시킬 수 있도록 되어있다. 이는 로봇 교육에 있어서 장소의 제약을 받지 않고 교육이 가능함을 의미하며 학생들의 프로그래밍 결과가 스마트폰을 통하여 로봇의 움직임으로 나타나므로 기존 교육의 한계를 뛰어 넘는 프로그래밍 교육이 가능하다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.183-190
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• 2013

로봇교육은 학생들의 창의성, 문제해결력 등 21세기 학습자들에게 필요한 핵심적인 역량 개발에 효과적이라는 연구 보고가 많다. 그러나 컴퓨터가 있는 환경에서만 교육이 가능한 점과 컴퓨터를 조작할 수 있는 초등학교 고학년 이상에서만 적용이 가능한 문제점이 내재되어 있었다. 또한 로봇을 제어하기 위한 소프트웨어가 각기 달라 새로운 기계어를 학습해야 하는 부담감이 있었다. 따라서 이 연구에서는 컴퓨터 없이 로봇 프로그래밍을 하기 위해 명령어가 내장된 프로그래밍 블록을 설계하였다. 블록의 모양은 직관성을 높이고 학습의 전이를 고려하여 순서도 교육에서 사용하는 형태를 사용하였으며, 로봇 프로그래밍 교육에 필요한 블록의 종류와 블록의 세부 설명을 기술하였다. 명령 블록끼리의 결합은 RS-485방식을 사용하여 연결된 블록끼리 상호 통신할 수 있도록 설계하였다. 또한 설계한 명령 블록을 활용한 로봇 프로그래밍 과정에 대한 프로토타입을 제시하여 언플러그드 로봇교육 시스템의 교육적 가능성을 제시하고자 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.2497-2503
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• 2012

본 연구에서는 프로그래밍 학습을 위한 교육용 로봇을 설계하고 구현하였다. 제작된 로봇은 센서와 프로세서 그리고 모터 구동회로를 포함하고 있는 하드웨어와 교육용 로봇 제어 소프트웨어, 로봇 구조물 제작용 기계부품 그리고 교육내용과 제작 매뉴얼이 포함된 교재로 구성되어 있다. 제작된 로봇은 컴퓨터를 사용하지 않고 로봇에 직접 프로그래밍이 가능한 특징을 갖고 있는데 이는 로봇 교육에 있어서 장소의 제약을 받지 않고 교육이 가능함을 의미하며 학생들의 프로그래밍 결과가 로봇의 움직임으로 나타나므로 기존의 정적인 컴퓨터 프로그램 교육의 한계를 넘어 동적인 프로그램 교육이 가능하다. 그리고 간단한 하드웨어 지식과 기초 명령어만으로도 로봇을 제어할 수 있도록 사용자 중심의 함수화된 명령어를 사용하여 로봇이나 컴퓨터 프로그램을 처음 접하는 학생들도 쉽게 접근이 가능하도록 설계 하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2014년도 제49차 동계학술대회논문집 22권1호
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• pp.451-453
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• 2014

프로그래밍 교육은 문제해결력, 논리적 사고력과 같은 고등사고능력 향상에 효과적이지만, 프로그래밍 언어의 어려운 구조와 문법은 프로그래밍 학습을 어렵게 만드는 요인이 되었다. 이러한 문제점을 보완하기 위한 방안으로 언어 습득 자체의 부담을 줄인 교육용 프로그래밍 언어나 로봇을 활용한 프로그래밍 교육이 이루어지기 시작했다. 하지만 로봇 활용 교육은 높은 비용과 관리의 어려움, 교육용 프로그래밍 언어는 실제 세계와 연결된 실제적인 문제해결 측면에서 한계가 있기 때문에 보다 보편적으로 활용할 수 있으면서 여러 분야에 적용이 가능한 다양한 도구의 도입이 요구된다고 본다. 이에 따라 본 연구에서는 프로그래밍 교육을 위한 도구로써 라즈베리 파이를 제안하며, 활용 방안에 대해 논의하고자 한다.