• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.73-79
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• 2021

4차 산업 혁명의 물결 속에서 스마트팩토리는 많은 공장에서 요구되고 있다. 하지만, 중소/중견 기업에서는 여전히 노후화된 설비를 보유하고 있어 스마트팩토리의 기초가 되는 데이터 수집 단계에서 어려움을 겪고 있다. 이 연구는 기존 설비의 개조 필요 없이, 설비 제어판의 이미지로부터 데이터를 추출하는 오픈 소스 기반의 기술을 활용 함으로써, 저비용으로 설비 모니터링하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 프로토타핑을 통해 자동차 부품 제조 공장의 단조 설비를 대상으로 테스트하고 평가되었다. 평가 결과 저가형 설비 모니터링이 가능함을 확인하였으며, 중소/중견 기업이 스마트팩토리를 구축하는 데 도움을 줄 것이다.

• 공학교육연구
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• 제10권2호
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• pp.44-61
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• 2007

본 논문은 공학 교육에서 강조하고 있는 창의력, 협업 능력 및 의사소통능력의 함양을 주 목적으로 홍익대학교 기계 시스템디자인공학과에서 새로이 개발한 교과목에 관하여 소개하고자 한다. '기계 시스템 디자인공학과'는 엔지니어링 디자인을 강조하는 새로운 교과목을 갖춘, 기존 홍익대학교 기계공학과의 새로운 이름이다. 급변하는 교육환경과 산업계의 요구에 부응하기위해서 기계공학과는 아날로그 기반, 산업중심의 하드한 관점에서 디지털 기반, 인간 중심의 소프트한 가치 중심으로 그 교육 접근방식을 전환하였다. 이러한 관점에서 새로이 개설된 세 가지 학과목인 기계 시스템디자인 개론, 창의적 공학 설계, 제품디자인은 공통적으로 팀 프로젝트를 통해서 손으로 직접 만들고 대화하고 표현하는(이하 Hands-on experience)경험을 중요시 하고 있다. 또한 이들 과정에서는 브레인스토밍(Brain Storming)과 스케치를 통한 시제작(Prototyping) 과정을 강조하고 있으며, 전통적으로 다루기 힘들고 무거운 금속 소재 대신에 폴리스티렌 블록이나 카드보드와 같은 가볍고 유연성 있는 소재를 사용하여 가능한 다양하고 창의적인 원형(Prototype)을 만들고, 팀원들간의 활발한 의사소통을 체험 할 수 있도록 유도하였다. Hands-on experience 중심 프로그램들은 학생들로 하여금 협업능력을 강조한 학과목들을 통해 시각적이며 구체적인 체험을 하게 하여 전통적으로 분석적이고 수학적이며 추상적인 사고에 초점을 맞춘 공학과목들을 균형적으로 보완하는 역할을 할 것으로 보이며, 졸업 후 그들이 산업현장에서 접하게 될 복잡하고 구체적인 엔지니어링 과제들을 해결하는 엔지니어링 감각과 창의력을 개발하는데 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제34권3호
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• pp.235-256
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• 2020

본 연구는 예비수학교사의 교육실습 현장수행 역량을 높이기 위해, 디자인 사고 프로세스를 활용한 대학수업과 학교 현장의 교육실습 연계형 프로그램을 운영하고 참여한 예비수학교사들의 경험을 분석하는 데 목적을 두었다. 이를 위해, 2019학년도 1학기 교육실습 대상자인 예비수학교사 8명이 참여한 대학 전공 수업에 디자인 사고 5단계 프로세스를 적용한 후, 참여자 집단 및 개별 면담 자료와 디자인 사고 활동 결과물 등 질적 자료를 수집 분석하였다. 자료 분석에 따른 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 대학수업에서의 디자인 사고 1~4단계를 통해 참여자들의 인식은, 초기에 공감 단계의 혼돈과 막연함에서 시작하였으나 시간의 흐름에 따라 프로그램 활동에 대해 보다 적극적인 변화를 보였다. 둘째, 교육실습 중, 디자인 사고의 5번째 단계인 평가단계에서는, 참여 예비수학교사들이 이전단계에서 생성한 프로토타입의 적용성을 확인하는 활동을 적극적으로 수행하였다. 다만, 일부 현장의 허용적이지 않은 상황으로 인해 프로토타입의 적용에 어려움을 가진 사례도 있었다. 셋째, 교육실습 후, 대학수업에서의 평가 및 성찰 과정에서 참여자들은 디자인 사고 활동의 필요성에 긍정적으로 공감하였다. 끝으로, 대학수업과 학교현장의 교육실습 간 융통성 있는 연결을 위해 두 영역의 긴밀한 연계가 전제될 필요가 있음이 확인되었다.

• 대한공업교육학회지
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• 제40권1호
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• pp.105-120
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• 2015

이 연구의 목적은 학습자의 의사소통능력을 향상시키기 위한 도구로서 사용될 기술적 의사소통능력의 하위요소 추출과 체제모형 구축에 있다. 연구의 목적을 달성하기 위해 기술적 의사소통능력 하위요소 추출 및 정의, 기술적 의사소통능력 체제 모형구축의 두 가지 단계로 진행하였다. 기술적 의사소통능력 하위요소 추출 및 정의 단계에서는, 기술적 의사소통능력과 관련된 요소를 포함하고 있는 기존의 설계과정 모형을 분석, 비교하고, 기술적 의사소통능력 하위요소를 추출하여 전문가 검증하였다. 다음으로 '기술적 의사소통능력'과 그 하위요소에 대한 정의를 하였다. 기술적 의사소통능력 체제 모형 구축 단계에서는, 기술적 의사소통능력 하위요소와 관련 문헌에 대한 연구를 통해 기술적 의사소통능력 체제 모형을 구축하여 전문가 검증하였다. 이러한 연구과정을 통해 얻은 결과는 다음과 같다. 첫째, 기술적 의사소통능력의 하위요소는 이미지, 스케치, 순서도, 설계도, 원형제작, 기호 표 그래프, 프레젠테이션이 추출되었다. 둘째, 기술적 의사소통능력을 '온라인 오프라인을 아우르는 협업 활동'을 기반으로, '기술적 의사소통 도구'를 사용하여, '교류를 통한 구상, 교류를 통한 구현, 교류를 통한 마무리'의 과정을 통해 길러지는 의사소통능력으로 정의하였다. 셋째, 기술적 의사소통능력은 교류를 통한 구상(이미지, 스케치, 순서도), 교류를 통한 구현(설계도, 원형제작), 교류를 통한 마무리(기호 표 그래프, 프레젠테이션)의 모든 과정이 협업을 기반으로 체제를 구성하고 있다. 넷째, 기존 의사소통능력 검사도구와 기술적 의사소통능력 체제모형을 기반으로 기술적 의사소통능력 검사 도구를 개발하고, 전문가 타당도 조사를 통해 개선하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제42권1호
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• pp.1-11
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• 2005

본 연구에서는 다양한 재료의 시트(Sheet)를 각각 절단하여 적층하는 방법으로 기존 적층조형법과는 다른 쾌속 임의형상제작 시스템인 CAFL/sup VM/(Computer Aided Fabrication of Lamination for Various Material)을 제안한다. 이러한 조형 방법은 가공 속도를 빠르게 하며 복잡한 후처리 과정을윽 대폭 줄일 수 있고, 여러 가지 재료가 사용 가능한 장점을 지니고 있다. 이러한 목적으로 개발된 2자유도의 X-Y테이블 형태의 CAFL/sup VM/은 레이저빔으로 시트(Sheet)를 절단, 적층하여 조형물을 완성하는 새로운 고속적층 시스템으로 가능성을 검증하였다. 하지만 2자유도 시스템은 X-Y 평면을 이동하는 작업공간에 수직으로 레이저 가공이 이루어지는 방법으로, 조형된 사물의 표면에 계단 형상이 나타나는 표면정밀도상의 문제점을 드러낸다. 이러한 문제점을 해결하고자 2자유도에 3자유도를 추가한 5자유도 시스템을 제안하여 레이저의 경사절단이 가능하게 함으로서 조형된 사물의 표면 정밀도를 높이고, 일정한 패턴의 모양을 갖는 조형물 가공의 경우 여러 시트(Sheet)가 적층되는 부분을 한번에 가공할 수 있도록 하여 보다 빠르고 정밀한 5자유도 매니퓰레이터 CAFL/sup VM/ 시스템을 설계한다. 즉, 정속경로제어와 경사각절단제어를 구현하고 그 외에 수반된 자동화 CAFL/sup VM/ 시스템을 구현하는 것이 본 논문의 목적이다.

• 디지털융복합연구
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• 제15권10호
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• pp.429-436
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• 2017

유가공산업 순환생태계 내의 다양한 이해관계자들이 참여한 디자인 사고 기반의 협력적 워크숍(Design Thinking Workshop)은 '창의기제'로서 디자인 작업 방식을 바탕으로 직면 문제에 대한 구성원 간 공감대와 집단지성의 발현, 협업과 소통방식의 전환, 조직의 업무처리에 있어 실천적 프로토타이핑 문화 확산을 독려하는 새로운 문제 혁신 패러다임을 보여준다. '문제에 대한 접근', '문제의 재정의', '경험기반 미래비전 설계'의 3단계로 추진된 이 워크숍은 참여자들 스스로 사료공급업체와 축산농가주 간 사료주문의 정확도, 사료의 정시주문, 사료공급의 비용절감 측면에서 진짜 문제를 재정의 하고 새로운 대안과 확장된 비즈니스 영역을 제시한다. 이 워크숍에서 제안된 결과는 축산사료의 수급율과 품질 향상뿐만 아니라 산업의 직 간접적 이해관계자들에게 문제에 접근하는 방식과 그 해결점을 모색하는 창의적인 사고체계를 제시했다는 점에서 비즈니스 혁신에 있어 디자인 사고의 유용성을 시사한다.

• 문화기술의 융합
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• 제7권1호
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• pp.223-233
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• 2021

본 연구는 디자인씽킹을 활용한 수업에서의 창의적 문제해결 경험을 살펴보기 위해 서울의 A대학에서 2018년 2학기 정규수업으로 개설된 공학제품 설계 수업에 등록한 1학년 학생 37명(남 27명, 여 10명)을 대상으로 실시되었다. 본 연구에서 창의적 문제해결력은 창의적 성향과 문제해결력으로 나누어 살펴보았으며, Hotelling's T-square test와 t-test를 통해 사전-사후의 창의적 문제해결력 차이를 살펴본 결과, 창의적 성향 중 인내와 열정, 유머, 호기심, 진취적 성향이, 문제해결력 중 문제해결 행동이 유의미하게 증가된 것으로 나타났다. 이어, 성찰일지를 통해 창의적 문제해결의 과정을 살펴본 결과, 디자인씽킹의 공감하기와 프로토타입 및 테스트 단계에서는 문제해결을 위한 활동이 보다 많이 나타나고, 정의하기/발상하기와 아이디어 내기 단계에서는 창의적 활동이 보다 많이 나타나는 것을 확인해 볼 수 있었다. 본 연구의 결과는 디자인씽킹을 통해 창의적 문제해결력이 항상될 수 있음을 나타내주며, 효과적인 디자인씽킹 활용 수업을 위한 교수적 지원이 뒷받침되어야 함을 시사해 준다.

• 디자인융복합연구
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• 제15권5호
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• pp.71-83
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• 2016

인테리어 패널은 실내 벽체의 마감 디자인에 많이 활용되고 있으며 패널들의 배치로 형성되는 다양한 패턴은 장식적 효과뿐만 아니라 정보전달의 역할도 한다. 설계자가 원하는 디자인에 따라 패널을 배치하는 것은 반복되는 작업을 요구하는데 본 연구는 패널배치 과정의 체계화를 통해 자동화를 지원하는 것을 목적으로 한다. 이에 본 연구에서는 인테리어 패널의 활용 특징을 고려하여 패턴표현에 관한 이론적 고찰을 진행하고 이를 바탕으로 비트맵 이미지 픽셀과 인테리어 패널의 형태 변화를 이용한 세 가지 패널배치 패턴 표현 방법을 제안하였다. 또한 제안한 방법의 실제 적용 가능성 검증을 위해 제안한 세 가지 방법 중 비트맵 이미지 픽셀과 인테리어 패널의 유형속성을 이용한 패턴표현 방법을 적용하여 BIM기반 설계를 지원하는 인테리어 패널 자동배치 도구를 구현 하였다. 이는 물량정보나 패널 배치순서와 같은 시공단계에 활용 가능한 정보의 자동생성도 지원하여 설계자 및 시공자의 작업효율 향상에 도움이 된다. 또한 본 연구에서 제안한 인테리어 패널 자동배치 패턴표현 방법은 바닥 타일과 같은 기본단위의 반복을 요구로 하는 다양한 장식객체의 배치에도 활용 가능할 것으로 기대 된다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권4호
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• pp.153-160
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• 2023

실물 또는 그에 준하는 모형을 제작하여 디자인 아이디어를 검증하는 과정은 제품 개발 과정에 있어 필수적이다. 이러한 배경에서 본 연구는 디자인공학 전공을 중심으로 기초 단계부터 일정 수준 이상까지의 모형 제작 역량을 체계적으로 함양할 수 있는 교과목 개발 사례를 고찰하는데 목적이 있다. 이를 위한 이론적 고찰로서 산업디자인 등 유관 영역 및 전공에서의 모형 또는 프로토타이핑 등 메이킹 관련 선행연구들을 고찰하고, 이어서 커리큘럼 개발을 위한 방법론적 고찰로 블룸의 개선된 택사노미 모델과 석천홍의 공업디자인 프로그램 모델을 살핀다. 최종적으로는 이를 적용하여 대학 교육의 일반적 한 학기인 16주차 학습에 대응하는 강의 계획이 포함 된 신설 교과목을 제안한다. 연구의 결과, 여전히 물리적 모형을 제작하는 일은 새로운 디자인 개발에 있어 필수적이란 사실을 확인할 수 있었으며, 그에 따라 전공 영역에 맞는 체계적 교육 과정의 수립도 요구된다는 점을 확인하였다. 본 연구의 범위가 교과목 개발까지인 관계로, 후속 연구에서는 실제 적용을 통한 역량 교육으로서의 효용성 검증 및 성찰과 개선된 교과 설계제안 등의 내용이 고찰 될 필요가 있다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제35권5호
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• pp.231-236
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• 2008

본 논문에서는 FPGA 기반와 논리 회로를 에뮬레이션 하는 저비용 플랫폼인 LAPG-2의 구조 설계와 구현을 제안한다. 본 논문에서 제안한 에뮬레이션 플랫폼은 기존에 제안 LAPG(logic Analyzer and Pattern Generator)의 성능을 향상시키고, 더 많은 기능을 추가하였다. 따라서, LAPG-2는 기존 LAPG의 향상된 버전이라고 할 수 있다. 본 논문에서 제안한 LAPG-2는 크게 FPGA 기반 하드웨어 엔진과 에뮬레이션을 구동하고 결과를 모니터링 할 수 있는 소프트웨어 부분으로 구성된다. 호스트 컴퓨터와 FPGA 보드 사이의 양방향 직렬 통신 링크를 통한 새로운 통신 프로토콜을 제안함으로써 효과적인 상호 작용할 수 있는 검증 환경을 제공한다. 실험 결과, 본 논문에서 제안한 에뮬레이션 방법은 다른 방식들과 비교했을 때, $55%{\sim}99%$의 통신 오버헤드 절감 효과를 얻었다. 하드웨어 면적의 경우는, 간단한 회로보다 입출력 포트 수가 많은 복잡한 회로에서 보다 더 효율적이었다.