• 공학교육연구
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• 제13권6호
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• pp.171-179
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• 2010

본 논문에서는 영상처리 및 패턴인식 관련 과목에서 알고리즘의 효과적인 교육과 학습 흥미 유발이 가능하게 하는 LEGO Mindstorms 기반의 설계 프로젝트의 운영 방안에 대해 제안한다. 또한 실제 적용 사례를 분석하여 그 타당성을 검증한다. Mindstorms는 10여 년 전부터 여러 나라의 정규 교과목 수업에 활발하게 사용되고 있으며 수업에 적용한 사례에 대한 연구도 다수 발표되었다. 연구 결과는 대체적으로 Mindstorms의 사용이 수업에 긍정적인 효과를 나타내는 것으로 보고하고 있지만 일부 부정적 의견도 존재한다. 부정적 견해의 주요 원인은 Mindstorms의 사용으로 인한 비예측적인(unpredictable) 요소의 발생이다. 이런 비예측성은 주로 로봇의 아날로그적인 특징에 기인하며 학습 효율의 저하를 초래하고 있다. 본 논문에서 기술하는 설계 프로젝트는 로봇에 대한 의존도를 최소화하여 비예측적인 요소의 발생을 억제함으로써 로봇 사용으로 인한 수업 흥미도는 증가시키되 추가적으로 발생할 수 있는 학습내용과 고려사항은 최소화하여 알고리즘 학습에 집중할 수 있도록 한다.

• 한국조경학회지
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• 제38권3호
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• pp.115-125
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• 2010

테마파크는 단순히 여가활동을 위한 오락적 공간이 아닌, 주제라는 관념적 울타리를 가지고 다양한 이야기를 담아내는 곳이다. 그 이야기는 방문자가 얻고, 채우고, 남기고 싶어 하는 '의미를 전하는 공간'으로 로봇랜드는 로봇과 인간 그리고 자연을 담아내고 있다. 본 연구는 민간사업자 선정을 위한 마산로봇랜드 설계공모에서 차순위협상대상자로 당선된 작품의 설계전략과 내용을 서술한 것이다. 계획의 주안점은 첫째, 테마파크의 성공여부인 재방문력을 위한 각 공간들의 구성력과 테마의 전달력에 있으며, 둘째, 기계산업의 핵심적 허브이자 아름다운 해안자원을 지니고 있는 마산의 잠재력을 적극으로 이용함에 있다. 먼저, 로봇, 인간, 자연의 요소별 특성을 융합할 수 있는 신진대사의 선형을 모티브로 이용하여 자연훼손을 최소화하면서 이용자의 욕구와 형태의 변화에 따라 유연하게 반응할 수 있는 공간을 창출하였다. 식재계획은 컬러로 규정된 상징적 의미를 이용하여 진입광장, 기존 산림지, 경사지, 휴양지, 단지 내부, 에코아일랜드 등에 각 공간적 특성에 맞추어 도입하였다. 또한 로봇의 전시 및 교육, 숙박자를 위한 휴양 시설, 다양한 놀이 및 상업시설, 유토피아형 가든의 공간을 테마로 대상지의 용도 및 성격에 맞게 조닝을 설정하여 세부공간을 모색하였으며, 마산로봇랜드가 단순히 경제적 효과뿐 아니라 지역적 정서를 근간으로 정신적 풍요를 만들어내는 참된 문화공간으로 조성될 수 있도록 계획하였다.

• 실천공학교육논문지
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• 제14권3호
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• pp.543-553
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• 2022

협동로봇은 4차 산업혁명에서 제시하고 있는 생산시스템 중 하나로 작업자의 정교한 손기술과 로봇의 단순 반복작업 능력을 조합하여 효율성을 극대화할 수 있는 시스템이다. 또한, 작업자와 로봇 간의 작업공간 공유에서 발생하는 안전문제의 해결과 함께 효율적인 인터페이스 방법 개발에 대한 연구가 지속적으로 진행되고 있다. 본 연구에서는 이를 위하여 작업자의 편리성과 집중도를 강화하기 위해 작업자의 수신호를 인식하여 로봇을 제어하는 방법을 제시하였으며 안전공간의 개념을 도입하여 작업자의 안전을 확보하였다. 이를 구현하기 위하여 로봇제어, PLC, 영상처리, 기계학습, ROS 등 다양한 기술을 사용하였다. 또한 이를 교육매체로 활용하기 위하여 제시된 기술들의 역할과 인터페이스 방법을 정의하여 제시하였다. 학습자들은 소개된 여러 기술들을 연계하여 시스템을 구축하고 조정하는 일을 수행한다. 따라서 현장에서 필요한 기술의 필요성을 인식시키고 이에 대한 심화 학습을 유도할 수 있는 큰 장점이 있다. 또한 문제를 제시한 뒤 스스로 문제를 해결하는 방법을 모색하는 형태로 진행해 자기 주도적으로 학습할 수 있도록 유도할 수 있다. 이를 통해 4차 산업혁명의 주요 기술들을 학습하고 다양한 문제에 대한 해결 능력을 향상시킬 수 있다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제47권1호
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• pp.12-21
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• 2010

본 논문에서는 센서 네트워크를 이용하여 로봇 자신의 위치를 인식할 수 있는 위치인식 시스템을 제안하였다. 그리고 센서 네트워크에서 얻은 정보와 사용자의 운행 정보를 이용하여 사용자의 선호도 및 성향과 주변의 환경 상태를 판단하여 사용자에게 적합한 경로를 추천하는 지능형 네비게이션 시스템을 제안하였다. 이 시스템은 소프트 컴퓨팅 기법을 사용하여 인간의 선호도와 성향을 학습 및 추론하였다. 그리고 사용자와 모바일 로봇을 중계자 역할을 담당하고 휴대가 가능한 지능형 보조 모듈(IAM)을 정의하고 제안하였다. 마지막으로 제안한 알고리즘을 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.483-492
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• 2011

최근 과학예술융합교육(Science, Technology, Engineering, Art and Mathematics; STEAM)의 중요성이 증대되고 있으며, 로봇활용교육도 좋은 대안으로 고려되고 있다. 현재 대부분의 초등 로봇활용교육은 방과후교실로 운영되고 있는데, 주로 과학과 로봇에 관심이 많은 남학생들을 중심으로 이루어지고 있다. 본 논문에서는 먼저 초등학생들이 로봇을 활용하여 STEAM에 대한 흥미를 유발하게 되는지를 살펴보고자 하였다. 로봇활용의 범주를 5가지(추상적 이해형, 구조중심형, 운동중심형, 지능중심형, 가치지향형)로 나눈 후, 초등정규교육과정을 분석하여 적용 가능한 모든 교과와 단원을 추출하였다. 그리고 추출된 단원에 대하여 정규수업시간 내에 수행이 가능한 로봇을 활용하는 교안을 개발하고, 5개월간 적용하였다. 분석 결과, 로봇활용교육이 STEAM에 대한 흥미를 유의미하게 증진시키는 것으로 나타났으며, 특히 여학생의 경우가 더 두드러졌다. 이와 더불어서, 정규 수업에서 로봇활용교육을 운영하는 데 있어서 당면하게 되는 문제점들에 대해 논하고, 향후 STEAM을 위한 로봇활용교육과 관련한 제언을 제시하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제18권6호
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• pp.9-16
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• 2020

본 연구는 현 정부가 적극적으로 추진·지원하는 AI교육에 관한 대중의 요구를 파악하는 데 그 목적이 있다. 이를 위해 2018년 1월 1일부터 2019년 12월 31까지 AI교육에 대한 11개의 중앙지 뉴스기사와 트위터 게시글을 수집하여 단어 빈도분석과 토픽모델링분석을 실시하였다. 단어빈도 분석은 TF(Term Frequency)기법을, 토픽모델링분석은 잠재 디리클레 할당(Latent Dirichlet Allocation)기법을 사용하였다. 분석결과, 뉴스기사는 AI분야의 여성인재 육성, 대학교육과정의 변화, K-12의 소프트웨어 교육 및 교육과정 변화 등 거시적인 정책 지원에 대한 토픽이, 트위터에서는 지능형로봇과의 공존시대와 같은 보다 구체적인 미래시대에 대한 사회적 인식과 코딩교육, 인간의 고유역량개발 등과 같은 미래역량과 교육방법론 등에 대한 토픽이 도출되었다. 이러한 연구결과는 AI교육과정 구성 및 운영 방안과 미래 산업 인재 양성 정책 개발을 위한 시사점을 제공해 줄 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국실천공학교육학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.89-94
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• 2010

로봇은 스스로 조작하고 스스로 확인하는 경험을 통해 흥미와 관심을 가지게 할 수 있어 여러 분야에서 학습의 도구로 이용되고 있다. 특히 대학에서는 로봇을 이용한 게임을 제공하여 높은 효과를 보여주었다. 이러한 로봇 활용한 교육은 대학뿐 아니라 초중등 교육에서도 많이 수행되고 있으며 높은 효과를 보여주고 있다. 그러나 초중등에서는 로봇을 조립하고 단순히 조작 해보는 수준의 내용만을 다루고 있어 로봇의 활용도가 많이 떨어진다. 이러한 이유는 대부분의 로봇 활용이 초중등에 적용하기에는 로봇 및 프로그래밍 환경이 전문적인 지식을 요구하기 때문이다. 따라서 본 논문에서는 초중등에서 학생들과 교사들이 로봇과 프로그래밍에 대한 전문적인 지식 없이도 쉽게 교육용 로봇 게임을 할 수 있는 로봇 게임 프레임워크를 제공하고자 한다. 본 논문에서 제안하는 로봇 게임 프레임워크는 로봇, 로봇 API, 로봇 경기장 세 가지로 구성되었다 첫째, 로봇은 로봇 구조를 쉽게 이해할 수 있는 라인트레이서 형태로 개발 되었으며 둘째, 로봇 API는 다양한 프로그래밍 언어에서 로봇 프로그램을 작성할 수 있도록 바이트 코드 형태로 제공하며 셋째, 로봇 경기장은 타일을 기반으로 조합하여 다양한 로봇게임을 쉽게 생성할 수 있도록 개발하였다.

• 공학교육연구
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• 제12권2호
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• pp.83-88
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• 2009

본 논문은 저학년을 위한 공학설계입문 과목에서 레고 Mindstorm NXT를 이용하여 설계 실습교육을 효과적으로 하는 방안을 제안하고 적용 사례를 분석하였다. 공학설계입문 과목의 특성상 전공 지식을 요구하지 않으면서도 설계에 대한 다양한 경험을 제공해야 하면서 동시에 저학년들의 전공에 대한 흥미를 끌어내야 한다는 어려움이 있다. 본 연구 결과에 따르면, 레고의 Mindstorm NXT가 이러한 문제의 한가지 좋은 대안이 될 수 있다. LEGO Mindstormd NXT를 입문설계 수업에 사용했을 경우, 학생들의 설계에 대한 흥미 유발과 설계의 다양한 측면에 대한 경험이 충분히 가능하다. 즉, 설계의 목적설정, 설계 제약조건 찾기, 설계물의 기능 열거, 설계 공간의 탐색, 예비설계 수행 등의 설계 각 과정에 대한 경험을 제공할 수 있다. 또한, 본고에서는 레고를 공학설계 입문 과목에서 도입할 경우 사용할 만한 무선조정 축구 로봇, 라인 트레이서, 청소기 로봇 등의 프로젝트 목록을 제시하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제6권1호
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• pp.507-513
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• 2020

본 논문에서 우리는 단일보드 컴퓨터인 라즈베리 파이3 기반의 오픈 플랫폼 로봇 Q.bo one을 이용하여 맞벌이 가정의 아이들의 생활 습관과 영어회화 교육을 케어해줄 로봇을 설계 및 구현하고자 한다. 첫 번째 생활습관 형성 기능은 성장기 아이들에게 가장 중요한 생활습관인 손씻기, 규칙적인 식사, 양치질, 숙제, 규칙적인 수면 총 5가지를 선정하여 부모가 부재중일 때에도 로봇으로 부모 목소리를 출력함으로서 아이에게 생활습관이 자리 잡을 수 있도록 도와준다. 알림을 듣고 실행에 옮긴 아이의 모습을 촬영하여 부모가 확인하고 피드백을 할 수 있게 한다. 두 번째 기초회화 교육 기능은 구글의 DialogFlow를 사용하여 로봇과 아이가 간단한 영어 회화를 통해 영어를 자연스럽게 익힐 수 있도록 도와준다. 이 두 가지 기능의 로봇을 통해 맞벌이 가정의 아이들이 부모님이 집에 계시지 않을 때에도 부모님의 목소리를 출력하는 알림으로 안정감을 느끼게 한다. 동시에 기본적인 생활 습관을 들이고, 로봇과의 기초 영어회화를 하며 일찍이 영어에 흥미를 느낄 수 있도록 하는 것이 목적이다.

• 서비스연구
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• 제14권1호
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• pp.1-12
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• 2024

푸드테크 산업 중 서비스 로봇 시장이 커짐에 따라 외식산업의 소비자 행동의도에 영향을 끼치는 로봇 서비스의 품질이 중요하다. 식당 서빙로봇은 직원의 업무를 줄여주기도 하지만, 서비스 실패에 따른 대응이 되지 않기 때문에 고객의 불만족은 물론 직원의 업무를 늘리기도 한다. 주문과 서빙 기능 외에 서비스 품질을 높이기 위해서 직원처럼 서비스 실패 후 복구 노력, 과정의 공정성, 공감, 대응성, 확신성에 대한 기능도 요구된다. 이에 우리는 식당 서빙 서비스 실패 유형을 내적, 외적요인으로 가정하고, 서비스에 실패했을 때 직업 윤리적인 태도로 대응할 수 있도록 직업윤리적 공감모듈이 있는 서빙로봇을 개발했다. 이때 서빙로봇의 표정과 액션은 평상 서비스 모드에 실패복구 노력과 공감을 반영한 실패 모드를 추가하여 개발하였으며, 두 유형의 서비스 실패에 따른 서빙로봇의 직업 윤리적 공감 대응 여부가 로봇평가에 유의미한지를 실험하였다. 실험참가자들은 로봇 실수보다 다른 고객의 실수에 따른 서비스 실패에 더 불편해했으며, 서빙로봇의 직업윤리적 공감과 대응은 적절했다고 응답하였다. 또한 직업윤리적 공감 모듈의 장착여부에 따라 로봇 호감도는 차이가 없지만 안전성은 유의미한 차이를 보였다. 생성형 인공지능을 활용하여 직업윤리적 공감 대응 모듈을 탑재한다면, 국내 서빙로봇산업과 시장은 더욱 성장할 수 있을 것이다.