• 한국게임학회 논문지
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• 제20권3호
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• pp.15-24
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• 2020

2D 레고 퍼즐은 레고 브릭을 이용해서 다양한 영상을 완성하는 퍼즐로 많은 사람들의 사랑을 받고 있다. 본 연구에서는 입력된 픽셀 아트 영상으로부터 강화학습에 기반한 2D 레고 퍼즐을 구성하고 완성하는 방법을 제안한다. 먼저, 학습 단계에서는 바람직한 레고 퍼즐에 대한 휴리스틱을 안정성과 효율성으로 설정하고 이를 최대한 만족시키는 방향으로 DQN을 학습한다. 그리고, 레고화 단계에서는 이 DQN을 이용해서 실제 레고 브릭을 추가해가면서 퍼즐의 구성도를 완성하는 과정을 수행한다. 이 과정을 통해서 지금까지 기술로는 수행하기 힘들었던 매우 높은 해상도의 레고 퍼즐을 효율적으로 완성하는 기술을 제공한다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.257-275
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• 2019

로봇은 4차 산업혁명 시대를 대표하는 테크놀로지로, 미래를 살아갈 학생들은 로봇을 유연하게 다룰 수 있는 역량을 갖출 필요가 있다. 따라서 로봇을 학교 수업에 효과적으로 도입하기 위한 교수학적 연구가 요구되며, 특히 로봇을 활용한 문제해결에서 필수적이라 할 수 있는 수학에 초점을 두어 로봇을 활용한 수업을 어떻게 설계하고 평가할 것인지에 대한 연구가 이루어질 필요가 있다. 본 연구는 이를 위한 기초 연구로, 로봇 활동의 수준을 정의하고자 시도하였다. 이를 위하여 학생의 학습 수준에 대한 대표적 연구인 Van Hiele의 기하 학습 수준 이론을 시작점으로 설정했으며, LEGO 마인드스톰 활동 수준을 설정하기 위한 매개로 LOGO를 선택하였다. Olson et al.(1987)의 연구에서는 Van Hiele의 기하학습 수준에 대응하는 LOGO 활동 수준을 정의했는데, 본 연구에서는 LOGO와 LEGO 프로그래밍의 태생적인 유사점에 주목하여 Van Hiele의 기하 학습 수준에 따른 LOGO 활동 수준에 LEGO 마인드스톰 활동 수준을 연계하여 로봇을 활용한 수학 수업에서의 활동 수준을 분석하고 정의하였다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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• pp.481-486
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• 2008

Recent advanced interlace technologies allow the user to interact with different spaces such as Virtual Reality (VR), Augmented Reality (AR) and Ubiquitous Computing (UC) spaces. Here, we present a LEGO House application, a collaborative application which involves multi interaction spaces -VR, AR and UC spaces. The LEGO House application is built based on the VARU framework which is designed for enabling the prototyping of a tangible space application. The application is about an interior design. One user is located in the combined AR and UC space and interacts with the AR LEGO house and the physical smart devices. The other users interact with the virtual LEGO house but they share the same environment, the LEGO house. Therefore, they can collaborate together as they are co-located.

• 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.

• 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.

• 공학교육연구
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• 제19권2호
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• pp.60-69
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• 2016

This paper deals with the selection method of effective engineering design problem based on LEGO Mindstorm NXT for basic design education. By YouTube case study of various LEGO-based engineering designs for olympic sports, performance criteria have been developed including programming complexity, structural complexity, sensor/actuator complexity and variety of game operation. Programming complexity includes range of programming code length and possible program variety. Structural complexity includes variety of structural elements such as length, shape, weight, and volume to overcome design restrictions. Sensor/actuator complexity includes variety of sensor used and number of possible actuator assemblies. Variety of game operation includes game complexity and required creativity to make LEGO robots. Based on these performance criteria, four representative sports were selected as the candidates for effective engineering design problem. Finally, feasibility and attributes of each candidate were verified by real implementation examples.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제13권2호
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• pp.191-198
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• 2017

레고식 차도블록 시스템은 시설물의 설치 및 유지보수를 위한 도로굴착공사지에서 조립된 구조블록을 사용한 임시포장면을 형성하여 차량 및 보행자의 안전한 통행이 가능하도록 개발된 시스템이다. 레고식 차도블록 시스템의 재료적 품질시험, 미끄럼저항시험 및 압축시험을 통해 기초성능에 대한 연구를 수행하였으며, 현장시험을 통해 레고식 차도블록 시스템의 도로지반 다짐성능을 검토하고 평가하였다. 그 결과, 도로복구를 위한 레고식 차도블록 시스템의 성능 및 다짐 효과는 우수한 것으로 나타났다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.587-593
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• 2017

본 논문에서는 로봇제어분야의 이론적인 내용에 대해서 실제 실습교육이 가능한 환경을 구축하는데 따른 애로를 해결하기 위한 하나의 방안을 제시하기 위해서 세그웨이 구조의 양바퀴 이동로봇을 레고(LEGO) 블록을 사용하여 제작하고, 제작된 로봇이 로봇공학 교육의 동적시스템이나 비선형 시스템과 같은 고급제어 이론기술을 적용하는 실습용으로 활용하는 것에 대한 타당성을 제시하기 위하여 로봇이 주행 중에 중력의 변화에 대해서도 균형을 유지하면서 안정된 자세를 취하도록 하는 자세제어에 대한 실험을 수행하고 그 결과를 제시하였다. 로봇의 자세제어 주행 실험은 평면과 경사로에서 각각 수행하였으며, 평면 주행실험에서는 장애물을 인식하고 회피하는 실험을 병행하여 그 결과도 함께 제시함으로써 로봇공학의 고급제어 이론의 실습교육용으로 레고(LEGO) 블록을 이용해서 제작한 로봇이 효과적인 실습도구로 활용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2004년도 하계학술대회
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• pp.216-225
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• 2004

프로그래밍은 문제해결의 한 유형으로 학습자의 인지기술과 논리적 사고력을 향상시킬 수 있다. 컴퓨터 교육에 있어서 프로그래밍 교육이 중요한 위치를 차지해야 함에도 불구하고 초등학교에서는 거의 지도가 되지 않고 있다. 이에 본 연구는 구성주의적 교육 도구로써 많은 장점을 지닌 Lego Dacta를 이용하여 초등학생들이 쉽고, 즐겁게 프로그래밍을 할 수 있는 수업모형을 제시하고자 한다. 다양한 문제를 통한 단계적 문제 해결과정으로써의 Lego Dacta 학습모형을 제시하여 학교현장에서 적용할 수 있는 방안을 분석하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.119-122
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• 2005

Lego company created a set called Robotic Invention System as a kind of Mindstorm set. This system helps to understand the technology of both robot and programming language. It also improves creativeness by building and controlling the robot we make. This paper will introduce basic idea of controlling the RCX(Programmable Lego Block) in C language. Also, this paper will show different idea of teaching C language by using other types of robots.