Earticle

이 연구의 목적은 오픈 소스 플래폼인 아두이노를 이용하여 디지털 논리회로의 지속 가능한 새로운 실습 방법을 제안하는 데 있다. 이를 위해 이 연구에서는 ADDIE 모델과 Lee(2020)의 모델에 기반하여, 아두이노로 기본 게이트 회로를 구현하는 방 법을 제시하였다. 이 연구의 결과 아두이노를 이용하여 지속 가능한 디지털 논리 회로의 실습이 구현 가능함을 확인하였다. 또 한, 이 연구의 결과로 아두이노, 버튼, LED 등과 같은 부품 간의 회로 구성 방법, 배선도, 프로그래밍 소스 코드, 적용 결과물 등을 제시하였다. 이 연구에서 제안된 실습 내용은 비전공학생이나 초, 중등학생을 대상으로 한 디지털 논리회로 실습 교육에 활용될 수 있을 것이며, 메이커 교육, 코딩 교육, 소프트웨어 교육에서도 활용될 수 있을 것이다. 이 연구에서는 아두이노 및 C 언어와 같이 수 십 여년 간 지속적으로 사용되는 오픈 하드웨어와 소프트웨어를 사용하였기 때문에, 향후에도 계속적으로 디지 털 논리 회로의 실습에 활용될 수 있을 것이다.

The purpose of this study is to propose a new, sustainable method for creating and studying digital logic circuits hands-on activity, using the Arduino open-source platform. For the purouse, in this study, based on the ADDIE model and the model of Lee (2020), a method of implementing a basic gate circuit with Arduino was presented. As a result of this study, it was confirmed that it is possible to implement sustainable digital logic circuit practice using Arduino. In addition, as a result of this study, circuit configuration method, wiring diagram, programming source code, application results, and other design details for the circuit using components such as the Arduino, buttons, and LEDs were presented. The method proposed in this study can be used in digital logic circuit hands-on classes for non-major university students, primary school students, and secondary school students, and can also be used in maker education, coding education, and software education. As this method needs only open-source hardware and software, such as Arduino and the C language, that are freely available, it can be used to practice making digital logic circuits in a sustainable way in the future.

한국, UN 등 선진국은 개발도상국의 경제회복과 사회복지 증진을 위해 다양한 분야에서 개발협력을 위해 노력하고 있다. 본 연구에서는 개발도상국 중 온두라스 국가의 교원 현황을 분석하고 이들 대상으로 적용 가능 한 로보틱스 교육과정을 설계하였다. 연구 대상은 온두라스 내 로보틱스 교육과정 2개 과정을 수강할 교사 520 명이며, 교육과정의 목표는 ICT 및 로보틱스 관련 활용 능력 및 교수 역량을 강화하여 향후 온두라스 현지에서 도 전반적으로 활용할 수 있도록 하였다. 교육목표에 따라 교육과정을 개발하였고 교육과정은 모듈 단위로 구 성하였다. 모듈은 공통 모듈(아두이노 기초 전기·전자 이해, 아두이노 입출력, 아날로그/디지털 신호 이해), 기 초 모듈(센서 mBlock5 기초 프로젝트), 심화 모듈(아두이노 키트 활용 응용 프로젝트), 프로젝트 모듈(SDGs 아 두이노 프로젝트)의 네 가지로 구성하였다. 개발한 교육과정을 통해 개발도상국 교원의 ICT 역량 및 로보틱스 역량을 강화하고 현지 교육을 통해 국가 내 정보격차를 해소하고 미래 역량을 함양할 수 있을 것으로 보인다.

Developed countries such as Korea and the United Nations are making efforts for development cooperation in various fields for economic recovery and promotion of social welfare in developing countries. In this study, the present status of teachers in Honduras was analyzed and a robotics curriculum applicable to them was designed. The subjects of the study were 520 teachers who would take two robotics curriculum in Honduras, and the goal of the curriculum was to strengthen ICT and robotics competency and teaching abilities so that they could be used overall in Honduras in the future. The curriculum was developed according to educational goals, and the curriculum was structured in module units. Modules are composed of four parts, which are common module (understanding Arduino basic electrical/electronics, Arduino input/output, analog/digital signal understanding), basic module (sensor mBlock5 basic project), advanced module (arduino kit application project), project module (SDGs Arduino project). Through the developed curriculum, it is expected that the ICT and robotics competence of teachers in developing countries will be strengthened, and the information gap within the country will be bridged and future competencies will be nurtured through local education.

이 연구는 실습용 아두이노 자동차 키트 개발 사례를 제시하는 데 그 목적이 있다. 이를 위해 기존 아두이노 자동차 키트의 문제점을 분석하고 이에 대한 개선 방안을 반영한 다양한 시제품을 개발하였다. 개발된 키트는 교육 현장에서 적용하여 문제점과 개선점을 파악하였으며, 이를 수정 보완하여 최종 실습용 아두이노 자동차 키트로 개발하였다. 개발한 아두이노 자동차 키트는 상판과 하판으로 구성된 2개의 판을 결합하는 방식을 이용하여 아두이노 자동차와 관련된 다양한 실험이나 실습이 수행할 수 있게 하였다. 또한, 상판과 하판을 결합할 수 있는 별도의 결합 수단을 사용하여 볼트나 너트를 이용하지 않고 쉽고 빠르게 자동차의 차체를 구성할 수 있는 특징이 있었다. 개발된 키트는 단순하며 쉬운 조립 방식을 사용하여 자동차의 차체 조립에 드는 시간을 획기적으로 줄였기 때문에 자동차 를 이용하여 프로그래밍 교육을 체험할 수 있는 키트로 널리 활용될 수 있을 것이다.

The objective of this study was to present an example of the development of an Arduino car kit for practice. First, problems in the existing Arduino car kit were analyzed and various prototypes were developed that reflected the improvement plan. The developed kit was applied to the education field to identify problems and improvements, following which it was corrected and supplemented for use as an Arduino car kit for final practice. The Arduino car kit can be used for various experiments and practices related to an Arduino car by using a combination of two car bodies consisting of an upper plate and a lower plate. When a method to couple the upper and lower plates was used, the car body could be easily and quickly configured without the need for bolts or nuts. The developed kit involves a simple and easy assembly method, and hence, the time required for assembling a car body is considerably short. Accordingly, it is expected to be widely used as a kit that can directly experience programming education using a car.

사물인터넷(IoT, Internet of Things)은 전자기기뿐만 아니라 모든 사물을 인터넷에 연결해 사물과 사물간, 그리 고 사물과 사람 간 상호작용을 하는 것을 뜻한다. 본 논문에서는 실험단계를 거쳐 최종적으로 WiFi에 의한 통신모듈이 완벽하게 동작하여 빨간, 초록, 파란색의 LED가 점멸됨을 확인하였다. 해외에서 각광을 받고 있는 사물인터넷 기반의 ‘개방형 플랫폼’인 아두이노(Arduino)와 통신모듈을 이용하여 LED Dimming 제어을 수행하였다.

The Internet of Things (IoT) refers to the interaction of objects and objects, as well as electronic devices, with all things connected to the Internet. In this paper, it is confirmed that red, green and blue LEDs are blinking because the communication module by WiFi finally operates through the experimental stage. LED dimming control was carried out using Arduino, a 'open platform' Internet-based object, which is in the limelight from overseas and a communication module.

이 연구는 중학생과 고등학생 대상 아두이노 활용 교육의 효과를 메타분석으로 정리하기 위해 실시되었다. 분석을 위해 선행 학술지와 학위 논문 10편을 선정하였으며, 전체 효과크기와 범주형 변수에 대한 효과크기를 계산하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 중·고등학생 대상 아두이노 활용 교육의 전체 효과크기는 0.537로 나타났다. 둘째, 종속변인 유형의 효과크기는 정의적 영역 0.849, 인지적 영역 0.479로 나타났다. 셋째, 학교급의 효과크기는 중학교 0.796, 고등학 교 0.474로 나타났다. 넷째, 교과 유형의 효과크기는 음악 1.255, 과학 0.562, 기술 0.443, 정보 0.429로 나타났다. 다섯 째, 프로그램 유형의 효과크기는 그래픽 기반 0.543, 텍스트 기반 0.376으로 나타났다.

This study aimed to analyze effects of Arduino-based education for secondary school students through meta-analysis. Prior studies including journal articles and theses were selected through rigorous review. The researcher calculated the overall effect size and effect sizes by categorical variables. Research findings are as follows. First, the total effect size of Arduino-based education was 0.537. Second, the effect sizes by type of dependent variables were the affective domain 0.849 and the cognitive domain 0.479. Third, the effect sizes by school level were the middle school 0.796 and the high school 0.474. Fourth, the effect sizes by subject areas were music 1.255, science 0.562, technology 0.443, and information 0.429. Fifth, the effect sizes by types of programming were the graphic-based programming 0.543 and the text-based programming 0.376.

초연결사회를 지향하기 위해 발전하고 있는 사물인터넷(Internet of Things)은 아두이노 등의 OSHW (Open Source Hardware)를 기반으로 두고 있으며 다양한 소형 제품 등이 등장하고 있다. 이러한 사물인터넷은 저성능, 저메모리라는 한계로 인하여 강력한 보안 기술을 적용하기 어렵다는 심각한 정보보안 문제를 야기하고 있다. 본 논문에서는 사물인터넷 기기로 주로 사용되는 아두이노의 응용프로그램이 호스트컴퓨터에서 컴파일과 로딩이 수행됨에 따라 발생할 수 있는 취약성을 분석하여 아두이노 보드의 센서로부터 입력되는 값을 공격자가 임의로 변경할 수 있는 새로운 공격 방법을 제안한다. 이러한 방법을 통해 아두이노 보드가 환경정보를 오인식하여 정상적인 동작이 불가능하게 할 수 있다. 이러한 공격 기법의 이해를 통해 안전한 개발환경 구축방안을 고려할 수 있으며 이러한 공격으로부터 대응할 수 있다.

Internet of Things(IoT), which is developing for the hyper connection society, is based on OSHW (Open Source Hardware) such as Arduino and various small products are emerging. Because of the limitation of low performance and low memory, the IoT is causing serious information security problem that it is difficult to apply strong security technology. In this paper, we analyze the vulnerability that can occur as a result of compiling and loading the application program of Arduino on the host computer. And we propose a new attack method that allows an attacker to arbitrarily change the value input from the sensor of the arduino board. Such as a proposed attack method may cause the arduino board to misinterpret environmental information and render it inoperable. By understanding these attack techniques, it is possible to consider how to build a secure development environment and cope with these attacks.

이 연구는 아두이노를 이용한 새로운 디지털 논리 회로 실습 사례를 제시하는 목적으로 수행되 었다. 기존 디지털 논리 회로의 실습 내용이 사범대나 교대 학부생의 수준에 맞지 않는 문제점이 있어, 이들 학생이 쉽게 접근할 수 있는 새로운 디지털 논리 회로 실습 방법을 개발하였다. 연구자 는 Lee(2020b)의 저비용 마이크로컨트롤러 적용 교수학습 모델에 기반하여 교수학습자료를 개발 한 후 이를 수업에 적용하였다. 이 연구의 수행을 통해 아두이노를 이용하여 디지털 논리 회로의 다양한 실습이 가능함을 확인하였다. 이 연구의 결과를 통해 내릴 수 있는 결론은 다음과 같다. 첫 째, 연구자가 제안한 실습 방법은 기존 방법에 비해 적은 재료를 사용하였다. 둘째, 디지털 논리 회로의 실습 교재에서 다루어진 대부분의 내용이 아두이노를 이용하여 구현할 수 있었다. 셋째, 아 두이노를 이용하여 디지털 논리 회로의 실습 내용을 구현할 수 있는 회로도 및 소스 코드를 제시하 였다. 이 연구에서 제시된 아두이노를 이용한 디지털 논리 회로 실습 방법은 사범대나 교대와 같이 비공학계열의 학생들을 대상으로 한 디지털 논리 회로 실습 활동에 유용하게 활용될 것이다.

This study’s purpose was to propose a new digital logic circuit hand-on case using Arduino. Problematically, the actual contents of the existing digital logic circuits do not match the level of undergraduate students in the College of Education; thus, the study’s researcher developed a new digital logic circuit hand-on method that can be easily accessed by these students. The researcher developed teaching and learning materials based on Lee’s (2020b) teaching-learning model applied with a low-cost microcontroller, and then applied them to classes. This study confirmed that various hand-on activities based on digital logic circuits are possible using Arduino. The conclusions that can be drawn from the study’s results are as follows. First, the hand-on method proposed by the researcher utilized less materials than the existing method. Second, most of the content covered in hands-on textbooks focusing on digital logic circuits can be implemented using Arduino. Third, this study proposes a circuit diagram and source code that can implement the hand-on contents of digital logic circuit using Arduino. The method presented in this study can be usefully utilized in digital logic circuit hand-on activities for non-engineering students, such as students in the College of Education.

이 연구의 목적은 창의적이고 융합적인 교육활동 분야에서 활발히 적용되고 있는 아두이노(Arduino)를 이용하여, 학생들이 전기·전자·통신과 관련된 하드웨어 및 소프트웨어 지식을 실제적 경험을 통해 자연스럽게 익혀나갈 수 있도록 아두이노를 기반으로 한 블루투스 통신이 가능한 구동장치 제어 모듈을 설계 및 구현하는데 있다. 이 연구를 통하여 얻은 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 아두이노와 여러 엑츄에이터(Actuator)를 서로 연동시키는 실험을 통해 아두이노와 구동장치의 기본적인 상호특성과 성능을 확인하였다. 둘째, 아두이노 플랫폼(Platform)을 이해하고, 구동장치 회로 설계 및 제작, 스케치(프로그래밍) 작성을 통해 전기전자통신 시스템을 구현할 수 있는 능력, 논리적 사고력과 문제해결력의 기초적인 기반을 만들었다. 셋째, 아두이노 플랫폼을 기반으로 블루투스 통신형 구동장치 모듈을 설계 및 구현하였다.

The purpose of this study is to use Arduino platforms to have students are being actively applied in the field of educational activities of creative and convergence, and also to design an Actuator Module Based on Arduino so that they can naturally acquire IT(Information Technology) based hardwares and softwares. The main results of this study are as follows: First, the basic characteristics and performance of interaction of Arduino and actuators were confirmed by interlocking experiment between them. Second, the fundamental Teaching-Learning environments of abilities such as implementing EEC systems, thinking logically, and problem-solving skills were provided by understanding Arduino platform, designing an actuator circuit and manufacturing, the creation of sketches as programming. Third, an actuator module with bluetooth communication was designed and manufactured based on the Arduino platform.

본 논문에서는 아두이노를 이용하여 온도시험 장비의 오동작이 발생이 되면, 이를 검출하여 주변에 이 정보를 알려 고가의 정밀 전자제품의 훼손을 방지할 수 있는 시스템을 제안한다. 정밀 전자제품은 출고전에 온도시험 장비를 이용하여 극저온, 극고온 온도 상황하에서 정상동작 여부를 확인하게 된다. 만약 이 상황하에서 장비의 오동작이 발생되면 고가의 제품이 손상을 입어 폐기하는 경우가 생긴다. 이 시스템은 특히 야간에 담당자가 없이 자동으로 시험이 진행될 때에 온도시험 장비 내에 온도 센서를 부착하여 시험 대상인 제품이 실제로 받고 있는 온도 정보를 아두이노를 이용하여 실시간으로 감시한다. 만약 시험자가 설정한 온도구간을 벗어날 경우 아두이노의 출력단에서 High 신호를 출력하여 경보 구동회로가 온도시험 장비의 전원을 차단하고 야간 근무부서의 근무자에게 이 정보를 알려, 온도 시험 중 발생할 수 있는 극고온 혹은 극저온 상황에서 고가의 시험대상 제품의 훼손을 방지할 수 있도록 설계 및 구현을 하였다. 본 논문에서 제안한 시스템은 장비의 제조사에 관계없이 모든 온도시험 장비에 적용가능하고, 저비용으로 제작 가능하다.

This paper suggests a system that can detect malfunctions of the temperature testing equipment, and then notify this information to surroundings using arduino. Precision electronics need a test under extremely high/low temperature using temperature called a chamber. If this chamber have a malfunction situation, the precision electronics under test is damaged and scrapped. Especially when the temperature test is automatically conducted at night with no representative, this system monitors the actual temperature of the tested product in real-time by attaching a temperature sensor to the inside of the test equipment. In case when it is out of the temperature range set up by the tester, the damage to high-priced products can be prevented in the condition of extremely high/low temperature, by turning off the power of the temperature testing equipment, and also notifying this information to the worker at night-time. Regardless of the equipment manufacturers, proposed system in this paper can be applied to all kind of temperature testing equipments, and it can be also produced for low cost.

본 논문에서 사물인터넷 기반의 스마트 윈도우 구현에 관한 연구하였다. 제안한 스마트 윈도우는 PDLC(Polymer dispersed liquid crystals)를 이용한 태양광 투과 제어, 스테핑 모터를 이용한 윈도우 제어 등의 기능을 제공한다. 이 스마트 윈도우는 날씨 정보를 제공하는 기상청 날씨 누리의 OPEN API를 이용하여 시간, 날씨, 풍속, 현재 온도, 강수 상태, 습도 등의 실시간 정보를 애플리케이션으로 수신한다. 수신된 정보를 바탕으로 시스템은 자동으로 윈도우를 개폐할 수 있다. 이러한 날씨 정보를 바탕으로 비가 오거나 미세먼지가 많은 경우 자동으로 윈도우를 닫는 기능을 제공한다. 날씨 정보 제공과 윈도우 제어 기능은 앱 인벤터와 아두이노를 통해 구현하였다. 따라서 제안한 스마트 윈도우는 일반 가정에서 편의성을 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

In this paper, we studied the implementation of smart windows based on the Internet of Things. The proposed smart window provides functions such as solar transmission control using PDLC (polymer dispersed liquid crystals) and window control using a stepping motor. This smart window uses the OPEN API of the Korea Meteorological Administration's Weather Nuri, which provides weather information, to receive real-time information such as time, weather, wind speed, current temperature, precipitation status, and humidity as an application. Based on the received information, the system can automatically open and close the window. Based on this weather information, a function is provided to automatically close the windows when it rains or there is a lot of fine dust. Weather information provision and window control functions were implemented through App Inventor and Arduino. Therefore, we expect that the proposed smart window will be able to provide convenience to ordinary homes.

스마트팜 기술은 정보통신과 인공지능 기술을 기반으로 동작하는 원격 자동화 농업 기술을 의미하며 이를 학 교 현장에서 교육 주제로 삼는 경우 농업과 정보 기술을 함께 배울 수 있는 흥미 있는 융복합 교육과정이다. 본 논문은 현재의 스마트팜 관련 교육이 실과 및 기술 영역에 주로 다루어지는 상황에 머물지 않고 코딩 융합 교육 에도 함께 활용할 수 있도록 필요한 스마트팜 실험 세트의 구성과 이를 작동시키는 소프트웨어 라이브러리를 설 계하고자 하였다. 구체적으로 제안하는 실험용 스마트팜 세트는 라즈베리파이 보드와 아두이노 보드를 서로 연 결하는 듀얼 플랫폼 형식으로 설계하였고 식물 생육과 관련하여 필요한 몇 가지 센서와 작동 장치들을 포함하였 다. 실험용 스마트팜 세트에서 다양한 생육 실험을 진행하면서 파악하게 된 작동 기능들을 파이썬 코딩에 필요 한 라이브러리 형태로 설계하고 규격화하였다. 본 논문에서는 제안하는 라이브러리를 활용하여 코딩하므로써 효 과적으로 프로그램을 완성하고 스마트팜 농업 기술의 이해도 함께 얻을 수 있도록 구성하고 설계하였다.

Smart farm technology refers to remote automated agricultural technology that operates based on information and communication and artificial intelligence technology, and when it is used as an educational topic at school, it is an interesting convergence curriculum where agriculture and information technology can be learned together. This paper attempted to design the necessary smart farm experiment set and the software library that operates it so that the current smart farm-related education mainly deals with practical and technical areas, but can also be used for coding convergence education. Specifically, the proposed experimental smart farm set was designed in a dual platform format that connects a Raspberry Pi board and an Arduino board, and included several sensors and operating devices necessary for plant growth. The operating functions identified while conducting various growth experiments on the experimental smart farm set were designed and standardized in the form of a library required for Python coding. In this paper, we structured and designed it to effectively complete the program and gain an understanding of smart farm agricultural technology by coding using the proposed library.

본 논문은 근전도 신호 분석을 이용한 전자 의수 모듈 설계에 관한 연구이다. 근전도(EMG) 신호는 신체 활동 중 근육의 수축-이완 과정에서 발생하는 미세신호의 전압값 형태로 얻어진다. 근전도 신호를 분석하기 위해 근전도 센서와 연결된 바이오 패드를 실험자의 근육 표면에 부착한다. EMG 신호는 최종적으로 3단계 과정을 거쳐 얻어진다. 250～350mV 범위에서 양수 값으로 정류하는 것은 주로 음수 값으로 원시 신호를 정류하여 측정합 니다. 프로그래밍 및 필터링 후 이 신호는 4단계 사각 신호로 정량화되어 실험 회로에 적용된다. 필터링된 근전도 신호를 통해 LED에 ON/OFF를 표시하고 자체 제작한 전자 보철의 모터를 동작시킨다. 본 연구에서는 저비용의 전자 의수를 개발하여 장애인과 비장애인의 차이를 극복할 수 있는 가능성을 보여주고 모듈의 최적설계를 목적으로 한다.

This paper is a study on the design of an electronic prosthetic hand module using EMG signal analysis. Electromyography(EMG) signals are obtained in the form of voltage values of microcurrents generated during muscle contraction-relaxation during physical activity. In order to analysis signal the EMG, the bio-pad connected to the EMG sensor is attached to the surface of the experimenter's muscle. The EMG signal is finally obtained through a three-step process. Rectification with a positive value in the range of 250～ 350mV is mainly measured from the rectification of a raw signal with a negative value. After programming and filtering, this signal is quantified as a four-step square signal and applied to the circuit of the experiment. Through the filtered EMG signal, ON/OFF is displayed on the LED, and the motor of the self-made electronic prosthetic is operated. In this study, we want to show the possibility of overcoming the difference between amputees and non-disabled people by developing an electronic prosthetic at an appropriate price.

The necessity of automation gradually increases by increasing industrialization at the present. Needed workforce is supplied on occasion of being short of manpower or threatening man’s health. It brings about a rapid improvement in the robotics world. All the used robot technologies in automatic systems performed by this time, fulfil the given commands as they are prearranged, or they can be momentarily controlled by the help of remote controls that are designed for the control of the system. In this thesis study, it is purposed that designed robot arms can be commanded simultaneously and one-to one with articulation motions of man’s arms by using Kinect technology. In this performed study, prearranged robot’s arms can be momentarily controlled by Kinect sensor. Motions of arm sensed by Kinect are transformed into mathematical data in software which is fixed for Kinect and then the process of leading servo motor, composed robot’s articulations, is achieved by sending the data to software fixed for Arduino. The ability to control Kinect as a software is supplied with WPF (Windows Presentation Foundation) and programming of Arduino is supplied with C++ program language.

현대미술은 디지털 매체의 발달로 급격한 변화를 겪고 있다. 디지털 미디어 기반 환경에서 작가들은 관객과 예술적 가치와 경험을 공유하는 새로운 작품들을 제작하고 있다. 이에 본 연구에서는 첨단 디지털 기술과 오브제를 융합 시킨 상호작용성에 관한 작품 제작을 하였다. 관람자가 오브제를 터치하면 오브제와 연결된 LED화면이 완성되는 작품 이다. 작품 제작에 앞서 이론적 고찰을 위해 학술 논문자료, 국내외 전문서적, 인터넷 분석을 중심으로 연구하였다. 작품 제작은 아두이노를 이용하였고, 작가들이 작품 제작에 응용할 수 있도록 제작 회로와 프로그래밍 소스를 제시하였다. 본 연구는 오브제 작품의 표현에 있어 새로운 가치와 가능성을 제시하는데 의의를 둔다.

Modern art is undergoing drastic changes due to the development of digital media. In a digital media-based environment, writers are producing new works that share artistic values and experiences with audiences. In this study, it is the production of a work on interactivity that combines cutting-edge digital technology with objects. When a viewer touches an object, an LED screen connected to the object is completed. Prior to the production of the work, for theoretical consideration, the research was focused on academic paper materials, professional books at home and abroad, and internet analysis. The production of the work used Arduino and presented production circuits and programming sources for the artists to apply to the production of the work. This study is meaningful in presenting new values and possibilities in the expression of objet works.

스마트키는 다양한 임베디드 환경에서 활용하고 있지만 사용자의 위치에서 신호의 증폭을 통한 원격지 공격이 발생하고 있음을 알 수 있다. 방어 기법에 대한 기존 연구는 다수의 센서를 사용하거나 인증 속도의 개선을 위한 해시 함수를 사용한 경우가 있는데 이는 전력 소모를 증가시키거나 1종 오류가 발생할 가능성을 가지고 있다. 이에 본 논문에 서는 컨트롤러와 호스트 장치간의 인증 방식을 개선하여 사용자의 이동 정보와 클라이언트 인증 기반의 임베디드 보안 컨트롤러 모델을 제안하고자 한다. 제안하는 모델에 대하여 아두이노 보드와 GPS 및 블루투스를 이용한 통신을 위하여 암호화 알고리즘을 적용하였으며 인증을 위하여 사용자의 이동 정보를 사용하여 경로 분석을 통해 인증을 수행하였다. 그리고 제안하는 모델을 사용하여 동작 수행을 하더라도 작동 편이성에 큰 영향을 미치지 않았음을 암호화 및 복호화 시간 측정을 통하여 확인하였다. 제안하는 모델의 임베디드 보안 컨트롤러는 이륜차와 같은 리모트 컨트롤러와 이동 또는 고정형 호스트 장치를 가지고 있는 시스템 구조에서 적용할 수 있으며 연구 과정에 암호화 및 복호화 시간이 각각 100ms 이내에 처리를 수행할 수 있음을 확인하였으며 향후 경로 데이터 관리 방법에 대한 추가연구 및 암호화 및 복호 화 소요 시간과 데이터 통신 시간을 줄일수 있는 프로토콜에 대한 연구가 더 필요할 것으로 판단된다.

A smart key has been used in a variety of embedded environments and there also have been attacks from a remote place by amplifying signals at a location of a user. Existing studies on defence techniques suggest multiple sensors and hash functions to improve authentication speed; these, however, increase the electricity usage and the probability of type 1 error. For these reasons, I suggest an embedded security controller based on client authentication and user movement information improving the authentication method between a controller and a host device. I applied encryption algorithm to the suggested model for communication using an Arduino board, GPS, and Bluetooth and performed authentication through path analysis utilizing user movement information for the authentication. I found that the change in usability was nonsignificant when performing actions using the suggested model by evaluating the time to encode and decode. The embedded security controller in the model can be applied to the system of a remote controller for a two-wheeled vehicle or a mobile and stationary host device; in the process of studying, I found that encryption and decryption could take less then 100ms. The later study may deal with protocols to speed up the data communication including encryption and decryption and the path data management.

본 논문에서는 아두이노를 기반으로 한 스마트 복약계에 대해서 연구하였다. 본 연구에서 제작된 복약계의 기본적 인 동작은 전원을 인가하게 되면 장착된 LCD에 시간과 날짜가 나타나게 된다. 또한 LCD에 나타난 날짜와 시간의 변경을 위 해서 안드로이드 앱을 제작하였다. 본 복약계의 동작 순서는 다음과 같다. 첫 번째는 하루에 3회의 복용시간을 설정한다. 여기 서 설정이 정상적으로 이뤄지면 스마트폰으로 설정된 날짜와 시간을 확인할 수 있다. 두 번째는 설정 복용시간과 현재의 시간 이 일치하게 되면 제작된 복약계의 순서에 따라 LED가 켜지고 10초 동안 부저가 울리게 된다. 이것은 사용자에게 복용시간 이 된 것을 알리기 위해 사용하였다. 이렇게 제작된 복약계는 하루 21일 동안 동작하도록 제작 하였다. 이와 같은 기능을 활 용함으로써, 사용자에게 복용 시간을 알려주는 복약계에 대해서 연구하였다.

In this paper, we have studied smart medicine based on Arduino. The basic operation of the medication system manufactured in this study is that when the power is applied, the time and date appear on the mounted LCD. I also made an Android app to change the date and time displayed on the LCD. The operation sequence of this drug system is as follows. The first sets three dosing times per day. If the setting is done normally, you can check the date and time set on the smartphone. Second, when the set time and the current time match, the LED turns on and the buzzer sounds for 10 seconds according to the order of the manufactured medicine. This was used to inform the user that it was time to take the dose. The medication was designed to operate for 21 days a day. By using these functions, we have studied about the medication that informs the user of the time of taking.

본 논문에서는 바이탈 사인 측정을 위한 자가 모니터링 도구를 제안한다. 기존 생체신호 측정은 대부분 건강검진 검사를 통해 병원 내에서 이루어지며 오랜 시간과 비용이 소요되는 문제점을 가진다. 상시 측정을 해야 하는 만성 환자나 저소득층, 교통이 불편한 오지의 환자 들은 생체신호 측정을 위한 많은 어려움을 가진다. 특히, 인터넷이나 스마트폰 중독이 의심되 는 사용자가 자신의 생체신호 변화를 인식하기는 어렵다. 스마트 측정 키트는 간단한 센서 부 착을 통해 바이탈 사인을 한 번에 측정이 가능하고 그 결과를 그래프화 하여 검사 결과를 일 반인도 쉽게 인식할 수 있게 한다. 그리고 수치를 정량적으로 표시하여 문제가 발생 시 그 수 치를 정상 수치와 비교하여 블루투스를 통해 의사에게 보낼 수 있도록 설계하였다. 측정되는 바이탈 사인은 진료 전 맥파(PPGA), 혈중산소포화도(SpO2), 심전도(ECG), 체온이며 수치화 된 정보를 그래프화 시켜 환자가 객관적으로 자신의 생체정보를 확인할 수 있게 하였다. 본 논문의 결과는 아두이노 기반의 경제적인 도구로서 일반화할 수 있으며 자가 측정을 통하여 상시 모니터링이 가능한 장점을 가진다. 향후, 의학적 실효성 검증을 통하여 만성 질환 환자 나 사회적 취약계층의 의료 진단 서비스와 중독 예방을 위한 모니터링 도구로 활용될 수 있을 것이라 사료된다.

In this paper, we propose a self monitoring tool for vital sign measurement. Most of the conventional bio-signal measurement is performed in the hospital through the medical examination, and it takes long time and cost. Chronic patients who need to be measured at all times, low-income brackets, and those with poor transportation experience have many difficulties in measuring vital signs. In particular, it is difficult for a user suspected of Internet or smart phone addiction to perceive a change in his or her own vital signs. The smart measurement kit enables measurement of vital signs at a time through a simple sensor attachment and graphs the results, making it easy for the general public to recognize the test results. And numerical values ​​are displayed quantitatively, so that when a problem occurs, the numerical value is compared with a normal value and designed to be sent to a doctor via Bluetooth. The vital sign measured is PPGA, SpO2, ECG, and body temperature, and graphs the digitized information so that the patient could observe his or her biological information objectively. The results of this paper can be generalized as an economical tool based on Arduino and it has the advantage that it can be monitored continuously through self - measurement. In the future, it will be used for the medical diagnosis service of patients with chronic diseases or socially vulnerable people and monitoring tools for prevention of addiction through the medical validity test.