• 한국과학교육학회지
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• 제26권3호
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• pp.367-375
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• 2006

이 연구에서는 물질의 입자성에 대한 개념 학습에 제공되는 다양한 외적 표상들 간의 연계와 통합을 촉진시키는 방안으로 고안된 그리기와 쓰기에서, 학생들에게 제공되는 시각적 정보의 형태(정화상/동화상)에 따른 교수 효과를 조사하였다. 남녀공학 중학교 1학년 233명을 통제 집단, 정적 그리기(SD) 집단, 동적 그리기 (DD) 집단, 정적 쓰기(SW) 집단, 동적 쓰기(DW) 집단으로 배치한 후, '보일의 법칙'과 '샤를의 법칙'에 대하여 2차시 동안 수업을 실시하였다. 개념이해도 검사 점수에 대한 이원 공변량 분석 결과, 그리기(SD, DO) 집단과 쓰기(SW,DW) 집단의 점수가 통제 집단의 점수보다 통계적으로 유의미한 차이로 높았다. 사각적 정보의 형태(정화상/동화상)에 따른 교수 효과를 비교한 결과, 쓰기에서는 정화상보다 동화상을 제공하였을 때 공간 시각화 능력이 낮은 학생들의 개념 이해도 검사 점수가 더 높았으며, 그 차이가 통계적으로 유의미하였다. 반면, 그리기에서는 공간시각화 능력에 관계없이 시각적 정보의 형태에 따른 개념 이해도 검사 점수 차이가 유의미하지 않았다. 수업에 대한 인식 검사 결과에서는 동화상을 사용하는 집단(DD, DW) 학생들의 대부분이 그리기나 쓰기에서 동화상을 제공하는 것에 대해 긍정적으로 인식하는 것으로 나타났다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2014년도 추계학술발표대회
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• pp.1181-1182
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• 2014

가상현실 기반 훈련 시뮬레이터는 현실에서 재현이 어렵거나 불가능한 상황을 가상공간 상에 구현하여 훈련을 수행할 수 있는 시스템이다. 화학공장, 플랜트 등 대형 기계설비 내에서 발생하는 각종 사고에 대한 대응훈련은 훈련시간 및 비용 증가, 훈련자의 안전 확보가 어렵고 반복적인 훈련 및 평가가 어렵기 때문에 가상현실을 이용한 훈련 시뮬레이터를 통하여 수행되는 것이 바람직하다. 본 논문에서는 대형 기계설비 안전대응 훈련 시뮬레이터의 훈련자 평가 시스템을 설계하였다. 훈련의 정량적인 평가를 위하여 훈련 시나리오 내 임무수행 여부, 수행시간/거리에 대한 평가와 함께 특정 훈련동작에 대한 평가를 실시하기 위하여 모션캡쳐 데이터를 활용한 훈련동작 평가 모듈을 설계하였다. 평가 결과의 시각화를 통해 훈련자 피드백 제공 및 반복적인 훈련 수행을 통한 안전대응 능력 향상이 가능하다.

• 디자인학연구
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• 제16권2호
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• pp.323-334
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• 2003

본 연구는 디지털 정보환경에 있어 시각화되기 전 단계에 생성되는 주관적인 이미지와 그것을 구체화시키는 객관적인 동적 영상표현에 중점을 두었다. 먼저 시각세계의 확장을 눈의 시각, 뇌의 시각, 카메라의 시각으로 구분하여 서술하였다. 또한 이미지와 영상의 개념을 재정의 하였다. 이미지는 지각상과 심상상의 뜻이 강하게 내포하고 있는 것으로 영상은 끊임없이 변화하는 빛의 정보가 물리적인 프로세스에 의해 생성되고 재현되는 시지 각상이라고 정의하였다. 또한 21세기 영상표현의 특성은 디지털 기술에 의해 실존하는 구체적인 허상에서 정보화된 허상으로, 종합화, 단순화, 집중화되고 있다는 것을 서술하였다. 이것은 영상커뮤니케이션에 있어 근대의 아날로그 환경과 현대의 디지털환경에 의한 표현양식이 각각 본질적으로 차이가 있다는 것을 의미한다. 이와 같이 테크놀러지의 발달과 함께 영상의 정보화는 인간의 감각기능을 확장시켜 가상적공간에서 대리체험을 통한 조형적 리얼리티를 높이고 있다. 한편으로는 인간이 갖고 있는 창조적 능력을 테크놀러지에 의존하는 경향이 동시에 일어나고 있다. 21세기 영상표현은 $\ulcorner$디지털정보환경$\lrcorner$ 에 의한 사이버 공간에 의한 인간 신체 외적 표현에서 내부적 표현으로 영상세계를 우주화, 내면화하는 양면성을 추구하게 될 것이다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제48권1호
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• pp.1-20
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• 2009

The study was to investigate an effect of students' learning for enhancing spatial ability, using a geometric manipulative recently designed. A mixed methodology was chosen to achieve the purpose of the study. To find students' achievement, 152 of the 8th graders in Kyunggi Do participated in data collection. At the same time. students' performance of the class was videotaped and analyzed to see students' responses, The results showed that the effect of using the manipulative was statistically significant at level, p<.05 to enhance the spatial ability. Specifically, in comparison of each component. spatial orientation was more effective than spatial visualization. In the spatial orientation, the part of field was more effective than the reorganized whole. It showed that students were given more opportunities to find mathematical properties and relations between 2nd and 3rd-dimensional figures through their intuitive observation, and also the manipulative helped the students find the property of the part of field because it gave an easy way to manipulate the property of the find parts of whole which was composed of the frame of the solid figures without surfaces. In using the manipulative, students were very flexible in finding the number of plane figures, but the relations between the 2nd and 3rd dimensional figures need to be clearly guided in consideration of the characteristics of the manipulative, based on the definitions of geometric properties(cf. points can make lines, not surfaces directly).

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.469-476
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• 2019

로봇의 움직임은 3차원 공간상의 다관절 좌표계의 회전 및 이송으로 표현된다. 이러한 좌표계 모델링을 위해 동차 변환 행렬의 관계식으로 표현하나 복잡한 3차원 공간상의 움직임을 고려하여 시각화 기법을 이용한 시뮬레이션 환경 기반의 모델링 및 생성한 동작의 확인이 필수적이다. 기존 시뮬레이션 환경의 경우, 플랫폼 의존도가 높으면 정해진 명령어의 수행으로 구성되어 사용성 및 확장의 한계성이 있었다. 본 논문에서는, 웹 기반의 3차원 시뮬레이션 환경을 구축하고, 소형 웹 서버 모듈과 사용성이 용이한 Python 스크립트의 연동 방식을 통해 높은 사용자 접근성을 얻고자 한다. 또한 로봇 제어를 위한 비선형 모델의 적용 사례를 통해 제안된 시스템의 연산 능력, 프로세스 관리 방식의 성능 및 사용자 스크립트 연동을 통한 확장성을 검증하고자 한다.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2022년 정기학술대회 논문집
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• pp.139-140
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• 2022

본 연구는 재난발생 시 현장 상황 판단 및 대응 능력이 현저히 떨어지는 안전취약계층 중 장애인과 노인이 재난정보를 받고 안전하게 대피·대응할 수 있도록 지원하는 시스템의 시범적용에 대한 것이다. 재난정보 전달 및 대피지원 시스템은 재난에 취약한 장애인과 노인이 재난상황에서 각각의 취약 특성을 고려하여 재난 위기상황에 대응하도록 설계 하였으며, 실내 위치측정에 관한 공간정보 표준 및 데이터 구축과 개발한 시스템을 설치하고 구현할 수 있는 실내 공간을 선정하여 시범적으로 적용하였다. 재난정보 및 대피지원 시스템의 시범적용을 위해 선정된 시설의 실내 공간정보 구축 및 현행화를 통해 실내 대피경로를 구축하고, 실제 시범적용을 통해 보완하는 과정을 수행하였다. 장애인·노인 대상 재난정보 전달 및 대피지원 서비스 구축을 위해 실내에서 재난발생 시 재난정보 데이터를 실시간으로 수집하고 스마트폰과 연계할 수 있는 연계 모듈을 개발하였다. 또한 재난정보를 스마트폰에 알릴 수 있는 알람 푸시 모듈, 재난정보 및 대피 안내 모듈과 시각 장애인의 실내 공간 인지를 위한 음성안내 모듈을 개발하였다. 본 연구의 목적은 IoT 기반의 통합관제 기술을 활용하는 서비스 제공을 통해서 정보전달의 사각지대를 해소하고 장애인·노인의 효율적 재난 대응을 위해 맞춤형 재난정보 전달 및 대피지원 서비스를 구축하고 시범적용의 과정을 통해 문제점을 보완하여 최종적으로 재난으로부터 안전취약계층의 안전성을 향상시키는데 목적이 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.185-192
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• 2013

3D 그래픽 소프트웨어의 대중화, 하드웨어의 발전 등으로 학교교육에서 3D 그래픽 도구를 보다 용이하게 사용할 수 있게 되었다. 그리고 초등학교의 도형영역의 교과 내용이 보다 강화되어 도형영역의 학습 난이도는 증가하였다. 이에 관련 소프트웨어인 스케치업 프로그램을 이용하여 도형 영역에 학습 효과를 증진시켜 보고자 한다. 그러기 위해 기존 연구를 분석하였으며 3D 그래픽 소프트웨어를 분류하고 벡터 그래픽 소프트웨어에 대한 선택의 기준을 제시하여 스케치업을 선택한 이유를 설명하였다. 스케치업을 활용하기 위해 도형영역의 단원을 재구성하였는데 주로 입체도형을 만들고 회전하고 단면을 파악하는 내용을 선정하여 재구성하였다. 그리고 입체도형 쌓기에 대한 내용을 교육과정의 초기에 삽입하였다. 10개 차시를 구성하고 교수학습에서 스케치업을 활용하며 재구성 교육과정을 실천하였다. 그리고 t 검증을 통해 전후 검사를 한 결과 공간 시각화 능력과 공간 방향 능력 분야에서 유의미한 통계 결과가 나타났다. 따라서 스케치업을 이용한 도형학습에의 적용은 효과적인 것으로 해석할 수 있다.

• 영재교육연구
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• 제17권1호
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• pp.1-26
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• 2007

본 연구의 목적은 중학교 수학 영재를 수학 창의적 문제해결력 검사로 판별할 때, 유창성만을 기준으로 수학 창의적 문제해결력을 채점하는 방식의 신뢰도와 타당도를 검증하는데 있다. 이를 위해서 수학영역에서의 직관적 통찰능력, 정보의 조직화 능력, 추론능력, 일반화 및 적용능력, 추상화능력, 공간화/시각화 능력, 반성적 사고력을 요구하는 문항들로 구성된 검사를 개발했다. 고급한 수학적 사고력을 요구하며 정답이 하나인 폐쇄적인 수학문항 10개와 다양한 답이 가능한 개방적인 수학 문항 5개를 영재교육기관의 교육대상자 선발과정에 지원한 중학교 1학년 1,032명에게 실시했다. 교사들은 각 문제에 대해 타당한 답을 제시한 빈도로 유창성을 채점했다. 학생들의 반응을 Rasch의 1모수 문항반응모형을 기반으로 한 BIGSTEPS로 분석했다. 문항반응 분석결과, 유창성만으로 측정한 창의성을 기준으로 한 영재교육대상자 선발의 신뢰도, 타당도, 난이도, 변별도가 모두 양호한 것으로 나타났다. 특히 덜 정의되고, 덜 구조화되고, 신선한 문제일수록 영재교육대상자 선발과정에 지원한 학생들의 수학 창의적 문제해결력을 평가하는데 양호한 문제임이 확인되었다. 이 검사는 영재교육원 지원생들이 영재학급 지원생들보다 창의적 문제해결력에서 더 우수함을 확인해주었다. 이로써 유창성만을 기준으로 수학 창의적 문제해결력을 채점하는 방식이 효율적이며, 타당하고 신뢰로울 수 있음을 확인해 주었다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제38권1호
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• pp.116-129
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• 2019

This study investigated elementary students' spatial thinking and visualization when they learned the shape of volcanoes. For this purpose we used GeoMapApp to design instruction program and assessment items. In the instruction, students were asked to connect the floor plan view of Jeju island with the cross-sectional view of the same figure producted by GeoMapApp. Then they were asked to classify four sets of pictures of volcanoes based on the similarities of figures, that is, dome-shaped and shield volcanoes. In the assessment students solved three questions which examined how they connected the plan view and cross-sectional profile of Kilauea, draw cross-sectional profile of Mt. Fuji, and distinguished a shield volcano and dome-shaped one. Students' discourse data during the class were analyzed according to the amount to showing their spatial thinking and visualization. The instruction program using GeoMapApp assisted students to facilitate their spatial thinking for understanding of volcanoes. The outcomes of assessment showed even elementary students had good spatial thinking and visualization. Therefore, we argued spatial thinking and visualization for geoscientific understanding need to be included in the national science curriculum for elementary students.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제41권1호
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• pp.45-58
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• 2002

This study was conducted to investigate the gender-related effects of two instructional programs on spatial visualization skills of ninth grade students. Two instructional programs were developed for this study: a web-based virtual reality program and a paper-based program. 194 ninth graders from two middle schools in Seoul participated in this study. Six classes were divided into experimental groups and control groups. The Middle Grades Mathematics Projects (MGMP) Spatial Visualization Test was used to measure spatial visualization skills. The data analysis indicated that both the web-based and paper-based programs were effective to improve spatial visualization skills to treatment groups. Although boys'test mean scores were higher than girls' in the pretest, when deleting the effect of covariance of pretest, there were no statistical significance in the post-test. Girls in the treatment groups favored the paper-based spatial visualization program. These results imply that spatial training may benefit girls' performance more than that of boys and mode of instructional programs can create gender-related differences regarding spatial visualization skills.