• 전산구조공학
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• 제11권3호
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• pp.213-228
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• 1998

구조설계 과정에서 설계대안을 효율적으로 생성하여 평가하면서, 특히 다목적 환경 속에서 최적구조의 위상과 부재의 치수까지 동시에 결정할 수 있는 새로운 방식을 제시하고자 한다. 설계자가 설계대안을 생성하기 위해 설계자의 경험과 노하우를 체계적으로 구축해 놓고 이를 적절한 시기에 활용할 수 있게 하는 방법으로는 인공지능 기술의 하나인 사례기반 추론 기법을 사용하였다. 이와 더불어, 설계대안들 간의 효율적인 비교와 평가를 위해서 구조물의 계층적인 면을 고려한 새로운 유전적인 표현법을 개발하였다. 여기에 기존의 유전적 표현법을 변경시켜 생긴 여분의 효과와 계층적인 특징을 가지는 Structured Genetic Algorithm(StrGA)를 변형시켜서 사례기반 추론에 의해 생성된 설계대안들을 표현하였다. 일반적인 구조설계 과정에서는 구조물을 평가하는 기준이 여러 개가 존재하므로, 모든 대안들을 동시에 최적화 하는 과정에 Multicriteria Optimization for Genetic Algorithm(MOGA)를 병합하였다. 본 논문에서는 인공지능 기술을 이용하여 구조물의 위상설계를 할 수 있는 새로운 방법을 제안하여 그 유용성을 truss 설계문제에 대해 검토하였다.

• 공학교육연구
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• 제16권2호
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• pp.78-85
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• 2013

본 연구에서는 충남대학교 환경공학과 1학년 학생을 대상으로 PBL 활용 창의설계입문의 교과목 운영 사례를 분석 제시하였다. 본 교과목은 공과대학 환경공학 전공을 선택하여 대학에 입학한 1학년 학생들을 대상으로 PBL 교수법을 통해 창의적인 사고와, 자기주도 학습, 문제해결능력을 배양하고자 하였다. 또한 학생들이 환경공학 분야의 창의적 공학설계 개념 및 방법을 배우고 창의적인 아이디어를 도출하고 궁극적으로 공학 분야의 전공 설계에 대한 관심과 흥미를 유발하고자 하였다. 본 논문에서는 환경공학 분야의 창의설계입문 교과목에 대한 PBL 교육을 개발하고 적용하여 학생들의 변화와 학습 성과를 심층 학생설문조사 및 강의평가를 통해 그 결과를 분석하였으며, 다음과 같이 그 결과를 요약할 수 있다. 1. PBL 학습법을 적용한 창의설계입문 교과목은 학습 성과분석 결과, 학생 스스로 문제해결 과정에서 팀워크의 중요성과 팀원으로서의 책임감을 깨닫는 계기가 되었다는 것이 가장 높게 나타났다. 또한 문제해결 과정에서 의사소통의 중요성과 효과적인 의사전달 능력을 배양하는 효과를 가져왔다. 아울러 학생들이 스스로 사고하는 능력과 창의성의 중요성, 팀 협동 능력이 향상되었다. 2. PBL 활용 창의설계입문의 교과목 수강을 통해 학생들이 대체로 매우 만족하고 우수하다는 평가가 나타났으며, 특히 교수와 조교의 충분한 의사소통, 역할에 대해 만족하는 것으로 나타났다. 3. PBL-문제 제시를 통해 학생들로 하여금 흥미유발과 동기부여가 되었으며 공학설계 주제에 대해 창의적인 아이디어를 도출하고 논의하고 이를 실제 설계 제작하였다. 구두발표회와 시연회를 통해 의사전달 능력을 배양하였으며, 학생들이 설계에 대한 흥미를 느끼며 직접 체험하는 효과를 거두었다. 4. 그러나 향후 PBL 활용창의설계입문 교과목 교육 시 PBL문제 제시의 수, 충분한 예산 확보 방안, 팀원 간 갈등 예방 등에 대한 체계적인 준비와 개선이 필요하다. 이상을 종합하여 요약한다면 충남대학교 공과대학 환경공학과 1학년 학생들을 대상으로 PBL 활용 창의설계입문 교과목은 학생들로 하여금 다양한 학습 성과를 거두었다. 향후 이러한 PBL 활용 공학설계입문 교과목이 지속적으로 보완되어 개선된다면 학생들이 자기주도학습 능력을 배양하고 창의적인 아이디어를 창출하여 응용하고 관련 공학 설계 지식을 배우고 문제해결을 위한 창의성 배양에 기여를 할 수 있다.

• 과학교육연구지
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• 제45권3호
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• pp.364-378
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• 2021

본 연구는 융합 인재 교육 경험을 오랫동안 해 온 교사들의 공학적 설계에 대한 인식을 탐색한 것이다. 본 연구에 참여한 교사들은 융합 인재 교육 경험을 5년 이상 해 온 초·중등 교사 12명으로 진행하였으며, 반구조화된 인터뷰를 통해서 진행되었으며, 면담은 1~2회에 걸쳐 60~90분 정도로 진행되었다. 면담 질문은 융합 인재 교육 경험과 공학적 설계에 대한 인식, 공학적 설계의 교육과정 반영 여부, 공학적 설계를 도입한 융합 인재 교육의 실제사례 등을 중심으로 진행하였다. 본 연구의 결과로는 과학, 기술, 공학에 대한 개념의 동일시 그리고 혼재, 공학적 설계는 창의적 설계를 위해 필요한 요소들의 적절한 조합, 공학적 설계는 창의적 설계에 유용성과 경제성을 추구했을 때 가능, 공학적 설계는 이공계 진로를 선택한 학생들만을 위한 것으로 인식하고 있었다. 본 연구를 토대로 과학, 기술, 공학에 대한 올바른 개념을 정립하여 제시하고 과학적 문제 해결을 위한 공학적 설계에 대한 내용을 교육과정에 포함시키는 노력이 필요하다. 또한, 공학적 설계가 포함된 융합 인재 교육 프로그램을 개발하고 확산하여 현장에 적용해야 할 것이다. 이를 통해 교사와 예비 교사들의 과학, 공학 융합 프로그램과 공학적 설계에 대한 인식을 개선시킬 수 있는 구체적인 실행 방안을 모색해야 할 것이다.

• 전산구조공학
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• 제7권3호
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• pp.37-40
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• 1994

현재까지 구조해석에는 유한요소법이 가장 널리 사용되고 있으므로, 이 글에서도 유한요소법이 사용됨을 전제로 모든 과정을 논의한다. 유한요소라이브러리에서 뼈대구조물에 가장 적합한 것은 보요소(beam element)라 할 수 있다. 따라서 여기에서는 보요소를 주로 이용하는 유한요소법에 근거를 두고 뼈대구조물의 최적화 설계과정을 기술하기로 한다.

• 실천공학교육논문지
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• 제9권1호
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• pp.41-48
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• 2017

본 논문에서는 기초 디지털 논리 회로 실습 교육 과정을 설계하기 위해, 디지털 출력을 갖는 아두이노 프로그래밍을 통한 디지털 논리회로 제어 방법을 제안하였다. 디지털 논리회로와 아두이노 프로그래밍 실습은 국내 교육과정의 고등학교 및 대학교의 공학 계열 학과에서 필수 교육과정으로 지정하고 있다. 하지만 실제 실습에는 디지털 논리회로와 아두이노 프로그래밍이 결합된 예제가 부족하고, 디지털 논리회로를 설계하고 오실로스코프 보다 저가의 비용으로 실험할 수 있는 교육 과정이 부족하다. 이에 본 논문에서는 이 문제를 해결하는 디지털 출력 명령을 통한 아두이노 프로그래밍을 통해, 디지털 논리회로를 제어하고 실습해보는 한 학기 기간의 기초 디지털 논리 회로 실습 교육 과정을 제안하였다.

• 공학교육연구
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• 제15권3호
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• pp.22-39
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• 2012

이 논문에서는 과정 중심의 글쓰기 방법을 문제 해결 방식과 설계 과정의 특성에 비추어 소개하고, 글쓰기 과정의 일부인 '쓰기 전' 과정을 아홉 단계로 구분하고 그 단계들을 적용하는데 필요한 용어들을 정의한다. 그 단계들의 특성을 글의 주제를 정하는 관점에서 살피고, 그 단계들을 적용하는데 필요한 지식과 전략을 종합하고, 아홉 단계의 과정을 문제 해결 및 설계 과정과 비교하며, '쓰기 전' 단계들의 반복 학습 및 과정 중심의 글쓰기 교육에서 텍스트 수준 지식의 학습 방안에 대해서 토의한다. 아홉 단계에 의한 '쓰기 전' 과정이, 공대생들의 글쓰기 배우기와 공대 교수들의 글쓰기 가르치기, 둘 다에 도움이 될 것으로 기대한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2008년도 추계학술발표대회
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• pp.665-668
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• 2008

비즈니스 프로세스란 기업의 모든 고객에게 적절한 서비스를 제공하기 위해 순차적 또는 동시적으로 발생할 수 있는 모든 연관된 업무의 집합을 의미한다. 이러한 비즈니스 프로세스는 프로세스 설계 작업을 통하여 시스템 차원에서 관리함으로써 프로세스의 생산성 및 효율성 등을 확대하게 된다. 하지만 프로세스 설계 작업은 주로 사람에 의해 수행되기 때문에 예상하지 못한 오류들이 발생할 수 있게 된다. 이러한 설계 오류들은 기업이 원하는 과정으로 프로세스가 진행하지 않을 수 있으며, 이는 기업의 막대한 인적 손실 및 비용 손실을 초래하게 된다. 그러므로 비즈니스 프로세스 설계 단계에서 오류가 없도록 설계 하거나 또는 미리 정의된 오류 유형들을 설계 도구를 통하여 검출 할 수 있는 작업이 필요하다. 본 논문에서는 비즈니스 프로세스 설계 단계에서의 오류 검출 작업에 활용될 수 있도록 유형 별로 설계 오류들을 분석 하고 정의하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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• pp.260-263
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• 2010

본 논문은 전자제어 시스템들의 소프트웨어의 설계 및 구현 과정에서 나타날 수 있는 의사 전달의 애매모호함을 줄여 요구사항 명세와 구현 시스템 사이의 불일치를 없애기 위한 실시간 제어 소프트웨어의 정형 명세 기법을 제안한다. 실시간 제어 시스템 이론은 미적분학에 바탕을 두고 있는 반면, 실제 동작은 대다수 임베디드 프로세서에 의해 동작함에 따라 제어기의 설계 시 고안된 연속적인 미분 방정식의 이산화 과정을 거쳐 소프트웨어로서 구현이 된다. 이 때, 시스템 설계 엔지니어와 소프트웨어 구현 엔지니어 사이의 이해도의 불일치와 구현 엔지니어의 시스템 이론의 이해 부재로 시스템에 심각한 오류를 야기할 수 있다. 이에 본 논문에서는 이러한 실시간 제어 시스템의 기능 및 동작에 대한 그래픽 기반 정형적 명세 기법을 제안하여 요구사항 명세 과정에서 구현 방식을 구체화하는 방향을 제시한다.

• 공학교육연구
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• 제14권4호
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• pp.3-10
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• 2011

본 연구의 목적은 공학교육에서의 창의성 증진을 위한 학습환경 설계모형을 탐색하는 것이다. 특히 창의적 문제해결 과정을 지원할 수 있는 웹 기반 학습환경에 주목하여, 공학교육에서의 창의성 증진을 위한 정보통신기술 기반의 이러닝 요소를 포함하는 종합적인 학습환경 설계모형을 개발하였다. 이를 위하여 공학교육과 창의성 관련 논문을 분석하여 공학교육에서의 창의성 증진을 위한 일반적인 설계 원리 일곱 가지를 도출하였다. 다음으로 도출된 일반적인 설계 원리들을 구조화할 수 있는 세 가지 이론적 구성 요소를 확인하여 모형화하였다. 마지막으로 일반적인 설계 원리의 구현 과정을 안내할 수 있는 상세 설계 지침을 제시하였다. 이러한 연구결과는 향후 실제적으로 학습환경을 구현하게 될 때 활용될 수 있는 기초적인 연구로서 의의가 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권6A호
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• pp.561-572
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• 2010

본 연구에서는 Bayesian 통계법을 이용한 성능기반형 배합설계방법(Perfomance Based Mixture Design, 이하 PBMD)을 고강도 콘크리트 배합설계에 활용하여 요구성능을 만족하는 고강도 콘크리트 배합비를 찾는 것을 목표로 하고 있다. PBMD 방법은 Bayesian 통계법을 통해 얻어진 만족도 곡선을 활용한 성능중심의 콘크리트배합설계과정으로서 어떠한 조건이나 환경에서도 쉽게 적용이 가능하여 현재의 설계기준을 대체할 수 있는 하나의 대안으로 생각된다. 고강도 콘크리트의 여러 가지 재료 성능 변수들을 구하기 위해 수행한 여러 가지 실험들의 결과를 바탕으로 고강도 콘크리트 배합설계 시 PBMD 방법의 적용가능성에 대해 검토하였으며 지역에 따른 환경조건, 사용 가능한 재료, 적용 가능한 콘크리트생산기술 등을 고려하여 목표성능을 만족시키는 최적의 콘크리트 배합비를 구하는 과정을 PBMD 방법을 적용한 예제를 통해 나타내었다. PBMD 과정을 적용한 고강도 콘크리트의 배합설계의 현장 적용성을 검토하기 위해 ACI에 기술된 결과와의 비교를 통해 그 유효성을 입증하였다.