• 한국추진공학회지
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• 제25권2호
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• pp.88-97
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• 2021

가스터빈엔진의 제어기는 수출입 규제로 인하여 엔진 제작사로부터 기술이전이 불가능하여 가스터빈엔진의 독자개발을 위하여 자체 개발이 필요한 분야이다. 한국항공우주연구원에서는 엔진제어로직연구의 일환으로 소형 가스터빈엔진을 활용하여 고장탐구 연구를 진행하였다. 엔진의 지상 시험설비를 활용하여 정상상태에서의 엔진의 거동 및 성능을 분석한 후, 제어로직 분석시험 환경을 구축하여 엔진의 각종 고장을 모사한 후, 고장이 발생하였을 때, 해당 엔진이 정상상태와 어떻게 다르게 거동하는지 파악하고 이에 대하여 정리하였다. 이를 통하여 향후 엔진 제어기 관련 연구에서 엔진의 각종 이상 상태 발생 시의 제어로직 연구를 수행하는 데 있어 배경지식을 제공하고자 하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권1호
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• pp.76-92
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• 2002

OECD에서 주관한 국제 비교 연구인 PISA는 만 15세 학생들의 과학적 소양을 평가하는 최초의 국제비교 연구란 점에서 의미가 크다. 35개의 PISA 과학문항에 대한 정답율 결과를 중심으로 우리 나라 학생들의 과학적 소양 성취도를 살펴본 결과, 다음과 같은 경향이 나타났다. 첫째, 과학의 적용 영역별로 살펴보면, 과학 기술, 생명 건강 과학, 지구 환경 과학 순으로 성취도가 높았고, 이 세 영역 모두 남학생이 여학생보다 유의미하게 높은 성취도가 나타났다. 둘째, 과학 지식보다는 과학 탐구에서 유의미하게 높은 성취도가 나타났으며, 특히 과학 지식 문항에 있어서 남학생이 여학생보다 유의미하게 높은 성취 결과를 보였다. 한편, 여학생들은 과학 탐구 문항에서 남학생들에 비해 상대적으로 높은 성취 결과를 보였다. 셋째, 상황별로 살펴보면, 역사적 상황에서 가장 높은 성취 결과를 보였고 개인적 상황에서 가장 낮은 성취수준을 보였다. 지역 공동체 및 지구적 상황의 문항에서 남학생들이 여학생들보다 유의미하게 높은 성취결과를 보인 반면, 개인적 상황의 문항에서는 여학생들이 남학생들보다 다소 높은 성취 결과가 나타났다. 넷째, 문항의 유형별로 살펴보면, 서술형보다는 선택형 문항에서 유의미하게 높은 성취 결과가 나타났고, 선다형과 진위형을 포함한 선택형 문항에서 남학생들이 여학생들보다 유의미하게 높은 성취 결과를 보였다. 한편, 우리 나라 학생들은 생명 공학과 환경에 관련된 문항에서 낮은 성취 결과가 나타났고, 특히 여학생의 경우 이러한 경향이 더욱 두드러졌다. 전반적으로 모든 측면에서 남학생의 성취도가 여학생보다 의미 있게 높았지만, 과학 탐구 문항에서는 여학생과 남학생 사이에 의미 있는 성취도 차이가 나타나지 않았고, 긴 문장의 서술이 필요한 문항에서는 여학생이 남학생보다 의미 있게 높은 성취도를 나타냈다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제15권1호
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• pp.159-177
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• 2013

본 연구는 최근 중요성이 부각되고 있는 STEAM 교육의 사례 연구로서 STEAM에 적합한 수업 자료 개발, 교수 학습 방법의 제안, 효과 분석을 통한 STEAM의 가능성 탐색을 목적으로 한다. STEAM 교육의 소재는 수학과 과학이 분리되기 이전의 수학사를 기반으로, 과학(S)은 24절기, 태양의 고도, 천체의 운동, 기술(T)은 그래픽 계산기를 이용한 탐구, 공학(E)은 해시계의 설계 원리 탐구 및 제작, 예술(A)은 수학사 문헌 탐구 및 수학의 심미적 가치에 대한 이해, 수학(M)은 삼각함수와 관련된다. 또한 STEAM의 특성과 문헌 연구를 토대로 프로젝트기반학습이 STEAM 교육에 적합할 것으로 보고 융합적 프로젝트기반학습을 설계하여 STEAM PBL이 융합적 지식 형성과 수학적 가치를 포함하는 수학적 태도와 21세기 역량 신장에 효과적인지에 중점을 두어 분석하였다. 수업을 분석한 결과, 학생들이 팀원 간의 협력, 의사소통과 표현, 비판적 사고를 토대로 문제해결을 하는 모습이 많이 포착되었으며, 수업을 통해 수학적 가치를 포함한 수학적 태도가 긍정적인 방향으로 변화된 것으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권4호
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• pp.527-539
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• 2018

탐구실험 활동의 대안으로 시뮬레이션의 도입이 제안되고 있으나, 과학교육의 특수성에 초점을 둔 디자인 사례는 드문 편이다. 본 연구는 과학 교과에 특화된 시뮬레이션의 디자인을 제안하고자 이것의 정의와 요건을 제안하였고, 사용성을 고려하기 위하여 디자인 가이드 라인을 설정하였다. 이어서 과학 시뮬레이션을 모바일기기용 앱의 형태로 개발하였다. 이때 개발도구는 교육적 활용성을 염두에 두고, 호환성, 기능성, 용이성, 모바일의 최적화를 고려하여 Flash와 Actionscript 3.0을 선택하였다. 실제로 과학 시뮬레이션 앱은 중학교 과학2 교과서 '물질의 구성' 단원을 기반으로 총 10차시 수업 중 7차시 탐구활동을 위해 모두 6개 제작되었다. 본 연구는 각 앱의 디자인으로부터 예상되는 탐구활동의 이점을 탐색하였고, 본문에 제시하였다. 또한, 과학 시뮬레이션 앱들을 경기도에 소재한 남녀공학 중학교의 2학년 학생 연구참여자 134명 중 처치반 67명 학생에게 적용하였고, 대조반 학생 67명과의 통계적 비교를 기반으로 교육적 효과를 조사하였다. 연구 결과, 처치반 학생들의 학업성취도, 정서적 검사도구의 점수는 모두 대조반 학생들보다 유의하게 높게 나타났다(p<.05). 사용성에 관한 설문조사에서도 처치반 학생들은 대부분 과학 시뮬레이션의 디자인에 대해 긍정적으로 응답하였다. 본 연구는 과학 교과의 디자인 사례연구로, 과학 시뮬레이션의 디자인에 관한 지평을 확장하는 데 기여할 것으로 전망된다.

• 공학교육연구
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• 제18권3호
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• pp.46-58
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• 2015

고등학생의 공학적 소양 함양을 위해 대학의 인적 물적 인프라를 활용한 비정규 공학교육프로그램을 개발하여 그 적용 효과를 분석하였다. 스마트 농업 기술인 식물공장을 주제로 선정하여 공학설계 및 팀 내 팀 간 활동 중심의 공학 캠프 프로그램을 기획하여, 대학의 첨단 강의실을 이용하여 38명의 고등학생에게 적용하였다. 참가학생들은 생물공학, 정보통신공학, 에너지공학, 기계공학 및 건축공학 등 5가지 식물공장 요소 기술 중심으로 팀 내 활동과 팀 간 협력을 통해 '교정에 식물공장 세우기'라는 최종 미션을 수행하였다. 또한, 각 팀 활동은 8단계로 구성된 공학설계과정(문제와 필요 확인하기, 기준과 제한조건 확인하기, 가능한 해결책 찾기, 최선의 해결책 선택, 시작품 제작, 시험과 해결책 평가하기, 해결책에 대한 의사소통, 재설계 및 설계 수정하기)으로 진행되었다. 만족도를 설문조사를 통해 조사한 결과, 공학설계 내용에 대한 만족도는 5점 만점에 4.38점 이었고, 창의적 활동 및 탐구방법의 합리성/체계성에 대한 평균 만족도는 4.43점 이었다. 참가학생의 94%가 팀워크에 만족한다고 답변하였고, 대학(원)생들이 제공한 진로 멘토링 활동에 대해서도 참가학생의 92%가 만족하였다. 이러한 결과는 공학설계과정 및 팀 내 및 팀 간 협업을 기반한 공학 교육 프로그램은 참가 학생들의 창의성, 문제해결능력, 협동심, 의사소통 능력과 같은 공학적 소양을 함양하고 공학에 대한 관심을 높이는데 기여함을 시사한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.195-195
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• 2023

유기물오염은 호수와 하천에서 가장 흔히 나타나는 오염의 형태이다. 개발도상국에서는 하수처리시설이나 생활용수처리시설에서 유기물이 처리되지 않아 수중의 유기물함량이 증가하여 피해가 나타난다. 물환경보전법에 따라 유기물질을 측정하는 지표에는 BOD, COD, TOC가 있다. 그 중 BOD, COD 측정은 절차가 복잡하고 오래 걸리며, 생물분해가 불가능하거나 유독물질이 존재하는 유기물질인 경우에는 낮은 결과 또는 측정이 불가능하다. 이러한 이유로 환경부에서는 TOC중심관리로 전환되고 있다. 대부분의 수질항목 측정의 경우 현장시료를 채취하여 실험실에서 분석하는 수분석을 이용한다. 하지만 수분석의 경우 인력이 많이 투입되고 분석수가 한정적이며, 정교한 과학 장치를 갖춘 전문 실험실을 필요로 한다. 반면에 TOC는 짧은 시간 내에 측정이 가능하고, 안정적인 산화로 유기물질 총량을 정확하게 측정이 가능하다. 또한 위해성 물질을 발생시키지 않는 친환경적 방법이라 환경오염 감시에 많이 활용된다. 본 연구에서 분광측정기 중 하나인 S-CAN을 통해 하천의 TOC분석을 진행하였다. 대상지는 안동에 위치한 하천실험센터와 금호강 진천천으로 S-CAN측정과 채취한 시료의 수분석 결과를 비교하였다. 이를 통해 TOC측정 및 기기에 대한 정확도분석을 실시하였다. 본 연구를 통해 S-CAN을 활용한 TOC중심의 수질모니터링하여 수질의 특성을 탐구하고, TOC기초연구를 통한 유기물오염도 지표로서 해석할 수 있다. 수분석 자료를 활용한 정확도 비교를 통해 하천 TOC센서 측정 적용에 대한 기초자료 제공과 측정기기의 현장적용성을 판단 할 수 있다. TOC측정 및 분석을 통해 유기물질량을 실시간으로 정확하게 측정하게 되면 수질관리 효율성이 높아지고, 하천에 유입되는 유기물질량과 농도를 정확하게 파악하여 실효성 있는 정책 수립 및 효율적인 수질관리를 할 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2022년도 제66차 하계학술대회논문집 30권2호
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• pp.81-84
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• 2022

제조 산업에서의 이상치 검출은 생산품의 품질과 운영비용을 절감하기 위한 중요한 요소로 최근 딥러닝을 사용하여 자동화되고 있다. 이상치 검출을 위한 딥러닝 기법에는 CNN이 있으며, CNN을 계층적으로 구성할 경우 단일 CNN 모델에 비해 상대적으로 성능의 향상을 보일 수 있다는 것이 많은 선행 연구에서 나타났다. 이에 MVTec-AD 데이터셋을 이용하여 계층 CNN이 다중 클래스 이상치 판별 문제에 대해 효과적인지를 탐구하고자 하였다. 실험 결과 단일 CNN의 정확도는 0.7715, 계층 CNN의 정확도는 0.7838로 다중 클래스 이상치 판별 문제에 있어 계층 CNN 방식 접근이 다중 클래스 이상치 탐지 문제에서 알고리즘의 성능을 향상할 수 있음을 확인할 수 있었다. 계층 CNN은 모델과 파라미터의 개수와 리소스의 사용이 단일 CNN에 비하여 기하급수적으로 증가한다는 단점이 존재한다. 이에 계층 CNN의 장점을 유지하며 사용 리소스를 절약하고자 하였고 K-means, GMM, 계층적 클러스터링 알고리즘을 통해 제작한 새로운 클래스를 이용해 계층 CNN을 구성하여 각각 정확도 0.7930, 0.7891, 0.7936의 결과를 얻을 수 있었다. 이를 통해 Clustering 알고리즘을 사용하여 적절히 물체를 분류할 경우 물체에 따른 개별 상태 판단 모델을 제작하는 것과 비슷하거나 더 좋은 성능을 내며 리소스 사용을 줄일 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 실천공학교육논문지
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• 제16권2호
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• pp.195-202
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• 2024

이 연구는 공과대학 재학 중 일 경험이 노동 시장 진입에 미치는 영향을 탐구했다. 이를 위해, 공학 전공자와 다른 전공 학생들의 취업 준비 행동 중 일 경험과 첫 일자리 성공 간 관계를 비교하였다. 다음으로, 공대생이 경험한 인턴십과 같은 직장 경험이 졸업 후 첫 직장에 적응하고 고용을 유지하는 데 미치는 영향을 분석했다. 특히, 공대생의 노동 시장 진입에 영향을 미치는 요인들의 상대적 영향력을 분석함으로써, 공대생의 취업 성공을 위해 대학 차원에서 어떤 정책적 노력이 이루어질 수 있는지 제시하였다. 연구 결과, 인턴십 등의 일 경험이 공학계열 학생들의 취업의 질에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 성별에 관계 없이 모든 공학계열 학생들에게 긍정적인 영향을 미친다는 것을 밝혔다.

• 공업화학
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• 제35권4호
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• pp.267-272
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• 2024

본 논문에서는 미세유체장치 기반 외부 자극에 의한 결정화 기술의 최근 발전에 대해 탐구한다. 초음파, 레이저, 마이크로파, 전기장과 같은 대표적인 네 가지 결정화 기법인 외부 자극의 종류에 대해 중점을 두어 외부 자극이 결정 성장에 미치는 영향을 강조한다. 결정 품질 향상, 구조 형성, 물리적 특성 변화 등의 이점을 강조하며 외부 자극을 통한 결정화(external-source-induced crystallization) 기술에 대한 포괄적인 개요를 제공하고 잠재적인 발전 가능성에 대해 논의한다.

• 한국정보과학회 언어공학연구회:학술대회논문집(한글 및 한국어 정보처리)
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• 한국정보과학회언어공학연구회 2022년도 제34회 한글 및 한국어 정보처리 학술대회
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• pp.277-283
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• 2022

사주 풀이란 주어진 사주에 대해서 그에 맞는 해석 글을 생성해주는 작업을 의미한다. 전통적으로 사주 풀이는 온전한 사람의 영역으로 인식되어왔으나, 우리는 본 연구를 통해 사주 풀이 영역도 인공지능으로 대체할 수 있을 것이라는 가능성을 탐구한다. 본 연구에서 우리는 최근 연구되고 있는 자연어 생성분야의 연구들에서 영감을 받아, 사주 유형과 사주 풀이 내에 포함할 명사 키워드를 기반으로 풀이글을 생성하는 인공지능 모델 SaJuTeller를 설계한다. 특히 이전 문맥을 고려하여 풀이글을 생성하는 모델과 단순 사주 유형 및 명사 키워드를 기반으로 풀이글을 생성하는 두가지 모델을 제안하며, 이들 각각의 성능을 분석함으로써 각 모델의 구체적인 활용 방안을 제안한다. 본 연구는 우리가 아는 한 최초의 인공지능 기반 사주풀이 연구이며, 우리는 이를 통해 사주풀이에 요구되는 전문인력의 노력을 경감시킴과 동시에, 다양한 표현을 가진 사주 풀이 글을 생성할 수 있음을 제안한다.