• 한국과학교육학회지
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• 제44권4호
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• pp.325-341
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• 2024

이 연구는 초등학교 3학년 과학의 지표의 변화 단원에서 '강 주변의 모습을 알아볼까요?' 소단원 수업에 대해 초등학생의 모델링 활동에서 형성된 지식구성의 인지과정의 실행 양상의 특징을 Apt-AIR 기본틀에 근거하여 조사하였다. 설명모델 구성을 촉진하는 수업 전략으로서 Ambitious Science Teaching (AST)를 적용하였으며, AST의 핵심 교수활동의 흐름에 맞추어 총 7차시 수업을 진행하였고, 초등학교 3학년 1개 학급의 초등학생 29명이 연구에 참여하였다. 수집한 7차시의 수업을 초기모델 구성, 탐구 활동, 모둠별 모델 구성, 공유 및 최종모델 완성 단계로 구분하고, 각 단계의 수업 활동을 Apt-AIR 기본틀의 지식구성에 관한 목표와 가치(A), 과학 지식구성을 위한 성취 준거(I), 과학 지식구성을 위한 신뢰할 만한 과정(R) 및 적절한 지식구성 수행의 다섯 가지 측면에 따라 측면에 따라 분석하였다. 연구 결과, AST의 핵심 교수활동을 근간으로 하여 모델링을 강조한 과학 수업에서 초등학생들은 현상을 단순히 묘사하는 초기모델 구성, 모형실험 탐구에서 수집한 데이터를 활용하여 초기 설명모델을 보완, 모둠별 모델을 공유하고 평가하는 논의 참여 등과 같이 모델링과 관련된 다양한 과학적 실행을 경험하면서 점진적으로 강의 상류와 하류의 지형 차이의 원인에 대한 인과 관계를 포함하는 더 높은 수준의 설명모델을 구성할 수 있었다. 또한, 초등학생들이 모델링 활동에서 구현했던 지식구성의 인지과정 양상은 Apt-AIR 기본틀의 관점에서 볼 때, 지식구성을 위한 목표와 가치, 성취 준거, 신뢰할 만한 과정에 대한 인지적 참여 측면은 적절하였으나, 나머지 네 측면은 충분하게 적절한 지식구성 수행을 진행하지는 못하였으며, 특히 지식구성을 위한 신뢰할 만한 과정에 관한 실행은 부족하였다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제27권2호
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• pp.313-328
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• 2017

본 연구의 목적은 수학적 모델링 수업에 대한 초등교사의 인식을 질적으로 분석하는 것으로, 40명의 현직 교사들이 참여하였다. 참여 교사들은 수학적 모델링에 대한 이론을 습득하고, 실제 교실수업에 적용하는 것을 목적으로 교수 학습 과정 안을 개발하고 적용하며 그 결과를 분석한 보고서를 작성하였다. 이 보고서에 대한 분석을 통해서 초등 교사의 인식을 분석한 결과, 수학적 모델링의 특징으로 '비구조화된 상황'과 '다양한 문제해결'을 도출할 수 있었으나 수학적 모델링 관점은 다소 차이가 있어 네 가지 형태로 분류할 수 있었다. 수학적 모델링 수업에 대한 어려움은 크게 과제, 학생의 인지적 활동, 교사의 중재, 모든 학생의 참여, 교실 문화 범주로 구체화하였다. 이러한 결과를 바탕으로 수학적 모델링 수업에 대한 시사점을 제시하였다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.217-241
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• 2021

본 연구에서는 삼각함수의 모델링을 통한 그래픽 과정의 효과를 알아보기 위한 실험연구로 실험과정의 분석을 질적연구 방법으로 처리했다. 이를 위해 수학적 모델링의 절차를 세분하여 기존의 모델에 두 단계, 즉, 질문의 생성과 아이디어 교환을 강조하는 놀이실험단계와 컴퓨터 그래픽 과정의 단계를 추가했다. 실험은 고등학교 2학년을 대상으로 실험반(TMG) 26명이 참여했고, 데이터의 질적분석을 위해 활동지, 면담 및 실험과정의 관찰자료를 분석하였다. 국내외 대부분의 연구가 통계적 방법을 이용한 양적 분석 방법이기 때문에 교사들에게는 모델링 수업에 큰 도움을 주지 못한다. 연구결과로 (1) 기존의 수학적 모델링의 절차에 두 개의 단계를 추가하여 보다 세분화한 모델링의 과정은 질문생성, 아이디어교환, 동료들과 소통 등에서 긍정적인 결과를 볼 수 있었다. (2) 실험학교의 수학과 수업에 컴퓨터 그래픽을 포함한 테크놀로지의 도입은 양과 수(Quantity) 교육에 매우 적절함을 보여주었다.

• 정보보호학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.73-86
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• 2007

웜에 의한 사이버 위협이 증가함에 따라 원의 전파 특성을 분석하기 위한 웡 전파 모델링 기법들이 연구되고 있다. 대표적인 예로 수학적 모델링 기법인 Epidemic, AAWP(Analytical Active Worm Propagation Modeling), 및 LAAWP(Local AAWP) 등의 모델링 기법들이 제시되었다. 하지만, 이들 기존 모델링 기법들은 대부분 Ipv4 전체 네트워크를 대상으로 하는 랜덤 스캐닝 기법에 대해서만 모델링이 가능하며, 웜에 대한 인간의 대응활동인 보안패치 및 백신프로그램 업데이트 등의 행위를 표현하는데 한계점을 가지고 있다. 이에 본 논문에서는 AAWP와 LAAWP 모델링 기법들의 수식과 파라미터를 확장하는 모델로 ALAAWP(Advanced LAAWP Modeling)를 제안한다. 제안하는 모델은 웜 모델링에 있어 네트워크 및 스캐닝 기법 표현에 유연성을 가지며, 다양한 파라미터의 추가를 통하여 월의 전파에 의한 피해정도 및 방어대책의 적절성 검증에 효과적으로 이용이 가능하다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제14권3호
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• pp.701-722
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• 2010

기하를 학습하기 위해 학생들은 일상생활에서 접하는 대상과 다른 구체적 자료를 사용해서 조사하고, 실험하고, 탐구해 보아야 한다. 구체적 조작활동은 수학적 모델링을 하는 과정에서 수학적 개념이나 절차를 이해하게 하고 이것을 기호로 나타내 주는 것을 도와주고 컴퓨터를 활용한 실험활동은 추상적인 학습내용을 시각화하여 직관적, 탐구적 활동에 초점을 둘 수 있게 한다. 따라서 본 연구는 구체물과 탐구형소프트웨어를 활용하여 구체적 조작 실험 활동을 할 수 있는 활동지를 개발하여 평면도형의 성질을 탐구할 수 있는 방안을 제시하고 그 효과를 검증하였다. 구체적 조작 실험의 수업은 중위 수준과 하위 수준의 학생들에게 평면도형의 성질 이해하는데 효과가 있었으며 상위수준 및 하위수준의 학생들에게 수학적 의사소통 능력을 향상시키는데 효과가 있는 것으로 나타났다. 학생들은 조작 실험 활동을 할 때 활동에 필요한 자료의 특성을 먼저 파악해야 하며 학생들에게 활동을 선택하게 할 때 교사의 치밀한 계획과 관찰이 요구된다. 또한 조작활동 후 수학적 의미를 연결짓기 위한 토론 활동이 요구된다.

• 대한화학회지
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• 제67권1호
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• pp.42-53
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• 2023

본 연구는 화학교과 내용 맥락 하에서 모델링 실천을 통해 드러난 메타모델링 지식 구성요소별 인식수준을 진단함으로써 메타모델링 지식과 통합된 모델링 실천 프로그램 구성을 위한 기초자료를 얻고자 하였다. A 과학 영재학교 2학년 재학생 16명을 대상으로 화학 교사가 변칙현상이 포함된 탐구기반 모델링을 진행하였으며, 모델의 가변성, 모델의 다중성, 모델링 과정 등 메타모델링 지식 구성요소별 인식수준을 분석하기 위하여 학생이 기록한 탐구노트와 연구자가 기록한 관찰노트를 분석에 활용하였다. 인식수준은 0단계부터 3단계까지 분류하였다. 분석 결과, 메타모델링 지식의 구성요소 중 모델링 과정에 대한 인식수준이 가장 높았으며 모델의 다중성 다음으로 모델의 가변성에 대한 인식수준이 가장 낮은 것으로 나타났다. 모델 가변성에 대한 낮은 인식수준의 원인은 학생들이 개념모델을 객관적 사실로 인식하는 것과 관련이 깊고, 모델 다중성에 대한 낮은 인식수준의 원인은 주어진 현상에 대해 오직 하나의 올바른 모델이 존재한다는 신념과 관련이 있다. 학생들은 개념모델을 화학기호와 같은 상징적 모델을 이용하여 정교화하였으나 모델링 전 과정에 영향을 주는 자료해석의 중요성에 대한 인식이 부족하였다. 모델의 본성을 명시적으로 안내할 수 있는 사전활동의 도입하고, 자료해석의 중요성을 구체적 예시를 통해 안내할 필요가 있다. 다른 관점에서 제안된 모델의 수용 가능성을 고려하고 검증하는 훈련이 모델링 실천 프로그램을 통해 이루어져야 한다.

• 콘크리트학회지
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• 제16권4호
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• pp.70-77
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• 2004

콘크리트 구조물에 대한 많은 기준들의 요건에 따르면, 휨을 받는 철큰 콘크리트(RC) 보의 압축부에서의 응력은 일반적으로 일축의 응력-변형을 관계를 이용하여 계산한다. 이와 같은 접근은 가끔씩 압축력을 받는 콘크리트에서 부서짐이 발성할 때 보의 구조적 거동을 재현하지 못할 수 있다. 결과적으로, RC 구조물의 지지력과 그들의 연성은 근사적으로 평가된다. 본 논문에서는 압축을 받고 있는 콘크리트의 postpeak 거동은 활동면을 이용하여 모델링되었다. 이 활동 면의 모멘트-곡률곡선에서 연화부분에 그 원인이 있다. 제안된 활동현상의 수학적 표현은 압축력을 받는 콘크리트(즉, 연화부분의 거동이 압축영역의 크기와 변형률구배(곡배)에 의존하는)에 있어서 특정한 응력-변형률 관계를 정의하는 것이 얼마나 어려운지를 보여주고 있다.

• 대한안전경영과학회:학술대회논문집
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• 대한안전경영과학회 2013년 추계학술대회
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• pp.603-613
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• 2013

최근 현대 무기체계는 최첨단 기술로 인한 무기체계 개발 속도 증가와 획득환경의 다변화와 더불어 이에 대한 위험도 동시에 증가하고 있다. 이에 따라 미국방부는 무기체계의 수명주기를 고려하여 시험평가를 지속 적용토록 강조하고 있다. 따라서 기존의 무기체계 시험평가 프로세스에서 다루는 시스템 설계에 대한 위험 관리 활동의 강화의 필요성 역시 강조되고 있다. 그 중에서도 무기체계 개발의 탐색개발 및 체계개발단계는 양산에 들어가기 전의 최종 활동으로서 제대로 수행되어야만 초기에 의도한 무기체계 개발의 목적을 달성할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 위험 관리 활동을 고려한 시험평가 프로세스의 개선사항 도출과 모델링을 통해 무기체계 시스템인 무기체계를 대상으로 적용 및 조정 구축에 대한 내용을 기술하고 있다. 본 연구의 결과를 토대로 향후 시험평가 시 위험관리에 대한 투자를 통해 전체 프로젝트의 기간 단축 및 비용 절감과 안전성 확보를 개선시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한안전경영과학회:학술대회논문집
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• 대한안전경영과학회 2013년 춘계학술대회
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• pp.271-284
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• 2013

최근 현대 무기체계는 최첨단 기술로 인한 무기체계 개발 속도 증가와 획득환경의 다변화와 더불어 이에 대한 위험도 동시에 증가하고 있다. 이에 따라 미국방부는 무기체계의 수명주기를 고려하여 시험평가를 지속 적용토록 강조하고 있다. 따라서 기존의 무기체계 시험평가 프로세스에서 다루는 시스템 설계에 대한 단계별 안전 활동의 강화의 필요성 역시 강조되고 있다. 그 중에서도 무기체계 개발의 핵심 활동에 해당하는 체계개발 단계는 양산에 들어가기 전의 최종 활동으로서 제대로 수행되어야만 초기에 의도한 무기체계 개발의 목적을 달성할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 시스템 안전성 요소를 고려한 시험평가 프로세스의 개선사항 도출과 모델링을 통해 무기체계 시스템인 무기체계를 대상으로 적용 및 조정 구축에 대한 내용을 기술하고 있다. 본 연구의 결과를 토대로 향후 시험평가 기간의 단축 및 비용 절감과 데이터의 관리 및 추적 기능을 개선함으로써 무기체계 개발 후의 안전사고 발생 가능성을 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제44권4호
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• pp.301-311
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• 2024

과학 모델링을 활용한 현직 교사 대상의 소집단 연수 프로그램을 개발하고, 참여한 교사들의 활동 중 담화를 유형별로 분석하였다. 연수 프로그램은 소집단이 '은하와 우주' 내용을 소재로 협동하여 산출물을 제작하는 과제 해결 방식을 따르고 있으며, 추후 교실 수업에 실제 적용이 가능하도록 구상하였다. 3명의 현직 과학 교사를 참여자로 선정하여 이들의 담화를 녹음, 전사하였고, 개별 진술과 상호작용 단위로 유형 분류를 수행하였다. 교사들의 언어 표현에는 교직 사회의 고유한 특성이 반영되었으며, 저마다의 선호하는 언어 표현 유형이 존재하는 반면 특정 언어 표현 유형의 비중은 공통적으로 낮게 나타났다. 모델링 소재와 과제 제시 방식, 사용된 모델의 유형에 따른 담화 특성 차이가 존재하는지 살펴보았을 때, 설계, 제작, 평가 단계에 해당하는 상호작용의 비율 차이는 주로 모델링 소재의 친숙도에 영향을 받는 것으로 파악되었다. 과제 제시(해결) 방식 또한 상호작용 유형에 영향을 주는 반면, 모델의 유형은 상호작용의 유형별 분포에 별 영향이 없었다. 이를 고려하면, 현직 교사를 대상으로 한 모델링 연수를 실시할 때는 충분한 상호작용이 이루어질 수 있도록 체크리스트를 제공하고, 공동 작업을 통해 답변할 수 있는 적절한 문제를 제시할 필요가 있다.