• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제26권4호
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• pp.473-486
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• 1999

본 논문에서는 복합개체 계층구조의 재구성을 지원하는 객체지향 데이터베이스 스키마 버전모델을 제안한다. 이 모델은 풍부한 기본 스키마(Rich Base Schema)개념에 기반한 스키마 버전 모델 RIBS를 확장한다. RiBS 모델에서 각 스키마 버전은 하나의 기본 스키마에 대한 갱신가능한 클래스 계층구조 뷰이고 , 이 기본 스키마는 모든 스키마버전들에서 필요로 하는 스키마 정보를 갖고 있다. 본 논문에서는 스키마 버전의 복합객체 계층구조의 재구성을 위한 스키마 진화연산들을 도입하고, 이 연산들의 의미를 설명한다. 그리고 이 연산들을 통해 재구성된 복합개체 계층구조에서 대한 질의의 처리 방안을 다룬다. 또 한, 둘 이상의 스키마 버전 통합시 발생하는 복합객체 재구성 연산들에 의한 충돌현상을 설명하고 해결책을 제시한다. 본 논문의 독창성은 1) 복합객체 계층구조의 재구성을 위한 연산들을 최초로 도입한 점과 2) 확장된 RiBS 모델이 객체지향 데이터베이스의 데이터독립성(data independence)을 제공한다는 점이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.329-329
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• 2021

우리나라의 농촌유역은 일반적으로 상류의 농업용저수지와 하류의 배수장을 통해 홍수조절이 이루어지며, 각 농업수리구조물의 운영이 유역의 홍수 및 침수 발생에 큰 영향을 끼친다. 농촌유역의 홍수 대응 능력을 향상시키기 위해서는 농업수리구조물의 통합적 운영이 필요하나 현실에서 이를 시험 운영하기 위해서는 시간적·경제적으로 한계가 있다. 따라서 농촌유역 내 농업수리구조물을 연계한 통합 해석 시스템을 활용하여 다양한 구조물 운영 시나리오에 따른 홍수 위험을 예측하고 효율적인 대응 방안을 마련할 필요가 있다. 본 연구에서는 농업수리구조물을 연계한 홍수·침수 모의 시스템을 구축하기 위하여, 농촌유역에서 홍수·침수 모의를 위한 요소별 모듈을 구성하고, 각 모듈의 연계 기술을 개발하였다. 홍수·침수 해석 모듈은 농업용저수지 상류 유역에서부터 하류 하천 및 농경지까지 통합적으로 분석할 수 있도록 강우 분석 모듈, 강우-유출 모듈, 저수지 운영 모듈, 하천 수위 모듈, 농경지 배수 모듈의 5가지로 구성하였으며, 데이터베이스 모듈을 통해 기초자료를 저장하고 모듈 간의 입출력 과정을 처리하였다. 강우 분석, 강우-유출, 농경지 배수 모듈은 python 코드를 기반으로 자체적으로 구축하였으며, 기존의 모형 (FARD, HEC-HMS, GATE2018)들과 비교한 결과 거의 동일한 모의 결과를 나타냈다. 저수지 운영 모듈과 하천 수위 모듈은 각각 미 공병단의 HEC-5, HEC-RAS 모형을 CLI (Command Line Interface) 방식으로 외부 구동하도록 구성하였다. 전체 모듈 간의 연계에는 python 라이브러리인 Dask를 적용하여 대량의 데이터에 대한 병렬 처리 구조를 갖춤으로써 다양한 기상자료와 운영 시나리오에 따른 반복 작업을 효율적으로 수행하도록 구성하였다. 본 연구에서 개발한 홍수·침수 모의 요소별 모듈과 연계 기술을 기반으로, 농업수리구조물의 연계 운영을 통합적으로 모의함으로써 홍수 대비를 위한 효율적인 구조물 운영안을 도출할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.68-69
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• 2010

본 연구의 목적은 서울시 소재 과학영재교육원에서 운영하는 프로그램에서 개발된 일부 모듈들에 구현되어있는 과학탐구과정 및 사고과정의 특징이 과학영재프로그램의 목적에 따른 목표를 성취할 수 있는지를 평가하고, 과학탐구과정이나 사고과정의 각 항목을 구현한 탐구의 실제를 알기 위한 것이다. 또, 본 연구의 결과를 토대로 모듈들에 대해 반성하고 개선점을 찾으려는 것이다. 연구 참여자들은 13명이며 연구 목적을 위해 첫째, 영재교육과정 및 평가에 관한 문헌을 근거로 과학영재프로그램의 목적과 목표를 설정, 둘째, 목적과 목표를 근거로 문헌에 제시된 분석틀들을 수정 개발, 셋째, 참여자들이 각자 모듈을 1개 선정하여 분석하고 이를 수정한 후 다시 분석하여 해석, 넷째, 분석결과의 해석을 토대로 반성을 하였다. 각 단계마다 각자 해결한 내용을 공개하고 모든 참여자들이 공개된 내용에 대해 비판하면서 합의하는 과정을 거쳤다. 합의 도출에 의해 첫째, 과학영재프로그램의 목적은 '탐구적 사고과정을 함양하고 지역사회에 유익한 새로운 지식을 창출한다.', 이에 대한 목표는 '자기 주도적인 탐구 계획 능력을 향상한다.'와 '숙달된 탐구 기능을 사용하여 실제문제를 해결할 수 있다.'로 설정하였다. 둘째, 분석틀은 '과학탐구과정' 과 '사고과정'의 두 범주로 구성하였으며, '과학탐구과정'에 해당하는 항목은 '사전탐구, 탐구방법, 해석적 탐구기술, 의사소통능력, 탐구평가, 과학의 본성'으로, '사고과정'에 해당하는 항목들은 '논리적 사고, 창의적 사고'로 구성하였다. 셋째, 선정된 모듈들을 분석한 결과 모듈들은 대체로 탐구방법과 해석적 탐구기술을 많이 강조하였는데, 수정된 모듈들에서는 이 두 항목이 더욱 강조되었다. 특히, 해석적 탐구기술에서 의사소통능력, 탐구평가, 과학의 본성, 창의적 사고를 강조하는 탐구의 실제가 증가하였다. 수정후 증가된 항목들은 앞에서 설정한 두 가지 목표에 도달하는데 도움이 되는 항목들이라고 합의 선정되었던 것이므로, 이에 따라 수정 전 모듈보다 수정 후 모듈이 보다 더 영재프로그램의 목표에 도달하기에 적합한 것으로 판단하였다. 넷째, 연구결과를 토대로 반성한 점은 '목표' 에 '창의적 사고'와 '과학의 본성'에 대한 강조가 부족하다는 것, '목표'에서 '실제문제를 해결'할 수 있어야 한다는 것에 비해 '모듈'에서 다루는 주제는 '실제문제'가 아니라 학문적인 질문에 치우쳐 있다는 것, '자기 주도적인 탐구 계획 능력'을 향상시키는 탐구의 실제가 대체로 적게 제시되어 있다는 것이다. 이러한 반성을 영재프로그램의 각 모듈에서 모두 구현할 수 있는 것은 아니지만 본 연구에서 설정한 목적과 목표에 따라 프로그램을 개발하는 경우 이러한 반성점을 고려하여 모듈을 개발한다면 영재프로그램 전체적으로 볼 때는 모두 구현되어 있을 것이다. 본 연구는 서울시에 소재하는 과학영재교육원들에서 개발하여 사용하는 많은 모듈 중 극히 일부를 대상으로 하였으므로 연구 결과를 모든 과학영재프로그램에 적용하기에는 한계가 있다. 그러나 본 연구처럼 프로그램이나 모듈을 평가하려는 연구자들에게 일련의 평가단계에 대한 시사점을 제공할 수 있을 것으로 생각한다.

• 대한화학회지
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• 제59권1호
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• pp.45-53
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• 2015

이 연구의 목적은 Nature-Study 관련 문헌 연구를 통해 Nature-Study의 교육방법을 도출하고 이 교육방법이 오늘날 과학교육에 주는 의의를 고찰하는 것이다. 이를 위하여 Nature-Study의 역사적 연구를 발전시켜 Nature-Study의 교육관점을 도출하고 19세기 후반에서 20세기 초반에 출판된 Nature-Study 관련 문헌을 수집 분석하여 각 교육관점에 따른 교육방법을 추출하였다. 또한 추출한 교육방법을 바탕으로 Nature-Study가 오늘날 과학교육에 주는 의의를 고찰하였다. 연구 결과 Nature-Study는 자연에 대한 학습이라는 관점에서 학생과 자연의 교감을 강조하고, 교과 통합적 학습을 중시하며, 비형식적 학습을 학교 수업에 포함시키는 교육방법을 지향한다. 또 직접 경험을 통한 학습이라는 관점에서 야외 활동을 지향하고, 교재보다 경험이 선행될 것을 강조하며, 기초적인 관찰을 중시한다. 마지막으로 학습자 중심의 학습이라는 관점에서 학생의 흥미를 중요시하고, 모든 학생을 위한 교육을 지향하며, 조력자로서 교사의 역할을 강조한다. 이와 같은 Nature-Study 사상은 오늘날 과학교육에 '자연을 통한 과학학습'으로의 관점 전환이 필요함을 시사한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2018년도 춘계학술대회
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• pp.265-267
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• 2018

4차 산업혁명은 2016년 스위스 다보스에서 열린 세계경제포럼(WEF)의 주요 이슈였다. 4차 산업혁명 시대에서 요구되는 IT융합 기술에는 사물인터넷 환경에서 모든 사물이 사이버 세계를 통하여 연결되어 정보를 수집하고 축적하며, 축적된 빅데이터를 기반으로 인공지능 알고리즘을 활용하는 기술 등이 필요하다. 이와 같은 IT융합 기술과 관련하여 4차 산업혁명 시대를 대비하여 산업체에서 필요한 실무적인 IT융합 인력 양성이 컴퓨터 관련학과의 주요 교육 내용으로 요구되고 있다. 이러한 시대적 상황에서 하나의 접근 방법으로 대두되는 것이 NCS 기반의 교육과정에 기반을 둔 IT융합 인력의 양성이다. 이 논문에서는 우리나라 산업체에서 요구하는 IT융합 인력 양성을 위하여 컴퓨터과학 전공을 위한 NCS 교육과정을 제시하고 분석한다.

• 기술혁신학회지
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• 제21권3호
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• pp.1179-1206
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• 2018

대한민국은 '과학기술'을 경제발전을 위한 수단으로 규정한 산업화 시대의 헌법을 바탕으로 포스트-산업화 시대에 접어들었다. 새 시대에 걸맞은 헌법 개정 있어서, 헌법에 고착된 '산업화 시대의 관성'을 밝히는 것이 우선이다. 이를 위하여 과학 기술 관련 헌법 조문을 비교법적 통시적으로 살펴보았다. 헌법에서 함의된 산업화 시대의 관성은 다음의 세 가지이다. 첫째, 헌법적 용어인 '과학기술'의 협착성(狹窄性)이다. 헌법에서 '과학은 기술에 종속되고, 기술은 과학에 한정' 되었다. 둘째, 과학기술의 경제발전 수단화이다. 셋째, 현행 헌법 제127조에 기재된 '혁신'이 '진흥 창달'의 개념으로 통념되는 것이다. 산업화 시대의 공업화의 기초로서 통념된 '과학'은 산업기술 획득의 수단에서 해방되어야 하고, 포스트-산업화 시대의 '기술'은 다양성과 창의성을 통섭(通涉)해야 한다. 또한, 경제발전 이외의 과학 기술의 다양한 영향을 인정하는 헌법 규정이 필요하고, 이는 '과학 기술국가 원리'의 헌법적 선언을 의미한다. 마지막으로 '4차 산업혁명'이라고 불리는 변화의 시대에 한국형 국가혁신체제를 헌법의 틀 안에서 재정립해야 한다. 포스트-산업화 시대의 탈추격형 기술혁신 체계에서는 정치 경제 사회 문화의 모든 영역에 있어서 개인의 자유와 창의가 최고도로 발휘되어야 한다. 국가의 모든 영역에서 자유 평등과 함께 '창의'를 국가의 기본 성격으로 삼았던 제헌헌법 제5조의 규정을 전문 또는 총강에 부활시켜 포스트-산업화 시대의 한국형 국가혁신체제의 헌법적 비전을 마련해야 한다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제28권2호
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• pp.233-243
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• 2001

XML은 Web에서 운영되는 모든 데이터 표현에 대한 표준이다. 여러 웹 소스들로부터 이질적인 데이터를 XML 데이터로 통합할 수 있다. 많은 연구자들이 XML처리에 대한 연구를 해 왔다. 이러한 연구의 집합체로서, 우리는 XML 데이터의 효율적인 저장, 추출, 질의, 웹 환경에서의 응용을 위한 기반 시스템인 XWEET를 제안, 구현하였다. XWEET는 XML 데이터의 표현을 위해 XDM이라는 데이터 모델을 사용하였으며, XML 데이터의 저장을 위해 PDM을, 이질적인 정보 소스로부터의 데이터 통합을 위해 Wrapper와 XWS를, 서로 다른 XML 문서 형식의 통합된 표현을 위해 XSI를 제공한다. 이렇게 통합, 저장된 데이터는 XML/QL 형식의 질의를 통해 접근되며, XQP는 제공되는 질의를 처리한다. 또한, 사용자들은 웹 환경에서 수행괴는 응용을 작성할 수 있는 기반을 제공받는다. WPG와 HTML/XML Template는 웹 응용의 수행 결과를 정의된 HTML이나 XML로 생성하도록 해 주며, WebTP는 웹기반 워크플로우를 위한 기반 기능을 제공한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.233-235
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• 2020

본 논문은 40 kV 나노초 펄스발생을 위한 모듈형 solid-state Marx modulator(SSMM) 설계에 대해 기술한다. 가속기 및 플라즈마 어플리케이션과 같은 다양한 응용분야에 요구되는 전압 및 전류 사양을 만족시키기 위해 10 kV(출력 전압), 50 ns(펄스폭), 20 ns(상승&하강 시간), 100 kHz(반복률)의 사양을 만족하는 단위모듈기반으로 모듈형 설계를 제안한다. 독립적인 제어가 가능한 4개의 단위모듈을 기반으로 제안된 SSMM은 임의의 출력 파워 및 임피던스를 만족시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 예를 들어, 모든 단위모듈의 위상을 같게 했을 때 출력전압을 증가시킬 수 있으며 각 모듈의 위상을 지연하였을 경우는 펄스의 반복률을 크게 높일 수 있다. 개발된 SSMM은 직렬 스택 MOSFET의 스위칭 성능을 향상시키기 위해 게이트 구동 회로는 동기 신호와 구동 전력을 제공하는 1 턴 변압기로 설계되었다. 출력 펄스의 폭과 하강시간을 최소화하기 위해 다이오드 대신 기생 커패시턴스에 저장된 에너지를 빠르게 방출하는 액티브 풀다운 회로가 적용되었다. 또한, 출력 펄스의 빠른 상승을 달성하기 위해 게이트의 라인 인덕턴스를 최소화하고 모든 게이트 신호의 동기화는 필수적이다. 개발된 ns급 펄스전원장치는 단위모듈을 기반으로 최대 펄스전압이 40 kV 까지 출력이 가능하며 이에 대한 상세설계 및 구현은 실험결과를 바탕으로 검증한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.67-67
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• 2017

급속한 산업화와 도시화로 인하여, 투수지역은 감소함으로써, 개발전과 다른 지표, 지표하 유출이 나타난다. 이에 대한 대안으로 최근 저영향개발 (LID)이 수문학적 및 환경, 생태적 개선으로 대안으로 대두 되고 있다. 이에 많은 연구자들이 EPA SWMM 모델의 이용하여 LID 설치 전, LID를 모의하였으나, 불포화토양 및 토양 내의 matric head에 대한 고려가 없어 정확한 LID 모의가 힘든 실정이다. 이에 본 연구에서 상세한 토양 모의가 가능 HYDRUS를 이용하여, SWMM-HYDRUS 모델을 개발하였다. EPA SWMM 모델의 경우, 가장 상단의 layer에서 green ampt equation을 이용하여 침투량을 계산 후, 다음 layer에서 Darcy eqation을 이용하여 토양 물이동을 계산되어진다. 하지만 기존의 SWMM모델의 경우, 불포화토양내의 물 흐름에 대한 고려와 Matric head와 Pond depth에 대한 고려가 없어, LID 모의 시 한계점이 나타났다. 이에 본 연구에서는 이러한 한계점을 개선하기 위하여, 기존의 EPA SWMM의 LID 모듈을 Van Genuchten's equaton과 Richard Equation을 이용하여 정확한 토양 물 흐름을 계산하는 HYDRUS을 SWMM 모델에 결합하여, 더욱 정확한 LID 모의를 실시하였다. 개선된 SWMM-HYDRUS 모델의 모의 결과, 기존의 SWMM에서 한계점을 보여주는 Metric head를 고려하여 불포화 침투가 이루어지며, 또한 포화 후 LID 위에 존재하는 Pond depth를 고려해주는 결과가 나타났다. 향후 개발된 SWMM-HYDRUS모델를 이용하여 LID를 검증 시 기존의 모델보다 정확한 모의가 가능하다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권3호
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• pp.407-417
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• 2018

미래 사회에서 요구되는 핵심역량을 기반으로 한 교육이 국내외에서 강조되면서, 과학 교과에서도 학생들의 '과학적 역량' 신장을 위한 교육과정과 교수학습 활동에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 학생들의 과학적 역량 획득에 있어서 학교 과학수업 활동과 학생의 학습동기가 갖는 역할을 분석하고, 과학적 역량을 기를 수 있는 과학수업을 위한 시사점을 제안하고자 하였다. 이를 위하여, 이 연구에서는 한국 고등학교 학생들의 PISA 2015 결과 자료를 토대로 학교과학수업에서의 교수학습 활동이 학생의 학습동기 변수들을 매개로하여 과학적 역량에 어떤 영향을 주는지 통계적으로 분석하였다. 경로 분석 결과, 과학수업에서 상호작용이 강조된 활동과 실생활연계가 강조된 활동은 내재적 동기와 도구적 동기, 과학효능감을 유의하게 정적으로 예측하고 있었다. 이에 비해 학생의 주도로 이루어지는 탐구활동은 학습동기에 미치는 영향이 나타나지 않았다. 또한 과학에 대한 학습동기가 높을수록 과학적 역량의 세 영역인 '현상에 대해 설명하기', '과학탐구 과정을 평가하고 설계하기', '증거와 자료를 과학적으로 해석하기' 영역들의 점수가 높아졌다. 마지막으로 학교 과학수업의 실행은 학습동기를 통해 과학적 역량 획득에 간접적인 영향을 주고 있었는데, 구체적으로 상호작용이 강조된 활동은 내재적 동기를 통해서, 실생활과 연계된 수업 활동은 모든 학습동기 변수들을 통해서 성취에 긍정적으로 영향을 주고 있음을 알 수 있다. 끝으로 이러한 결과들이 학생의 과학적 역량 신장을 위한 학교 과학수업의 설계와 역할에 주는 시사점을 논의하였다.