• 영재교육연구
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• 제26권1호
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• pp.101-122
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• 2016

공간능력이 과학의 발전을 위해 중요한 요소임에도 불구하고 사회문화적 인식으로 인해 높은 공간능력과 낮은 언어능력을 가진 영재학생들이 미성취하는 경향을 보이고 있다. 국내에서는 영재 선발을 위한 관찰 추천 시에 교사들이 여전히 학업성취도를 많이 반영하고 있으며 높은 공간능력과 낮은 언어능력을 가진 미성취영재에 대한 관심이 부족한 실정이다. 본 연구에서는 초등학교 5학년 학생들을 대상으로 공간능력과 언어능력에 따른 빛의 직진에 대한 이해 정도와 과학학업성취도 간의 차이를 살펴보고 빛의 직진 이해에서 보이는 특징을 질적으로 분석함으로써 높은 공간능력을 가진 미성취 과학영재1)의 발견가능성을 탐색하고자 한다. 연구결과는 과학영재 추천 시 과학학업성취도를 중요하게 반영할 때 발생할 수 있는 문제점을 보여주며, 교육현장에서 높은 공간능력과 낮은 언어능력을 가진 미성취 과학영재의 발견가능성과 그들의 과학적 잠재력을 확인하기 위한 방법으로써 비언어성 검사의 활용 가능성을 보여준다.

• 과학교육연구지
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• 제35권2호
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• pp.173-192
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• 2011

이 연구는 빛의 직진에 관한 교사들의 개념이 어떠한지 살펴보고, 나타난 여러 대안개념들을 개선하기 위해 필요한 적절한 학습모듈의 개발에 주목한 것으로서 올바른 빛의 직진 개념 형성을 위한 실험장치와 work sheet의 고안 및 활용의 효과성을 살펴보고 이에 따른 교육적 시사점을 얻고자 이루어졌다. 개발된 실험장치와 work sheet는 현직 교사들로 하여금 올바른 과학 개념을 가질 수 있도록 하는지 알기 위해 초 중등학교 교사 75명(초등 8명, 중등 67명)을 대상으로 적용수업이 이루어졌고 적용수업 전 후에 교사들의 개념을 알아보기 위하여 사전검사와 사후검사가 각각 이루어졌다. 결과의 분석은 사전검사 및 사후검사 무응답 등의 이유로 중등교사 5명을 제외한 70명의 교사들에 대하여 이루어졌다. 실험장치를 이용한 적용수업 전, 대다수의 교사들이 가진 대안 개념으로 실험장치의 바닥판에 빛이 비쳐 밝게 보이는 모양 자체를 빛의 진행경로로 생각하는 것으로 드러났으나 실험장치를 이용한 적용수업 이후 바닥판에 빛이 비친 모양을 빛의 진행경로로 생각하는 유형의 수가 크게 감소하였다. 아울러 수업 전, 빛의 진행경로의 출발점을 잘못 그린 것과는 반대로 거의 모든 교사가 광원인 전구로부터 시작하여 빛의 진행경로를 그리는 올바른 개념으로 변화하였다.

• 과학교육연구지
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• 제38권3호
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• pp.703-717
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• 2014

물리에서 멘탈 시뮬레이션은 개념을 이해하거나 생성하기 위한 중요한 매커니즘이다. 만약 학생들이 멘탈 시뮬레이션에 어려움을 겪는다면 물리 개념의 이해 또한 어려워진다. 3차원 시뮬레이션 콘텐츠는 학생들에게 공간적 조작의 가이드를 제공함으로써 물리 개념 이해를 도울 수 있다. 이 연구에서는 빛의 직진 개념의 이해를 돕기 위한 3차원 시뮬레이션 콘텐츠를 개발하여 대학생 20명에게 적용하였다. 적용 결과, Hake gain이 0.93으로 수업에 대해 매우 높은 수준의 이해도를 보였다. 또한 학생들은 새로운 맥락에 대해서도 멘탈 시뮬레이션을 통해 현상을 잘 예측하였다. 이를 통해 3차원 시뮬레이션 콘텐츠를 통해 학생들의 개념 이해가 잘 이루어졌음을 알 수 있다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제16권4호
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• pp.263-267
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• 2013

본 연구에서는 단일 파장의 빛이 기름과 해수로 구성된 혼합물을 투과하는 과정에서 굴절과 산란으로 인해 감쇠되는 빛의 세기를 평가하는 방법을 통해, 물위에 존재하는 기름의 두께를 측정할 수 있는 새로운 광학적 기름 탐지 방법론을 제시한다. 단일 파장의 광원으로 직진성이 좋고 단색광의 빛을 발산할 수 있는 레이저를 이용하였으며, 기름-물 혼합물을 투과한 빛의 세기를 정량적으로 측정하기 위해서 광 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있는 광전자소자인 포토다이오드를 선택하였다. 기름의 두께가 증가함에 따라서 투과된 빛의 크기가 점차적으로 감쇠되는 성질을 가진 광원의 파장 대역을 실험적으로 도출하기 위해서, 3개의 서로 다른 파장대역을 갖는 레이저를 이용하여 기름의 두께별로 투과된 광량을 측정하여 감쇠되는 경향을 비교하는 실험을 진행하였다. 해당 실험을 통해서 470 nm 파장을 갖는 청색 레이저를 이용하였을 경우, 기름의 두께가 증가함에 따라 투과된 광량의 세기가 점차적으로 감쇠되는 현상을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 수행한 실험 결과를 통해서 레이저 광원에 대한 기름의 흡광 광도를 분석하는 방법으로 해수위에 존재하는 기름의 두께를 정량적으로 측정할 수 있는 가능성을 제시하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.311-311
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• 2004

1960년 레이저가 발명된 이래 레이저의 응용연구가 많은 비중을 차지하여 오늘날 다양한 방면에서 레이저가 필수적인 장치로 각광을 받게 되었다. 레이저의 특성들 중에서 특히 직진성, 에너지 집중도 및 고휘도성을 이용하여 용접, 절단, 각인 등의 산업적 응용에 많이 활용되고 있다 그 중 레이저가 보통의 빛과 같이 투명한 물체를 통과하고 특수한 렌즈를 이용하면 투명한 물체의 내부에 초점을 맞춰 크랙(crack)을 낼 수 있는 바 이를 이용하여 크리스탈이나 유리의 내부에 2차원 형상이나 3차원 형상을 각인시킬 수 있다.(중략)

• 접착 및 계면
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• 제23권2호
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• pp.39-43
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• 2022

디스플레이, 태양전지와 같이 전기를 빛으로, 또는 빛을 전기로 변환시켜주는 광전자소자는 효율 향상을 위하여 빛의 거동 제어가 매우 중요하다. 즉, OLED의 경우 내부 빛 제어를 통해 더 많은 빛이 외부로 나갈 수 있도록 유도해 줄 때 발광효율을 향상시킬 수 있으며, 외부 빛 제어를 통해 광흡수층에서의 광경로를 증대시킬 경우 태양전지의 에너지 변환효율을 증가시킬 수 있다. 본 연구에서는 이러한 광거동 제어가 가능한 구조로서 주름구조에 대한 연구를 진행하였으며 응력 해소 시간을 제어하여 구조의 주기와 높이를 독립적으로 제어하고자 하였다. 주기와 높이의 변화가 광거동에 어떠한 영향을 미치는지 살펴보기 위하여 일정한 주기에서 높이 변화 및 유사한 높이에서 주기 변화에 따른 자외선/가시광선 분광분석(UV/Vis spectroscopy)을 실시하였으며 구조의 종횡비가 클수록 직진광의 비율이 낮고 분산광의 비율이 높음을 확인하였다. 이를 통해 광경로 변화 및 광경로 증가를 위하여 큰 종횡비의 주름구조가 요구됨을 확인할 수 있었다.

• 과학교육연구지
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• 제38권1호
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• pp.182-195
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• 2014

기하광학에서의 광선작도는 빛의 진행과정을 시각적으로 형상화할 수 있다는 측면에서 중요성을 가진다. 굴절 개념의 경우, 직진이나 반사에 비해 난이도가 높은 탓에 학생들 뿐만 아니라 교사들의 경우에도 이해도가 낮다. 올바른 개념이해를 위하여 광선을 그려보는 활동과 이를 실제 상황에 적용해보는 활동이 필요하다. 이에 따라 이 연구에서는 교사들의 시각적 형상화를 돕기 위해 광선작도 활동이 포함된 빛의 굴절에 대한 동료 교수법 교사연수 프로그램을 개발 및 적용하고 개념변화 정도를 측정하였다. 예비교사 29명과 초등교사 21명에게 각각 적용하고 사전, 사후 검사 점수를 분석하였다. 사전검사의 분석 결과, 빛의 굴절을 초중등 교육과정에서 학습하였음에도 불구하고, 수업 전에는 대부분의 연구 참여자가 굴절되는 빛의 경로를 잘 이해하지 못하고 있었다. 동료 교수법 교사연수 프로그램을 적용한 후에 시행된 사후 검사 결과, 광선작도 연습이 시각적 형상화를 도와 학습한 내용을 다른 맥락에 적용할 수 있도록 해준 것을 알 수 있었다. 따라서 빛의 굴절을 이해할 수 있는 교사연수 프로그램으로서 빛의 경로를 시각적으로 형상화하여 이해하고 개념검사문항을 통해 이를 적용해볼 수 있는 프로그램을 제안한다.

• 디지털융복합연구
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• 제13권10호
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• pp.319-325
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• 2015

본 논문은 LED-ID 시스템에서 채널 차단에 따른 성능 열화를 줄이기 위한 저 상관(Low correlation) 순환 지연 기법에 대해서 연구하였다. LED-ID 시스템은 가시광을 기반으로 하여 데이터를 송수신 한다. 하지만 빛의 직진성 때문에 실내 구조, 환경에 따라 채널 단절이 발생한다. 채널 단절에 의해 발생하는 데이터 손상과 빛을 연속적으로 차단하여 발생하는 연집오류로 인하여 LED-ID 시스템의 성능을 저하시키게 된다. 제안 시스템은 데이터들 간의 낮은 상관관계를 이용하여 빛을 연속적으로 차단하여 발생하는 연집오류에 대한 문제점을 해결하고 순환 지연 기법을 이용하여 시간 다이버시티 이득을 극대화 하여 성능을 향상 시켰다. 시뮬레이션 파라미터에 따라 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 시스템의 성능을 산출 하였다. 시뮬레이션 결과는 제안 시스템이 기존 시스템과 일정한 시간 지연을 통한 순환 지연 기법보다 성능이 우수함을 확인 할 수 있다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.91-97
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• 2018

본 논문은 VLC (Visible Light Communication)의 컬러그리드 기반 가시광 IoT 도어락 시스템의 구현 가능성을 제시한다. 이 논문에서 논의된 컬러그리드 기반의 VLC 변조 방식은 빛의 직진성과 빛의 특성 인 풍부한 주파수 자원을 이용한다. 이 시스템의 성능 결과는 비트 오류율 (BER) 및 신호 대 잡음비 (SNR) 시뮬레이션을 사용하는 기존 변조 방식과 비교한다. 채널 모델과 관련하여 제안된 혼합변조 방식은 NLOS (Non Line Of Sight)를 제외한 가장 가까운 LOS (Line Of Sight)를 선택한다. 이 논문의 실험은 실내 환경에서 Tx와 Rx 사이에서 3m의 거리에서 전력 dB을 변화시킴으로써 수신 된 심볼의 에러율을 보여준다. 성능 결과 및 실험을 통해 제안 된 컬러그리드 기반 변조 방식의 우수성을 보인다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.294-295
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• 2008

본 논문에서는 검사 및 측정용 비젼 시스템에서 카메라와 평면거울을 이용하여 영상을 촬영할 패 발생하는 왜곡의 보정 방법을 제안한다. 빛이 거울과 카메라 사이를 통과할 때 거울 위치의 틀어짐으로 인하여 직진성을 보장받기 어렵다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 왜곡 영상에 대한 모델을 구하고 이를 해결하는 방법을 제시한다. 거울의 위치의 틀어짐은 영상 촬영시 일그러진 사각형 형태로 왜곡이 나타난다. 이 특성을 이용하여 사각형 형태의 실험 대상체를 생성하여 이를 촬영하고 왜곡의 정도를 측정하여 평면거울의 보상값을 구한다. 이 방법으로 평면거울의 자세를 보정하여 왜곡되지 않은 영상을 얻을 수 있다.