• 영재교육연구
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• 제21권1호
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• pp.39-56
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• 2011

본 연구는 무지개를 활용한 과학영재활동에서 과학영재들이 나타내는 특징을 분석하는 데 목적을 두었다. 이를 위해 지방 소재 대학교 부설 과학영재교육원 소속 중학생 23명을 연구대상으로 설정하였다. 분석 결과, 첫째, 과학영재의 다양한 광학 관련 개념과 사고 유형이 나타났다. 과학영재들은 무지개 모양 그대로 빛이 그 곳에 존재할 것이라고 생각하기도 하며, 물방울에서 빛의 분산이 프리즘에서처럼 단순한 과정일 것이라고도 생각하였다. 둘째, 과학영재들은 이 활동을 통해 다양한 이론을 구성하고 다양한 과학적 상상 유형을 표현하였다. 과학영재들은 자신의 이해를 바탕으로 무지개의 모양과 색에 대한 다양한 이론을 구성해 제시했다. 새로운 무지개를 제시하는 과제에서도 기존 무지개의 모양이나 색 등이 가지는 원래 현상의 특징을 변화시키거나 생성 조건을 변화시키는 두 가지 전략을 사용해 다양한 무지개를 제안하였다. 덧붙여 무지개를 활용한 통합적 과학활동과 후속과제에 대하여 논의하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제30권7호
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• pp.855-868
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• 2009

본 연구의 목적은 망원경에서 별빛이 결상되는 원리를 교사들이 어떻게 이해하고 있는지를 알아보고자 하는 것이다. 경기도와 서울지역의 지구과학 교사 101명을 대상으로 설명식 지필문항 검사를 수행하고, 지구과학교육 전공자 3명이 교차분석을 실시하였다. 대부분의 교사들이 볼록렌즈에서 상이 형성되는 과정에 대한 체계적인 개념을 가지고 있지 않았고, 특히 상의 개념과 스크린의 역할에 대한 이해가 많이 부족하였다. 또한 망원경에서 별빛이 결상되는 원리에 대한 과학적 개념을 가지고 있는 교사는 참여교사의 3%로 극히 낮았으며 거의 대부분의 교사들이 볼록렌즈나 빛의 단편적인 성질을 이용하여 별빛의 결상을 이해를 시도하는 비과학적 혹은 대체개념을 가지고 있는 것으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제43권3호
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• pp.253-263
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• 2023

이 연구에서는 초등학교 과학 빛의 직진과 반사 단원의 교사용 지도서 텍스트와 초등예비교사의 내용 지식 체계 사이의 불일치를 탐색하였다. 이를 위하여 교육대학교에 재학 중인 초등예비교사 279명이 교사용 지도서의 '그림자와 거울' 단원의 정해진 분량을 읽고 생성한 과학 지식에 대한 질문 455개와 답변 543개를 분석하였다. 질문은 과학 개념의 종류와 불일치 유형에 따라 분류하였고, 답변은 정확도를 분석하였다. 질문의 과학 개념을 분석한 결과, 초등예비교사들은 직진 개념에서는 그림자에 대해, 반사에서는 상에 대해, 그 외 개념에서는 광원에 대해 가장 궁금해하였다. 부정확한 답변이나 무응답률이 높아서 정답률이 낮은 질문은 반사에 의한 빛의 중첩, 실험도구의 원리, 렌즈에 의한 상 등으로 초등과학 교육과정에 일부포함되어 있거나 심화된 내용이었다. 불일치 유형에 따라 질문은 분류하면, 지식 충돌에 의한 질문보다 지식 결핍에 의한 질문 빈도가 89.5%로 높게 나타났으며, 지식 결핍 유형 중 현상의 원인에 대한 설명 요구 유형이 45.9%로 질문도 가장 많고, 답변의 정확도도 가장 낮았다. 이를 통해 초등예비교사의 지식 결핍에 의한 인지적 불일치가 해소될 수 있도록 초등교육과정에 현상 중심으로 제시되어 다루지 않는 개념이라도 교사가 알아야 할 개념은 교사용 지도서의 내용을 보강할 필요가 있다는 것을 확인하였다. 또한 교과서에 제시된 실험을 현장의 상황에 맞게 재구성할 때 정확한 실험이 이루어질 수 있도록 실험 설정의 이유와 실험 도구의 작동 원리에 대한 추가 설명을 지도서에 포함해야 할 필요가 있다는 것을 확인하였다. 지식 충돌에 의한 불일치는 현실에서 경험하는 것과 교과용 지도서에 제시된 내용이 충돌하여 생기는 사례가 많았다. 따라서 이를 해소하기 위해 우리 삶의 실제 맥락과 교과서 맥락에 대한 차이를 교사용 지도서에 포함하여 교사용 지도서 텍스트와 초등예비교사의 지식 사이의 불일치를 줄일 필요가 있다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.645-652
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• 2015

양식장 또는 바다와 같은 수중은 물방울과 다양한 부유물에 의하여 탁도가 높아지므로, 깊이에 따라 빛의 감쇠가 발생하고 부유물에 의한 빛의 산란 효과도 발생한다. 본 논문에서는 이러한 수중 환경에서 획득한 수중 영상의 가시성을 개선하기 위하여, dark channel prior 개념을 이용한 안개 제거 방법과 학습된 색상 변환 모델을 이용하여 색을 복원하는 수중 영상의 가시성 개선 방법을 제안하였다. 색상 변환 모델을 학습하기 위하여 여수와 포항에서 획득한 수중 패턴 영상을 사용하였으며, 제안 방법의 제안된 방법의 성능을 측정하기 위하여 여수, 거문도, 필리핀 등에서 수집한 수중 영상을 사용하여 가시성 개선 실험을 수행하였다. 실험 결과 제안 방법이 다양한 장소에서 수집된 수중 영상의 가시성을 개선시킴을 확인하였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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• pp.10-11
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• 2000

광통신을 이용한 근거리 전송과 장거리 전송에서 1.3 및 1.55 $mu extrm{m}$ 파장 영역의 빛이 사용되고 있다. 향후, 각 가정마다 광선로를 연결하는 Fiber-to-the-home (FTTH)의 개념과 광CATV가 발전함에 따라 1.3 및 1.55 $\mu\textrm{m}$ 빛을 검출하는 소자와 송신하는 소자가 필요하게 된다. 본 논문에서는 이러한 다중파장을 검출할 수 있는 집적소자를 제작 및 측정하였다. 본 논문에서 사용된 epitaxial layer의 구조는 N-InP 기판 위에 1 $\mu\textrm{m}$의 n-InP buffer층, 5층의InGaAs/InGaAsP 다중양자우물과 0.2 $\mu\textrm{m}$ InGaAsP separate confinement heterostructure (SCH) 층, 0.5$\mu\textrm{m}$ InP clad층과 0.1 $\mu\textrm{m}$ InGaAs cap 층으로 구성되어있다. 모든 epi 층은 InP 기판에 격자 정합이 되어있다. 다중양자우물구조는 84 $\AA$의 InGaAs 우물층과 100 $\AA$의 InGaAsP 장벽층으로 구성되며, 상온에서 0.787 eV (1.575 $\mu\textrm{m}$)의 bandgap energy를 갖도록 설계하였다. (중략)

• 디자인학연구
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• 제14권2호
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• pp.57-66
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• 2001

본 연구는 여러 학문의 지식체계가 통합되어진 조명이라는 특성을, 교육적 관점에서 기술적 내용에 중점을 두고 그 활용방법을 생각해 보았다. 먼저 시지각의 프로세스로 시작하여 빛과 사람의 생리학적, 물리학적 상관성을 살펴보았다. 다음으로 조명 기구라는 개념을 분석, 이해하기 위하여 조명기구의 성분적 속성을 기술하여 그 정체성의 범주를 규정하였으며 이를 통해 디자인 과정 중에 고려해야 할 제반 요소들을 검토 할 수 있는 토대를 마련하였다. 마지막으로 위에서 열거한 내용을 디자인 수업이라는 교육적 형식 속에 프로그램화 시켜봄으로써 본 연구의 목적인 조명기구디자인의 교육체계를 구체적으로 검증해 보았다. 이러한 일련의 과정을 통해 얻게된 결론은 첫째, 조형 일변도의 실기교육 과정을 뛰어 넘어 조명 이론과 실기가 조화를 이룬, 즉 조명에 대해 전체적으로 균형 있는 수업이 진행되었으면 한다. 둘째, 조명에 대한 인식의 확장으로 인공 환경물과의 관계 및 과학적인 데이터에 의한 빛의 구체적인 검증을 도모하는 대상간의 인터페이스를 고려한 실험적인 교육이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.765-770
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• 2008

지석영이 1891년 저술한 "신학신설"은 우리나라 최초의 본격적인 개인위생서로 주거위생에 관해 내용도 담고 있다. 주거관련 내용은 '광(빛),' '공기,' '듸기(地氣)' 항에서 등장하는데, 주거의 일조 및 채광, 통풍 및 환기, 주거지의 건조하고 신선한 공기와 토질 등이다. 근대적 위생론이 형성되기 시작한 1891년이라는 매우 이른 시기에 저술되었기 때문에 전통적인 '양생' 개념에 의지하여 서술되었지만, 빛, 공기, 물, 열 등 주거위생에 중요한 환경조건을 처음으로 제시하고 건조, 청결, 토질 등 주거지의 위생조건을 자세히 다루었다. 이 책은 1890년대 중반 이후 민간신문, 잡지, 학회지, 교과용도서 등에서 본격적으로 전개된 근대적 주거담론의 기본적인 인식구조와 서술방식을 선취했으며, 근대적 주거의 필수조건으로 위생조건을 구체적으로 서술하여 일반인들을 계몽하고자 했다는 점에서 중요하다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2014년도 춘계학술발표대회
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• pp.840-843
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• 2014

사실적 피부 렌더링은 피부 표면에서 일어나는 확산반사(Diffusion) 및 경면반사(Specular) 뿐 만 아니라 피부층 내에서 산란되어 나오는 산란광과 얇은 피부층을 통과하는 투과광 등을 고려하여 렌더링 되어야 한다. 이를 물리적인 개념들을 사용하여 실시간으로 계산하여 표현하는 것은 많은 계산량과 시간을 필요로 하므로 확산 반사 및 경면 반사 등을 미리 계산하여 텍스쳐로 저장하고 재사용하는 사전정의 BRDF 방법으로 근사화하여 표현할 수 있다. 하지만 사전정의 BRDF를 통해 생성된 피부 투과광색상 텍스쳐 맵은 그 색상이 고정되어있어 조명의 색상이 바뀌어도 피부를 투과하는 빛의 색상이 변하지 않아 부자연스러움을 보인다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 물체와 조명간의 거리를 이용하여 빛의 감쇠비율을 구하고 조명의 색상 값과 감쇠비율을 이용하여 피부 투과광 색상 텍스쳐 맵의 RGB채널 수정을 통해 피부 렌더링에서의 자연스러운 투과광 표현이 가능함을 보였다.

• 접착 및 계면
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• 제22권2호
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• pp.69-77
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• 2021

세계적으로 지속가능한 세상을 만들기 위한 노력이 제조업에서 많이 이루어지고 있다. 이를 위해서는 사용 후 제품을 쉽고 간단하게 해체할 수 있는 설계 개념 중요하다. 접합된 제품 해체 시부품에 대한 피해가 없도록 접합부위가 분해되어 재활용이나 수리를 가능하게 하는 신기술이 최근 개발되고 있다. 본 총설에서는 조절가능한 접합-해체용 소재 기술, 특히 빛으로 해체하는 접착소재기술 동향을 정리하였다. 또한 반도체, 디스플레이 산업에 현재 활용되고 있는 빛 이용 임시 접합-해체용 필름에 대해 기술하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.194-195
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• 2012

박막 실리콘 태양전지에 입사한 빛 중 흡수층인 진성 비정질 실리콘층(i-a-Si)에 흡수된 빛은 출력으로 변환되나, 기타의 층에서 흡수된 빛은 손실 성분이 된다. 이 중 흡수 손실이 큰 층은 도핑 층(p-a-SiC 및 n-a-Si)들인데, 이 들의 흡수 손실을 측정된 광학함수를 이용해 계산해 보면 Fig. 1과 같이 나타난다. p-a-SiC은 광 입사부에 위치하여 단파장 영역의 흡수 손실을 일으키고, n-a-Si 은 태양전지의 후면에 위치하여 장파장 영역의 흡수손실을 일으킨다. 이러한 도핑층에서의 흡수 손실을 제거 또는 개선하기 위해 도핑층의 재료를 기존 재료보다 광학적 밴드갭이 큰 재료로 대체하여 개선하는 방안에 대해 논하고자 한다. 금속 산화물의 밴드갭은 실리콘 화합물에 비하여 대체로 큰 값을 가지기 때문에 이를 기존의 실리콘 화합물 대신으로 사용한다면 광학적 흡수 손실을 효과적으로 줄일 수 있다. 단, 이때 태양전지의 광 전압을 결정하는 인자가 p층과 n층 사이의 일함수 차이에 해당하므로, p층의 대체층으로 사용 가능한 금속 산화물은 일함수가 큰(＞5 eV) 재료 중에서 선택하는 것이 적합하며, n층의 대체층으로 사용 가능한 금속 산화물은 일함수가 작은(＜ 4.2 eV) 재료 중에서 선택하는 것이 적합하다. Table 1에서 p층과 n층 대체용 금속산화물의 후보들을 정리하였다. 먼저 도핑층에서의 광 흡수가 광손실이 될 수 밖에 없는 물리적 근거에 대해서 논하고, 그 실험적인 증명을 제시한다. 이러한 개념을 바탕으로 도핑층의 내부 전기장의 방향을 제어하여 전자-정공쌍을 분리 수집하는 방법을 실험적으로 구현하였다. 이어서 금속 산화물을 부분적으로 대체하여 흡수 손실을 개선하는 방안을 제시한다. WOx, NiOx, N doped ZnO 등을 적용하여 그 효과를 비교 검토하였다. 끝으로 금속산화믈 대체 또는 쇼트키 접합을 적용하여 도핑층의 광 흡수를 줄이고 효율을 향상하는 방안을 제시한다. 그 사례로서 WOx, MoOx, LiF/Al의 적용결과를 살펴보고 추가 개선방안에 대해 토의할 것이다. 결론적으로 광학적 밴드갭이 큰 재료를 도핑층 대신 사용하여 흡수 손실을 줄이는 것이 가능하다는 것을 알 수 있고, 이 때 일함수 조건이 만족이 되면 광 전압의 손실도 최소화할 수 있다는 점을 확인할 수 있었다. 현재까지 연구의 한계와 문제점을 정리하고, 추가 연구에 의한 개선 가능성 및 실용화 개발과의 연관관계 등을 제시할 것이다.