• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제27권1호
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• pp.19-38
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• 2024

본 연구는 로봇을 활용한 수학 융합 인공지능교육 프로그램을 개발하고 적용하여 인공지능 및 수학적 개념에 대한 학생의 이해 특성을 분석하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 초등 인공지능교육 내용 기준을 분석하여 인공지능의 개념 요소를 추출하고, 이를 효과적으로 융합할 수 있는 수학과 성취기준을 파악하였다. 특히 로봇의 움직임을 활용하기에 적합한 각도 단원과 사각형 단원을 선택하여 그 성취기준을 인공지능교육 내용 요소와 융합하기 위해 수업을 재구성함으로써 5회기(총 15차시) 분량의 프로그램을 개발하였다. 이를 초등학교 4학년 1개 학급 22명을 대상으로 5개월에 걸쳐 적용하고 적용시 드러난 학생들의 이해를 인공지능 내용 주제별로 분석한 결과, 로봇을 활용한 수학 융합 인공지능교육 프로그램은 인공지능 원리 및 수학적 개념 이해에 도움이 되는 것으로 나타났다. 또한 로봇의 활용은 실행 과정 및 결과 도출까지 일련의 절차를 시각적으로 확인하도록 함으로써 학생들의 인공지능과 수학적 이해뿐만 아니라 수업 참여도를 제고하는 것으로 확인되었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.1-8
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• 2012

대부분 집적영상 기법에서는 사각형 렌즈 어레이가 사용되고 있으며, 이로 인해 집적된 빛의 분포는 사각격자 형태로 기록된다. 그러나 육각형 렌즈 어레이를 사용하면, 사각형 렌즈 어레이보다 더 높은 밀도의 빛의 분포와 이상적인 원형 렌즈에 가깝게 이미지를 기록 또는 재생 할 수 있다[4]. 육각형 렌즈 어레이 요소영상을 병렬 처리 기법을 사용하여 생성하기 위해서는 요소영상을 구성하는 각 화소에 대하여 그 화소가 속할 육각형 렌즈를 결정해야하고, 이 과정은 화면에 출력되는 모든 화소에 대하여 진행 되며 많은 계산량이 요구된다. 본 논문에서는 3D 볼륨 데이터를 사용하여 육각형 렌즈 어레이에 대한 요소영상을 생성하기 위해 OpenCL를 사용한 병렬 처리 기법을 제안한다. 제안 된 방법을 위한 실험에는 Male [$128{\times}256{\times}256$화소] 볼륨데이터를 사용하였으며, 실험 결과 $20{\times}20$개의 육각형 렌즈 어레이에 대해 요소영상을 초당 20~60장 생성할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.341-348
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• 1991

본 연구에서는 S$_{4}$ 구분종좌법으로 사각형매질내 복사와 전도가 연계된 열전달문제를 수치해석하여, 유한요소법 및 적분함수를 사용하여 구한 해와 정확도를 비교하였으며 산란매질에 대하여도 계산을 수행하여 그결과를 예측하였다.복사열전 달이 전도열전달에 어떠한 영향을 주는가를 좀더 명확히 알아보기 위하여 열선(heatl- ine)을 정의하여 이의 분포도 도시하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (2)
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• pp.370-372
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• 2001

본 논문에서는 컬러 정지 영상을 대상으로 상반신 인물 영상이 입력되었을 때, 얼굴 영역을 추출하고 검증하는 방법을 제안한다. 본 논문의 얼굴 추출과정은 1단계로 영상 내 피부색 영역을 추출한 다음, 후보 영역들에 대한 공간적 제한조건을 이용하여 1차 얼굴 후보 영역을 결정한다. 2단계에서는 얼굴 구성 요소 중 가장 두드러진 특징으로서 눈 영역을 탐색하고, 눈 영역을 기준으로 한국인의 얼굴에 대한 구조적 통계값을 적용한다. 이로서 얼굴 포함 최소 사각형 후보 영역을 결정한다. 마지막 3단계에서는 영상 내 색상 정보와 공간 정보 그리고 구조적 통계치로부터 결정된 얼굴 후보 영역에 대하여 얼굴 영역의 텍스춰(texture)를 Wavelet Packet Analysis를 이용해 조사함으로써 얼굴 영역을 확정하게 된다. 일반적으로 2단계에서 대부분의 얼굴 영역이 결정되지만 3단계에서 얼굴 내 텍스춰 정보를 활용하면 보다 적절한 얼굴 포함 사각형의 범위를 결정할 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.95-104
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• 2003

본 논문은 사각형 연료 탱크 내 비점성, 비압축성, 비회전 유동에 대한 슬로싱 주파수 응답의 유한요소 해석을 다룬다. 지배방정식으로 포텐셜 이론을 기반으로 한 라플라스 방정식을 적용한다. 슬로싱 운동이 작다고 가정하여 선형화된 자유표면 조건을 적용하였고, 변수분리기법을 이용하여 이론해를 구하였다. 점성 감쇠에 따른- 에너지 소산의 영향을 구현하기 위해 가상치 점성 계수를 도입하였으며, 이고 인해 공진 주파수에서 응답의 발산을 방지할 수 있나. 슬로싱 응답의 최대 진폭을 예측하기 위해 9절점 요소를 사용한 유한요소법을 이용하여 해석하였다. 슬로싱 높이, 유체 내부 동수압 및 내부 유체력의 수치 결과는 이론해와 잘 일치하였다. 유한요소 시험 프로그램을 검증한 후, 유체높이에 따른 슬로싱 주파수 응답 특성을 분석하였다.

• 전산구조공학
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• 제3권2호
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• pp.77-88
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• 1990

환경조건 및 내부의 유공부 크기와 위치가 변화함에 따라 평판의 두개의 고유치(고유 진동수와 탄성 임계하중)는 어떻게 변화하며, 이들 고유치 상호간의 관계는 어떻게 되는지 검토 하기로 한다. 이상과 같은 검토 목적에는 수치 해석법이 적당한데 본 논문에서는 그 중의 하나인 유한 요소법을 채택하기로 한다. 유한 요소법에서 이용할 요소는 각 절점에서 자유도가 3, 따라서 요소 전체의 자유도가 12인 사각형 요소이다.

• 한국CDE학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.270-277
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• 2003

In two dimensional mechanical design analysis, quadrilateral element mesh is preferred because it provides more accurate result than triangular element mesh. However, automation of quadrilateral element mesh generation is much more complex because of its geometrical complexities. In this study, an automatic quadrilateral element mesh generation algorithm based on the boundary normal offsetting method and the boundary decomposition method is developed. In so doing, nodes are automatically placed using the boundary normal offsetting method and the decomposition method is applied to decompose the designed domain into a set of convex subdomains. The generated elements are improved by relocation of the existing nodes based on the four criteria - uniformity, aspect ratio, skewness and taper degree. The developed algorithm requires minimal user inputs such as boundary data and the distance between nodes.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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• pp.63-66
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• 2009

본 논문에서는 트림영역이 있는 NURBS 평면을 등기하 해석할 수 있는 방법을 제시한다. 기존 등기하 해석법으로 트림 NURBS 곡면을 해석하기 위해서는 해석 도메인이 여러 개의 사각형 패치로 분할되어있어야 한다. 그러나 본 연구에서 제안한 방법은 CAD에서 제공하는 트림곡선의 정보를 해석에 직접 사용할 수 있기 때문에 CAD 모델을 별도로 재구성해야하는 번거로움이 없다. NURBS 곡선 투영법을 이용하여 트림되는 요소를 찾고, 트림된 요소는 쿼드트리 분할법과 NEFEM에서 사용된 적분방법을 동시에 고려하면 어떤 경우의 트림 요소라도 적분이 가능하다. 다양한 수치 예제를 통하여 제안한 해석 방법을 검증하고, 기존의 등기하해석법으로 해석하기 어려운 다수의 트림영역이 존재하는 NURBS 평면을 해석하여 본 방법의 유용성을 검토한다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2017년)
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• pp.333-339
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• 2017

최근에는 항공기의 임무 형태나 주위 환경에 따라 변할 수 있는 passive morphing airfoil에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 하지만 복잡한 모델링, 실험 과정 및 긴 해석 시간 때문에 아직 여러 chiral 구조를 체계적으로 비교하지 못 하고 있다. 본 논문에서는 이러한 chiral meso structure 중 하나인 Anti-Tetra Chiral 구조를 Hooke's law에 기반을 두어 등가 물성치를 구해보고, 사각형 모양의 연속체 요소로 등가 모델링을 하였다. 그 후, airfoil 내부에 연속체 요소를 직접 적용하여 실제 모델링한 경우와 비교해 본 결과 경향성 파악에 충분한 오차 범위를 얻을 수 있었다. 이를 통해 여러종류의 Chiral meso structure과 기하학적 변수를 적용한 에어포일을 효율적으로 해석할 수 있음을 제시할 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.423-427
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• 2007

현재까지 하천의 흐름, 유사이동, 수질해석을 위해서는 외국에서 개발된 소프트웨어를 주로 사용해 오고 있었다. 학술 분야에서는 국내의 모형들이 연구되어졌지만 그에 따른 GUI나 가시화 시스템에 대한 실용화는 거의 이루어지지 못하였다. 본 연구에서는 범용 2차원 하천 흐름, 수질, 유사이동 해석을 위한 GUI 및 가시화 시스템(이하 RAMS, River Analysis and Modeling System)을 개발하여, 하상변동 및 오염물 이송확산에 미치는 수리학적 영향을 규명할 수 있도록 하였다. RAMS는 크게 mesh generator, 해석 모형의 입력 GUI 모듈, 입출력 파일 생성 모듈, 그리고 모의 결과의 가시화 시스템 등으로 이루어져 있다. Mesh generator는 지형자료(이미지 또는 DXF 파일)를 백그라운드 이미지로 가져올 수 있으며, 삼각형 노드와 사각형 노드를 지원한다. 또한 thin triangle들을 제거하는 기능, 선택된 요소(elements)를 제거하는 기능, triangle들을 서로 병합하여 사각형 요소를 만드는 기능, mesh의 renumbering 기능 등을 구현하였다. 특히 사용자가 잘못 생성한 요소들을 바로 이전 상태로 환원하는 undo/redo 기능을 구현하여 능률적인 mesh 생성이 가능하다. 해석 모형의 입력 GUI 모듈에는 각 해석 모형(흐름, 수질, 유사이동)에 특화된 GUI를 설계하여 사용자는 보다 친숙한 환경에서 편리하게 자료를 입력할 수 있다. 입출력 파일 생성 모듈에서는 사용자가 GUI를 통해 입력한 자료를 파일로 변환하여 즉각적으로 모의를 수행하며, 그 출력 파일을 읽어 모의 결과를 자동적으로 가시화한다. 모의 결과의 가시화 시스템에서는 수많은 모의 결과를 체계화하여 등고선 및 화살표 등으로 표현하며, time step 별 결과를 바로 확인할 수 있다. 또한 애니메이션 기능을 구현하여 사용자가 원하는 구간의 time step에서의 모의 결과를 연속적으로 볼 수 있으며, 이 애니메이션을 AVI 파일로 변환하여 다른 동영상 프로그램에서도 재생할 수 있다. 본 연구에서 개발한 RAMS를 이용하여 하천 설계 시 그 공학적 근거를 제시하고, 국내 실정에 맞는 국산 소프트웨어를 제공함으로써 하천의 흐름, 수질, 유사이동 해석에 의한 하천의 수리학적 거동을 보다 편리하고 정확하게 모의할 수 있을 것으로 기대된다.