• 제목/요약/키워드: 수치적 접근

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트라이포드 하부구조물의 기저모델개선 및 결함추정 기법 (Baseline Model Updating and Damage Estimation Techniques for Tripod Substructure)

  • 이종원
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.218-226
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    • 2020
  • 해상풍력터빈 하부구조물은 중요한 기능의 수행, 접근성의 제약 등으로 인하여 건전성 모니터링을 통한 효과적 유지관리가 필요하다. 본 연구에서는 해상풍력터빈 트라이포드 하부구조물의 건전성 모니터링을 위한 기저모델개선 및 결함추정 기법을 실험적으로 연구한다. 우선 하부구조물 건전성 모니터링을 위한 절차를 제안한 후 이 과정을 트라이포드 하부구조물 축소모형에 대하여 적용한다. 즉, 축소모형에 대한 초기 기저모델을 수치적으로 수립한 후 모드특성을 추정하고, 건전상태 진동실험 결과로부터 구한 고유주파수와 모드형상을 기준으로 기저모델을 개선하는데, 이때 구조물의 경계조건을 고려하고 신경망기법을 이용한다. 이후, 개선된 기저모델을 이용하여 신경망의 훈련패턴을 생성하고, 손상상태 진동실험 결과로부터 구한 모드특성을 훈련된 신경망에 입력함으로써 결함을 추정한다. 유효고정부 모델을 이용하여, 건전상태에서 측정된 모드특성에 맞추어 합리적으로 기저모델을 수립할 수 있었다. 또한, 축소모형에 대한 손상실험을 수행하였는데, 4가지 손상경우에 대하여 손상을 추정한 결과, 합리적으로 손상위치를 추정할 수 있었으며, 실제 손상정도가 심해질수록 손상정도 추정치도 증가하였다. 그러나 손상정도가 상대적으로 미소한 경우, 해당 손상위치가 판정은 되지만 다른 위치와 비교하여 확실한 손상위치의 식별이 어려웠다. 향후, 이러한 미소손상 추정 및 손상정도 추정치의 강성감소에 대한 정량화 등에 대한 후속연구가 수반된다면, 해상풍력터빈 트라이포드 하부구조물의 건전성 모니터링에 제안 기법을 효과적으로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

철근콘크리트 보의 전단저항 성분 분해 (Decomposition of Shear Resistance Components in Reinforced Concrete Beams)

  • 이창신;신근옥;김우
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.819-825
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    • 2006
  • 본 연구의 목적은 휨과 전단에 지배받는 철근콘크리트 보에서 아치작용에 의한 전단기여성분을 평가하기 위한 새로운 해석 모델의 적용성을 검증하기 위한 것이다. 새로운 모델은 전단력은 휨모멘트의 변화율이라는 관계식을 기초로, 분산트러스 이상화 기법을 이용하여 횡단면에서 베르누이(Bernoulli) 휨 평면으로부터 전단변형적합조건을 새롭게 유도하였으며, MCFT와 분산트러스 이상화를 통해 전단흐름에 의한 복부전단요소의 전단곡률을 일치시키는 전단변형적합조건을 수립하였다. 전단변형적합조건을 이용하면, 보 전단거동은 타이드아치작용과 보작용의 두 성분으로 수치적 분해 될 수 있다. 이러한 분리 접근법의 유효성은 기존 문헌에 수록된 활용 가능한 실험 자료를 통해 검증하였다. 수행 결과 실제 측정 전단강도와 비교하였을 때 복부가 분담하는 전단강도는 훨씬 일정하며, 역학적 복부철근비와 훌륭한 선형 상관관계에 있는 것으로 나타났다. 새로운 해석 모델은 철근콘크리트 부재의 전단 거동에 영향을 미치는 각 변수나 메커니즘을 합리적으로 설명할 수 있는 모델이라고 할 수 있겠다.

무인항공기를 이용한 노천광산 개발지 조사에 관한 연구 (A Study on the Development Site of an Open-pit Mine Using Unmanned Aerial Vehicle)

  • 김성보;김두표;백기석
    • 융합정보논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.136-142
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    • 2021
  • 산림 개발은 대규모의 지형변화와 환경 훼손이 나타나기 때문에 이는 지속적인 관리가 필요하다. 또한 토공량 산출과정에서 사람이 직접 현황측량을 수행하게 되면 사고 발생의 위험이 있다. 이에 본 연구에서는 사람이 직접 접근하지 않아도 공간정보를 취득할 수 있는 드론 사진측량을 산림개발지역에 적용하여 정확도 및 토공량, 산지복구 계획 여부를 분석하여 적용 가능성을 판단하고자 하였다. 드론 사진측량으로 정사영상 및 DSM(Digital Surface Model)을 제작하여 검사점 정확도를 분석한 결과 RMSE(Root Mean Square Error)가 평면에서 0.120 m, 표고에서 0.150 m로 나타나 1:1,000 수치지도 묘사 허용오차 범위를 만족하였다. 또한, 토공량 비교결과 드론 사진측량이 기존의 측량방법보다 13.0% 더 많은 토공량을 산출하였는데 이는 드론 사진측량이 더 세밀한 지형을 나타내기 때문으로 분석되어 검증자료로 활용 가능성이 있다고 판단되었다. 공간정보를 이용한 산지복구 수행여부 판단 결과 낙석 방지망 및 식생의 존재 여부를 판단할 수 있어 활용 가능성이 있는 것으로 확인되었다. 향후 주기적으로 영상을 취득하여 지형변화에 대한 모니터링이 이루어진다면 산림 개발에 드론 사진측량의 활용성이 증대될 것으로 보인다.

부산 신항만에서 수로 및 박지 준설에 따른 항만정온도의 변화 분석 (Analysis of Harbor Responses due to the Dredging Work at Waterway and Mooring Basin in Busan New Port)

  • 이중우;이학승;이훈;양상용
    • 한국항해항만학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.97-104
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    • 2006
  • 최근 부산 신항만의 1단계 개발이 북 컨테이너 터미널쪽으로 가시적으로 나타나고, 12,000TEU 대형 컨테이너선을 서비스할 수 있도록 접근 수로 및 박지의 수심을 기존 15m 에서 18m로 준설작업을 통해 증심시킴과 아울러, 신항만의 웅동만 내 일부 수역을 매립하는 것으로 항만배후지 부분의 매립계획에 대한 수정이 논의되고 있다. 더구나 2003년 태풍 매미의 내습 이후 이곳 해역에서 항만구조물 설계의 기준이 되는 입사 파랑의 변화로 인해 각 부두에서의 극한파랑조건 및 항만 내 정온도에도 다소의 변화가 발생할 것으로 예상되어 각 부두에서의 정온도 분석이 뒤따라야 한다. 따라서 본 연구에서는 이들 변화에 대한 수치모델을 구성하고 실험을 수행한 후 현장 계측 자료와 함께 실험결과를 비교하였으며, 아울러 유동장에 대해서도 검토하였다. 결과, 전반적으로 항만의 반응이 증가되는 편이나 우려할 수준에 이르지는 않았지만 일부 구간에서는 태풍내습 시 대비하여야 하는 경우도 발생하였다.

웹 이용자를 위한 통계 메타데이터: 통계정보 제공사이트의 메타데이터 제공 수준 평가 사례 연구 (Statistical Metadata for Users: A Case Study on the Level of Metadata Provision on Statistical Agency Websites)

  • 오정선
    • 정보관리학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.161-179
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    • 2007
  • 디지털 도서관을 통해 제공되는 정보 자원의 형태와 종류가 다양화됨에 따라 자료의 유형별로 적정 수준의 메타데이터를 정의하고 제공하는 것이 또 다른 과제로 대두되고 있다. 일반 텍스트 자료와 달리 수치로 표현된 데이터에 대한 해석을 필요로 하는 통계 자료의 특성상, 통계 도메인에서 메타데이터는 통계 자료의 검색뿐 아니라 검색된 자료의 정확한 이해와 활용을 위한 필수적인 도구로 인식되고 있다. 하지만 기존의 통계 메타데이터 연구는 통계 작성 기관이나 분석 기관의 전문적인 요구에 중점을 두고 있어, 인터넷을 통해 통계 자료에 접근하는 일반 이용자들의 관점에서의 논의는 상대적으로 부족한 실정이다. 일반 이용자를 위한 통계 메타데이터에 대한 논의의 단초로서, 본 연구는 미국의 연방 통계 기관인 the Bureau of Labor Statistics (BLS, http://www.bls.gov/) 및 the Energy Information Administration (EIA, http://eia.doe.gov/)의 웹사이트에 대한 내용 분석을 통해, 현재 인터넷을 통해 통계 자료에 접근하는 이용자들에게 제공되고 있는 메타데이터의 현황을 평가하였다. 본 사례 연구의 결과는 이들 웹사이트를 통해 제공되는 방대한 양의 자료에도 불구하고 메타데이터의 제공 수준은 국제 기구에 의해 정의된 최소 수준에 미치지 못함을 나타내고 있어, 이용자 중심의 메타데이터 설계의 필요성을 재확인 하고 있다.

GIS 기법을 이용한 최적입지 선정 연구 - 서울-동두천간의 최적방어지역 선정 - (A Study on the Selection of Optimum Location Using GIS Technique: The Case of Optimum Defense Area between Seoul and Dongducheon)

  • 김두일;이형호;한욱
    • 대한지리학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.137-147
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    • 1993
  • 본 연구의 목적은 GIS 기법을 이용하여 지형을 분석함으로써 서울-동두천 간의 추가령곡에서 최적 방어지역을 선정하는 것이다. 연구내용은 지형요소에 의한 보병부대의 최적방어지역 선정, 접근로를 중심으로 한 최적방어지역 선정, 그리고 양자간 차이점의 비교${\cdot}$분석이다. 연구과정은 최적 방어지역의 선정을 위한 고려요소의 검토, GIS를 이용하여 지역을 선정하는 과정 그리고 선정된 최적지역을 분석하는 과정의 세가지로 구성된다. 지형요소를 고려한 보병부대의 최적 방어지역은 도봉산, 수락한, 와방산, 국사봉 등과 같은 험준한 산악지역이며, 접근로를 고려한 최적 방어지역은 국사봉-축석령-불국산을 연결하는 동-서의 지역으로서 공간적 패턴이 특징적으로 나타난다.

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부산 신항만에서 수로 및 박지 준설에 따른 항만정온도의 변화 분석 (Analysis of Harbor Responses due to the Dredging Work at Waterway and Mooring Basin in Busan New Port)

  • 이중우;이학승;이훈;양상용
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.117-124
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    • 2005
  • 최근 부산 신항만의 1단계 개발이 북 컨테이너 터미널쪽으로 가시적으로 나타나고, 12,000TEU 대형 컨테이너선을 서비스할 수 있도록 접근 수로 및 박지의 수심을 기존 15m 에서 18m로 준설작업을 통해 증심시킴과 아울러, 신항만의 웅동만 내 일부 수역을 매립하는 것으로 항만배후지 부분의 매립계획에 대한 수정이 논의되고 있다. 더구나 2003년 태풍 매미의 내습 이후 이곳 해역에서 항만구조물 설계의 기준이 되는 입사 파랑의 변화로 인해 각 부두에서의 극한파랑조건 및 항만 내 정온도에도 다소의 변화가 발생할 것으로 예상되어 각 부두에서의 정온도 분석이 뒤따라야 한다. 따라서 본 연구에서는 이들 변화에 대한 수치모델을 구성하고 실험을 수행한 후 현장 계측 자료와 함께 실험결과를 비교 하였으며, 아울러 유동장에 대해서도 검토하였다. 결과, 전반적으로 항만의 반응이 증가되는 편이나 우려할 수준에 이르지는 않았지만 일부 구간에서는 태풍내습 시 대비하여야 하는 경우도 발생하였다.

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위성 및 광역지표모형 기반 자료와 SWAT 모형을 이용한 미계측 두만강 유역의 장기 수문영향 평가 (Assessment of the long-term hydrologic impacts on the ungaged Tumen River basin by using satellite and global LSM based on data and SWAT model)

  • 조영현;안윤호;박상영;박진혁
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.94-94
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    • 2020
  • 최근 정부의 신북방정책 추진에 따라 수자원분야에서는 동북아지역 국제 공유하천을 중심의 물 정보 및 연구협력 기회 확보와 지정학적 특성을 고려한 지역 현안해결 중심의 연구가 재조명 되고 있다. 두만강은 이러한 동북아의 중심에 위치하고 있으며, 중국, 북한, 러이사의 국경을 따라 흐르며 지역 수자원의 대부분을 공급하는 국제하천이다. 또한, 지난 2018년 5월에는 하구유역이 람사르(Ramsar) 습지로 승인됨에 따라 철새 등을 포함한 생태가치의 중요성도 크게 증가하였다. 하지만 이 지역은 유역의 지정학적 민감성과 접근이 제한된 관측 정보들로 인해 그 수자원·환경 효용성을 정확하게 파악할 수 없을 뿐만 아니라, 최근 기후변화에 따른 영향으로 홍수, 가뭄 등의 수재해와 수질오염 등의 문제가 발생하고 있어 가용한 기술기반의 직·간접적 접근을 통한 장기수문 및 환경변화 등에 대한 분석과 관리방안 수립 등의 연구가 필요하다. 본 연구에서는 이러한 미계측 두만강 유역을 대상으로 우선, 가용한 위성자료 및 광역지표모형(MERRA-2) 기반 NASA POWER(Prediction of Worldwide Energy Resource) 수문기상 자료와 SWAT(Soil and Water Assessment Tool) 모형을 활용하여 장기 수문영향을 평가하고자 한다. SWAT 모형은 전 지구적으로 활용 가능한 격자 해상도 약 30m의 위성기반 수치표고모형(DEM), 광역 토양도, 지역 토지이용도 자료를 활용하여 두만강 유역을 전체 19개 소유역 및 18개 하도, 138개 HRUs의 수문분석 단위로 구축하였으며, 모의는 미국 NOAA NCDC(National Climate Data Center) 및 중국 CMDC(China Meteorological Data Service Center)의 주요 관측지점에서 선별한 총 13개소의 위치에 대해 재분석된 기후/기상자료들(NASA POWER 강수, 기온, 풍속, 상대습도 및 일사량)을 적용, 1990년에서 2019년까지의 30개년도 연속자료를 구축활용 하였다. 한편, 모형의 검·보정은 앞서 언급한 관측 자료의 부재로 과거 문헌 등을 통해 파악할 수 있는 연 단위 수자원 총량 등을 활용해 진행코자한다. 아울러, 향후는 최근 활용 가능한 장기 위성관측 강수량을 적용, 재분석 자료 결과와의 비교를 통해 상호 분석 오류를 줄여나갈 수 있을 것으로도 판단된다.

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남한에서 낙뢰발생시 근접 고층기상관측 자료를 이용한 안정도 지수 분석 (Analysis of Stability Indexes for Lightning by Using Upper Air Observation Data over South Korea)

  • 엄효식;서명석
    • 대기
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    • 제20권4호
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    • pp.467-482
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    • 2010
  • 수치모델 및 자료동화 기법이 급격히 발달하고 여러 가지 물리 역학적 과정이 개선되며, 이를 운영하는 컴퓨팅 시스템이 발달함에 따라 수치예보 기술 및 성능이 개선되었지만, 낙뢰와 같이 주로 중규모 시스템에 동반되어 발생하거나, 수십 km 이내의 국지적인 악기상에 동반된 경우 아직까지는 수치모델의 예측성은 매우 낮다고 할 수 있다. 이렇게 낮은 낙뢰 탐지 및 예측성을 개선하기 위하여 지상 및 고층, 원격 탐사된 자료를 종합적으로 활용하여 낙뢰 탐지 및 예보에 접근할 필요성이 있다. 또한 한반도의 대기상태가 점차 하층에서의 온난화와 습윤화로 인하여 불안정화되고 있는 상태에서 최근 데이터를 이용하여 새로운 지침을 모색할 필요가 있다. 본 연구에서는 남한 지역에서 발생하는 낙뢰현상의 탐지 가능성 및 예측성을 높이기 위하여 기상청 신낙뢰관측 시스템에서 관측된 낙뢰 자료와 우리나라 5개 고층 관측소 (오산, 광주, 포항, 제주, 백령도)에서 관측된 고층기상관측자료를 분석하여 낙뢰 발생시 안정도 지수와 환경변수의 객관적인 특성을 제시하고자 하였다. 본 연구에서 분석한 안정도 지수 및 대기환경변수는 CAPE, SSI, LI, KI, LCLT, MLMR, TPW 그리고 바람시어 등이다. 낙뢰와 고층기상관측 자료사이의 대응(match-up) 자료 선정기준으로는 레윈존데의 실제적인 비양 및 관측시간을 기준으로 -2hr~+1 hr 사이 그리고 고층기상관측소를 기준으로 100 km 이내에 낙뢰가 발생한 경우로 하였다. 장소 및 시간에 따라 정도의 차이는 있으나 낙뢰가 발생했을 때의 대류권 하층의 기온과 혼합비는 평시에 비해 약 1 K, $1{\sim}2gkg^{-1}$ 높게 나타나고 있다. 또한 각 안정도 지수와 환경변수를 낙뢰 발생시와 비발생시로 구분하여 지수들의 분포를 분석한 결과 변수에 따라 분리수준이 높은 경우도 있지만 대부분 많은 중첩이 나타나고 있어 특정 안정도 지수만을 이용하여 낙뢰탐지가 쉽지 않음을 확인하였다. 낙뢰 발생시와 비발생시에 값들의 분리가 상대적으로 높은 지수들를 이용하여 낙뢰탐지에 최적인 임계값을 산출하였다. 낙뢰와 같이 현상의 유무로 구분되는 이진변수의 탐지수준 분석에는 주로 분할표가 이용된다. 여기서 안정도 지수별 낙뢰탐지 최적의 임계값은 분할표로부터 도출되는 POD, FAR, ACC, CSI, HSS 등 다양한 평가측도 중에서 낙뢰와 같이 발생빈도가 적은 현상의 분석에 적합한 HSS를 최대로 하는 값으로 도출하였다. Table 6에서 보는 바와 같이 전지역에서 HSS의 값이 크지 않을 뿐만 아니라 각 안정도 지수 및 환경변수의 개수 및 임계값이 지역에 따라 상이하게 나타나고 있다. 따라서 이들 자료를 현업에서 이용하기 위해서는 보다 많은 사례와 낙뢰-고층기상관측자료 대응(match-up) 자료 선정기준의 정교화 등이 필요하다. 또한 낙뢰, 집중호우와 같은 악기상의 현황과 발달과정에 대해 많은 정보를 제공해 주는 위성, 레이더 등 원격탐사자료와의 종합적인 활용이 필요하다.

문화 간 갈등해소를 위한 탈인습적 기독교교육에 관한 연구 (A Study on Postconventional Christian Education for Intercultural Conflict Resolution)

  • 김진영
    • 기독교교육논총
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    • 제62권
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    • pp.257-283
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    • 2020
  • 세계화로 대변되는 현대사회는 이동성, 혼종성, 그리고 문화적 다양성이라는 지구적 현상을 보인다. 최근 보고된 유엔 통계자료에 의하면 국제이주, 즉 자신이 태어난 본국을 떠나 다른 나라에서 살고 있는 수가 2억 5천 8백만 명이 넘는다. 이 수치는 자신의 문화로부터 다양한 문화적 상황 속으로의 이동량이 늘어나고 있음을 의미한다. 이 과정에서 나타나는 현상인 이질적 문화와의 만남 속에 인간은 다양하고 풍성한 삶의 양식들을 제공받을 수 있을 뿐만 아니라, 문화적 상호작용을 통해 높은 삶의 질을 영유할 수 있는 긍정적인 면이 있지만, 반면 문화적 차이 내지는 간격에 대한 몰이해, 배타 및 배제, 혐오, 자민족 우월주의 등에 의한 갈등이나 심각한 물리적 충돌에 노출되기도 한다. 다양한 문화적 배경들이 중첩됨에 따른 갈등상황을 안고 있는 현대사회는 더 이상 민족주의나 국가주의에 의한 자민족 내지는 자국 중심의 정체성을 고집하며 살아갈 수 없을 뿐만 아니라, 국내인과 이주민 모두가 지구적 시민으로서 연합된 공동체로 더불어 살아가야 하는 과제에 직면하게 되었으며 이러한 현실은 더욱 확대 및 강화될 것이다. 이러한 갈등상황을 전제로 본 연구가 궁극적으로 기여하고자 하는 바는 본 연구를 통해 제시되는 교육모형으로써 기독교인에게 갈등상황을 유연하게 대처할 수 있는 역량을 함양시킬 뿐만 아니라, 주어지는 사회적 역할을 충실하게 수행하도록 돕는데 있다. 이를 위해 한 축으로는 사회과학적 접근을 통한 인간발달 과정에서의 탈인 습성을, 또 다른 한 축으로는 신학적 접근을 통한 샬롬의 공동체성을 상호 간 비판적으로 성찰해보고, 본 연구의 목적을 실천할 수 있도록 하는 교육모형을 위한 실천적 수렴가치를 도출해 볼 것이다. 본 논문의 충실한 이해를 위한 선행적 해설은 다음과 같다. 첫째는 문화적 다양성 및 타자가 전유하고 있는 문화적 내용에 대한 열린 마음과 존중의 태도는 차이와 이질성의 장애를 극복하는 실마리가 된다는 점이다. 둘째는 본 연구는 '지구'라는 제한된 공간 속에 더불어 살아가고 있는 모든 실재들의 공존과 공영을 위한 발의(initiative)라는 점이다. 셋째는 본 연구에서 결론적으로 제안하는 실천적 교육모형을 일관적으로 견인해 가도록 하는 실천적 수렴 가치인 평화는 심리학과 신학의 간학문적 방법을 통해 도출되었다는 점이다. 마지막으로 기독교교육 맥락 속에 제시된 본 연구의 교육모형은 기독교적 교육환경을 우선 염두에 둔다는 점이다. 본 연구는 먼저, 현대사회의 다양한 문화에 의해 발생하는 갈등상황을 국제적으로, 그리고 국내적으로 파악한다. 그런 후, 갈등해소를 위한 상호보완적 시도로서 발달심리학적 차원인 성숙한 성인에게서 발견되는 탈인습성과 탈인습성의 한계인 개인적 차원을 보완하기 위해 성서에서 발견되는 '샬롬'(שלום)이 함의하는 공동체성을 탐구할 것이다. 그리고 결론적으로 본 연구의 목적을 위해 탈인습성과 샬롬의 공동체성을 기반으로 실천적 가치인 평화를 실현해 내는 교육모형을 제안할 것이다.