• 제목/요약/키워드: 수학일지

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일반화된 Hoek-Brown 파괴기준식을 만족하는 최소주응력의 해석적 근사식 (Approximate Analytical Formula for Minimum Principal Stress Satisfying the Generalized Hoek-Brown Failure Criterion)

  • 이연규
    • 터널과지하공간
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    • 제31권6호
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    • pp.480-493
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    • 2021
  • 일반화된 Hoek-Brown(GHB) 파괴기준식은 GSI 값을 이용하여 현장 암반조건이 반영된 강도정수 값을 효과적으로 결정할 수 있기 때문에 암반공학 분야에서 표준 파괴기준식의 하나로 인식되고 있다. 그러나 GHB 파괴기준식의 비선형적 형태는 이 식의 수학적 취급을 어렵게 하고 이 식의 적용 범위를 제약하는 요인이 되고 있다. GHB 파괴기준식의 이러한 단점을 극복하기 위한 노력의 하나로 Taylor 다항함수 근사원리를 적용하여 파괴 최대주응력에 대응하는 최소주응력을 근사적으로 계산할 수 있는 명시적, 해석적 수식을 유도하였다. 근사식으로 구한 최소주응력과 수치해석적으로 계산한 정해를 비교하여 이 연구에서 유도한 최소주응력 근사식의 정확성을 검증하였다. 연구결과의 응용사례를 제시하기 위해 근사 최소주응력 계산식을 활용하여 GHB 암반에 굴착된 원형터널 주변에 예상되는 소성영역의 등가 마찰각과 등가 점착력을 계산하였다. 소성영역의 등가 Mohr-Coulomb 강도정수를 정밀하기 산정하기 위해서는 mi, GSI, 초기지압의 크기를 동시에 고려하는 것이 중요한 것으로 나타났다.

생태경제수치모형에 의한 생물다양성 보존에 관한 연구 (A Study on the Conservation of Biodiversity by the Ecological Economic Numerical Model)

  • 김병남
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.629-637
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    • 2022
  • 생태계의 무분별한 남획과 서식지의 파괴 등으로 생물다양성의 고갈 위험에 처해 있다. 가난한 토착지역에서 농업 생산 증대를 위한 집중적인 비료나 관계 시설 개발로 토양을 황폐하게 한다. 이제 생물다양성 보존은 세계 인류 공존의 중요한 이슈로 대두되고 있다. Post-2020 GBF 선언이후 토착농업지대의 농업 개발에 관한 모든 거버넌스는 생물다양성 보존 대책으로 지지되고 촉진되어야 한다. 생태계 개발과 생물다양성 손실을 줄이고자 하는 절충방안은 공공 거버넌스 정책 수립에 도움을 줄 수 있다. 본 논문에서 생태계 보존에서 상충되는 경제 및 생태 문제를 해결하기 위해 생존 제어 피드백 해석에 사용되는 생존도 커널을 도입하고, 생존도 커널에 의한 생태경제학적 관점에서 생물다양성 보존에 관한 수학적 모형을 통해 살펴보았다. 생태계의 모든 종은 상호의존적이기에 균형이 깨지면 생물다양성이 고갈하게 되고 이는 비가역적 변화로 결국 멸종으로 치닫게 된다. 생물자원의 지속가능한 이용과 조화를 위하여 모든 생물종들을 효율적으로 보호할 수 있는 창의적 거버넌스 등 많은 정책적인 배려를 필요로 한다. 보조금 지급이나 세금 우대 정책은 생물다양성 보존에 직접적인 영향을 끼친다. 생물다양성이 감소하는 상태에서 생물종의 회복은 그 경제적인 가치가 크다고 할 수 있다. 생물다양성은 토착지역 생산자들이 그들의 독특한 전통 지식을 자랑스럽게 여기고 지역 관광에도 긍정적인 영향을 줌으로써 지역 정체성을 제고하고, 인류의 생존과 번영에 크게 기여할 수 있게 된다.

아두이노를 활용한 중력 가속도 측정과 관련된 튜토리얼 및 교육적 활용 방안 (Development of Tutorial for Measuring Gravity Acceleration Using Arduino and Its Educational Application)

  • 김형욱;문성윤
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.69-77
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    • 2022
  • MBL을 통한 물리 실험은 학생들이 실험 결과를 바로 확인하고 쉽게 실험을 수행할 수 있어 예전부터 많은 학교에서 활용해 왔다. 하지만, 장치의 원리를 모르고 실험을 수행하거나, 단순히 도출된 데이터에만 집중하는 것이 MBL 실험의 문제점으로 꾸준히 제기되어 왔다. 이러한 문제점을 보완하기 위해, 아두이노를 활용하여 MBL 실험에서 많이 사용되는 피켓펜스의 방법으로 중력 가속도를 측정하고 실제 중력 가속도 값과의 비교를 통해 오차율을 계산했으며, 본 튜토리얼의 교육적 활용에 대한 논의를 해보았다. 실험 결과, 실험으로 구한 중력 가속도 값과 실제 중력 가속도 값의 오차율은 1% 내외로 비교적 정확한 측정이 가능한 것으로 나타났으며, 실험값의 표본평균이 95% 신뢰구간 안에 포함되는 것으로 나타나 유의미한 실험이라는 결론을 내릴 수 있었다. 또한, MBL이 가진 구조적인 단점을 보완할 수 있는 점, 물리와 수학의 상호작용을 고려할 수 있는 점, STEAM 교육에서 정보 교과와의 융합이 가능한 점 그리고 장비 구비비용이 저렴한 점을 통해 측정실험의 교육적 활용 가능성을 보여주었다. 본 자료를 토대로 아두이노를 활용한 물리 실험이 과학영재 교육에서 더욱 활성화될 수 있도록 기대하는 바이다.

On the Tensor Product of m-Partition Algebras

  • Kennedy, A. Joseph;Jaish, P.
    • Kyungpook Mathematical Journal
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    • 제61권4호
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    • pp.679-710
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    • 2021
  • We study the tensor product algebra Pk(x1) ⊗ Pk(x2) ⊗ ⋯ ⊗ Pk(xm), where Pk(x) is the partition algebra defined by Jones and Martin. We discuss the centralizer of this algebra and corresponding Schur-Weyl dualities and also index the inequivalent irreducible representations of the algebra Pk(x1) ⊗ Pk(x2) ⊗ ⋯ ⊗ Pk(xm) and compute their dimensions in the semisimple case. In addition, we describe the Bratteli diagrams and branching rules. Along with that, we have also constructed the RS correspondence for the tensor product of m-partition algebras which gives the bijection between the set of tensor product of m-partition diagram of Pk(n1) ⊗ Pk(n2) ⊗ ⋯ ⊗ Pk(nm) and the pairs of m-vacillating tableaux of shape [λ] ∈ Γkm, Γkm = {[λ] = (λ1, λ2, …, λm)|λi ∈ Γk, i ∈ {1, 2, …, m}} where Γk = {λi ⊢ t|0 ≤ t ≤ k}. Also, we provide proof of the identity $(n_1n_2{\cdots}n_m)^k={\sum}_{[{\lambda}]{\in}{\Lambda}^k_{{n_1},{n_2},{\ldots},{n_m}}}$ f[λ]mk[λ] where mk[λ] is the multiplicity of the irreducible representation of $S{_{n_1}}{\times}S{_{n_2}}{\times}....{\times}S{_{n_m}}$ module indexed by ${[{\lambda}]{\in}{\Lambda}^k_{{n_1},{n_2},{\ldots},{n_m}}}$, where f[λ] is the degree of the corresponding representation indexed by ${[{\lambda}]{\in}{\Lambda}^k_{{n_1},{n_2},{\ldots},{n_m}}}$ and ${[{\lambda}]{\in}{\Lambda}^k_{{n_1},{n_2},{\ldots},{n_m}}}=\{[{\lambda}]=({\lambda}_1,{\lambda}_2,{\ldots},{\lambda}_m){\mid}{\lambda}_i{\in}{\Lambda}^k_{n_i},i{\in}\{1,2,{\ldots},m\}\}$ where ${\Lambda}^k_{n_i}=\{{\mu}=({\mu}_1,{\mu}_2,{\ldots},{\mu}_t){\vdash}n_i{\mid}n_i-{\mu}_1{\leq}k\}$.

The effect of Virtual Reality sports experience on sports satisfaction, sports immersion, and sports attitude

  • Myung-Soo, Kim;Byung-Nam, Min;Seung-Hwan, Lee;Sung-Hee, Kim;Jae-Hoon, Kim
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제28권1호
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    • pp.129-136
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    • 2023
  • 본 연구에서는 스포츠 가상현실 프로그램의 체육수업 적용을 통해 가상현실(VR) 스포츠 수업의 긍정적인 효과와 VR 스포츠가 평생스포츠 교육의 기반이 되기 위한 기초자를 제공하고자 한다. 이를 위해 부산지역 초등학생 281명을 대상으로 VR 스포츠 경험이 스포츠 만족도, 스포츠 몰입, 스포츠 태도 요인에 미치는 영향을 알아보았다. 결과 VR 스포츠 경험은 스포츠 만족도에 유의한 영향을 미치고 있으며, 스포츠 만족도는 스포츠 몰입, 스포츠 태도에 유의한 영향을 미치고 있으며, 스포츠 몰입은 스포츠 태도에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 스포츠 가상현실의 큰 장점은 기존 체육수업에서 다루기 힘든 종목 및 비인기 종목들에 대한 체육활동이 수월하게 이루어 진다는 것이다. 또한 체육수업과 영어, 수학 등을 연계한 프로그램 활용으로 초등학생들에게 체육이 융복합 과목으로 인식되는 동시에 놀이 또는 게임으로 재미요소와 학습요소를 동시에 얻을 수 있는 통합교과가 될 것이다.

어린이 교육용 모바일 앱 인터랙티브 내러티브 디자인이 학습몰입도 증진, 지속사용의도에 미치는 영향 (Effect of Design for Interactive Narrative App, a Mobile App for Children's Education, on Enhancement of Learning Immersion and Intention to Continue Use)

  • 구오칭;한현석
    • 산업융합연구
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    • 제20권10호
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    • pp.157-167
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    • 2022
  • 본 연구는 어린이 교육용 모바일 앱의 인터랙티브 내러티브 디자인이 학습몰입도 증진과 지속사용의도에 미치는 영향을 살펴봄으로써, 인터랙티브 내러티브 디자인의 교육적 효과성을 검증하여 어린이 교육용 앱에 기초한 인터랙티브 내러티브 디자인 방안을 제시하는 것을 목적으로 한다. 연구방법으로는 문헌연구방법 및 설문조사를 활용하여 진행하였다. 구체적으로 문헌연구방법을 통해 인터랙티브 디자인의 개념, 이해, 디자인 구성요소, 학습몰입도, 지속사용의도에 대한 개념과 선행연구를 살펴보았다. 다음으로 한국과 중국의 초등학생 각 100명씩 총 200명을 대상으로 설문조사를 실시하였으며, 응답이 불성실한 설문지 한국 3부, 중국 5부를 제외하고 최종적으로 한국 97명, 중국 95명의 학습자를 대상으로 인터랙티브 내러티브 디자인, 학습몰입도, 지속사용의도를 파악하고 변수 간의 영향 관계를 분석하였다. 본 연구의 연구결과로는 어린이 교육용 앱 사용자인 초등학생을 대상으로 인터랙티브 내러티브 디자인 요소가 학습몰입도와 지속사용의도에 미치는 영향을 살펴본 결과 인터랙티브 내러티브 디자인이 학습몰입도 향상 및 지속사용의도에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이는 수학/과학 교육 시 이론적 개념이나 해석 등을 쉽게 이해하도록 구성하고 있으며, 단계별로 이야기와 이미지가 이어지기 때문에 지루함을 느끼지 않고 학습할 수 있도록 돕기 때문인 것으로 볼 수 있다. 결론적으로 본 연구에서는 인터랙티브 내러티브 디자인은 학습자가 학습에 몰입하고, 지속해서 이를 이용하도록 만든다는 긍정적인 효과를 가지고 있음을 확인할 수 있었다.

반사 타겟의 관측 오차 특성 분석 - 세종 VLBI IVP 결합 측량 (Characteristics of Measurement Errors due to Reflective Sheet Targets - Surveying for Sejong VLBI IVP Estimation)

  • 홍창기;배태석
    • 한국측량학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.325-332
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    • 2022
  • 우주 측지 기술 사이의 상대적인 위치 관계를 설명하는 벡터를 결정하기 위해서는 VLBI IVP (Very Long Baseline Interferometry Invariant Point)의 위치를 정밀하게 계산하여야 한다. 이를 위해 일반적으로 VLBI 안테나에 반사 타겟을 부착한 후 필라들로부터 경사 거리, 수평각, 수직각을 관측한다. 그 다음 단계에서는 관측값과 미지수를 연결하는 수학 모델을 이용하여 조정 계산을 수행하게 된다. 따라서 계산된 미지수는 관측값의 정밀도에 영향을 받게 된다. 이때 특히 문제가 되는 것은 반사 타켓이 일반적인 측량 정밀도를 확보하기 어려운 곳에 위치하고 있다는 점이다. 즉, 반사 타겟의 방향을 조정하여 측량 기기에 정확하게 맞출 수 없다는 것이다. 따라서 이러한 부분은 관측 오차에 또 다른 형태로 나타날 것이며 조정 계산 시 오차 모델링에 오류를 발생시킬 수도 있다. 본 연구에서는 조정 계산 후 계산된 잔차의 특성에 대한 분석을 수행하였다. 먼저 관측 타입별 통계 분석을 통해 정규성을 검정하였으며 분산에 차이가 있는 지에 대한 검정도 실시하였다. 관측 타입별로 등분산 검정을 한 경우 분산이 서로 다른 것으로 나타났다. 각 필라에 대해 관측 타입별 등분산 검정을 했을 때 경사 거리와 수평 및 수직각 사이에는 분산에 차이가 있는 것으로 나타났다. 따라서 결합 측량으로부터 최적의 결과를 얻기 위해서는 관측 오차에 대해 보다 세분화된 모델링이 필요한 것으로 나타났다.

아리스토텔레스의 정적인 세계와 전통적인 교육 (Aristotle's Static World and Traditional Education)

  • 오준영;손연아
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.158-170
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    • 2022
  • 이 연구의 목적은, 아리스토텔레스의 자연관, 즉 정적인 우주관의 특징을 이해하고 교육에의 함의를 찾는 것이다. 플라톤은 세계를 이해하는 최상의 방법은 기하학 및 수학적 규칙성 관점에서 불완전한 관찰보다는 이성적 접근법을 사용해서 자연세계를 해석하고자 하였다. 반면에 아리스토텔레스는 우리 눈에 보이는 것을 관찰함으로서 세계를 이해할 수 있다고 여겼다. 이 세계는 합목적성으로 사물의 목적이 충만한 정적인 세계관이다. 또한, 질서의 세계를 향하는 자연스런 운동인 지상의 물체와 천체의 자연스러운 운동이 본래적인 행동이라는 것이다. 아리스토텔레스는 기회가 주어진다면, 모든 자연적 사물들이 어떤 운동, 즉 그것들의 자연적인 운동을 수행할 것이라고 생각했다. 무엇보다도 플라톤과 아리스토텔레스가 구축한 세계는 정적인 우주인 것이다. 인간과 독립하여 존재하는 객관적인 자연에 인간의 이성과 관찰로 접근하여 세계를 온전히 파악 가능하다는 것이다. 결국 플라톤과 마찬가지로 아리스토텔레스에게는 자연계가 당혹스러울 정도로 지속적으로 변화하는 듯 보이는 복잡성에도 불구하고 규칙적이며 질서정연한 자연법칙의 지배를 받는다는 그들의 믿음은 서양사고의 근간이 되었다. 고대 그리스와 근대철학의 형이상학적 관점인 우주는 이미 완성되었거나 계획된 것, 이상적이고 필연적인 것으로 이해의 이분법적 논리(가지 잘라내기)의 개발에 의존하기 때문에 학습자의 의견이 중시되지 않는 전통적인 교수-학습의 기반이 되는 것으로, 현재 진화론에 따른 구성주의 교수-학습과는 차이가 있다고 할 수 있다.

메타버스 환경에서의 효율적인 사용자 인증을 위한 다중 서명 기법 연구 (A Study on Multi-Signature Scheme for Efficient User Authentication in Metaverse)

  • 장재영;정수용;김현일;서창호
    • 스마트미디어저널
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    • 제12권2호
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    • pp.27-35
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    • 2023
  • 현재의 온라인 사용자 인증은 공인인증기관에서 발급한 공동인증서 및 사설 기관에서 발급한 간편 인증서를 활용하여 수행하고 있다. 이러한, PKI(Public Key Infrastructure) 시스템에서는 다양한 암호학적 기반 기술을 사용하고 있으며, 특히 전자 서명이 핵심 기술로 활용되고 있다. 이러한 전자서명 기술은 중앙집중화되어 있는 시스템을 대체하기 위해 주목받고 있는 DID(Decentralized IDentity)에서도 동일하게 사용되고 있다. 이처럼 현재의 온라인 서비스에서 사용되고 있는 전자 서명 기반의 사용자 인증은 차세대 온라인 세상으로 주목 받는 메타버스에서도 동일하게 활용된다. 가상, 초월을 의미하는 '메타(meta)'와 세계, 우주를 의미하는 '유니버스(universe)'의 합성어인 메타버스는 기존 온라인 세상을 포함하는 가상세계를 의미한다. 메타버스의 다양한 발전으로 인하여 생체인증을 포함한 새로운 인증 기술이 활용될 것으로 전망되나, 여전히 기존의 인증 기술이 사용되고 있다. 이에, 본 연구에서는 발전하고 있는 메타버스 환경에서의 사용자 인증에 효율적으로 활용할 수 있는 전자 서명 기술에 대해 연구한다. 특히, 현재 전자 서명의 표준안으로 사용되고 있는 ECDSA와 다량의 전자 서명을 빠르게 검증할 수 있는 Schnorr 서명의 효율성을 실험적으로 분석한다.

Red mud/fly ash 기반 geopolymer 흡착제의 소성온도에 따른 특성 및 흡착거동 (Characterization and Adsorption Properties of Red Mud/Fly Ash Based Geopolymers Adsorbent with Calcination Temperature)

  • 신진영;김한성;강화영;윤순도
    • 공업화학
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    • 제34권4호
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    • pp.412-420
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    • 2023
  • 본 연구는 red mud와 fly ash 기반 geopolymer 흡착제(RFGPA)를 소성 온도 변화(200, 400, 600 ℃)에 따라 제조하고 소성 온도가 methylene blue (MB)의 흡착에 미치는 영향을 조사하였다. 또한, X-ray fluorescence (XRF), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), 및 Brunauer-Emmett-Teller (BET) 분석을 통해 제조한 RFGPA의 특성을 조사하였다. MB를 이용한 소성 온도에 따른 RFGPA의 흡착 kinetics 결과 약 72시간에 MB 흡착 평형에 도달하였고, 흡착 isotherm 결과 MB 농도가 증가함에 따라 흡착 정도가 증가하는 경향을 보였다. 또한, RFGPA에 대해 소성 온도가 증가할수록 MB 흡착량이 감소하는 것을 확인하였다. RFGPA의 MB 흡착메커니즘을 확인하기 위해 수학적 모델식에 적용한 결과 상대적으로 Freundlich와 Sips 모델이 Langmuir 모델 보다 더 적합한 것을 확인하였다. 제조한 RFGPA 내에 존재하는 Fe2O3에 대한 MB의 광분해 효과를 확인하기 위해 dark condition 및 visible condition에서 MB 분해 정도를 분석한 결과 visible condition에서 분해속도가 dark condition보다 약 3배 빠른 것을 확인하였다.