이 연구의 목적은 탄소중립에 대한 중등 과학 예비 교사의 개념 이해의 수준을 분석하고, 시각화 자료에 나타나는 시선 패턴을 파악하는 것이다. 이 연구의 대상은 중등 과학 예비교사 20명이며, 연구참여자들의 탄소중립에 대한 개념 이해 수준을 구분하고 이에 따른 시선운동의 차이를 분석하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, '2050 탄소중립' 개념을 적용하여 2100년까지의 탄소 배출량과 제거량을 예측하는 모델링 활동을 수행한 결과 연구참여자의 50%가 탄소 배출량이 계속 증가할 것이라는 패턴 매칭을 생각하는 오개념을 갖고 있었다. 또한 연구참여자의 25%는 순 이산화탄소의 배출량과 누적 농도의 인과 관계를 제대로 이해하지 못했다. 둘째, 탄소중립 관련 시각자료에 대한 연구참여자들의 시선운동은 글 영역에 제시된 정보에 크게 영향을 받으며, 그래프의 경우 주로 데이터 영역에 관심이 집중되었다. 그리고 시각적 데이터를 동일한 기능과 범주에 배열했을 때 연구 참가자들은 개념을 설명하는 자료나 왼쪽에 배치된 시각적 데이터에 가장 많은 관심을 보였다. 이는 특정 위치나 순서에 선호가 있음을 의미한다. 개념 이해도가 낮고 요소 간의 인과관계를 제대로 파악하지 못한 연구참여자들은 집중력과 전반적인 시선흐름이 크게 떨어지는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 자연재해 및 기후변화를 포함한 탄소중립의 개념적 이해가 시각화 자료에 대한 관심과 참여에 영향이 있음을 나타낸다.
본 논문에서는 관측자가 얻을 수 있는 시선각(LOS) 측정값을 사용하여 관심표적의 상태변수를 추정하는 연구를 수행하였다. 관심상태변수는 표적의 위치, 속도 및 가속도로 설정하였다. 시선각 측정값은 필터에 표적운동모델 적용을 어렵게 하는 비선형성이 강한 측정값이다. 이러한 문제해결을 위해 가측정치 공식(Pseudomeasurement equation)을 사용하여 시선각 측정값 수식을 변경한 후 3D 가변선회(3D Variable Turn) 표적운동모델을 적용하였다. 또한 필터의 성능을 위해 기구학적구속조건(Kinematic Constraint)을 적용하였다. 필터는 초기조건에 강건한 특성을 가진 Bias Compensation Pseudomeasurement Filter (BCPMF)를 사용하였다. 병렬 계산의 이점을 위해 Two Stage Kalman Filter 형태를 추가적으로 적용하였다. 이 기법들을 사용하여 TBCPMF 3DVT-KC 필터를 제안하였고 시뮬레이션을 통해 성능을 확인하였다.
우리은하 속의 행성상성운들의 운동자료를 분석하여, 은하 회전의 운동학적 특성과 진화에 대한 단서를 제공한다. 우리는 THE STRASBOURG-ESO CATALOGUE OF GALACTIC PLANETARY NEBULAE에 주어진 자료 502개를 이용하여 행성상성운의 운동학적 특성을 분석하였다. 은경($\iota$)이 $0^{\circ},\;90^{\circ},\;180^{\circ},\;270^{\circ}$인 4방향과 태양의 향점과 배점의 총 6방향에 대한 특성적인 평균시선속도 $(V_r)s$를 구하였다. 행성상성운들은 향점에서 69.0 km/s로 태양에 접근하고, 배점$(56{\circ},\;236{\circ})$에서 64.1km/s로 멀어지고 있는 경향을 보였다. z 방향으로 행성상성운의 분포를 보면 은하면 아래쪽에 더 많이 분포하지만, 큰 차이는 보이지 않았다. 우리은하에 속한 천체 중 제 3세대인 행성상성운들의 회전속도 성분이 태양에 비해 상대적으로 느림을 알 수 있는데 이는 4세대 별인 태양이 제 3세대 별들과 조우할 수 있음을 암시한다.
안구의 운동은 시각 환경에서의 진행중인 정보처리와 관련된 지각적, 인지적 과정을 밀접히 반영하는 중요한 지표로서, 특히 공간 지각과의 상관은 비교적 명확히 확립되어 있다. 본 연구는 공간지각에 관여하는 안구운동의 특성을 파악하여, 공간지각을 반영하는 안구운동 지표를 개발한다는 목표 아래, 피험자가 느끼는 공간의 확장과 축소의 특성을 이중도약과제(double-step paraeigm)를 사용하여 관찰한 것이다. 이중도약과제는 도약(saccadic)안구운동의 오차를 유발시키는 실험기법으로, 두개의 시각자극을 하나씩 연속적으로 보여주되, 두번째 자극은 안구운동이 일어나는 도중에 제시하는 것으로서, 인위적으로 왜곡된 공간에 대한 피험자의 공간적응을 관찰하는데 사용되었다. 이 과제는 다시 자극의 이차도약 방향에 따라 축소감 조건과 확장감 조건으로 나뉘었고, 머리운동의 역할을 판별하기 위해 머리를 고정한 조건과 머리를 자유롭게한 조건으로 분류되었다. 그 결과 머리가 고정된 상태에서는 축소감 조건에 대한 적응이 확장감 조건에서보다 더 빨리 일어나고, 그 적응후의 시선이동의 변화량에서도 축소감 조건이 더 크게 나타났다. 또한 머리를 자유롭게 할 공간 지각의 정확성이 증가하며, 축소감과 확장감 경험속도의 차이가 약 49.2%까지 해소되었으나, 여전히 축소감의 경험이 더 잘 일어났다.
도로의 곡선부는 기하구조상 운전자의 시각변화가 현저하게 발생하고, 속도편차가 크게 나타나며, 다양한 원인에 의해 직선부보다 큰 위험을 내포하고 있다. 1999년도 교통문화운동본부의 설문조사에 따르면, 약 78%의 운전자가 안전표지판에 대한 불만을 느끼는 것으로 나타났으며, 불만 요인으로는 시인성 부족이 27.9%로 가장 높게 나타났다. 특히, 야간 또는 기상 악화로 인해 시선유도시설의 시인성 마비는 도로선형에 관한 정보를 부적절하게 전달하여 운전자의 안전을 위협할 뿐만 아니라, 도로의 서비스수준에도 영향을 미치므로 운전자의 시인성을 향상시키는 새로운 시선유도시설물의 설치와 관리가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 현재 기 설치 운영 중인 재귀반사식 시선유도시설과 도로안전을 향상시키기 위해 새로 개발된 내부조명식 시선유도시설에 대해 운전자가 곡선부를 주행할 때 도로선형에 대한 정보를 효과적으로 얻고, 시인성이 향상된 시선유도시설물에 대해 1차, 2차 설문조사를 통해 통계적으로 비교 분석한 후, 교통안전을 향상시키는 최적의 시선유도시설물을 제시하였다. 설문조사 결과, 재귀반사식 보다 내부조명식 시선유도시설에서 시인성, 속도감속 필요성, 안전성에 대하여 더 효과적인 것으로 분석되었다. 향후 본 연구를 통해 교통안전이 향상된 시선유도시설물을 설치할 경우, 운전자에게 도로선형에 대한 정보를 보다 효과적으로 제공함은 물론 곡선부 교통사고 위험도를 줄일 수 있을 것으로 기대된다.
일반적인 전술유도탄에서 표적획득 센서로 사용되는 김발형 탐색기(Gimballed Seeker) 는 탐색기의 표적획득부가 유도탄의 동체운동과는 독립적으로 관성좌표계 상에서 표적을 지향하게 하여 비례항법 유도명령 생성에 필요한 유도탄/표적간의 시선 각속도 정보를 직접 제공한다. 반면 최근에는 탐색기 전체가 유도탄 동체에 고정됨으로써 정비보수 용이, 고장수리 감소, 단가감소 측면 등에서 유리한 동체고정 탐색기(Strapdown Seeker)에 대한 연구가 부분적으로 수행되고 있다. 그런데 동체고정 탐색기에서는 비례항법에 필요한 시선각속도가 직접주어지지 않고 탐색기 영상 평면에 맺힌 표적영상으로부터 유도명령생성에 필요한 정보를 추출하여야 한다. 본 연구에서는 먼저 스트랩다운 탐색기로부터 주어지는 표적정보를 바탕으로 언센티드 칼만필터(Unscented Kalman Filter, UKF)를 적용하여 유도탄과 표적간의 상대운동을 추정한다. 추정된 상대운동 정보를 이용하여 유도명령을 생성하고 유도탄과 표적간의 조우운동을 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.
연속된 두 장의 레이더 반사도(합성 CAPPI)를 이용하여 설정된 두 윈도우 사이의 최대 상관계수를 찾아 냄으로써 강수의 움직임을 파악하는 기존의 TREC(Tracking Radar Echoes by Correlation) 기법은 단지 통계적인 상관법을 이용하여 산출된 TREC 벡터를 외삽하기 때문에 강우 시스템의 이동양상을 물리적으로 표현하는데 한계를 가질 뿐만 아니라 강수가 직선운동을 하는 것처럼 묘사될 수밖에 없는 기법의 한계성을지니고 있다. 본 연구에서는 도플러 레이더로부터 생산되는 시선속도를 이용하여 바람장을 산출하고 이를 TREC 벡터와 연계시켜 단시간 예보모형을 개선하고자 하였다. 시선속도는 레이더로부터 멀어지거나 다가오는 물체의 속도성분이며, 이를 이용하여 강수 영역 내의 바람장을 산출할 수 있다. 이러한 바람장 정보와 연계한 TREC 벡터의 개선은 단시간 강우 예보모형의 개선을 통하여 짧은 시간에 급격한 발달하는 집중호우 등에 대한 보다 정확한 예보를 가능하게 한다.
BTT 조종방식을 갖는 유도탄내에서 2축 김발형 탐색기가 그 기준축에 장착된 레이트 자이로를 사용하여 안정화되어질 때, BTT조종방식에 의한 Rolling에 따른 시선의 변화가 실제 시선변화량과 더불어 탐색기에서 측정되어진다. 이러한 동체운동 상관효과는 BTT 유도탄의 호밍루프내에서 주로 의사표적기동과 레이트자이로 정렬오차가 관계되어 있다는 것을 알 수 있었다. 본 논문에서는 이러한 각각의 동체운동 상관을 포함하는 탐색기모델과 간단한 선형 BTT 호밍루프 모델을 구축하였다. 그리고 이 모델에서 호밍루프 안정성에 대한 상관효과를 분석하였으며, 안정성 회복을 위한 선형 보상기를 제시한다.
이 연구의 목적은 실제 과학수업에서 시선추적과 주의력 검사를 통해 초등학생들의 주의의 특성을 분석하는 것이다. 초등학생들의 주의 과정을 분석하기 위하여 SMI사의 ETG(eye tracker glasses) 이동형 시선추적기를 사용하였고, 샘플링 속도는 30Hz이다. 사전 주의력 검사의 연구대상은 초등학교 6학년 155명이었고, 시선추적의 연구 대상은 초등학교 6학년 남학생 6명이었다. 시선추적의 연구대상자는 모두 과거 안구병력이 없었으며, 안경을 쓰지 않았다. 안구운동 분석은 'BeGaze Mobile Video Analysis Package' 프로그램을 사용하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 초등학생의 주의력 검사 결과, 선택적 주의와 자기통제는 .316으로 낮은 상관을 보였고, 선택적 주의와 지속적 주의는 .85로 높은 상관을 보였다. 둘째, 선택적 주의와 자기 통제의 상관관계를 기준으로 초등학생들의 주의 유형을 주의형(attentive type), 비주의형(inattentive type), 안이형(easygoing type), 경솔형(hasty type)으로 구분하였다. 셋째, 실제 과학수업에서 초등학생들의 안구운동분석을 통해 초등학생들의 주의는 상향식 주의처리, 하향식 주의처리, 디폴트 모드 네트워크로 구분할 수 있었다. 또한 실제 수업에서 초등학생들의 주의 전환은 다양한 원인으로 인해 빈번히 발생하였다. 초등학생들이 목표 지향적이고 지식에 의존하는 하향식 주의 처리를 못하는 원인은 초점주의 실패로 인한 목표 대상 지각의 실패, 목표 대상에 대한 관련지식의 부재, 관련지식에 대한 유추의 실패 등으로 나타났다. 주의력 검사와 안구운동분석을 종합하여 초등학생의 주의 처리과정을 도식하였다. 이 연구에서 밝힌 초등학생의 주의 특성과 주의 처리과정이 효과적인 교수전략, 교수학습 모형, 교수자료를 개발하는데 기초적인 자료로 활용될 것을 기대한다.
스펙트럼선의 선폭증대 현상을 방출영역 내 기체입자들이 열운동에 의한 단순 도플러 효과로 가정하여 중심에서 어느 한쪽으로 심하게 치우친 스펙트럼 선윤곽를 해석한다. 본 연구에서는 태양활동영역에서 흔히 관측되는 좌우 비대칭의 선윤곽을 서로 다른 가우스속도분포의 기체성분들이 시선방향으로 중첩된 결과라 해석하고, 최소자승법을 이용한 비선형 선윤곽 맞춤질에 의해 스펙트럼 방출영역에서 떨어져 나가는 기채들의 온도 및 분출속도에 관련된 도플러선폭과 도플러이동량을 구하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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