• Title/Summary/Keyword: 실험설계능력

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A conceptual model of Competency-based instruction-learning environment and its effects (능력기반 교수학습환경의 원리와 효과성)

  • Lee, Myung-Geun
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2012.01a
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    • pp.163-167
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    • 2012
  • 이 연구는 실무능력이 중시되는 맥락에서 유용한 능력기반 학습환경의 구축방안을 모색해보고, 그 효과성을 실증적으로 탐색하는데 목적이 있다. 이를 위해 기존의 교수설계 패러다임의 발전동향을 토대로 능력기반 학습환경 구축원리를 도출하고, 이른 토대로 일반대학의 교직과목의 하나를 선정하여 구체적인 교수학습 환경을 개발하고, 기본적 실험설계의 틀에 그 효과성을 분석해 보았다. 그 결과 원래 해당 과목이 지향한 3개의 능력 중 2개 능력에서 실험집단이 비교집단보다 향상의 가능성을 보였다. 후속 연구에서는 이 학습환경 모형의 정련화와 아울러 효과검증 방법론을 보다 정련화하고, 표본수 증대를 통한 통계학적 검증이 요청된다.

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Application of Fluent Model for Surface Drainage Analysis on Bridge (교면에서 표면배수 해석을 위한 Fluent 모형 적용)

  • Kim, Jung Soo;Lee, Sung Ho;Cho, Hyun Ho;Han, Chung Such
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.251-251
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    • 2018
  • 도로설계기준(2012)에 따르면 노면 배수시설은 측구, 집수정, 배수관, 배수구(빗물받이, 맨홀) 등으로 구성되며 중앙분리대 배수에서 구조가 방호벽일 경우 원칙적으로 집수정과 종배수관, 횡배수관을 설치하여 노면수를 배수한다. 최근 기후변화에 따른 국지성 집중호우로 교량 배수시설의 배수능력 부족으로 교량의 노후화, 노면의 체수와 수막현상을 야기한다. 교량 설계 시, 교량의 외관은 점배수에 의한 배수불량으로 막힘부에서의 식물생육, 부식, 배수구의 오염 등으로 심미성에 악영향을 미치고 있다. 따라서 국토교통부 도로 배수시설 설계 및 관리지침에서는 기존의 집수정으로 유도하여 배수하는 점배수 형태에서 우수의 지체시간을 저감하기 위해 배수구로 즉시 배수되어 배수 효율을 증가시켜주는 선배수시설을 권장하고 있다. 그러나 선배수 구조의 일반적인 내용만을 기술하고 있으므로 보다 상세한 설계기준이 필요하다. 또한 국내에서는 교면 배수를 위한 횡배수구의 배수능력에 관한 설계 개념은 미국의 빗물받이 설계 개념을 그대로 적용하고 있어서 교량 배수시설의 배수능력 증대를 위한 수치 및 수리실험에 관한 기술적인 자료가 부족한 실정이다. 따라서 도로의 흐름해석 및 선배수를 위한 측구 횡배수관의 흐름개선에 관한 구체적인 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 배수로 전반의 유향 분석 및 횡유입관 유입부에서의 상세한 흐름해석과 통수능력을 분석하기 위해서는 수리실험을 통한 연구가 필요한 실정이다. 그러나 최적 횡배수관의 형상 및 간격 설정에 대한 수리실험의 물리적 및 시간적 한계를 극복하기 위해 Fluent 모형(Ansys Workbench 13.0)을 활용한 수치모의를 수행하여 모형의 적용성을 검토하였다. 다상유동 해석을 위해 VOF(Volume of Fluid)방법을 적용하였고, 수치해석 방법으로는 비정상류, 난류 모형으로는 standard ${\kappa}-{\varepsilon}$모형을 적용했다. 도로 형상에 따른 우수유출량을 비교 분석하기 위하여 횡경사는 2%로 고정하고 종경사를 2%로 선정하여 수치모의를 통한 배수능력을 분석하고 설계에 직접적인 적용성을 검토하였다. 횡배수관의 간격변화 및 배수공의 위치 변화 등에 따른 차집량을 분석하였으며, 개략적인 수리실험 결과와 수치모의의 차집율을 비교 및 분석하여 Fluent 모형의 적용성을 확인하였다. 또한, 횡배수관의 유입부에서의 유속 변화 및 유출부에서의 유속이 모의가 가능하므로 배수시설에서 보다 정확한 흐름 해석이 가능하여 보다 적정한 배수능력 분석이 가능할 것으로 판단된다.

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Spillway Design by Using Numerical Model Experiment - Case Study of AnDong Multipurpose Dam - (수치모형실험을 이용한 여수로 설계 - 안동다목적댐 -)

  • Kim, Dae-Geun;Park, Sun-Jung;Lee, Young-Sik;Hwang, Jong-Hoon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.1604-1608
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    • 2008
  • 최근 기상이변 등에 따라 빈번히 발생하는 이상홍수에 대비하여 댐의 안정성 확보를 위한 댐설계기준이 강화되었고, 이에 따라 가능최대홍수량(PMF) 유입시 댐의 항구적인 안전성 확보를 위하여 치수능력 증대사업이 필요하게 되었다. 본 연구에서는 안동댐의 치수능력 증대사업의 일환으로 계획된 비상여수로에 대하여 2차원, 3차원 수치모형실험을 통해 비상여수로의 수리학적 안정성과 기능성을 검토하였다. 최적의 설계안을 결정하는데 필요한 자료를 제공하기 위하여 접근수로의 유황, 월류위어의 방류능력, 급경사수로 및 감세공의 유황을 검토하였다. 특히, 월류위어의 교각형상에 따른 수면형상, 조절부의 제원에 따른 방류량 검토, 조절부의 평면형상에 따른 유황, 급경사수로의 종단경사에 따른 유황, 저유량 방류시 플립버킷부에서의 사출궤적 등에 대한 검토 등을 수행하였다. 본 연구결과, 수치모형실험은 설계자에게 실용적인 해석도구로 사용될 수 있음을 보일 수 있었다.

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An experimental study on the swimming ability of Pale Chub and Korean rose bitterling (피라미와 각시붕어의 소상능력에 관한 실험적 연구)

  • Park, Seong-Yong;Yoon, Byung-Man;Lee, Seung-Hwi;Kim, Seo-Jun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.527-531
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    • 2007
  • 하천내에서 작은 물고기의 국지적인 회유 또는 이동 습성은 먹이를 구하고, 산란 및 성장과 집단에서 분산하고, 위험으로부터 도피하는 것에 밀접한 연관이 있다. 하천의 합류부와 연결부에 제방(levee), 도로(road) 등이 설치되는 경우 일반적으로 암거형태의 인공수로로 상 하류를 연결되는데, 암거내 수리특성상 평수시 저유량, 고유속, 저수심의 수리특성을 보인다. 이러한 수리특성은 물고기가 이동하는데 장애(barrier)가 되어 생태적으로 하천내 종다양성 감소와 일부 어종의 멸종을 초래한다. 어도 설치시 설계기준에서 가장 주목할 부분은 어도를 이용할 대상어종의 범위와 유영능력이다. 하천설계기준(2005, 한국수자원학회)에서 제시된 물고기의 유영능력은 대부분 국외 어종을 대상으로 외국에서 실험한 결과를 이용하고 있다. 그러므로 이러한 기준이 국내 어종에 대해 적합한지에 대한 검토가 필요하다. 본 실험의 목적은 국지회유성인 피라미와 각시붕어가 인공수로를 통과할 때의 유영행동 중 소상성공율과 유영속력을 평가하고자 함이다. 유영행동의 실험방법은 Brett(1967)에 의해 제안된 2가지 방법인 증진유속방법과 고정유속 방법중에서 물고기의 이동경로와 소상능력을 확인하기에 용이한 고정유속방법을 사용하였다. 또한, 효과적인 실험을 위해 실험어종(피라미 100마리, 각시붕어 100마리)이 실험 중에 최적의 건강상태를 유지할 수 있도록 물고기의 적응 기간(24시간)과 실험 중 휴식기간을 두었다. 실험결과 체형이 방추형(fujiform)인 피라미의 경우 평균유속 $0.7{\sim}0.8m/s$구간에서 소상성공율이 61%에서 26%로 급격하게 하락하는 현상이 나타났다. 그리고 측편형(compressiform)의 체형을 가진 각시붕어의 경우 평균유속 0.4m/s에서 소상성공율이 25%로 나타났으며 그 이상의 유속에서는 10%이하로 나타났다. 실험어종의 이동경로를 분석한 결과 대부분 수로바닥에 밀착하여 최저유속구간을 이용하여 이동하는 것으로 나타났으며, 이동경로의 지점유속은 평균 유속의 70%정도로 나타났다. 실제 하천에 설치된 인공수로가 생태통로의 기능을 유지하기 위해서는 평상시 수리특성이 대상어종의 유영능력을 초과하지 않도록 설계되어야 한다. 특히, 하천에 설치된 인공수로의 길이가 $5{\sim}10m$정도일 경우라면 피라미의 소상 가능성을 50% 이상 확보하기 위해서는 평수시 설계유속이 0.7m/s를 초과하지 않아야 할 것으로 판단된다.

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Rethinking the High Ability Students to Foster Their Scientific Research Skill: Through an Experimental Designing Test (과학적 연구능력을 통해 본 영재학생에 대한 재고: 실험설계검사를 통하여)

  • Park, Jong-Wook;Jung, Hyun-Chul;Heo, Nam-Young;Shin, Myeong-kyeong
    • Journal of the Korean earth science society
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    • v.25 no.8
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    • pp.674-683
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    • 2004
  • There is more than one way to conduct scientific research. In addressing the concern for educating the gifted in science towards achieving objectives of fostering their research skill, its elements need be explored and discussed by first admitting that various methodologies and features coexist in the name of scientific research. This study explores the various features of research skill presented as scientific process skills focusing on the students' experimental designing. Of course, there are several other domains included facets of research skill, such as problem finding, scientific knowledge, and self-efficacy. A Diet Cola Test (DCT) (Fowler. 1990) for digging into science process skills as an elements of research skills was administered to 705 students from 3rd to 10th grade, who enrolled the gifted education centers in Korea. Date was interpreted and analyzed based on the focus of Science education perspectives and research methods related to creative thinking and problem-based learning. But I eschew establishing and generalizing fixed constitutes of research skill from this research.

Analysis on the Discharge Capacity Improvement of Spillway Pier Type by Numerical SImulation and Hydraulic Model (여수로 교각형상에 따른 방류능력 개선효과분석 : 수치 및 수리모형실험)

  • Hwang, Jong-Hoon;Kim, Dong-Young;Kang, Kyung-Seok;Lee, Young-Sik;Choi, Yong-Sung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.1669-1674
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    • 2008
  • 여수로는 방류량 월류시 한계류 상태와 고유속의 사류상태가 복합적으로 일어나는 흐름형태를 가지고 있어 여수로의 방류능력에 대한 평가시 수치해석 및 수리모형 실험을 통해 검증하고 있다. 여수로의 방류능력은 여수로 월류부 전면부 바닥고, 월류부 상 하류 경사, 월류웨어고 뿐만 아니라 교대 및 교각의 형상에 의해 영향을 받는다. 또한 월류웨어부를 지나 사류의 흐름양상을 보이는 천이부의 형상 및 후면 교각의 연장에 따라서도 급경사수로부의 흐름이 급변하게 된다. 국내 대부분의 여수로는 전면부의 교각(Pier)형상이 구조적인 안정성을 이유로 직벽형 설계방법을 일반적으로 채택하고 있으며 국내 및 미개척국(USBR)의 설계기준 또한 여수로 교각과 교대부의 평면 형상만을 고려할 수 있도록 제시하고 있어 국내 대부분의 수리 구조물들이 획일적인 구조물 형상을 벗어나지 못하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 수치 및 수리모형 실험을 통해 국내 대댐에 설계되어 있는 직벽형태와 본 연구에서 제시하고 있는 켄틸러버형의 교각형상에 따른 여수로의 수리적 흐름양상 및 방류능력을 비교하여 그 효과를 검토하였다. 검토결과 켄틸러버형태의 교각이 설치된 여수로의 경우 직벽형에 비하여 전면부 수위상승 및 흐름교란이 적게 발생하였으며, 방류능력 또한 개선되는 결과를 나타내었고, 후면 교각의 연장이 길고 점차 축소될수록 급경사수로부의 흐름이 안정적인 것으로 나타났다.

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A Design of Curriculum Considered Experimental Design & Analysis for Enhancing Engineer's Problem-Solving Ability (공학자의 문제해결능력 향상을 위한 실험계획 및 분석을 적용한 교육과정의 설계 -기계공학계열의 학과를 중심으로-)

  • Lee, Joong-Soon;Kwak, Hyo-Yean
    • Journal of Engineering Education Research
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    • v.11 no.1
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    • pp.34-47
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    • 2008
  • The purpose of this paper is to design the curriculum by considering the experimental design and analysis for enhancing an engineer's creative problem-solving ability. This ability is one of the important objectives in modern engineering education. To achieve this purpose, first, it is suggested that the experimental design and analysis, a specific area of engineering education, is highly relevant to the creative problem-solving ability, one of the basic engineering competencies and of the final goals in engineering education. And also, the curriculum already introduced the experimental design and analysis in departments of mechanical engineering of universities are surveyed and reviewed. 59 papers are also analyzed to know how engineers applicate the knowledge of the experimental design and analysis to their activities. Finally, the module of engineering education curriculum introduced the experimental design and analysis to enhance effectively the engineer's creative problem-solving ability is suggested.

Reinforcement of Teamwork Ability thru Design Based Experimental Education (설계위주 실험교육에 의한 협동학습 능력 강화)

  • Yi Keon-Young;Ko Hyung-Hwa;Choi Ki-Ho;Kim Bok-Ki
    • Journal of Engineering Education Research
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    • v.7 no.4
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    • pp.32-37
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    • 2004
  • Well organized design based education is the one of the best way to develop the abilities needed for the engineer such as the recognizing and formulating a problem and then solving it creatively and systematically. In order for this, we prepared a course named 'Introduction to the Engineering Design' for the first-year students, which aims at developing creativity and ability to promote a project. Experiment-design mixed courses and theory-design mixed courses, where students have to solve various design problems, are provided for the higher grade students. In this paper, we are focused on the experiment-design mixed course for the second-year students which has been operating from two years ago. Here we show how the teamwork ability is improved. We also present how to operate the course in detail so that anyone can easily get the way to reach the outcomes needed for the engineers.

Quasi-Static Tests for Seismic Performance of Circular RC Bridge Piers (단일주 원형 철근콘크리트 교각의 내진거동에 관한 준정적 실험)

  • 정영수;이강균;한기훈;박종협
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.3 no.2
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    • pp.55-66
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    • 1999
  • Eight RC bridge plers have been made on a 1/3.4 scale model and have been tested in a quasi-static cyclic load so as to investigate their seismic performance. The ultimate objective of this experimental study is to investigate the hysteretic behavior of reinforced concrete plers, which have been widely used for urban transportation facilities in Korea. Improtant test parameters are hoop ratio, axial load, load pattern, and etc. And noninear behaviors of test columns have been evaluated through their yield and ultimate strength, energy dissipation, ductility and load-deflection characteristics under quasi-static cyclic loads. From the quasi-static tests on 8 bridge piers, it is concluded that energy dissipation, ultimate strength and curvature for a given displacement factor ${\mu}={\Delta}/{\Delta}_y$ are higher for the seismically designed columns than for the nonseismically designed columns.

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Effects of Computer Pointing Game on Visual Perception Ability of Children with Intellectual Disability (컴퓨터 포인팅 게임이 지적장애아동의 시지각 능력에 미치는 효과)

  • Kim, Kyoung-Joo;Kim, Sung-Wan
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2010.07a
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    • pp.449-452
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    • 2010
  • 이 연구는 컴퓨터 포인팅 게임이 중도(重度) 지적장애아동의 시지각 능력에 미치는 효과를 알아보는데 목적이 있다. 이를 위해, 시지각 능력에 효과적인 컴퓨터 포인팅 게임을 난이도 수준에 따라 3단계로 설계 및 개발하였다. 효과를 최대로 이끌기 위해, 1, 2주와 3주에 적용할 교수 학습 모형을 다르게 설계하였다. 그 효과를 알아보기 위해, 성남의 지적장애 H학교 초등부 재학생 중, 중도 지적장애아동이면서 낮은 시지각 능력을 보이지만, 교정시력과 손가락 사용에 어려움이 없는 4명의 아동을 대상으로 3주간 1회에 15분씩, 15회 실험을 실시하였다. 양적인 평가를 위해, 표준화 검사 도구인 한국판 시지각 발달검사(K-DTVP-2)를 4차에 걸쳐 진행하였고, 질적 평가를 위해, 관찰평가일지를 매주 실험이 끝난 후 작성하였다. 연구결과, 컴퓨터 포인팅 게임은 지적장애아동의 시지각 능력을 양적 질적 측면에서 향상시키는 것으로 나타났다.

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