• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권3호
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• pp.261-269
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• 2010

현재 보다 다양한 형태의 건축물 설계를 가능하게 하는 대표적인 구조 시스템으로 다이아그리드 시스템이 있다. 다이아그리드 시스템은 접합부 설계 및 시공의 어려움과 가새 부재 좌굴에 의해 내진성능이 저하된다는 단점이 있으며, 이를 보안하기 위해 비좌굴 가새를 이용한 다이아그리드 시스템을 제안하였다. 본 연구에서는 다이아그리드 시스템과 다이아그리드 BRB 시스템의 골조 실험을 통해 초기 강성, 연성 능력과 에너지 소산능력을 평가였다. 반복가력실험 결과 Diagrid BRB의 초기 강성과 연성능력이 더 크게 나타났으며, BRB 항복 이후에도 지속적인 에너지 흡수가 이루어짐을 확인할 수 있었다.

• 디지털융복합연구
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• 제13권9호
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• pp.29-37
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• 2015

본 연구는 대학생 융복합능력 함양을 위한 학습공동체 프로그램의 효과성을 알아보는 것에 그 목적이 있다. 세부적으로 학습공동체 프로그램의 효과성을 위해 자기주도학습능력과 문제해결능력에 미치는 영향을 중점적으로 살펴보았다. 이를 위해 A대학 199명(실험집단 123명, 통제집단 76명) 학생들이 연구에 참여하였으며, 실험집단에 속한 학생들은 교수학습센터에서 9주간 실시하는 자율적 학습공동체 프로그램에 참여하였다. 학습공동체 프로그램의 효과성을 알아보기 위해 프로그램 실시 전후로 자기주도학습능력과 문제해결능력 사전-사후검사를 시행하였다. 효과성 검증을 위해 공분산분석(ANCOVA)을 실시하였고 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 실험집단과 통제집단간 자기주도학습능력에서 유의미한 차이가 나타났다. 둘째, 실험집단과 통제집단간 문제해결능력에서도 유의미한 차이가 나타났다. 본 연구결과를 바탕으로 대학에서의 비교과 학습공동체 프로그램 활동 및 학습지원 설계에 대한 교육적 시사점을 제안하였다.

• 대한공업교육학회지
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• 제43권1호
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• pp.1-19
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• 2018

최근 건설 분야에서 BIM 설계 기술이 의무 적용됨에 따라 실무 현장이나 대학의 건축설계 교육은 3D 모델링 중심으로 크게 변화하고 있다. 그러나 건설 분야 특성화 고등학교에서의 건축설계 교육은 수제도와 2D CAD 중심으로 구성되어 그 변화에 적절하게 대응하지 못하고 있다. 학생들에게는 새로운 건축 설계 흐름에 부합하는 3D 모델링 설계능력을 필수적으로 갖추어야 함에도 불구하고 이를 충족할 수 있는 3D 주택설계 수업자료가 매우 부족한 실정이다. 이 연구는 특성화 고등학교 전문제도 과목을 위한 BIM 기반의 3D 주택설계 수업 자료를 개발하고, 특성화고 학생들에게 적용하여 학생들의 흥미도와 주택설계 과제수행능력이 얼마나 향상되는지를 분석하기 위한 연구이다. 이 연구에 사용되는 3D 주택설계 수업자료는 PDIE 모형 절차에 따라 준비, 개발, 실행, 평가의 4단계를 거쳐 개발하였으며, 가설 검증을 위한 실험설계 모형은 이질통제집단 전후검사설계를 사용하였다. 실험설계 모형에 따라 실험 집단에는 BIM 기반의 3D 주택설계 수업자료를 적용하여 수업을 실시하였으며, 통제 집단에는 2D CAD 기반의 일반적인 주택설계 수업자료로 수업을 실시하였다. 실험 처치는 건설 분야 특성화 고등학교 학생들을 대상으로 실시하였고, 총 12차시의 전문제도 교과 수업에 적용하였다. 실험 처치의 전과 후에는 각각 흥미도와 주택설계 과제수행능력에 대한 검사를 실시하였으며, 검사결과를 바탕으로 독립표본 t-검정을 통해 3D 주택설계 수업자료에 대한 효과를 분석하였다. 이 연구에서 개발된 BIM 기반의 3D 주택설계 수업자료는 학생들의 수업 흥미도를 향상시키는데 효과적이었으며, 기존 2D 기반의 주택설계 수업보다 과제수행능력을 향상시키는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.79-79
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• 2018

하천시설물 설계, 시공 및 관리에 재료에 따른 호안이나 제방의 보호능력이 저하되어 설계 시 예상하지 못한 조건에서 쉽게 파손될 수 있으며, 하천환경의 변화를 야기시킬 수 있다. 제방 표면재료는 제외 비탈면의 침식 방지를 목적으로 사용되는 재료로 주로 호안블록. 식생 매트, 사석, 돌망태, 식생등이 주로 사용되며 국내에서는 2000년대 이전에는 자연 흙사면의 식생, 돌망태, 단순 돌기형 콘크리트 블록 등이 주로 사용되었으며 2000년대 이후에는 하천환경을 고려하여 식생의 생장이 가능한 친환경 호안 블록 및 식생 매트의 적용이 일반적인 실정이다. 제방의 수리적 설계를 위해서는 표면 재료의 수리 특성, 즉, 조도계수 및 한계 유속, 한계 소류력이 제시되어야 하는데 이는 실험을 통해서 결정되어야 한다. 때문에 본 연구에서는 자연형 하상재료를 이용하여 바이오 폴리머 첨가시 증가하는 방어능력에 대한 향상도를 평가하는 실험적 평가 방법을 제안하기위해 홍수시 수리조건을 반영하여 상류에서부터 사류까지 다양한 유속범위에 따른 세굴 및 침식에 대한 실험을 진행하였다. 본 연구에서는 실험연구를 통해 연구에 사용된 재료 외 추가적인 재료에 대해서도 평가방법이 적용될 수 있도록 제방 재료의 안정성 평가시스템을 개발하였고, 안정성 평가를 위한 실험진행은 기 개발된 바닥응력을 직접측정하는 장치와 PIV시스템을 이용하여 수리특성을 측정하였다.(Park J.H. et al. 2016, Flow Measurment and instrumentation.) 이러한 측정 장치를 이용하여 바이오폴리머의 첨가에 유무에 따라 세굴에 대한 방어능력의 향상정도를 측정하고자 세굴 및 침식에 대한 평가 방법을 제시하고 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.1058-1062
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• 2005

통상 방조제 배수갑문의 방류능력은 위어공식 또는 오리피스공식을 이용하여 산정하는데, 이 경우 지형특성, 배수갑문 형상에 따른 흐름의 간섭현상, 유입부와 유출부의 형상 등이 방류량에 미치는 영향을 고려하지 못한다. 본 연구에서는 도류벽, 배수문, 물받이 등 방조제 배수갑문의 형상과 배치가 방류량에 미치는 영향을 상용 프로그램인 FLOW-3D를 이용하여 정량적으로 해석하였다. 이를 통해 배수갑문의 방류능력과 유황을 개선할 수 있는 방안을 도출하였다. 본 연구에서는 시화조력발전소를 대상으로 배수갑문의 방류능력 개선에 3차원 수치모의가 효과적으로 적용될 수 있음을 보였다. 본 연구에서 도출한 주요 결론은 다음과 같다. 1) 유출부측의 물받이길이를 40 m 증가시킴에 따라 전체 방류량은 계획안에 비해 약 $10\% 증가하는 것으로 나타났다. 2) 물받이 끝과 원지반의 연결부 사면을 1:1에서 1:5의 완경사로 변화시킴에 따라 전체 방류량은 약 $2\%$ 증가하는 것으로 나타났다. 3) 배수문과 수차발전 구조물 사이의 유선형 연결구조물을 제거함에 따라 전체 방류량은 약 $3\%$ 증가하는 것으로 나타났다. 4) 도류벽의 접근각도를 $10^{\circ}$ 감소시키거나 증가시킴에 따라 전체 방류량은 약 $5\% 감소 또는 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구는 배수갑문의 설계시 방류능력 개선을 위해서는 수리학적 검토가 필요하며 수치모형실험이 수리모형실험과 더불어 유용한 해석도구로 이용될 수 있음을 보인 것으로, 이후 관련 구조물의 설계시 참고자료로 이용 가능할 것으로 사료된다.다. 실험 결과, Escarameia와 May가 제안한 공식을 더 확장하여 적용할 수 있는 실험 공식으로 개선하였으며 다양한 조건에 대한 실험을 수행하여 보다 정밀한 공식으로 개선할 수 있었다.$10,924m^3/s$ 및 $10,075m^3/s$로서 실험 I의 $2,757m^3/s$에 비해 통수능이 많이 개선되었음을 알 수 있다.함을 알 수 있다. 상수관로 설계 기준에서는 관로내 수압을 $1.5\~4.0kg/cm^2$으로 나타내고 있는데 $6kg/cm^2$보다 과수압을 나타내는 경우가 $100\%$로 밸브를 개방하였을 때보다 $60\%,\;80\%$ 개방하였을 때가 더 빈번히 발생하고 있으므로 대상지역의 밸브 개폐는 $100\%$ 개방하는 것이 선계기준에 적합한 것으로 나타났다. 밸브 개폐에 따른 수압 변화를 모의한 결과 밸브 개폐도를 적절히 유지하여 필요수량의 확보 및 누수방지대책에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.8R(mm)(r^2=0.84)$로 지수적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 유거수량은 토성별로 양토를 1.0으로 기준할 때 사양토가 0.86으로 가장 작았고, 식양토 1.09, 식토 1.15로 평가되어 침투수에 비해 토성별 차이가 크게 나타났다. 이는 토성이 세립질일 수록 유거수의 저항이 작기 때문으로 생각된다. 경사에 따라서는 경사도가 증가할수록 증가하였으며 $10\% 경사일 때를 기준으로 $Ro(mm)=Ro_{10}{\times}0.797{\times}e^{-0.021s(\

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권4호
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• pp.417-428
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• 2011

강구조 설계는 재료의 비탄성 변형능력을 활용하는 정도에 따라 탄성설계법, 소성설계법, 내진설계법으로 대별할 수 있다. 현재 국내외 강구조 설계기준에서는 항복강도 450MPa를 초과하는 고강도강재에 대해서는 비탄성 변형능력에 대한 우려와 국부좌굴 및 횡좌굴 거동에 대한 실험자료의 부족으로 소성설계의 적용을 금하고 있다. 본 연구에서는 일반강재를 대상으로 개발된 현행 강구조설계기준의 플랜지 판폭두께비 제한식을 최근에 개발된 고강도강재인 HSB800에도 그대로 확대 적용할 수 있는지 여부를 확인하고 고강도강 휨부재의 국부좌굴 및 비탄성거동을 파악하기 위한 실물대실험을 수행하였다. HSB800 및 SM490A(비교강종) 강재로 조립된 H형강 휨부재를 각각 5개씩 총 10개의 실험체를 제작하고 실험하여 비교분석하였다. 모든 SM490A 비교실험체는 설계기준 상의 판폭두께비에 따른 요구강도와 연성능력을 충분히 발휘하였다. HSB800 실험체 역시 강도 발현의 측면에서는 매우 만족스런 성능을 발휘하였다. 즉, 비콤팩트 및 세장판 요소 플랜지를 지닌 실험체에서도 소성모멘트를 충분히 상회하거나 이에 육박하는 강도가 발현되었다. 이는 현행 판폭두께비 제한규정을 HSB800 고강도강에 그대로 적용해도 강성과 강도 확보를 목표로 하는 모든 탄성설계에 충분히 보수적으로 적용할 수 있음을 의미한다. 그러나 SM490 실험체와는 달리 HSB800 실험체 5개 가운데 3개가 가력점 스티프너와 접합된 하부플랜지에서 조기 인장파단이 발생하여 소성설계에 요구되는 회전능력 R=3에는 미달하였다. HSB800 실험체에서 관측된 파단원인을 규명하고 고강도강재에 보다 적합한 판폭두께비의 정립을 위한 추가실험과 해석적 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권4호
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• pp.371-382
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• 2012

기존의 전단벽 시스템은 커플링보를 강하게 설계하는 경우가 많아 상대적으로 내력 및 강성이 낮은 콘크리트 코어와 특정층에 손상이 발생되기 쉬워 건물의 연성이 저하된다. 전단벽 시스템의 연성능력 및 내진성능을 향상시키기 위해 본 연구에서 강성은 기존의 커플링보 이상으로 발휘되면서 설계하중에 따라 내력을 용이하게 변화시킬 수 있는 강재이력댐퍼를 커플링보에 적용하였다. 강재이력댐퍼는 2단으로 직렬 연결된 형상으로 제안하였고, 제안된 강재이력댐퍼의 구조성능을 검증하기 위하여 정적실험을 수행하였다. 또한 FEM 해석결과를 실험결과와 비교 검증하고 강재이력댐퍼의 초기강성, 에너지 흡수능력, 변형능력 등을 분석하여 설계 근사식을 제안하였다.

• 대한화학회지
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• 제53권6호
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• pp.765-773
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• 2009

이 연구는 중등 화학 교사 전문성 및 지향점 제공을 위한 기초 조사로서, 실험 수업을 성공적으로 진행하기 위하여 필요한 화학 교사의 실험 능력에 대한 규명을 목적으로 하였다. 문헌 연구, 교과서 실험 분석, 과학 교사 설문 조사의 결과에 기초한 연구팀의 지속적인 논의를 통하여 연구를 진행하였다. 화학 교사의 실험 능력 규명을 위하여 수집된 자료들을 정리하여 크게 네 개의 단계(실험 수업 준비, 실험 수행 및 정리, 실험실 관리, 실험실 안전 관리)로 나누고, 각 단계별로 실험 능력에 관련된 소영역과 세부 내용 요소를 선별 ․ 수정하여 재배치하였다. 실험실 안전 관리는 실험실 및 실험 활동에서 ‘안전’의 중요성을 강조하기 위해 별도의 단계로 구분하였다. 화학 교사가 갖추어야 할 실험 능력은 실험 수업 지도를 전제로 하여 교사 스스로 실험 수행을 할 수 있는가에 대한 능력으로, 시약 및 측정기기 사용, 시료 준비, 실험 설계, 바른 실험 습관 및 숙련도, 자료 정리, 분석 및 추론, 그리고 실험실 관리 및 실험실 안전 관리에 관련된 능력으로 특정지어 질 수 있다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.303-322
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• 2010

본 연구의 목적은 기하학습 교구인 조립 교구인 4D Frame 활용 학습이 초등학생들의 공간 지각 능력 신장에 미치는 영향을 분석함으로써 수학 교수 학습 방법의 개선에 도움을 주기 위한 것이다. 서울시내 5학년 2개 반을 임의로 선정하여 한 학급은 기하 교구를 활용한 수업을 실시하는 실험 집단(31명)으로, 한 학급은 일반 수학 수업을 실시하는 비교 집단(32명)으로 선정하여 한 달간 10차시의 수업을 실시하였다. 본 연구에 사용한 실험 설계는 준 실험 설계(Qusai-Experimental-Design) 중 이질 통제 집단 전후 검사 설계(Nonequivalent control group pretest-posttest design)를 적용하였다. 실시한 검사 도구는 공간 감각 검사로 사전 사후 모두 동형 검사지를 사용하였다. 또한 수업 관찰 분석과 학생들의 학습지에 대한 반응을 분석하였다. 연구의 결과 첫째, 기하 교구의 활용 학습은 공간 지각 능력 신장에 있어서 효과적이었다. 둘째, 기하 교구의 활용 학습은 공간 감각에 있어서 지각의 일관성과 공간 관계의 지각력 신장에 있어서 효과적이었다. 그리고 후속 연구로 동일 교구의 보다 광범위한 적용 및 다양한 교구의 개발을 제언하였다.

• 에너지공학
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• 제10권2호
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• pp.105-113
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• 2001

지구환경문제와 에너지문제를 해소하는 한 방법으로서 Vuilleumier 사이클 기관(VM)을 이용한 공조기형 열구동형 히트펌프시스템(VMHP)이 각광을 받고 있다. VMHP의 제작에 있어서는 VM의 각 부분의 이론적 검토 및 최적설계를 위한 해석프로그램의 개발이 필수적이고 최적설계를 위한 설계 기본서의 도출 및 설계자료의 확보가 필요하다. VMHP의 상세한 성능해석이나 설계에 활용 가능한 성능해석프로그램을 개발하였다. 해석은 VM의 시스템의 각 부분을 11개 부분으로 나누어 단열모델해석으로 수행하였다. 열교환기에서의 열전달 성능과 재생기손실, 열전도손실, 셔틀손실, 유동에 의한 압력손실과 열압축측과 열펌프측 사이의 마찰손실, 피스턴실 및 로드실의 마찰손실을 고려한 해석을 수행하였다. 해석에 의한 계산치의 정확성을 본 해석결과를 이용하여 제작한 시험기에 의해 비교하였다. 계산치와 시험기에 의한 전체성능을 비교하였고 또한 각각의 손실에서 고유한 파라미터를 추출하여 그 파라미터의 변화에 따른 열손실 전체의 변화 정도를 파악하여 실험치와 계산치의 정상적인 비교로부터 성능해석의 정도를 비교하였다. 비교결과에 의해 난방능력은 8%, 냉방능력은 19%의 최대오차로서 본 해석결과가 VMHP의 설계를 위해 유용한 수단으로 사용될 수 있음을 확인하였다.