• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2003.05a
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• pp.311-314
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• 2003

많은 공학 연구에서 실제 시스템을 활용한 검증은 매우 중요하다. 특히 제어공학의 경우 개발된 신 이론을 적용 및 검증할 수 있는 실험장비의 확보는 필수적이다. 그러나 현실적으로 적절한 실험장비를 확보하는 것은 비경제적이다. 인터넷을 활용하여 실험장비의 원격실험을 가능케 한 가상실험실은 제어공학 연구에 유용하다. 인터넷의 보급과 함께 가상실험실에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으나, 대부분의 경우가 특정 시스템에 한정된 가상 실험실의 구축에 한정되어 있다. 본 논문에서는 기존 연구와 달리 다양한 실험 장비에 적용 가능하며 다양한 제어 기법을 제공하는 가상실험실의 구현을 제안한다. 제안된 가상실험실은 서버-클라이언트 구조를 가지며 다중 제어 인터페이스로 구현된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.224-224
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• 2020

새롭게 개발된 미생물의 부산물인 바이오 폴리머는 토양의 강도를 높이고, 식물의 생장을 촉진시킨다. 본 연구에서는 실규모 수리 실험을 수행하여 바이오 폴리머를 이용한 호안 공법의 침식 저항 성능을 평가하였다. 실험을 위하여 다수의 호안 공법 시험체를 제작하였고, 이 시험체를 실 규모 실험수로에 설치하고 수리 실험을 통해 토양 손실과 이에 따른 한계 소류력을 결정하였다. 실험에는 일반 흙을 피복한 시험체, 바이오 폴리머와 혼합한 흙을 피복한 시험체, 식생매트와 바이오 폴리머 혼합토를 결합한 시험체 등이 사용되었다. 실험결과 재료나 식생의 활착도에 따른 차이는 있었으나 바이오 폴리머를 이용한 시험체의 침식 저항 성능이 바이오 폴리머를 이용하지 않은 시험체에 비해 높게 나타나는 것은 일관되게 확인 할 수 있었다. 이러한 결과는 바이오 폴리머를 이용한 호안공법이 기존 호안 공법의 침식 저항성능을 향상 시킬 수 있음을 보여준다. 바이오 폴리머를 제방 호안 시공에 활용한다면 홍수로 인한 제방의 유실이나 파괴를 상당 부분 예방할 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2022.06a
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• pp.1258-1260
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• 2022

재료공학에서 머신러닝을 이용해 목적 성능에 부합하는 물질의 조성을 탐색하는 연구가 있다. 물질의 성능은밀도 범함수 계산을 통해 시뮬레이션 할 수 있지만, 계산량이 많은 문제가 있다. 본 연구를 통해 우리는 고효율 페로브스카이트 태양광전지를 만들기 위한 페로브스카이트 조성을 추천하는 심층신경망과 베이지안 최적화 모델을 제안했다. 본 연구에서 높은 전력효율이 예상되는 페로브스카이트 조성을 심층신경망과 베이지안 최적화 방법을 통해 추천하는 모델을 구현하였다. 심층신경망 모델은 주어진 조성과 실험조건에서 예상되는 전력효율을 예측해 베이지안 최적화를 통한 탐색과정에서 소요되는 실험비용을 줄인다. 베이지안 최적화 모델은 실험공간을 입력으로 받아 고효율이 예상되는 실험조건을 출력하는데, 미리 설정한 실험공간만을 탐색하기 때문에 실험적으로 가능한 출력값만을 제시 할 수 있다. 본 연구는 심층신경망과 베이지안 최적화 방법을 조합해 주어진 실험공간을 탐색하는 시간과 비용을 최소화하는 방법을 제시한다

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.284-284
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• 2020

지하수 흐름 모의를 위한 2차원 수조모형 실내 실험은 현장에서 발생하는 복잡성을 배재하는 동시에 간편함과 재현가능성을 제시하는 실험 방식이다. 지하수 흐름 모형은 수치모델을 구현하여 계산할 때 검증용 실험 결과를 얻는 목적으로 운용할 수 있으며 또한 테스트베드 규모의 실증 실험을 대신할 용도로 실증부지의 환경을 축소 모의하고자 하는 용도에도 사용할 수 있다. 본 연구는 모형의 길이에 비해 두께가 상대적으로 얇아 지하수 2차원을 모의할 수 있는 실내실험 방식의 표준을 제안한다. 연구 방법에서 인공 매질 및 모래와 같이 수조모형의 흐름 영역을 채우는 매질의 수리전도도 값을 간편하고 신속하게 계산하는 방식을 Dupuit 가정을 바탕으로 구현하였다. 모의하고자 하는 실증 부지와 수조 모형 사이에는 실험 규모의 축소와 확대의 근거를 이론적으로 뒷받침하는 상사성 (similarity)이 존재하여야 한다. 본 연구에서는 상사성을 구현하는데 사용할 수 있는 무차원 변수를 수리지질학적 변수의 조합으로 표현하고자 하였다. 마지막으로 무차원화 변수를 수조 모형에 대입하여 실증부지를 모의하고 결과를 표출하는 방식을 제안하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.297-297
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• 2023

최근 친수성, 경관, 생태계 보전 등을 위해 다양한 호안블록의 시공이 이루어지고 있어 호안블록의 수리적 안정성에 관한 관심이 증가하고 있다. 이러한 배경 하에 한국건설기술연구원 안동하천실험센터(이하 센터)에서는 2019년부터 실규모 수로를 이용하여 여러 건의 호안블록 실규모 수리검토 실험을 실시한 바 있다. 본 연구는 그간의 실험 결과를 종합적으로 고찰하고 수리 검토 실험의 현황과 한계점, 그리고 개선 방향을 제언하는데 그 목적이 있다. A1 수로(급경사수로, 하상경사 1/70)에서는 7건(21회), B1 수로(고유속수로, 하상경사 1/7)에서는 2건(6회)의 실험이 수행되었다. A1 수로 실험의 유량-소류력 관계는 1.0 m³/s에서 약 20 N/m²이며, 1.0 m³/s 증가당 약 11 N/m²이 증가하는 관계를 나타낸다. 7건의 실험 결과 30분 이상 지속된 최대 실험 유량은 6~7 m³/s 정도이며, 이는 A1 최대 공급 유량의 75 % 정도로서 안정적인 수준이라고 판단된다. 이 때의 최대 소류력은 75 N/m² 정도로 나타났다. B1 수로는 5 m/s 이상의 고유속 흐름을 발생시킬 수있으며, 2건의 실험 결과 0.5 m³/s에서 약 100 N/m², 최대 4.5 m³/s에서 330 N/m²까지 소류력을 제공하여 실험을 수행한 바 있다. 따라서 A1, B1 수로를 통해 제공할 수 있는 소류력 범위는 10~330 N/m²이지만, 75~100 N/m²는 실험에서 제공된 바 없었다. 한편, 토양유실의 경우 수준측량에 의해 측정되는데, 대부분의 실험에서 Clopper의 토양손실 지수(1.27 cm) 미만의 결과가 발생하였다. 이는 시험체에 따라 여건이 다르기는 하지만, 수리 검토 실험시 3회 실험을 기본으로 하고 있고 호안재료의 침식이 기준 이하로 유지되면서 최대한의 성능을 발휘할 수 있는 소류력 조건을 얻으려는 실험 목적에 부합하도록 조절된 것으로 볼 수 있다. 이러한 실험 결과를 토대로 고려해볼 수 있는 개선 방향은 다음과 같다. 강성 재료가 아닌 연성 또는 친환경적 호안재료의 허용 소류력 범위를 보다 넓게 평가하기 위해 A1 수로가 제공하는 최대 소류력을 높일 필요가 있다. 이를 위해 기본 3회의 실험 외에 추가로 호안블록이 파괴되거나 토양유실 임계치를 초과할 수 있는 실험을 수행함으로써 각 제품의 한계 성능을 평가하는 것이 필요할 것으로 보인다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.909-914
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• 2008

미세-점착성 퇴적물로 구성되는 퇴적저면의 침식특성을 해석하기 위해, 고령토 퇴적저면에 대한 침식실험이 환형수조를 이용하여 수행되었다. 현재, 퇴적저면의 침식특성 연구에 대한 국내사례는 전무한 실정으로, 본 연구는 퇴적저면에 대한 침식실험 방법 및 결과의 타당성 검증을 목적으로 한다. 이를 위하여, 본 연구에서는 압밀시간 조건에 따라 4가지의 서로 다른 퇴적저면이 조성되었고, 각 저면별로 저면깊이에 따른 저면밀도의 변화가 우선적으로 정밀 측정되었다. 각 퇴적저면별 침식실험으로부터는, 바닥전단응력(${\tau}_b$)의 변화에 따른 저면 침식깊이(즉, 수층 부유사 농도)의 변화 측정을 통하여, 저면깊이에 따른 저면전단강도(즉, 침식한계전단응력, ${\tau}_S$)의 변화 값들이 정량적으로 분석되었으며, 최종적으로 잉여전단응력(${\tau}_b-{\tau}_S$)과 침식률 간의 관계식이 산정되었다. 퇴적저면 침식특성에 관한 과거 해외 연구 결과와의 비교 검토를 통하여, 본 연구에서 사용 혹은 적용된 실험장치, 실험 방법 및 실험결과가 타당성이 있음이 확인되었다.

• Journal of The Korean Association For Science Education
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• v.23 no.2
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• pp.200-213
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• 2003

This study is one of the successive studies for investigating students' processes of generating and evaluating scientific hypothesis. In this study, I analyzed the characteristics of students' experimental design to test whether the given hypotheses were correct or not. As results, it was found that (1) 3 components (experimental method, prediction of the result of experiment, evaluation of hypothesis) were needed to complete description of the experimental design, (2) students tried to test hypothesis considered as being correct as well as hypothesis considered as being false by students, (3) student tried to confirm hypothesis, which was considered as being correct, based on theoretical approach rather than experimental approach, (4) students' experimental design could be classified as two types, that is, direct experimental testing and comparative experimental design, and the latter could be classified as two subtypes; positive comparative one and negative comparative one, (5) students showed tendency to design positive comparative experiment when they considered hypothesis as being correct, and vise versa, (6) students preferred the prediction which could confirm the hypothesis when they considered the hypothesis as being correct, and vise versa, (7) many students rejected contradicting prediction even though they did not actually conduct experiment yet.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.42 no.4
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• pp.291-297
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• 2014

A Design of Experiments(DOE) approach to an experimental study of fuselage drag and stability characteristics of a helicopter configuration was applied to achieve an accuracy improvement in the wind tunnel testing. The impact of blocking the test was assessed by comparing the ANOVA table for the blocked and unblocked cases. For a second-order response model, the role of blocking resulted in a substantial increase in the accuracy of test results. These accuracy improvement could be achieved through randomization, blocking, and replication of the data points i.e. a re-ordering of the test sequence where the data were acquired.

• Journal of the Korean Society of Physical Medicine
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• v.8 no.2
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• pp.201-207
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• 2013

연구목적: 닌텐도 위를 이용한 가상현실기반 비디오게임 프로그램을 만성기 뇌졸중 환자에게 적용하여 균형능력 및 일상생활동작에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고, 뇌졸중 환자의 재활프로그램으로서 적용 가능성이 있는지 알아보고자 한다. 연구방법: 만성기 뇌졸중 환자를 무작위로 가상현실기반 비디오게임 프로그램을 적용한 실험군(n=7)과 적용하지 않은 대조군(n=10)으로 구분하여 연구를 진행하였다. 연구에 참여한 모든 대상자에게 30분의 Bobath therapy와 15분간의 FES 치료를 기본적으로 실시하였다. 이에 더하여 실험군은 가상현실기반 비디오게임 프로그램을 1일 30분이내, 주 5회, 3주간 실시하였다. 대조군은 자전거 운동과 보행훈련으로 30분간 시행하였다. 실험 전 후 눈뜨고 외발서기(OLST; open leg standing test), Timed Up and Go(TUG) 검사, 10m 걷기 검사, Functional Independence Measure(FIM)를 측정하였다. 실험 전과 실험 후 측정값의 차이를 비교하기 위해 Wilcoxon Signed Ranks Test를 실시하였다. 그리고 각 측정값의 변화량에 대한 실험군과 대조군 사이의 차이를 알아보기 위해 Mann-Whitney U Test를 실시하였다. 연구결과: 실험결과는 다음과 같다. 1) 실험군에서는 FIM의 유의한 증가와 TUG, 10m 걷기 검사의 유의한 감소를(p<.05) 보였다. 대조군에서는 OLST의 증가와 TUG, 10m walking test의 감소가 나타났지만 통계적으로 유의하지 않았다. 오직 FIM에서만 유의한 증가가 나타났다(p<.05). 2) 실험 전 후의 실험군과 대조군의 각 측정값들의 평균차를 비교한 결과 실험군은 대조군보다 실험 전 후 OLST, TUG, 10m walking test 차이의 평균은 컸지만 통계적으로 유의하지 않았다. 결론: 이상의 결과로부터 가상현실기반 비디오게임이 만성기 뇌졸중 환자의 동적균형능력 및 일상생활동작 향상에 효과가 있음을 알 수 있었다.

• Journal of The Korean Association For Science Education
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• v.19 no.1
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• pp.78-90
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• 1999

This study investigated the high school students' and science teachers' understanding of idealization involved in the physics experiment. Major research questions are as follows: (1) what kind of ideal conditions do subjects identify from the presented experimental context? (2) do subjects think how well ideal conditions are satisfied with the experiment? (3) how well do subjects expect the effect of idealization on the experimental result? (3) what kind of view point do science teachers have about the ideal condition involved in the experiment? A total of 85 subjects were given 6 questions related with the research questions I. 2. and 3. with simple experiment about the brightness of the bulbs connected with parallel to the battery. And another 4 questions for the forth research question were given to 42 science teachers. Subjects' responses were summarized and used to draw the implications for the teaching of physics experiment.