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대상 유형별 ECG 신호의 QRS 패턴을 이용한 부정맥 분류 (Arrhythmia Classification Method using QRS Pattern of ECG Signal according to Personalized Type)

  • 조익성;정종혁;권혁숭
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권7호
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    • pp.1728-1736
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    • 2015
  • 부정맥 분류를 위한 기존 연구들은 개인별 ECG신호의 차이는 고려하지 않고 특정 ECG 데이터에 종속적으로 개발되었기 때문에 다른 환경에 적용할 경우 그 성능에 변화가 많아 임상 적용에 한계가 있다. 또한 기존의 방법들은 각 ECG 특징점의 정확한 측정을 필요로 하며, 연산이 매우 복잡하다. 복잡도를 줄이기 위한 여러 가지 방법들이 제안되었지만, 그에 따른 분류의 정확도가 떨어지는 문제점이 있었다. 따라서 이러한 문제점을 극복하기 위해서는 개인별 다양한 ECG 신호의 패턴에 따라 최소한의 특징점을 추출함으로써 연산의 복잡도를 줄이고 부정맥을 정확하게 분류 할 수 있는 방법이 필요하다. 본 연구에서는 대상 유형별 ECG 신호의 QRS 패턴을 이용한 부정맥 분류 방법을 제안한다. 이를 위해 전처리를 통해 잡음이 제거된 심전도 신호에서 R파를 검출하고 QRS 특징점을 통해 대상 유형별 ECG 신호의 QRS 패턴을 정의하였다. 이후 패턴분류에 따른 오류를 검출 및 수정하고, 중복된 QRS 패턴을 별도의 부정맥으로 분류하였다. 제안한 방법의 우수성을 입증하기 위해 MIT-BIH 부정맥 데이터베이스 43개의 레코드를 대상으로 PVC, PAC, Normal, LBBB, RBBB, Paced beat의 검출율을 비교하였다. 실험결과 Normal, PVC, PAC, LBBB, RBBB, Paced beat의 검출율은 각각 99.98, 97.22 95.14, 91.47, 94.85, 97.48%의 우수한 검출율을 나타내었다.

대학생의 역량개발을 위한 온라인 시스템 설계 및 개발 (The Design and Development of Online System to Improve Undergraduate Students' Competency)

  • 문윤경;이경재
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.3807-3818
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    • 2015
  • 본 연구는 온라인상에서 대학생의 역량관리와 역량개발을 위한 시스템을 개발하는데 목적이 있다. 이를 위해 역량관련 문헌조사와 기존 시스템 분석으로 역량개발에 필요한 구성요소를 역량진단 및 진로계획, 역량개발, 역량평가분석, 포트폴리오, 커뮤니티, 취업진단, 커뮤니티로 도출하고 시스템 설계의 방향 설정하였다. 시스템은 Windows 서버에서 Microsoft Windows 운영체계로, 데이터베이스 관리 시스템은 ORACLE ver.10, 프로그래밍 언어는 JSP, JAVA를 사용하여 개발되었다. 시스템 개발 후에 시스템의 오류와 개선사항을 검토하여 시스템을 수정 보완하였으며, 최종 개발된 역량개발시스템의 내용적 기능적 활용도를 검증하였다. 대학생 역량개발시스템은 역량활동 촉진기제, 진로개척 능력 함양, 성찰기능으로 지식의 내면화와 주도적 역량개발, 이력관리의 편이성, 학생-교수-동문간의 상호작용이 가능한 온라인 공간으로 활용될 수 있을 것이며, 대학생의 역량개발시스템에 대한 연구가 희소한 현실에서 역량개발을 위한 새로운 대안으로 대학생의 진로교육과 역량교육 발전에 도움이 될 것이다.

시계 동기화 문제의 재 고찰 : 실시간 시스템을 위한 정적/동적 제약 변환 기법 (Revisting Clock Synchronization Problems : Static and Dynamic Constraint Transformations for Real Time Systems)

  • 유민수;박정근;홍성수
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제26권10호
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    • pp.1264-1274
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    • 1999
  • 본 논문에서는 분산된 클록들을 주기적으로 동기화 시키는 분산 실시간 시스템에서 시간적 제약을 만족시키기 위한 정적/동적 시간 제약(timing constraint) 변환 기법을 제안한다. 전형적인 이산클록동기화(discrete clock synchronization) 알고리즘은 클록의 값을 순간적으로 조정하여 클록의 시간이 불연속적으로 진행한다. 이러한 시간상의 불연속성은 시간적 이벤트를 잃어버리거나 다시 발생시키는 오류를 범하게 한다.클록 시간의 불연속성을 피하기 위해 일반적으로 연속클록동기화(continuous clock synchronization) 기법이 제안되고 있지만 소프트웨어적으로 구현되면 많은 오버헤드를 유발시키는 문제점이 있다. 본 논문에서는 시간적 제약을 동적으로 변환시키는 DCT (Dynamic Constraint Transformation) 기법을 제안하였으며, 이를 통해 기존의 이산클록동기화 알고리즘을 수정하지 않고서도 클록 시간의 불연속성에 의한 문제점들을 해결할 수 있도록 하였다. 아울러 DCT에 의해 이산클록동기화 하에서 생성된 태스크 스케쥴이 연속클록동기화에 의해 생성된 스케쥴과 동일함을 증명하여 DCT의 동작이 이론적으로 정확함을 증명하였다.또한 분산 실시간 시스템에서 지역 클록(local clock)이 기준 클록과 완벽하게 일치하지 않아서 발생하는 스케쥴링상의 문제점을 다루었다. 이를 위해 먼저 두 가지의 스케쥴링 가능성, 지역적 스케쥴링 가능성(local schedulability)과 전역적 스케쥴링 가능성(global schedulability)을 정의하고, 이를 위해 시간적 제약을 정적으로 변환시키는 SCT (Static Constraint Transformation) 기법을 제안하였다. SCT를 통해 지역적으로 스케쥴링 가능한 태스크는 전역적으로 스케쥴링이 가능하므로, 단지 지역적 스케쥴링 가능성만을 검사하면 스케쥴링 문제를 해결할 수 있도록 하였고 이를 수학적으로 증명하였다.Abstract In this paper, we present static and dynamic constraint transformation techniques for ensuring timing requirements in a distributed real-time system possessing periodically synchronized distributed local clocks. Traditional discrete clock synchronization algorithms that adjust local clocks instantaneously yield time discontinuities. Such time discontinuities lead to the loss or the gain of events, thus raising serious run-time faults.While continuous clock synchronization is generally suggested to avoid the time discontinuity problem, it incurs too much run-time overhead to be implemented in software. We propose a dynamic constraint transformation (DCT) technique which can solve the problem without modifying discrete clock synchronization algorithms. We formally prove the correctness of the DCT by showing that the DCT with discrete clock synchronization generates the same task schedule as the continuous clock synchronization.We also investigate schedulability problems that arise when imperfect local clocks are used in distributed real-time systems. We first define two notions of schedulability, global schedulability and local schedulability, and then present a static constraint transformation (SCT) technique. The SCT ensures that it is sufficient to check the schedulability of a task locally in a node with a local clock, since the global schedulability of the task is derived from its local schedulability through SCT. We formally prove the correctness of SCT.

안전한 리눅스 시스템을 위한 E-BLP 보안 모델과 구현 (E-BLP Security Model for Secure Linux System and Its Implementation)

  • 강정민;신욱;박춘구;이동익
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제8A권4호
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    • pp.391-398
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    • 2001
  • 대부분의 안전한 운영체제는 주체와 객체에 보안 등급을 부여하여 운영하는 다중등급 정책(MLP:Multi-Level Policy)을 수용하고 있으며, BLP(Bell and LaPadula) 모델은 이 정책을 표현하는 검증된 대표적인 모델이다. 하지만 BLP 모델을 적용한 안전한 운영체제들은 사용자의 보안 등급을 프로세스에 그대로 상속하고 있음을 알 수 있다. 이러한 접근방법의 문제점은 프로세스를 전적으로 신뢰할 수 없다는 것에서 기인한다. 즉, 사용자의 보안 등급과 권한허용 범위를 오류가 내재되어 있거나 의도적으로 수정된 악의적인(malicious) 프로세스에게 그대로 상속할 경우, 시스템 안전성이 파괴될 가능성이 있다. 이는 BLP 모델이 접근 주체를 정의함에 있어서 시스템 사용자와 실제 그 접근을 대행하는 프로세스를 동일시 하도록 단순하게 정의하고 있기 때문이며, 따라서 사용자와 프로세스간 신뢰관계를 모델에 도입함으로써 해결 가능하다. 또한 다중등급 보안 운영체제들은 접근 주체인 프로세스가 접근 객체로서 존재하는 등급화 된 프로그램 실행 시, 새로운 프로세스를 위한 보안 등급을 부여해야 하는데, 접근 주체와 접근 객체의 보안 등급이 다를 경우, 보안 등급 결정 문제가 발생하며 정보보호의 목적에 위배되는 결과가 발생한다. 이에 본 논문에서는 프로세스의 신뢰성을 고려하고, 보안 등급 결정 문제를 해결할 수 있는 확장된 BLP(E-BLP) 보안 모델을 제안하고 리눅스 커널(2.4.7)에 구현한다.

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한국의 지열자료 GIS 공간 D/B 구축과 지열류량 분포 (GIS spatial D/B formation of geothermal data and Distribution of Heat Flow of Korea)

  • 김형찬;이영민;박정민
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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    • pp.459-460
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    • 2006
  • 현재 남한의 지열류량 측정값으로는 총 363개 지점의 자료가 측정 및 수집되어 있다. 이것은 Mizutani et at. (1970), 장정진 외(1970), 그리고 서정희(1976) 등의 자료, 총 35개의 자료도 추가된 것이다. 1989년 이후부터 측정된 지열류량 자료는 217개 자료이며(임정웅 외, 1989; 임정웅 외, 1996; Lim and Kim, 1997; 염병우 외, 1997), 모두 직접 측정한 것이나, 1989년 이후 보고된 지열류량 자료에 약간의 오류가 있어 이번 연구에서 수정 보완하였다. 또한 과거의 자료 35개 자료는 이미 지열류량 측정치가 논문화 되어 있는 것으로 암석시료는 없다 1989년 이후 2004년까지 자료 217개 2005년도 추가 자료 111개의 지열류량 자료는 암석시료도 있으며, 측정기기가 서로 달라 오차가 있을 수 있어 서로 보정을 해야 할 필요가 있어 시추공 주변 암석을 새로 수집해서 신장비로 다시 측정 보정하였다. 지열류량 D/B 구축은 각 자료의 일련번호, 고유번호 (Sn.), 위경도 좌표 (longitude, lattitude), 암석의 열전도도(thermal conductivity), 지온경사 (thermal gradient), 지열류량 (heat flow)등으로 구성되어 있다. 지열류량 자료 공간 데이터베이스는 점 속성을 가지며 자료형태는 각종 소프트웨어와 호환성이 좋은 shape 파일 형태로 작성하였다. 또만 최근 천부 토양 및 암석 열물성을 이용한 냉난방시스템 즉, Heat Pump System 설계를 위하여 반드시 들어가야 하는 요소인 열확산율, 공극율, 밀도, 비열 등 열물성 특성을 추가하여 GIS 공간 D/B구축하였다. 대륙붕 자료 4개 자료를 제외하고 359개의 지열류량 자료를 이용하여 한반도 남부, 즉 남한의 지열류량 분포도를 작성 분석해 본 결과(그림 1), 우리나라의 지열류량 이상대는 아산만 주변, 보령, 유성, 진안, 울진, 포항, 부산 지역과 포천, 속초, 충주, 수안보 등 지역에서 나타난다 이러한 이상대 주변에는 대개 온천이 발달되어 있었거나 새로 개발되어 있는 곳이다. 온천에 이용하고 있는 시추공의 자료는 배제하였으나 온천이응으로 직접적으로 영향을 받지 않은 시추공의 자료는 사용하였다 이러한 온천 주변 지역이라 하더라도 실제는 온천의 pumping 으로 인한 대류현상으로 주변 일대의 온도를 올려놓았기 때문에 비교적 높은 지열류량 값을 보인다. 한편 한반도 남동부 일대는 이번 추가된 자료에 의해 새로운 지열류량 분포 변화가 나타났다 강원 북부 오색온천지역 부근에서 높은 지열류량 분포를 보이며 또한 우리나라 대단층 중의 하나인 양산단층과 같은 방향으로 발달한 밀양단층, 모량단층, 동래단층 등 주변부로 NNE-SSW 방향의 지열류량 이상대가 발달한다. 이것으로 볼 때 지열류량은 지질구조와 무관하지 않음을 파악할 수 있다. 특히 이러한 단층대 주변은 지열수의 순환이 깊은 심도까지 가능하므로 이러한 대류현상으로 지표부근까지 높은 지온 전달이 되어 나타나는 것으로 판단된다.

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무선 센서네트워크에서 경량화 개인별 암호화를 사용한 멀티캐스트 전송기법 (Lightweight Individual Encryption for Secure Multicast Dissemination over WSNs)

  • 박태현;김승영;권구인
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제18권11호
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    • pp.115-124
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    • 2013
  • 본 논문에서는 무선 센서네트워크상에서 Lightweight Individual Encryption Multicast 방식으로 그룹키의 사용대신에 Forward Error Correction을 이용한 개인별 인크립션을 사용하여 안전한 데이터 전송을 제안한다. 무선 센서네트워크에서 센서노드 프로그램을 위한 업데이트 방법으로 싱크 노드는 데이터를 다수의 센서노드에게 멀티캐스트 방식으로 전송이 가능하며, 그룹키 인크립션 방식이 가장 보편적인 안전한 데이터 전송을 위한 방식이라 할 수 있다. 이러한 그룹키 방식은 더 강력하고 안전한 데이터 전송을 위하여 멤버의 가입 및 탈퇴시 키를 재 생성하는 re-key 방식이 필요하다. 그러나 이러한 그룹키 방식을 센서네트워크에서 구현하기에는 제한된 컴퓨팅 자원, 저장 공간, 통신 등으로 인한 많은 제약이 존재한다. 또한 개인별 인크립션을 사용하면 각 노드에 대한 개별적 컨트롤은 가능하지만, 데이터 전송을 위한 개인별 인크립션 비용이 많이 발생하는 문제점이 있다. 멀티캐스트 전송시 개인별 인크립션 방식이 많이 고려되지 않았지만, 보내고자 하는 전체 데이터의 0.16 %만 개인키를 사용하여 각 노드에게 유니캐스트로 안전하게 전송하고, 나머지 99.84%의 데이터는 멀티캐스트를 이용하여 전송함으로써 무선 센서네트워크 성능을 향상시킨다.

종단 간 심층 신경망을 이용한 한국어 문장 자동 띄어쓰기 (Automatic Word Spacing of the Korean Sentences by Using End-to-End Deep Neural Network)

  • 이현영;강승식
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제8권11호
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    • pp.441-448
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    • 2019
  • 기존의 자동 띄어쓰기 연구는 n-gram 기반의 통계적인 기법을 이용하거나 형태소 분석기를 이용하여 어절 경계면에 공백을 삽입하는 방법으로 띄어쓰기 오류를 수정한다. 본 논문에서는 심층 신경망을 이용한 종단 간(end-to-end) 한국어 문장 자동 띄어쓰기 시스템을 제안한다. 자동 띄어쓰기 문제를 어절 단위가 아닌 음절 단위 태그 분류 문제로 정의하고 음절 unigram 임베딩과 양방향 LSTM Encoder로 문장 음절간의 양방향 의존 관계 정보를 고정된 길이의 문맥 자질 벡터로 연속적인 벡터 공간에 표현한다. 그리고 새로이 표현한 문맥 자질 벡터를 자동 띄어쓰기 태그(B 또는 I)로 분류한 후 B 태그 앞에 공백을 삽입하는 방법으로 한국어 문장의 자동 띄어쓰기를 수행하였다. 자동 띄어쓰기 태그 분류를 위해 전방향 신경망, 신경망 언어 모델, 그리고 선형 체인 CRF의 세 가지 방법의 분류 망에 따라 세 가지 심층 신경망 모델을 구성하고 종단 간 한국어 자동 띄어쓰기 시스템의 성능을 비교하였다. 세 가지 심층 신경망 모델에서 분류 망으로 선형체인 CRF를 이용한 심층 신경망 모델이 더 우수함을 보였다. 학습 및 테스트 말뭉치로는 최근에 구축된 대용량 한국어 원시 말뭉치로 KCC150을 사용하였다.

사진 탁본 기법을 이용한 금석문 판독 - 무위사 선각대사편광탑비를 중심으로 - (Epigraph Reading by Photographic Reading Techniques - Focused on Pyeongwangtapbi Monument of Seonggak Daesa -)

  • 장선필;한상준
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제44권2호
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    • pp.58-75
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    • 2011
  • 이 연구는 금석문에 대한 기존의 탁본과 사진 탁본을 비교하여 사진 탁본이 비교적 우수하고 정확한 판독이 가능함을 증명해 보이고자 한다. 이를 위해 무위사 선각대사편광탑비에 새겨진 미판독 금석문을 사진 탁본을 통해 재판독을 시도하였다. 선각대사편광탑비는 탁본(拓本)에 의해 정리, 기록되어 있어 문헌에 따라 상이한 판독결과와 오독(誤讀)한 글자 또한 적지 않음을 확인할 수 있었다. 이는 탁본 수행자와 그 방법 등에 따라 탁본 결과물이 달라질 뿐 아니라 탁본 결과물을 바탕으로 판독을 실시하기 때문이다. 선각대사편광탑비는 훼손되지 않았을 경우 총 2,049자 인 것으로 파악되며 그중 1,763자를 판독하였다. 이중에서 그동안 일부 문헌에서 판독하지 못했거나 서로 다르게 판독한 글자 등 총 308자를 바로 잡았다. 다만, 선각대사편광탑비의 탁본은 최소한 30~100여 년 전에 탁본을 실시하였기 때문에 동일한 조건에서 사진 탁본을 실시한다면 훨씬 좋은 결과를 얻을 수 있을 것이라 생각한다. 사진 탁본 연구를 기초로 하여 내용적인 오류 수정을 위한 후속 연구가 필요하다고 생각한다.

한국형 메이커스페이스 활성화를 위한 운영요소 분석 연구 (Invigorating Makerspaces in Korea: Empirical Analysis on Operating Components of Makerspaces)

  • 권혁인;김주호
    • 벤처창업연구
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    • 제14권2호
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    • pp.105-118
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    • 2019
  • 자신이 원하는 것을 스스로 제작하는 DIY 운동이 ICT 기술과 만나 새로운 제조의 혁신을 불러일으켰다. 제조의 혁신은 사람들의 창의적인 아이디어와 그것을 만들고 공유하고자 하는 욕구를 통해 메이커(Maker) 문화를 탄생시켰다. 메이커 문화가 발전함에 따라, 장비를 제공하고 협업을 도모하는 메이커스페이스에 대한 관심이 자연스럽게 높아졌다. 메이커가 4차 산업 혁명 시대의 제조 혁신에 대한 열쇠라는 인식이 확산되면서 국내에 메이커스페이스 조성의 붐이 일어났다. 그러나 활발히 조성되는 메이커스페이스에 비해 국내의 메이커 문화는 미숙하다. 그로 인해 메이커스페이스의 운영에도 여러 문제가 발생한다. 이러한 미숙한 메이커 문화의 원인 중 하나로 부족한 국내의 메이커 관련 연구를 들 수 있다. 그 중에서도 메이커스페이스의 운영요소에 대한 연구는 부족하며, 적은 표본의 수 등의 한계점이 존재한다. 따라서 본 연구는 우선적으로 문헌연구를 통해 메이커스페이스의 운영 요소를 도출했다. 이어서 메이커스페이스 관련 정책 입안자 및 연구자, 메이커스페이스 운영관련자, 메이커스페이스를 사용하는 이용자, 총 12인을 대상으로 도출된 41개 운영요소의 타당 여부를 확인하는 설문을 진행했다. 설문을 통해 수정된 최종 51개의 운영요소에 대하여 정책 입안자 및 연구자, 운영관련자, 이용자로 구성된 총 50인의 전문가를 대상으로 중요도-만족도 분석(IPA)과 결과 분석의 오류를 방지하기 위한 GAP 분석을 실시했다. 설문 결과, 모든 운영요소에 대해 중요도가 만족도를 상회했다. 이를 기반으로 운영자 3인을 대상으로 국내 메이커스페이스의 현황과 한국형 메이커스페이스 활성화 방안 도출을 위한 심층인터뷰를 추가로 진행했다. 앞서 진행된 조사 결과를 바탕으로, 메이커를 위한 온 오프라인 플랫폼 확충, 민간 후원을 위한 연결, 창업에 편중된 메이커 관련 정책의 변화, 메이커 기본 교육의 확대를 한국형 메이커스페이스 활성화 방안으로 제안했다.

자생적 온라인 교사 공동체의 질문분석을 통한 초등교사의 과학 교수 관련 어려움 탐색 -인디스쿨의 물리 관련 질문 게시글을 중심으로- (Exploring Elementary Teachers' Difficulties on Teaching Science by Analyzing Questions in an Autonomous Online Teacher Community : Focusing on Physics Questions in Indischool)

  • 김윤화;유준희
    • 한국과학교육학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.73-88
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    • 2019
  • 본 연구에서는 자생적 온라인 교사 공동체 인디스쿨에 축적되어 온 과학 교수 관련 질문 게시글을 분석함으로써, 초등교사가 겪는 과학 교수 관련 어려움을 파악했다. 이를 위해, 3~6학년 물리 영역 및 과학 전반에 해당하는 질문 게시글 409개를 초등교사의 탐구 기반 과학 교수 역량을 다룬 Alake-Tuenter et al.(2013)의 틀을 수정 보완한 질문 분석틀로 분석하였고, 과학-SMK와 과학-PCK의 구성요소별 어려움을 탐색하였다. 분석 결과, 과학-SMK 질문이 과학-PCK 질문 보다 더 많이 나타났으며, 연도별로는 교육과정이 변화하는 시기였던 2014년과 2015년도에, 단원별로는 렌즈 단원에 대한 질문이 가장 많았다. 과학-SMK 측면에서 4년 이상 지속적으로 나타난 어려움은 렌즈와 전기 단원에 대한 것이다. 렌즈 단원에서는 투명한 물컵 모양의 물체가 렌즈로 작동하는 원리와 볼록렌즈에서 상의 생성 과정 등 과학적 사실과 개념의 적용 등이, 전기 단원에서는 '전류의 흐름 변화에 따른 나침반의 움직임 변화'와 '전구의 직렬연결'에서 예상치 못한 탐구 결과 오류 등이 초등교사가 오랜 기간 겪어온 과학-SMK 측면의 어려움으로 나타났다. 과학-PCK 측면에서 4년 이상 지속적으로 나타난 어려움은 과학수업 운영 전반에 대한 것으로, 수업자료 및 학기말 활동구성 아이디어의 요청과 교육과정 운영 지침의 이해 등이 있다. 자생적으로 생성 및 운영되고 있는 인디스쿨의 과학 교수 관련 질문 게시글에서 오랫동안 해결되지 못한 채 반복되고 있는 초등교사들의 실제적인 어려움을 파악해 이를 해결하고 도움을 줄 수 있는 과학 교수 지원 체제를 구축하는 것이 필요할 것이다.