건설 분야의 산업재해가 차지하는 비율은 전체 산업의 29%로 고위험군산업에 해당한다. 또한 다양한 공정이 존재하며, 소수의 관리자가 다수의 근로자를 관리하고 감독하는 특성상 위험도 관리가 필수적이다. 따라서 공사의 종류 및 공법에 따라 체계적이고 과학적인 위험도분석 방안을 마련해야 하며, 작업현장의 위험도를 점진적으로 완화하고 개선해야한다. 본 연구에서는 도로 교량공사 공종별 안전사고 발생확률 자료 및 전문가 데이터를 기초로 하고 확률론적 접근 방법인 몬테카를로 시뮬레이션을 활용하여 신뢰도 있는 위험지수를 산정할 수 있는 방안을 제시하고 평가하였다. 리스크 식별은 도로 교량공사를 토공사, 배수공사, 교량공사로 구분하여 전문가 데이터를 바탕으로 발생가능한 안전사고를 분류하였다. 도로 교량공사의 토공사, 배수공사, 교량공사의 세부공종별로 위험지수를 도출하였다.
본 논문에서는 침몰선박이 보유하고 있는 모든 위해요인을 체계적으로 규명하고, 위해요인으로 인한 손실정도를 정량적으로 산출하여 효과적이고 일관된 침몰선박 관리와 과학적이고 경제적인 침몰선박 처리 의사결정에 활용할 수 있는 침몰선박 위해도 평가모델 및 정보시스템의 개발내용을 소개하고자 한다.
일본 문부과학성에는 21세기를 이끌어갈 어린이들에게 필요한 것을 '사는 힘'이라고 정의하였으며, 이를 위해 '신 학습지도 요령'을 개발하여 2011년부터 초등학교에 적용하고 있다. 변화하는 교육현장에 대응하기 위해 정보교육과 관련하여 2010년에는 '신 성장 전략 회의'를 실시하였으며, '교육 정보화에 관한 지침서'를 공표하였고, 2011년에는 '교육에서 ICT를 활용하기 위한 방향'이라는 연구를 통해 내용체계가 구성되었다. 특히 초등학교에서는 각 교과에서 정보교육을 통합하여 필수내용으로 실시되고 있으며, 이는 중등교육에서 본격적으로 시작되는 정보교육을 준비하기 위한 과정이라고 하였다. 이와 같은 초, 중, 고등학교가 연계된 정보교육의 일원화된 교수 학습방법과 정보과학적 사고를 토대로 이루어진 정보교육이 우리나라의 정보교육의 방향에 미치는 시사점이 크다고 할 수 있다.
2007년 12월 7일 '허베이 스피리트호' 유류유출 사고 후 약 2개월간의 오염현황 조사 자료와 GIS를 이용하여 GIS 주제도로 제작하고, 해안선 오염정도의 시간적 변화 패턴을 분석하고자 하였다. 오염지도를 제작하기 위한 기초 작업으로 지상기준점을 측정하여 IKONOS 위성영상을 기하보정한 후, 이 영상을 이용하여 수치해도의 해안선을 정밀 편집하여 해안선 형태별 단위구역 해안선을 설정하였다. 네 차례에 걸쳐 조사한 해안오염 평가보고서로부터 추출한 유류오염 인자는 한국해양연구원에서 측정한 해안의 해수 내 총 유분(TPH) 자료(2007년 12월, 2008년 1월)와의 상관성을 분석하여 오염현황을 대표할 인자를 결정하였다. 이러한 대표적인 오염인자를 사용해 오염도를 계산하여 단위구역 해안선에 속성 값으로 입력하였다. 오염도가 포함된 해안선으로 제작한 조사기관별 GIS 유류오염 주제도는 사고 초기 약 2개월간의 오염상황을 어느 정도 반영하였다. 또한 각 기관에서 공통으로 조사한 지역인 만리포 주변해안 13.4km를 세부 연구지역으로 설정하여 해안선 형태별 시기적 오염변화 패턴을 분석하였다. 본 연구를 바탕으로 향후 유류오염사고 발생 시 보다 신속하고 정확한 오염현황도 제작 뿐 아니라, 방제활동이나 과학적인 오염조사 활동 등에 필요한 의사결정 지원에 도움이 되리라 기대된다.
정보 교과는 정보과학적 사고와 원리를 통해 창의적 문제해결력 함양을 교육목표로 하며, 문제 해결 방법과 절차 단원을 통하여 알고리즘 학습을 강조한다. 알고리즘 학습이 문제해결력 향상에 효과가 있다는 선행연구들을 바탕으로 창의적 문제해결력 향상에도 효과를 입증하는 연구들이 이루어지고 있다. 그러나 이러한 연구들이 알고리즘 내용보다는 CPS와 같은 교수학습 모형이나 콘텐츠에 의존하고 있기 때문에 알고리즘 학습의 중요성이 상대적으로 약해질 수 있다. 본 연구는 일반적인 문제해결과정과 창의적 문제해결과정이 동일하다는 관점에서 알고리즘 학습이 창의적 문제해결력 향상에 효과가 있음을 검증한다. 이를 위하여 일반적인 사고 가운데 창의적인 사고로 간주되는 유추 추론(analogical reasoning)에 대하여 살펴보고, 유추 추론에 필요한 바탕 지식으로 분할 정복 알고리즘을 선택하였다. 퀵 정렬 알고리즘 학습 실험 결과, 분할 정복 알고리즘의 원리 학습한 실험집단과 알고리즘의 절차만 학습한 통제집단이 퀵 정렬 문제를 해결하는 비율에는 차이가 없었으나, 탐색 문제에서는 실험집단이 통제집단 보다 이진 탐색을 사용하는 비율이 더 높았다. 이는 분할 정복과 같은 추상적인 원리를 포함하는 알고리즘 학습이 새로운 영역의 문제를 해결하는 유추 추론에 효과가 있으며, 이는 창의적 문제해결력 향상으로 이어질 수 있음을 의미한다.
대부분의 사람들은 영화, 오페라를 포함한 무대드라마, 그림, 조각, 음악, 과학적 발견, 구경거리, 석양이나 북극광 같은 자연적인 장면에 감정적으로 반응한다. 그리고 그것에 대해 경외감이나 카타르시스를 느낀다. 물론, 디자인 결과물을 통해서도 이러한 감정적 반응이 나타남을 알 수 있다. 감정이 일어나기 위해서는, 자신이 보고 있는 것의 의미를 느끼는데 적극적으로 참여해야 한다. 우리는 그림, 음악, 드라마, 영화의 내용과 관계를 맺으려고 노력한다 즉, 그런 예술 형태에서 의식적으로 의미를 찾으려 한다. 이처럼 인간은 형태, 색채, 크기, 질감 등의 유형적인 정적질서 외에 의미, 방식, 행태, 지혜 등의 무형적인 동적질서에서 크게 감정(선호, 호감)을 느끼고 의식, 무의식적으로 의미를 찾으려 한다. 새 밀레니엄 시대의 제품은 새로운 기능에 대한 적절한 대응과 인간의 감정 수반에 대한 요구가 증대될 것으로 본다. 이에 제품의 의미, 새로운 인터페이스, 인간감정에 대한 기초 연구를 위하여 디자이너의 동적질서에 대한 연구는 현시점에서 중요한 요건으로 생각된다. 본 연구에서는 디자이너가 동적질서를 탐구하는데 있어서의 효율적인 접근방법으로 "감정이입" 이라는 사고 유형을 적용함으로서 디자인 아이디어 전개에 있어서 보다 이상적인 상상력을 발휘할 수 있도록 사고를 활용하는 방법을 소개하고 사례연구를 통하여 그 유용성을 고찰 하고자 하였다. 연구를 통하여 감정이입을 하려면 대상이 분출하는 미묘한 감정신호를 감성의 두뇌로 수용하고 모방할 수 있을 정도의 평정과 수용성이 필요하게 됨을 알 수 있었고, 이러한 조건에 부합된 사례연구를 통하여 동적질서에 대한 디자인 정보로서의 중요성에 대한 인식과 표현 가능성 및 표현 유형들에 대한 고찰을 함으로서 감정이입에 의한 디자인 접근의 유용성을 확인할 수 있었다.
본 연구는 울산석유화학공단 내 A사의 암모니아 탱크 안전장치를 대상으로 진행하였다. 탱크는 실린더 형태이며, 1972년에 프로필렌을 저장하기 위해 설계되었다. 그 후 시장환경에 따른 생산계획 변경으로 인해 탱크의 용도가 암모니아 저장으로 변경되었다. 저장 물질을 변경하는 과정에서 안전성을 검토했던 어떠한 과학적인 정보나 검토 자료를 찾을 수가 없었다. 따라서, 본 연구에서는 현재 안전하게 운전되고 있는지를 확인하기 위해 탱크의 상태를 조사하였다. 또한, 현재 설치되어 운영되고 있는 두 개의 안전장치 암모니아 흡수 시스템 및 Water curtain이 어느 정도 사고의 영향을 경감하는지 분석하였다. 마지막으로, 비상대응계획 작성에 활용하기 위한 CA(consequence analysis)를 수행하였다. 그 결과 사고의 영향을 효율적으로 완화할 수 있도록 안전장치가 설치되어 있음을 확인하였으며, 암모니아 누출 시 긴급대응에 필요한 시간을 제시할 수 있었다.
이 연구에서는 뇌기반 진화적 교육 원리를 도출하기 위하여, 인간 뇌의 구조적 기능적 특징, 개체간과 개체내에서 일어나는 생물학적 진화, 뇌내에서 일어나는 진화적 과정, 과학 자체와 개별 과학자의 과학적 활동에 내재된 진화적 속성에 관한 연구물을 리뷰하였다. 이렇게 하여 도출된 인간 뇌의 주요 특징과 생성-선택-파지를 핵심 요소로 하는 보편 다윈주의 혹은 보편 선택주의를 토대로, 뇌기반 진화적 과학 교수 학습 모형을 개발하였다. 이 모형은 세 가지 요소와 세 가지 단계 및 평가로 이루어진다. 세 가지 요소는 정의적, 행동적, 인지적 요소이고, 각 요소를 구성하는 세 단계는 다양화 $\rightarrow$ 비교 선택 $\rightarrow$ 확장 적용(ABC-DEF; Affective, Behavioral, Cognitive components - Diversifying$\rightarrow$Emulating, Estimating, Evaluating $\rightarrow$ Furthering steps)이다. 이 모형에서 정의적 요소 (A)는 인간 뇌에서 감성을 관장하는 대뇌변연계에 토대를 두고 자연 사물과 현상에 대한 학습자의 흥미 호기심과 관련된다. 행동적 요소(B)는 시각 정보를 처리하는 후두엽, 언어 정보의 이해.생성과 관련된 측두엽, 감각운동 정보를 처리하는 감각운동령을 수반하고 과학적 활동의 직접 해보기와 관련된다. 인지적 요소(C)는 사고, 계획, 판단, 문제해결과 관련된 전두엽합령에 토대를 둔다. 이 모형은 이러한 측면에서 '뇌기반(brain-based)'이다. 이 모형의 세 가지 각 요소를 구성하는 세 단계에서, 다양화 단계(D)는 각 요소에서 다양한 변이체를 생성하는 과정이고, 가치나 유용성에 비추어 비교.선택하는 단계(E)는 변이체들 중 유용하거나 가치 있는 것을 검증하여 선택하는 과정이며, 확장.적용 단계(F)는 선택된 것을 유사한 상황으로 확장하거나 적용하는 단계이다. 이 모형은 이러한 측면에서 '진화적(evolutionary)'이다. ABC 세 요소에 대해, 과학적 활동에서 감성적 요인이 출발점으로 갖는 중요성과 뇌에서 사고 기능과 관련되는 신피질에 비해 감성을 관장하는 대뇌변연계의 우세한 역할을 반영하여 DARWIN (Driving Affective Realm for Whole Intellectual Network) 접근법을 강조한다. 이 모형은 학교 현장에서 다루는 과학 주제와 학생의 특징에 따라 다양한 형태와 수준으로 융통성 있게 실행될 수 있다.
본 연구의 목적은 과학 분야에서의 집단의 창의적인 성취를 의미하는 '집단 과학창의성'에 영향을 주는 요인을 선정하고, 학생들의 창의적 문제해결 과정에서 집단 과학창의성이 어떻게 나타나는지 탐색하는 것이다. 집단 과학창의성 영향요인을 정하기 위해서 선행연구를 바탕으로 과학교육에서 집단 과학창의성 영향요인 27개를 추출하였고, 과학교육 및 영재교육 전문가들의 의견을 바탕으로 정리하였다. 학생들의 창의적 문제해결 과정에서의 집단 과학창의성 영향요인을 선정하기 위해서 72명의 영재학생들을 대상으로 1박 2일 동안 진행된 집단 문제해결과정을 분석하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 집단 과학창의성 영향요인으로 인적요인의 9가지 요소(과학적 사고, 과학 지식, 과학 정보 처리 능력, 동기, 도전정신, 구성원의 나이 및 성별의 다양성, 구성원이 선호하는 과목의 다양성, 창의적 경험, 집단응집력), 결합요인으로 4가지 요소(과학적 의사소통능력, 집단의 창의적 과정(과학적 탐구과정), 자율성, 리더십), 환경요인으로 3가지 요소(학습 환경, 교사유형, 외적 보상)를 선정하였다. 둘째, 영재 학생들의 창의적 문제해결과정을 분석하여 집단 과학창의성 영향요인들이 창의적 문제해결에 영향을 미치는 것을 발견할 수 있었다. 이상의 결과를 바탕으로 집단으로서 요구되는 창의적 특성을 신장시키기 위한 요인에 대한 추가적인 시사점을 논의하였다.
본 연구에서는 퍼즐 기반 학습의 교육적 동향과 국내외 연구 사례를 살펴보고 컴퓨터과학의 핵심 개념을 학습 내용으로 하는 퍼즐 기반 학습 내용을 개발하였다. 그리고 이 퍼즐 기반 학습 내용을 예비초등교사 31명을 대상으로 4개월간, 총 32차시를 적용한 뒤 TTCT 언어 검사와 도형 검사를 실시하여 창의성 변화를 측정하였다. 그 결과 언어 창의성의 두 가지 하위 요인과 언어 창의성 지수 및 도형 창의성의 세 가지 하위 요인과 도형 창의성 지수가 유의미하게 증진되었다. 이에 본 논문에서는 검증된 효과를 바탕으로 새로운 컴퓨터과학 교육 형태로서 퍼즐 기반 학습 내용을 제시하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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