• 제목/요약/키워드: 통합실험실

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2015 개정 고등학교 과학 교과 교과서에 제시된 안전 관련 내용 분석 (Analysis of Safety Contents in the High School Science Textbooks Based on the 2015 Revised National Science Curriculum)

  • 이세연;이봉우
    • 한국과학교육학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.563-571
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    • 2019
  • 본 연구의 목적은 2015 개정 과학과 교육과정에 의해 개발된 고등학교 과학에 해당되는 10개 과목의 교과서에 제시된 안전 관련 내용을 분석하는 것이다. 이를 위하여 통합과학, 과학탐구실험과 물리학 I, II, 화학 I, II, 생명과학 I, II, 지구과학 I, II의 63종 교과서의 탐구 활동 중에서 교육과정에 제시된 탐구 활동과 부록에서 안전과 관련된 내용을 추출하여, 이를 안전교육 7대 표준안을 근거로 한 6개의 안전요소로 분석하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 교육과정 탐구 활동 176개 중 안전 관련 내용이 최소한 1개 이상의 교과서에서 제시된 탐구 활동은 81개(46.0%)였고, 화학 교과서에서 많이 제시되었고, 과학탐구실험에 적게 제시되었다. 둘째, 안전내용은 '실험실 안전수칙'에 대한 내용이 가장 많았으며, 그 다음으로 안전기호, 보호장구 사용 등의 순이었다. 셋째, 부록에 제시된 안전내용은 주로 실험실 안전수칙과 사고대처요령을 중심으로 기술되어 있었다. 연구 결과를 바탕으로, 교과서 별로 안전 관련 내용의 기술에 차이가 큰 문제점, 안전 관련 내용이 구체적이지 않아 교육 효과가 떨어진다는 문제점, 안전 기호의 표준화가 되어 있지 않다는 문제점을 제시하였고, 이를 바탕으로 교과서 안전 관련 내용의 개선 방안을 논의하였다.

현장 토양의 인 분석을 위한 반자동 신속 측정 시스템 (A Semi-Automatic Rapid System for In-Field Soil Phosphorus Measurement)

  • 이상윤;박효제;한철우;이승윤;권기영
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.120-120
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    • 2017
  • 최근 국내 소비자들의 안전한 음식과 환경문제에 대한 관심이 높아지면서 재배작물과 경작지 토양의 물리 화학적 특성 등에 맞추어 적정 시비 및 재배관리를 적용하는 정밀농업이 시도되고 있다. 정밀농업은 농약 및 비료 등의 양을 적절하게 사용하여 생산 비용을 절감할 수 있으며, 과다사용을 막아 환경오염을 줄일 수 있다. 현재 토양의 수분, EC, pH등과 같은 항목은 신속하고 간단하게 분석이 가능하지만 토양의 필수 원소인 N, P, K 성분을 분석하는 제품은 상용화 되지 않았거나 가격이 비싸 일반 농가에서는 사용이 어렵다. 특히, 토양의 인을 현장에서 분석하기 위한 연구가 많이 수행되고 있으나 실제로 현장에서 사용되는 경우 또한 없는 상황이다. 일반적으로 토양에 포함되어 있는 인을 측정하기 위해서 많은 실험실에서는 이화학적 분석법을 사용하고 있다. 하지만 이 분석법은 오랜 시간과 전문적인 인력이 필요하며 주변 환경변화에 민감하여 실시간으로 분석하기에는 어렵다고 한다. 따라서 본 연구에서는 현장에서 실시간으로 토양의 인을 분석하기 위해 반자동 분석시스템을 제작하고 이를 검증하고자 하였다. 이전 연구에서 현장 토양을 이용한 신속측정법의 가능성($R^2>0.7$)을 확인하여 이 분석법을 바탕으로 반자동 분석시스템을 제작하였고 표준결과 값의 약 70% 이상의 수준을 목표로 하였다. 진주 지역의 현장 토양 20개 샘플과 반자동 침출 장치, 여과 장치, 발색 장치 그리고 통합 반자동 시스템을 이용하여 분석한 후 표준 분석 결과와 비교하였을 때 $R^2$ 값이 각각 0.985, 0.817, 0.893, 0.837로 약 70% 이상의 수준을 달성하였다. 추후, 반자동 토양 인 신속측정시스템을 완전 자동화 시스템으로 개발하고 주행 장치를 부착시켜 현장에서 실시간으로 원하는 위치의 인을 측정 할 수 있을 것으로 판단된다.

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DNA 마이크로어레이 프린팅을 위한 사용자 인터페이스 적용기술 (Implementation of User Interface for DNA Micro Array Printing Technology)

  • 박재삼
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제8권12호
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    • pp.1875-1882
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    • 2013
  • 마이크로 어레이 기술은 유전자 네트워크의 순서 와 게놈의 통합과 같은 많은 업적을 기여하고 있으며, 이러한 기술은 유전자 발현의 패턴을 조사하기 위한 수단 등으로 잘 확립 되어있다. DNA 마이크로배열은 Affymetric 칩을 이용하여 대량의 DNA 서열을 합성 할 수 있는데 기존의 DNA 어레이 스포팅에는 일반적으로 접촉방식과 압전전자 방법등 두가지 유형이 있다. 접촉방법은 유리 슬라이드 표면과 접촉하도록 스포팅핀을 사용하는데 이 방법은 표면 매트릭스의 손상이나 상처가 발생할 수 있어 단백질이 오염 되거나 특정 결합을 방해할 위험이 있다. 반면에 압전전자 방법은 대량 생산이 가능함에도 불구하고 결과를 인쇄할 분석기가 필요하므로 현재 실험실 내에서만 수행 가능한 실정이다. 본 논문에서 유리 슬라이드 표면에 닿지 않고 지속적으로 일관성 있게 스포팅이 가능하도록 하는 진보된 방법을 제시한다.

지하공간 환경 모니터링 시스템 개발 및 시험 (Development of Underground Conduits Eco-Monitoring System)

  • 박정권;한진우;강왕규;우병수
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2009년도 정보통신설비 학술대회
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    • pp.40-44
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    • 2009
  • 지하구는 도시의 신경망이라 할 수 있는 통신, 전력, 상수도, 난방, 쓰레기 처리시설 등 도시 운용/관리를 위한 주요시설물을 안전하게 수용하고, 유지 관리하기 위한 시설로 IT기술을 이용하여 수용된 시설을 효과적으로 유지/관리하고, 재난으로부터 안전하게 보호함과 동시에 최소의 비용과 에너지로 수용된 시설물을 유지관리하기 위한 연구가 많이 진행되고 있다. 따라서 본 논문에서는 지하구(공동구, 통신구, 전력구)의 운용 및 유지관리와 지하구에서 발생될 수 있는 각종 재난에 대응하기 위한 지하구 운용 및 유지관리에 대해 알아보고, 지하구 내부에 수용된 시설물을 효과적으로 유지관리하고 재난에 신속히 대응하기 위한 지하구 환경모니터링 시스템에 대해 기술 하고자 한다. 지하구 환경모니터링 시스템은 지하구 내부에는 전력, 상수도, 통신, 난방 등 다양한 시설물이 수용되어 있으며, 이러한 시설물의 부식, 고장 등으로부터 보호하기 위해 지하구내부의 환기시스템의 송풍기와 지하수와 기상재해로 인한 지하구 및 수용시설물의 침수를 막기 위한 양수펌프에 대해 실시간 상태모니터링 통해 송풍기 및 펌프의 고장여부를 판단하여 관리자에게 알림으로써 관리자가 신속하게 대응 할 수 있도록 하였다. 송풍기의 제어는 지하의 내부와 외부에 설치된 온/습도 센서를 통해 지하구 내부환경을 최적으로 유지할 수 있도록 함으로써 쾌적한 지하 내부환경 유지하고, 급/배기가 필요할 경우에만 송풍기를 가동함으로써 에너지를 절약 할 수 있으며, 화재, 침수 등에 대한 재난시 환풍기의 급/배기, 정지 등을 신속하게 제어할 수 있도록 하였다. 또한 지하구내부에서 발생된 재난을 유/무선을 이용하여 신속하게 지하구 주변의 장치(U-Pole 또는 통합컨트롤러)를 통해 경보를 전파함으로써 주변 시민들이 안전하게 대피할 수 있도록 하였다. 그리고 지하구 환경모니터링 시스템을 검증하기 위해 실제 지하구 및 실험실에 시스템 및 Test Board을 설치하여 운용시험을 실시 하였다.

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고등학교 '공통 과학'의 지도 실태 (The state of the Art of Common Science Teaching in High School)

  • 김영성
    • 한국과학교육학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.200-213
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    • 2000
  • 교육부의 제6차 교육 과정 개편과 더불어 모든 고등 학교의 필수 교과로 도입된 공통 과학이 현재 고등 학교에서 어떻게 운영되고 있는가를 조사해 본 연구이다. 그 결과 3.2%의 학교에서만이 교사 1인이 담당하고 있었고 나머지 대부분의 학교에서는 담당 과학 교사의 전공별로 각 단원을 분담하여 가르치고 있었다. 이 경우 각 단원에 통합 과학적인 요소들이 많아서 애로가 많음을 토로하고 있었으며, 시간표상에 배치된 공통 과학이 다른 학과목과 같이 편성되어 있기 때문에 하나의 학습 주제를 해결하기엔 시간이 너무 짧다는 의견들이 많았다. 또한 공통 과학을 위한 전문 실험실이 없고 담당 학생수가 너무 많아서 고민하고 있었다. 또한 공통 과학의 지식 편은 강의식 학습으로, 탐구 편은 탐구 학습으로 운영하고 있었으며, 평가는 지식편인 경우, 객관식 또는 주관식 질문지법을 이용하여 평가하였으며. 탐구편인 경우, 학생들의 보고서를 중심으로 평가하고 있었다. 공통 과학에 대한 학생들의 반응은 보통을 넘지 못하고 있어서 과학에 대한 흥미 도를 고조시키기 위하여 도입된 본래의 의도에서 빗나가고 있음을 나타내고 있었다.

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WebER: R을 이용한 웹 기반의 교육용 통계 분석 시스템 구현 (WebER: Web Based Statistical Tool Interfacing R for Teaching Purposes)

  • 고영준;박용민;김진석
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제19권2호
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    • pp.257-266
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    • 2012
  • 최근 학교나 기업에서 통계분석 소프트웨어인 R의 이용자가 늘어나고 있는 추세이지만 SPSS나 SAS 등 상용소프트웨어에 비하여 학습이 어려운 측면이 있고 교육환경을 만들기 위해서도 번거로운 면이 있다. 이러한 이유로 R 초보사용자를 위한 교육, 혹은 실험실에서의 사용을 위해 통합관리가 용이한 웹기반의 R 환경구축이 필요하다. 웹기반 R 환경구축과관련된 선행연구들은 웹프로그래밍 언어, DBMS에 대한 지식을 필요로 하거나 제한된 통계분석 기능만을 이용할 수 있다. 본 연구에서는 웹프로그래밍 언어 이외의 별도의 지식이 없이도 가능한 웹기반 R 환경인 WebER를 개발하였다. WebER는 Linux apache 서버에서 PHP를 이용하여 R과 연동함으로써 웹에서 통계 분석이 가능하도록 하였을 뿐만 아니라, 기본적인 Rgui의 기능인 R 프로그램편집, 텍스트 및 그래픽 출력, 오류 출력 등을 구현함으로써 초보 R 사용자를 위한 교육환경에 적합하도록 하였다. 또한 다중사용자가 동시에 이용이 가능하도록 설계되었다.

통합관리를 위한 해양연구시설·장비 표준분류체계 (Standard Classification System of Marine Research Facility and Equipment for an Integrated Management)

  • 노태근
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제25권4호
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    • pp.132-159
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    • 2020
  • 다학제적인 해양연구가 활발하게 수행됨에 따라 다양한 종류의 해양연구시설·장비가 매년 구입되고 있다. 그러나 해양 연구시설·장비 중, 환경자료 수집 및 시료채취 등에 사용하는 다양한 종류의 현장 관측장비들을 현재의 국가연구시설·장비 표준분류체계로 분류하여 관리하는 데 어려움이 있다. 한국해양과학기술원의 경우 미분류상태로 적절히 관리되지 않는 연구시설·장비가 약 30% 정도이다. 본 연구에서는 해양 연구시설·장비를 특성에 따라 중분류군 7개와 소분류군 36개로 분류하고, 국가연구시설장비 표준분류체계에 의해 해양 연구시설·장비를 효율적으로 관리하기 위해 '환경관측/분석장비'라는 대분류군을 국가연구시설장비 표준분류체계에 추가하기를 제안한다. 그리고 해양 연구시설·장비 중 실험실에서 운영하는 장비들은 기존의 국가연구시설장비 표준분류체계에 따라 분류할 것을 제안한다. 이를 통하여 우리나라 전체의 해양관련 연구시설·장비를 체계적으로 분류하여 효과적으로 관리할 수 있을 것으로 기대한다.

제품 사용 중 표출되는 사용자의 대표감성 추출에 관한 연구 (Extraction of user's representative emotions expressed while using a product)

  • 정상훈;이건표
    • 디자인학연구
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    • 제18권1호
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    • pp.69-80
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    • 2005
  • 지금까지 감성어휘에 대한 연구는 감성공학분야에서 많이 진행되었는데, 기존의 감성어휘에 대한 연구들은 대부분 제품의 외관에서 느끼는 인간의 감성을 표현하는 어휘나 제품의 외관 자체를 감성적으로 표현할 수 있는 어휘들에 관련된 것이 많았다. 하지만 제품을 사용하면서 표출되는 인간의 감성에 관련된 감성어휘에 대한 연구는 아직 많이 이루어지고 있지 않는 실정이다. 이에 본 연구에 써는 사용자가 제품을 사용하는 도중에 유발될 수 있는 인간의 감성 변화를 나타낼 수 있는 감성어휘들을 추출해 보았다. 우선 심리학, 언어학, 감성공학 등의 분야에서 수집된 기존의 감성어휘들을 조사하여 통합하는 과정을 거쳤다 또한 쇼핑몰 사이트 및 매니아들을 대상으로 하는 전문 사이트 등에서 사용자들이 남긴 제품 사용후기를 통해 감성어휘를 수집하였다. 마지막으로 소리내어 생각하기(Think Aloud)를 활용하여 실험실에서 사용자들로 하여금 일련의 태스크를 수행하게끔 하고 제품을 사용하면서 느끼는 자신의 감성을 말로 표출하게 하였다. 수집된 어휘들을 일정한 기준에 따라 삭제 또는 통합하고, 적합성 평가를 위한 두 차례의 설문조사를 실시하여 최종적으로 제품을 사용하는 도중에 유발될 수 있는 인간의 감성을 파악하기 위한 88개의 감성어휘를 추출하였다. 추출된 감성어휘들을 요인분석을 통해 '심미성', '사용적 만족성', '신규성', '불편성', '유쾌성', '우수성' 등 6개 감성 카테고리로 구분하여 사용자들이 제품을 사용하면서 표출하는 대표감성을 추출하였다. 본 연구를 통해 추출된 감성어휘와 대표 감성은 제품을 사용하면서 표출되는 인간의 감성을 측정하는 데에 필요한 주관적 평가자료로 활용할 수 있을 것이다.

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사용자 중심의 선박통신 현장 시험 환경(Living Lab) 구축 방안 연구 (A Study on How to Build a User-centered·Field-oriented Ship-communication Test Environment(Living Lab))

  • 장상진;김부영;김효정;이시환;송태한;심우성
    • 한국항해항만학회지
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    • 제47권6호
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    • pp.394-400
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    • 2023
  • 육상의 신 기술적용에 비해 선박을 포함한 해사 분야에서는 상대적으로 기술 적용에 있어 보수적인 편이다. 이러한 문제에는 사용자들 입장에서 기술 개발 과정에 있어 입증되지 않은 기술을 도입하는 것을 꺼려하기 때문이다. 기존 기술 개발에서는 전문가 위주·실험실 위주의 시험 환경 체계로 기술의 적용성을 확보하지 못해 연구 단계에서 그치는 경우가 많았다. 본 연구에서는 이러한 기존의 연구체계를 탈피하여 리빙랩이라는 방법론을 도입, 기술의 기획-개발-검증-평가의 전주기적 과정에서 현장 중심의 사용자의 의견을 반영하여 적용성을 확보하는 체계를 마련하였다. 이러한 리빙랩의 구축·운영 방안에 대해 제시함으로써 향후 사용자 의견을 반영할 수 있는 선박, 나아가 해사 분야에서의 효율적인 실험 체계를 마련하고 기술 적용성을 확보하는 데에 기여할 수 있을 것으로 보인다.

근적외선분광법을 이용한 동계사료작물 풀 사료의 수분함량 및 사료가치 평가 (Evaluation of Moisture and Feed Values for Winter Annual Forage Crops Using Near Infrared Reflectance Spectroscopy)

  • 김지혜;이기원;오미래;최기춘;양승학;김원호;박형수
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.114-120
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    • 2019
  • 본 연구는 근적외선분광법을 이용한 조사료품질 검사의 현장 이용성을 확대하기 위하여 기존 사일리지 중심의 근적외선 DB에 저 수분 함량의 근적외선 DB를 추가하여 저 수분 조사료의 품질평가 가능성을 검토하고 통합된 동계사료작물 단일의 근적외선 검량식을 개발하기 위하여 전국에서 동계사료작물 조사료 2454점을 수집하였다. 각각의 시료는 근적외선 분광기를 이용하여 스펙트럼을 측정한 후 측정된 스펙트럼과 실험실 분석값간에 상관관계를 이용한 다변량회귀분석법을 통하여 동계사료작물 초종별로 검량식을 유도한 다음 각 성분별로 예측 정확성을 평가하였다. 초종별 동계사료작물의 수분함량 예측에 대한 검량식 작성 결과는 검량식 작성시 표준오차(SEC)와 상호검증표준오차(SECV)는 이탈리안 라이그라스가 각각 1.16%($R^2=0.99$)와 1.27%($R^2=0.99$)로 가장 우수한 예측능력을 보였으며 통합된 동계사료작물은 1.53%($R^2=0.99$)와 1.59%($R^2=0.99$)로 매우 양호한 예측능력을 나타냈다. ADF와 NDF함량 평가를 위해 개발된 검량식의 초종별 상호검증(SECV) 결과는 청보리가 각각 1.47%($R^2=0.75$)와 2.07%($R^2=0.52$)로 가장 낮게 나타났다. 조단백질 함량은 청보리(SECV=0.64%, $R^2=0.61$)를 제외하고는 모든 초종에서 양호한 예측능력을 보였으며 특히 통합된 동계사료작물(SECV=0.61%, $R^2=0.93$)이 가장 높은 예측결과를 나타냈다. 조회분 함량 평가에 대한 검량식 검증결과는 청보리(SECV=0.75%, $R^2=0.61$)와 호밀(SECV=0.81%, $R^2=0.68$)이 다소 낮은 예측 정확성을 나타냈으며 통합된 동계사료작물(SECV=0.45%, $R^2=0.90$)이 가장 높은 예측결과를 나타냈다.