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댐 방류 의사결정지원을 위한 딥러닝 기법의 적용성 평가 (Application of deep learning method for decision making support of dam release operation)

  • 정성호;레수안히엔;김연수;최현구;이기하
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권spc1호
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    • pp.1095-1105
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    • 2021
  • 기후변화에 따른 집중호우, 태풍 등의 발생빈도의 증가로 인하여 댐 운영의 고도화가 요구되고 있다. 일반적으로 댐 운영의 경우 강우예측, 강우-유출, 홍수추적 등 다양한 수리수문학적 요소들을 반영하여 수행되나 기 계획된 특정 규칙에 기반한 댐 운영 모형의 경우, 때때로 개별 모듈들의 불확실성과 복합적인 인자들로 인하여 댐의 방류량을 능동적으로 제어하는데 제약이 있을 수 있다. 본 연구는 남강댐 직하류 홍수피해 예방을 위하여 댐의 방류량 결정 등 효율적인 댐 운영을 지원하기 위해 딥러닝 기반 LSTM (Long Short-Term Memory) 모형을 구축하고, 선행시간별 댐직하류 수위예측 정확도를 분석하는 것을 목적으로 한다. LSTM 모형의 입력자료는 댐 운영에 사용되는 기초자료 및 하류 장대동 수위관측소의 수위 자료를 시 단위로 2009년부터 2021년 7월까지 수집하였다. 2009년부터 2018년 자료는 모형의 학습과 검증 및 2019년부터 2021년 7월 자료는 선행시간을 7개(1 h, 3 h, 6 h, 9 h, 12 h, 18 h, 24 h)로 구분하여 관측 수위와 예측 수위를 비교·분석하였다. 그 결과, 선행시간 1시간의 예측결과는 평균적으로 MAE가 0.01 m, RMSE가 0.015 m, NSE가 0.99 로 관측 수위에 매우 근접한 예측 결과를 나타내었다. 또한, 선행시간이 길어질수록 예측 정확도는 근소하게 감소하였지만, 관측 수위의 시간적 패턴을 유사하게 안정적으로 예측하는 것으로 분석되었다. 따라서 수리수문학적 비선형의 복잡한 자료간의 특징을 자동으로 추출하여 예측 자료를 생산하는 LSTM 모형은 댐 방류량 의사결정에 있어 활용이 가능할 것으로 판단된다.

우리나라 예비 과학교사 교육 연구의 동향 (Trends in Pre-service Science Teacher Education Research in Korea)

  • 이경건;안태수;문선영;홍훈기
    • 한국과학교육학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.127-147
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    • 2022
  • 예비 과학교사 교육은 학교 현장에서 이루어지게 될 과학교육의 질을 제고하기 위하여 중요하며, 이에 따라 많은 예비 과학교사 교육연구들이 국내에서 보고되어 왔다. 그러나 그 연구 동향을 중등교사 맥락을 포함하여 포괄적으로 살펴보고 정리하는 작업은 거의 이루어지지 않아 왔다. 이에 본 연구는 지금까지 국내에서 이루어진 예비 과학교사 교육 연구의 동향을 살펴보았다. 분석 대상 문헌은 1995년부터 2021년까지 17개의 KCI 등재지급 학술지에서 출판된 410건이었다. 해당 연구 문헌들의 동향은 시기별 문헌 수, 주제어 빈도, 연구의 질적 속성을 살펴봄으로써 조사하였다. 이 때 연구의 질적 속성은 예비교사의 유형과 전공, 연구맥락 교과, 연구 주제, 접근 방법, 자료 유형, 연구 참여자 수를 질적 코딩함으로써 다각적으로 파악하였다. 연구 결과, 예비 과학교사 교육 연구의 보고는 5년 간격으로 약 40건씩 증가하는 추세를 보였다. 연구가 출판되는 학술지는 '한국과학교육학회지'가 가장 큰 비중을 차지하되 2010년대 후반 이후 다양성이 증가하고 있었다. 주제어 빈도 분석 결과 과학교수효능감이나 과학의 본성, 그리고 여타 교수학습맥락이 강조되고 있었다. 질적 속성 코딩결과 예비교사 유형은 중등교사, 예비교사 전공과 연구맥락 교과는 '일반' 과학교육이 가장 많았다. 연구 주제로서는 '예비교사 대상 교육 프로그램', 그리고 '인식 및 정의적 영역'이 가장 많았다. 접근방법으로서는 특정 주제에 대한 '분석'을 수행한 연구가 가장 많았다. 연구 참여자 수는 11명 이상 30명 미만이 가장 많았다. 다만 이러한 질적 속성의 패턴은 시기별로, 그리고 예비교사 유형별로(유, 초, 중) 사뭇 다르게 나타났다. 연구 결과로부터 보다 행정적인 측면에 집중한 연구, 공통과학 교사에 대한 연구, 교사의 행위주체성에 집중한 연구, SSI 및 STS와 측면에서 생태전환교육을 주도할 환경교육 맥락의 포용 등 추후 예비 과학교사 교육 연구가 나아갈 방향을 탐색하고 제안하였다.

유채 지방산조성 개량육종에 관한 연구 제21보 지방산조성 개량품종 보급지역에서의 유질과 금후대책 (Breeding for Improvement of Fatty Acid Composition in Rapeseed XXI. Oil Quality of Fatty Acid Improved Varieties in Cheju Area and Future Production Strategy)

  • 이정일;정동희;류수노
    • 한국작물학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.165-170
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    • 1994
  • 유채 지방산조성개량 및 무독박 성분개량육종의 성과로 13년전부터 무에루진산 양질품종을 장여보급한 제주도산 유채가 에루진산 함량이 높아 식용유로의 이용이 어렵게 됨에 따라 '92년산 정부수매유채종자와 '93년산 유채의 포장등숙중 시료의 에루진산 함량을 분석, 그 원인을 추적확인함과 동시에 금후의 유채 연구방향을 재정립하고자 이 시험을 수행하였다. 그 결과를 요약하면 1. 제주도 '92년산 정부수매유채는 에루진산 평균 함량에서 전체평균 47.7% 함유되어 있어 유채 유의 국제품질규격의 에루진산 함량 3∼5% 보다 10배나 높으므로 식용유로는 부적한 것으로 판단되었음. 2. 제주도 '93년산 유채의 농가포장 등숙중 시료를 채취, 분석한 결과 포장에 따라 에루진산이 최저 25%로부터 48.5%까지 평균 37% 함유하고 있어 제주도의 농가포장에서는 무에루진산 장여품종이 재배되지 않음이 확인되었음. 3. 제주도에는 중국산 유채와 캐나다산 제유용 유채종실원료가 도입되어 있는바 중국산은 46.6%의 고함유 에루진산 원료였고 캐나다산은 50%인 것과 4% 에루진산을 함유한 원료가 도입되어 있었음. 4. '92 정부수매유채가 '93 포장농가유채보다 에루진산 함량이 훨씬 높고 고함량 에루진산의 외국산유채 도입이 되고 있는 점으로 미루어 값싼 외국산 고에루진산 도입유채가 농가수매유채에 포함되었을 가능성이 있음. 5. 제주도산 유채는 품질로나 경영적인 면에서 경쟁력을 갖출 가능성이 없고 무에루진산 성분개량 품종의 수용에 무관심하므로 현재의 제주도 대상 유채육종은 중단하고 남부지역의 구조개선 2모작답을 대상으로 한 대형기계화 유채재배 적응품종육성으로 방향을 전환함이 바람직하다.tters of western interests, but "health".gs. Notable economic benefit has been achieved.d. 평가를 하고자 하며 기계적 특성과 관능적 특성간의 상호 관련성에 대하여 연구를 계속하고자 한다.았다. 6. 강남콩 전체가루 (13%, db)의 아밀로그래프에 의한 호화는 시료 모두 최고 점도를 보이지 않았고 가열중 점도는 계속 증가하였으며 시료 A가 가장 높은 점도를 보였고 시료 B와 C는 비슷한 경향을 보였다.첨가하여 제조한 마요네즈는 색을 제외하고는 모든 항목에서 표준 마요네즈와 유의적인 차이를 보이지 않았다. 반면에, 난황을 전혀 첨가하지 않고 5%의 Bovine Plasma만으로 제조한 마요네즈는 표준 마요네즈와 비교했을 때 다소 강한 기름냄새와 기름맛, 난황이 첨가되지 않아 색에 대한 기호도의 저하 등 관능적인 면에서 전반적으로 낮은 결과를 보였다.sim}30$명 편성, 현장 학습으로 수업 진행, 수업 시 이론과 실습의 3:1 비율 운영, 절대 평가에 의한 합격여부 판정 등에 대한 요구가 있었다. 따라서 사회의 변화를 반영하고 교사의 현장 요구를 적극 수용한 프로그램 개발이 이루어져야 할 것이다. 넷째, 연수자의 일반적 특성 변인에 따른 만족도 차이를 분석한 결과, 연수 기관이 유의미한 변수로 작용하였다. 즉, 어느 연수 기관에서 연수를 받았느냐에 따라 연수에 대한 만족도가 다르게 나타났다(p<.05). 즉 교과교육을 가장 많이 개설하고 운영하였던 기관에서 만족도가 가장 높았다. 따라서 현직 교사들의 요구가 많았던 교과교육에 대한 교과 개설이 확대된 표준화된 자격연수 프로그램 개발되어야

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금융 특화 딥러닝 광학문자인식 기반 문서 처리 플랫폼 구축 및 금융권 내 활용 (Deep Learning OCR based document processing platform and its application in financial domain)

  • 김동영;김두형;곽명성;손현수;손동원;임민기;신예지;이현정;박찬동;김미향;최동원
    • 지능정보연구
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    • 제29권1호
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    • pp.143-174
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    • 2023
  • 인공지능의 발전과 함께 딥러닝을 활용한 인공지능 광학문자인식 기법 (Artificial Intelligence powered Optical Character Recognition, AI-OCR) 의 등장은 기존의 이미지 처리 기반 OCR 기술의 한계를 넘어 다양한 형태의 이미지로부터 여러 언어를 높은 정확도로 읽어낼 수 있는 모델로 발전하였다. 특히, AI-OCR은 인력을 통해 대량의 다양한 서류 처리 업무를 수행하는 금융업에 있어 그 활용 잠재력이 크다. 본 연구에서는 금융권내 활용을 위한 AI-OCR 모델의 구성과 설계를 제시하고, 이를 효율적으로 적용하기 위한 플랫폼 구축 및 활용 사례에 대해 논한다. 금융권 특화 딥러닝 모델을 만듦에 있어 금융 도메인 데이터 사용은 필수적이나, 개인정보보호법 이하 실 데이터의 사용이 불가하다. 이에 본 연구에서는 딥러닝 기반 데이터 생성 모델을 개발하였고, 이를 활용하여 AI-OCR 모델 학습을 진행하였다. 다양한 서류 처리에 있어 유연한 데이터 처리를 위해 단계적 구성의 AI-OCR 모델들을 제안하며, 이는 이미지 전처리 모델, 문자 탐지 모델, 문자 인식 모델, 문자 정렬 모델 및 언어 처리 모델의 선택적, 단계적 사용을 포함한다. AI-OCR 모델의 배포를 위해 온프레미스(On-Premise) 및 프라이빗 클라우드(Private Cloud) 내 GPU 컴퓨팅 클러스터를 구성하고, Hybrid GPU Cluster 내 컨테이너 오케스트레이션을 통한 고효율, 고가용 AI-OCR 플랫폼 구축하여 다양한 업무 및 채널에 적용하였다. 본 연구를 통해 금융 특화 AI-OCR 모델 및 플랫폼을 구축하여 금융권 서류 처리 업무인 문서 분류, 문서 검증 및 입력 보조 시스템으로의 활용을 통해 업무 효율 및 편의성 증대를 확인하였다.

고교학점제를 대비한 가정 교과 '1인 가구의 식사와 조리' 교육 프로그램 개발 및 실행 효과 (Effect of Development and Implementation of Home Economics Education's 'Meal and Cooking for Single-Person Households' Education Program in Preparation for the High School Credit System)

  • 최부로니;박미정
    • 한국가정과교육학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.19-41
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    • 2022
  • 이 연구는 '1인 가구의 식사와 조리' 교육 프로그램을 개발하고 실행하여 고등학생들의 식생활관리 역량 향상에 미치는 효과를 확인하는데 목적이 있다. 이에 ADDIE 교수 설계 모형에 따라 '1인 가구의 식사와 조리' 교육 프로그램을 개발하고, 실행한 후 평가하였으며 결과는 다음과 같다. 첫째, 1인 가구의 식생활과 가정 교과에서의 식생활 교육 프로그램 관련 문헌과 선행 연구를 분석한 결과를 바탕으로 '1인 가구의 식사와 조리' 교육 프로그램을 개발하였다. 개발한 총 16차시의 교수⋅학습 과정안과 학생용 워크북을 현직 고등학교 가정과교사로서 식생활교육 프로그램 관련 연구를 수행한 경력이 있는 전문가 6인으로부터 전문가 타당도 검증을 받았다. 그 결과, 전체 문항의 평균은 4.90(5점 만점), CVI는 0.98로 매우 우수한 내용타당도를 확보하였다. 둘째, 세종특별자치시 소재 Y고등학교 1학년 총 100명의 학생을 대상으로 '1인 가구의 식사와 조리' 교육 프로그램을 실행하였다. 학교 상황을 고려하여 16차시의 핵심 주제가 모두 포함되도록 6차시로 축약하여 운영하였다. 참여한 학생들을 대상으로 사전⋅사후 검사를 한 결과, 개발된 프로그램이 식생활관리 역량을 향상시키는 데 유의미한 효과가 있음을 확인하였다. 이 연구는 고교학점제에 대비하여 1인 가구 시대의 사회적 변화에 따른 가정 교과의 새로운 과목 개발 및 식생활관리 역량 향상의 효과 확인에 의의가 있으며, 본 연구에서 개발한 '1인 가구의 식사와 조리' 교육 프로그램은 2022 개정 교육과정의 미니 과목으로 활용할 수 있을 것이다.

웹툰 이용동기와 계획행동이론 변인이 웹툰 관련 행동의도에 미치는 영향: 영화관람, 유료 콘텐츠 전환시 이용, 캐릭터 상품 구매의도의 비교 (The Influence of Webtoon Usage Motivation and Theory of Planned Behavior on Intentions to Use Webtoon: Comparison between movie viewing, switching to paid content, and intention for buying character products)

  • 이정기;이유진;김병규;김보미;최선률;구자영;바냐 콜레바
    • 커뮤니케이션학 연구
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    • 제22권2호
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    • pp.89-121
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    • 2014
  • 본 연구는 웹툰의 지속적 성장 전략을 이끌어 내기 위해 웹툰의 이용동기를 규명하고, 웹툰과 관련된 파생 문화 콘텐츠 상품 및 서비스, 즉 웹툰 기반 영화 관람의도, 웹툰 유료 전환시 구매의도, 웹툰 캐릭터 상품 구매의도를 예측해 내고자 했다. 특히 본 연구는 이용과 충족이론의 관점에서 웹툰 이용동기와 인간의 사회문화적 행동의 도를 예측하는데 유용성을 보이는 계획행동이론을 융합한 모델을 통해 웹툰 관련 행동의도 예측의 설명력을 확장해 내고자 했다. 분석결과 웹툰 이용동기는 정보 추구 동기, 오락 및 접근 용이성 동기, 웹툰의 장르적 특성 동기, 친구나 지인의 영향 동기, 현실도피 및 긴장해소 동기 등 5개로 나타났다. 웹툰 기반 영화 개봉시 관람의도에 영향을 미치는 변인은 웹툰 동기 중 웹툰의 장르적 특성 동기, 현실도피 및 긴장해소 동기, 계획행동이론의 3가지 변인인 것으로 나타났다. 웹툰 유료 서비스 이용의도에 영향을 미치는 변인은 웹툰 이용동기 중 정보 추구 동기, 오락 및 접근 용이성 동기, 웹툰의 장르적 특성 동기, 계획행동이론의 3가지 변인인 것으로 나타났다. 웹툰 기반 캐릭터 상품 구매의도에 영향을 미치는 변인은 웹툰 이용동기 중 정보 추구 동기, 현실 도피 및 긴장해소 동기, 계획행동이론 변인 중 태도와 주관적 규범인 것으로 나타났다. 본 연구는 이상의 연구결과를 바탕으로 웹툰의 지속적 성장을 위한 몇 가지 제언을 수행했다.

저서성 대형무척추동물을 이용한 RIVPACS 유형의 하천생태계 건강성 평가법 국내 하천 적용성 (Development and Testing of a RIVPACS-type Model to Assess the Ecosystem Health in Korean Streams: A Preliminary Study)

  • 이다영;이대성;민중혁;박영석
    • 생태와환경
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    • 제56권1호
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    • pp.45-56
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    • 2023
  • 본 연구는 저서성 대형무척추동물을 이용한 RIVPACS 유형의 국내 실정에 맞는 수생태계 예측 및 평가모델을 구축하기 위한 사전 연구로서 수행되었다. 자연상태의 하천인 887개의 참조하천을 선정하고, 참조하천을 저차하천과 고차하천으로 구분한 뒤 random forest 알고리즘을 이용하여 각각의 과에 대하여 예측모델을 구축하였다. 저차하천은 학습과 검증 데이터를 7 : 3의 비율로 나누어 구축하였으며, 고차하천의 경우에는 leave-one-out 방법을 이용하였다. 예측모델에 사용된 환경변수는 비계량 다차원 척도법(NMDS)을 이용하여 선정되었으며, 고도, 경사각, 평년평균기온, 숲의 비율, 하폭, 여울 비율, 하상 구조의 큰돌의 비율로 7개의 변수가 선택되었다. 3,224개의 조사대상 지점을 하천차수에 따른 유형에 따라 구분한 뒤, 각각의 유형에 해당하는 모델을 이용하여 30개 과에 대한 과 단위의 생물상을 예측하였다. 예측된 생물상(E)은 실제 생물상(O)과 생물지수를 이용하여 비교되었다. 생물지수는 BMWPK 지수를 과의 수로 나눈 ASPT를 이용하였다. 그 이후 EQR 지수(O/E)를 이용하여 각 조사지점의 건강성을 평가하였다. 마지막으로, EQR 값을 기존에 이용되고 있는 BMI 값과 비교하였다. 건강성 점수 평가 결과, 실제 군집은 0~20과, 예측된 군집은 0~19과 범위로 예측되어 유사하게 나타났다. 실제 ASPT는 평균 4.82 (±2.04 SD), 예측된 ASPT는 6.30 (±0.79 SD)으로 예측된 값이 더 높게 나타났다. ASPT와 BMI의 비교 결과, 대체로 EQR이 BMI 지수보다 높은 값을 보였다. 이는 참조하천 선정에 있어서 조금 교란된 지점도 자연상태로 가정하여 참조하천으로 이용되었기 때문으로 보인다. RIVPACS 모델은 생태학적 상태에 대한 단순하지만 명확한 진단을 제공해줌으로써 국내 하천 관리에 도움이 될 것으로 기대된다. 본 연구는 연구가 미진하였던 우리나라 실정에 맞는 RIVPACS 유형의 평가법을 개발하는 선행 연구로서의 의의가 있다.

성인들의 과학문화 활동 경험에서 나타난 과학 관련 태도 -과학소설 독서토론 활동 사례를 중심으로- (The Science-Related Attitudes from Adults' Experiences during Science Cultural Activities: Focusing on the Case of Science Fiction Discussions)

  • 강은지;신채연;송진웅
    • 한국과학교육학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.139-150
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    • 2023
  • 본 연구는 과학교육의 다양한 모습을 탐색할 필요가 있다는 문제의식에서 출발하여 성인을 대상으로 하는 과학문화 활동에 대한 실천적인 연구의 필요성에 따라 수행되었다. 이에 성인 4명의 과학소설 독서토론을 연구 사례로 선정하고 과학문화 활동에서 나타나는 과학적 태도와 과학에 대한 태도를 포함하는 과학 관련 태도를 질적으로 탐색하였다. 참여자들은 과학기술 전문가가 아닌 30대 직장인으로 독서와 토론 활동에 익숙하며 이를 취미로 즐기는 사람들이다. 작품 선정을 위한 구체적인 기준을 마련하고 연구 참여자들과의 협의를 거쳐 3권의 과학소설을 선정하였다. 4개월 동안 총 3회차의 독서토론 활동, 각 회차에 대한 사후 면담, 전체 활동 종료 후 개별 심층 면담의 과정으로 진행되었으며, 독서토론은 자유롭게 논제와 의견을 제시하는 비구조화된 자유토론으로 진행되었다. 연구 과정에서 녹음 및 전사된 독서토론 담화, 사후 및 심층 개별 면담, 연구자의 관찰 기록지, 참여자들의 독서기록과 같은 다양한 자료를 수집하였고 수집한 자료들은 지속적 비교 방법을 사용하여 분석하였다. 연구 결과, 참여자들은 과학소설 독서토론에서 과학적 태도를 발휘한 것으로 나타났다. 참여자들이 보인 과학기술 비판과 윤리적 성찰, 합리성에 대한 문제인식과 근거 제시, 과학적 호기심 해소와 추론은 과학소설의 특징과 밀접한 관련성을 맺는 것으로 나타났다. 또한 참여자들은 과학소설의 텍스트적 특징인 이야기를 통해 과학 이해에 대한 부담을 낮추고 흥미의 발달을 보이며 과학을 즐길 수 있는 대상으로 인식하는 것으로 나타났다. 마지막으로 참여자들은 이해와 학습 대상으로서의 과학이 아닌 문화로서 과학을 즐기는 활동 자체에 스스로 의미를 부여함으로써 과학에 대한 태도 변화를 나타내었다. 위 결과를 바탕으로 본 연구는 학교 교육 이후에도 성인을 대상으로 과학에 대한 긍정적인 태도를 신장하기 위한 과학문화의 의미를 밝히고 시사점을 제시하였다.

다이내믹 토픽 모델링의 의미적 시각화 방법론 (Semantic Visualization of Dynamic Topic Modeling)

  • 연진욱;부현경;김남규
    • 지능정보연구
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    • 제28권1호
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    • pp.131-154
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    • 2022
  • 최근 방대한 양의 텍스트 데이터에 대한 분석을 통해 유용한 지식을 창출하는 시도가 꾸준히 증가하고 있으며, 특히 토픽 모델링(Topic Modeling)을 통해 다양한 분야의 여러 이슈를 발견하기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 초기의 토픽 모델링은 토픽의 발견 자체에 초점을 두었지만, 점차 시기의 변화에 따른 토픽의 변화를 고찰하는 방향으로 연구의 흐름이 진화하고 있다. 특히 토픽 자체의 내용, 즉 토픽을 구성하는 키워드의 변화를 수용한 다이내믹 토픽 모델링(Dynamic Topic Modeling)에 대한 관심이 높아지고 있지만, 다이내믹 토픽 모델링은 분석 결과의 직관적인 이해가 어렵고 키워드의 변화가 토픽의 의미에 미치는 영향을 나타내지 못한다는 한계를 갖는다. 본 논문에서는 이러한 한계를 극복하기 위해 다이내믹 토픽 모델링과 워드 임베딩(Word Embedding)을 활용하여 토픽의 변화 및 토픽 간 관계를 직관적으로 해석할 수 있는 방안을 제시한다. 구체적으로 본 연구에서는 다이내믹 토픽 모델링 결과로부터 각 시기별 토픽의 상위 키워드와 해당 키워드의 토픽 가중치를 도출하여 정규화하고, 사전 학습된 워드 임베딩 모델을 활용하여 각 토픽 키워드의 벡터를 추출한 후 각 토픽에 대해 키워드 벡터의 가중합을 산출하여 각 토픽의 의미를 벡터로 나타낸다. 또한 이렇게 도출된 각 토픽의 의미 벡터를 2차원 평면에 시각화하여 토픽의 변화 양상 및 토픽 간 관계를 표현하고 해석한다. 제안 방법론의 실무 적용 가능성을 평가하기 위해 DBpia에 2016년부터 2021년까지 공개된 논문 중 '인공지능' 관련 논문 1,847건에 대한 실험을 수행하였으며, 실험 결과 제안 방법론을 통해 다양한 토픽이 시간의 흐름에 따라 변화하는 양상을 직관적으로 파악할 수 있음을 확인하였다.

탐구 기반 모의 수업 실연이 예비 교사들의 과학적 자기 효능감, 과학 내재 동기에 미치는 영향 (Enhancing Science Self-efficacy and Science Intrinsic Motivation through Simulated Teaching-learning for Pre-service Teachers)

  • 이현동
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제42권4호
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    • pp.560-576
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    • 2023
  • 이 연구에서는 교원양성 과정에서 예비 교사들이 수행하는 과학과 탐구 기반 모의 수업 실연에 대한 개선 방안을 도출하고, 예비 교사들이 개선 방안이 반영된 모의 수업을 실연하면서, 모의 수업 전과 후 과학적 자기 효능감에 따른 과학 내재 동기 차이를 분석하고자 하였다. 연구 대상으로는 현직 초등과 중등 교사 5인이 탐구 기반 모의 수업 실연 개선 방안 도출에, 교육대학교 3학년에 재학 중인 예비 교사를 대상으로 과학 내재 동기 차이 분석을 실시하였다. 탐구 기반 모의 수업 실연 개선 방안 도출에는 전문가 협의회에 계층분석과정(AHP)을 적용하였으며, 모의 수업 실연 전과 후 과학적 자기 효능감에 다른 과학 내재 동기 차이 분석에는 이원분산분석과 MANOVA 명령문을 통한 사후 분석을 실시하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 탐구 기반 모의 수업 실연 개선에는 디지털·생태 소양과 민주 시민 의식 함양을 위한 활동과 과학과 핵심역량 함양을 위한 과학 탐구·학생 활동 중심의 수업·소집단 활동이 포함될 필요성을 제안하였다. 그리고 개선 사항을 반영하여 예비 교사들이 초등학교 과학의 '지구와 우주' 영역에서 7차시에 걸쳐 교수-학습 과정안을 작성하고 모의 수업을 실연하였다. 과학 내재 동기의 경우 모의 수업 전과 후, 과학적 자기 효능감의 모든 수준에서 유의미한 차이가 나타났으며, 모의 수업 실연 여부와 과학적 자기 효능감과의 상호작용 효과에도 유의미한 차이가 나타났다. 특히, 과학적 자기 효능감이 낮은 집단에서 모의 수업 실연에 따른 과학 내재 동기에 차이가 크게 나타난 것을 도출할 수 있었다. 학교 현장의 학생들의 과학 성취와 정의적 영역 향상을 위해서는 교사의 과학적 자기 효능감과 내재 동기 함양이 필요하다. 이를 위해서는 예비 교사 교육과정에서부터 학교 현장성을 반영한 탐구 기반 모의 수업 실연을 실시할 필요성이 있음을 제안한다.