• 한국과학교육학회지
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• 제35권3호
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• pp.487-498
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• 2015

이 연구는 TIMSS 2011을 기초한 학업성취도평가를 통하여 초등학생의 과학학습에 대한 내용영역과 인지영역의 관계를 분석하여, 학습자의 특성에 따른 과학교육에 시사점을 얻고자 하였다. 초등학생 4~6학년 317명을 대상으로 TIMSS 2011에서 공개된 총 41개의 선택형 문항으로 검사를 실시하여, 연구대상의 학년과 학업성취수준에 따라 평가 결과를 수집하였다. 이러한 자료를 바탕으로 연구대상의 특성에 따라 과학학습의 내용영역과 인지영역별 점수와 상관관계를 분석하고, 문항별 상관관계도를 통해 정적상관관계와 부적상관관계로 구분하여 그 결과를 비교하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 연구대상의 학년에 따라 과학학습의 '물상과학'과 '추론하기'영역을 제외한 나머지 영역에서 유의미한 차이를 보였으며, 모든 내용영역과 인지영역별 상관관계도 연구대상의 학년에 따라 통계적으로 유의미한 상관관계를 나타내었다. 둘째, 연구대상의 학업성취수준에 따른 내용 및 인지영역의 차이는 모두 유의미한 차이를 보였으나, 연구대상의 학업성취수준과 과학학습의 내용 및 인지영역에 따른 상관관계의 양상은 서로 다르게 나타났다. 셋째, 문항별 정적상관관계도와 부적상관관계도에서 문항별 상관관계의 복잡성과 양상이 연구대상의 학업성취수준에 따라 뚜렷하게 구분되었다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제4권2호
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• pp.63-71
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• 2004

트러스형 공간 구조물은 무주의 대공간을 덮을 수 있는 장점과 구조적 성질이 동일한 등가 연속체 쉘 로 치환하여도 비교적 정확한 해를 얻을 수 있다는 장점으로 인해 21세기 첨단 구조물의 한 장인 초대형 구조물 분야에 많이 활용되고 있으며, 효율적인 부재의 이용과 대량생산의 가능성으로 인해 많은 발전을 해 왔다. 그러나 이러한 쉘 형태의 공간 구조물은 구조 거동의 특성상 주로 구조안정문제가 구조설계에서 해결해야하는 핵심적인 기술력이 되며, 이를 어떻게 해결하여야 할 것인가의 문제는 아직도 많은 연구자들에게 난제로 남아 있다. 즉, 연속체 쉘 구조의 원리에서 긴 경간을 얇게 만들면, 뜀좌굴과 분기좌굴같은 불안정 거동이 나타나게 되며, 이러한 쉘형 구조 시스템에서 구조 불안정 문제의 특징은 초기 조건에 매우 민감하게 반응한다는 것이고, 이런 문제들은 수학적으로 비선형 문제에 귀착하게 된다. 따라서, 본 논문에서는 공간 프레임형 구조물의 불안정 현상을 살펴보기 위하여, 다양한 파라메타중 초기불완전량과 rise-span 비가 트러스 구조물의 불안정 현상에 미치는 영향을 알아보고자 하며, 이를 위해 1-자유절점 공간구조물, 2-자유절점 공간구조물, 다-자유절점 공간구조물을 예제로 채택하여 불안정 거동을 살펴보고자 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권2호
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• pp.135-146
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• 2020

경계면을 정의하는 기존의 레벨-셋 기법은 대개 수학적인 수식을 이용한다. 그러나 3차원 데카르트 좌표계에서 복잡한 경계면을 수식으로 설정하는 방식은 거의 불가능하다. 이러한 이유로 우리는 보편적으로 사용되는 스테레오리쏘그래피(STL) 형식을 매개 변수화하여 3D 캐드 형상의 내부와 외부를 구분하는 레벨-셋 경계면 설정 알고리즘을 개발하였다. 본 논문은 반응막대 실험 모사를 통해 기존의 경계면 설정 방식과 새로운 경계면 설정 방식 결과와 비교하여 이 알고리즘이 적용된 하이드로 다이내믹 솔버의 타당성을 확보하였다. 이를 통해 가연성 기체로 채워진 다양한 형상 안에서 충격파와 상호작용이 연소 폭발 천이 현상에 미치는 영향을 수치적으로 해석하였다. 또한, 실제 크기의 공장 설비에서 화염이 퍼져나가는 과정과 데토네이션 발생이 설비에 미치는 피해를 수치적으로 예측하는 시뮬레이션을 진행하였다.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2011년도 전기공동학술대회 논문집
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• pp.277-277
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• 2011

본 논문은 $CO_2$ 히트펌프용 모세관의 기초 설계자료를 제공하기 위해서 모세관 길이 예측에 대해서 이론 및 실험적으로 조사하였다. 본 연구에서 고려된 작동변수로는 증발온도, 가스냉각기 냉각압력, 냉매유량, 모세관의 관경 등이다. 몇몇연구자들의 자료를 바탕으로 $CO_2$ 모세관 길이를 예측할 수 있는 수학적 모델식을 작성하였다. 그리고 단열 모세관 팽창장치내 $CO_2$의 증발온도, 냉매유량, 냉각압력 등에 대해서 실험한 결과, Fig. 1에 나타낸 것처럼, 모세관 길이가 증가할수록 증발온도는 감소하는 것을 알 수 있다. 그리고 증발온도에 대한 실험값과 예측값의 비교 결과, 실험값이 예측값보다 약간 높게 나타났다. $CO_2$냉매가 모세관내를 통과할 때 플래쉬 가스(flash gas)의 발생으로 인해 액상의 양보다 기상의 양이 많아지고 액상의 압력강하보다 기상의 압력강하가 휠씬 더 크기 때문이다. 또한 증발온도에 대한 실험값과 예측값은 6.5~9.9% 이내에서 좋은 일치를 보였다. Fig. 2에 나타낸 것처럼, 모세관 길이가 증가할수록 냉매유량은 감소하는 것을 알 수 있다. 이는 전술한 바와 같이 모세관 길이가 증가할수록 냉매 압력강하가 더욱더 증가하기 때문이다. 그리고 냉매유량에 대한 실험값과 예측값의 비교 결과, 실험값이 예측값보다 약간 높게 나타났다. 이는 전술한 증발온도와 동일한 이유로 실제 $CO_2$냉매가 모세관내를 통과할 때 플래쉬 가스의 발생량이 많아지기 때문이다. 또한 냉매유량에 대한 실험값과 예측값은 0.64~10.9% 이내에서 좋은 일치를 보였다. Fig. 3에 나타낸 것처럼, 모세관 길이가 증가할수록 냉각압력은 증가하는 것을 알 수 있다. 이는 증발온도가 일정한 경우 모세관 길이가 증가할수록 냉매유량이 감소하여 압축기 토출측 온도(압력)가 상승하기 때문이다. 그리고 냉각압력에 대한 실험값과 예측값의 비교 결과, 실험값이 예측값보다 약간 낮게 나타났으며 실험값과 예측값은 1.04~3.7% 이내에서 좋은 일치를 보였다. 따라서 본 연구에서는 수송기계용 $CO_2$ 열펌프 단열 모세관에 대한 기초설계 자료로서, 냉각압력, 증발온도, 모세관 직경, 냉매유량 등의 조건으로부터 모세관 길이를 계산해낼 수 있는 예측 상관식을 제안하였다.

• 한국포장학회지
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• 제20권3호
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• pp.97-102
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• 2014

TTI 상용제품인 Fresh-check을 명태의 냉장유통 중 품질예측에 사용할 때 그 성능이 항상 최적화되어 있을 수 없다는 가정하에서, TTI를 냉장유통의 어느 시점에서 부착하는 것이 가장 바람직한지를 수학적으로 분석하였다. TTI 부착시점으로 크게 '어획 후 선상에서, '부산국제수산물도매시장에서', '마트에서'의 세 경우로 나누었다. 먼저, 등온 실험을 통하여 TTI의 색 변화와 명태의 Pseudomonas spp.에 관한 kinetic과 Arrhenius 온도의존성 모델 식을 완성하였다. 얻어진 모델 식을 사용하여 냉장유통에 해당하는 dynamic 온도조건에 대하여 수리적으로 TTI의 색 변화와 명태의 품질변화를 계산하였다. 그 결과, 마트에서 부착했을 때 TTI 색 변화가 종료 점에 도달한 시간이 명태의 부패시간과 가장 일치하였다. 따라서 상용 TTI 제품을 사용할 경우 부착시점의 선택이 중요함을 알 수 있었다.

• 한국포장학회지
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• 제23권2호
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• pp.75-81
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• 2017

반찬이나 간식으로 이용되는 소비성이 높은 튀김어묵에 대해서 진공, 60% $N_2/40%$ $CO_2$, 100% $N_2$ 및 100% $CO_2$의 변형기체포장조건을 사용하여 저장성 향상과 유통기한 연장을 얻을 수 있는 가능성을 검토하였다. $5^{\circ}C$, $10^{\circ}C$, $15^{\circ}C$의 온도 조건에서 저장하면서 품질변화를 측정한 결과 주요 품질열화요소로서 호기성 세균 증식임이 인지되었다. 호기성 세균수 성장을 Huang의 수학적 모델을 통하여 표현하고, 포장 및 저장온도조건에 따른 모델 parameter를 구하였고, 이를 사용하여 한계 미생물 수준에 도달하는 기간으로서 포장 및 온도 조건에 따른 저장유통기한을 설정하여 제시하였다. Arrhenius 방정식으로 표현된 미생물 성장의 온도의존성에서는 유도기의 역수에 대해서 활성화 에너지 139.4 kJ/mol, 성장속도에 대한 활성화 에너지는 41.8 kJ/mol로 얻어졌다. 변형기체포장의 효과에서, $10^{\circ}C$에서 100% 이산화탄소 포장이 호기성 세균 증식을 효과적으로 억제하여 함기포장에 비하여 약 2배의 유통기한을 확보하여 저장성을 향상시킬 수 있었다. 고이산화탄소 상태에서 저온의 온도 조건을 활용하여 저장유통기한을 연장할 수 있을 것으로 확인되었다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1993년도 춘계학술대회논문집; 한국과학연구소, 21 May 1993
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• pp.86-92
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• 1993

자동차의 현가장치에 대한 능동제어연구는 국내외적으로 활발히 진행되어 왔다. 수동식현가장치는 단순히 스프링과 감쇠기로 차체의 진동을 수동 제어 하므로 성능 향상에 한계가 존재하게 된다. 수동식 현가장치가 강성계수와 감쇠계수를 조절함으로써 차체로 들어오는 진동을 억제하는 반면, 능동식제 어는 보통 유압을 이용하여 효율적으로 차체에 들어오는 진동을 억제시키게 된다. 일반적으로 자동차가 능동현가장치 설계시 요구되는 사항은 탑승자의 승차감, 조종성, 현가장치의 공간확보 문제, 경제성(제어력), 실제적으로 자동 차에 적용할 수 있는 능동제어기법인가 하는 문제이다. 자동차 능동식 현가 장치는 보통 1/4 car (2자유도계), Full-car 모델 (7자유도계) 등으로 모델링 을 하여 능동제어기를 설계한다. 1/4 car 모델의 특징은 해석이 비교적 단순 하고 현가장치의 동적거동을 이해하는데 유용하고 실험을 하거나 실제 자동 차에 적용하기 쉬운 반면에 Full-car 모델에 비해 제어력의 효율이 떨어진다 는 단점이 있다. 그 이유는 1/4 car 모델은 차체의 동역학적 특성을 고려하 여 설계하지 않았기 때문에 4개의 독립현가차축에서는 오직 그 현가축방향 으로 발생하는 수직방향의 진동만을 제어하기 때문이다. 따라서 동역학적 역 성에 기인하는 운동을 제어하는 비효율적인 제어력이 공급된다는 단점을 갖 는다. 이에 비해 full-car 모델은 주행모드(수직, 롤링, 피칭운동)간의 연성을 고려하여 제어기를 설계할 수 있기 때문에 1/4 car 모델에 비해 제어력의 효 율이 높다는 장점이 있는 반면에 모델이 수학적으로 복잡하므로 제어력을 구하는데 계산량이 많고, 실제 자동차에 적용하기에 복잡하다는 단점을 갖고 있다. 따라서 본 논문에서는 쉽게 실험할 수 있고, 실용화할 수 있는 1/4 car 모델에 대하여 능동제어기를 설계하여 실제자동차에 능동제어기를 적용할 때 참고가 될 수 있도록 하였다. 자동차는 저주파영역의 밴드통과필터 역할 을 하므로 저주파에서의 성능, 특히 탑승자가 민감하게 느끼는 0.5Hz - 10Hz 부근의 주파수성능은 승차감, 조종성에 상당히 중요하다. 이에 본 논문 에서는 0.5Hz - 10Hz 부근의 승차감, 조종성의 향상에 초점을 두고 차체의 속도를 출력변수로 한 LQG/LTR 제어기를 설계하였다. LQG/LTR 설계기법 은 안정도-강인성이 좋은 체계적인 설계기법으로서 전 상태를 측정할 필요 가 없으므로 실제 적용시 효과적이다. 또한 자동차의 제원의 변화에 대한 고 유치의 민감도해석과 새로운 개념으로 안정도-강인성(Robustness)해석을 하 여 수동시스템과 능동시스템의 강인성을 비교하였다.

• 영재교육연구
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• 제17권2호
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• pp.338-364
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• 2007

본 연구의 목적은 2000년도부터 2006년까지 국내에서 이루어진 영재교육 관련 연구물의 분석을 통하여 연도별 변화상을 분석하고 향후 국내 영재교육 연구의 방향성을 탐색하는 것이다. 본 연구에서는 영재교육연구, 영재와 영재교육 등 영재 교육 관련 논문을 주로 게재하는 학술지와 함께 한국학술정보원의 자료 중 영재를 키워드로 하여 총 35종의 학술지에서 521개의 논문과 49개의 박사 학위 논문이 연구자료로 활용되었다. 2000년부터 2006년까지의 영재관련 논문을 크게 연구 주제와 연구대상, 연령 및 학년, 연구방법을 중심으로 분석하고 연도별 추이도 살펴보았다. 2000년부터 2006년까지 가장 많이 연구된 주제는 영재교육과정 및 프로그램에 관한 내용이며 그 다음으로는 영재성의 요인 및 발달에 관한 연구가 많은 것으로 나타났다. 연구대상은 예상대로 수학/과학 영재에 대한 연구가 가장 많았으며 언어영재와 예술영재도 꾸준히 증가하고 있고 2005년 들어 미성취 영재에 대한 많은 관심이 시작된 것으로 나타났다. 연령 및 학년에서는 중고등학생을 대상으로 연구된 것보다 초등생을 대상으로 한 연구들이 상대적으로 더 많았으며 2004년에 들어 유아영재에 대한 연구물이 급증한 것으로 나타났다. 연구방법은 문헌연구가 가장 많은 비중을 차지하였으며 그 다음으로 조사연구가 많았으며 실험연구와 상관연구가 상대적으로 많은 것으로 조사되었다. 연구결과와 관련하여 향후 국내 영재교육 연구의 방향에 관한 시사점이 도출되었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.181-190
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• 2007

본 연구에서는 NURBS곡면식을 바탕으로 하는 곡면 모델링과 쉘 유한요소해석의 효율적인 연동체계를 개발하고자 한다. 기하학적으로 정확한 쉘 유한요소해석에서 정확한 기하량의 계산은 필수적이며, 따라서 곡면을 표현하는 일반적인 방법인 NURBS곡면식으로 부터 필요한 기하량을 직접 계산한다면 보간에 의해 발생할 수 있는 기하학적 오차를 줄임으로써 해의 수렴성을 높일 수 있다. 아울러 기하학적으로 정확한 쉘 유한요소를 일반적인 곡면에 적용하기 힘들었던 한계점을 극복하여 수학적으로 표현 가능한 단순한 곡면들뿐만 아니라, NURB곡면식으로 표현 가능한 일반적인 곡면의 해석이 가능하게 되어 적용범위를 확장할 수 있다. 본 연구에서는 곡면을 생성함에 있어 주어진 데이터 점들을 보간하여 NURBS곡면을 생성하는데, 이러한 데이터들은 일반적으로 곡면의 스캐닝을 통해 얻을 수 있다. 곡면을 보간하여 NURBS곡면을 생성하는 과정에서 사용되는 매개변수 정의방식에 때라 생성된 곡면의 정확성이 차이를 보이므로 곡면의 형상에 따라 적합한 방식을 사용하여 곡면을 보간 할 필요가 있다. 몇 가지 잘 알려진 수치예제를 통하여 개발된 연동체계의 성능과 정확성을 검증하고 그 결과를 비교 분석하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권11호
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• pp.143-156
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• 2010

근거리통신망과 인터넷으로부터 유입되는 정보보호 위협이 증가하는 상황에 대처하기 위하여, 많은 기업들이 정보보호 시스템 구축을 고려하고 있다. 기업 내 의사결정자의 정보보호 도구 선택을 지원하기 위하여, 본 논문은 선형퍼지회귀분석 및 physical programming을 이용하는 세 가지 단계로 구성된 통합 프레임워크를 제안하였다. 첫째, 정보보호도구 선정 기준 및 평가 기준에 대한 전문가들의 상대평가 의견을 바탕으로, 각 정보보호 기준들 간의 관계를 정량화시키기 위하여 analytic hierarchy process 및 quality function deployment 방법을 적용하였다. 그리고, 선형퍼지회귀분석법을 활용하여 각 기준별 평가값을 산출하였다. 마지막으로, 정보보호 시스템의 품질, 정보보호 수준, 비용 등의 다수 목적함수를 효과적으로 고려하기 위하여, physical programming weights 알고리즘을 통하여 도출된 가중치에 기반한 목표계획법을 활용하여 가장 적절한 정보보호 도구를 선정하였다. 이와 같은 과정은 구체적인 예제를 통해 단계별로 설명하고 그 장점을 가시적으로 제시하였다. 본 연구에서 제안한 방법은 전문가 제공 정보에서 발생 가능한 노이즈를 효과적으로 제거함으로써, 전문가의 경험을 통한 표준 정보보호 기준의 확보와 수학적 최적화 방법을 통한 정확성 확보의 장점을 의사결정자에게 제공할 것으로 기대된다.