• 공학교육연구
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• 제9권3호
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• pp.5-21
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• 2006

본 연구에서는 창의적 문제 해결능력 향상에 필요한 기초 이론과 이를 응용하고 실습하기 위한 Chem-E-Car 교육 강의 모델을 개발하였다. 개발된 강의 모델은 "창의 설계 및 제어"라는 과목을 통하여 강의되었으며, 구체적 강의 내용은 학생들의 창의력을 향상시키기 위한 TRIZ 강의, Chem-E-Car 제작에 필요한 기초 지식인 공정제어 강의 그리고 실제 Chem-E-Car 제작 및 경연대회 등으로 구성되었다. 특히 Chem-E-Car제작을 위한 주요 장치인 연료 전지의 유로를 직접 설계 및 공정모사를 수행하였으며, 이를 바탕으로 Chem-E-Car 경연대회를 개최하여 학생들의 창의력 증진을 위한 의욕을 고취시켰다. 또한 Chem-E-Car대회의 수상자는 한국화학공학회에서 개최한 '전국 학생 창의설계 경진 대회'에 참가하여 수상하였으며, 이는 한국공학교육인증(ABEEK) 프로그램을 준비하거나 운영하고 있는 여러 대학의 창의설계 과목에 대한 이해를 증진 시켰다. 또한 무공해 연료전지 자동차 개발의 기본지식을 습득하고, 연료전지에 관한 저변 연구 인력 확보에 기여하였다.

• 한국분말재료학회지
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• 제22권5호
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• pp.309-314
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• 2015

Tungsten trioxide thin films are successfully synthesized by a sol-gel method using tungsten hexachloride as precursors. The structural, chemical, and optical properties of the prepared films are characterized by scanning electron microscopy, X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy, and UV-Vis spectrophotometry. The electrochemical and electrochromic properties of the films before and after heat treatment are also investigated by cyclic voltammetry, chronoamperometry, and in situ transmittance measurement system. Compared to as-prepared films, heat-treated tungsten trioxide thin films exhibit a higher electrochemical reversibility of 0.81 and superior coloration efficiency of $65.7cm^2/C$, which implies that heat treatment at an appropriate temperature is a crucial process in a sol-gel method for having a better electrochromic performance.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제17권4호
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• pp.1-5
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• 2018

Atomic force microscopy (AFM) simulation for Si (001) surface defects was conducted by using density functional theory (DFT). Three major defects on the Si (001) surface are difficult to analyze due to external noises that are always present in the images obtained by AFM. Noise-free surface defects obtained by simulation can help identify the real surface defects on AFM images. The surface defects were first optimized by using a DFT code. The AFM tip was designed by using five carbon atoms and positioned on the surface to calculate the system's energy. Forces between tip and surface were calculated from the energy data and converted into an AFM image. The simulated AFM images are noise-free and, therefore, can help evaluate the real surface defects present on the measured AFM images.

• 한국분말재료학회지
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• 제23권2호
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• pp.102-107
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• 2016

We demonstrate the electrochromic properties of $TiO_2$ nanotubes prepared by an anodization process and investigate the effects of heat treatment and viologen incorporation on them. The morphology and crystal structure of anodized $TiO_2$ nanotubes are investigated by scanning electron microscopy and X-ray diffraction. As-formed $TiO_2$ nanotubes have straight tubular layers with an amorphous structure. As the annealing temperature increases, the anodized $TiO_2$ nanotubes are converted to the anatase and rutile phases with some cracks on the tube surface and irregular morphology. Electrochemical results reveal that amorphous $TiO_2$ nanotubes annealed at $150^{\circ}C$ have the largest oxidation/reduction current, which leads to the best electrochromic performance during the coloring/bleaching process. Viologen-anchored $TiO_2$ nanotubes show superior electrochromic properties compared to pristine $TiO_2$ nanotubes, which indicates that the incorporation of a viologen can be an effective way to enhance the electrochromic properties of $TiO_2$ nanotubes.

• 공학교육연구
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• 제26권4호
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• pp.22-35
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• 2023

As information and communication technology has developed remarkably, it has become possible to analyze various types of large-volume data generated at a speed close to real time, and based on this, reliable value creation has become possible. Such big data analysis is becoming an important means of supporting decision-making based on scientific figures. The purpose of this study is to develop a big data analysis tool that can analyze large amounts of data generated through engineering education. The tasks of this study are as follows. First, a database is designed to store the information of entries in the National Creative Capstone Design Contest. Second, the pre-processing process is checked for analysis with big data analysis tools. Finally, analyze the data using the developed big data analysis tool. In this study, 1,784 works submitted to the National Creative Comprehensive Design Contest from 2014 to 2019 were analyzed. As a result of selecting the top 10 words through topic analysis, 'robot' ranked first from 2014 to 2019, and energy, drones, ultrasound, solar energy, and IoT appeared with high frequency. This result seems to reflect the current core topics and technology trends of the 4th Industrial Revolution. In addition, it seems that due to the nature of the Capstone Design Contest, students majoring in electrical/electronic, computer/information and communication engineering, mechanical engineering, and chemical/new materials engineering who can submit complete products for problem solving were selected. The significance of this study is that the results of this study can be used in the field of engineering education as basic data for the development of educational contents and teaching methods that reflect industry and technology trends. Furthermore, it is expected that the results of big data analysis related to engineering education can be used as a means of preparing preemptive countermeasures in establishing education policies that reflect social changes.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제12권4호
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• pp.55-60
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• 2020

This study aims to apply Arduino and 3D printing technology considered as a key subject in the age of 4th industrial revolution which is a step 1 for customizing and applying the process of production by chemical molding companies producing environment-friendly biodegradable packaging materials to the 3D printing teaching in universities. Step 3 is applied to IoT for Arduino application, and 3D printing technology is also used on the basis of teaching creative integrated human resource. Integration of Arduino with 3D printers is based on the assumption that middle- and high-school students can learn it step by step to higher levels and university students majoring or not majoring in computing science can also have computing skills for solving 3D printing-based problems. For IoT application in this study, the 3D printing technology is applied to the external shape of products for producing an Arduino-based lighting fixture. The applied 3D printing technology is further extended to teaching modeling of producing packaging materials by chemical product molding companies in the age of 4th industrial revolution.

• 공학교육연구
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• 제7권4호
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• pp.38-44
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• 2004

본 연구의 목적은 이공계 우수대학생들의 창의적 특성을 파악하고, 현행 공학기초교육과정이 학생들이 창의성과 어떤 관련이 있는지 알아보는데 있다. 이를 위해 공과대학생을 수학 과학 능력이 뛰어난 우수학생집단과 일반학생집단으로 나누고, 두 집단에 각각 TTCT 도형 언어 검사를 실시하여 비교하였고, 1학년 때의 평균학점(GPA)과의 상관관계를 분석하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, TTCT 검사 결과, 우수학생집단과 일반학생집단의 대부분의 창의성 요인 점수 간에 유의미한 차이가 없었으나, 언어검사의 융통성과 같은 몇몇 요인의 경우에는 일반학생들이 더 높은 점수를 얻었다. 둘째, 평균학점과의 상관관계를 분석한 결과, 도형검사의 독창성의 경우 평균학점과 약한 양의 상관을 보이고 있으나, 그 밖의 다른 요인들은 전반적으로 상관이 없는 것으로 판명되었다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제17권5호
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• pp.329-338
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• 2016

최근 창조경제가 중요시 되면서 학습자 중심의 IP 교육이 각 대학별로 급속히 확산되고 IP 교육에 대한 관심과 요구가 급속히 높아지고 있는 반면 아직 이를 위한 교과과정 및 IP 교육 이수 인증(확인)에 대하여 충분히 갖추고 있지 못한 실정이다. 본 논문에서는 IP 교육 모듈을 제시하고, IP 교육 이수 인증(확인)에 대한 필요성과 인증 방안을 제시한다. 지식재산인력 및 교육의 필요성과, 현재 운영되고 있는 지식재산교육의 현황 및 분석, 지식재산 선도 대학 전체의 지식재산 강좌 추세를 살펴본다. 이어 국내교육인증제도인 교육인증제와 국가직무능력표준(NCS) 교육들에 대하여 살펴보고, 교과운영모델(안)으로서 IP교육 8개 과정 모형, 지식재산 표준교육과정 교육 이수체계 및 교육모듈을 제시한다.

• 대한화학회지
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• 제59권2호
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• pp.164-178
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• 2015

본 연구는 융합 인재 교육의 다양한 목표 중에서 인지적 측면 특히 창의적 사고력의 신장에 초점을 맞추고 창의적 사고력 신장을 위한 교수 기법으로서 '통합형 마인드맵'을 개발하고 적용하여 그 효과를 알아보았다. 통합형 마인드맵이란, 융합 인재 교육 지향 마인드맵으로서 기존의 마인드맵 특징을 유지하면서, 과학 주제를 중심으로 뻗어나가는 아이디어 발산의 범주를 과학(S), 기술(T)&공학(E), 예술(A), 수학(M)의 측면으로 해보도록 교사가 의도적으로 유도하는 특징을 지닌다. 그럼으로써 학생들은 학습한 과학 개념이 다른 분야(기술, 공학, 예술, 수학)와 밀접하게 관련되어 있음을 지속적으로 인식하게 되고 관련 지식을 넓힐 수 있으며, 이는 융합 인재에게 요구되는 창의적인 융합적 사고를 할 수 있는 밑거름으로 작용하게 된다. 통합형 마인드맵은 첫 번째 가지가 포함하는 핵심어의 범주에 따라 STEAM형, STEA형, STEM형, STE형의 네 가지 유형으로 구분할 수 있으며, 교사의 안내 정도에 따라 안내형, 중간 개방형, 개방형의 세 수준으로 구분할 수 있다. 또한 통합형 마인드맵 활동은 개인 별 뿐만 아니라 모둠 및 학급 토론을 통한 협동 학습 형태로 이루어지는 모둠 별, 학급 공유 활동의 형태로도 진행될 수 있다. 개발한 교수 기법은 중학교 2학년 학생들을 대상으로 한 학기 동안 적용하였으며, 실험반 학생들은 한 학기 동안 개인 별 통합형 마인드맵 활동 10회, 모둠 별 통합형 마인드맵 활동 10회, 학급 공유 통합형 마인드맵 활동 3회로, 총 23회의 통합형 마인드맵 활동을 경험하였다. 그 결과 실험반 학생들의 창의적 사고력은 유의미하게 향상되는 것으로 나타났다(p<.05). 본 연구에서는 창의성을 협의로 정의하여 발산적 사고라고 정의하였으며, 그 하위 범주인 유창성, 융통성, 독창성을 분석한 결과에서도 모두 유의미한 향상이 있었다(p<.05). 따라서 본 연구에서 개발한 통합형 마인드맵 교수 기법은 창의적 사고력의 신장에 긍정적인 영향을 준다는 것을 알 수 있었다. 그리고 창의적 사고력에 대하여 교수 기법과 인지 수준, 학업 성취도 수준, 성 별과의 상호 작용은 나타나지 않았다(p<.05).

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제19권3호
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• pp.23-29
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• 2020

Electrochromic (EC) device is an element whose transmittance is changed by electrical energy. Coloring and decoloring states can be easily controlled and thus used in buildings and automobiles for energy saving. There exist several types of EC devices; EC using electrolytes, polymer dispersed liquid crystal (PDLC), and suspended particle device (SPD) using polarized molecules. However, these devices involve solutions such as electrolytes and liquid crystals, limiting their applications in high temperature environments. In this study, we have studied all-solid-state EC device based on Tin(IV) oxide (SnO₂). A coloring phase is achieved when electrons are accumulated in the ultraviolet (UV)-treated SnO₂ layer, whereas a decoloring mode is obtained when electrons are empty there. The UV treatment of SnO₂ layer brings in a number of localized states in the bandgap, which traps electrons near the conduction band. The SnO₂-based EC device shows a transmittance of 70.7% in the decoloring mode and 41% in the coloring mode at a voltage of 2.5 V. We have achieved a transmittance change as large as 29.7% at the wavelength of 550 nm. It also exhibits fast and stable driving characteristics, which have been demonstrated by the cyclic experiments of coloration and decoloration. It has also showed the memory effects induced by the insulating layer of titanium dioxide (TiO₂) and silicone (Si).