• 대한토목학회논문집
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• 제43권6호
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• pp.735-747
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• 2023

최근 기후변화로 인한 극한홍수 피해가 급증하고 있어 기존의 홍수관리시설만으로는 홍수피해에 제대로 대응하기 어려운 상황에 직면하고 있다. 이에 본 연구는 이러한 문제에 대처하기 위해 홍수 관리의 자연성 기반 접근 방법 중 하나인 제방 후퇴 및 이설의 효과를 분석하였다. 이를 위해 1차원 수치모델 HEC-RAS를 사용하여 100년 빈도 홍수에 대한 홍수위 및 유속 변화 그리고 최대 홍수위 발생 시점에 대해 분석하였다. 식생 조성 등의 자연성기반 홍수완충공간의 조성 환경 특성을 고려한 조도계수의 선택은 홍수위 변화 분석 결과에 민감하기 때문에 엄격한 기준과 과학적 근거를 기반으로 하였다. 분석결과, 자연기반해법의 홍수완충공간 조성에 따른 홍수위 저감 효과는 상류 구간에서 더 크게 나타났으며, 최대 30 cm의 홍수위가 저감되었다. 일부 홍수터 확장구간에서는 국부적으로 홍수위가 상승하는 현상이 나타나며, 유속 변화는 확장된 통수단면적의 비율에 따라 다양하게 나타났다. 이를 통해 제방 후퇴와 홍수터 확장은 홍수 관리의 효과적인 대안으로 고려될 수 있을 것으로 기대되며, 홍수위 변화, 유속 변화 및 최고 수위 발생 시점에 대한 종합적인 설계가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권5호
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• pp.113-119
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• 2023

인프라 구조물은 대부분 경제 성장기에 완공되었다. 이러한 인프라 구조물은 최근 들어 공용연수가 점차 증가하고 있어 노후 구조물의 비중이 점차 증가하고 있다. 이러한 노후 구조물은 설계 당시의 기능과 성능이 저하될 수 있고 안전사고로까지 이어질 수 있다. 이를 예방하기 위해서는 정확한 점검과 적절한 보수가 필수적이다. 이를 위해서는 우선 미세한 균열까지 정확히 탐지할 수 있도록 컴퓨터 비전과 딥러닝 기술에 수요가 증가하고 있다. 하지만 딥러닝 알고리즘은 다수의 학습 데이터가 있어야 한다. 특히 영상 내 균열의 위치를 표시한 라벨 영상은 필수적이다. 이러한 라벨 영상을 다수 확보하기 위해서는 많은 노동력과 시간이 필요한 실정이다. 이러한 비용을 절감하고 탐지 정확도를 높이기 위해서 본 연구에서는 mean teacher 방식의 학습 구조를 제안하였다. 이 학습 구조는 900장의 라벨 영상 데이터 세트와 3000장의 비라벨 영상 데이터 세트로 훈련되었다. 학습된 균열 탐지 신경망 모델은 300여장의 실험용 데이터 세트를 통해 평가되었고 탐지 정확도는 89.23%의 mean intersection over union과 89.12%의 F1 score를 기록하였다. 이 설험을 통해 지도학습과 비교하여 탐지 성능이 향상된 것을 확인하였다. 향후에 이러한 방법은 라벨 영상을 확보하는데 필요한 비용을 절감하는데 활용될 것으로 기대한다.

• 지적과 국토정보
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• 제53권2호
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• pp.53-66
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• 2023

최근 자율주행 분야에서 실세계와 유사한 디지털트윈 기반의 가상 시뮬레이션 환경 구축에 대한 관심이 크게 증가하고 있다. 디지털트윈 기반의 시뮬레이션 환경에서 자율주행의 성능 및 기능 검증뿐만 아니라, 딥러닝을 위한 가상 학습데이터 생성 연구도 활발히 수행되고 있다. 그러나, 이러한 디지털트윈 기반 자율주행 시뮬레이션 시스템은 고정밀 데이터 구축과 시스템 개발에 많은 시간과 비용을 필요로 하는 문제를 가지고 있다. 이에 본 연구에서는 기 구축된 3차원 입체모형과 정밀도로지도만을 이용하여 디지털트윈 기반의 실시간 자율주행 시뮬레이션 시스템을 신속히 설계하고 구현하기 위한 방안을 제시하고자 한다. 구체적으로 부산 EDC 지역에 대한 FBX의 3D 입체모형과 NGII HD Map을 CARLA에 통합하는 방법과 CARLA 기능을 추가 및 수정하는 방법을 제시한다. 본 연구 결과는 기존의 3D 입체모형과 NGII HD 맵을 활용하면 저렴한 비용으로 신속한 시뮬레이션 시스템의 설계 및 구현이 가능함을 보여준다. 또한, 시뮬레이션 시나리오 구성, 사용자 맞춤형 주행, 실시간 신호등 상태 시뮬레이션 등의 다양한 기능도 지원할 수 있다. 향후 광범위한 지역에 대하여 시스템이 적용되는 경우에 시스템의 활용도가 크게 향상될 것으로 기대된다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제22권8호
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• pp.1240-1252
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• 2021

Objective: To compare the accuracy for detecting breast cancer in the diagnostic setting between the use of digital breast tomosynthesis (DBT), defined as DBT alone or combined DBT and digital mammography (DM), and the use of DM alone through a systematic review and meta-analysis. Materials and Methods: Ovid-MEDLINE, Ovid-Embase, Cochrane Library and five Korean local databases were searched for articles published until March 25, 2020. We selected studies that reported diagnostic accuracy in women who were recalled after screening or symptomatic. Study quality was assessed using the Quality Assessment of Diagnostic Accuracy Studies-2 tool. A bivariate random effects model was used to estimate pooled sensitivity and specificity. We compared the diagnostic accuracy between DBT and DM alone using meta-regression and subgroup analyses by modality of intervention, country, existence of calcifications, breast density, Breast Imaging Reporting and Data System category threshold, study design, protocol for participant sampling, sample size, reason for diagnostic examination, and number of readers who interpreted the studies. Results: Twenty studies (n = 44513) that compared DBT and DM alone were included. The pooled sensitivity and specificity were 0.90 (95% confidence interval [CI] 0.86-0.93) and 0.90 (95% CI 0.84-0.94), respectively, for DBT, which were higher than 0.76 (95% CI 0.68-0.83) and 0.83 (95% CI 0.73-0.89), respectively, for DM alone (p < 0.001). The area under the summary receiver operating characteristics curve was 0.95 (95% CI 0.93-0.97) for DBT and 0.86 (95% CI 0.82-0.88) for DM alone. The higher sensitivity and specificity of DBT than DM alone were consistently noted in most subgroup and meta-regression analyses. Conclusion: Use of DBT was more accurate than DM alone for the diagnosis of breast cancer. Women with clinical symptoms or abnormal screening findings could be more effectively evaluated for breast cancer using DBT, which has a superior diagnostic performance compared to DM alone.

• 한국과학교육학회지
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• 제27권9호
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• pp.854-869
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• 2007

본 연구에서는 대학의 연구진들이 구성주의적 원리에 따라 설계한 교사-연구자간 협력적 연수 프로그램에 참여한 중등 과학 교사들이 구성주의적 수업을 내면화하는 과정을 탐색하였다. 연수 프로그램은 강의와 워크숍 및 소집단 활동 과정으로 구성되었다. 강의에서는 과학교육계의 동향 및 과학수업 프레임웍을 소개하고,워크숍에서 녹화된 실제 과학 수업 분석을 통하여 프레임웍에 대한 이해를 심화하였다. 소그룹 활동에서는 연구자와 참여 교사가 협력하여 프레임웍을 적용한 수업 모듈을 설계하였다. 지구과학을 전공한 4명의 중등 과학 교사가 자발적으로 워크숍에 참여하였다. 협력적 연수 프로그램은 전 과정을 녹화하였으며,반구조화된 면담을 연수 전과 후에 실시하였다. 녹음 및 녹화된 자료는 모두 전사하여 분석하였다. 참여 교사들은 프레임웍을 내면화하는 과정에서 주목하는 대상이 서로 달랐으며,다양하고 구별되는 교사의 경험과 교육 신념,교육 현실인식 등과 같은 다양한 요소들이 내면화 과정에서 갈등을 일으키거나 또는 그 과정을 촉진하였다. 수업 설계시 고려 요소를 결정하는 데에는 교사의 수업 경험과 학습자에 대한 인식이 중요한 영향을 미쳤다. 한편 참여 교사들은 주로 논의되었던 '탐구','적용', '모델' 등의 개념에 대해서 일상적인 의미로 받아들이거나,자신이 기존에 가지고 있던 개념으로 해석하는 경향을 보였다. 참여 교사들은 수업 시간에 비해서 기르칠 내용이 과다하다고 인식하고 있어서 수업 모듈을 설계하는 과정에서 내용은 강의식으로 전달하고,실험은 구성주의적 방식으로 설계하는 등 수업 구조를 이분화하려는 경향을 보였다. 본 연구 결과는 구성주의적 교사 연수와 교사 전문성 발달 과정에 의미있는 시사점을 제공할 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제29권6호
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• pp.730-740
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• 2009

이 연구의 목적은 중, 고등학교 과학교사들의 생명 현상에 대한 과학적 관찰에서 나타나는 두뇌의 활성 양상 및 기능적 연결 네트워크를 규명하는 것이다. 이를 위해 중, 고등학교에서 근무하는 26명의 건강한 오른손잡이 과학교사들이 이 연구에 참여하였다. 과학 교사들의 과제수행 과정에서의 두뇌활성을 측정하기 위하여 3.0T(테슬라)의 fMRI 시스템과 블록디자인의 관찰과제가 사용되었다. 신호의 수집과 분석에는 SPM2 프로그램이 활용되었다. 연구결과에 따르면, 관찰과정에서 과학교사들은 좌측 상전두이랑, 중전두이랑, 중심전두이랑, 하전두이랑, 양측 상두정소엽, 좌측 하두정소엽, 좌측 쐐기전소엽, 우측 중측두이랑, 양측 방추이랑, 좌측 상후두이랑, 양측 중후두이랑, 좌측 하후두이랑, 우측 혀이랑, 양측 방추이랑, 양측 쐐기소엽, 우측 해마옆이랑, 좌측 조가비핵, 그리고 양측 소뇌비탈의 활성을 보였다. 또한 이들 영역 중 관찰과정에서 기능적으로 연결성을 보이는 네트워크를 형성하는 것으로 선정된 11개의 영역에서 10개의 유의미한 기능적 연결을 형성하였다. 이러한 결과는 생명현상에 대한 과학적 관찰이 단순한 감각수용만을 넘어선 기능적 연결이 필요함을 시사한다.

• 농촌의학ㆍ지역보건
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• 제49권2호
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• pp.132-145
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• 2024

본 연구는 국내 의료기관 중심 보건의료·복지통합 서비스 활성 방안을 모색하기위하여 대구의료원 달구벌건강주치의사업, 삼척의료원 301 네트워크 사업, 부산의료원 3 for 1 사업 을 프로그램 논리모형을 적용하여 사례 비교하였다. 상황적 측면에서 세 사업 모두 보건의료·복지 서비스의 분절과 의료사각지대 문제를 해결하기 위해 고안되었으며, 투입 요소 중 인력은 모두 다학제 팀 구성 현황은 유사하였으나 구체적인 구성 분야, 채용 규모, 고용 형태, 에서는 기관별 차이가 있었다. 예산을 지원받는 재원 출처의 차이로 각 사업은 지역사회와 협력하고 지원하는 방식과 향후 방향성에서의 차별성도 확인할 수 있었다. 산출은 수혜대상자 수와 진료 건수에 차이가 있었으며, 투입인력 또는 운영비 대비실인원 수, 수혜대상 1인당 사업비 비교시 다른 결과를 확인하였다. 의료기관 중심의 보건의료·복지 통합제공체계의 설계 시 우선적으로 권고하는 상황은 안정적인 기금마련 기전을 확보하고 이에 합당한 대상자와 서비스 전달체계를 구축하라는 것이다. 또한, 의료기관 내 사례관리 전담기구로서 각 부문의 활동을 연계할 수 있도록 위탁이 아닌 전담부서 설치, 적정 규모의 채용, 안정적 고용 체계가 필요하며, 민·관 협력 및 경증부터 중증까지 제공할 수 있는 포괄적 제공체계 구축을 제안한다. 이를 통해 의료기관 중심보건의료복지 통합 서비스 제공 사업은 지역사회에서 풀리지 않는 난제였던 보건의료 서비스 강화와 촘촘한 연계를 가능하게 함으로 궁극적인 지역사회 건강안전망 역할 강화를 기대한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제40권2호
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• pp.95-103
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• 2024

세계 인구의 지속적인 증가와 주거 공간 부족에 대한 대응으로, 인류 거주 영역의 새로운 대안과 해양 환경의 활용 방향을 제시하기 위해, 해저 공간 개발에 대한 연구가 수행되고 있다. 석션 케이슨 기초는 해저 공간 개발을 위해 연구되고 있는 기초 유형 중 하나이다. 본 연구에서는 유한요소해석을 통해 해양 환경하에 조합하중이 가해진 석션 케이슨 기초의 파괴포락선을 산정하였다. 유한요소해석의 지반은 깊이에 따라 강도가 선형적으로 증가하는 점토 지반으로 가정하였으며, 점토의 구성모델로 von Mises 모델을 적용하였다. 전반적으로 파괴포락선의 형태는 기울어진 타원의 형태를 나타냈다. 깊이에 따른 비배수전단강도의 증가 추세가 커지는 경우, 파괴포락선은 장축과 단축의 비율은 유지되며 크기가 증가하였다. 길이 대 직경비가 다른 두 석션 케이슨 기초의 파괴포락선을 비교했을 때, 길이대 직경비가 증가함에 따라 석션 케이슨 기초의 파괴포락선의 장축과 단축의 비율이 증가하는 경향을 보였다. 본 해석 결과는 해양 환경에서 석션 케이슨 기초의 설계에 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제40권1호
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• pp.5-14
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• 2024

PHC 말뚝은 압축력 및 휨 모멘트에 대한 저항력이 우수하며, 공장에서의 생산으로 인해 품질 관리가 효율적으로 이루어진다. 이러한 장점으로 인해 다양한 토목 및 건축 현장에서 널리 활용되고 있지만, PHC 말뚝의 설계 과정에서 중요한 요소인 주면 마찰력은 주로 경험식이나 N 값 등의 추정치를 기반으로 하고 있다. 이에 대한 실험적 연구는 상대적으로 부족하며, 환경적 요소 중 하나인 pH 값과 지하수 또는 해수의 영향 역시 간과되는 경우가 많다. 본 연구에서는 진동기계 기초의 영향을 받는 PHC 말뚝 모델을 중심으로 다양한 pH 환경(산성, 중성, 염기성) 및 해수의 영향하에 한 달 동안 수침 후, 해당 PHC 말뚝-사질토의 접촉면에 대한 반복 단순 전단시험을 수행하였다. 이를 위해 교란 상태 개념(Disturbed State Concept)을 적용하여 접촉면의 동적 거동을 정량적으로 평가하였다. 연구 결과, 화학적 환경에 따른 동적 전단응력은 중성 > 산성 > 염기성 순으로 감소하였다. 또한, pH 영향을 받은 경우와 해수의 영향을 받은 경우를 비교했을 때, pH 영향을 받은 경우에 전단응력의 감소가 더 크게 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제28권1호
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• pp.70-81
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• 2024

본 연구에서는 진동원으로서 교통하중(고속열차)에 대해 수직 방진기능과 수평 면진기능을 조합한 3차원 하이브리드 면진시스템(Tridimensional Hybrid Isolation System, THIS)을 제안하였고, 고속열차 진동에 대한 THIS의 수직 진동 사용성 개선 효과를 해석적으로 평가하였다. 해석을 위하여 실제 16층의 공동주택을 상용구조해석프로그램의 고유치해석과 침실 바닥판에 대한 펄스 응답 분석을 통해 주요 진동모드를 식별하였고, 이 주요 진동 모드를 가지고 바닥판의 수평과 수직, 회전 자유도를 가지는 16개 층의 골조 모델을 제작하였다. 해석방법은 실제 고속철도가 통행할 때 철로와 인접한 구조물에서 계측한 가속도를 진동원으로 적용하고 THIS의 강성과 감쇠비를 변수로 상태-공간방정식을 이용하여 동적해석을 수행하였다. 그 결과, 기존 구조물의 수직 고유주기 대비 THIS의 수직 주기가 커질수록 층별 바닥판 응답이 저감되기 시작하는 임계 주기비가 다르고, 주기가 5배 이상(0.006 이하의 강성비)일 때 모든 바닥판의 가속도 수준이 비면진 대비 약 70% 이하로 감소하였다. 또한, THIS의 감쇠비에 대한 응답 제어에 미치는 영향이 매우 적은 것으로 나타났다. 마지막으로 THIS에 대한 수직 진동 사용성 개선 효과를 확인하기 위하여 비면진 구조물과 0.006의 강성비와 0.03의 감쇠비를 가지는 THIS가 적용된 구조물에 대하여 1층과 16층 바닥판 가속도를 AIJ, SCI, AISC 진동 사용성 기준에 따라 평가하였고, 기존에 주거지 사용성 기준을 만족하지 못한 데 반해, THIS 적용 후 주거지 사용성 기준을 모두 만족하는 것을 확인하였다.