• 한국지구과학회지
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• 제45권1호
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• pp.48-71
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• 2024

태풍은 지구 시스템 내 상호작용을 일으키는 대표적인 해양-대기 현상으로 최근 들어 기후변화로 인해 점점 더 강력해지는 추세이다. 2022 개정 과학과 교육과정은 미래 사회 시민으로서의 디지털 소양 함양을 위하여 첨단 과학기술을 활용한 교수-학습 활동의 중요성에 대해 강조하고 있다. 따라서 교과서 삽화의 시공간적 한계점을 해결하고 지구과학 분야에서 다루는 전지구적 규모의 빅데이터를 활용한 효과적인 수업자료의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 PDIE (준비, 개발, 실행, 평가) 모형의 절차에 따라 천리안 위성 2A호 영상 자료를 활용하여 태풍의 경로를 시각화하는 탐구활동 자료를 개발하였다. 준비 단계에서는 2015 및 2022 개정 교육과정과 현행 교과서의 탐구활동 내용을 분석하였다. 개발 단계에서는 관측 데이터를 수집, 처리, 시각화, 분석할 수 있는 일련의 과정들로 탐구활동을 구성하였으며, 간단한 조작만으로도 결과를 도출할 수 있는 GUI (Graphic User Interface) 기반 시각화 프로그램을 제작하였다. 실행 및 평가 단계에서는 학생들을 대상으로 수업을 진행하였으며 코드를 활용한 수업과 GUI 프로그램 활용 수업을 각각 실시하여 각 활동의 특징을 비교하고 학교 현장에서의 적용 가능성을 확인하였다. 본 연구에서 제시한 수업자료는 전문적인 프로그래밍 지식이 없어도 GUI 기반으로 실제 관측 데이터를 활용한 탐구활동에 활용될 수 있으며, 이를 통해 학생들의 지구과학 분야의 이해도와 디지털 소양 함양에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제62권3호
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• pp.214-224
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• 2024

밸브는 유량과 압력 조절 등의 중요한 역할을 수행하며, 적절한 밸브 사이즈와 유형 선택이 필요하다. Engineering Procurement Construction (EPC) 산업에선 밸브 사이즈 계수(C_v)의 수식적 계산을 바탕으로 사이즈와 유형을 선정해왔으나 이러한 방식은 전문가의 많은 시간과 비용이 요구되어 비효율적이다. 본 연구는 이를 해결하기위해 머신 러닝기법을 이용한 밸브 사이즈 및 유형 예측 모델을 개발하였다. Artificial neural network (ANN), Random Forest, XGBoost, Catboost의알고리즘을 적용하여 모델들을 개발하였으며, 평가 지표로는 사이즈 예측에는 Normalized root mean squared error (NRMSE)와 R²를, 종류 예측에는 F1 score를 적용하였다. 또한, 유체 상에 따른 영향을 확인하고자 유체 전체, 액체, 기체, 스팀의 4개의 데이터 세트로 사례 연구를 진행하였다. 연구 결과, 사이즈의 경우 전체, 액체, 기체에선 Catboost(R²기준, 전체: 0.99216, 액체: 0.98602, 기체: 0.99300. NRMSE 기준, 전체: 0.04072, 액체: 0.04886, 기체: 0.03619)가, 스팀에선 Random Forest가(R²: 0.99028, NRMSE: 0.03493) 가장 뛰어난 모델임을 확인하였다. 종류의 경우 Catboost가 모든 데이터에서 가장 높은 성과를 제시하였다(F1 score 기준, 전체: 0.95766, 액체: 0.96264, 기체: 0.95770, 스팀: 1.0000). 본 연구에서 제안한 모델들을 적용할 경우, 주어진 조건에 따른 밸브 선택을 도와 의사결정 속도를 높여줄 것으로 기대된다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제10권3호
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• pp.7-12
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• 2024

인공지능 기술의 발전은 사회의 구조와 교육환경을 변화시키며, 인공지능 역량의 중요성이 지속적으로 증가하고 있다. 이에 본 연구는 초등학생의 AI 역량 측정을 위한 체크리스트 문항을 개발하는 목적으로 수행되었다. 연구의 목적을 달성하기 위해서 문헌 분석과 문항개발 델파이 조사를 사용하였다. 문헌 분석을 위해 검색을 통해 국내 연구 2편, 국외 연구 5편, 교육부의 교육과정 보고서를 수집하였다. 수집된 자료를 분석해서 핵심역량 측정 요소를 구성하였다. 핵심역량 측정 요소는 인공지능의 이해(6개 요소), 인공지능 사고(4개 요소), 인공지능 윤리(4개 요소), 인공지능 사회-정서(3개 요소)로 구성하였다. 구성된 측정 요소의 지식과 기능 그리고 태도를 고려하여, 19개 문항을 개발하였다. 개발된 문항은 1차 델파이 조사를 통해서 검증하였고, 수정의견에 따라 7개의 문항을 수정하였다. 2차 델파이 조사를 통해서 19개 문항의 타당성을 검증하였다. 본 연구에서 개발한 체크리스트 문항은 자기보고식 설문이 아닌 수행 및 행동 관찰을 기반으로 교사의 평가에 의해서 측정된다. 이에 역량의 측정 결과가 신뢰할 수 있는 수준으로 높아진다는 시사점을 가지고 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권2호
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• pp.63-78
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• 2014

통합적 STEM 교육은 과학, 기술, 공학, 수학의 내용과 과정을 체계적이고 의도적으로 통합하려는 공학적 설계기반 학습을 말하며, 다른 교과와 통합을 통해 더욱 발달할 수 있다. 이 연구는 과학 탐구 기반의 통합적 STEM 교육 프로그램의 개발과 효과 검증을 위한 기초연구이며, STEM 교육 관련 문헌 연구를 통해 STEM 교육의 가치와 핵심요소를 분석하고 과학 탐구 기반의 통합적 STEM 교육 모형의 개발 및 모형을 적용하여 개발한 대표적인 예시 프로그램을 제시하는 것이다. 모형에 포함될 요소를 확정하기 위해 문헌 분석을 실시하였고, 선행 연구에 포함된 내용과 탐구 과정을 분석하여 통합적 STEM 교육 모형을 구성하였다. 전문가의 내용 타당도 분석 결과 CVR 값의 평균은 0.78로 구성된 모형은 내용 타당도가 있는 것으로 판단되었다. 이 STEM 교육 모형은 내용과 탐구 과정의 두 가지 측면으로 나누어진다. 내용의 측면은 실생활 문제에서 경험할 수 있는 과학, 기술, 공학, 수학 그리고 인문사회와 예술적 소재까지 포괄할 수 있으며, 탐구 과정은 설계와 제작을 기반으로 한 문제해결 과정이다. 탐구 과정은 과학 탐구를 기반으로 하여 기술 공학적 문제해결 과정을 적용할 수 있도록 구성하였다. 학생들은 실생활 문제를 분석하고, 설계하고 제작하는 과정에서 STEM 교과에 대한 흥미를 향상시킬 수 있고 문제에 포함된 지식과 탐구의 방법과 기능을 체계적으로 학습할 수 있다. 개발된 프로그램은 학교 현장에서 활용되어, STEM 교과에 대한 이해도 증진과 과학, 수학에 대한 흥미를 높이고, 과학기술 기반의 융합적 소양과 설계 기반의 문제해결력을 배양하는 데 기여할 수 있을 것이다.

• 한국가정과교육학회지
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• 제23권3호
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• pp.69-90
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• 2011

본 연구는 중학교 기술 가정 교과 의생활 영역을 중심으로 타당도 신뢰도 높은 서술형 평가 문항을 개발하여, 이를 학생들에게 적용해보고, 평가 결과를 분석해보는 것에 목적을 두었다. 이를 위해 평가할 내용을 분석하고, 평가 문항을 설계 개발하여 평가를 실시한 후 그 결과를 분석하였다. 목표 이원분류표와 평가 영역 및 평가 목표 설정을 토대로 서술형 평가 문항 초안을 작성하였고, 채점 기준표와 예시답안을 함께 작성하였다. 전문가 검토와 예비 검사를 거쳐, 최종적으로 서술형 평가 문항 총 23개를 완성하였으며, 이를 중학교 2학년 2개 학급 총 65명을 대상으로 본 검사를 시행하고 분석하였다. 본 연구의 결과, 서술형 평가 문항의 타당도는 각 문항별로 비교적 높게 나타났다. 채점자간 신뢰도는 세 채점자간에 강한 상관관계가 있는 것으로 나타나 개발된 평가 문항은 타당하고 신뢰할 만한 문항이라고 할 수 있다. 반면, 개발된 서술형 평가 문항에 대한 학업 성취도는 전반적으로 낮았다. 즉, 알고 있는 지식을 자신의 언어로 표현해서 서술하는 것과 정확하고 구체적인 답안을 작성하는 것을 힘들어했다. 또한 서술형 평가에 대해 비교적 긍정적으로 인식하고 있었으나, 서술하는 것에 대한 어려움, 학습량의 증가 등이 학생들에게 서술형 평가를 부담스러워 하는 것으로 인식하였다. 따라서 서술형 평가 방식을 통한 학생들의 평가가 보다 효율적이고 변별력 있게 시행되기 위해서는 서술형 평가를 위한 별도의 학습이나 훈련이 반드시 필요하다고 볼 수 있다. 이를 위해 앞으로 학생들은 수업시간을 통해서 교과 내용과 관련된 교과서 이외의 다양한 자료를 접해보고, 주어진 문제의 해결 방법에 대해 자신의 생각을 정리해보며, 사고를 확장시키고, 이를 글로 서술하여 표현해보는 연습이 요구된다. 그러므로 서술형 평가가 학교 현장에서 공정하고 객관성 있게 시행되기 위해서는 타당도 신뢰도 높은 평가 문항의 개발이 더욱 활발히 이루어져야 하고, 평가 문항의 개발과 관련된 교사들의 자발적이고 적극적인 연수와 연찬을 제안해 본다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권12호
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• pp.1337-1346
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• 2006

토양휴민(Hu)은 불용성 휴믹물질 성분으로서 소수성 유기화합물의 비가역적 토양흡착에 중요한 역할을 담당하는 것으로 알려진다. 그러나 휴민분자는 대부분 토양 무기물(점토 및 금속산화물) 성분과의 혼합 상태로 존재하기 때문에 순수분리가 어려워 물질특성과 반응성에 대한 정보는 제한적이다. 본 연구에서는 알칼리 용해성 토양 유기물을 제거한 잔류토양(Crude 휴민)을 대상으로 HF(2%) 처리를 통한 일련의 정제휴민 시료($Hu_1-Hu_6$)를 확보하였고, 원소분석과 $^{13}C$ NMR 분석을 통한 물질특성 및 1-naphthol과의 흡착-탈착 특성을 조사하였다. 비교시료로서 피트에서 추출한 휴민에 대하여도 동일한 실험을 수행하였고, 그 결과는 토양휴민과 비교 분석하였다. $^{13}C$ NMR 분석결과 토양휴민 분자는 탄수화물과 파라핀 계열의 지방족사슬 탄소성분 함량이 전체 유기탄소의 80% 이상을 차지하는 높은 지방족성을 보였다. 1-naphthol과의 흡착실험 결과, HF 정제에 따라 무기물 성분이 제거될수록 Freundlich 흡착상수 n값이 0.538에서 0.697로 일정하게 증가하였으며, 유기탄소-표준화분배계수(log $K_{OC}$) 값도 2.43에서 2.74로 증가하였다. 이는 휴민시료에 존재하는 무기물 성분이 1-naphthol의 흡착에 관여하고 있음을 나타내며, 피트휴민의 결과와 함께 흡착의 비선형성과 흡착세기에 대한 무기물 성분의 영향을 설명하였다. 탈착실험 결과, 모든 휴민시료에서 흡착-탈착 hysteresis가 관찰되었으며, 낮은 용질농도($C_e$=0.1 mg/L)에서의 hysteresis index(HI)는 피트휴민(2.697)>정제휴민(0.738)>Crude 휴민(0.593)의 순으로 나타났다.

• 전기화학회지
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• 제19권3호
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• pp.80-86
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• 2016

리튬이온 이차전지의 고용량화를 위해 high-Ni계 양극 활물질이 크게 주목받고 있으나, Ni 함량이 높아짐에 따라 고온 안정성이 감소하여 수명저하가 발생하게 된다. 본 연구에서는 $LiNi_{0.6}Co_{0.2}Mn_{0.2}O_2$ (NCM622)의 합성공정 중에서 전구체인 전이금속 수산화물과 리튬염의 열처리 과정에 알루미나 입자를 첨가함으로써 추가적인 표면처리 공정없이 활물질 특성을 개선시키고자 하였다. 알루미나를 첨가하게 되면 고온 사이클 수명이 개선되었으며, 특히 나노크기의 알루미나를 사용하는 경우에 초기용량의 감소도 적고 수명도 개선됨을 확인하였다. 그리고, 나노 알루미나를 함량별로 추가한 결과로 표면형상이 점차 변화함과 동시에 격자상수의 감소가 발생하는 것이 관찰되어 표면코팅과 구조 내 치환이 동시에 발생하고 있음을 확인하였다. LSTA (linear-sweep thermmametry)를 사용하여 알루미나의 함량이 증가할 수록 부반응이 감소하며 고온 안정성이 증가하는 것을 확인하였다. 또한 전이금속 대비 Al을 2.5 mol% 추가하는 경우에 가장 우수한 고온 사이클 성능이 나타나는 것을 확인하였다.

• 경영과정보연구
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• 제36권5호
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• pp.1-26
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• 2017

그 동안의 기업 정보화 성과 관련 연구들은 정보화 자체의 구축 완성도 및 그 재무적 효과에 초점을 맞추고 있어 정보화의 방향성이 경영전략을 지원할 수 있는지에 대한 연구가 미흡하였다. 기업의 정보화를 통해 기업의 경영전략 이행이 주도될 수 있는지, 주요 메커니즘 요인과 정보화 성과와의 연관관계 대한 검증이 필요하며, 이는 정보화 성공요인들을 경영학적 관점으로 재해석하는 연구가 필요하다는 것을 의미한다. 본 연구는 국내 대표적인 IT서비스 기업의 사례를 중심으로 3가지 선택, 학습 그리고 조정 메커니즘 관점에서 기업이 정보화 성과창출 과정에서 어떠한 메커니즘 요인이 적용되고 있는지에 대한 문제를 중심으로 연구하였다. 본 연구를 수행한 결과 8개의 명제를 도출하였다. 기업의 주체는 정보화 성과 실현을 위해 조직의 정보역량 확보를, 조직 분권화 문제 해결을 위해서는 정보화 투자를 가장 중요한 전략적 요인으로 선택하였다. 또한, 산업 내 경쟁이 치열해질수록 정보화 투자가 기업의 전략 실행의 활용 수단으로 전환되었고, 공식화된 프로세스나 정보기술을 통해 투자 의사결정 활동이 이루어지고 있었다. 조직의 차별화된 역량은 기술지식 습득을 중심으로 이루어지며 조직의 지식은 정보시스템을 통해 전사로 확대되고 있음을 알 수 있었다. 그리고 정보화 변화관리와 외부 협력업체 관리가 조직의 중요한 조정 요인으로 인식되고 있음을 발견하였다. 본 연구의 시사점은 선행 정보화 성과 관련 연구에서 실증적으로 다루지 못한 메커니즘 요인에 대해 직접적으로 사업 담당 임원, 정보화 담당 임원 등의 경험을 바탕으로 사례연구를 진행했기 때문에 IT서비스 기업의 정보화 성과를 위해 중점적으로 관리해야 할 요인들에 대해 실무적인 시각을 제공해 줄 수 있다고 생각하며 IT서비스 기업에 대해 최초로 SER-M 프레임워크를 적용하였기 때문에 정보화 성과 창출을 위한 메커니즘 요인에 대한 보다 깊은 이해와 경험적 사례를 바탕으로 타 산업군의 기업에도 적용할 수 있는 학문적인 기여를 제공할 수 있다고 생각된다.

• 기독교교육논총
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• 제67권
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• pp.157-194
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• 2021

AI의 윤리의식 문제는 국제적인 것이며 지속적으로 나타나고 있다. AI는 어린아이처럼 인간의 모든 것을 습득하고 모방한다. 그러므로 현재 우리가 AI에게 요구하는 윤리의식은 먼저 인간에게 요구되는 윤리의식이며, 그 중심에는 인간에 대한 존엄성이다. 이에 본고는 AI 기술의 발전에 따른 인간의 정체성과 그 문제를 분석하고, 인간 존엄성의 신학적 전제와 특성을 변증하여, 인간의 존엄성 교육의 방향을 모색하는 연구를 진행하였다. 첫째, AI의 발전과 인간에 대해 논하였다. AI 기술의 발전은 인류의 전유물로 여겨지든 '이성 혹은 지성'을 AI이라는 기계와 공유하게 되었다. 그래서 AI 기계보다 탁월하며, 구별되는 인간성에 대한 의문이 제기된다. 둘째, 트랜스휴머니즘과 인간의 정체성에 대해 논하였다. 트랜스휴머니즘은 비효율적인 인간의 지능 개선과 인간 능력 향상을 위해, AI 기계와 인간의 결합을 주장해 왔다. 하지만 인간과 AI 기계의 결합으로 인한 인간 정체성에 대한 문제가 심각하게 제기되었다. AI 시대, 인간의 정체성은 하나님이 우리를 지으실 때 품으셨던 마음을 믿는 것이다. 셋째, 인간의 존엄성에 대한 신학적인 전제와 특성을 변증하였다. 인간의 존엄성은 세계 각국의 헌법과 국제인권조약의 핵심적 개념이다. 하지만 인간이 존엄하다는 선언적인 확신은 신학적 전제 없이는 이해하기 힘든 주장이다. 인간 존엄성의 신학적 전제는 천부로부터 생명을 부여받은 존엄한 존재라는 것에 있다. 또한 그 특성은 인간의 '선'과 '영원성'에 대한 갈망, 아름다움의 추구, 관계 속에서 행복한 존재라는 것에 있다. 넷째, 인간의 존엄성 교육의 방향을 제시하였다. 인간 존엄성 교육의 방향은 인간은 어떤 존재이며, 어떻게 생겨났으며, 얼마나 소중한 존재인지 일깨워주고, 의식하고, 최고의 가치로 받아들이게 하는 것이다. 그것은 인간의 정체성을 교육하는 것이며, 그 핵심은 어떠한 형편이든 - 빈부격차, 지식정도, 피부색깔, 성별, 연령, 장애여부 등 - 관계없이 모든 사람은 하나님의 형상, 하나님의 영광을 위한 존재로서 하나님께 매우 중요한 존재라는 것에 있다.

• 한국육종학회지
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• 제41권2호
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• pp.106-114
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• 2009

우리나라 찰옥수수 및 종실용 옥수수 품종들의 교배친인 11개의 자식계통의 유전적 다양성 및 계통간 유연관계를 50개의 SSR 마커를 사용하여 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 50개의 SSR primer들은 찰옥수수 및 종실용 옥수수 품종들의 교배친인 11개 자식계통들에서 총 171개의 대립단편을 증폭시켰고, 각 SSR primer들에서 증폭된 대립단편의 수는 최소 2개에서 최대 6개의 범위로 나타나 SSR loci당 평균 3.4개가 증폭되었으며, 유전적 다양성 값은 0.165에서 0.900 수준의 값을 보여 평균 0.596 값을 나타내었다. 2. 찰옥수수 품종들의 경우 미백찰의 교배친인 HW3과 HW4 자식계통은 34개의 SSR 마커, 미백2호의 교배친인 HW3과 HW9 자식계통은 29개의 SSR 마커, 조미찰의 교배친인 HW5와 HW6 자식계통은 33개의 SSR 마커, 그리고 미흑찰의 교배친인 HW7과 HW8 자식계통은 26개의 SSR 마커들에서 각각 공우성을 나타내었다. 그러나 종실용 옥수수 품종인 강일옥의 교배친인 HF1과 HF2는 단 1개의 마커(umc1588)만 공우성이었다. 3. 11개의 자식계통들은 유전적 유사성 0.616 수준에서 크게 3개의 Group으로 구분되었다. Group I은 유전적 유사성 0.616에서 0.730 수준의 범위에서 7계통(KL103, HW1, HW4, HW6, HW7, HW8, HW9)을 포함하고 있었고, Group II는 유전적 유사성 0.959 수준에서 2계통(HF1, HF2)을 포함하고 있었으며, 그리고 Group III은 유전적 유사성 0.713 수준에서 2계통(HW3, HW5)을 포함하고 있었다. 4. 찰옥수수 품종들의 교배친 자식계통들에서의 유전적 유사성은 미백찰의 교배친인 HW3과 HW4 자식계통들 사이에서는 0.584, 미백2호의 교배친인 HW3과 HW9 자식계통들 사이에서는 0.631, 조미찰의 교배친인 HW5과 HW6 자식계통들 사이에서는 0.590, 그리고 미흑찰의 교배친인 HW7과 HW8자식계통들 사이에서는 0.631 이었다. 그리고 종실용 옥수수인 강일옥의 교배친 HF1과 HF2 자식계통은 유전적 유사성이 0.959로 매우 가까운 유연관계를 나타내었다.