• 제목/요약/키워드: Learning space

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CAE 알고리즘을 이용한 레이더 강우 보정 평가 (Application of convolutional autoencoder for spatiotemporal bias-correction of radar precipitation)

  • 정성호;오성렬;이대업;레수안히엔;이기하
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권7호
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    • pp.453-462
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    • 2021
  • 최근 몇 년 동안 국지성 집중호우의 빈도가 증가함에 따라 고해상도 레이더 자료의 중요성 및 활용성이 증가하고 있다. 하지만 여전히 레이더 자료의 경우 시·공간적 편의가 존재하고 이를 보정하는 것이 매우 중요하며 많은 연구에서 레이더 강우의 편의 보정을 위해 다양한 통계적 기법이 시도되었다. 본 연구에서는 시·공간적으로 강우를 추정할 수 있는 이중편파레이더의 편의를 지점 강우와 비교하여 보정하는 것을 목표로 한다. 환경부의 수자원관리 및 홍수 예측에 사용되는 S-밴드 이중편파레이더의 편의 보정을 위하여 합성곱신경망(Convolutional Neural Network, CNN)기반의 Convolutional Autoencoder (CAE) 알고리즘을 구축하여 편의 보정을 수행하였다. CAE 모델의 입력자료는 환경부의 10분 단위 레이더 합성 강우자료와 같은 공간해상도로 보간된 지점 관측 강우자료를 사용하였으며, 자료의 기간은 미호천 유역에 홍수 경보가 발령된 2017년 7월 16일 00시부터 13시까지의 10분 단위 자료를 사용하였다. 그 결과로 지점 강우 대비 원시 레이더 강우의 편의가 줄어듦을 확인할 수 있으며 시·공간적으로 개선된 결과를 보여주고 있다. 따라서 각 인접한 격자 간의 공간 관계를 학습하는 CAE 모델은 레이더 및 위성에서 추정되는 격자형 기후 자료의 실시간 편의 보정에 사용할 수 있을 것으로 분석되었다.

탈북 청소년 대상 문화예술교육에 대한 질적 내용 분석 연구 - 정체성 형성 과정을 중심으로 - (Navigating Identity: A Qualitative Content Analysis of Related Field Professionals' Views on Arts Education for North Korean Refugee Youth)

  • 신혜선;윤현경
    • 예술경영연구
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    • 제55호
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    • pp.75-113
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    • 2020
  • 본 연구는 탈북 청소년 대상 문화예술교육 프로그램의 현재를 성찰하고 향후 나아가야 할 방향성을 모색하는 데 목적을 둔다. 이는 '2010 서울어젠다: 예술교육 발전목표' 이행안(로드맵)의 세 번째 목표인 지역 내 소수자와 이민자들을 포용하는 예술교육 전략에 주목한 것이다. 연구방법은 비판 이론(critical theory)을 바탕으로, 문헌분석과 전문가 인터뷰를 통한 질적 내용 분석(qualitative content analysis)으로 하였다. 분석을 통해 문화예술교육이 지향하는 본질적 목적과 가치를 실현하기 위해서는 탈북 청소년이 체감하는 사회와 정체성 고민에 대해 보다 심도 있는 접근방법과 이해가 필요한 것으로 나타났다. 이에 따라 향후 탈북 청소년 문화예술교육 프로그램 설계 시, 학습대상자에 대한 이해가 보다 강조되어야 할 것이다. 아울러 그들이 자신을 표현할 수 있는 기회를 제공하면서 한 개인으로의 성장에 도움을 줄 수 있는 전인적 프로그램의 필요성이 요구된다. 동시에 탈북 청소년을 구분 짓는 프로그램이 기존의 대상화를 강화시킬 수 있다는 우려에 대한 고민도 필요해 보인다.

Real-time Segmentation of Black Ice Region in Infrared Road Images

  • Li, Yu-Jie;Kang, Sun-Kyoung;Jung, Sung-Tae
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제27권2호
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    • pp.33-42
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    • 2022
  • 본 논문에서는 운전자한테 실시간으로 블랙 아이스 경고를 보내기 위해서 도로 영상에서 블랙 아이스 영역 분할을 위한 다중 척도 팽창 컨볼루션 특징 융합에 기반한 딥러닝 모델을 제안한다. 제안한 다중척도 팽창 컨볼루션 특징 융합 네트워크는 인코더 블록에 서로 다른 팽창 비율 컨볼루션을 병렬로 추가하고, 서로 다른 해상도 특징 맵에서 서로 다른 팽창 비율을 설정하고, 다중 단계 특징 정보가 함께 융합된다. 다중 척도 팽창 컨볼루션 특징 융합은 수용 영역을 확장함과 동시에 공간의 세부 정보를 잘 보존하고 팽창 컨볼루션의 효과성을 높임으로써 기존 모델보다 성능을 향상시킨다. 실험 결과를 통해 본 논문 제안한 네트워크 모델은 병렬 평창 컨볼루션 수가 증가함에 따라 성능이 향상되는 것을 알 수 있었다. 제안한 방법의 mIoU 값은 96.46%로 U-Net, FCN, PSPNet, ENet, LinkNet 등 기존 네트워크보다 높았다. 그리고 파라미터는 1,858K개로, 기존 LinkNet모델보다 6배로 축소하였다. Jetson Nano에서 실험 결과 보면, 제안한 방법의 FPS는 3.63로 실시간으로 블랙 아이스 영역을 실시간으로 분할 할 수 있었다.

Suggestions for Developing a Metaverse Platform for Educational Purpose: A Delphi Study

  • Hee Chul, Kim;Iljun, Park;Myoeun, Kim
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제28권2호
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    • pp.235-246
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    • 2023
  • 본 연구에서 연구진은 메타버스와 디지털 교육과 관련된 전문가들의 경험과 직관을 바탕으로 델파이조사 방법론을 적용하여 교육용 메타버스 개발을 위한 제언을 제시하였다. 델파이 조사에 참여한 전문가는 1차, 17명, 2차, 16명이며, 자료수집은 2022년 1월 중에 진행되었고, 1차는 1월 5일에서 1월 10일까지, 2차는 1월 12일부터 1월 17일까지 전자우편으로 발송되고 회송되었다. 면담자료는 개방형 질문이었던 1차 조사에 대해 내용 분석(content analysis)방법을 사용하여 분석하였고, 1차 조사 결과 7개의 질문(미래 교육에 있어서 메타버스 교육 플랫폼의 필요성, 메타버스에서 미래 인재에게 필요한 역량을 향상시키는 교육 방법, 메타버스 플랫폼을 활용한 교육 시에 발생할 수 있는 문제점, 교육용 메타버스 플랫폼이 갖춰야 할 기능, 교육용 메타버스 플랫폼 활용 시 필요한 인프라 및 환경, 학습공간으로서 메타버스의 효율적인 활용 방법, 교육용 메타버스 플랫폼에서 진행하면 효율적일 교과 및 교육 콘텐츠)에 대해 120개의 하위 항목이 도출되었다. 2차 조사는 7개 질문에 대한 하위 항목들에 대해 5점 척도의 동의 정도를 표시하여 각 항목에 대한 응답자들의 평균을 구해 7개 영역의 하위요인들의 순위를 매겼다. 연구 결과를 토대로 교육용 메타버스 구축을 위한 제언을 기술하였고, 마지막으로 연구의 한계점과 후속 연구의 제안을 제시하였다.

태양객체 정보 및 태양광 특성을 이용하여 사용자 위치의 자외선 지수를 산출하는 DNN 모델 (DNN Model for Calculation of UV Index at The Location of User Using Solar Object Information and Sunlight Characteristics)

  • 가덕현;오승택;임재현
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.29-35
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    • 2022
  • 자외선은 노출 정도에 따라 인체에 유익 또는 유해한 영향을 미치므로 개인별 적정 노출을 위해서는 정확한 자외선(UV) 정보가 필요하다. 국내의 경우 기상청에서 생활기상정보의 한 요소로 자외선 정보를 제공하고 있으나 지역별 자외선 지수(UVI, Ultraviolet Index)로 사용자 위치의 정확한 UVI를 제공하지는 못하고 있다. 일부에서는 정확한 UVI의 취득을 위해 직접 계측기를 운용하지만 비용이나 편의성에 문제가 있고, 태양의 복사량과 운량 등 주변 환경요소를 통해 자외선 양을 추정하는 연구도 소개되었으나 개인별 서비스 방법을 제시하지는 못하였다. 이에 본 논문에서는 각 개인별 위치에서의 정확한 UVI 제공을 위한 태양객체 정보와 태양광 특성을 이용한 UVI 산출 딥러닝 모델을 제안한다. 기 수집한 하늘이미지 및 태양광 특성을 분석하여 태양의 위치 및 크기, 조도 등 UVI와 상관도가 높은 요소들을 선정한 후 DNN 모델을 위한 데이터 셋을 구성한다. 이후 하늘이미지로부터 Mask R-CNN을 통해 추출한 태양객체 정보와 태양광 특성을 입력하여 UVI를 산출하는 DNN 모델을 구현한다. 국내 UVI 권고기준을 고려, UVI 8이상과 미만인 날에 대한 성능평가에서는 기준장비 대비 MAE 0.26의 범위 내 정확한 UVI의 산출이 가능하였다.

카메라 트래핑 기법과 YOLO-X 알고리즘 기반의 도시 야생동물 탐지 및 분석방법론 개발 (Development of Urban Wildlife Detection and Analysis Methodology Based on Camera Trapping Technique and YOLO-X Algorithm)

  • 김경태;이현정;전승욱;송원경;김휘문
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.17-34
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    • 2023
  • Camera trapping has been used as a non-invasive survey method that minimizes anthropogenic disturbance to ecosystems. Nevertheless, it is labor-intensive and time-consuming, requiring researchers to quantify species and populations. In this study, we aimed to improve the preprocessing of camera trapping data by utilizing an object detection algorithm. Wildlife monitoring using unmanned sensor cameras was conducted in a forested urban forest and a green space on a university campus in Cheonan City, Chungcheongnam-do, Korea. The collected camera trapping data were classified by a researcher to identify the occurrence of species. The data was then used to test the performance of the YOLO-X object detection algorithm for wildlife detection. The camera trapping resulted in 10,500 images of the urban forest and 51,974 images of green spaces on campus. Out of the total 62,474 images, 52,993 images (84.82%) were found to be false positives, while 9,481 images (15.18%) were found to contain wildlife. As a result of wildlife monitoring, 19 species of birds, 5 species of mammals, and 1 species of reptile were observed within the study area. In addition, there were statistically significant differences in the frequency of occurrence of the following species according to the type of urban greenery: Parus varius(t = -3.035, p < 0.01), Parus major(t = 2.112, p < 0.05), Passer montanus(t = 2.112, p < 0.05), Paradoxornis webbianus(t = 2.112, p < 0.05), Turdus hortulorum(t = -4.026, p < 0.001), and Sitta europaea(t = -2.189, p < 0.05). The detection performance of the YOLO-X model for wildlife occurrence was analyzed, and it successfully classified 94.2% of the camera trapping data. In particular, the number of true positive predictions was 7,809 images and the number of false negative predictions was 51,044 images. In this study, the object detection algorithm YOLO-X model was used to detect the presence of wildlife in the camera trapping data. In this study, the YOLO-X model was used with a filter activated to detect 10 specific animal taxa out of the 80 classes trained on the COCO dataset, without any additional training. In future studies, it is necessary to create and apply training data for key occurrence species to make the model suitable for wildlife monitoring.

학내 드론 교육현장의 다중드론 감시시스템 개발에 관한 연구 (A study on the development of surveillance system for multiple drones in school drone education sites)

  • 임진택;유성구
    • 문화기술의 융합
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    • 제9권1호
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    • pp.697-702
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    • 2023
  • 최근 4차 산업혁명의 핵심기술인 드론의 도입으로 학교 교육 현장에서는 드론을 활용한 다양한 융합교육이 진행되고 있다. 특히 자유학기제 수업 및 진로탐색과 연계하여 드론 이론 및 실습 교육을 진행하고 있다. 드론융합 교육프로그램은 단순 시연 실습교육 보다 학습자의 만족도가 높고 직접적인 실습 경험으로 인하여 학습효과가 높게 나타나고 있다. 그러나 다수의 학습자를 상대로 실습교육을 진행하고 있어 한정된 장소에서의 다중드론 비행에 제약 및 학습자 통제가 불가능한 실정이다. 본 논문에서는 학교에서 다중드론 교육 운영 시 교수자가 다수의 드론을 실시간 감시하고 드론 간의 충돌을 사전에 학습자에게 인식시켜 실시간으로 다수의 드론 감시가 가능한 감시시스템을 제안하였다. 실험에서 사용된 통신 모듈은 Murata LoRa에 GPS를 탑재하였고, 실시간으로 수신된 위치 데이터를 기반으로 모니터링이 가능하도록 서버와 클라이언트를 구성하였다. 개방형 공간에서 제안한 시스템의 성능을 평가하였으며, 약 120m 거리까지 통신 신호가 양호함을 확인하였다. 즉 240m 범위 안에서 25대의 교육용 드론의 제어가 가능하고, 교수자가 모니터링할 수 있음을 확인하였다.

대학 교육의 메타버스 활용 현황 및 도입 전략에 대한 연구: 단계별 메타버스 도입 프레임워크 개발을 바탕으로 (A Study on Metaverse Utilization and Introduction Strategies in College Education: Based on Step-by-step Metaverse Introduction Framework)

  • 손영진;박민정;채상미
    • 지식경영연구
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    • 제24권1호
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    • pp.1-29
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    • 2023
  • 코로나19 팬데믹으로 인한 사회적 거리두기의 일상화는 전 산업에 걸친 디지털 전환(Digital Transformation)을 가속화하였고 교육 분야에서도 IT 기술과 교육 서비스가 융합된 에듀테크(Edutech)가 확산되며 대학 교육에서도 변화를 가져왔다. 대학에서의 비대면 온라인 강의는 오프라인 학습의 병행 또는 보조적 수단이었으나 코로나19 팬데믹 이후 확산된 비대면 온라인 동영상 수업은 학습자와의 상호작용 부재, 학습자의 학업 이해도 저하 등의 한계를 보였고 대안으로 실시간 온라인 강의가 병행되었으나 상호작용 한계를 해결하지 못하고 기존 온라인 교육의 장점인 시공간 제한 없는 학습마저 없애는 문제가 발생하였다. 또한 학생들의 대학내 활동 참여 기회 감소에 따른 경험 부재로 인한 사회화 능력 감소가 우려되나 Zoom 과 같은 2차원 디지털 환경의 웹 회의 플랫폼을 사용한 온라인 활동은 학생들의 사회활동에 충분히 기여하지 못하였다. 이와 같은 한계를 극복하고자 하는 방법으로 '메타버스'가 주목받기 시작하였다. 메타버스는 아바타를 사용하는 3차원으로 구성되는 가상세계이나 상호작용, 사회적, 경제적 활동과 같은 실생활을 구현한 기술적 특징을 가져 온라인 교육의 한계 및 의사소통 한계 문제를 해결하는 학습 공간, 비교과 활동 지원 플랫폼으로 사용되기 시작하고 있다. 메타버스를 이용한 대학 교육의 실제 적용을 위해 도입 전략의 마련이 필요한 시점으로 이를 위해 본 연구에서는 첫째, 메타버스의 개념, 특징, 서비스 유형 등 메타버스와 관련된 전반적인 선행연구와 메타버스 적용사례를 고찰하고 둘째, 기술수명주기 모델과 혁신 기술 확산 이론을 바탕으로 한 메타버스 도입 프레임워크를 구축하고 단계적 도입 전략 및 주 사용층에 따른 특화된 도입 방안을 수립하여 시나리오로 제시하였다. 이를 통해 신기술 도입의 이론적 배경, 메타버스 연구의 확산 뿐 아니라 효율적 도입 전략 형성과 연계 서비스 모델 기초 제공, 대학의 부가가치 창출 전략을 제공할 수 있는 실무적 기반을 제시한다.

학교 내 다양성 문제 해결을 위한 교사 지원 프로그램에 대한 연구: 미국 스미스소니언 과학교육센터 사례를 중심으로 (A Study of a Teacher Professional Development Program for Addressing Diversity Issues in School: The Case of Smithsonian Science Education Center)

  • 이현주;박병열
    • 과학교육연구지
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    • 제47권1호
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    • pp.107-116
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    • 2023
  • 다양성과 관련된 문제는 글로벌 시대의 도래와 함께 사회 전반에서 매우 중요한 이슈로 다루어지고 있다. 이러한 이슈는 교육의 영역에서도 강조되고 있으며 역사적으로 교육적 혜택으로부터 소외되어 왔던 사회적 그룹들에 대한 신중한 고려가 요구되고 있다. 이 연구에서는 학교 내 다양성 문제를 해결하기 위한 미국의 사례를 구체적으로 소개하고 우리나라 교육에서 다양성 문제를 다루기 위해 적용할 수 있는 시사점에 대해 논의하고자 하였다. 이를 위해 미국 스미스소니언 과학교육센터의 프로그램 내용과 2019년-2020년도에 참여한 교사들을 대상으로 수행된 설문조사 결과를 구체적으로 분석하였다. 분석 결과, 해당 프로그램은 다양성과 관련된 문제에 대해 다양한 관점에 대한 경험을 제공하고, 문제 상황과 원인에 대해 그 의미를 심도 있게 다룰 수 있도록 지원하며, 목표와 실행 계획을 구체적으로 설정하고 결과 예상을 통해 평가 및 수정할 수 있도록 안내하는 등의 특징을 보였다. 이러한 특징은 참여자들에게 학습과 경험, 그리고 문제 해결을 위한 방향의 설정에 있어서 의미있는 효과를 보이고 있었다. 이러한 내용은 우리나라 교육이 현재 그리고 앞으로 직면하게 될 학교 내 다양성 문제를 다루기 위한 방안을 구상하는 데 있어서 매우 중요한 시사점을 제공한다.

영화 기반 교양교과 수업 활동 탐색 - 영화 「언터처블: 1%의 우정」 중심으로 (Recognition of General arts classes based on movie - Focused on the movie "Untouchables: 1% friendship")

  • 김성원;윤정진
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.63-72
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    • 2017
  • 본 연구는 대학에서 영화를 기반으로 한 교양교과 수업에 실제 적용한 사례를 중심으로 이루어졌다. 이에 영화를 기반으로 교양교과 수업에 대한 인식을 알아보고자 하였다. 특히 영화 6편 중 '언터처블: 1%의 우정' 중심으로 수업 활동을 분석하여 전개하였다. 본 연구대상은 부산광역시에 소재한 D대학 2016년 1학기에 개설된 교양과목 '영화로 만나는 창의적 융합' 강좌에 수강한 대학생 44명을 대상으로 하였다. 본 연구에서는 전통적인 수업방식에서 탈피한 창의성 수업으로 영화를 감상하고 퀴즈를 온라인을 통해 선행학습한 이후 과제, 발표, 실험, 체험 등을 정규 수업시간에 수행하는 교육방법으로 15주 동안 진행하였다. 본 연구에서 영화를 활용한 교양수업에 대한 인식결과는 다음과 같다. '움직임이 살아있는 교양수업이다', '영화를 다양한 시각으로 보게 하는 교양수업이다', '나를 알게 하는 교양수업이다' 로 나타났다. 이는 일상생활에서 쉽게 접할 수 있는 영화라는 교육매체와 틀에서 벗어난 공간에서 활동하는 교양수업이 대학생들에게는 호기심을 자극하고 재미를 더해주는 것으로 인식하고 있음을 시사하고 있다.