• 정보교육학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.433-447
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• 2013

본 연구는 실습 중심의 컴퓨터 교양과목에서의 학생들의 학업성취에 영향을 미치는 요인을 발견하기 위한 것이다. 교과목 운영을 통한 교육성과 즉 학생들의 학업성취도를 향상시키기 위해서는 학업성취도에 영향을 미치는 요인들을 분석하고 그 결과를 교육에 반영하여 개선하는 순환 과정이 필요하다. 특히 컴퓨터 실습을 중심으로 하는 실용 교과목은 이론 중심의 과목들과 특성이 다르므로 그 요인에 대한 연구가 요구된다. 본 연구에서는 요인을 발견하기 위한 분석으로 로지스틱 회귀분석과 데이터마이닝 분야의 결정트리 분석을 수행하였다. 실험을 위한 데이터로는 서울소재 S대학의 교양필수과목에서 시행된 MOS 자격증 시험결과를 사용하였다. 로지스틱 회귀분석을 통해서는 담당교수, 수강인원, 수업시간, 그룹(강의기간) 순으로 중요성을 파악할 수 있었다. 데이터마이닝의 의사결정트리 분석을 통해서는 그 외에 학번, 재수강 여부, 강의실 환경의 추가 요인을 발견할 수 있었고, 특히 다양한 요인들이 학업성취에 복합적으로 영향을 미치는 것을 트리 모형을 통해 파악할 수 있었다. 분석 결과의 트리모형을 결과로 제시하였으며, 수식을 제안하여 여러개의 트리 모형으로부터 요인의 중요도를 수치화하여 제시하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권6호
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• pp.655-666
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• 2013

최근 이상기후로 인해 홍수 등 자연재해의 강도 및 빈도가 증가하고 있다. 2002년 태풍 루사, 2003년 태풍 매미 등 집중호우에 따른 대규모 홍수로 인해 인명 및 재산피해의 급격한 증가가 나타났으며, 이는 불규칙한 기상변화에 대한 기존의 방재대책과 홍수예측시스템의 한계를 보여주고 있다. 이러한 이상 홍수에 효율적으로 대응하기 위해서는 홍수범람 양상을 정확하게 모의할 수 있는 범람모형을 통해 효과적인 대응방안 마련하는 것이 중요하지만 기존의 홍수범람해석모형은 해석시간의 과다소요 및 해석결과의 정확성 등의 문제가 존재한다. 따라서 본 연구에서는 2002년 8월 집중호우로 인해 붕괴된 낙동강 유역의 백산제를 대상으로 쿼드트리격자를 사용하는 Gerris모형을 이용하여 홍수범람해석을 수행하였으며, 기존의 홍수범람모형 중 비구조격자를 사용하는 FLUMEN모형 및 실제 범람지역과의 비교를 통해 쿼드트리 격자기반 홍수범람모형의 적용성 및 효율성을 판단하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제20권2호
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• pp.272-279
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• 1988

대표적인 재료로서 무를 선정하여 실제 건조과정을 이용한 dynamic test에 의하여 최적화에 사용할 수 있는 ascorbic acid파괴와 갈변의 kinetics를 구했다. 다양하게 변하는 건조조건에서 무우가 건조될 때의 수분함량과 온도의 변화과정을 이용하여 가정된 kinetic model을 적분하여 실제 측정된 ascorbic acid와 갈변의 data에 가장 접근하도록 parameter를 반복계산에 의하여 찾았다. Ascorbic acid 파괴와 갈변은 각각 1차와 0차반응으로, 두 반응의 온도의존성은 Arrhenius식으로 나타내었고 수분의존성의 가능한 여러 수학적 함수관계가 model의 단순성과 측정치와의 만족도면에서 비교되었고 타당한 품질변화 model을 분석하였다. 얻어진 kinetic model들은 실험치를 잘 예측하였고 건조공정의 최적화에 이용될 수 있는 것으로 생각되었다. Ascorbic acid 파괴는 건조초기 고수분함량에서 낮고 건조가 진행되어 수분 $9{\sim}12g/g$ dry solid부근에서 최대속도를 보이다가 더 이상 수분이 낮아지면서 감소하였다. 갈변은 고수분함량에서 낮다가 수분감소와 함께 증가하여 수분함량 $4{\sim}6g/g$ dry solid부근에서 최대를 나타내고 수분함량이 더욱 감소하면 계속 감소하였다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제7권1호
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• pp.45-64
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• 2003

1차부터 7차까지의 초등학교 수학 교과서에 나타난 약수와 배수의 지도 방법을 교수학적 변환론의 관점에서 비교-분석하였다. 1, 2차 교과서에서는 약수와 배수를 별도의 단원으로 구성하지 않고, 분수의 덧셈과 뺄셈, 곱셈을 주요 내용으로 하는 단원에서 분수의 통분과 약분 지도 내용 속에 포함시켜 약수와 배수를 지도하고 있다. 3, 4차 교과서에서는 새 수학 운동의 영향을 받아 약수와 배수가 분수의 내용과 독립되어 하나의 단원으로 설정되었고, 수 영역에 집합의 개념을 도입하여 수체제를 확립하면서 집합의 내용과 함께 다루어졌다. 5, 6, 7차 교과서에서는 약수와 배수가 분수 내용뿐만 아니라 집합의 내용과도 분리되어 지도되기 시작하였고, 특히, 7차 교과서에서는 학습자의 활동 자체를 통한 이해가 매우 강조되고 있다. 약수와 배수에 대한 지도 방법은 교과서 개편을 거듭하는 동안 수학적 체계를 갖추 기 위해 학습 요소의 정돈이 이루어졌고, 교수학적 변환 역시 교과서가 개편됨에 따라 점차 체계적인 형태를 갖추게 되었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제39권6호
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• pp.457-463
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• 2015

가스터빈 기관은 우주항공, 발전 플랜트뿐만 아니라 해상운송 분야에 사용되는 원동기로서 매우 중요한 역할을 하고 있다. 그러나 그 구조가 복잡하고 연소과정에서 시간지연 요소가 포함되어 있어 가스터빈 기관을 잘 제어할려면 정교한 수학적 모델링이 필요하다. 본 논문에서는 가스터빈 기관의 주요 구성품인 가스발생기, PLA 액추에이터, 미터링 밸브에 대한 모델링 기법을 설명한다. 또한, 가스터빈 기관의 시운전 데이터를 기초로 몇 가지 정상상태 때의 동작점에서 서브모델을 구하고, 각 서브모델에 대해 비선형 비례적분미분 제어기를 설계하여 기관의 속도를 제어하는 방법을 제안한다. 제안하는 비선형 제어기는 비선형 함수로 구현되는 3가지 이득을 사용한다. 비선형 제어기의 파라미터는 제어시스템의 목적함수를 최소화하는 관점에서 실수코딩 유전자알고리즘으로 동조한다. 제안한 방법은 가스터빈 기관에 적용하고 시뮬레이션을 실시하여 그 유효성을 확인한다.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권5호
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• pp.609-620
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• 2015

시청자들은 영상을 시청할 때 화면상 시각이 집중된 곳 주변의 정보를 영향력 있게 받아들일 가능성이 크다. 이러한 사실을 이용하여 최근 연구들은 시각 주의 모델을 영상 제작 및 평가 방법에 이용하고 있다. 본 연구에서는 실제로 사람들의 시각 주의도가 어떠한 인자에 영향을 많이 받는지, 또 시각 주의 모델은 구체적으로 어떠한 형태가 되는지를 통계적 실험 계획법을 이용하여 추정하였다. 분산 분석법을 이용하여 속도, 화면으로부터의 거리, 비초점흐림 정도가 시각 주의에 영향을 미치는 유의한 인자인 것을 확인하였고 반응 표면 계획법을 이용하여 이 세가지 인자들에 따른 시각 주의 점수 모델을 도출하였다. 이 시각 주의 점수 모델로부터 영상 각 픽셀의 시각 주의 확률을 구하였다. 본 연구의 뒷부분에서는 시각주의 확률 모델을 기존의 기울기(gradient) 기반 3차원 영상의 입체감 측정법에 적용하는 방법을 제안하였다. 화면 상에서 시선을 집중할 확률이 큰 부분에 높은 비중을 둠으로써 기존의 방법 보다 시청자가 느끼는 입체감을 더욱 정확하게 측정할 수 있도록 하였다. 제안한 방법의 성능을 검증하기 위해 주관적 평가를 실시하여 피실험자들이 느끼는 입체감과 제안된 방법으로부터 도출한 결과를 비교하였다. 실험 결과 제안한 방법이 기존의 방법에 비해 성능이 높은 것을 확인하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권4호
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• pp.497-504
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• 2008

본 연구는 새로운 드레싱을 개발하기 위하여 복분자를 이용한 샐러드드레싱을 만들었을 때 최적의 혼합비를 찾기 위하여 혼합물 실험계획법(mixture design) 중 D-optimal design을 이용하였다. 샐러드드레싱의 품질에 가장 영향을 미치는 복분자즙, 기름, 식초의 첨가율을 독립변수로 설정하였고, 범위는 예비실험을 거쳐 각각 $15.70\sim47.10%$, $23.50\sim39.20%$, $3.90\sim19.60%$로 하였다. 실험 결과를 모델링하여 유의성을 검증한 결과, 점도, 적색도, 황색도, 총색차, 유화안정성과 관능검사 항목 중 색이 linear 모델로, 명도와 관능검사 항목 중 냄새, 맛과 전반적인 기호도는 quadratic 모델로 결정되었다. 모델의 적합성을 분석한 결과 모든 항목에서 probability가 모두 0.05% 이내에서 유의성을 보여 모델로서 적합함이 인정되었다. 복분자즙을 이용한 샐러드드레싱의 최적 재료 혼합비율은 수치 최적화에서는 복분자즙 36.02%, 기름 26.48%, 식초 12.00%이었고, 모형적 최적화에서는 desirability가 0.577에 해당하는 복분자즙 36.00%, 기름 26.44%, 식초 12.06%로 수치 최적화 점과 거의 일치하는 수치를 보였다. 이는 드레싱을 만들 때 복분자의 활용 가능성을 제시하여 새로운 드레싱 제품 개발의 기초자료를 제공하고, 새로운 것을 추구하는 소비자들의 욕구를 충족시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제11권4호
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• pp.51-62
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• 2012

Lighthill과 Whitham의 충격파모형에 따르면 동일한 속도를 유지하는 교통류 흐름상태에서도 충격파가 존재하며, 이는 라디오 전파처럼 보이지도 않고 관측할 수도 없다고 하였다. 최근의 한 논문은 이 문제에 대해 새로운 접근방법을 통해 위와 같은 모순이 어떻게 발생하였는지를 보여주었고, 이를 개선하기 위해 점근적 충격파모형 (asymptotical shock wave model) 을 제시하였다. 점근적 충격파모형은 동일한 속도로 이동하는 균일한 교통류에서 라디오 전파와 같은 관측 불가능한 충격파가 존재하지 않는 것을 증명하였다. 그러나 상기 논문은 모형의 유도와 증명에 치중하였고 모형으로서의 해석이나 구체적인 수치를 적용한 모형의 검증은 아직 실행된 적이 없다. 본 논문은 점근적 충격파모형의 내포된 의미를 해석하고, 구체적인 수치를 바탕으로 한 시나리오를 통해 모형의 성능을 시험하였다. 그 결과 점근적 충격파모형은 기존 모형에 비해 수식상의 큰 차이는 없었지만, 유일한 차이인 등식의 세 번째 항목이 모형 결과에 결정적인 차이를 나타냄을 확인하였다. 새 모형에 도입된 파라메터는 적용된 수치의 대소에 따라 그 결과가 다르게 나타났다. 이는 기존의 충격파모형에는 없는 특징으로서, 적절한 수치를 선정한다면 다양한 교통흐름에 신축적으로 모형을 적용할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 구체적인 수치를 적용한 점근적모형의 시나리오별 시험 결과 동일한 조건에서 새로운 모형은 기존 모형에 비해 충격파가 교통류의 하류 측으로 더 진행됨을 확인하였다. 양 모형간의 이러한 차이는 통계적 유의성 검토에서도 확인되었으며, 향후 현장 자료를 적용한 추가적 비교연구가 필요한 것으로 사료된다.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제22권3호
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• pp.181-203
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• 2019

범자연수의 곱셈을 개념적으로 의미 있게 이해하기 위해서는 곱셈의 연산 성질에 대한 이해가 뒷받침되어야 한다. 이러한 필요성에 따라, 본 논문은 한국, 일본, 미국의 초등학교 수학교과서에서 범자연수 곱셈의 연산 성질을 어떻게 지도하는지 비교 분석하였다. 구체적으로 곱셈의 교환법칙, 결합법칙, 분배법칙을 처음 도입하는 맥락, 연산 성질을 활용하는 맥락, 연산 성질을 일반화하는 맥락으로 나누어 분석하였으며, 각각의 지도 맥락에서 어떠한 시각적 모델을 사용하는지도 함께 분석하였다. 분석 결과, 세나라는 (한 자리 수)${\times}$(한 자리 수)의 지도 맥락에서 곱셈의 연산 성질을 처음 도입한다는 점, 곱셈의 연산 성질을 지도할 때 세 나라가 모두 유사한 시각적 모델을 사용한다는 점 등에서 공통적인 경향성을 확인하였다. 그러나 두 자리 수 이상의 곱셈에서 곱셈의 연산 성질을 활용하거나 일반화하는 맥락에서는 나라별로 지도 방안의 측면에서 미묘한 차이가 있었다. 연구 결과를 토대로 국내의 초등학교 수학 교육에서 범자연수 곱셈의 연산 성질을 지도하는 방안에 관한 시사점을 논의하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권5호
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• pp.527-534
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• 2019

항로에서의 위험도 평가 모델은 해상 교통량을 기초로 다양한 형태의 수학적 분석 방법 등이 응용되고 있다. 국내 해상교통안전진단에서는 항로를 통항하는 선박 규모를 표준화시킨 해상교통혼잡도 모델을 활용하고 있으며, 해상교통혼잡도가 높으면 충돌과 같은 위험상황이 발생할 개연성이 높다고 해석하고 있다. 그러나 항로의 특정 지점에서 관측된 해상 교통량의 밀도 변화가 항로의 위험도를 표현할 수 있는지 보다 면밀한 과학적 검토가 필요하다고 판단된다. 본 연구에서는 항로에서의 충돌 및 좌초 등의 위험도를 확률적 기법으로 평가하는 IWRAP Mk2(IALA 공식 추천 평가모델) 모델로 항로 위험도를 체계적으로 평가하고, 동일 해역에서 해상교통혼잡도 모델로 해상교통혼잡도를 평가하여 항로 위험도와 해상교통혼잡도의 연관성을 분석하였다. 분석 결과, $R^2$이 0.943인 선형함수가 도출되었으며, 유의수준에서도 유의성이 있는 것으로 분석되었다. 또한 Pearson 상관계수가 0.971로 높게 나타나 강한 정적 상관관계를 보였다. 이처럼 각각의 수학모델의 공통적인 입력 변수의 영향으로 항로 위험도와 해상교통혼잡도는 강한 연관성을 가지는 것으로 확인되었다. 이러한 연구 결과를 기반으로 항로 위험도를 예측할 수 있는 평가 기법이 고도화될 수 있는 모델 개발을 위한 응용 자료로 활용되기를 기대한다.