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퍼지신뢰도(fuzzy reliability) 해석기법을 이용한 암반사면의 파괴확률 산정 (Evaluation of the Probability of Failure in Rock Slope Using Fuzzy Reliability Analysis)

  • 박혁진
    • 자원환경지질
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    • 제41권6호
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    • pp.763-771
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    • 2008
  • 불확실성은 사면의 안정성을 해석하는 과정에서 특성자료의 부족이나 지질공학적 특성의 공간적 변동성 등의 원인으로 포함되며 따라서 불확실성으로 인해 변수들의 정확한 값을 획득하기 힘들게 된다 이러한 문제점을 해결하기 위하여 확률론적 해석기법이 활용되어 왔으며 최근에는 퍼지집합이론(fuzzy set theory)을 이용한 해석기법이 활용되고 있다. 특히 확률변수들의 자료 양이 제한적인 경우 변수의 확률특성을 정확하게 파악하기 힘들어 확률론적 해석기법의 활용이 제한적일 수 있으며 이러한 경우 퍼지집합이론은 확률변수의 특성을 효과적으로 표현할 수 있다. 본 연구에서는 암반사면의 안정성 해석과정에서 포함되는 불확실성을 정량화하기 위해 퍼지신뢰도척도(fuzzy reliability measure)를 활용하여 분석을 수행하였으며 특히 암반사면의 안정성에 영향을 미치는 여러 지질공학적 특성중 불연속면의 경사와 내부마찰각을 삼각형 퍼지숫자(fuzzy number)로 해석하였다 이를 위하여 연구대상사면을 선정하여 암반사면에서 발생하는 평면파괴를 대상으로 분석을 수행하였다. 퍼지신뢰도(fuzzy reliability) 해석에서는 퍼지숫자에 대한 퍼지 연산을 통해 퍼지신뢰도 지수(fuzzy reliability index)를 획득하였으며 이러한 결과를 확률론적 해석 결과와 비교하기 위하여 몬테카를로모사기법(Monte Carlo simulation)과 점추정법(point estimate method)을 이용한 확률론적 해석을 수행하였다. 해석결과 불충분한 자료 등으로 인해 불확실성의 정량화가 어려운 경우 퍼지신뢰도 해석을 통해 적절한 퍼지신뢰도 지수와 파괴확률을 획득할 수 있을 것으로 판단된다.

지하처분장내 고준위 방사성 폐기물 발열량에 따른 자연환기력 연구 (A Study on Natural Ventilation by the Caloric Values of HLW in the Deep Geological Repository)

  • 노장훈;최희주;유영석;윤찬훈;김진
    • 터널과지하공간
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    • 제21권6호
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    • pp.518-525
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    • 2011
  • 본 연구에서는 고준위 방사성 폐기물 처분장의 특징인 높은 고도 차이와 폐기물에서 발생하는 발열량에 따른 자연 환기력을 계산하고 이를 바탕으로 자연 환기량을 계산하였다. 고준위 방사성 폐기물 처분장은 열엔진과 유사한 폐쇄 싸이클의 열역학적인 과정을 따른다고 볼 수 있다. 지하처분장내 고준위 폐기물의 발열에 의한 열이 공기에 추가되고 이로 인해 공기가 upcast 수직갱을 통해 위로 올라가는 동안 팽창됨에 따라 주위에 일을 하고, 이때 한 일에 의해 첨가된 열의 일부분은 임시로 기계적 에너지로 변함으로서 공기의 흐름을 촉진할 수 있다. 이는 처분장 내에서 지속적이고 강력한 열원이 존재한다면 자연 지속적인 공기의 싸이클적 흐름을 가능하게 할 것이다. 이를 바탕으로 고준위 방사성 폐기물의 심지층 처분시 발생되는 자연 환기량을 수학적 방법으로 계산한 결과 굴뚝효과에 의하여 폐기물 발열량에 따라 $74{\sim}183$Pa의 자연 환기력이 계산되고 이에 따른 자연 환기량은 $92.5{\sim}147.7m^3/s$이 계산되었다. 또한 CFD의 자연환기량 해석결과는 $82{\sim}143m^3/s$로서 수학적인 방 법과 비교하여 매우 비슷한 결과를 나타내었다.

크리깅 대체모델을 이용한 순차적 신뢰성기반 최적설계를 위한 효율적인 제한조건경계 샘플링 기법 (An Efficient Constraint Boundary Sampling Method for Sequential RBDO Using Kriging Surrogate Model)

  • 김지훈;장준용;김신유;이태희;조수길;김형우;홍섭
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권6호
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    • pp.587-593
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    • 2016
  • 대체모델을 이용한 신뢰성기반 최적설계에서 최적해와 신뢰도의 정확성은 제한조건경계의 대체모델의 정확도에 영향을 받는다. 기존 제안된 제한조건경계 샘플링 기법은 제한조건경계에 실험점을 생성하여 이러한 정확성을 높일 수 있었다. 하지만, 제한조건경계 샘플링 기법은 최적해와 먼 부근의 제한조건경계에도 불필요한 실험점을 생성하여 과도한 계산비용이 발생한다. 본 논문에서는 크리깅 대체모델의 통계적 정보를 이용하여 최적해 근처의 제한조건경계에 실험점을 생성하는 효율적인 제한조건경계 샘플링 기법을 제안한다. 제안한 기법의 효율성과 정확성은 수학예제를 통하여 확인한다.

함수적 상황에 대한 초등학생들의 공변추론 사례연구 (A Case Study on the Students' Covariational Reasoning in the Continuous Functional Situations)

  • 허준호;박만구
    • 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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    • 제21권1호
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    • pp.55-73
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 초등학교 4학년 학생들이 그래프가 아닌 언어적 표현이나 대응표, 기하학적 패턴 등으로 표현된 함수 과제에서 연속적으로 변하고 있는 두 양의 변화에 대한 공변추론 수준을 파악하고 공변추론 수준 및 추론 과정에 나타나는 특징을 분석하는 것이다. 연구 참여자들은 검사지를 통해 선정된 초등학교 4학년 학생 7명이며, 선정된 학생들의 학습지 분석 및 면담을 실시하였다. 연구 결과 학생들의 공변추론 수준은 5가지로 파악되었으며, 공변추론 수준에 따라 양적 문제 상황에서 다른 추론과정을 보였다. 특히, 공변추론 수준이 낮은 학생들은 두 변수의 파악에 어려움을 가지고 있었고 대응표를 중심으로 문제를 해결한 반면, 연속공변 수준의 학생들은 시간 변수의 흐름을 생각할 수 있다는 차이가 있었다. 연구 결과로부터 공변추론 관련 다양한 과제의 제시와 각 과제의 의미에 대한 교사들의 탐구가 필요함 등을 시사점으로 제시하였다.

평균 단원 학습이 초등학교 5학년 학생의 대푯값에 대한 지식에 미치는 영향 (The Effect of Average Unit Learning on the Knowledge of the Representative Value of 5th Grade Elementary School Students)

  • 문은혜;이광호
    • 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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    • 제23권3호
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    • pp.135-156
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    • 2020
  • 다양한 자료를 수집, 정리 및 해석하는 통계의 주요 과정에서 수집된 자료를 올바르게 해석하기 위해서는 자료의 요약이 중요하다. 대푯값은 통계 집단의 변량 전체를 대표하여 그 자료 전체의 특징을 하나의 수로 나타낸 값으로 자료를 조직하고 요약하기 위하여 사용된다. 대푯값에는 여러 가지 형태가 있으나, 우리나라 초등학교 수학과 교육과정에서는 대푯값으로 평균만을 다루고 있다. 따라서 본 연구에서는 초등학교 5학년 학생들이 평균 단원을 학습하기 전 대푯값에 대하여 갖는 비형식적 지식 유형을 알아보고, 평균 단원을 학습한 후와 비교하여 대푯값에 대한 지식의 변화를 살펴봄으로써 학교 수학에서 대푯값 지도에 대한 시사점을 제공하고자 하였다. 그 결과 형식적인 학습을 하기 전 학생들이 대푯값에 대해 풍부한 지식을 가지고 있었고, 이러한 비형식적 지식이 형식화된 개념 유형과 유사함을 알 수 있었다. 초등학생의 대푯값에 대한 비형식적 유형을 살펴보는 것은 초등학교에서 다루어야 하는 대푯값 개념 및 지도 방법에 대하여 시사점을 줄 수 있으며, 중·고등학교에서 대푯값 개념의 형식화를 위한 학습에 도움을 줄 수 있을 것이다.

사교육 참여가 수학 학업성취도에 미치는 영향에 대한 종단연구 : 초·중학생을 대상으로 (A Longitudinal Study on the Effect of Participation in Private Education on Mathematics Achievement : For Elementary and Junior High School Students)

  • 김용석
    • 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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    • 제23권4호
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    • pp.207-227
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    • 2020
  • 우리나라의 사교육 수요는 매년 꾸준히 증가하고 있으며, 학년이 낮을수록 사교육의 참여율이 높은 것으로 나타났다. 사교육 효과에 대한 실증적인 검증을 위해서는 장시간에 걸쳐 추적 조사한 종단자료를 통한 분석이 필요하다. 본 연구는 서울 교육종단연구의 2013년도(초등학교 4학년)부터 2017년(중학교 2학년)까지의 종단자료를 활용하여 수학 사교육 참여시간과 수학 학업성취도의 종단적인 변화 양상을 살펴보았다. 또한, 학생들이 학년이 올라감에 따라 수학 학업성취도가 유사하게 변화는 그룹으로 나누어 각 그룹별 수학 사교육 참여 시간의 변화에 따른 수학 학업성취도의 영향을 살펴보았다. 연구결과, 전체 학생들의 수학 사교육 참여시간은 초등학교 5학년부터 중학교 2학년까지 지속적으로 증가하는 것으로 나타났으며, 그룹별 수학 사교육 참여시간은 다르게 나타났다. 또한, 그룹별 사교육 효과는 집단과 시기에 따라서도 다르게 나타났다.

초등 수학과 서술형 평가 적용을 위한 기초조사연구 (A Survey of the Teachers' Perception and the Status about the Descriptive Evaluation in Elementary School Mathematics)

  • 김민경;권점례;노선숙;주유리;유해진
    • 대한수학교육학회지:학교수학
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    • 제10권3호
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    • pp.401-422
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    • 2008
  • 최근 학교 현장에서는 학생에 대한 총체적 이해와 평가의 필요성에 대두하고 다양한 과정중심의 평가방법이 강조됨에 따라 학생들의 사고력을 평가할 수 있는 대안적인 평가 방법으로 서술형 평가의 중요성이 인식되면서 이에 대한 효과적인 적용 방안이 구체적으로 논의되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 서울시 소재 공립 초등학교 교사 197명을 대상으로 서술형 평가에 대한 인식 및 실태 파악을 위한 설문조사연구를 실시하여 서술형 평가의 현장 적용 가능성 및 효율적인 활용방안에 대한 시사점을 얻고자 하였다. 연구 결과, 대부분의 초등학교 교사들이 학기당 4-7회 이상, 단원별로 필요하다고 느끼는 시기에 단답형의 수행평가를 실시하였고, 서술형 평가는 학생들의 창의성과 사고력을 신장시키고 성취도를 정확히 측정하는 것을 목적으로 90% 이상의 교사가 실시하고 있는 것으로 나타났다. 한편 서술형 평가 실시에 있어 교사의 업무부담 경감 및 교육 여건의 개선, 교사에 대한 자율성 부여, 문항과 평가 기준의 개발 및 보급이 시급히 개선되어져야 할 문제점으로 지적되었다.

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배 개념에 기초한 자연수 곱셈 개념의 지도 방안 (An Alternative Program for the Teaching of Multiplication Concept Based on Times Idea)

  • 강흥규
    • 대한수학교육학회지:학교수학
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    • 제11권1호
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    • pp.17-37
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    • 2009
  • 자연수 곱셈의 개념과 모델은 단일하지 않다. 곱셈의 개념으로는 동수누가, 배, 곱집합이 있으며, 곱셈의 모델로는 측정, 격자, 조합, 수직선 모델이 있다. 초등수학 교과서에서 곱셈 개념을 도입할 때 어떤 개념과 모델에 중심을 두어야하는가 하는 문제는 교수학적인 논점이 많은 문제이다. 이 논문에서는 먼저, 곱셈의 개념과 모델에 대한 수학적이고 교수학적인 분석을 하였고, 이어서 배 개념을 중심에 둔 곱셈 도입방안을 구체적으로 구안하였으며, 마지막으로 이 지도안을 실제 학급에 적용하여 교수 실험하고 그 결과를 분석하였다. 5차시에 걸친 실험수업의 결과를 분석한 결과는 다음과 같았다. 첫째, 학생들의 배 개념의 이해도가 높지 않았다. 둘째, 단위량과 배 값이 주어졌을 때 전체량을 구하는 문항(전형적인 곱셈값 문제)보다 전체량과 단위량이 주어졌을 때 배 값을 구하는 문항의 정답률이 더 높았다. 셋째, 조합모델은 곱셈의 다양한 응용상황중의 하나로서 충분히 다루어질 수 있다. 넷째, 등수누가 계산문항의 정답률은 매우 높았다. 전체적으로 볼 때, 배 개념을 중심으로 곱셈을 지도하는 방안은 기존 방법의 문제점을 보완할 수 있는 하나의 대안이 될 수 있음을 확인하였다.

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해산물 시료에서 solid-phase extraction 및 HPLC-ICP/MS를 이용한 셀레늄 화학종의 정량분석 (Quantitative analysis of selenium species in sea food using solid phase extraction and HPLC-ICP/MS)

  • 김은주;주민규;권효식;박용남
    • 분석과학
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    • 제26권5호
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    • pp.307-314
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    • 2013
  • 셀레늄은 다양한 화학종으로 존재하며 그 농도와 형태에 따라 활성도나 생물학적 이용도가 달라지므로 식품에 대한 셀레늄 화학종의 정확한 분리 및 정량이 필요하다. 본 연구에서는 역상 (RP; reversed phase) 고성능 액체 크로마토그래피 (HPLC; high performance liquid chromatography)와 유도결합 플라즈마 (ICP; inductively coupled plasma) 질량분석법 (MS; mass spectrometry)을 사용하여 해산물 시료 중 셀레늄 화학종을 분리 검출 한 뒤에 후 컬럼 동위원소희석법 (post column isotope dilution)으로 정확히 정량 하였다. 시료 중 $^{80}Se$의 간섭요인인 $^{79}Br$을 제거하기 위해 고체상 추출법을 사용하여 대부분의 $^{79}Br$을 제거하였고 남아있는 $^{79}Br$은 수학적 보정식을 이용하여 보정해주었다. CRM (certified reference material) DOLT-4를 사용하여 셀레늄의 총량을 분석한 결과는 인증치와 잘 일치하였지만 각 화학종에 대한 정보는 비교할 수 없었다. 한국인 식탁에 오르는 대표적인 해산물 시료인 갈치, 삼치, 오징어, 등을 분석한 결과, 주된 셀레늄 화학종은 SeCys (selenocysteine)와 SeMet (selenomethionine)이었으며 각각은 0-661.6 mg/kg and 137.3-462.7 mg/kg의 농도로 존재함 을 알 수 있었다.

가상학습체계를 통한 중학교 수학의 교수 및 학습 (Teaching and Learning Middle School Mathematics through Cyber Learning System : The Concept of Centroid)

  • In chul Jung;Seung Dong Kim;Young Soon Ro;Dal-Won Park;Du-Won Byun
    • 대한수학교육학회지:학교수학
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    • 제5권4호
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    • pp.507-520
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    • 2003
  • 본 연구는 실질적인 의미에서 학생들로 하여금 수학을 더 잘 이해할 수 있도록 돕기 위해 테크놀로지를 학교 교실에서 직접 활용하는 방안에 대한 연구이다. 특히 여기서는 수학을 가르치고 배우는 과정에서 가상학습체계가 주요한 도구로서 적용되었다. 내용은 무게중심을 택했고 12명의 중학생을 대상으로 현직교사가 직접 지도하였다. 학생들은 수업초기에 교사에 의해 소개되는 학생중심 학습활동에 강한 관심과 호기심을 보였고 집중력이 아주 강했다. 전통적인 수업방식과는 달리 학생들이 참여하였고 테크놀로지를 이용하여 전통적인 방식의 교실에서 할 수 없었던 수업의 시작은 학생들의 호기심을 자극하는데 충분하였다. 전반적으로 테크놀로지 환경에서의 수업을 선호하였지만 아직 전통적인 방식인 칠판과 분필을 이용한 수업을 선호한 학생들도 있었다. 새로운 변화도 좋지만 새로운 환경에 친화적이지 않거나 테크놀로지를 이용한 수업의 빠른 진행이 학생을 오히려 혼란하게 만들기도 하였다. 마지막으로 교사는 가상학습체계를 교실에서 활용함에 있어서 현 교육과정과 교과서를 크게 개혁하지 않아도 잘 준비되고 계획된 테크놀로지의 활용에 대한 잠재력을 확인할 수 있었다. 우리는 현재 테크놀로지의 보급에 비해 그 활용도가 낮다는 것을 잘 알고 있고 기타 입학시험이라는 현실이 교육과정과 학습방법의 개혁을 현실적으로 추진하는 것이 어려운 일임을 잘 알고 있다. 그래서 현 상황에서 테크놀로지의 사용을 가능하게 할 수 있는 방법을 모색하였다. 이미 보급된 테크놀로지와 교사와 학생의 테크놀로지에 대한 이해가 앞으로 그 잠재력을 갖고 있다고 확인하였다.보다 낮은 일반세균수 값을 보여주었다. 봄철 시료에 있어서 소규모 도계장은 본 냉각 후 도계과정을 제외하곤 모든 도계공정 단계에서 대규모 도계장보다 높은 일반 세균수의 측정값을 보여주었다. 봄철 시료의 냉각말기의 냉각수 일반세균수는 소규모 도계장이 대규모 도계장보다 높은 측정값을 보여주었다.주었다.다.㏖/s/$m^2$에서는 이앙후 각각 18일로 두 품종 모두 늦어, 약광은 유묘기에 분화되었던 분얼아를 휴면으로 유도할 수 있음을 시사하였다. 4. 유효경비율은 1220~220 $\mu$㏖/s/$m^2$에서 다산벼는 47~55%, 화성벼는 100~72%로 다산벼가 화성벼보다 낮았다. 이것은 다산벼는 무효분얼이 많다는 것을 시사하는 것으로 품종 육성시 유효경비율을 높여야 할 것이다.타났고, \circled2 회복상태에서, 10 lu$\chi$인 경우 서간에 1.26 $\mu\textrm{V}$, 야간에 1.59 $\mu\textrm{V}$였고, 100 lu$\chi$인 경우 서간에 2.63 $\mu\textrm{V}$ 야간에 3.65 $\mu\textrm{V}$였으며, 400 lu$\chi$인 경우 서간에 2.52 $\mu\textrm{V}$, 야간에 3.67 $\mu\textrm{V}$로 나타났다.히, 흉선, F냥, 비장 등의 림프구에 초기 세포용해성 감염을 일으키는데, B

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