• Smart Structures and Systems
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• 제23권5호
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• pp.507-520
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• 2019

In the structural health monitoring field, damage detection has been commonly carried out based on the structural model and the engineering features related to the model. However, the extracted features are often subjected to various errors, which makes the pattern recognition for damage detection still challenging. In this study, an automated damage identification method is presented for hanger cables in a tied-arch bridge using a convolutional neural network (CNN). Raw measurement data for Fourier amplitude spectra (FAS) of acceleration responses are used without a complex data pre-processing for modal identification. A CNN is a kind of deep neural network that typically consists of convolution, pooling, and fully-connected layers. A numerical simulation study was performed for multiple damage detection in the hangers using ambient wind vibration data on the bridge deck. The results show that the current CNN using FAS data performs better under various damage states than the CNN using time-history data and the traditional neural network using FAS. Robustness of the present CNN has been proven under various observational noise levels and wind speeds.

• 한국지구과학회지
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• 제45권2호
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• pp.111-120
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• 2024

운량은 천체 관측을 지속하는 데에 중요한 요소 중 하나이다. 과거에는 관측자가 날씨를 직접 판단할 수밖에 없었으나, 원격 및 자동 관측 시스템의 개발로 관측자의 역할이 상대적으로 줄어들었다. 또한 구름의 다양한 형태와 빠른 이동 때문에 자동으로 운량을 판단하는 것은 쉽지 않다. 이 연구에서는 기계학습 기반의 파이썬 모듈인 "cloudynight"을 밀양아리랑우주천문대의 전천 영상에 적용하여 운량을 모니터링하는 프로그램을 개발하였다. 전천 영상을 하위 영역으로 나누어 각 39,996개 영역의 16개의 특징을 학습하여 기계학습 모델을 생성하였다. 검증 표본에서 얻은 F1 점수는 0.97로, 기계학습 모델이 우수한 성능을 가짐을 보여준다. 운량("Cloudiness")은 전체 하위 영역 개수 중 구름으로 식별 된 하위 영역 개수의 비율로 계산하며, 운량이 지난 30분 동안 0.6을 초과할 때 관측을 중단하도록 자동 관측 프로그램 규칙을 정하였다. 이 규칙을 따를 때, 기계학습 모델이 운량을 오판하여 관측에 영향을 미치는 경우는 거의 발생하지 않았다. 본 기계학습 모델을 통하여, 밀양아리랑우주천문대 0.7 m 망원경의 성공적인 자동 관측을 기대한다.

• 응용통계연구
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• 제32권2호
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• pp.173-185
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• 2019

과학적 연구에서 핵심적인 연구 주제 또는 가설은 대부분 인과적 질문(causal question)을 포함한다. 예를 들어, 전염병 예방을 위한 치료법의 효과 연구, 특정 정책의 시행으로 인한 효용(utility)의 평가에 대한 연구, 특정 사용자를 대상으로 노출된 광고의 종류에 따른 광고의 효과성에 대한 연구는 모두 인과 관계(causal relationship)의 추론이 요구된다. 이러한 인과 관계를 다루는 통계적 인과 추론(statistical causal inference)의 주요 관심사 중 하나는 모집단에 일종의 개입(정책 혹은 처치)을 적용한 후 개입의 효과를 정확하게 추정하는 것이다. 인과 추론은 임상실험과 정책결정에서 주로 이용되었으나, 이른바 빅데이터 시대의 도래로 가용한 관측자료가 폭발적으로 증가하였고 이로 인하여 인과 추론에 대한 잠재적 응용가치와 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 하지만 가용한 대부분의 자료는 임의실험 기반의 자료와 달리 개입이 임의로 분배되지 않은 비실험 관측자료이다. 따라서, 본 논문은 비실험 관측자료로부터 개입의 효과를 추정하기 위한 인과 추론의 핵심 개념과 최근의 연구동향을 소개하고자 한다. 이를 위하여 본문에서는 먼저 개입의 효과를 Neyman-Rubin의 잠재 결과(potential outcome) 모형으로 나타내고, 개입의 효과를 추정하는 여러 접근법 중 특히 성향점수(propensity score) 기반 추정법과 회귀모형 기반 추정법을 중점적으로 소개한다. 최근 연구동향으로는 (1) 평균 효과 크기 추정을 넘어선 개인별 효과 크기의 추정, (2) 효과크기 추정에 있어서 자료 규모의 증대로 인한 차원의 저주가 야기하는 난제들과 이에 대한 해결방안들, (3) 복합적 인과관계를 반영하기 위한 Pearl의 구조적 인과 모형(structural causal model) 및 잠재 결과 모형과의 비교의 3가지 주제로 구분하여 소개한다.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제65권4호
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• pp.539-548
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• 2022

Objective : Although full-endoscopic lumbar interbody fusion (Endo-LIF) has been tried as the latest alternative technique to minimally invasive transforaminal lumbar interobody fusion (MIS-TLIF) since mid-2010, the evidence is still lacking. We compared the clinical outcome and safety of Endo-LIF to MIS-TLIF for lumbar degenerative disease. Methods : We systematically searched electronic databases, including PubMed, EMBASE, and Cochrane Library to find literature comparing Endo-LIF to MIS-TLIF. The results retrieved were last updated on December 11, 2020. The perioperative outcome included the operation time, blood loss, complication, and hospital stay. The clinical outcomes included Visual analog scale (VAS) of low back pain and leg pain and Oswestry disability index (ODI), and the radiological outcome included pseudoarthosis rate with 12-month minimum follow-up. Results : Four retrospective observational studies and one prospective observational study comprising 423 patients (183 Endo-LIF and 241 MIS-TLIF) were included, and the pooled data analysis revealed low heterogeneity between studies in our review. Baseline characteristics including age and sex were not different between the two groups. Operation time was significantly longer in Endo-LIF (mean difference [MD], 23.220 minutes; 95% confidence interval [CI], 10.669-35.771; p=0.001). However, Endo-LIF resulted in less perioperative blood loss (MD, -144.710 mL; 95% CI, 247.941-41.478; p=0.023). Although VAS back pain at final (MD, -0.120; p=0.586), leg pain within 2 weeks (MD, 0.005; p=0.293), VAS leg pain at final (MD, 0.099; p=0.099), ODI at final (MD, 0.141; p=0.093) were not different, VAS back pain within 2 weeks was more favorable in the Endo-LIF (MD, -1.538; 95% CI, -2.044 to -1.032; p<0.001). On the other hand, no statistically significant group difference in complication rate (relative risk [RR], 0.709; p=0.774), hospital stay (MD, -2.399; p=0.151), and pseudoarthrosis rate (RR, 1.284; p=0.736) were found. Conclusion : Relative to MIS-TLIF, immediate outcomes were favorable in Endo-LIF in terms of blood loss and immediate VAS back pain, although complication rate, mid-term clinical outcomes, and fusion rate were not different. However, the challenges for Endo-LIF include longer operation time which means a difficult learning curve and limited surgical indication which means patient selection bias. Larger-scale, well-designed study with long-term follow-up and randomized controlled trials are needed to confirm and update the results of this systematic review.

• 한국지구과학회지
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• 제45권3호
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• pp.173-191
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• 2024

태풍은 지구 시스템 내의 해양-대기-육상 상호작용을 일으키는 매우 중요한 현상으로 특히 태풍의 특성 인자 중 하나인 풍속은 중심 기압, 이동 경로, 해수면 온도 등의 매개변수에 의해 복잡하게 변화하여 실제 관측 자료를 기반으로 이해하는 것이 중요하다. 2015 개정 교육과정 기반 중등학교 교과서에서 태풍 풍속은 본문 내용 및 삽화의 형태로 제시되고 있어 풍속에 대한 심층적 이해가 가능한 탐구활동이 무엇보다 필요한 실정이다. 본 연구에서는 교수-학습 과정에서 간단한 조작만으로도 태풍의 풍속을 이해할 수 있도록 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 기반으로 한 데이터 시각화 프로그램을 개발하였다. 2023년 발생한 태풍 마와르, 구촐, 볼라벤의 천리안 위성 2A호 RGB (Red-Green-Blue)영상 자료를 입력 자료로 활용하였다. 태풍 주변의 구름 이동 좌표를 입력하여 태풍의 풍속을 산출하고 태풍 중심 기압, 폭풍 반경, 최대 풍속 등의 매개 변수를 입력하여 태풍 풍속 분포를 시각화 할 수 있도록 설계하였다. 본 연구에서 개발된 GUI 기반 프로그램은 천리안 위성 2A호로 관측 가능한 태풍에 대해 오류 없이 적용 가능하며 교과서의 시공간적 한계를 벗어난 실제 관측 자료 기반의 과학탐구활동이 가능하다. 학생과 교사는 별도의 유료 프로그램 및 전문적인 코딩 지식이 없어도 실제 관측 자료를 수집, 처리, 분석, 시각화하는 과정을 경험할 수 있으며, 이를 통해 미래 정보화 사회에서의 필수 역량인 디지털 소양을 함양시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 보건교육건강증진학회지
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• 제27권4호
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• pp.165-175
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• 2010

Objectives: The purpose of this study is to evaluate the program theory of a lifestyle intervention program for the prevention and treatment of metabolic syndrome. Methods: The program evaluated is a tailored intervention for multiple health behavior associated with metabolic syndrome which is informed by theoretical constructs from the Intervention Mapping and Transtheoretical model. The program components include one-to-one health counseling, a self-management handbook, and a health diary. To evaluate program impact theory we examined the logic of program goals and objectives, intervention methods and strategies, and the theoretical constructs of program materials through document review and matrix building. Results: This evaluation has found that the intervention program applied social cognitive theory constructs to design intervention methods and strategies in addition to the Transtheoretical model: self-monitoring for goal setting and monitoring skill, outcome expectation for the benefits of health behavior change, and interaction with environment for observational learning through modeling. While the intervention addresses multiple determinants and behaviors, it is limited to an individual level and lacks social and environmental approaches. Following the Transtheoretical framework, the contents of the intervention materials were developed utilizing consciousness raising as a main strategy for earlier stages of change, and counterconditioning and stimulus control for later stages of change. Conclusion: Program theory evaluation can be a process of enhancing program validity. It would also be necessary for providing basis for efficient program implementation. When comparisons of program theory between similar programs are possible, program theory and validity will be strengthened when comparisons of program theories between similar programs are possible.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제27권4호
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• pp.639-661
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• 2017

본 논문에서는 수학 교실 수업 관찰 프레임인 "효과적인 수학 수업의 다섯 가지 필수 측면 프레임"을 한국어로 소개하고, 이 프레임을 이용하여 한국의 고등학교 수업을 분석한 결과를 논의한다. 교사의 교수 행동에 초점을 맞추어 교사를 평가를 하였던 기존의 많은 수업 관찰 프레임에서 보여졌던 것과는 달리, "효과적인 수학 수업의 다섯 가지 필수 측면 프레임"은 교실 수업에서 학생들에게 어떤 질 좋은 배움의 기회를 제공하고 그 기회에 학생들이 참여하게 하는 지에 초점을 맞추고 있는 것이 큰 특징이다. 본 고에서는 단순히 이 프레임을 번역하여 소개하는 것이 아닌, 연구 수업 및 교사 공동체가 학교와 교사의 문화로 자리매김한 한국 상황에 맞게 적용하여 한국 고등학교 수업을 케이스 스터디로 분석한 것으로, 한국의 학교 문화에 적용할 수 있는 시사점을 제시하고 있다. 또한, 본 고의 말미에서는 "효과적인 수학 수업의 다섯 가지 필수 측면 프레임"의 다른 버전인 교사 전문성 신장 가이드를 이용하여 교사들과 교사 연수자들이 수학 교실 수업 개선을 목표로 하는 교사 전문성 신장에 관한 실천적 측면의 함의점을 논한다.

• 한국간호교육학회지
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• 제17권2호
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• pp.257-266
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• 2011

Purpose: The aim of this study was to elucidate the themes involved in a nursing experience of caring for extremely low birth weight infants (ELBWIs) in a neonatal intensive care unit (NICU). Methods: Interviews with 6 nurses in various positions and observations in a level III NICU were conducted. The transcribed interview contents and observational notes were reviewed to analyze the data and conceptualize major themes. Results: Three major themes were identified: the fears expressed by the nurses regarding taking care of ELBWIs, reasons for persistent fears, and overcoming fears and gaining intuition. Nurses were afraid of the following factors: the physical fragility of the infants; the possibility of developing disabilities in the future; and the rapid changes in infants' physical condition. These fears were reduced when nurses had developed intuition and confidence in taking care of ELBWIs through various situational experiences. Conclusion: NICU nurses may benefit from obtaining more opportunities to participate in various learning experiences with simulated nursing situations in a variety of patient groups. Applying knowledge and skills into various nursing situations in an integrative way may contribute to enhancing nurses' confidence in nursing practice.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2021년도 학술논문집
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• pp.101-105
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• 2021

4차 산업혁명 시대의 도래에 따라 전 세계의 많은 국가들은 새로운 미래를 준비하기 위한 노력을 기울이고 있다. 산업구조의 변화뿐만 아니라 전문 인재양성을 위한 교육시스템의 새로운 변화를 추구하고 있다. 변화의 중요한 부분 중 하나로 컴퓨터 중심의 지능정보사회로의 변화를 준비하고 이끌어나갈 수 있는 인재를 길러내기 위하여 소프트웨어교육을 교육과정의 핵심영역으로 반영하고 미래역량으로 도입하고 있다는 것이다. 본 연구에서는 예비교원들의 소프트웨어교육에 대한 인식을 조사하고 초등학교 정보교육에 대하여 갖고 있는 방향성과 생각을 분석하여 교과의 필요성과 추진방향 등을 살펴본다. 예비교원들의 응답을 토대로 SW교육이 학교현장에서 수행되는 방법에 대해 프로젝트기반 학습이 필요하다고 조사되었으며, 평가는 관찰평가를 통해 수행되어야 함을 알 수 있었다. 또한 예비교원들의 인식을 살펴본 결과 SW교육은 미래사회를 대비하기 위한 중요한 역량으로 인식하고 있었다.

• 한국광학회지
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• 제28권6호
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• pp.327-333
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• 2017

이 연구의 목적은 초등학교 6학년 '렌즈의 이용' 단원 학습에서 나타나는 모둠별 언어적 상호작용의 특성을 파악하는 것이다. 이 연구를 위해 초등학교 6학년 한 학급을 학업성취도에 따라 상, 중, 하 모둠으로 구성하고 6차시의 수업을 진행하였다. 학생들 사이의 상호작용을 분석하기 위해 모든 수업을 녹음하였으며, 전사된 자료는 언어적 상호작용 분석틀을 이용하여 분석하였다. 연구 결과, 상위 수준은 의견제시의 빈도가 높았으나, 과제완수를 위한 부정적인 언어적 상호작용이 많이 일어났다. 중 모둠은 다른 사람의 의견을 듣기 보다는 자신의 의견을 제시하는데 더 적극적이었다. 하 모둠은 의견제시가 많았음에도 불구하고, 동료의 의견을 존중하지 않거나 동료를 설득시키는 능력이 부족하여 결론 도출에 어려움을 겪었다. 따라서 모둠구성 시 간단한 탐구나 수용의 범위가 넓은 활동에서는 동질적인 모둠 구성이 좋으며, 과학적 개념 및 지식 이해를 위주로 하는 활동에서는 이질적인 모둠 구성이 더욱 효과적이라 할 수 있다.