• 제목/요약/키워드: Programming Material

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초등학교 교사의 유니티 물리엔진을 활용한 증강현실 과학교육 자료개발 경험 분석 (Analysis of Elementary School Teachers' Experiences with Using the Unity Physics Engine to Develop Augmented Reality Science Educational Materials)

  • 김형욱
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제43권3호
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    • pp.385-401
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    • 2024
  • 본 연구는 초등학교 교사 5인이 유니티 물리엔진을 활용하여 AR 과학교육 자료를 개발하고 그 과정에서 겪을 수 있는 경험과 논의한 사항에 대하여 단계별로 정리한 것이다. 교사들은 AR 자료개발을 위한 준비 단계에서 AR 기술의 특징을 탐색하였으며, 단원 선정에 대한 논의를 바탕으로 자기 단원에 자기장 관련 실험을 AR 자료로 제작하기로 하였다. 또한 C# 프로그래밍 언어에 대한 배경지식 부족으로 인한 어려움을 준비 단계에서 호소하였다. 자료개발의 단계에서는 유니티 프로그램의 생소한 인터페이스와 기능 조작에 대한 어려움이 있었으나 이는 교사들의 지식 공유와 협력적 의사소통으로 극복하는 모습을 보였다. 최종 개발한 자료는 마커 유형의 AR 자료이며 자석과 나침반 마커의 위치를 변화시키면서 실험 활동을 수행하는 자료였다. 개발한 자료를 바탕으로 교사들은 수업 활동에서의 원활한 활용 방안에 대하여 논의하였다.

유사물질 실험을 위한 자동화 현미경 실험 기기의 적용과 노캠퍼를 이용한 입자 성장 및 단순 전단 변형 실험의 예 (Application of Automated Microscopy Equipment for Rock Analog Material Experiments: Static Grain Growth and Simple Shear Deformation Experiments Using Norcamphor)

  • 하창수;김성실
    • 자원환경지질
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    • 제54권2호
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    • pp.233-245
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    • 2021
  • 암석의 미세구조에 대한 많은 연구는 실제 암석 관찰 뿐만 아니라 다양한 실험 장비를 이용하여 미구조의 발달 과정과 그 메커니즘을 이해하기 위해 수행되어 왔다. 변성이나 변형 작용 중에 입자 성장이나 입도의 변화를 일으킬 수 있는 광물 군집 내 입자 경계 이동 작용은 주요한 재결정작용 메커니즘 중 하나이다. 특히, 변형 과정 중 나타날 수 있는 입자 경계 이동의 연속적 관찰은 암석 유사 실험을 이용하여 수행될 수 있었다. 이번 연구에서는 다양한 실험 방법 중 유사 물질을 이용한 입자 성장 및 변형 실험 방법에 대해 기존 방법을 개량할 수 있는 실험 장비의 개발과 이를 통한 효과적인 미구조 분석 방법을 제시하였다. 개발된 실험 장비는 유사 물질 실험이 가능한 변형 장치와 실체 현미경에 회전 조작이 가능한 편광판들을 장착하여 광학적 조작이 가능하도록 구성되었다. 이들 장치들은 마이크로 컨트롤러를 통해 온도 및 변형 속도 제어 및 실험 동안 관찰되는 미구조 변화를 연속적으로 촬영할 수 있도록 자동화하여 구성되었다. 또한 편광판 회전 조작을 통해 취득되고 합성된 디지털 이미지들은 보다 정확한 입자 경계를 구분하고 분석할 수 있게 해주었다. 실험 결과의 입도 및 형태와 같은 미구조 분석을 위해 선분 교점 측정 방법과 입자 경계 트레이싱 방식을 비교하여 적용하였다. 유사물질로써는 석영과 유사한 광학적 성질을 가지는 노캠퍼(Norcamphor, C7H10O)라는 물질을 사용하였다. 개발된 장비의 실효성을 검증하고자 노캠퍼를 이용한 정적 입자 성장 실험과 단순 전단 변형 실험 및 이에 대한 미구조 분석을 수행하였다. 정적 입자 성장 실험은 시간이 지남에 따라 입자 수의 감소와 입도가 증가하는 전형적인 입자 성장 작용의 특징과 온도에 따른 성장 곡선들의 명확한 차이를 보여주었다. 중온-저변형율 조건의 단순 전단 변형 실험 결과는 평균 입도의 큰 변화는 없었으나, 입자 형태에 대해 전단 변형이 증가함에 따라 전단력 방향에 수직한 방향에 대해 약 53°의 방향으로 신장률이 증가하는 변화를 보여주었다. 이러한 미구조의 발달과정은 주어진 실험 조건에서 변형에 의해 입자 내부의 소성 변형과 내부 회복 작용이 균형을 이루면서 진행된 것으로 해석된다. 개량화 및 자동화된 실험장치를 이용한 이들 입자 성장 작용 실험 및 변형 실험의 예는 유사물질 실험에서 목적하는 바와 같이 실험 과정 동안의 입자의 미구조 변화과정을 순차적으로 관찰할 수 있고, 전체 수행 과정동안 수동적 조작없이 효율적으로 실험을 진행할 수 있다는 장점을 보여주었다.

한국관광 실태조사 빅 데이터 분석을 통한 관광산업 활성화 방안 연구 (A Study on the Revitalization of Tourism Industry through Big Data Analysis)

  • 이정미;류미나;임규건
    • 지능정보연구
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    • 제24권2호
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    • pp.149-169
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    • 2018
  • 본 연구에서는 한국문화관광연구원에서 조사된 "2013년~2015년 외래 관광객 실태조사"의 약 36,000개 데이터에 대한 빅 데이터 분석을 통해 관광산업 활성화 방안을 도출해 보고자 한다. 이를 위해서 외래 관광객들의 '전반적 만족도', '재방문 의사', '추천의사' 변수에 가장 많은 영향을 끼치는 요인을 분석하고 해당 요인들의 각각에 대한 영향력에 대해 파악 하였다. 본 연구에서는 SPSS IBM Modeler 16.0의 의사결정나무(C5.0, CART, CHAID, QUEST), 인공신경망, 로지스틱 회귀분석의 데이터마이닝 기법을 이용하여 종속변수에 가장 큰 영향을 미치는 상위 변수 7개씩을 각각 도출하였고, 추가적으로 각 독립변수들의 영향력을 심도 있게 파악하기 위하여 R프로그래밍을 활용하여 SPSS IBM Modeler 16.0을 통해 도출된 각 독립변수들의 영향력을 파악하였다. 데이터 분석 결과 '전반적 만족도'에 가장 영향을 미치는 상위 변수 7개는 관광지매력도, 음식만족도, 숙박만족도, 교통수단만족도, 안내서비스만족도, 방문관광지수, 국가로 나타났으며 가장 큰 영향력을 미친 변수는 음식만족도와 관광지매력도로 분석되었다. '재방문 의사'에 가장 영향을 미치는 상위 변수 7개로는 국가, 여행 동기, 활동, 음식만족도, 제일 좋았던 활동, 관광안내서비스만족도, 관광지매력도로 나타났으며 그중 가장 큰 영향력을 미친 변수는 음식만족도와 여행 동기로 분석되었다. 마지막으로 '추천의사'에 영향을 미치는 상위 변수 7개로는 국가, 관광지매력도, 방문관광지수, 음식만족도, 활동, 관광안내서비스만족도, 비용으로 나타났으며 가장 큰 영향력을 미친 변수는 국가, 관광지매력도, 음식만족도로 분석되었다. 따라서 세 변수에 공통적으로 영향을 끼치는 요인은 음식만족도, 관광지매력도로 분석되었으며 해당 요인들이 공통적으로 한국여행에 대한 전반적 만족도와 재방문 의사, 추천의사에 미치는 영향이 크다는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구는 외래 관광객들의 한국관광에 대한 활성화 방안을 "외래 관광객 실태조사" 빅 데이터 분석을 통해 규명함으로써 한국 관광 데이터 분석의 활용과 관광 정책 수립의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대되며 향후 기업 및 국가차원에서 한국 관광발전에 기여할 수 있는 활성화 방안을 마련하는 자료로 사용될 수 있을 것으로 기대한다.

시멘트 제조공정의 환경적 취약 투입물/환경오염물 파악 및 최적종말처리 공정 선정 (Identification of the Environmentally Problematic Input/Environmental Emissions and Selection of the Optimum End-of-pipe Treatment Technologies of the Cement Manufacturing Process)

  • 이주영;김윤하;이건모
    • 대한환경공학회지
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    • 제39권8호
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    • pp.449-455
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    • 2017
  • 기준공정과 개선대상공정 간의 투입물(Input, Material and energy), 배출물(Output, Product, Co-product), 환경오염물(Environmental emission) 데이터를 수집하고 공정 성과를 분석하였다. 이를 통해 환경적으로 주요한 투입물과 환경오염물을 파악하였다. 제조공정의 투입물과 환경오염물 간의 상관관계 분석을 통해 각 환경오염물에 대한 기여도가 큰 투입물을 파악하였다. 주요 환경오염물 처리 시, 경제적 최적화를 통한 종말처리공정 조합을 선형 프로그래밍 기법을 사용하여 규명하였다. 사례 연구로는 동일한 형태의 시멘트를 생산하는 EU와 국내 시멘트 제조공정을 선정하였다. 국내 시멘트 제조공정에서는 석탄이 주요 투입물로, 먼지, $SO_x$가 주요 환경오염물로 파악되었다. 제조공정의 투입물과 환경오염물 간의 다중회귀분석결과 석탄>원자재>석고 순으로 $CO_2$발생량에 기여도가 큰 것으로 나타났다. $SO_x$발생량의 경우 석탄의 기여도가 가장 컸으며, Dust 발생량의 경우 석고>원자재 순으로 기여도가 큰 것으로 나타났다. Dust 종말처리공정 최적화에서 전기집진기술 100%, 섬유필터기술 2.4% 조합이 최적이었다. $SO_x$종말처리공정 최적화에서는 건식첨가공정기술 100% 습식세정기술 25.88% 조합이 최적이었다. 이 연구의 특징은 제조공정에서 문제가 되는 주요 투입물과 환경오염물을 파악하는 방법을 제시하였다는 점이다. 또한, 기술적 경제적으로 최적의 조합인 종말처리공정 선정 방법을 제시하였다는 점이다.

경계형 모델을 사용한 초고강도 섬유보강 콘크리트거더의 파괴역학적 해석 (Fracture Simulation of UHPFRC Girder with the Interface Type Model)

  • 궈이홍;한상묵
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.81-94
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    • 2010
  • 본 연구는 선형 상보법으로 초고강도 섬유보강 콘크리트 I형보의 파괴역학적 해석을 수치해석으로 수행하였다. 기존의 보통강도 콘크리트에 대한 유사 취성 파괴역학적 수치해석을 기반으로 초고강도 섬유보강 콘크리트 재료역학적 구성모델파괴 면에 인장경화 관계를 도입함으로써 초고강도 섬유보강 콘크리트 I형 거더 해석을 개선시켰다. 상수변형률 삼각형 요소에 꼭지점 또는 요소의 중앙점 절점을 배제하고 요소의 변에 절점을 배치한 결합된 삼각형 요소를 사용하였다. 인장영역에서는 경화/연화 파괴역학적 구성모델을, 전단영역에서는 연화 파괴역학적 구성모델을, 경계절점의 압축에 대해서는 연화파괴역학적 구성모델을 사용하여 파괴역학적 해석을 수행하였다. Non-holonomic rate 형태로 경로에 의존적인 경화연화거동을 LCP로 방정식을 구성하였으며, 그 해는 PATH를 사용해서 구하였다. Piece-wise 비탄성 항복-파괴면은 두 개의 압축 caps, 두 개의 Mohr-Coulomb 파괴면, 인장항복면과 인장파괴면 등으로 구성하였다. 초고강도 섬유보강 콘크리트 거더의 변형거동과 파괴 상태와 비교하여 이 수치해석 방법에 대한 유효성을 검증하였다.

충돌 시뮬레이션을 통한 코딩 교육용 드론의 구조적 안정성 연구 (A Collision Simulation Study on the Structural Stability for a Programmable Drone)

  • 김명일;정대용;김수민;이진규;최문현;김호윤
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.627-635
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    • 2019
  • 코딩 교육용 드론은 비행의 기초 원리를 체험하는 것뿐 아니라, 주로 아두이노(Arduino) 기반의 프로그래밍을 통해 드론을 제어하고 조종할 수 있도록 개발된 드론이다. 교육용 드론의 특성상 주 사용자는 드론 조종에 미숙한 학생들이기 때문에 드론과 외부 물체와의 충돌이 빈번하게 발생하여 드론 기체의 손상 비율이 높은 문제점이 있다. 본 연구에서는 교육용 드론 기체에 대한 구조 동역학 기반의 충돌 시뮬레이션 방법을 통해 드론의 구조적 안정성을 평가하였다. 약 240,000개의 4면체 요소를 갖는 해석 모델을 사용하여 $0^{\circ}$, $+15^{\circ}$, $-15^{\circ}$의 충돌 각도에 따른 3가지 케이스에 대해 충돌 시뮬레이션을 수행하였다. 3차원 구조물의 동적 거동 시뮬레이션에 탁월한 기능을 제공하는 ANSYS LS-DYNA를 활용하여 드론이 4 m/s의 속도로 벽에 충돌했을 때 주요 관심 부분인 드론 상 하부, 링 조립체에 발생하는 응력 분포 및 변형률을 분석하였다. 주요 관심 부분의 등가 응력에 따른 안전율은 0.72~2.64, 항복 변형률 기준 안전율은 1.72~26.67의 범위로 도출되었다. 이러한 안전율을 기준으로 재료 물성에 따른 항복 변형률과 종국 변형률을 초과하는 응력이 발생하는 부분에 대한 구조 안정성 확보를 위해 설계 보강이 필요한 부분을 제시한다.

프로그래밍 노이즈 필터링 방법에 의한 저항 방식 E-밴드 텍스타일 스트레인 센서 신호해석 (Resistive E-band Textile Strain Sensor Signal Processing and Analysis Using Programming Noise Filtering Methods)

  • 김승전;김상운;김주용
    • 감성과학
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    • 제25권1호
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    • pp.67-78
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    • 2022
  • ICT 산업의 글로벌 시장을 선점할 수 있는 다음 세대의 개발이 필요한 상황이 일어남에 따라 웨어러블 디바이스의 생체 신호 모니터링에 대한 관심이 크게 증가하고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 히스테리시스가 적은 E-Band를 사용하여 단일벽 탄소나노튜브(SWCNT) 분산 용액에 함침 공정을 통해서 저항형 직물 인장 센서(Resistive textile strain sensor)를 개발하였다. 전기전도성이 부여된 e-band에 저항 신호를 측정하기 위해 만능재료시험기(UTM)과 Microcontroller unit인 아두이노와 LCR 미터를 이용해서 인장의 변화에 따른 저항 변화를 측정하였다. 원단으로 이루어진 텍스타일 스트레인 센서의 특성상 발생하는 다양한 노이즈들을 효과적으로 처리하기 위하여 신호처리 과정(Signal processing)의 노이즈 필터링의 이동평균 필터, 사비츠키-골레이 필터, 중앙값 필터들을 사용하여 센서의 필터 성능을 평가하였다. 그 결과 이동평균 필터의 필터링 결과의 신뢰도가 최소 89.82%, 최대 97.87%으로 이동평균 필터링이 텍스타일 스트레인 센서의 노이즈 필터링 방식으로 적합하였다.

머신 러닝을 이용한 PIC 로봇 암 강성 향상에 대한 연구 (Stiffness Enhancement of Piecewise Integrated Composite Robot Arm using Machine Learning)

  • 지승민;함석우;전성식
    • Composites Research
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    • 제35권5호
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    • pp.303-308
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    • 2022
  • PIC(Piecewise Integrated Composite)는 적층 복합재의 기계적 특성을 향상시키기 위해 다양한 적층 순서를 모자이크 방식으로 할당하여 복합 구조를 설계하는 새로운 개념이다. 또한 머신 러닝은 인공 지능의 하위 범주로, 컴퓨터가 데이터에서 지속적으로 학습하고 데이터를 기반으로 예측하는 능력을 개발한 다음 추가 프로그래밍 없이 조정하는 과정을 의미한다. 본 연구에서는 구조적 강성을 높이기 위해 기계학습을 기반으로 넓고 얇은 LCD 디스플레이를 운반 및 이송하기 위한 테이퍼 박스형 빔형 PIC 로봇 암이 설계되었다. 필수 학습 데이터는 예비 FE 해석 과정에서 유한 요소 모델 중 의도적으로 배치된 참조 요소에서 수집되었다. 또한 인장, 압축 또는 전단과 같은 지배적인 외부 하중 유형을 판단하기 위해 각 유한 요소에 대한 3축 특성 값을 얻었다. 학습 데이터를 이용하여 머신 러닝 모델을 훈련하고 평가되었으며, 정확도 레벨을 만족한 머신 러닝 모델을 이용해 요소의 로딩 유형을 예측하였다. 특정 하중 유형에 대해 우세한 것으로 알려진 세 가지 유형의 적층 각도 순서가 PIC 로봇 암에 모자이크 방식으로 할당되었습니다. 이후 굽힘형 FE 해석을 수행한 결과 PIC 로봇 암이 기존의 단일 적층 각도 순서로 제작된 복합재 로봇 암에 비해 강성이 증가된 것으로 나타났다.

학과보건교육에서의 매체활용실태 및 영향요인 분석 (An Analysis of the Use of Media Materials in School Health Education and Related Factors in Korea)

  • 김영임;정혜선;안지영;박정영;박은옥
    • 한국학교보건학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.207-215
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    • 1999
  • The objectives of this study are to explain the use of media materials in school health education with other related factors in elementary, middle, and high schools in Korea. The data were collected by questionnaires from June to September in 1998. The number of subjects were 294 school nurses. The PC-SAS program was used for statistical analysis such as percent distribution, chi-squared test, spearman correlation test, and logistic regression. The use of media materials in health education has become extremely common. Unfortunately, much of the early materials were of poor production quality, reflected low levels of interest, and generally did little to enhance health education programming. A recent trend in media materials is a move away from the fact filled production to a more affective, process-oriented approach. There is an obvious need for health educators to use high-quality, polished productions in order to counteract the same levels of quality used by commercial agencies that often promote "unhealthy" lifestyles. Health educators need to be aware of the advantages and disadvantages of the various forms of media. Selecting media materials should be based on more than cost, availability, and personal preference. Selection should be based on the goal of achieving behavioral objectives formulated before the review process begins. The decision to use no media materials rather than something of dubious quality usually be the right decision. Poor-quality, outdated, or boring materials will usually have a detrimental effect on the presentation. Media materials should be viewed as vehicles to enhance learning, not products that will stand in isolation. Process of materials is an essential part of the educational process. The major results were as follows : 1. The elementary schools used the materials more frequently. But the production rate of media materials was not enough. The budget was too small for a wide use of media materials in school health education. These findings suggest that all schools have to increase the budget of health education programs. 2. Computers offer an incredibly diverse set of possibilities for use in health education, ranging from complicated statistical analysis to elementary-school-level health education games. But the use rate of this material was not high. The development of related software is essential. Health educators would be well advised to develop a basic operating knowledge of media equipment. 3. In this study, the most effective materials were films in elementary school and videotapes in middle and high school. Film tends to be a more emotive medium than videotape. The difficulties of media selection involved the small amount of extant educational materials. Media selection is a multifaceted process and should be based on a combination of sound principles. 4. The review of material use following student levels showed that the more the contents were various, the more the use rate was high. 5. Health education videotapes and overhead projectors proved the most plentiful and widest media tools. The information depicted was more likely to be current. As a means to display both text and graphic information, this instructional medium has proven to be both effective and enduring. 6. An analysis of how effective the quality of school nurse and school use of media materials shows a result that is not complete (p=0.1113). But, the budget of health education is a significant variable. The increase of the budget therefore is essential to effective use of media materials. From these results it is recommended that various media materials be developed and be wide used.

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산머루 관련 정보수집 및 데이터베이스의 구축 (Data Mining and Construction of Database Concerning Effects of Vitis Genus)

  • 김민아;조윤주;신지영;신민규;배현수;홍무창;김양석
    • 동의생리병리학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.551-556
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    • 2012
  • The database for the oriental medicine had been existed in documentation in past times and it has been developed to the database type for random accesses in the information society. However, the aspects of the database are not so diversified and the database for the bio herbal material exists in widened type dictionary style. It is a situation that the database which handles the in-depth raw herbal medicines is not sufficient in its quantity and quality. Korean wild grape is a deciduous plant categorized into the Vitaceae and it was found experimentally that it has various medical effects. It is one of the medical materials with higher potentiality of academic study and commercialization recently because it has a bigger possibility to be applied into diverse industrial fields including the medical product for health, food and beauty. We constituted the cooperative system among the Muju cluster business group for Korean mountain wild grapes, Physiology Laboratory in Kyung Hee University Oriental Medicine and Medical Classics Laboratory in Kyung Hee University Oriental Medicine with a view to focusing on such potentiality and a database for Korean wild grapes was made a touchstone for establishing the in-depth database for the single bio medical materials. First of all, the literatures based on the North East Asia in ancient times had been categorized into the classical literature (Korean literature published by government organization, Korean classical literature, Chinese classical literature and classical literature fro Korean and Chinese oriental medicine) and modern literature (Modern literature for oriental medicine, modern literature for domestic and foreign herbal medicine) to cover the eastern and western research records and writings related to Korean wild grapes and the text-mining work has been performed through the cooperation system with the Medical Classics Laboratory in Kyung Hee University Oriental Medicine. First of all, the data for the experiment and theory for Korean wild grape were collected for the Medline database controlled by the Parliament Library of USA to arrange the domestic and foreign theses with topic for Korean wild grapes and the network hyperlink function and down load function were mounted for self-thesis searching function and active view based on the collected data. The thesis searching function provides various auxiliary functions and the searching is available according to the diverse searching/queries such as the name of sub species of Korean wild grape, the logical intersection index for the active ingredients, efficacy and elements. It was constituted for the researchers who design the Korean wild grape study to design of easier experiment. In addition, the data related to the patents for Korean wild grape which were collected from European Patent Office in response to the commercialization possibility and the system available for searching and view was established in the same viewpoint. Perl was used for the query programming and MS-SQL for database establishment and management in the designing of this database. Currently, the data is available for free use and the address is as follows. http://163.180.41.43:8011/index.html