통계공학은 실험계획법, 품질관리/품질경영, 신뢰성공학으로 구성된다. R은 무료로 개방되어 있는 통계패키지로서 통계모형, 통계 계산 및 통계 그래픽 관련 패키지가 방대하다. 우리는 이러한 R 패키지를 통계공학을 위한 기본 통계패키지로 유용하게 사용할 수 있다. 본 논문에서는 통계공학을 위한 R 패키지 응용을 살펴보고 통계공학 관련 CRAN Task Views가 필요함을 제안하였다.
초 중 고등학교 확률 및 통계교육 시 우리는 통계패키지로서 R을 사용할 수 있다. R은 대화식 처리방식을 따르기 때문에 배우기가 쉽다. 또한 R에서의 그래픽스는 아주 강력하다. 가장 큰 장점은 R의 사용이 무료라는 것이다. 이러한 많은 장점을 갖고 있는 R을 초 중 고등학교 확률 및 통계교육 현장에서 사용하는 표준 통계패키지로서 고려할 필요가 있다.
장대홍(2007)에서는 R 패키지에 대한 전반적인 설명을 행하였다. 본 연구에서는 제 7차 수학과 교육과정 내의 확률 및 통계영역 목표와 내용을 중심으로 하고 제 7차 수학과 교육과정에 따라 집필된 중.고등학교 수학교과서들의 확률 및 통계단원을 참고로 하여 R 패키지를 구체적으로 수업에 어떻게 적용할 수 있는 지를 제안하여 보고자 한다.
대학교 기초통계학 교육 시 우리는 통계패키지로서 R을 사용할 수 있다. R은 대화식 처리방식을 따르기 때문에 실행결과를 즉시 볼 수 있다. 또한 R에서의 그래픽스는 아주 강력하다. 그리고 가장 큰 장점은 R의 사용이 무료라는 것이다. 이러한 많은 장점을 갖고 있는 R을 대학교 기초통계교육 현장에서 사용하는 표준 통계패키지로서 고려할 필요가 있다 본 논문은 기초통계학 내용 중 추측통계 영역을 대상으로 R의 활용에 대하여 기술하고자 한다.
R언어는 통계적 계산과 그래픽을 위한 무료 소프트웨어로 유닉스 뿐 아니라 MS 윈도우상에서도 잘 구동되며, 명령어가 이해하기 쉽고 명령에 대한 Help 기능이 컴퓨터상에서 대화형으로 잘 구비되어 있다. 수많은 패키지에 의해 여러 분야에서 활용되고 있는데, 'RSEIS' 패키지를 사용하면 그래픽에 의한 지진자료처리 작업이 매우 수월하여 그 예를 소개한다.
R은 통계 및 빅데이터 분석에 널리 사용되는 오픈 소스 프로그래밍 언어로, 통계와 그래픽스에 관련된 기능을 확정할 수 있어 다양한 분야에 활용되고 있다. 특히, 수자원 분야의 연구에서 그 활용이 늘어나고 있으며, 최근 들어 다양한 수자원 관련 R 패키지가 발표되고 있다. 이중, 미국 지질조사국(U.S. Geological Survey, USGS)이 개발한 EGRET은 수질 및 유출량 자료의 장기 추세 변화 분석을 위한 패키지로 R 프로그래밍 언어를 기반으로 구동되며, 분석·처리한 데이터에 대하여 광범위한 그래픽 프리젠테이션을 제공하여 탐색적 자료 분석에 매우 효과적인 도구이다. 특히, EGRET 패키지는 농도와 유출 사이의 관계 특성, 수집된 자료의 계절성 존재 및 특성, 점진적 또는 급격한 경향의 존재를 검토할 수 있는 그래픽 결과를 제시하며, 가중 회귀(Weighted Regressions on Time, Discharge, and Season, 이하 WRTDS) 모델을 적용하여 농도와 부하의 상태와 경향을 특성화한다. 시간, 유량 및 계절에 대한 WRTDS 모델은 농도 및 부하의 상태와 경향을 특성화하는 데 사용할 수 있는 수질 데이터 세트의 분석 방법으로, 근본적으로 탐색적 데이터 분석 방법으로 다양한 유형의 트렌드 시나리오에 민감하도록 설계되었으며 선형 또는 2차 함수형에 맞지 않을 수 있는 시간적 추세를 탐지하여 설명할 수 있고, 불규칙한 간격의 자료를 사용하기에 적합한 장점이 있다. 본 연구에서는 북한강 상류의 지속적인 흙탕물 발생으로 문제가 되고 있는 자운지구의 자운천을 대상으로 흙탕물 발생 현황을 분석하기 R을 이용하여 탐색적 자료 분석을 실시하였다. 자료 분석은 EGRET 패키지를 사용하여 수집된 자료(2016년 4월 - 2021년 7월까지 수집된 191개의 SS 자료와 인근 유량측정망의 유량자료)의 유량과 SS 농도 간의 관계, 시간에 따른 SS 농도 분포, SS 농도의 월별 특성 분석 및 유황별 SS 농도 변화 등을 검토하였으며, WRTDS 모델로 SS와 부하량을 예측하고 검토하여 자운천 유역의 흙탕물 부하 특성을 검토하였다.
구조방정식모델(Structural Equation Modeling: SEM)은 변수들 간의 인관관계 및 상관관계를 검증하기 위한 통계기법으로 사회학 및 심리학 분야에서 개발되었지만 현재는 경영학, 광고학, 교육학, 생물학, 체육학, 의학, 정치학 등 여러 학문분야에서 광범위하게 사용되고 있다. Amos는 기본적으로 그래픽(Amos graphics)과 베이직(Amos basic)을 제공하기 때문에 정확한 프로그램의 작성이나 행렬에 대한 지식이 없는 초보자들도 아이콘을 이용하여 복잡한 연구모델이나 다중집단분석모델을 분석할 수 있다. PLS(Partial Least Square)는 모형 추정과정에서 발생하는 잔차 또는 예측오차를 최소화하여 예측력을 극대화하기 위한 프로그램이며, 즉, PLS-SEM는 표본 수가 적고 자료가 정규분포를 보이지 않거나 조형지표 모델이거나 복잡한 연구모델 분석에 유용하다. 최근 빅데이터의 열풍으로 자료들을 분석을 위한 도구로 R이 실무 현장에서 인기를 끌고 있다. R은 통계 프로그래밍 언어이자 오픈 소프트웨어 환경으로 통계, 그래픽, 데이터마이닝 등의 다양하고 방대한 양의 패키지들을 지원한다. R에서 제공되는 패키지들이 오픈 소스이고 선형 및 비선형 모델링, 고전적인 통계분석, 시 계열 분석, 분류 및 군집분석 등의 다양한 통계 패키지들을 제공한다는 측면에서 R은 실무는 물론 학문적인 측면에서도, 특히 통계를 기반으로 실증분석을 수행하는 사회과학연구들에서 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.
우리 사회는 데이터를 기반으로 진화 하고 있어 데이터분석을 할 수 있는 통계패키지가 오늘날 상용화 되고 있다. 상용화되고 있는 통계패키지를 이용해 본 논문에서는 통계패키지 R을 Model1구조가 아닌 Model2 MVC구조로 적용하여, 웹사이트의 유지보수와 코드 효율성을 증진시키고자 한다. 이를 이용하여 웹 스크래핑을 통한 데이터를 수집 후 데이터 분석을 토대로 사용자가 분석내용을 쉽게 이해할 수 있도록, 편의성을 증진시키고 검색 할 수 있는 웹사이트를 설계 및 구현 하고자 한다.
COB(chip-on-board) 플립칩 패키지에 있어서 NCP(non-conductive paste)의 적용성을 확보하기 위해 자체 포뮬레이션한 NCP와 상용 NCP에 대하여 보드레벨 플립칩 패키지를 제작하고 고온고습 및 열충격 신뢰성을 평가하였다. 실험결과 보다 작은 입도의 용융 실리카를 첨가한 NCP 시제품들이 고온고습 신뢰성에 유리한 것을 알 수 있었다. 또한, NCP 접속부에 있어서 열응력에 의한 피로보다 흡습에 의한 에폭시의 팽창이 접속부 파손에 보다큰 영향을 미치는 것으로 나타났으며, NCP의 접착강도가 높을수록 NCP 플립칩 패키지의 열충격 신뢰성이 향상되는 것을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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