• 대한치과교정학회지
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• 제52권2호
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• pp.112-122
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• 2022

Objective: This study aimed to present and evaluate a new deep learning model for determining cervical vertebral maturation (CVM) degree and growth spurts by analyzing lateral cephalometric radiographs. Methods: The study sample included 890 cephalograms. The images were classified into six cervical stages independently by two orthodontists. The images were also categorized into three degrees on the basis of the growth spurt: pre-pubertal, growth spurt, and post-pubertal. Subsequently, the samples were fed to a transfer learning model implemented using the Python programming language and PyTorch library. In the last step, the test set of cephalograms was randomly coded and provided to two new orthodontists in order to compare their diagnosis to the artificial intelligence (AI) model's performance using weighted kappa and Cohen's kappa statistical analyses. Results: The model's validation and test accuracy for the six-class CVM diagnosis were 62.63% and 61.62%, respectively. Moreover, the model's validation and test accuracy for the three-class classification were 75.76% and 82.83%, respectively. Furthermore, substantial agreements were observed between the two orthodontists as well as one of them and the AI model. Conclusions: The newly developed AI model had reasonable accuracy in detecting the CVM stage and high reliability in detecting the pubertal stage. However, its accuracy was still less than that of human observers. With further improvements in data quality, this model should be able to provide practical assistance to practicing dentists in the future.

• 해양환경안전학회지
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• 제21권4호
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• pp.361-371
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• 2015

본 연구는 최근 3년간의 항만 및 어항개발사업에 따른 해역이용협의서 91건을 분석하여 그 작성실태(평가항목별 조사현황과 영향예측 등)를 파악하고, 문제점을 개선하기 위한 방안을 요약 제시하였다. 9개 평가항목 중에서 해양화학, 해양퇴적물 및 해양생태계 부분에서는 현장조사 비율이 높았으나(70 % 이상), 조사자료를 활용한 영향예측은 미흡하였다. 반면, 해양물리의 경우는 현황조사 비율은 낮았지만(조석 7.7 %, 조류 24.2 %), 영향예측 수행비율은 높아 예측결과를 뒷받침할 만한 근거와 검증 측면에서 문제점이 있었다. 즉, 조사와 예측에 대한 평가가 연관성이 낮아 신뢰성이 떨어지고 있었다. 항만 및 어항개발사업에 있어 영향예측과 밀접하게 관련되어 있는 주요 외력(조석, 조류 및 파랑 등) 및 중점평가사항에 대한 체계적인 진단이 필요하나, 현재는 사업유형을 고려하지 않는 일반적인 평가방법과 자료인용이 이루어지고 있는데, 향후 사업규모와 지역특성 등을 고려한 중점평가항목과 구체적 평가사항(조사시기, 정점선정)을 사전에 스코핑해 줄 수 있는 제도적 장치가 필요할 것이다. 또한, 현장조사자료의 신뢰성 강화를 위해 해양화학 및 해양퇴적물의 분석에 관한 정도관리체계의 적용이 강화되어야 할 것이다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2006년도 공동학술대회 논문집
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• pp.201-206
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• 2006

지구과학은 지구와 지구시스템을 기술(description)하던 기존의 역할에서 벗어나, 진화하는 지구 시스템 안에서 일어나는 프로세스의 모델링(process modeling), 시뮬레이션(simulation) 그리고 이러한 현상들을 구상화(visualization)하는 방향으로 그 접근 방법이 서서히 그러나 매우 역동적으로 변화하고 있다. 하지만 이러한 모델링 및 시뮬레이션은 현대의 컴퓨터 기술의 발달에도 불구하고 그 수행이 쉽지는 않다. 그 이유로는 지구의 현상들은 그 현상의 기초원인이 되는 물리적 화학적 프로세스들이 비선형적이며, 서로 다른 프로세스들이 상호 연동되어 발생하고, 시간에 따라 변화를 보이기 때문이다. 더구나 이러한 복잡한 프로세스들이 암석의 공극구조라는 매우 복잡한 구조 안에 일어날 때, 그 현상의 모델링 및 시뮬레이션은 그 어려움이 더욱 커지게 된다.따라서 이러한 지구시스템의 여러 가지 프로세스들에 대한 효과적인 모델링 및 시뮬레이션을 위해선 지구의 기본 구성단위인 암석의 구조, 즉 복잡한 공극구조의 이해 및 그 형태를 효과적으로 컴퓨터상에서 수치적으로 기술하는 방법의 개발이 선행되어야 한다. 본 발표에서는 이러한 공극스케일의 모델링을 위한 격자볼츠만 방법, 유한요소법을 이용한 수치방법과 그 결과와, 지구의 여러가지 비선형적이고 시간종속적인 프로세서의 모델링에의 응용가능성에 대한 내용을 제시한다.

• 과학기술학연구
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• 제18권2호
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• pp.7-41
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• 2018

정부 기관 혹은 과학협회에서 비전문가 시민으로 하여금 대량의 데이터를 수집하도록 하는 활동에서 유래하고 있는 시민과학은 현재 프로젝트마다 과학자와의 협력 내용에서 차이를 보이고 있다. 생물종 개체수 조사 등 생태, 환경과학 영역에 집중되고 있던 시민과학 연구 내용은 천문학, 분산 컴퓨팅, 강입자물리 영역까지 확장되어갔다. 시민과학은 시민 자원 봉사자들에 의한 데이터 수집으로 비용 효과적으로 과학 연구를 수행할 수 있게 해주어 과학 연구 진전에 기여할 수 있었다. 또한 시민과학은 프로젝트에 참여한 시민들의 과학지식을 증진시키며 대중의 과학 이해를 향상시켜주는 것으로 나타났다. 이밖에 공동체 주도 시민과학 프로젝트는 지역 환경 이슈에 대한 공중의 인식을 향상시키고 환경 문제 해결에의 시민 참여를 장려하는 역할을 했다. 지역 시민들의 경험지에 근거하는 시민과학 프로젝트는 지역 환경 정책 결정 및 실행에 직접적인 도움을 주고 있는 것으로 나타났다. 이와 같은 시민과학의 교육, 사회 정책적 가치로 인해 각국 정부들에서는 시민과학 활성화를 위한 다양한 정책들을 수립하고 있다. 국내에서도 시민과학의 사회적 역할에 주목하여 정부 주도의 시민과학 프로젝트들이 기획, 실행되고 있다. 시민의 자발적인 참여에 의해 다양한 프로젝트들이 실행되고 있는 국외와 달리 국내에서 진행되는 시민과학 활동은 아직 주제 영역이 제한적이며 활동의 주체로서 과학자나 시민 참여가 아직은 낮은 수준에 머물고 있는 것으로 나타났다. 공공주도의 시민과학 프로젝트를 통해 시민 참여가 늘어나고 또한 과학자들도 시민과학의 가능성을 인지할 수 있도록 하는 것은 중요해 보인다. 과학자에 대한 평가제도를 개선하여 시민과학 참여를 증진하는 방안도 모색되어야 할 것이다. 공공 주도 시민과학 프로젝트 운영을 시민 참여 강화에 맞추어 세밀하게 기획할 필요가 있다. 시민단체 주도의 자연조사 활동이 시민과학으로서 실질적으로 과학 연구, 나아가 환경 정책에 기여할 수 있도록 오픈 데이터 정책이 마련되어야 할 것이다. 시민과학 프로젝트 경험을 공유, 확산할 수 있는 시민과학 네트워크 구축에도 노력할 필요가 있다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.57-67
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• 2004

Diesel 버스가 대체적으로 주류를 이루는 일반버스들에 대한 위험도 평가결과 첫째, 순간적인 누출이 일어날 빈도는 1.4E-3/bus/year이었으며, 이로 인한 하부사상으로 Fireball의 결과를 초래할 확률은 1.7E-4이었다. 또한 그 중 CNG 버스에서 순간적인 누출이 일어날 수치는 0.002 event/year로 나타났다. 둘째, 균열에 기인되어 점차적인 누설이 일어날 빈도는 3.7E-s/year로 평가되었으며, 이에 대한 하부사상으로서 jet flame의 결과를 초래할 확률은 1.2E-3으로 나타났다. 또한 CNG 버스에서 점차적인 누출이 일어날 수치는 0.04 event/year이었다. 아울러 피해 예측 면에서 CNG버스와 디젤버스의 운송거리에 대해 화재 사상자들을 비교하였을 때, 디젤버스는 0.091 Fire fatalities/100-million miles이었으며, CNG버스는 대략 0.17 Fire fatalities/100-million miles이었다. 이 의미는 화재로 인한 치명적인 사상자수를 비교했을 때 CNG버스는 디젤버스에 비해 평균 두 배가 위험하다는 것을 보여 주는 것이고, 결국 CNG버스들이 디젤버스들에 비해 주요 화재에 대해 민감하다는 것을 말해 주는 것이다. 본 연구에서 CNG버스들의 위험도를 평가하기 위해 사용된 총칭적인 모델들과 고장 데이터들은 적정하다. 그러나 CNG버스와 관련된 연구에 있어서 더욱 더 정확한 결과를 제공하기 위해서는 향후 더 정확한 물리적인 면에 기초한 모델들과 CNG버스에 대한 자료 확충 및 데이터베이스화가 요구된다.

• 우주기술과 응용
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• 제2권1호
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• pp.41-51
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• 2022

큐브위성은 기존의 인공위성과 마찬가지로 지구 관측뿐만 아니라, 우주탐사 분야에도 폭넓게 활용되는 인공위성 플랫폼이다. 또한 우주 공간물리현상을 관측하기 위한 자기장관측 임무에서도 다양한 형태로 제작되어 활용되고 있다. 자기장 측정의 경우, 일반적으로 위성의 자기 교란을 최소화하기 위해 자기장측정기가 위성 몸체로부터 멀리 떨어져 있다. 그러나 큐브위성과 같은 작은 위성의 경우 공간적인 제약으로 인해 자기장 센서의 위치 설정이 제한적이다. 이에 이 논문에서는 큐브위성에서 생성된 자기장 간섭을 추정하여 자기장 측정의 신뢰성에 얼마나 영향을 줄 수 있는지 분석하였다. 주요 잡음원으로는 상대적으로 높은 소비전력을 가진 반작용 휠과 자기 토크로드를 대상으로 조사하였다. 이러한 부품의 자기 쌍극자 모멘트는 제조업체의 데이터 시트에 제공된 정보를 사용하였다. 외부 자기장이 없는 공간에서 3 U 큐브위성 중간에 위치한 자기 토크로드의 잔류 모멘트의 영향은 위성의 몸체 최 외곽 끝에서 약 36,000 nT까지 나타날 수 있음을 확인했다. 또한, 1 nT 미만의 정확한 자기장 측정의 임무라면, 자력계는 위성 본체에서 약 0.6 m 반경 거리 외곽에 있어야 함을 알 수 있었다. 이러한 분석 방법은 자기장 측정을 수행하기 위해 CubeSat을 설계할 때 자기 청결도 분석의 중요한 역할이 될 것으로 기대한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제4권1호
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• pp.1-14
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• 1984

The student's attitude toward science is generally influenced by their teachers. Therefore, teachers' positive attitudes toward science and science teaching play an important role to change the student's attitude toward science. The purpose of this survey is to investigate the status on attitudes toward science and science teaching among the secondary school science teachers in Korea. The attitudes were surveyed by the questionnaire which was developed by Sung-Jae Pak. The instrument is designed to use Likert type scale and is composed of two kinds of scale: one is the attitudes toward science scale (the AT scale) and the other is the attitudes toward science teaching scale (the AT Kale), which contains 24 questions respectively. Each of them has 6 sub-level areas. The six areas of attitude toward science are as follow: The goals and values, process and method of science, knowledge and the view of nature, social and cultural aspects, scientist and a career in science, the preferences and willingness. The six areas of attitude toward science teaching are as follow: The goals and values, process and method of science teaching, the content and structure, social and cultural aspects, science educator and a career in science teaching, satisfaction and willingness. From 152 teachers' responses, the tendency of total as well as each area and the contrast of their backgrounds at the level of 5% significance were analyzed by SPSS computer program. Some results and conclusion of the study are as follow: 1. The overall attitude of the measured secondary school science teachers shows a positive trend tendency. Also total positive attitude toward science teaching are slightly higher than that of science, which support the fact that the teachers are not scientists but they are directly involved in teaching of science. 2. The attitudes toward science are moderately correlated to the attitudes toward science teaching (r=0.52). 3. The areas of knowledge, nature-view and tile area of social aspects of science show a very negative tendency. Also the two areas are not correlated to some other areal at the level at 5% significance. 4. Female science teachers exhibit just a little more positive attitudes than those of male teachers in science teaching. 5. The science teachers who wanted to have a profession of scholar or educator exhibit a little more positive attitudes than others in science and total attitudes (AS+AT). 6. The more the science teachers have "intellectual delights" the more their attitudes toward science and science teaching are positive. 7. At the level of 5% significance, there are differences which college they graduated from, but there are no differences in multiple comparison at 10% level. 8. The differences in their background dose not appear in such as age; teaching career; academic career; deny the superstition; their onlook for the scientist or educator when they were freshmen; major the basic science; opinions about the U.F.O. and the origin of life. 9. The responses of certain individual statement are quite different from the overall tendencies, which strongly suggest the de1ailed analysis and deeper study. For the continuing study, it is recommendable to revile the measuring tools with the theoretical study for the better validity and reliability, and investigate the status of the attitudes toward science and science teaching among the science teachers with sufficient samples.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권3호
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• pp.143-150
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• 2014

고에너지(MV, Mega-voltage) X선 영상은 일반적인 방사선 치료 시 조사야의 영상 검증이 가능한 유일한 방법으로 널리 사용되고 있다. 그러나 고에너지 특유의 높은 콤프턴 산란 반응 특성으로 인해 저에너지 영상에 비해 화질이 크게 낮으며, 1990년대에 디지털 MV 영상이 소개된 이후 화질을 보완하기 위한 연구들이 활발히 이루어져 왔다. 본 연구에서는 디지털 영상처리 기법을 이용하거나 산란 커널 계산을 통해 화질을 개선하는 기존의 방법 대신 측정된 산란선 대 일차 선비(SPR, Scatter to Primary Ratio)를 이용하는 새로운 방법을 제안하였다. 먼저 주어진 촬영 조건 하에서 환자를 모사하는 고체 물팬톰의 유무에 따라 각각 MV영상을 촬영하고 방사선의 투과율을 별도로 계산한 후 산란 성분이 포함된 일차선 영상과 포함되지 않은 일차선 영상을 각각 획득하였다. 이를 기반으로 산란 보정에 사용할 SPR 분포를 획득하였다. 그리고 알루미늄 막대를 이용한 line pair (LP) 팬텀 및 실제 환자 골반의 영상을 이용하여 산란 보정 효과의 검증을 수행하였다. SPR 측정 결과 팬톰 두께에 따른 SPR 분포들을 성공적으로 획득하였으며, LP 팬텀 검증 결과 영상의 산란 성분이 효과적으로 제거되어 팬톰 본래의 밀도 분포가 복원되었음을 확인하였다. 또한 환자 골반 영상 보정 결과 모든 관심영역에서 대조도가 평균 48% 증가하였다. 본 연구에서 제시한 MV 영상의 산란 보정 방법은 실제 측정 자료를 기반으로 하므로 높은 신뢰성을 가지며, 적은 시간과 비용으로도 임상 현장에서 즉각적인 도입이 가능하다. 결론적으로 본 연구는 MV 영상을 이용한 영상유도 방사선치료의 질을 높이기 위한 하나의 효과적인 방법이 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권1호
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• pp.129-145
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• 2012

본 연구는 학생들의 실험 설계 내용에서 나타나는 창의적 요소들을 탐색하고, 각 요소 간 상호작용을 분석하여 과학 영재들이 실험을 설계할 때 나타나는 창의성의 특징을 귀납적으로 살펴보았다. 이를 위해 우선, 서술적 실험설계 과정에서 영재들의 창의성 요소를 탐색하기 위한 문항을 개발하였다. 개발된 문항은 2011년 한국 물리올림피아드 일반물리 통신교육에 지원한 학생들에게 요구되는 자기소개서의 일부분으로 제시하였다. 실험설계 과정에서 나타나는 창의성은 발산적 사고와 수렴적 사고의 상호작용이라는 조작적 정의 하에 총 513명의 자기소개서에 포함된 실험설계 과정이 분석되었으며, 그 결과는 다음과 같다. (1) 가설 설정단계에서 나타난 창의성 요소 중 발산적 유형 의 요소는 독창성, 유창성, 융통성이었고, 수렴적 유형의 요소는 정합성, 정교성으로 나타났다. (2) 가설 검증단계에서는 창의성 요소 중 발산적 유형의 요소인 독창성, 유창성, 융통성과 수렴적 유형의 요소인 정합성, 단순성, 신뢰성, 적절성, 명료성, 정합성을 탐색할 수 있었다. (3) 가설설정단계나 검증단계에서 발산적이고 수렴적인 창의적 요소가 함께 발현되어야 창의적 실험설계라는 정의 하에 과학영재들의 창의적 실험설계 유형을 살펴 본 결과 다음과 같은 특징을 가진 3가지 유형이 탐색되었다. a) 첫 번째 유형의 특징은 가설설정단계에서 발산적이고 수렴적인 창의성을 모두 보이고, 가설검증 단계에서는 수렴적인 창의성만 보인 경우이다. b)두 번째 유형은 가설설정단계에 서 발산적 창의성이, 검증 단계에서는 발산적이고 수렴적인 창의성이 나타나는 특징을 보였다. c) 마지막으로 세 번째 유형은 가설설정단계에서 수렴적 창의성을, 가설검증단계에서 발산적 수렴적 창의성을 모두 보이는 특징을 보였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제18권2호
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• pp.87-92
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• 2007

최대출력 30 MW, 하나로(HANARO) 다목적 연구용 원자로의 접선 중성자공에 붕소중성자포획치료(Boron Neutron Capture Therapy, BNCT)를 위한 열중성자 조사장치가 개발되었다. BNCT 조사장치에서는 서로 다른 물리적 특성과 생물학적 효과비를 가진 여러 성분의 방사선이 방출되기 때문에 정확한 투여선량을 결정하기 위해서는 각 성분의 정량적 분석이 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 방사화 분석, 열형광선량계 및 이온전리함 등 여러 유형의 검출기를 사용하여 BNCT 조사장치에서 방출되는 열중성자 및 감마선 혼합장의 선량 성분을 분리, 측정하였다. 선량측정은 물 속에 함유된 불순물과 중성자의 이차반응을 최소화하기 위해 증류수를 채운 물팬텀을 이용하였다. 그리고 측정 결과는 MCNP4B 전산계산의 결과와 상호 비교하였다. 측정 결과 열중성자속은 물팬텀 10 mm와 20 mm 깊이에서 각각 $1.02E9n/cm^2{\cdot}s$과 $6.07E8n/cm^2{\cdot}s$이었고, 고속중성자선량율은 10 mm 깊이에서 0.11 Gy/hr로 미세하였다. 감마선량률은 물팬텀 20 mm 깊이에서 5.10 Gy/hr로 나타났다. 측정된 중성자와 감마선량값은 MCNP의 결과와 5% 이내로 잘 일치하였고, 열중성자속은 14%의 비교오차를 나타내었다. 이러한 결과들은 중성자 검출의 난이도를 고려할 때 충분히 신뢰할 수 있는 수준이라 판단되며, BNCT 임상 연구를 위한 선량평가 자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.