• 제목/요약/키워드: Smart Environment

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TPACK 기반 융합프로그램 개발 및 적용 - '우리 몸의 구조와 기능' 단원 중 배설 기관을 중심으로 - (Development and application of TPACK based STEAM program - Focused on the excretory organs in the 'structure and function of our body' unit -)

  • 고동국;홍승호
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제40권4호
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    • pp.443-459
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    • 2021
  • 본 연구에서는 초등과학 교육과정의 '우리 몸의 구조와 기능' 단원에서 배설 기관을 주제로 TPACK 기반의 STEAM 프로그램을 개발하여 적용하였다. 프로그램 개발 및 적용은 교육과정 분석 및 학습 목표 세부화, 물리적·심리적 학습 환경 분석, 교수·학습 방법 및 테크놀로지 선정, 수업에 활용할 교사의 TPACK 요인 정리 및 교수·학습자료 개발, 프로그램 적용 및 효과성 검증의 과정으로 진행하였다. STEAM 프로그램 설계 과정에서 고려한 교사의 TPACK은 내용학 지식(배설 기관의 생김새와 하는 일), 교육학 지식(STEAM, 문제 기반 학습, 조사학습, 토의학습, 협동 학습, 과학 글쓰기), 테크놀로지 지식(3D 프린터 및 스마트 기기 활용 기술)과 지식 간의 융합적인 요인이었다. 프로그램은 총 8시간으로 구성되었으며 실험 집단으로 선정된 5학년 학생 29명을 대상으로 적용하였다. 비교 집단의 5학년 27명에게는 교과서 중심으로 개발된 같은 주제의 프로그램을 적용하였다. 프로그램을 적용한 결과 실험 집단은 비교 집단에 비하여 창의적 문제해결력과 과학적 태도에서 유의미한 향상을 보였고 STEAM 프로그램에 대한 만족도도 높게 나타났다. 그러나 두 집단 간의 학업성취도는 유의미한 차이가 없었다. 학생들은 스스로 조사하고 탐구하며 알게 된 지식을 활용하여 문제를 해결하는 과정, 친구들과의 토의 및 협동 학습 과정을 통해 창의적 문제해결력이 향상되었던 것으로 보이며 새로운 기술의 활용, 학생 중심의 활동 과정 및 실생활과 관련된 문제를 해결하는 과정에서 과학적 태도와 만족도가 높아진 것으로 판단된다.

기계학습을 통한 토양오염물질 농도 예측 및 분포 매핑 (Predicting Concentrations of Soil Pollutants and Mapping Using Machine Learning Algorithms)

  • 강혜원;박상진;이동근
    • 환경영향평가
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    • 제31권4호
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    • pp.214-225
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    • 2022
  • 본 연구는 사업시행이 환경에 미치는 부정적 영향을 최소화할 수 있는 방안을 강구하기 위해 환경영향평가 토양 부문을 강조하였다. 영향평가 절차에 대한 일련의 노력으로서 도시개발사업을 대상으로 하는 국가 인벤토리 기반 데이터베이스를 구축하였으며, 세 가지 기계학습 모델 성능 평가 및 토양오염물질 농도분포 매핑을 진행하였다. 여기에서, 가장 우수한 성능을 보여준 Random Forest 모델을 사용하여 대한 민국 수도권 지역을 대상 9가지 토양오염물질을 매핑하였다. 본 연구의 결과는 도시화가 가장 활발한 서울지역에서 아연(Zn), 불소(F) 및 카드뮴(Cd) 농도가 상대적으로 우려되는 것을 발견하였다. 또한, 수은(Hg)과 크롬(Cr6+)의 경우 농도가 기준 이하로 검출되었는데, 이는 중금속 농도에 영향을 미치는 산업 및 공업단지와 같은 오염원 부족이 원인으로 도출되었다. 토양오염물질 공간분포 매핑을 통해 토양특성 및 토지이용 유형과 오염물질 간의 유의한 상관관계를 유추하였다. 이를 통해 사업 현장 위치에 관한 토양오염 최소화 및 계획 결정에 대한 효율적인 토양관리 방안을 구축할 수 있을 것으로 기대한다.

담배거세미나방(Spodoptera litura) 성충의 예찰을 위한 최적 성유인제 조성 (Optimal Composition of Sex Attractant for Monitoring Adults of Spodoptera litura (Lepidoptera: Noctuidae) in Korea)

  • 정충렬;부경생;배순도;한경식
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제61권1호
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    • pp.77-83
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    • 2022
  • 본 연구는 담배거세미나방 국내 개체군의 예찰에 필요한 성유인제의 최적 조성을 찾기 위해 수행하였다. 담배거세미나방 암컷 성충에서 알려진 두 성페로몬 성분인 (Z,E)-9,11-tetradecadienyl acetate, (Z,E)-9,12-tetradecadienyl acetate를 5.5 ~ 10.0 및 9:1 ~ 99.1, 9:1 ~ 39:1 비율 사이에 여러 조성으로 만들어 고무격막 방출제에 담아 펀넬트랩을 이용하여 콩과 땅콩포장에서 수컷 성충에 대한 유인력을 비교한 결과, 두 성분의 19:1 비율이 가장 적절한 유인 조성으로 결정하였다. 그러나 Z9E11-14:Ac 단독 성분 미끼에는 수컷 성충이 거의 유인되지 않았다. 이 결과는 담배거세미나방 성충 예찰용의 성유인제 구성에는 두 성페로몬 화합물이 반드시 필요한 성분임을 나타낸다. 미끼에 담긴 성페로몬은 0.1 ~10 mg 사이에서 함량이 증가할수록 유인된 수가 많았다. 적절한 트랩 설치 높이는 1.5 m로 결정하였다.

위성 정보를 활용한 도심 지역 기온자료 지도화를 위한 인공신경망 적용 연구 (A study of artificial neural network for in-situ air temperature mapping using satellite data in urban area)

  • 전현호;정재환;조성근;최민하
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제55권11호
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    • pp.855-863
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    • 2022
  • 본 연구에서는 서울시 기온 지상관측 자료의 지도화를 위해 Artificial Neural Network (ANN)을 사용하였다. 지도화를 위한 보조자료로는 MODerate resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 자료를 사용하였다. ANN 모델 설계를 위해 입력자료와 출력자료 간의 산점도 및 통계분석을 수행하였으며, 기온과의 상관성이 비교적 높게 나타나는 입력자료인 지표면온도, Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Enhanced Vegetation Index (EVI)와 시간(위성관측시각, Day of year), 위치(위도, 경도), 데이터 품질(운량)과 관련된 데이터 종류를 분류 및 조합하여 학습을 진행하였다. 기온자료와 상관성이 높은 데이터만으로 학습을 진행하였을 때 상관계수(r)와 Root Mean Squared Error (RMSE)의 평균값이 0.9667, 2.708℃로 우수한 성능을 보였다. 학습에 사용된 데이터의 종류가 추가될수록 더 우수한 학습 결과를 보였으며, 모든 데이터가 활용될 때에는 r과 RMSE의 평균값이 0.9840, 1.883℃로 가장 우수한 성능을 보였다. ANN 모델으로 생성한 서울시 기온 지도에서는 픽셀별 지형적 특성에 적절하게 기온이 산정된 것으로 판단되며, 추후 연구지역 확대 및 위성자료의 다양화를 통해 시단위 및 전국단위 기온 분포 분석 연구가 가능할 것이다.

디저트카페 품질과 친환경 행동이 고객 신뢰와 충성도에 미치는 영향 : MZ 세대를 중심으로 (Effects of Dessert Cafes' Quality and Eco-Friendly Behavior on Customer Trust and Loyalty - Focused on Generation MZ)

  • 이새미;박상언;이드보라
    • 한국프랜차이즈경영연구
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    • 제13권1호
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    • pp.47-57
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    • 2022
  • Purpose: Recently, it is common to see cases where an amount similar to the cost of a meal is spent on dessert, or an amount greater than the cost of a meal is spent on dessert. The generation MZ is showing a tendency of 'value consumption' by consuming values and beliefs in consideration of the recent impact on society and the environment. Therefore, this study aims to analyze the effect of dessert cafe quality and eco-friendly behavior on customer trust and loyalty targeting the generation MZ who have visited desert cafés. This study examined the mediating role of customer trust in the relationships between desert café quality, eco-friendly behavior and customer loyalty, and also the moderating effect of and eco-friendly behavior on customer trust and customer loyalty. Research design, data, and methodology: To achieve purposes of this study, 229 data were collected from respondents who visited desert café and analyzed using measurement model (reliability test and correlation analysis), Fornell-Larcker Criterion and Heterotrait-Monotrait Ratio (HTMT) assessment, and structural equation model (PLS-SEM) with SPSS 22.0 and SmartPLS 3.3.7. Results: The research results are as follows. First, desert cafes' quality positively influenced customer trust but did not customer loyalty. Second, desert cafes' eco-friendly behavior positively influenced customer trust and customer loyalty. Fourth, the interaction term of dessert cafe quality and eco-friendly behavior did not influence customer trust and customer loyalty. Conclusions: This study emphasized the necessity of service quality and eco-friendly behavior of dessert cafes by examining the relationship between the quality of dessert cafes and eco-friendly behaviors, customer trust and loyalty. It also found the importance of the role of trust in securing loyal customers. In order to secure and retain loyal customers, the owners of dessert cafes should make effortsto improve the quality of the cafes' products and services so that customers can feel a sense of trust, and actively publicize that they are practicing eco-friendly management. As a result of this study, it is intended to provide practical implications for the management of dessert cafes by understand ing the effects of product and service quality and eco-friendly behaviors of companies to bakery industry workers and start-ups.

고양시 독서문화진흥 종합계획 수립을 위한 독서실태 조사 연구 (A Study on Reading Survey for the Establishment of Goyang City Reading Culture Promotion Plan)

  • 송민선;장인호;황금숙;김수경
    • 한국문헌정보학회지
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    • 제57권1호
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    • pp.285-308
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    • 2023
  • 본 연구는 고양시민들의 독서 실태를 조사·분석해 고양시 '제2차 독서문화진흥 종합계획' 수립을 위한 기초자료로 활용하기 위한 목적으로 수행되었다. 이러한 연구 목적을 달성하기 위해 독서실태 조사 관련 선행 연구 및 2021년 국민 독서실태 조사의 설문 문항 등을 참고하여 성인 및 학생 응답자 특성을 반영한 설문지를 구성하였다. 그리고 고양시에 거주 중인 성인 960명, 학생 540명을 대상으로 설문조사를 수행해 그 결과를 분석하고, 고양시 독서문화진흥 종합계획 수립에 있어 도움이 될 수 있는 몇 가지 시사점들을 도출하였다. 첫째, 독서자료의 범주를 전통적인 종이매체에서 다양한 매체로 확대해야 한다. 둘째, 도서관 장서 확충 및 실제 도서 구입에 도움이 될 수 있는 서비스 검토가 필요하다. 셋째, 시민들이 원하는 다양한 독서 프로그램을 개발하고, 온라인 운영 방식 등으로 독서활동 및 동아리 활동 참여 기회를 늘여야 한다. 넷째, 독서 활성화를 위한 시설 및 서비스 환경은 시민들의 생활 반경 내 접근이 쉬운 곳으로 조성해야 한다. 마지막으로, 기존 독서문화진흥사업 중 '스마트도서관', '상호대차서비스', '독서 및 문화프로그램 운영', '고양 북페이' 사업 등은 지속·확대할 필요가 있다. 본 연구는 보다 실효성 있는 고양시 독서문화진흥 종합계획 수립을 위해 실제 시민들을 대상으로 독서 실태를 조사하고, 정책 방향 설정에 필요한 의견을 수렴하였다는 점에서 의의를 갖는다.

OPC UA를 활용한 이기종 로봇의 실시간 디지털 트윈 설계 및 구현 (Design and Implementation of Real-time Digital Twin in Heterogeneous Robots using OPC UA)

  • 김지형
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.189-196
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    • 2023
  • 4차 산업혁명을 주도하는 기술로서 IoT, 빅데이터, 인공지능, CPS 등이 발전하면서 산업 현장에서 생산성과 효율성을 향상시키기 위한 디지털 트윈의 중요성이 부각되고 있다. 디지털 트윈은 실제 물리적 객체들의 디지털 복제로서, 객체의 속성과 상태를 유지하며 작동하는 가상 모델이다. CPS는 사이버 세계와 물리 세계의 상호작용을 위한 시스템으로, 디지털 트윈은 CPS의 고급형 기술로 볼 수 있다. 디지털 트윈은 AI, XR, 5G 등 다양한 요소 기술의 등장으로 구현 속도가 가속화되었다. 센서 기술의 발전과 IoT, 인공지능, 빅데이터, 클라우드 등의 관련 기술 발전으로 디지털 트윈 시장이 성장하고 있다. 이에 따라 기업들은 비즈니스 인텔리전스와 관련된 솔루션을 도입하여 프로세스 최적화, 비용 효율성, 생산성을 향상시키는 경향이 있다. 본 연구에서는 디지털 트윈 기술과 CPS를 결합하여 이기종 로봇의 실시간 3D 디지털 트윈을 구축하는 것이 목표이다. 이를 위해 유비씨의 FLEXING CPS와 FLEXING EDGE를 활용하여 데이터 수집과 관리를 수행한다. 프로젝트 구성원은 프로토콜 설정, 데이터 수집 및 전달, 3D 디지털 트윈 시뮬레이션을 담당한다. 이를 통해 CPS와 디지털 트윈을 통합한 기술의 가능성을 확인하고, 산업 현장에서 생산성과 효율성을 향상시킬 수 있다.

빅데이터 기반 수도사고 위기대응 고도화 방안에 관한 연구 (Research on Advanced Measures for Emergency Response to Water Accidents based on Big-Data)

  • 김호성;김종립;김재중;윤영민;김대경
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2022년도 춘계학술대회
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    • pp.317-321
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    • 2022
  • '19년 인천시 수돗물 적수 사고 발생에 따라 환경부에서는 수도운영관리 고도화, 체계적인 기술지원 및 사고대응을 위해 「수돗물 안전관리 종합대책」을 수립하여 수돗물 공급 전 과정의 스마트 상수도 관리체계를 구축 중이다. 수도사고 위기대응 고도화를 위해서는 유량, 압력, 수위 등 실시간 수도운영 데이터의 신뢰성 확보와 더불어 빅데이터 분석기법을 활용한 사전 경보 알고리즘 개발 및 적용이 필수적이다. 본 논문에서는 수도운영 데이터 주요항목(유량, 압력, 수위 등)에 대한 데이터 기반의 다양한 통계기법을 활용해 최적 운영범위 선정, 감시경보체계 고도화를 위한 기반을 마련하고, 분석 결과를 K-water 운영시스템 및 감시경보시스템과의 연계를 위한 시스템 모델링에 대해 연구한다. 또한, 취수장과 정수장 간원수 탁도의 변화에 대한 교차 상관분석을 통해 도달시간 등에 대해 고찰하고, 취수장 펌프 가동에 따른 유량 변화 및 시간 지연을 고려한 원수 탁도 데이터를 적용하여 정수장 원수 탁도를 예측하는 모델에 관해 연구하고자 한다.

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상용 이산사건 시뮬레이터 패키지들에 대한 선행연구 분석 (Literature Review of Commercial Discrete-Event Simulation Packages)

  • 박지현;황규선
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제32권1호
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    • pp.1-11
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    • 2023
  • 스마트 팩토리 환경과 디지털 트윈 환경이 구축되며 요즘의 공장은 방대한 생산 데이터를 축적하고 공정 현황에 대해 실시간으로 사용자 편의에 맞는 시각화된 결과물로 관리되고 있다. 생산 제품의 다변화에 따른 공정의 복잡도가 증대되어 생산일정 계획이 어려워지고, 자동화 설비가 구축되는 상황에서 납기 지연을 예방하고, 공장의 변동성에 대한 사전 예측을 위한 방안으로 생산 시뮬레이션 기법이 각광받고 있다. 디지털 트윈 환경의 발전과 함께 신규 패키지가 개발되고 기존 패키지들의 기능 업데이트가 됨에 따라 상용 제품별 특성이나 장단점이 명확히 정의되지 않아 사용자들이 어떠한 패키지를 활용하여 시뮬레이션 개발을 진행하는 지에 대한 의사결정이 어려운 상황이다. 이에 본 연구에서는 이산적으로 발생되는 사건을 기반으로 수행하는 이산사건 시뮬레이션(DES, Discrete Event Simulation)의 개념을 정의하고, 다양한 시뮬레이션 패키지에 대한 특성을 비교 분석하고자 한다. 이를 위해 10년간 이산사건 시뮬레이션 패키지를 사용하여 실제 문제를 해결한 연구들을 분석하였고, 사용 빈도가 높은 패키지 세 가지를 도출하였다. 또한, 각 패키지들의 시뮬레이션 기법, 주요 업종, 시뮬레이션을 수행한 대상, 사용한 국가 등으로 분류하여 DES 소프트웨어의 특성과 사용 현황에 대한 분석을 진행하였다. 본 연구 결과는 추후 이산사건 시뮬레이션 패키지 선택에 어려움을 겪는 기업과 사용자에게 선택의 기반을 제공하며 기초자료로 사용될 것으로 판단한다.

위험 시나리오 분석을 통한 스마트 HSE 시스템 및 웨어러블 컴포넌트 연동방안 (An Interactive Method between HSE System and Wearable Components through Analysis on Risk Scenarios)

  • 손동구;임동선;임기창;박정호;김종면
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.407-416
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    • 2018
  • 현대사회의 빠른 발달로 인해 웨어러블 장비가 탄생했고 빠르게 성장 중에 있다. 웨어러블 장비는 신체에 착용하는 특성으로 인해 경량, 소형 및 저전력을 만족해야 한다. 본 논문에서는 웨어러블 장비의 개요를 기술하였고, 웨어러블 장비 분야의 시장현황을 조사하였다. 또한 기존 개발된 웨어러블 컴포넌트 기술에 대한 사례 및 웨어러블 통신기술을 조사하였다. 한편 산업현장에서의 중대산업재해에 대한 사회적 관심으로 인한 스마트 HSE 시스템의 구축이 요구되었으며, 결합 되었을 경우 효과적으로 안전관리가 이루어 질 것으로 예상되는 웨어러블 장비와 스마트 HSE 시스템을 접목하는 방안을 제시하였다. 이를 위해 조선해양 분야의 용접작업장 위험요소를 도출하고, 용접작업장에서의 위험 시나리오를 작성하여 위험을 줄일 수 있는 웨어러블 장비 접목 방안을 제시하였다. 또한 웨어러블 장비가 적용된 위험 시나리오를 통해 위험이 저감될 수 있음을 보였다. 본 논문에서 제안한 웨어러블 장비와 HSE 시스템 연동방안을 통해 보다 안전하고, 사고 발생 시에는 신속한 대응으로 작업자 안전이 확보될 것으로 기대된다.