• 제목/요약/키워드: Spatial Ability

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3D Visualization SW를 활용한 초등학교 쌓기나무 도형교육에 관한 연구 (Research on the Teaching Building-blocks in Elementary Geometry Class using 3D Visualization SW)

  • 배헌중;김종성
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.71-80
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    • 2017
  • 초등학교 5-6학년 수학과 입체도형 교과과정의 중요한 성취기준 중 하나는 쌓기나무를 구성하는 정육면체의 개수 및 여러 방향에서 관찰한 쌓기나무의 형태를 정확히 기술하는 것으로 초등학교 학생들의 공간지각능력을 키우는데 그 목적이 있다. 그럼에도 불구하고 현행 교과서의 쌓기나무 관련 내용에서는 한 방향에서만 관찰된 모습만을 보여주고 있어 원래 목적을 달성하는 데 어려움이 따를 것으로 사료된다. 특히 교과서의 일부 내용은 바닥에서 위쪽을 관찰한 것으로, 이러한 결과는 사실상 관찰이 불가능한 경우에 해당하기도 했다. 이에 반해 Wings3D와 같은 3D Visualization SW를 사용하여 쌓기나무를 관찰하면 관찰방향은 물론이고, 원근에 따라 쌓기나무의 형태 그리고 쌓기나무를 구성하는 정육면체의 크기까지도 크게 다르게 나타난다는 것을 알 수 있다. 뿐만 아니라 가상공간이므로 관찰 방법을 자유롭게 선택할 수 있고 난이도를 달리한 다양한 형태의 쌓기나무 구성이 쉽게 가능한 장점들도 있다. 이러 결과를 토대로, 본 논문에서는 쌓기나무와 같은 도형교과 수업에 Wings3D와 같은 3D Visualization SW를 활용하는 방안을 제안하였다. 선행 연구 결과에 따르면, Wings3D는 초등학교의 도형과 관련한 대부분에 교과내용에도 적용이 가능한 것으로 나타났으며 초등학교에서 보유중인 저사양 컴퓨터에서도 사용이 가능한 open-source SW라는 경제적인 장점도 있다.

빛 분포를 통한 양전자방출단층촬영기기의 반응 깊이 측정 검출기 모듈 개발 (Design of DOI Detector Module for PET through the Light Spread Distribution)

  • 이승재;백철하
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.637-643
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    • 2018
  • 블록형 섬광체와 픽셀형 섬광체를 이용한 반응 깊이 측정 검출기를 설계하였으며, 층 구분 능력을 DETECT2000을 사용하여 측정하였다. 블록형 섬광체를 사용하여 민감도를 향상했으며, 반응 깊이를 측정함으로써 공간분해능을 향상했다. 위층은 블록형으로 아래층은 픽셀형 섬광체를 위치시켜 감마선과 반응한 섬광체에서 발생한 빛의 분포를 변화시켰으며, 변화된 빛의 분포의 채널별 신호 특성 분석을 통해 반응 깊이를 측정하였다. 아래층을 픽셀형 섬광체로 구성하여 평면 영상 획득 시 위층의 블록형 섬광체에서도 픽셀형 섬광체의 위치와 비슷한 곳에서 영상을 획득할 수 있었다. 앵거 알고리듬을 사용하여 16채널의 신호를 4개의 채널로 감소시켜, 신호 특성 분석을 용이하게 하였으며, 층 구분은 간단한 알고리듬을 사용하여 측정하였고 층별 약 84%의 측정 정확도를 보였다. 본 검출기를 전임상용 PET에서 사용할 경우 반응 깊이 측정을 통해 검출 시야 외곽에서의 공간분해능을 향상할 수 있을 것이다.

인공신경망을 이용한 유역 내 침수피해 예측모형의 개발 (A New Model for Forecasting Inundation Damage within Watersheds - An Artificial Neural Network Approach)

  • 정경진
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제5권2호
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    • pp.9-16
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    • 2005
  • 본 논문에서는 유역 내 침수피해를 예측할 수 있는 실현가능한 수단으로써 인공신경망의 활용에 대해 제안하고자 한다. 유역 내 다양한 환경인자에 의한 침수피해 예측모형의 구축을 위해 108개 중유역을 대상으로 1990년부터 2000년까지 강우량, 침수피해면적, 토지이용 등 총 27개의 매개변수를 선정하여 총 49개의 데이터 세트를 구성하였다. 연구결과, 침수피해는 강우량과 같은 기상정보 뿐 만 아니라 다양한 유역환경의 특성에 영향을 받는 것으로 나타났으며 인공신경망 모형에 의해 R=0.92 수준에서 예측값과 관측값이 잘 일치하는 것으로 나타났다. 따라서 인공신경망은 입력값들과 대응된 출력값들을 알고 있는 경우 과거와 현재의 시공간 정보를 활용하여 특정유역의 강우량에 따른 침수피해면적을 산정 할 수 있으며, 복잡하고 비선형적 역동성을 지니고 있는 유역 내 환경변화에 대한 예측모형으로 활용이 가능하다고 판단된다. 또한 인공신경망은 입력자료의 중요도를 평가하는데 이용될 수 있으며, 기존 모형에서 다루어지는 매개변수중요도를 정량화 시킬 수 있어 다른 모형의 매개변수 추정이나 보정에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

서울시 도시열섬현상 지역의 물리적 환경과 인구 및 사회경제적 특성 탐색 (Exploring Physical Environments, Demographic and Socioeconomic Characteristics of Urban Heat Island Effect Areas in Seoul, Korea)

  • 조혜민;하재현;이수기
    • 지역연구
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    • 제35권4호
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    • pp.61-73
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    • 2019
  • 도시의 개발과 고밀화는 도시공간의 기온이 주변지역보다 높아지는 도시열섬(Urban Heat Island)현상의 원인이 되고 있으며, 도시열섬현상은 기후변화와 함께 그 강도가 증가하고 있다. 이와 더불어 여름철 도시의 대기온도가 상승할 때 소득이 낮은 계층, 고령인구, 건강에 문제가 있는 사회적 취약계층은 높아진 열환경에 대처할 수 있는 능력이 부족하다. 따라서 본 연구의 목적은 서울시의 열섬지역을 공간통계 기법인 Hotspot 분석을 통해 도출하고, 로지스틱 회귀분석을 활용하여 열섬지역의 물리적 환경과 인구 및 사회경제적 특성을 분석하는 것이다. 서울시 423개 행정동을 대상으로 동별 평균 대기온도를 이용하여 도시열섬 Hotspot 분석을 실행한 결과, 서울시 중구, 종로구, 용산구, 영등포구에서 도시열섬 지역이 집중적으로 분포하는 것을 확인하였다. 로지스틱 회귀분석을 통해 열섬지역의 물리적 환경 특성을 분석한 결과, 주거시설 연면적 비율, 상업시설 연면적 비율, 용적률, 불투수면 비율, 정규화식생지수(NDVI)가 열섬지역에 영향을 미치는 유의한 변수로 나타났다. 또한, 열섬지역의 인구 및 사회·경제적 특성을 고려한 열환경 취약지역을 분석한 결과, 기초생활수급자 비율, 독거노인 비율, 기초생활수급을 받는 독거노인 비율 등이 유의한 변수로 나타났다. 본 연구의 결과는 도시열섬현상에 영향을 미치는 물리적 환경변수를 도출하고 사회적 취약계층의 공간적 분포와 도시열섬지역이 중첩되어 있는 지역을 판별함으로써 향후 취약계층을 고려한 도시 열환경 설계와 정책 개발에 있어 시사점을 제공할 것으로 기대한다.

실내 공간에서 이동 로봇의 납치 문제 해결을 위한 외부 영상 정보 및 절대 공간 좌표 활용 연구 (Research for robot kidnap problem in the indoor of utilizing external image information and the absolute spatial coordinates)

  • 전영필;박종호;임신택;정길도
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.2123-2130
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    • 2015
  • 본 실내에서 활용되고 있는 자동 감시 로봇이나 로봇 청소기 등의 경우 누군가에 의해 옮겨지거나 혹은 예상치 못한 물체와의 충돌 등으로 이동 로봇의 방향이나 계획됐던 경로에서 이탈하였을 경우 원래 계획했던 경로로 다시 진입해야 하며 이에 대한 이동 로봇의 강인한 자기 위치 추정 능력이 필요하며, 이는 기존 이동 로봇의 납치 문제 해결과도 연관된다. 본 연구에서는 이동 로봇의 경우 실내에서만 동작하며, 저가의 로봇을 활용하고자 한다. 따라서 본 논문에서는 실내에 설치되어 있는 CCTV 등 외부 영상 정보 획득 장치를 활용하여 환경 영상을 획득하고 이를 절대 공간 좌표로 변환한 동시에 이동 로봇의 마커 인식을 활용함으로써 실내에서 이동 로봇의 자기 위치 추정과 납치 문제 해결하고자 하였으며, 실제 로봇 시스템을 활용하고자 포텐셜 필드 방법을 구현하였다. 이와 같이 실제 이동 로봇 시스템에 본 연구에서 제안한 방법을 구현하여 관련 실험을 진행하였고 결과를 검증하였다.

영상합성을 통한 KOMPSAT-1 EOC의 분류정확도 및 환경정보 추출능력 향상 (Enhancement of Classification Accuracy and Environmental Information Extraction Ability for KOMPSAT-1 EOC using Image Fusion)

  • 하성룡;박대희;박상영
    • 한국지리정보학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.16-24
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    • 2002
  • 원격탐사 응용분야 중 토지피복 분류를 통한 지구환경의 원격탐지기법은 환경 관리, 도시계획 및 지리정보시스템의 응용분야에 광범위하게 사용되고 있는 접근방식이다. 본 연구는 다목적 실용위성(Korea Multi-Purpose Satellite : KOMPSAT)의 전자광학카메라(electro-optical camera : EOC)를 통해 취득한 영상의 토지피복 정보를 추출하는 방안을 제시하였다. 사용영상은 다중 분광정보를 보유하고 있는 공간해상도 30m의 Landsat TM과 6.6m의 공간해상도와 단일밴드로 구성되어 있는 KOMPSAT EOC영상이며, 연구 대상지역은 청주시 미호천 수계이다. 영상합성은 IHS(intensity hue saturation), HPF(high pass filtering), CN(color normalization), 그리고 Wavelet 변환방식을 적용하여 결과를 비교하였다. 합성된 영상은 RBF-NN(radial basis function neural network)과 ANN(artificial neural network)법을 이용하여 피복분류를 실시하였으며, 이상의 과정을 통해 최적 결과를 도출하는 영상합성 및 분류기법을 제시하였다.

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수량민감도와 시각작업기억 및 시각적 주의 간 개인차 연구 (A Study of Individual Differences across Numerosity Sensitivity, Visual Working Memory and Visual Attention)

  • 김기연;조수현;현주석
    • 감성과학
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    • 제18권2호
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    • pp.3-18
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    • 2015
  • 인간의 수량지각은 선천적인 능력으로 생각되지만 그 민감도에 있어서는 개인차가 존재할 가능성이 크다. 본 연구는 시각작업기억과 시각탐색 효율성 그리고 수량민감도 능력 간의 상관 여부를 조사하였다. 이를 위해 변화탐지 수행 능력에 기초해 개인의 작업기억 저장용량을 정량화시킨 K-값, 시각탐색 효율성의 지표인 탐색함수의 기울기 그리고 두 점 배열내의 점 개수 간 수량 차이에 대한 민감도를 각각 측정하였다. 이들에 대한 상관 관계분석 결과 시각작업기억 고용량 개인의 경우 점 배열 간 위치 정보가 보전되었을 때 수량 차이에 상대적으로 저용량 개인에 비해 민감했던 반면, 시각탐색 고효율 개인의 경우 점 배열 간 위치 정보가 보전되지 않았을 때 수량 차이에 상대적으로 민감했다. 이러한 결과는 작업기억 고용량 개인들의 경우 점배열을 소수의 점 패턴 형태로 군집화하는 책략을 사용했을 가능성과 함께, 고효율 시각탐색이 가능한 개인들은 배열 내의 개별 점들에 대해 초점 주의를 상대적으로 신속하게 이용하는 책략을 사용했을 가능성을 시사한다. 종합해 볼 때, 개인들의 수량 민감도는 개인의 작업기억 용량 및 초점주의 이동의 효율성에 의존할 가능성이 있는 것으로 판단된다.

해부학적 위치에 따른 혀의 촉각식별능의 차이와 심상유두 개수의 관계 (The Relationship of Two-Point Discrimination Threshold and the Number of Fungiform Papilla According to Anatomical Location of Tongue)

  • 김균요;허윤경;최재갑
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • 제33권4호
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    • pp.295-303
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    • 2008
  • 목적: 혀의 해부학적 위치에 따른 촉각식별능의 차이를 조사하고 이것과 심상유두의 개수 사이에 관련성이 있는지의 여부를 확인하기 위해서 본 연구를 시행하였다. 방법: 현재 복용 중인 약물이 없고, 과거 장기간 약물을 복용한 경험이 없었으며, 전신질환이 없는 건강한 남녀 13명(평균 연령 $30{\pm}3$세)을 대상으로 혀의 수초성 $A{\delta}$ 섬유와 무수초성 C 섬유와 관련한 촉각식별능을 알아보기 위해서 Castroviezo $caliper^{(R)}$를 이용한 두점식별검사를 실시하였다. 심상유두의 개수는 methylene blue로 혀를 염색해서 심상유두를 확인하여 개수를 세었다. 결과: 1. 혀의 전방부와 후측방부위의 심상유두개수를 세어 본 결과, 남자는 전방과 후측방이 각각$51.69{\pm}14.15$개, $12.92{\pm}6.13$개였으며, 여자는 $58.85{\pm}13.56$개, $16.23{\pm}6.38$개였다. 남녀 모두 후측방에 비해 전방부에서 유두의 개수가 3배 이상 많은 것을 관찰할 수가 있다. 2. 두 점으로 식별해내는 최소한의 거리는 전방에서 평균 $1.91{\pm}0.74mm$였으며, 성별에 따라 나눠 다시 분류했을 때, 남자의 인식 역치가 높은 것으로 관찰되었으나, 성별에 따른 통계적 유의성은 나타나지 않았다. 3. 두점식별거리를 기준으로 네 개의 그룹으로 나누었을 때, 거리가 증가할수록 심상유두의 개수가 감소하는 경향을 보였다. 그러나, 두점인지역치와 심상유두의 개수 간에 통계적 유의성은 없었다.

도시성장관리를 위한 계획지원체계에서 상수도의 시설확장 모델링 (CAPACITY EXPANSION MODELING OF WATER SUPPLY IN A PLANNING SUPPORT SYSTEM FOR URBAN GROWTH MANAGEMENT)

  • Hyong-Bok, Kim
    • 한국GIS학회:학술대회논문집
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    • 한국GIS학회 1995년도 추계학술대회 발표요약문
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    • pp.9-21
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    • 1995
  • 계획지원체계는 도시성장관리수단으로 간선시설 시설확장을 이용하는 우리의 능력을 증진시킨다. 이연구는 그러한 계획지원체계 (PEGASUS: 공간도시체계의 생성 및 분석을 위한 계획환경)의 개발계획의 일환으로서 상수도 시설확장모델의 개발에 관한 연구이다. 이 연구는 토지이용과 개발은 간선시설의 수요를 유발하고 간선시설은 토지가 이용되고 개발되는 방향에 영향을 미친다는 전제하에서 시작된다. 상수도 시설 확장은 2 방법으로 해결될 수 있다: 1) 최적통제이론, 2) MINLP 방법. 이 방법들은 각각장단점을 가지고 있다. 이 연구에서는 동적 시설 확장 크기 및 시기를 동시에 결정할 수 있는 MINLP방법이 채택이 되었다. 상수도 관망해석모델과 동적 상수도 시설 최적화 모델이 상수도계획과 토지이용계획의 동적 연관관계를 해결할 수 있다. 상수도 관망해석모델은 생성된 관경의 적정성을 분석하며 동적 상수도 시설 최적화모델은 변화하는 상수도 수요량을 충족할 수 있는 대안을 작성한다. 표준화기법에 의한 비용편익분석은 가장 경제적인 대안을 선정한다. GIS는 필요 상수도 수요량을 산정하고 시설확장모델의 결과를 이용자에게 보여주는데 훌륭한 역활을 할 수 있다.

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부산역(釜山驛) 상점가(商店街)의 패턴(II) (Pattern of Pusan Station Shopping District(II))

  • 김원경
    • 한국지역지리학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.47-117
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    • 1999
  • 도시에 관심을 가지는 사람이면 누구나 "도시란 무엇인가?"라는 화두(話頭)가 떠오르게 편다. 그리고 끊임없이 생각을 확장시켜 갈 것이다. 그러나 대부분은 "도시란 무엇인가?"에 대한 대답이 아니라 도시적인 현상, 도시의 특징, 농촌과의 차이점으로 사고(思考)를 진행시켜 갈 것이다. 또한 화두(話頭)가 무엇인지 망각하면서 계속해서 도시를 연구하고 또 분석할 것이다. 이렇게 화두(話頭)와 사고(思考)의 방향이 서로 엇갈리게 되는 경우가 인간의 현상에 있어서는 그리 흔하지 않을 것이다. 도시란 오묘한 존재임에는 틀림이 없다. 도시의 내부구조를 파악하기 위해서, 그리고 그 구조에 영향을 비치는 어떤 공간적인 원리, 나아가서 법칙이 존재한다는 신념을 가지고 있는 것이 도시지리학도들이다. 우리가 관심을 가지는 것은 가시적인 현상이 아니라, 그 현상 뒤에 숨어서 그 현상을 존재하도록 하는 법칙일 것이다. 어떻게 그 법칙을 추구할 수 있을까? 어떻게 하면 진리를 찾을 수 있을까? 과연 찾을 수 있을까? 지리학에 있어서 '무엇이 어디에 있는가?'하는 것은 중요하지 않다. '왜, 어떻게 있느냐'가 중요하다. 그러나 어디에 무엇이 있는지도 모르는 채 '왜', '어떻게'에 대한 정확한 해답을 얻을 수 있을까 하는 의문이 생긴다. 우리는 누적(累積)된 연구 성과의 중요성을 등한시 해서는 안된다. 선배들의 연구 업적을 간과해서도 안될 것이며, 또한 무비판적으로 수용해서도 안될 것이다. 지리학도들은 미시적(微視的)인 공간에 적용되는 원리는 거시적(巨視的)인 공간에도 적용되며, 그 역(逆)도 성립한다는 사실을 인식하고 있다. 본 연구는 미시적인 지역에 대한 접근이다. 부산시 내부에 존재하고 있는 CBD를 비롯한 여러 계층의 중심지(상점가)에 대한 접근의 일환으로 이루어지고 있다. 최종적으로는 부산시 전체의 공간구조를 파악하기 위한 목적을 염두에 두고 지난 10여년간 단계적으로 행하여 온 연구의 한 부분의 성격을 지니고 있다. 부산역 상점가는 부산시 내부에서는 온천장 상점가와 더불어 오히려 특수 기능 상점가의 하나이다. 이곳에 대해서 본 논문에서는 기능별 패턴의 일부, 층별 규모별 패턴, comer의 패턴, 가로별 패턴을 분석하여 부산역 상점가에 대한 접근을 완성하였다.

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