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Characteristics of InGaAs/GaAs/AlGaAs Double Barrier Quantum Well Infrared Photodetectors

  • 박민수;김호성;양현덕;송진동;김상혁;윤예슬;최원준
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.324-325
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    • 2014
  • Quantum wells infrared photodetectors (QWIPs) have been used to detect infrared radiations through the principle based on the localized stated in quantum wells (QWs) [1]. The mature III-V compound semiconductor technology used to fabricate these devices results in much lower costs, larger array sizes, higher pixel operability, and better uniformity than those achievable with competing technologies such as HgCdTe. Especially, GaAs/AlGaAs QWIPs have been extensively used for large focal plane arrays (FPAs) of infrared imaging system. However, the research efforts for increasing sensitivity and operating temperature of the QWIPs still have pursued. The modification of heterostructures [2] and the various fabrications for preventing polarization selection rule [3] were suggested. In order to enhance optical performances of the QWIPs, double barrier quantum well (DBQW) structures will be introduced as the absorption layers for the suggested QWIPs. The DBWQ structure is an adequate solution for photodetectors working in the mid-wavelength infrared (MWIR) region and broadens the responsivity spectrum [4]. In this study, InGaAs/GaAs/AlGaAs double barrier quantum well infrared photodetectors (DB-QWIPs) are successfully fabricated and characterized. The heterostructures of the InGaAs/GaAs/AlGaAs DB-QWIPs are grown by molecular beam epitaxy (MBE) system. Photoluminescence (PL) spectroscopy is used to examine the heterostructures of the InGaAs/GaAs/AlGaAs DB-QWIP. The mesa-type DB-QWIPs (Area : $2mm{\times}2mm$) are fabricated by conventional optical lithography and wet etching process and Ni/Ge/Au ohmic contacts were evaporated onto the top and bottom layers. The dark current are measured at different temperatures and the temperature and applied bias dependence of the intersubband photocurrents are studied by using Fourier transform infrared spectrometer (FTIR) system equipped with cryostat. The photovoltaic behavior of the DB-QWIPs can be observed up to 120 K due to the generated built-in electric field caused from the asymmetric heterostructures of the DB-QWIPs. The fabricated DB-QWIPs exhibit spectral photoresponses at wavelengths range from 3 to $7{\mu}m$. Grating structure formed on the window surface of the DB-QWIP will induce the enhancement of optical responses.

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국내 경영혁신 활동의 핵심 성공요인 문헌 연구 - 6시그마, TQM, 린 6시그마, ERP, TPM, BPR, Project Management, System Engineering 중심으로 - (Literature Review of Key Success Factors of Management Innovation Actions in Domestic - Focused on Six Sigma, TQM, Lean Six Sigma, ERP, TPM, BPR, Project Management, System Engineering -)

  • 문제옥;윤성필
    • 품질경영학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.639-648
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    • 2016
  • Purpose: Existing precedent studies include success factors of individual management innovation activities constantly. However, those studies have limitations about the common key success factors of individual management innovation activities. Methods: For this study, we investigate the key success factors using literature research of the most typical management innovation activities adopted and implemented by many companies in Korea, such as 6sigma, TQM, Lean 6sigma, ERP, TPM, BPR, Project Management, System Engineering. Factors emerging repeatedly was combined into common factors and inherent factors that are necessary for the success of individual management innovation activities are designated to essential factors. Results: 'Essential factors for Six Sigma' consist of 5 items. Black belt operating system, personnel management system linkage, the correct management of the data, perform improvement projects associated with financial performance financial result, linked to financial performance improvement project, project progress management. 'Essential factors of TQM' are arranged 4 items. Quality team's independence and role, goal-setting, Quality Information System, corporate's philosophy of quality first. 'Essential factors of Lean Six Sigma' are the selection of value stream which is based on the customer needs and the value creation and identify the project based on the selected value in the company. 'Essential factors of ERP' are investigated 6 items. Ongoing system maintenance and upgrades, the measurement and support of user satisfaction, the operating systems and the policies for the maintenance, IT infrastructure, change adaption condition monitoring, focusing on improving business performance. 'Essential factors for TPM' are arranged 4 items. Motivated and energetic Bottom-Up, CEO's recognition of the importance facility management, long-term perspective of necessity and ongoing patience. 'Essential factors for BPR' are the pursuit of change process and the staff's sense of crisis management. 'Essential factors for Project Management' are the strategy that reduce the risk management skills through risk management and the understanding and organized management for the project participant's needs. 'Essential factors for System Engineering' consist of 2 items. The first is the design for the best balanced system with pre-analysis about the compromise the cost, schedule and the performance. The second is the analysis of large problem into small problems which can solved. We have found the solution considering components of the interface through the systematic perspective. Conclusion: Common factors and essential factors presented in this study will properly help to introduce the individual management innovation activities for the each business sector and implement management innovation. After this study, new literature research that reflect new studies should accomplish steadily.

실용주의는 공리주의인가? (How Different is Pragmatism from Utilitarianism?)

  • 주선희
    • 철학연구
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    • 제123권
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    • pp.379-407
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    • 2012
  • 이 논문의 주된 목적은 공리주의와 실용주의의 차이를 명료화함으로써 실용주의 윤리학의 현재성을 옹호하는 데 있다. 이 논문에서 필자는 먼저 고전적 공리주의로 분류되는 벤담과 밀이 논점의 상당한 차이에도 불구하고 동일하게 도덕적 행위를 과정적인 것이 아닌 고정적인 것으로 이해한데서 이론적 한계에 부딪힐 수밖에 없었다는 점을 듀이의 시각을 통해 드러낼 것이다. 나아가 행위의 완성이 아닌 개선적인 측면에 주목하는 실용주의의 기본 입장을 바탕으로 공리주의와 실용주의 윤리학의 차이를 드러낼 것이다. 실용주의 윤리학이 갖는 특징들의 배경에는 도덕이 의식적 경험속에서만 발생한다는 가정이 있다. 여기서 의식은 인간에게 선험적으로 주어진 능력이 아니라 인간과 환경의 상호작용의 산물이다. 그러므로 도덕성은 초월이나 선험이 아닌 구체적인 경험에 기반을 두기 때문에 경험으로부터 확장되고 제약된다. 다원성을 수용하면서도 객관적 지반의 요구를 간과하지 않음으로써 원리 없는 윤리학의 가능성을 제안하는 실용주의는 오늘날 윤리학이 부딪친 커다란 분기 상황을 극복할 수 있는 유력한 이론이 될 수 있을 것으로 보인다. 달리 말하면 그것은 경험으로부터 출발한다는 점에서 위로부터의 윤리학이 아닌 아래로부터의 윤리학을 제안하는 일이다. 공리주의와 구별되는 것으로서 실용주의 윤리학에 대한 이러한 새로운 읽기는 다원적 가치가 공존하는 세계 속에서 살아가고 있는 오늘날 우리의 삶을 보다 포괄적으로 해명하는 데 기여할 것으로 기대된다.

항공기 충돌에 대한 사장교의 구조거동 평가: 수치해석적 접근 (Structural Behavior Evaluation of a Cable-Stayed Bridge Subjected to Aircraft Impact: A Numerical Study)

  • 최근기;이정휘;정철헌;안동우;윤재용
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제34권3호
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    • pp.137-149
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    • 2021
  • 장교는 공공성이 매우 높은 사회기반시설물로 운용 중 안전성 확보가 필수적이며, 붕괴 또는 파손 시 신속한 대처가 필요하다. 사장교의 붕괴 또는 파손을 야기시킬 수 있는 원인은 크게 자연재난과 사회재난으로 분류할 수 있다. 이 중 사회재난에 속하는 충돌사고는 차량이 교량 하부구조인 교각에 충돌하는 사고, 항공기의 결함으로 인한 추락사고 등이 있을 것이며, 해상교량의 경우 주탑 하단에서의 선박 충돌사고가 있을 것이다. 본 연구에서는 수치해석적 접근법을 기반으로 항공기 충돌에 대한 사장교의 구조거동을 평가하는 절차를 제안하고, 충돌해석을 수행하여 절차의 타당성을 보였다. 제안된 절차에는 1) 적절한 항공기 충돌 시나리오 설정, 2) 사장교의 복잡한 거동 메커니즘을 고려한 구조 모델링, 3) 충돌해석을 통한 구조거동 평가가 포함된다. 해석 결과, 본 연구에서 설정한 시나리오는 대상 교량에 큰 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났지만, 향후 다양한 시나리오를 통한 충돌해석을 수행한다면 교량에 심각한 손상을 일으키는 하중 위치 및 임계 하중 수준을 결정할 수 있을 것으로 판단한다. 본 연구에서 수행한 충돌해석 절차를 바탕으로 사장교에서 발생하는 항공기 충돌에 대한 간접적인 평가가 가능할 것으로 기대된다.

지역사회 비영리 공연 관람객의 관람동기와 지역사회만족도 간의 관계 (A Study on the Relationship between Motivation and Community Satisfaction of Audience for Non-profit Performing Arts)

  • 좌종은;박설우
    • 서비스연구
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    • 제13권4호
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    • pp.47-69
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    • 2023
  • 본 연구는 지역사회 비영리 공연 관람객의 동기와 지역사회만족도 간 매개효과로써 공연만족도와 관객충성도를 살펴보는 것이다. 동기는 내적/외적으로 구분하여 관객의 심층적인 욕구를 알아보았다. 데이터 구축을 위해 지난 1년간 제주지역 비영리 공연 관람 경험이 있는 관람객을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 최종적으로 363명에 대한 설문자료를 분석자료로 사용하였다. 분석결과, 내적/외적 동기 수준이 높을수록 대체로 공연에 대한 만족과 충성도는 높게 나타났지만(H1, H2, H3), 외적동기가 충성도에 직접적인 영향을 미치지 않았다(H4). 그러나 2가지 동기 모두 공연만족도를 매개하여 충성도에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 확인되었다(H5,H8). 공연에 대한 만족이 지역사회만족도에 직접적인 영향을 미치지 않았지만(H6), 관객충성도는 지역사회만족도에 긍정적인 영향을 미치는 것을 확인하였다(H7). 관람동기의 경우, 지역사회만족도 간의 관계에서 공연만족도는 매개효과를 보이지 않았다(H9). 관객충성도의 경우 내적동기는 매개효과를 보였지만 외적동기는 매개효과를 보이지 않았다(H10). 동기-만족도-충성도-지역사회만족도는 순차적인 단계의 프로세스를 보였다(H11). 결과적으로, 지역주민들이 비영리 공연에 관심을 가지고 참여한다면 해당 지역에 대한 긍정적인 인식을 갖게 된다. 따라서 지역 차원에서 제공되는 공연예술은 지역 발전의 중요한 요소로써 인식되어야 한다. 이러한 결과를 바탕으로 본 연구와 관련된 이론적, 실무적 시사점을 논의하였다.

Integrated Rotary Genetic Analysis Microsystem for Influenza A Virus Detection

  • Jung, Jae Hwan;Park, Byung Hyun;Choi, Seok Jin;Seo, Tae Seok
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.88-89
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    • 2013
  • A variety of influenza A viruses from animal hosts are continuously prevalent throughout the world which cause human epidemics resulting millions of human infections and enormous industrial and economic damages. Thus, early diagnosis of such pathogen is of paramount importance for biomedical examination and public healthcare screening. To approach this issue, here we propose a fully integrated Rotary genetic analysis system, called Rotary Genetic Analyzer, for on-site detection of influenza A viruses with high speed. The Rotary Genetic Analyzer is made up of four parts including a disposable microchip, a servo motor for precise and high rate spinning of the chip, thermal blocks for temperature control, and a miniaturized optical fluorescence detector as shown Fig. 1. A thermal block made from duralumin is integrated with a film heater at the bottom and a resistance temperature detector (RTD) in the middle. For the efficient performance of RT-PCR, three thermal blocks are placed on the Rotary stage and the temperature of each block is corresponded to the thermal cycling, namely $95^{\circ}C$ (denature), $58^{\circ}C$ (annealing), and $72^{\circ}C$ (extension). Rotary RT-PCR was performed to amplify the target gene which was monitored by an optical fluorescent detector above the extension block. A disposable microdevice (10 cm diameter) consists of a solid-phase extraction based sample pretreatment unit, bead chamber, and 4 ${\mu}L$ of the PCR chamber as shown Fig. 2. The microchip is fabricated using a patterned polycarbonate (PC) sheet with 1 mm thickness and a PC film with 130 ${\mu}m$ thickness, which layers are thermally bonded at $138^{\circ}C$ using acetone vapour. Silicatreated microglass beads with 150~212 ${\mu}L$ diameter are introduced into the sample pretreatment chambers and held in place by weir structure for construction of solid-phase extraction system. Fig. 3 shows strobed images of sequential loading of three samples. Three samples were loaded into the reservoir simultaneously (Fig. 3A), then the influenza A H3N2 viral RNA sample was loaded at 5000 RPM for 10 sec (Fig. 3B). Washing buffer was followed at 5000 RPM for 5 min (Fig. 3C), and angular frequency was decreased to 100 RPM for siphon priming of PCR cocktail to the channel as shown in Figure 3D. Finally the PCR cocktail was loaded to the bead chamber at 2000 RPM for 10 sec, and then RPM was increased up to 5000 RPM for 1 min to obtain the as much as PCR cocktail containing the RNA template (Fig. 3E). In this system, the wastes from RNA samples and washing buffer were transported to the waste chamber, which is fully filled to the chamber with precise optimization. Then, the PCR cocktail was able to transport to the PCR chamber. Fig. 3F shows the final image of the sample pretreatment. PCR cocktail containing RNA template is successfully isolated from waste. To detect the influenza A H3N2 virus, the purified RNA with PCR cocktail in the PCR chamber was amplified by using performed the RNA capture on the proposed microdevice. The fluorescence images were described in Figure 4A at the 0, 40 cycles. The fluorescence signal (40 cycle) was drastically increased confirming the influenza A H3N2 virus. The real-time profiles were successfully obtained using the optical fluorescence detector as shown in Figure 4B. The Rotary PCR and off-chip PCR were compared with same amount of influenza A H3N2 virus. The Ct value of Rotary PCR was smaller than the off-chip PCR without contamination. The whole process of the sample pretreatment and RT-PCR could be accomplished in 30 min on the fully integrated Rotary Genetic Analyzer system. We have demonstrated a fully integrated and portable Rotary Genetic Analyzer for detection of the gene expression of influenza A virus, which has 'Sample-in-answer-out' capability including sample pretreatment, rotary amplification, and optical detection. Target gene amplification was real-time monitored using the integrated Rotary Genetic Analyzer system.

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능원(陵園) 정자각(丁字閣)의 첨차초각(檐遮草刻) 변화에 대하여 (A Study on the Change of the Cheomcha-chogak of the Neungwon-Jeongjagak)

  • 전종우
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제54권1호
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    • pp.280-301
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    • 2021
  • 첨차초각은 부재의 장식을 위한 그림에서부터 비롯된 것으로 여겨진다. 고구려 고분벽화에서 사용된 여러 가지 문양의 그림은 봉정사 극락전에서 보이는 덩굴문양 단청으로 이어진 것으로 보이며 봉정사 극락전의 첨차에서는 단청뿐만 아니라 하단에 연화두식을 새기면서 비로소 첨차초각이 시작되었다. 또한 봉정사 대웅전에서는 초기적인 덩굴초각을 가진 첨차가 만들어졌는데 이것은 부재 표면에 직접 초각을 새기는 것이었다. 이후 덩굴초각은 오랫동안 전통 목조건축에서 중요한 첨차의 장식 기법이 되었다. 정자각은 임란 이후부터 조선 말까지 지속해서 조영된 건축물로서 대부분 덩굴초각을 새긴 첨차를 사용하였기 때문에 여러 세대를 거치면서 변화된 모습을 볼 수 있다. 첨차초각은 처음에는 초각줄기가 주두를 기점으로 올라가는 모양(상향형)으로 시작되다가 종래에는 재주두를 기점으로 그 줄기가 아래로 내려가는 모양(하향형)으로 변하였다. 필자는 이러한 변화에 관심을 가지고 변화과정과 그 원인을 살펴보았는데, 상향형이 하향형으로 변화는 과정 중에는 방향성과 연관이 없는 새로운 초각의 연결 방식이 사용되었음을 알게 되었고 이 기간은 경종의릉과 인조장릉의 정자각이 지어지던 시기로 화반초각에서도 연꽃이 사라지기 직전의 과도기와 일치하는 것이었다. 또한 첨차초각의 방향성이 변한 원인으로는 이익공의 내부에 두 단에 걸쳐 새겨지는 덩굴초각이 주두를 기점으로 상하 양방향으로의 분리가 일어났는데 이는 초익공 내부에 하향형 초각을 새기는 계기가 되었고 변화된 초익공의 덩굴초각은 나아가 첨차초각의 방향에까지 영향을 주었을 것이라고 추론하게 되었다. 이 글은 2018년 투고한 「능원 정자각의 화반초각에 대하여」의 후속된 글로서 정자각에 있는 여러 부재 중 하나인 첨차라는 부재를 중심으로 한 것이기에 나머지 초각들을 완전히 이해하지 못하였다는 한계를 안고 있다는 점을 밝혀 두고자 한다.

가축분(家畜糞) 건조(乾燥) , 발효(醱酵) 복합시설(複合施設) 개발(開發) 연구(硏究);II. 돈분(豚糞) 건조(乾燥), 발효(醱酵), 복합시설(複合施設) 실증시험(實證試驗) (A study on the Development of a Drying and Fermentation Process of Domestic Animal Manure;II. Demonstration of a Pig Manure Treatment System on a Farm)

  • 윤순강;정광용;박우균;권순익;박홍재;유순호
    • 한국환경농학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.223-230
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    • 1994
  • 고형(固形) 축산폐기물(畜産廢棄物)에 의한 농업환경(農業環境) 오염(汚染)을 줄이고 폐기물(廢棄物) 중에 함유된 식물(植物)에 유용한 양분물질(養分物質)의 효율적(效率的)인 재활용(再活用)을 위하여 중(中), 소규모(小規模) 양돈농가에서 비닐하우스 돈분(豚糞)건조발효 복합시설을 개발(開發)하여 적용 가능성과 효율을 구명하고자 농가 실증시험(實證試驗)을 수행하였다. 건조상(乾燥床)은 원형(圓形) 콘크리트 바닥형태를 적용하였고 돈분(豚糞)의 교반(攪拌)은 기계식(機械式) 교반기(攪拌機)를 이용하였으며 건조상(乾燥床)에서 수분이 감소된 돈분(豚糞)의 발효(醱酵)를 위하여 2조(組) 1식(式)의 송풍식(送風式) 발효상(醱酵床)으로 구성된 건조(乾燥), 발효시설(醱酵施設)에서 시험을 수행하여 얻어진 결과(結果)는 다음과 같다. 기온(氣溫)이 높은 계절에는 기계식(機械式) 교반기(攪拌機)를 이용한 건조상(乾燥床)에서 최초투입(最初投入)되는 돈분(豚糞)의 수분함량이 70-80%였던 것이 건조상(乾燥床)을 통과하여 발효상(醱酵床)에 투입되는 단계에서의 분분(糞糞) 수분함양(水分含量)은 발효(醱酵)에 적합한 45-65%에 달하였으나 기온(氣溫)이 낮아질수록 건조상(乾燥床)에서의 교반(攪拌)에 의한 수분제거률(水分除去率)이 감소되었다. 돈분건조시(豚糞乾燥時) 수분조절제(水分調節劑)로 이미 건조(乾燥)된 돈분(豚糞)을 부재료(副材料)로 사용하였을 때 수분감소률(水分減少率)은 52.1%로 생돈분(生豚糞)만을 건조(乾燥)하였을 때에 수분감소율(水分減少率) 19.7%에 비하여 수분제거(水分除去) 효과(效果)는 32.4% 증가(增加)한 결과(結果)를 보였다. 생돈분(生豚糞)과 건조돈분(乾燥豚糞) 간의 건조기간(乾燥期間) 경과(經過)에 따른 돈분(豚糞) 중 화학성분(化學成分) 함량간(含量間)에는 큰 차이가 없이 유사(類似)한 경향을 보였으며 $P_2O_5$ 함양(含量)은 생돈분(生豚糞)에 비하여 건조돈분(乾燥豚糞)에서 경미(輕微)하게 높은 경향을 보였다. 그리고 생돈분(生豚糞)과 건조돈분(乾燥豚糞) 중 무기성분(無機成分) 함량(含量)도 큰 차이가 없었으며 성분별(成分別)로 볼때 CaO가 가장 높았고 다음이 $K_2O$, MgO, $Na_2O$였다. 돈분(豚糞)을 건조(乾燥)함에 따른 미생물(微生物) 밀도(密度)는 생돈분(生豚糞)에 비하여 건조돈분(乾燥豚糞)에서 E. coli 141.9배(倍) 그리고 Streptococci는 236.2배(倍)가 감소(減少)하였다. 돈분(豚糞) 건조(乾燥), 발효복합시설(醱酵複合施設)의 총비용(總費用)은 4,185,630원이었으며 본(本) 건조시설운용비(乾燥施設運用費)는 190,000원/년으(年)로 두당(頭當) 건조시설(乾燥施設) 관리 소요경비(所要經費)는 985원(200두(頭) 기준(基準))였다.

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실시간 소프트웨어의 조절적${\cdot}$단위적 이해 방법 : ARSU(Architecture-based Software Understanding)와 SRE(Software Re/reverse-engineering Environment) (A Scalable and Modular Approach to Understanding of Real-time Software: An Architecture-based Software Understanding(ARSU) and the Software Re/reverse-engineering Environment(SRE))

  • 이문근
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제4권12호
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    • pp.3159-3174
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    • 1997
  • 본 논문은 매우 방대하고 복잡한 실시간 소프트웨어를 이해하기 위한 하나의 방법론과 도구의 개발 연구에 대하여 보고한다. 대부분 본 논문의 저자에 의하여 개발된 이 방법론과 도구는 ARSU(Architecture-based Real-time Software Understanding)과 SRE(Software Re/reverse-engineering Environment)이다. 재공학과정중에 실시간 소프트웨어의 이해한다는 것은 방대한 규모와 복잡성 때문에 일반적으로 매우 어려운 일이다. 그러나 이러한 어려움을 극복하기 위하여 본 논문에서는 architecture에 근거하여 구조적 ${\cdot}$ 기능적 ${\cdot}$ 행위적 측면에서 3차원적인 이해를 가능하게 한다. 이 방법을 통하여 실시간 소프트웨어를 점진적이며 체계적으로 재${\cdot}$역공학할 수 있게 한다. 첫째, 구조적인 관점은 부모-자식간의 관계에 기초한 상하 층충적으로 이루어진 소프트웨어의 전체적 구조, 그리고 명세와 알고리즘 뷰들을 통하여 관측할 수 있다. 여기에서 구조를 구성하는 기본단위는 SWU(Software Unit)이며 이 SWU는 특정 기준에 준하여 추출된다. 이 구조는 상하 또는 그 역방향으로 소프트웨어를 항해(navigation) 할 수 있게 한다. 이는 소프트웨어에 대한 개요와 상세에 관한 정보를 분리하여 상호간에 연관성이 있게 보여준다. 구조의 어떤 단계, 즉 어떤 추상화 단계에서라도 소프트웨어에 대한 기능적 ${\cdot}$ 행위적 대한 정보를 얻을 수 있게 한다. 둘째, 기능적 뷰는 자료와 제어의 흐름, 입력과 출력, 정의와 사용, 변수와 참조 등을 보여준다. 이 뷰의 각 사항들은 소프트웨어에 대한 특정 기능 정보를 제공하여 준다. 셋째, 행위적 뷰는 상태도, IEL(interleaved event list) 등을 들 수 있다. 이 뷰는 소프트웨어에 대한 실행시 동적 성질을 보여준다. 이 뷰들 외에도 각 측면과 뷰들을 위한 기능, 접속, 주석, 코드 등의 다수의 서류들이 제공된다. 본 연구의 가장 큰 장점은 구조를 항해하면서 여러 차원의 정보를 추상화하거나 세부적으로 확장할 수 있는 기능이다. 이러한 기능들은 이러한 실시간 소프트웨어를 이해 할 수 있는 토대를 마련해 준다. 그리고 이러한 장점은 재사용 가능한 요소를 체계적으로 식별하거나 검증할 수 있게 한다.

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초등학생의 인지양식에 따른 자료해석 특성 분석 (An Analysis of Elementary School Students' Interpretation of Data Characteristics by Cognitive Style)

  • 임성만;손희정;양일호
    • 한국과학교육학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.78-98
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    • 2011
  • 이 연구의 목적은 자료해석에 영향을 미치는 학습자 요인으로 인지양식에 주목하고 학습자의 인지양식에 따른 자료해석의 특성을 알아보고자 하는 것이다. 연구대상으로 통합탐구가 가능한 형식적 조작기에 접어드는 초등학교 6학년을 선택하였으며 인지양식 검사를 통해 전체적 인지양식과 분석적 인지양식으로 집단을 분류한 후 과학적 자료해석 과제를 투입하여 이들의 자료해석 활동을 촬영하고, 사후 면담을 실시하여 프로토콜을 생성하였으며, 피험자들이 작성한 자료해석 활동지도 분석에 사용하였다. 연구에 따른 결과를 보면, 첫째, 자료해석에서 학습자들은 자료해석의 초기 상태에서 중간 상태를 거쳐 목표 상태에 이르는 동안 다양한 조작자를 활용한다. 본 연구를 통해서는 자료 확인, 변인 인식, 불확실한 자료의 처리, 수학적 조작, 표지의 사용, 사전지식의 이용, 관계 분석, 패턴 분석, 예상이 분석되었다. 인지 양식에 따라 자료해석의 초기 상태에서 자료를 확인하는 양상에 차이가 있다. 둘째, 초등학생의 인지양식에 따라 자료해석의 방향성과 선호하는 자료의 형태가 특징적으로 나타났다. 전체적 인지양식의 학습자는 일반적인 원리나 과학적 문제에 대한 답을 도출한 후 자료를 통해 세부적인 정보를 분석하는 하향식 접근과 연역적 기술의 특성을 보이며, 분석적 인지양식의 학습자들은 자료의 전체적인 양상에 집중하기보다 제시된 자료의 연속적인 세부 항목과 절차에 따라 정보를 일차적으로 분석하여 기술해 나가는 일차적이고 연대기적 구조를 가진다. 또한 이러한 방식으로 분석해 낸 세부 정보를 바탕으로 귀납적인 방법으로 과학적 문제에 대한 답을 얻는 상향식 접근 방법을 주로 사용한다. 따라서 다양한 교수학습 상황에서 효과적인 학습을 위해서는 학습자들의 인지양식에 대한 이해를 바탕으로 이를 효과적으로 지원하는 교수 설계 전략을 고안하기 위해 노력해야 할 필요가 있다.