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인공지능 기반 개인 맞춤 수학학습 서비스 개발 방향에 관한 연구 (A Study on Development Strategies for Artificial Intelligence-Based Personalized Mathematics Learning Services)

  • 현주은;이지근;이대환;이영석;구덕회
    • 실천공학교육논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.605-614
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    • 2023
  • 디지털 대전환 시대를 맞아 개인 맞춤형 교육을 실현하기 위해 교육 분야에서 인공지능 기반 학습 서비스들이 등장하고 있다. 본 연구에서는 인공지능 기반 학습 서비스를 학교 현장에 적용하기 위한 개발 방향을 살펴보고자 하였다. 인공지능 기반 수학학습 서비스로 아이스크림에듀에서 개발한 '수학의 세포들'을 선택하여 교수자 관점에서 기능별 요구를 조사하였다. 그 결과를 IPA를 활용하여 중요도와 적합도로 분석하면서 전문가 의견을 조사하여 서비스의 구체적인 개발 방향을 탐색하였다. 연구결과, 진단, 학습, 평가, 관리 등 모든 영역에서의 중요도는 평균 4.82, 적합도는 평균 4.56로 대부분의 문항에서 우수한 결과가 나타났으며, 특히 중요도가 적합도보다 높게 나타났다. 세부적인 일부 기능 중 개념 학습, 맞춤형 과제 제시, 평가 결과 분석 기능, 대시보드 관련 기능과 대시보드 내 학습 자료가 학생들이 이해하기에 직관적이지 않아 보완이 필요하다는 의견을 확인하였다. 본 연구는 교수자의 관점에서 인공지능 기반 수학학습 서비스에 대한 요구 및 전문가 의견을 정리하여 '수학의 세포들'의 방향을 탐색하는데 유의미한 정보를 제공하였다는 의의가 있다.

한국 청소년의 학습동기에 영향을 미치는 사회문화적 요인 탐색 (Exploration of Socio-Cultural Factors Affecting Korean Adolescents' Motivation)

  • 봉미미;김혜연;신지연;이수현;이화숙
    • 한국심리학회지 : 문화 및 사회문제
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    • 제14권1호_spc
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    • pp.319-348
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    • 2008
  • 학업성취와 관련된 청소년의 인지, 정서 및 행동 유형을 설명하는 대표적 학습동기 구인에는 자기효능감, 성취목표, 과제가치, 귀인 등이 있다. 이들 구인은 학습자의 연령, 성별, 소속국가 및 인종의 차이를 뛰어넘는 설명력과 예측력을 보임으로써 그 중요도와 일반성을 입증받고 있다. 한국 청소년의 학습동기 역시 이러한 일반적 양상과 큰 맥을 같이 한다. 그러나 이와 더불어 한국 고유의 사회, 문화, 심리적 환경에 의해 형성된 것으로 보이는 그들만의 독특한 학습동기 유형이 나타나기도 한다. 본 논문에서는 한국 청소년의 학습동기에 특히 큰 영향을 미치는 것으로 판단되는 사회문화적 요인에는 어떤 것들이 있는지를 선행연구를 중심으로 고찰하였다. 그 결과, 문화적 요인으로는 상호의존적 자아이해, 효의 전통윤리 및 가족주의, 그리고 배움에 대한 가치가 중요한 것으로 나타났다. 또한 사회적 요인으로는 교육열과 학력주의, 그리고 제도적 요인으로는 대학입시제도의 역할에 대해 논의하였다. 나아가 이들 사회문화적 요인에 의해 형성되며, 학생들의 학습동기에 보다 직접적인 영향을 행사하는 것으로 판단되는 심리적 학습환경 요인으로서 부모-자녀 관계, 교사-학생 관계 및 교실목표구조에 관한 선행연구 결과를 주요 학습동기 구인과의 관계를 중심으로 분석하고 논의하였다.

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Adverse Effects on EEGs and Bio-Signals Coupling on Improving Machine Learning-Based Classification Performances

  • SuJin Bak
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제28권10호
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    • pp.133-153
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    • 2023
  • 본 논문에서 우리는 뇌 신호 측정 기술 중 하나인 뇌전도를 활용한 새로운 접근방식을 제안한다. 전통적으로 연구자들은 감정 상태의 분류성능을 향상시키기 위해 뇌전도 신호와 생체신호를 결합해왔다. 우리의 목표는 뇌전도와 결합된 생체신호의 상호작용 효과를 탐구하고, 뇌전도+생체신호의 조합이 뇌전도 단독사용 또는 임의로 생성된 의사 무작위 신호와 결합한 경우에 비해 감정 상태의 분류 정확도를 향상시킬 수 있는지를 확인한다. 네 가지 특징추출 방법을 사용하여 두 개의 공개 데이터셋에서 얻은 데이터 기반의 뇌전도, 뇌전도+생체신호, 뇌전도+생체신호+무작위신호, 및 뇌전도+무작위신호의 네 가지 조합을 조사했다. 감정 상태 (작업 대 휴식 상태)는 서포트 벡터 머신과 장단기 기억망 분류기를 사용하여 분류했다. 우리의 결과는 가장 높은 정확도를 가진 서포트 벡터 머신과 고속 퓨리에 변환을 사용할 때 뇌전도+생체신호의 평균 오류율이 뇌전도+무작위신호와 뇌전도 단독 신호만을 사용한 경우에 비해 각각 4.7% 및 6.5% 높았음을 보여주었다. 우리는 또한 다양한 무작위 신호를 결합하여 뇌전도+생체신호의 오류율을 철저하게 분석했다. 뇌전도+생체신호+무작위신호의 오류율 패턴은 초기에는 깊은 이중 감소 현상으로 인해 감소하다가 차원의 저주로 인해 증가하는 V자 모양을 나타냈다. 결과적으로, 우리의 연구 결과는 뇌파와 생체신호의 결합이 항상 유망한 분류성능을 보장할 수 없음을 시사한다.

아동과 어른 그리고 청소년에 대한 사회적 표상: 성격적, 관계적 및 과업적 특성을 중심으로 (Social Representations on Children, Adults and Adolescents: With Focus on Personality, Relationships and Tasks)

  • 정태연;최상진;김효창
    • 한국심리학회지 : 문화 및 사회문제
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    • 제8권2호
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    • pp.51-76
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    • 2002
  • 본 연구는 개방형 질문을 이용한 두 개의 경험적 연구를 통해서 아동(혹은 아이), 어른(혹은 성인) 그리고 청소년에 대한 한국대학생의 사회적 표상을 살펴보았다. 연구 1은 한국대학생 97명(남: 28명, 여: 69명)을 대상으로 아동과 어른에 대한 사회적 표상을 비교하였다. 그 결과, (어른다운) 어른과 대비되는 아이의 특성은 대부분 성격적인 측면과 관련되었으며, 특히 아이는 어른에 비해 외향성이 높은 반면, 호감성, 성실성 및 교양에서의 수준은 낮았다. 또한, 아이와 어른 모두 그들의 행복과 불행은 거의 대부분 대인관계적 특성과 건강, 가정의 경제적 환경이나 사회적 성취수준에 의해 결정되었다. 반면, 좋은 아이는 성격적으로 타인에 대한 배려나 독립성 등 높은 호감성과 성실성에 의해 거의 전적으로 규정되었는데, 이러한 특성은 아이다운 아이의 특성보다는 어른다운 어른의 특성과 매우 유사했다. 연구 2에서는 한국대학생 57명(남: 16명, 여: 41명)을 대상으로 청소년에 대한 사회적 표상을 알아보았다. 그 결과, 전반적으로 청소년은 성격이나 자아개념, 신체적 및 과업적 특성에서 아이와 어른의 중간 단계에 위치하고 있었다. 또한, 행복하거나 불행한 청소년은 아이 및 어른의 경우와 마찬가지로, 관계적 특성과 과업적 특성 혹은 환경적 특성에 의해 크게 결정되었다. 그러나, 좋은 혹은 나쁜 청소년은 아이의 경우와는 달리 성격에서의 호감성과 성실성 이외에도 자아 관련 특성, 관계적 특성 및 과업적 특성에 의해서도 규정되었다. 이러한 결과를 한국사회의 문화적 특성 및 인간발달의 입장에서 논의하였다.

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천연방벽 장기 안정성 평가를 위한 암반역학적 모델 고찰 및 수치해석 검토 (Review on Rock-Mechanical Models and Numerical Analyses for the Evaluation on Mechanical Stability of Rockmass as a Natural Barriar)

  • 송명규;고태영;이승원;이근채;김병찬;정재훈;신영진
    • 터널과지하공간
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    • 제33권6호
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    • pp.445-471
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    • 2023
  • 수만년 이상의 기간동안의 장기 안전성을 확보하는 것이 처분장 건설에서의 최우선 조건이나, 건설 및 운영중 대심도 지하 사용후핵연료 처분장의 역학적 안정성 확보 역시 안전한 터널 공사 및 운영을 위해 필수적인 요소이다. 처분장의 장기 안전성에 중요한 요소인 벤트나이트 충전재 및 완충재의 차폐 성능을 저감시킬 가능성이 있는 숏크리트, 콘크리트, 그라우팅 등의 터널 지보공 및 차수공을 금지 내지는 제한하는 조건은 암반공학자 및 터널 기술자에게 매우 도전적인 과제로 판단된다. 본 연구에서는 처분장 부지 선정과정에서 올바른 처분장의 선정에 도움이 될 수 있는 대심도에 건설할 것으로 예상되는 처분장의 터널 네트워크, 처분 터널 및 처분공의 역학적 안정성을 확보하기 위한 제반 조건의 광범위한 탐색의 일환으로 지하 500 m 심도의 처분장을 무지보 상태로 건설할 경우 2차원 및 3차원 수치해석 검토를 통해 안정성의 확보 가능한 물성 범위를 탐색하고자 하였다. 예비 연구결과 처분장의 중앙터널과 처분터널 안정성 확보 가능 암반물성의 범위를 파악하였으며, 3차원 해석을 통해 수직구 주변 터널 네트워크의 안정성을 확인하여 처분장 건설을 위한 기초적인 암반 조건이 파악된 것으로 판단된다.

과학인재의 성장 및 전문성 발달과정에서의 영향 요인에 관한 연구 (Key Factors of Talented Scientists' Growth and ExpeI1ise Development)

  • 오헌석;최지영;최윤미;권귀헌
    • 한국과학교육학회지
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    • 제27권9호
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    • pp.907-918
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    • 2007
  • 본 연구의 목적은 뛰어난 연구 성과를 이룩한 과학 인재들의 성장과 전문성 개발과정에 영향을 미친 주요 요인을 밝히는 것이다. 이러한 연구 목적을 달성하기 위해서,2007년 3월부터 9월까지 과학 분야에서 권위있는 상을 수상한 국내 과학자 31명을 대상으로 심층 면담을 통한 질적 사례연구를 수행하였다. 면담내용은 전관성 발달 단계별로 Csikszentmihalyi의 개인-영역-환경 상호작용(IDF) 모형의 이론적 틀에 맞추어 분석하였다. 우선 탐색기에서는 자기주도적 학습태도,다양한 관심 및 강점의 발견,학구적이며 자유로운 가정환경,의미 있는 만남이,입문기에서는 독립적인 성격특성,전공분야에 대한 지식습득, 대학에서의 학문적 갈증과 지적탐구가 과학인재의 전문성 발달에 중요한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 성장기에서는 과제집착력,몰입의 경험,관심분야 및 평생 연구주제의 발견,형식교육에서의 멘토와의 만남이,주도기에서는 우선 순위정하기,의사소통능력,창조적 연구 성과와 사명감,또 다른 재능과의 만남,평가 및 지원 체계가 영향을 미치는 주요 요인으로 나타났다. 결론에서는 면담 내용을 통해 나타나는 주요 요인의 의미를 해석하고,보다많은 과학 인재의 양성을 위해 필요한 교육적 시사점을 논의하였다.

신기술 사용 과정에 관한 비교 사례 연구: 기술 전유 과정의 근거이론적 접근 (A Comparative Case Study on the Adaptation Process of Advanced Information Technology: A Grounded Theory Approach for the Appropriation Process)

  • 최희재;이준기
    • Asia pacific journal of information systems
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    • 제19권3호
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    • pp.99-124
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    • 2009
  • Many firms in Korea have adopted and used advanced information technology in an effort to boost efficiency. The process of adapting to the new technology, at the same time, can vary from one firm to another. As such, this research focuses on several relevant factors, especially the roles of social interaction as a key variable that influences the technology adaptation process and the outcomes. Thus far, how a firm goes through the adaptation process to the new technology has not been yet fully explored. Previous studies on changes undergone by a firm or an organization due to information technology have been pursued from various theoretical points of views, evolved from technological and institutional views to an integrated social technology views. The technology adaptation process has been understood to be something that evolves over time and has been regarded as cycles between misalignments and alignments, gradually approaching the stable aligned state. The adaptation process of the new technology was defined as "appropriation" process according to Poole and DeSanctis (1994). They suggested that this process is not automatically determined by the technology design itself. Rather, people actively select how technology structures should be used; accordingly, adoption practices vary. But concepts of the appropriation process in these studies are not accurate while suggested propositions are not clear enough to apply in practice. Furthermore, these studies do not substantially suggest which factors are changed during the appropriation process and what should be done to bring about effective outcomes. Therefore, research objectives of this study lie in finding causes for the difference in ways in which advanced information technology has been used and adopted among organizations. The study also aims to explore how a firm's interaction with social as well as technological factors affects differently in resulting organizational changes. Detail objectives of this study are as follows. First, this paper primarily focuses on the appropriation process of advanced information technology in the long run, and we look into reasons for the diverse types of the usage. Second, this study is to categorize each phases in the appropriation process and make clear what changes occur and how they are evolved during each phase. Third, this study is to suggest the guidelines to determine which strategies are needed in an individual, group and organizational level. For this, a substantially grounded theory that can be applied to organizational practice has been developed from a longitudinal comparative case study. For these objectives, the technology appropriation process was explored based on Structuration Theory by Giddens (1984), Orlikoski and Robey (1991) and Adaptive Structuration Theory by Poole and DeSanctis (1994), which are examples of social technology views on organizational change by technology. Data have been obtained from interviews, observations of medical treatment task, and questionnaires administered to group members who use the technology. Data coding was executed in three steps following the grounded theory approach. First of all, concepts and categories were developed from interviews and observation data in open coding. Next, in axial coding, we related categories to subcategorize along the lines of their properties and dimensions through the paradigm model. Finally, the grounded theory about the appropriation process was developed through the conditional/consequential matrix in selective coding. In this study eight hypotheses about the adaptation process have been clearly articulated. Also, we found that the appropriation process involves through three phases, namely, "direct appropriation," "cooperate with related structures," and "interpret and make judgments." The higher phases of appropriation move, the more users represent various types of instrumental use and attitude. Moreover, the previous structures like "knowledge and experience," "belief that other members know and accept the use of technology," "horizontal communication," and "embodiment of opinion collection process" are evolved to higher degrees in their dimensions of property. Furthermore, users continuously create new spirits and structures, while removing some of the previous ones at the same time. Thus, from longitudinal view, faithful and unfaithful appropriation methods appear recursively, but gradually faithful appropriation takes over the other. In other words, the concept of spirits and structures has been changed in the adaptation process over time for the purpose of alignment between the task and other structures. These findings call for a revised or extended model of structural adaptation in IS (Information Systems) literature now that the vague adaptation process in previous studies has been clarified through the in-depth qualitative study, identifying each phrase with accuracy. In addition, based on these results some guidelines can be set up to help determine which strategies are needed in an individual, group, and organizational level for the purpose of effective technology appropriation. In practice, managers can focus on the changes of spirits and elevation of the structural dimension to achieve effective technology use.

21세기 한국의 중앙유라시아 미술사 연구 (21st Century ROK's Art History Research on Central Eurasia)

  • 임영애
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제48권3호
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    • pp.186-203
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    • 2015
  • 이 글은 실크로드라는 이름으로 더 많이 알려진 중앙유라시아 미술사 연구의 성과와 과제에 대해 살펴본 것이다. 이 글에서 다루는 '중앙유라시아'의 공간 범주는 중국 신강, 티베트, 몽골, 러시아 및 구소련 공화국, 인도 북부, 이란, 터키이며, 30년 이상 거쳐 온 이 지역 미술사 연구의 지적 모색 과정을 크게 되짚어 보고, 이를 통해 앞으로 나아가야할 바를 생각해보려 하였다. 한국의 중앙유라시아 미술사 연구는 학문적 연륜은 짧지만, 2015년 현재 인도서북부, 중국 신장, 돈황 등 몇몇 분야의 괄목할만한 발전이 있었다. 발전의 뒤에는 1990년 중앙유라시아로 현지답사가 가능해지면서 실견이 가능해진 환경도 있지만, 중앙아시아학회, 서울대 중앙유라시아연구소와 같은 연구기관이 후학들에게 마련해 준 '학문의 장(場)'이 있었다. 두 학술단체는 비록 느리지만 꾸준히 중앙유라시아 미술사 관련 연구로 학자들의 관심을 유도하고 연구자들을 배출해냈다. 2012년 이후로는 갑자기 상황이 많이 바뀌었다. 관이 주도하는 국제학술대회가 우후죽순처럼 개최되었기 때문이다. 실크로드를 한반도로 연장하고, 궁극에는 '중앙유라시아의 이니셔티브'를 확보하려는 것이다. 2015년 현재, 대중들의 관심은 높아졌고, 1980년 이후 두 번째 열풍이 불고 있다. 물론 최근의 국제학술대회가 목표와 지향점이 미리 설정되어 있어 객관성이 담보되거나 발표자가 자신의 목소리를 내기는 어렵다는 문제가 있기는 하지만, 틀림없는 사실은 관심이 높아진 만큼 발전 가능성이 커졌다는 것이다. 지금 이 시점에서 무엇보다 중요한 것은 말할 필요도 없이 중앙유라시아 미술사를 체계적이고 전문적으로 연구할 신진 연구자의 양성이다. 한국문화와 세계 문화가 만나 소통하고 이를 기반으로 신개념 문화를 만들어 내려면 말이다. 위의 과제가 해결되지 않는다면 한국 유라시아 미술사 연구는 자칫 오랫동안 공회전할 가능성이 있다.

실험 설계에서 나타난 소집단 논변활동 탐색: 활동에 대한 인식적 목표와 인식적 이해를 중심으로 (Exploring Small Group Argumentation Shown in Designing an Experiment: Focusing on Students' Epistemic Goals and Epistemic Considerations for Activities)

  • 권지숙;김희백
    • 한국과학교육학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.45-61
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    • 2016
  • 본 연구는 탐구 과제에서 드러나는 학생들의 인식적 목표와 인식적 이해의 전환을 확인하고, 이러한 전환이 논변활동에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보고자 하였다. 중학교 1학년 37명의 학생들이 연구에 참여하였고, 학생들의 인식론이 맥락에 따라 변한 1개 소집단을 선정하여 광합성 실험설계를 구성하는 논의 과정을 분석하였다. 학생들의 발화 및 행동을 통해 그들의 인식적 목표와 인식적 이해를 확인하였고 학생들의 실험설계 과정 및 결과를 분석하였다. 연구 결과, 학생들은 실험설계를 구성할 때 '과학적 의미 형성'이라는 인식적 목표에 초점을 두어 '이 실험이 어떻게 광합성에 이산화탄소가 필요한지를 알아볼 수 있는지'를 '과학 이론, 자료에 대한 자신의 해석에 기반을 두어 정당화'하였으며, 자기 자신을 '지식의 구성자'로 바라봄으로써 능동적으로 실험을 구성하였다. 그러나 다른 실험에 대해서는 '권위에 기반한 반박'을 보였으며 상대방 실험을 인정하지 않고 반박만을 제기하는 '평가자'로서의 태도를 보임으로써, 반박 과정에서 제기된 의견을 고려한 수정은 없었다. 하나의 실험을 선정하는 과정에서 인식적 목표는 '이기는 것'으로 전환되었고, '이런 실험이 좋다'라는 지식의 본성, '상대방을 이해시키기 위한 정당화를 할 필요가 없다' 혹은 '권위에 기반하여 정당화하는 것'이라는 정당화, '경쟁자'라는 청중에 대한 인식을 보였다. 이에 따라 학생들은 서로의 실험설계가 갖는 의미를 깊이 있게 탐색하지 못하였고 상대방 주장의 제한점만을 공격하여 인지적, 정서적 갈등 상황이 지속되었다. 시간 제한으로 인해 선택된 A의 실험설계를 정교화하는 과정에서 인식적 목표는 '과학적 의미 형성'으로 다시 전환되었고, '어떻게 그 실험이 과학적으로 타당한지'를 되짚어 보고 '납득할 만한 정당화가 이루어져야 한다'는 필요성을 바탕으로 과학적으로 옳은 정당화를 보였으며 학생들은 '협력자'의 관계에 놓였다. 이에 따라 구성원 모두가 의견을 제안하고 정당화하고 평가를 하는 생산적인 논변활동을 통해 발전된 소집단결과를 완성시켰다. 본 연구는 과학 수업에서 생산적인 논변활동을 지원하는 인식적 목표와 인식적 이해에 대한 기초 정보를 제공할 것으로 기대된다.

리질리언스 개념을 통해서 본 설계 전략과 과정 (Design Strategies and Processes through the Concept of Resilience)

  • 최혜영;서영애
    • 한국조경학회지
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    • 제46권5호
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    • pp.44-58
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    • 2018
  • 도시는 기후 문제로 인한 자연 재해뿐 아니라, 사회나 경제적으로 새로운 변화에 직면하고 있다. 기존의 단순한 재건 방식으로는 도시나 지역의 총체적인 문제를 해결하기 어렵다. 이러한 변화에 대응하기 위한 새로운 접근 방법으로 회복탄력성을 의미하는 리질리언스 개념이 대두되고 있다. 최근 실행 중인 주요 도시 프로젝트의 주제도 리질리언스다. 리질리언스 개념의 설계는 일시적인 유행이라기보다 도시 공간의 다양한 변화에 대응할 수 있는 새로운 설계 전략이라고 볼 수 있다. 본 연구의 목적은 리질리언스 개념을 통해 사례를 분석하여 리질리언스 설계 방법을 탐색하는 것이다. 리질리언스 설계에는 어떤 전략이 필요한지, 기존 설계와는 다른 과정적 특성은 무엇인지를 도출하고자 한다. 연구 사례로는 2013년 '리빌드 바이 디자인' 공모와 2017년 '리질리언트 바이 디자인' 공모를 다룬다. 연구는 문헌 연구와 설계안 분석으로 이루어지며, 설계안 분석은 리질리언스 이론을 적용한 내용적 분석과 설계프로세스의 특성으로 구분하여 진행한다. 이론과 기존 연구를 통해 분석의 틀을 도출하여 설계안을 분석하고, 일반적인 설계 프로세스에 대응하여 리질리언스 설계의 과정적 특성을 분석한다. 도시 리질리언스의 이론을 토대로 분석의 주요 범주를 Urban Infrastructure, Social Dynamics, Economic Dynamics, Health & Wellbeing, Governance Networks, Planning & Institutions로 구분하였다. 각 팀별로 리질리언스 개념의 어떤 측면을 중점적으로 다루었는지, 그에 따른 설계 전략은 무엇인지를 고찰했다. 6개 항목의 대부분을 설계 전략과 연결시킨 것으로 분석되었으며, 내용적인 측면에서 주민 및 이해관계자와 함께 연구하고 설계하는 거버넌스의 역할을 중요하게 다루고 있다는 점을 확인했다. 설계 과정적 특성으로는 사업 이전 단계에서 전 과정을 계획한 점, 기후 변화 외에도 예상 가능한 사회 경제적 위험 요소를 분석한 점, 경관 중심의 통합적 설계를 지향한 점, 구체적인 운영 및 예산 계획으로 지속가능한 실행 전략을 수립한 점으로 요약할 수 있다. 본 연구는 기존에 다양하게 논의되고 있는 리질리언스 개념을 설계 전략으로 연결하고자 한 점, 리질리언스 설계과정의 특성을 도출하여 실천적인 방법론에 대한 가능성을 타진했다는 점에서 의의를 가진다. 재해지역 외에도 여러 유형의 도시 공간에 리질리언스 개념을 적용한 설계 전략 연구를 향후 과제로 남긴다.