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메타 분석을 이용한 로봇교육과 프로그래밍교육의 효과 비교 (Comparison of the Effects of Robotics Education to Programming Education Using Meta-Analysis)

  • 양창모
    • 정보교육학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.413-422
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    • 2014
  • 로봇교육과 프로그래밍교육이 학습자들에게 미치는 긍정적인 효과는 거의 동일하지만, 로봇교육은 프로그래밍교육에 비하여 로봇구입이라는 경제적 비용과 학습자의 인지적 부담을 증가시키는 로봇 제작 과정이 포함되기도 하는 차이점이 있다. 이러한 차이점으로 인하여 모든 학교급 또는 모든 학습 목표에 대하여 프로그래밍교육이 동일한 효과를 갖지 않을 수도 있을 것이다. 이러한 가정을 확인하기 위하여 본 연구에서는 국내에서 발표된 로봇교육의 효과에 대한 논문을 메타분석하여 효과크기를 산출하고 프로그래밍교육의 효과크기와 비교한다. 비교 결과를 바탕으로 로봇교육의 방향을 제시하고자 한다. 로봇교육과 프로그래밍교육의 평균 효과크기는 각각 0.6664과 0.4060로 유의미한 차이를 보였다. 초등학생의 경우 평균 효과크기가 로봇교육은 0.373, 프로그래밍교육은 0.667로 유의미한 차이를 보였다. 중학생이 로봇교육과 프로그래밍교육 모두에서 가장 큰 효과를 보였으며, 학교급이 높아질수록 프로그래밍교육에 비하여 로봇교육의 효과가 커짐을 알 수 있었다. 목적별 분석 결과 프로그래밍교육은 모든 영역에 고르게 중간의 효과를 보인 반면 로봇교육은 인지적 영역보다 정의적 영역에 더 큰 효과가 있었다. 교육방법별로 분석한 결과 로봇제작의 효과크기는 1.3294로 높은 효과를 보이며, 로봇제작과 프로그래밍, 로봇프로그래밍, 로봇활용의 순으로 중간의 효과를 보였다. 본 연구의 결과에 따라, 프로그래밍교육이 로봇교육에 비하여 전반적으로 효과가 크고, 로봇교육은 중학생 이상의 대상에 대하여 프로그래밍 교육보다 효과가 크며, 로봇교육은 정의적 영역의 향상에 효과가 있다. 또한 로봇교육은 단순 로봇활용보다는 로봇제작, 로봇프로그래밍을 포함하여, 다양한 주제에 적용할 때 더 큰 효과가 있음을 알 수 있다.

맨발 구조를 모사한 3D Bootie 공법을 적용시킨 트레킹화의 생체역학적 특성 평가 (Biomechanical Evaluation of Trekking Shoes using 3D Bootie Method as Mimics Barefoot Form)

  • 유찬일;전근환;원용관;김정자
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.4689-4696
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    • 2015
  • 본 연구에서는 F사가 맨발 보행 효과에서 착안하여 최적의 착화감과 압력 분산의 효과를 트레킹화에 접목시키기 위해 고안한 3D Bootie 공법을 적용시킨 트레킹화에 대한 생체역학적 분석을 수행하였다. 이를 위해 비교군으로써 M사, K사의 일반 트레킹화에 대하여, 신체 건강한 20대 남성 13명을 대상으로 보행 시 족저압력분포, 하지 근 활성도, 지면반발력을 측정하여 분석하였다. 연구 결과, F사의 트레킹화는 족저압력 분포에서 넓은 접촉 면적으로 인하여 최대 힘과 최대 압력의 감소를 야기했으며, 보행 시 발의 부하를 경감시켰다. 근 활성도 측면에서는 맨발 보행의 효과와 동일하게 작용했다. 지면반발력에서는 효과적으로 충격력을 흡수하여, 말기입각기 때 더욱 효율적인 보행이 가능하였다. 결과적으로 F사의 트레킹화는 맨발 보행의 장점을 이용한 3D Bootie 공법을 적용함으로써 넓은 접촉 면적으로 인해 보행 시 발생하는 발의 부하를 감소시킬 것으로 사료된다.

타워크레인의 파일기초 최적설계 알고리즘 개발 (An Optimal Design Algorithm of Pile Supported Foundations of Tower Cranes)

  • 유상연;서덕석;김선국
    • 한국건축시공학회지
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    • 제9권5호
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    • pp.95-101
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    • 2009
  • 최근 건축물의 고층화에 따라 양중 계획의 중요성이 증대되고 있다. 타워크레인은 중요한 양중 장비로서의 역할을 수행하고 있으나, 구조적 안전사고 발생 시 그 피해가 매우 크므로 철저한 안정성검토가 선행되어야 한다. 타워크레인은 구조적 안정성을 확보하기 위해 횡지지 보강과 독립기초 및 파일기초 설계 등 안정성확보에 대한 고려가 매우 중요하며, 그 중 현장의 특수한 상황으로 인해 지내력 확보가 곤란하거나 더 이상 기초 사이즈를 증가시킬 수 없을 때 파일기초를 사용한다. 파일기초를 사용할 경우 독립기초 사용 시 보다 더 많은 안정성 검토 항목을 고려 해야하므로 체계적이고 철저한 검토가 필요하다. 본 연구는 파일기초 설계 시 파일기초의 기본적인 안정성 확보 뿐 만 아니라 최소의 비용 발생을 위한 최적설계 알고리즘 개발이 목적이며, 파일기초를 사용하는 고정식 트롤리타입의 타워크레인으로 연구 범위를 제한하여 진행한다. 타워크레인 파일 기초의 안정성 검토 항목과 절차, 최적설계에 관한 연구 결과물을 토대로 관련 업무 담당자의 업무 효율성을 향상 시킬 수 있을 뿐 아니라 파일 기초 설계에 투입되는 시간 및 비용의 절감효과를 기대 할 수 있다.

강우시 비점오염원의 오염부하 특성 - 고구마 재배지를 대상으로 - (Loading Characteristics of Non-Point Source Pollutants by Rainfall - Case Study with Sweet Potato Plot -)

  • 강미아;조수현;최병우;윤영삼;이재관
    • 지질공학
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    • 제19권3호
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    • pp.365-371
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    • 2009
  • 본 연구에서는 비점오염원의 효율적인 관리방안을 확립하기 위하여 단위재배지로부터의 오염물질 배출특성을 조사하였다. 무강우일수가 상대적으로 길었던 약 20%의 강우사상을 제외한 나머지 강우사상에 대해서는 강우량과 강우에 의한 유출수량의 상관성은 상관계수 0.92로 매우 높았으며, 유출수량이 유출계수에 미치는 영향인자로는 유출직전의 강우강도가 주요인자임을 알 수 있었다. 한편, 유출수로부터 발생하는 오염물질의 EMCs(유량가중평균농도)가 높은 강우사상의 결과로 무강우일수가 길었던 강우사상에서 무강우에 의해 건조된 토양의 영향에 기인한 것임을 알 수 있다. 유출수로부터 발생되는 TSS, BOD, COD, TN 및 TP 등의 부하량은 동일한 강우사상에서 유사한 경향을 나타내므로 부유물질을 제어함으로써 다른 오염물질의 제거도 가능할 것으로 추정된다. 따라서 강우량계급별 유출계수 만을 이용한 오염물질부하량은 많은 오차를 나타낼 것이며, 오염부하 예측시스템을 개발할 때에는 강우량, 무강우일수, 선행강우량 등을 인자로 고려한 재배지토양조건을 충분히 고려하여야 할 것이다.

양생 방법에 따른 알칼리활성 시멘트 모르타르의 특성 (Properties of Alkali-Activated Cement Mortar by Curing Method)

  • 김지훈;이재규;형원길
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제26권2호
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    • pp.117-124
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    • 2014
  • 온실가스 배출로 인한 환경 문제가 전 세계적으로 대두되고 있으며 시멘트 산업의 $CO_2$ 배출 비중은 매우 큰 실정이고 앞으로도 시멘트의 지속적인 수요가 필요하다. 이 연구에서는 시멘트 생산에 의한 $CO_2$ 배출과 환경 부하를 감소시키기 위해 산업부산물인 고로슬래그를 활용하여 소성을 거치지 않은 알칼리활성 시멘트의 개발을 위한 기초 물성 실험을 실시하였다. 2차 제품으로의 활용 등 양생에 따른 특성을 비교하기 위하여 상압 증기 양생 등 양생 조건을 다르게 하여 실험을 진행하였다. 모르타르 경화체를 통한 휨 압축강도 측정으로 역학적 특성을 파악하고 내산성 내염화물 침투성 등 화학적 특성을 파악하였으며 XRD, SEM 실험을 통해 수화 반응 메커니즘을 분석하였다. 이 실험 결과로부터 보통 포틀랜드 시멘트와 비교하여 우수한 역학적 화학적 특성을 확인하였고, 뛰어난 내구성을 요구하는 지하구조물이나 수중 및 해중 구조물에 적용이 가능할 것으로 예상된다. 증기 양생을 통한 우수한 장기강도를 바탕으로 콘크리트 2차 제품에 시멘트 대체제로 활용이 가능할 것으로 예상되며 지속적인 연구를 통해 문제점을 해결하여 우수한 경제성 및 환경부하를 줄일 수 있는 효과가 기대된다.

선박용 디젤기관의 운동부 볼트 손상사례에 대한 연구 (A case study on the bolt failure of the moving parts of a marine diesel engine)

  • 김종호;이재현
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제41권1호
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    • pp.118-124
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    • 2017
  • 본 연구대상 디젤기관의 연접봉 볼트, 크랭크 핀 베어링 볼트 등의 손상원인을 조사 분석하기 위하여 수행한 현장검사, 파손부에 대한 시험 및 고찰, 참고문헌 및 연구자의 경험 등을 통하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 파손된 크랭크 핀 베어링 볼트는 연접봉 볼트보다 늦게 파손된 것으로 추정된다. 파손된 연접봉 볼트는 충격적인 하중에 의해서 취성파괴된 것이 아니고, 비정상적인 반복하중(예를 들어 체결 볼트의 풀림 등)에 의해서 피로파괴가 되었다는 것을 그 파단면의 모습을 통하여 알 수 있다. 파손된 연접봉 볼트용 U 너트는 윤활유(고착방지제)의 부적절한 사용, 각 실린더와 연접봉 별로 구분되어 사용되지 않았던 것 등으로 인하여 표면 상태가 불량하게 되었고, 이것은 연접봉 볼트의 파손사고에 영향을 미쳤을 가능성이 있다고 할 수 있다. 그리고 파손된 국내 제작품인 연접봉 볼트와 크랭크 핀 베어링 볼트의 기계적 성질, 전조공정 등은 해당 볼트의 설계요건에 적합하다고 할 수 있다.

센서 네트워크에서의 거리에 따른 동적 크기 다중홉 클러스터링 방법 (Dynamic-size Multi-hop Clustering Mechanism based on the Distance in Sensor Networks)

  • 안상현;임유진
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제14C권6호
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    • pp.519-524
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    • 2007
  • 제한된 자원을 가진 센서 노드들로 구성된 센서 네트워크에서 가장 중요한 이슈 중 하나는 주어진 에너지를 최대한 활용하여 네트워크 수명을 연장하는 것이다. 네트워크 수명을 연장하는 가장 대표적인 방법은 클러스터링 방법이며, 이는 단일홉 모드와 다중홉 모드로 분류된다. 단일홉 모드는 클러스터 내의 모든 센서 노드들이 CH(Cluster Head)와 단일홉 통신을 하는 것을 말하며, 반면 다중홉 모드는 중간 노드들의 중계를 통하여 센서 노드와 CH가 통신하는 방식을 말한다. 기존의 다중홉 클러스터링 방식에서 성능 상 가장 중요한 영향을 미치는 요소는 클러스터 크기이며, 노드의 분포가 균일하다고 가정하였다. 그러나 실제 네트워크에서의 노드 분포는 균일하지 않을 수 있으므로 이러한 환경에서의 최적의 클러스터 크기 계산은 아주 어렵다. 본 논문에서는 싱크 주변의 CH에 대한 트래픽 부하를 줄이기 위하여 싱크로부터의 거리를 기반으로 클러스터 크기를 동적으로 변화시키는 다중홉 클러스터링 방법을 제안한다. 또한 수학적 분석과 시뮬레이션을 통하여 제안된 동적크기 클러스터링 방식이 기존의 고정크기 클러스터링 보다 더 나은 성능을 가짐을 보였다.

ATM 네트워크에서 우선권을 갖는 반응 혼잡 제어에 관한 연구 (A Study on Reactive Congestion Control with Loss Priorities in ATM Network)

  • 박동준;김형지
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제3권4호
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    • pp.697-708
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    • 1996
  • 본 논문에서는 ATM 망에서 우선권을 갖는 반응 혼잡 제어에 대해 연구하였다. 버퍼에 접속에 대한 우선권 할당은 부분 버퍼 공유 기법으로 대부분의 트래픽 요구를 만족 시키기 위해 망 자원의 이용을 향상 시키기가 위해 사용되어 졌다. 도착 모델은 MMPP(Markov Modulated Poisson Process)를 사용하였다. 우선권 할당에 의한 부분버퍼 공유 기법이 실제 ATM망에서 버스트 트래픽에 대한 영향을 분석하였다. 이러한 기법으로 버스트트래픽에 대한 시스템의 셀 수를구하고 손실 확률도 구해 보았다. 예방 제어가 망 내에서 동작 중에 있을 지라도 트래픽소스의 예측할 수 없는 통계적 변동으로 인해 여전히 혼잡이 발생할 수가 있다. 이논문 에서는 반응혼잡 제어를 연구한다. 반응 혼 잡제어에서 각각의 소스는 전송된 셀을노드에서 트래픽 부하로 변화시킨다. ATM망에서 반응 혼잡 제어방식을 병용하므로써 더욱 효율적인 제어를 하는 것이다. 해석적인 모델을 개발하여 우선권을 가지는 반응 혼잡 제어의수학적 해석을 수행하 였다.수치적인 결과는 우선권이 없는 계층의 성능에 대한 영향력을 거의 가지고 있지 않는 높은 우선권을 갖는 계층에 대해 손실 확률 값의 개선을 보여준다. 또한, 우선권을 가지는 반응 혼잡 제어는 혼잡을 피하는 것과 통례적 이득을 얻는 데 있어서 매우 효 과적임을 보여준다.

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고속철도(高速鐵道)의 궤도(軌道)에 대한 동특성(動特性) 연구(研究) (A Study on the Dynamic Behavior of the High Speed Railway Tracks)

  • 문제길;강기동
    • 대한토목학회논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.97-105
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    • 1992
  • 본(本) 연구(研究)는 300 km/h 내외의 속도영역(速度領域)에서 운행(運行)되고 있는 고속열차(高速列車)의 불규칙(不規則)한 동적(動的) 윤중변동(輪重變動)을 해석(解析)하여 고속철도궤도(高速鐵道軌道)에서의 대책(對策)과 궤도(軌道) 각(各) 구성요소(構成要素)들의 구조설계(構造設計)를 위하여 종래의 연구(研究)에서 윤중변동(輪重變動)에 관련이 있다고 생각되어 온 차량(車輛)의 스프링하질량(下質量) 및 궤도틀림이외에 레일지지(支持)스프링계수(係數)와 진동감쇠계수(振動減衰係數) 등(等)을 포함하여 보다 정량적(定量的)인 해석(解析)을 시도(試圖)하였다. 특히 차량(車輛)의 동적(動的) 윤중변동(輪重變動)에 대한 궤도부분(軌道部分)의 주(主)된 역할(役割)은 레일지지(支持)스프링계수(係數)와 진동감쇠계수(振動減衰係數)에 있으므로 이에대한 궤도(軌道)의 각(各) 구성요소별(構成要素別) 특성(特性)을 보다 분명(分明)히 하기위하여 충격(衝擊)에 의한 레일지지계(支持系)의 동적(動的) 응답(應踏)을 역학(力學)모델 설정(設定)을 통하여 이론적(理論的)으로 해석(解析)하고 실물궤도(實物軌道)에서의 시험(試驗)에 의하여 종래 확실하게 밝혀지지 않았던 이들 궤도특성치(軌道特性値)를 산출(算出)하였다.

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정보디자인에서 효과적 커뮤니케이션을 위한 멀티미디어 사용원리에 관한 연구 (A Study on Principle for Use of Multimedia in order to have Effective Communication in Information Design)

  • 이일순
    • 만화애니메이션 연구
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    • 통권13호
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    • pp.255-267
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    • 2008
  • 최근 정보디자인 영역에서 애니메이션을 포함한 멀티미디어 활용이 급증하고 디자인 현장에서 응용이 확대되고 있음에도 불구하고 관련 연구는 매우 부족하며, 특히 어떤 특성이 정보전달효과를 향상시키는지에 대한 연구는 많지 않다. 지금까지 디자이너들의 관심은 독창성, 다양성 등 화면의 시각적 완성도에 집중되어 있었으며, 실제로 디자인에서 인지적 문제는 간과되어 왔다. 그러나 정보디자인의 궁극적 목적이 정보의 정확한 전달에 있다는 점을 생각한다면 독창성이나 다양성 이전에 정보 사용자의 혼란을 줄이고 정보전달력을 향상시키기 위한 인간의 시각적 인지능력, 기억력 등에 근거한 연구가 선행되어야 하고 이를 디자인에 적용하는 노력이 필요하다하겠다. 따라서 본 연구는 정보디자인에서 멀티미디어가 사용자인지 및 커뮤니케이션에 어떤 영향을 미치는지를 매체의 효용성 이론에 근거하여 검토하고 어떠한 환경 하에서 효과가 극대화될 수 있는지 살펴보고자 하였다. 매체의 효용성에 관한 이론들을 정리해 보면 멀티미디어와 같은 발달된 정보기술은 매체의 내재된 풍요도로 인하여 정보전달에 효과적으로 작용할 것이나 멀티미디어의 효과는 전적으로 매체풍요도의 관점에서 단순화시키기보다는 과제와의 적절성이나 인지적 적절성의 관점에서 다각적으로 분석해야 한다. 최적의 인터페이스 디자인을 위해서는 불필요한 인지부하를 없애면서 제한된 양의 작동기억을 최대한 활용하여 지식을 습득할 수 있도록 정보를 구조화하는 것이 중요하며, 또한 정확하고 성공적인 심상구축이 가능하도록 정보특성에 맞는 적절한 미디어 선택과 표현방법의 제시가 필요하다 할 것이다. 본 연구는 정보디자인의 커뮤니케이션 효과를 높이기 위하여 어떤 정보기술을 활용해야 하는가에 대한 의문을 매체의 효용성에 관한 이론들을 근거로 살펴봄으로서 향후 디자이너의 의사결정에 있어서 도움을 주고자 하였다.

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