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돌발홍수 예보를 위한 빅데이터 분석방법 (The big data method for flash flood warning)

  • 박다인;윤상후
    • 디지털융복합연구
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    • 제15권11호
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    • pp.245-250
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    • 2017
  • 돌발홍수는 강우유출수가 하천으로 모여드는 유역이 좁은 지역에 집중호우로 인해 유입되는 물의 양이 급증하여 나타난다. 돌발홍수는 유속이 빠르고 홍수를 대비할 수 있는 시간이 부족하므로 인명과 재산상의 피해를 발생시킨다. 본 연구에서는 돌발홍수를 예보를 위한 빅데이터 분석방법을 수행하였다. 연구 자료는 2009년에서 2012년까지 국민안전처 국가재난정보센터에 보고된 38건의 홍수 피해 자료와 지표수문모형(TOPLATS)에 의해 생성된 수문기상정보인 강우량, 토양수분 상태, 지표유출량이다. 돌발홍수 발생 선행 6시간의 강우량, 토양수분 상태, 지표유출량 데이터를 요인분석을 통해 토양수분 상태, 장기요인에 의한 강우량과 지표유출량, 단기요인에 의한 강우량과 지표유출량으로 축소하였다. 빅데이터 분석 방법으로는 유형분석인 의사결정나무, 랜덤포레스트, 나이브베이즈, 서포트벡터머신, 로지스틱 회귀모형을 사용하였다. 돌발홍수 사고발생 자료가 38건으로 한정되어 있기 때문에 예측성능 정확도 판단이 중요하다. 예측성능 정확도 평가방법으로 kappa계수, TP Rate, FP Rate, F-Measure를 이용하였다. 이 외에 돌발홍수 발생 선행 시점별 재현성 평가와 과거 4년간 돌발홍수 경보 횟수를 통해 최적 유형분석 방법을 제시하였다. 연구결과 로지스틱회귀모형과 랜덤포레스트가 돌발홍수 예보를 위한 예측 성능이 가장 좋았다. 사고발생 자료가 2009년부터 2012년까지 38건으로 한정되어 있어 분석을 위한 훈련자료와 검증자료 구축에 한계가 있었다. 장기간의 자료가 수집된다면 더욱 정확한 빅데이터 분석을 수행할 수 있다.

차세대 무선 네트워크 환경에서 메시지 보호를 위한 통신 시스템 설계 (A Design Communication System for Message Protection in Next Generation Wireless Network Environment)

  • 민소연;진병욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.4884-4890
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    • 2015
  • 전 세계의 인구가 1인 평균 2대의 모바일 디바이스를 소지하는 시대가 다가오고 있으며 무선 네트워크 시장이 점차 확장되고 있다. 모바일 기기의 활용도가 높아짐에 따라서 와이파이(Wi-fi, Wireless Fidelity=Wireless LAN)가 선호하는 네트워크로 떠오르고 있다. 와이파이를 기반으로 공공기관, 의료, 교육러닝 및 콘텐츠, 제조, 리테일 등 다양한 영역에서 새로운 가치를 창출해가고 있으며, 글로벌 네트워크가 구축되어 복합적인 서비스를 제공하고 있다. 하지만 차세대 무선 네트워크 환경에서 무선 디바이스 식별자 취약, MAC 위조를 통한 네트워크 자원의 불법 이용, 무선 인증키 크래킹, 미허가 AP/디바이스에 대한 공격과 같은 취약점이 존재하고 있다. 또한 인증 고도화 및 안전한 고속 보안 접속과 같은 보안기술연구가 거의 진행되고 있지 않다. 그러므로 본 논문에서는 차세대 무선 네트워크 환경의 메시지 보호를 위한 디바이스 식별과 콘텐츠 분류 및 저장 프로토콜을 설계하여 안전한 통신 시스템을 설계한다. 제안한 프로토콜은 기존의 무선 네트워크 환경에서 발생하는 보안취약점에 관하여 안전성을 분석하였고 기존의 무선 네트워크 환경의 암호기법을 비교분석하여 보안성을 분석하였다. 기존의 암호시스템 WPA2-PSK보다는 대략 0.72배 느리지만, 보안성에서는 안전성을 강화되었다.

이동형 컴퓨팅 기기에서의 포인팅 입력 장치의 사용성 비교연구 - 트랙포인터와 터치패드를 중심으로 - (Usability Comparative Testing of Pointing Input Devices on a Small-Sized Mobile Computing Device - Focused on Trackpoint and Touchpad -)

  • 정성원;이건표
    • 디자인학연구
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    • 제18권4호
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    • pp.175-184
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    • 2005
  • 무선 인터넷을 사용할 수 있는 이동형 소형 컴퓨팅 기기는 현재 개 인용정보단말기(PDA)와 랩탑컴퓨터(Laptop computer)f로 대표된다고 할 수 있는데 최근의 디지틸 컨버전스의 경향과 맞물려 점점 다기능화, 소형화되고 있는 추세이다. 현재의 개인용정보단말기의 크기와 랩탑컴퓨터의 성능이 결합된 무선인터넷이 자유로운 기기의 포인팅 입력 장치는 펜(Electric Pen)이 주로 사용될 것이나, 경우에 따라서 펜을 사용하지 않고 한 손으로 자유로운 방향 이동과 커서 클릭 작업이 가능한 입력장치가 보조적으로 추가될 것이라고 여겨진다. 본 연구는 이러한 이동형 소형 컴퓨팅 기기의 포인팅 입력 장치의 중요성을 인식하고 소형화되는 기기에서의 가능한 입력 장치 중에서 터치패드와 트랙포인터의 사용성 비교평가 결과를 통하여 이동형 소형 기기에서의 입력 장치 선택에 대한 유용한 자료를 제시하고자 한다. 트랙포인터와 터치패드의 사용성 비교 편가를 위하여 5개의 커서콘트를 태스크로 구성된 실험 프로그램을 통하여 14명의 피실험자에게 두 입력장치로 동일한 과제를 수행시킨 결과, 두 입력장치의 수행시간에 대한 사용성은 유의수준 a>0.05의 에서 동일한 수준의 사용 편의성을 갖고 있음을 알 수 있었으며, 관찰분석결과, 터치패드에 비하여 트랙포인터는 시간이 지날수록 학습효과가 더 크다고 판단할 수 있었다.

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남자고등학교 교실냄새에 대한 뇌파반응 (Electroencephalography Activities Influenced by Classroom Smells of Male High School)

  • 류현;고우형;김정우;김수린;김민경
    • 감성과학
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    • 제16권3호
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    • pp.387-396
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    • 2013
  • 남자고등학교 교실에서 발생하는 냄새(발냄새, 머리냄새, 쉰냄새, 땀냄새)와 대표악취물질(부티르산, 암모니아)에 대한 뇌파반응을 분석하였다. 냄새자극 시험은 30~50대의 여성을 대상으로 수행하였다. 교실냄새와 대표악취물질의 자극에 대한 뇌파 지표들의 변화 경향은 측두엽에서 가장 두드러지게 나타났다. 이들 악취물질의 측두엽에서 반응은 바탕뇌파대비 상대알파파를 0.04~0.13 감소시켰고, 상대베타파 0.02~0.06, 상대감마파를 0.03~0.09 증가시켰다. 교실냄새들과 두 악취물질들은 이완상태를 나타내는 알파파를 감소시켰고, 각성과 긴장 및 스트레스를 나타내는 고베타파(18~30Hz)와 불안과 흥분상태를 나타내는 감마파(30~50Hz)를 활성화시켰다. 냄새물질들의 뇌 각성 및 자극정도는 머리냄새 > 부트르산 > 발냄새, 쉰냄새 > 암모니아> 땀냄새 순이었다. 이러한 결과는 교실냄새가 과도한 각성이나 긴장을 유발하므로 수업 집중력이나 학습능력을 저해할 수 있음을 의미한다.

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특성화고 '화학공정유지운영' 교과를 위한 조립형 액위제어 실험장치 및 체험활동과제 개발 (Development of an Assembly-type Liquid Level Control Experimental Equipment and a Hands-on Activity Task for Vocational High School 'Chemical Process Maintenance Operation' Subject)

  • 정은숙;이경택
    • 대한공업교육학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.1-20
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    • 2020
  • 이 연구의 목적은 화학공업을 공부하는 학생들이 액위제어를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위해, 조립형 액위제어 실험장치를 제작하고 이를 수업에 적용할 수 있는 체험활동과제를 개발하는 것이다. 이를 위해 2015 개정 교육과정 화학공업 실무과목에서 액위제어와 관련된 내용요소를 분석하여, 조립형 액위제어 실험장치를 활용하는 체험 활동과제를 개발하여 전문가 검증을 마친 후, 16차시의 체험활동과제를 S 마이스터고등학교 학생 19명에게 적용하였다. 이 연구에서 얻은 결과는 다음과 같다. 첫째, 기존 완성형 액위제어 실험장치를 분석하고, 이를 토대로 학생 수준에서 조립 가능하며 실습에 활용할 수 있는 새로운 조립형 액위제어 실험장치를 설계·제작하였다. 둘째. 2015 개정 교육과정의 NCS기반 '화학공정유지운영' 실무과목의 내용을 분석하여 액위제어와 관련된 학습 내용들을 추출하였다. 이 액위제어 관련 내용 중에서 공정 흐름도의 이해, 액위제어 실험장치 제작, 유량 측정, 액위제어 현상 확인 등의 실습을 위 조립형 액위제어 실험장치로 진행하여 액위제어 관련 내용을 체계적으로 학습할 수 있도록 하였다.

사용자 중심 디자인 프로세스를 적용한 모바일 컨텐츠 개발 사례 - 어린이를 위한 무선인터넷 기반의 직업 시뮬레이션 게임 컨텐츠 개발을 중심으로 (A Case Study of User-Centered Design Process for Developing Mobile Contents - Focused on Occupation Simulation Game Contents for Children on the Wireless Internet)

  • 최수의;김현정
    • 디자인학연구
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    • 제17권1호
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    • pp.309-318
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    • 2004
  • 모바일 기기 사용의 확대와 시장 세분화로 인하여 다양한 모바일 컨텐츠 수요가 출현하기 시작하면서, 무선인터넷이 탑재된 휴대용 게임기에 적합한 어린이용 컨텐츠의 개발이 요구되고 있다. 요즘 어린이들은 컴퓨터 게임에 가장 관심이 많으며 바쁜 스케줄로 인해 또래친구들과 함께 어울려 놀 시간이 부족하다. 이러한 사용자의 요구에 따라, 어린이들에게 부족한 또래와의 상호작용을 보충하고 학습의 효과와 게임의 흥미를 줄 수 있는 무선인터넷 기반의 에듀테인먼트 게임 컨텐츠를 개발하고자 한다. 본 연구는 동향조사(state-of-art), 문헌 및 인터뷰와 설문을 통한 사용자 요구 사항 조사(User Research), 아이디어 발상을 통한 게임 컨텐츠 개발, 그리고 일단 제안된 컨텐츠 수정을 위한 행동관찰 프로토타입 테스트 등의 사용자 중심의 컨텐츠 디자인 프로세스를 거쳐 진행되는 과정을 개발 사례 통하여 제시한다. 개발된 게임 컨텐츠는 어린이들이 자신의 장래희망인 직업에 관한 지식을 습득하고 미리 체험할 수 있는 직업 시뮬레이션 게임 컨텐츠이다. 실세계에서의 어린이들의 놀이가 대부분 역할놀이라는 점에 착안하여 선정된 게임 형식이며, 무선인터넷을 기반으로 사용자간의 상호작용을 통하여 플레이하도록 유도하기 위해 플레이어들 간의 커뮤니케이션을 통한 도움주고 받기를 게임의 중요한 진행 요소로 설정하였다. 본 연구의 결과물은 새로운 매체를 위한 에듀테인먼트 컨텐츠의 방향을 제시하며, 어린이를 위한 사용자 중심 컨텐츠 설계 프로세스의 전형을 제시하는데 의의가 있다고 할 수 있다.

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영화영어를 통한 영화리터러시 교육방안 (A Model for Teaching Film Literacy through Movie English)

  • 서지영
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.779-790
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    • 2021
  • 영화리터러시는 영화를 구성하고 있는 요소에 대한 이해와 영화 내용에 대한 이해, 그리고 비판적이고 창의적인 사고과정을 통해 새롭게 창작을 하는 과정을 포함한다. 영화리터러시를 글쓰기, 과학, 사회, 지리 등 교과에 적용하거나 인문학적인 소양 기르기, 비판적 사고 능력함양 등에 활용되고 있으나, 영화에서 대사가 차지하고 있는 큰 비중을 고려해보면, 영화 속 영어 대사를 이용한 리터러시 교육이 의외로 적다는 것을 알 수 있다. 영화 영어는 실제적이고 진정성 있는 자료로 우리나라와 같은 EFL 환경에서는 영어 학습 교재로 매우 적합하다. 그러나 영화를 이용한 교수학습 방법은 영화 내용과 장르별로 달라지기 때문에, 교사가 수업을 구성하고 준비하는 데 어려움을 겪는다. 본 논문에서는, 영화를 이용한 영어교실에 공통으로 적용해볼 수 있는 수업 활동을 분석, 문화, 창의 영역으로 나누어 총 6가지를 제안하였고, 이를 대학교 교양 영어 수업에서 405명을 대상으로 실시한 후 설문 조사를 통해 선호도를 알아보기 위해 빈도분석을 하였다. 그 결과 학생들이 가장 선호한 활동은 문화, 분석, 창의 순으로 나타났으며 영어 수업을 벗어나는 창의적 활동이나 교수자가 일방적으로 제공하는 추가 자료는 학습자에게 부담을 줄 수 있다는 사실을 인지하고 지도해야 한다.

충남지역 고등학생의 안전교육과 일반안전인식에 대한 성별, 학교유형별 실태 조사 연구 (A Study on the Actual Condition on the Safety Education and General Safety Awareness of High School Students by Gender and School Type in Chungnam Area)

  • 김숙희;홍영호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.691-702
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    • 2021
  • 본 연구의 목적은 충남지역 고등학생의 안전교육인식과 일반안전인식에 관한 성별, 학교유형별 실태를 조사하여 일반안전교육에 필요한 기초 자료를 제공하는 것이다. 2015년 7월 16일부터 10월 15일까지 16개 고등학교의 학생을 대상으로 수집한 총 1214 부에 대해 SPSS ver 23.0을 사용하여 통계 분석하였다. 안전교육에서 여학생과 일반고생은 각각 남학생, 특성화고생보다 통계적으로 더 유의하게, 학교에서 안전교육이 학교생활에 필요하고, 정기적으로 학교에서 안전교육을 하는 것이 필요하다고 하였으나, 남학생이 여학생보다 더 안전교육 내용이 흥미 있고, 아는 내용을 교육할 때 더 흥미를 느낀다고 하였다. 남학생과 특성화고생이 각각 여학생, 일반고생보다 더 생소한 내용을 교육하면 흥미가 떨어진다고 하였다. 일반안전인식에서 남학생과 일반고생은 여학생, 특성화고생보다 더, 평상시 안전규칙을 잘 지킨다고 하였고, 남학생은 여학생보다 더 안전사고발생시 응급처치 방법을 잘 알고 있다고 하였으며, 남학생과 특성화고생은 여학생, 일반고생 보다 더 안전에 대해 지식보다 스스로 믿음에 따라 행동한다고 하였다. 본 연구 결과, 고등학생의 안전교육인식과 일반안전인식에 성별, 학교유형별 유의적 차이를 보였기에, 이러한 차이를 고려한 차별화된 안전교육이 필요함을 제언한다.

기술.가정과 교사 교육 프로그램 개발 (The Development of a Technology.Home Economics Teacher-Training Program)

  • 남승권;최완식;윤자룡
    • 대한공업교육학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.25-46
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    • 2011
  • 이 연구의 목적은 기술 가정과 교사의 수업과 관련된 교육활동의 효과를 증진시키기 위해서 교사 교육 프로그램을 개발하는 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 문헌연구와 조사연구를 통해 기술 가정과 교사 교육 프로그램을 개발하였다. 이 연구를 통해 얻은 결론은 다음과 같다. 첫째, 기술 가정과 교사의 수업과 관련된 전문성을 신장시키기 위해 체계화된 교사교육 프로그램을 개발하는 것이 필요하다. 둘째, 기술 가정과 교사 교육을 위한 프로그램은 46개 과목과 121개 교육 내용으로 구조화 되었는데, 이러한 교육 프로그램은 교육과학기술부, 시도교육청 및 대학 등의 교사 재교육 기관에서 교사 교육 프로그램을 구성할 때 활용할 가치가 있다. 셋째, 기술 가정과 교사 교육 프로그램의 교육 내용에 대한 교육요구도를 분석한 결과 '기술 가정과 교사로서의 전문성 계발 활동', '다양한 평가도구의 제작', '효과적인 발문 전략' 및 '학습의욕을 높이는 기술' 순으로 교육요구도가 높은 것으로 나타났다. 이에 따라 기술 가정과 교사 교육 프로그램에서는 이러한 교육 내용을 중요하게 다루어야 하며 추후 교사 교육 프로그램을 개발할 때 고려할 필요가 있다.

체감형 학습을 위한 매개 디바이스의 디자인 요구사항 - 프로토콜 분석법을 통한 미취학 아동의 행동 패턴 분석 (Design requirements of mediating device for total physical response - A protocol analysis of preschool children's behavioral patterns)

  • 김윤경;김현정;김명석
    • 감성과학
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    • 제13권1호
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    • pp.103-110
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    • 2010
  • 미취학 아동의 창의적 사고, 다양한 경험 기반의 학습 활동, 그리고 인성 및 감성 중심의 교육에 대한 욕구를 충족시켜줄 수 있는 새로운 교육 방식으로써 체감형 교육 방식의 보급이 활발해지고 있다. 체감형 학습은 사용자의 움직임이나 감각을 통해 디지털 교육 콘텐츠를 조작하는 인간-컴퓨터 인터랙션을 활용한 교육 방식이다. 그러나 사람의 움직임이나 목소리 같은 음성/영상 인식의 정확도가 높지 않아 실제 교육 시스템 적용에는 한계를 보인다. 이러한 한계점의 극복을 위해 인간과 서비스 콘텐츠 사이에 매개체를 두고 이를 통해 사람의 움직임을 가속도, 각속도와 같은 숫자 값으로 변환/전송하여 인터랙션 하는 매개 인터페이스 개념이 제안된다. 본 연구에서는, 교육 시스템의 대상인 미취학 아동의 행동을 관찰하고 프로토콜 분석을 통하여 사용자 중심의 매개 디바이스 디자인 요구사항을 제안한다. 분석 결과, 미취학 아동들은 물체를 조작하는 데 서툴고, 무의식적으로 물체를 만지작거리거나 기대는 행동을 보였다. 또한 물건을 사용할 때 그에 종속되어 행동의 부자연스러움을 보였다. 따라서 체감형 교육을 위한 매개 디바이스는 사용자의 익숙하지 않은 조작을 보조할 수 있어야 하며, 디바이스 사용 중에도 자연스러운 행동을 유지할 수 있도록 디자인되어야 한다.

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