• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제28권6호
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• pp.332-349
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• 2016

OLAFOAM은 파동역학의 시뮬레이션을 위하여 $OpenFOAM^{(R)}$을 확장한 강력한 CFD코드이며, $OpenFOAM^{(R)}$은 다양한 분야에서 각각 수치계산의 목적에 대응할 수 있도록 많은 Solver를 제공하고 있다. OLAFOAM의 기본방정식은 VARANS식에 기초하고, 수치기법으로는 유한체적법을 적용하며, 프로그램은 C++로 코딩되어 Linux운영체제에서 실행된다. 본 연구는 OLAFOAM을 이용하여 먼저 1) 단파와 규칙파하 투과성구조물에서 파의 변형, 2) 규칙파하 잠제에 의한 파의 변형 및 3) 흐름하 규칙파의 변형과 연직유속분포에 대해 기존의 각 실험결과와 비교 검토하여 OLAFOAM의 타당성을 검증하였다. 이로부터 지금까지 거의 검토되지 않은 규칙파와 흐름의 공존장에 설치된 투과성잠제에 대해 배후경사면을 불투과성 혹은 투과성으로 고려한 경우 흐름방향 등의 변화에 따른 잠제 주변에서 수위, 파고, 주파수스펙트럼, 쇄파, 평균유속 및 난류운동에너지 등의 변동특성을 면밀히 검토하였다. 결과로부터 흐름방향(순방향과 역방향)에 따른 파고변화는 난류운동에너지와 밀접한 관계를 가지는 것 등을 알 수 있었다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제19권1호
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• pp.63-80
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• 2009

초등수학 문제해결에서 사용되고 있는 문장제를 동일 수학적 내용이나 구조를 취하되 단문중심 유형과 복문중심 유형의 두 문장제로 재구성하여 이를 한 조합으로 묶은 후, 이에 대한 학생의 문제해결 활동에서 문장제 유형에 따라 보여주는 인지 정의적 반응의 비교분석을 통해서 초등학교 문제해결 지도에 시사하는 바를 알아보았다. 수학교과에서 다루는 문장제를 구성하는 문장은 그 자체가 학습 내용이나 대상이 되는 것이 아니라, 수학 학습이나 지도를 위한 도구로서 사용되는 것이기 때문에 전통적으로 '간결한 표현'이라는 문장의 경제성 추구보다는 '분명한 정보의 간편한 전달'이라는 문장의 편의성에 집중할 필요가 있다고 생각한다. 즉, 초등 학생의 언어적 이해의 단순결함으로 인한 문제해결 수행상의 오류나 부정적 수학 학습태도를 해소시킬 수 있도록 학생의 국어적 평균 수준에 맞추어진 수학적 문장 을 통하여 수학적 정보를 온전하면서도 편리하게 표현과 전달을 꾀하려는 연구와 실천이 중요하다고 생각한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권7호
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• pp.1486-1509
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• 2013

이 연구의 목적은 중등학생들의 융합인재에 대한 이미지는 어떤 유형으로 형성되어있는지 알아보고, 융합인재교육(STEAM)을 경험한 학생과 그렇지 못한 학생들 간에 융합인재 이미지 유형에 있어 어떠한 차이가 나타나는지 파악하는 것이다. 연구목적의 달성을 위하여 남부권 소재 중등학생 187명이 이 연구에 참여하였으며, 이들로 하여금 자신이 생각하는 융합인재에 대해 그림을 그리고 간략한 설명을 적도록 하였다. 이렇게 수집된 자료를 귀납적으로 범주화하여 중등학생들의 '융합' 및 '융합인재'에 대한 인식을 탐색적으로 알아보았다. 그 결과, 중등학생들의 융합에 대한 인식은 크게 '개인인지과정으로서의 융합', '집단인지과정으로서의 융합', '산물로서의 융합'으로 크게 범주화되었다. 융합인재에 대한 이미지는 '개인인지과정으로서의 융합'의 하위유형으로 '두뇌수준 사고융합형', '누구나 아는 유명 인사형', 생활의 달인형', '다양한 직업인형', '문제해결자형', '창조적 개발자형', '실존하지 않는 이상적 인간형'이 있었으며, '집단인지과정으로서의 융합'의 하위단계로는 '전문가 집단형'과 '학생 집단형'이 있었고, '산물로서의 융합'의 하위단계에는 '단순 융합체형'이 나타났다. 중등학생들은 융합인재교육의 경험유무에 따라서 서로 다른 유형의 이미지가 형성되고 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.591-598
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• 2002

공학적 설계에 있어 많은 문제들은 몇 가지 목적함수들을 동시에 최소화하여야 할 필요가 있을 경우가 있다. 선박설계에 있어, 종래에는 자재비 경감과 재화중량 증가를 위해 최소중량설계가 구조 설계의 주된 목적이었으나, 값싼 노동력을 내세운 후발 조선국과의 치열한 국제 경쟁을 극복하기 위해서는 보다 경제성 있는 선박 건조 기술 개발이 선행되어야 할 것이다. 이에 따라 본 연구에서는 다목적함수 최적화기법을 이용한 선체 구조의 보다 합리적인 설계 방안에 대한 연구를 수행하여 실제 건조된 유조선을 대상으로 중량, 건조비 등의 경제성을 비교 평가하였다. 다목적 함수로는 유조선의 중량과 건조비로 하였으며 최적화 기법으로는 확률론적 탐색법인 ES(Evolution Strategies)를 이용하였다. 건조비 모델은 상대 건조비 개념을 도입하였고, 종강도 부재는 선급규정에 의해, 횡강도 및 횡격벽 부재는 직접해석법인 일반화된 경사처짐법을 사용하여 설계에 적용하였다. 다목적함수 최적화 결과로부터 도출된 Pareto 최적 설계점들에 대하여, 요구운임률을 각각 산정함으로써 이들 최적 설계점들 중에서 가장 경제성이 뛰어난 선박 설계 방안을 제시하였다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.29-39
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• 2017

본 논문에서는 효율적이고 사실적으로 수면거품과 웨이브거품을 표현할 수 있는 통합된 프레임워크를 제안한다. 이 프레임워크는 거품입자가 생성되어야 하는 곳을 결정할 때 발생하는 계산 복잡도를 줄이기 위해 3차원 공간의 물 입자들을 2차원 스크린 공간으로 투영하도록 설계되었다. 거품효과는 빠르고 복잡한 물의 흐름에서 생성되기 때문에, 가속도와 곡률 값을 분석하여 복잡한 유체의 흐름 패턴을 갖는 영역을 2차원에서 찾고 이를 3차공간으로 변환한다. 변환된 3차원 영역에서 거품입자가 방출되고, 각 거품입자는 속도가 따라 분류되며, 그 종류에 따라 다르게 이류됨으로써 웨이브거품의 본질적인 특징을 잘 포착해 낸다. 우리는 거품입자들을 두 가지 유형인 수면 거품과 웨이브거품으로 분류하여 결과적으로 거품의 사실감을 향상시킨다. 웨이브거품은 급류와 같은 부분에서 날카로운 웨이브패턴이 표현되는 특징이 있고, 수면거품은 느린 유속에서 뿌연 거품형태로 표현되는 특징이 있다. 이러한 특징을 표현하기 위해 거품입자의 속도와 위치를 올바르게 가이드해주는 기법을 제안한다. 또한 스크린공간의 밀도를 이용한 커널함수를 제안한다. 이 함수를 이용하여 거품입자의 속도와 위치를 올바르게 조정하여 불필요한 거품입자들을 효율적으로 제거하며, 결과적으로, 거품효과의 시각적인 손실없이 전반적인 메모리 효율성을 향상시켰다. 우리는 신빙성있는 실험결과를 보여주며 제안된 접근법은고품질의 결과를 제공하는 동시에 사용하기 쉽다는 장점이 있다.

• 경영과정보연구
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• 제32권3호
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• pp.107-125
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• 2013

본 연구에서는 공장-물류센터-고객으로 이어지는 공급사슬 네트워크를 구축하려는 기업의 의사결정에 도움을 주기 위해 2단계 공급사슬네트워크 설계를 위한 수학적 모형을 제시하고, 현실적인 문제를 대상으로 다양한 시나리오를 통한 민감도 분석을 수행하였다. 본 연구에서는 기존의 연구에서와는 달리 공장과 물류센터의 동시 입지선정, 공장과 물류센터의 용량 수준 결정, 공장과 물류센터의 설치 개수 제한과 같은 조건들을 모두 문제에 반영함으로써 현실 상황에 가장 가까운 문제를 대상으로 수학적 모형을 제시하였다. 기존의 연구들은 대부분 근사해를 찾아내는 효율적인 휴리스틱 해법 개발에 초점을 맞추었다. 그러나 본 연구에서는 공급사슬 네트워크 설계를 위해 다양한 시나리오들을 설정하고 각 시나리오별 결과를 분석하여 최적의 의사결정을 내리는데 도움을 주고자 하였다. 이를 위해 문제 크기별로 서로 다른 $5{\times}10{\times}30$, $10{\times}10{\times}100$, $10{\times}20{\times}200$ 등 세 가지 형태의 예제 문제를 만들고 엑셀의 해찾기 기능을 적용하여 풀어 보았다. 이 중에서 공장 후보지 10군데, 물류센터 후보지 20군데, 최종 고객 대리점 200군데인 $10{\times}20{\times}200$ 문제에 대해 공장과 물류센터 설치 개수에 대한 상한 제약조건을 배제한 문제를 추가적으로 풀어 보았다. 공장의 최적 입지 선정 결과를 고정시킨 채 물류센터 설치 개수를 변화시켜 가면서 모두 7가지 시나리오를 설정하여 민감도 분석을 수행해 보았다. 물류센터 설치 개수가 늘어남에 따라 inbound 수송비와 outbound 수송비가 어떻게 변하는지를 알아봄으로써, 기업 입장에서 비용뿐만 아니라 고객의 서비스 수준도 함께 고려하여 의사결정을 내리는데 도움이 될 수 있음을 알 수 있었다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제6권1호
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• pp.23-60
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• 2016

The major objective of this study was to develop further understanding of 3D nearshore hydrodynamics under a variety of wave and tidal forcing conditions. The main tool used was a comprehensive 3D numerical model - combining the flow module of Delft3D with the WAVE solver of XBeach - of nearshore hydro- and morphodynamics that can simulate flow, sediment transport, and morphological evolution. Surf-swash zone hydrodynamics were modeled using the 3D Navier-Stokes equations, combined with various turbulence models (${\kappa}-{\varepsilon}$, ${\kappa}-L$, ATM and H-LES). Sediment transport and resulting foreshore profile changes were approximated using different sediment transport relations that consider both bed- and suspended-load transport of non-cohesive sediments. The numerical set-up was tested against field data, with good agreement found. Different numerical experiments under a range of bed characteristics and incident wave and tidal conditions were run to test the model's capability to reproduce 3D flow, wave propagation, sediment transport and morphodynamics in the nearshore at the field scale. The results were interpreted according to existing understanding of surf and swash zone processes. Our numerical experiments confirm that the angle between the crest line of the approaching wave and the shoreline defines the direction and strength of the longshore current, while the longshore current velocity varies across the nearshore zone. The model simulates the undertow, hydraulic cell and rip-current patterns generated by radiation stresses and longshore variability in wave heights. Numerical results show that a non-uniform seabed is crucial for generation of rip currents in the nearshore (when bed slope is uniform, rips are not generated). Increasing the wave height increases the peaks of eddy viscosity and TKE (turbulent kinetic energy), while increasing the tidal amplitude reduces these peaks. Wave and tide interaction has most striking effects on the foreshore profile with the formation of the intertidal bar. High values of eddy viscosity, TKE and wave set-up are spread offshore for coarser grain sizes. Beach profile steepness modifies the nearshore circulation pattern, significantly enhancing the vertical component of the flow. The local recirculation within the longshore current in the inshore region causes a transient offshore shift and strengthening of the longshore current. Overall, the analysis shows that, with reasonable hypotheses, it is possible to simulate the nearshore hydrodynamics subjected to oceanic forcing, consistent with existing understanding of this area. Part II of this work presents 3D nearshore morphodynamics induced by the tides and waves.

• 한국항해항만학회지
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• 제39권4호
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• pp.353-360
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• 2015

해양 석유 생산은 '해양'이라는 특성에 기인하는 여러 가지 변수를 동반하면서 막대한 비용과 시간을 필요로 한다. 모든 관련된 프로세스는 인명, 환경 그리고 재산의 손실을 줄이기 위한 치밀한 일련의 계획에 의하여 통제된다. 이 논문은 해양 석유 생산 및 수송의 최적화 문제를 다룬다. 문제 영역의 범위를 정의하기 위해 해양 석유 생산 및 수송 네트워크를 제시하고 그 문제를 해결하기 위한 혼합정수계획모형을 구축하였다. 제안된 최적화 모형의 타당성을 확인하기 위해 가상의 해양 유전과 수요 시장을 바탕으로 MS Office Excel의 해찾기를 이용하여 계산실험들을 수행하였다. 해양 석유 생산 및 수송 네트워크 하위 흐름은 해양 유전에서 생산된 원유를 수요 시장으로 배분하는 해사수송문제가 된다. 이 해사수송문제를 해결하기 위해 집합 패킹 모형을 이용하여 구축된 MoDiSS(Model-based DSS in Ship Scheduling)를 사용하였다. 이러한 연구결과들은 실제적인 해양 석유 생산 및 수송 최적화 문제에 의미 있게 적용될 수 있으리라 사료된다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제23권1호
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• pp.59-74
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• 2019

기존 이론적 연구에 의하면 메타정의적 능력은 학생의 정의적 요소로 하여금 수학 문제해결 과정에 긍정적으로 작용하게 만들어 성공적인 문제해결로 귀결됨을 알 수 있다. 이러한 인과성에 대한 실제적인 파악을 위하여 본 연구에서는 메타정의적 요소가 문제해결 활동에 작용하는 과정에서 구체적으로 보이는 특성을 알 수 있도록 수학 영재아들의 문제해결 과정에 나타나는 메타정의를 문제해결의 성공 여부에 따라 비교 분석하였다. 이를 위해 초등학교 4~6학년 수학 영재아를 소집단으로 구성하여 협업적 문제해결 상황에서 수집한 자료에 대하여 메타정의의 유형과 빈도를 분석하였다. 그 결과 수학 영재아의 문제해결 과정에 나타난 메타정의 유형은 문제의 정답률과 긴밀한 관련성이 있음을 알 수 있었다. 우선, 문제해결의 성공 여부와 관계없이 메타정의는 문제해결의 맥락과 관련된 인지적 요소가 먼저 나타나는 메타정의 유형들이 상대적으로 빈번하게 나타났으며, 평가 및 태도 유형의 메타적 기능으로 활발하게 작용하였다. 특히 수학 영재아의 성공적인 문제해결의 경우 메타정의는 평가 유형의 메타적 기능으로 매우 활발하게 작용하는 특성을 나타냈다. 이와 같은 수학 영재아의 문제해결 과정에 작용하는 메타정의의 특성은 수학 영재아의 수학 문제해결 상황을 성공적으로 이끌기 위한 구체적인 지도방법 구안에 기초를 제공할 것으로 생각한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제31권8호
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• pp.432-444
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• 2004

본 논문에서는 분산 환경에서 TMO(Time-triggered Message-triggered Object) 기반의 객체그룹 모델을 구축하고, 본 모델을 적용한 분산 실시간 옹용 시뮬레이터를 개발하여 제공된 객체그룹 모델의 분산 실시간 서비스에 대한 수행성을 분석 및 평가한다. TMO는 실시간 특성을 자체적으로 갖는 실시간 서버객체이다. TMO 객체그룹의 정의는 네트워크상에 물리적으로 분산된 하나 또는 그 이상의 TMO들을 주어진 분산응용에 따라 논리적으로 재구성한 객체들의 집합이다. 이들 서버객채들의 그룹관리를 지원하기 위해, 제안한 TMO 기반의 객체그룹 모델은 임의의 객체그룹에 서버객체를 그를 구성원으로 등록/탈퇴 및 클라이언트로부터 서버객체의 접근권한의 추가/삭제 기능을 제공한다. 또한, 우리 모델은 단일뿐 아니라 중복 TMO들에 대한 적정객체 선정 및 동적바인딩 서비스를 지원하고, 실시간 객체인 TMO로부터 서비스를 요청하는 클라이언트들에 대한 실시간 스케줄링 서비스를 지원하도록 설계 및 구현되었다. 마지막으로, 본 모델을 적용하여 분산 실시간 응용의 한 예인 적기침입방어시스템(Defence System against Invading Enemy Planes, DSIEP) 시뮬레이터를 개발하고, 이로부터 TMO 기반의 객체그룹 모델이 제공할 수 있는 그룹 구성요소들에 대한 분산 서비스 정책들의 적응성과 실시간 서비스의 수행성을 분석하였다.