• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.323-334
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• 2019

본 연구는 농업 분야가 4차 산업혁명 시대에 대응하기 위해 농학계 융 복합 R&D가 어떠한 방향을 가져야 하는지 어젠다를 제시하는 데에 그 목적을 두고 있다. 이를 위해 농업 R&D를 수행 중인 학계 및 연구계 전문가들을 대상으로 계층화분석방법(Analytic Hierarchy Process, AHP)을 적용하여 농학계 융 복합 R&D 관련 어젠다를 제시한다. 분석 결과, 농학계 R&D는 다음과 같은 방향으로 이루어질 필요가 있다. 첫째, 단편적 기술 혁신에 매몰되기보다는 미래형 인재 양성이 우선시 되어야 한다. 둘째, 단기, 중기, 장기에 걸쳐 필요한 논의에 적합하게 대응하도록 농학계 R&D 로드맵이 제시되어야 한다. 셋째, 농학계 응답자 전체, 학계 및 연구계 그룹별로 상이한 중요도 우선순위를 보임에 따라 양자 간 상호 교류 및 협력 체계를 구축하여 시너지 효과를 창출해야 한다. 넷째, 변화하는 농학계 R&D 여건에 탄력적으로 대응하고 인류 삶 개선이라는 4차 산업혁명의 본질을 추구하기 위해 제도적 규제 개선과 인문사회학적 소양이 함께 강조되어야 한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권3호
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• pp.157-166
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• 2021

효율적인 댐 운영을 위해서는 높은 신뢰도를 기반으로 하는 유입량 예측이 요구된다. 본 연구에서는 최근 다양한 분야에서 사용되고 있는 데이터 기반의 예측 방법 중 하나인 딥러닝을 댐 유입량 예측에 활용하였다. 그 중 시계열 자료 예측에 높은 성능을 보이는 Sequence-to-Sequence 구조기반의 Long Short-Term Memory 딥러닝 모형(LSTM-s2s)을 이용하여 소양강 댐의 유입량을 예측하였다. 모형의 예측 성능을 평가하기 위해 상관계수, Nash-Sutcliffe 효율계수, 평균편차비율, 그리고 첨두값 오차를 이용하였다. 그 결과, LSTM-s2s 모형은 댐 유입량 예측에 대한 높은 정확도를 보였으며, 단일 유량 수문곡선 기반의 예측 성능에서도 높은 신뢰도를 보였다. 이를 통해 홍수기와 이수기에 수자원 관리를 위한 효율적인 댐 운영에 딥러닝 모형의 적용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.37-41
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• 2009

본 연구에서는 티센망을 이용한 면적강우량 산정방법의 대안으로서 최근 들어 수자원공학 분야에의 활용성이 커지고 있는 고해상도 기상레이더의 반사도자료(dBZ)를 활용하여 면적강우량을 산정하였다. 또한 이렇게 산정된 레이더 면적강우량을 티센망으로써 산정된 면적강우량과 비교하여 그 유용성을 판단하였다. 연구지역으로는 소양강댐 유역을 선정하였으며, 연구기간은 2008년 가장 강한 강우를 보였던 상위 5개의 사상을 선정하였다. 본 연구에서는 레이더 반사도를 강우강도로 변환시키는 과정은 인공신경망(artificial neural network, ANN) 중에서 일반적으로 널리 사용되고 있는 다층 퍼셉트론 인공신경망 모형을 적용하였다. 연구방법으로는 선택된 4개의 인자를 입력노드에 넣어 인공신경망을 학습시킨 후 연구지역 내 10개 AWS 지상관측소의 강우량을 추정하여 정확도를 비교 분석하였다. 이를 바탕으로 최종적으로 레이더 면적강우량을 산정하여 기존의 티센망을 이용한 면적강우량과 그 값을 비교하였다. 그 결과 인공신경망을 이용한 레이더 강우량의 경우, 평균제곱오차(mean square error, MSE) 및 상관계수(correlation coefficient, CC)가 매우 양호한 값을 보였다. 또한 유역 내 레이더 면적강우량이 티센망을 이용한 면적강우량에 비하여 약 $7%^{\sim}19%$ 정도 차이가 발생함을 확인하였으며, 레이더 면적강우량이 티센망을 이용한 면적강우량에 비하여 더 정확한 면적강우량을 산정할 수 있다고 판단된다.

• 공학교육연구
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• 제14권3호
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• pp.38-44
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• 2011

이 연구의 목적은 ${\bigcirc}{\bigcirc}$대학 공과대학생들의 학습성과에 대한 교육요구를 조사 분석하여, 학습성과를 달성하기 위한 공과대학 교육과정을 개선하는 의사결정 정보를 제공하고자 한다. 이에 따른 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, 공과대학생들은 학습성과 중 PO2(분석 실험), PO3(설계능력), PO6(팀윅)의 필요도를 높게 인식하였고, 학생 자신이 가진 현재 능력은 PO3(설계능력), PO4(문제해결), PO10(시사상식)을 낮게 인식하는 것으로 나타났다. 둘째, 학습성과의 교육요구도 순위는 PO3(설계능력), PO2(분석 실험), PO1(지식 응용), PO5(실무능력), PO4(문제해결)로 나타나 공학적 학습성과의 교육요구가 높았다. 반면 비교적 융합적이고 인문적 소양의 성격을 가지는 학습성과(PO7, PO10, PO11)는 상대적으로 낮은 인식을 보이고 있었다. 공과대학의 교육과정은 학습성과 중 설계능력을 강화하기 위한 설계교육에 비중을 두어 기초설계, 요소설계, 종합설계의 체계적인 이수체계 확립이 필요하며, 이에 따른 교수학습 제반활동이 지원되어야 한다. 또한 PO1(분석 실험), PO4(문제해결), PO5(실무능력), PO6(팀웍)에서는 학년별, 성별, 전공 계열별로 학습성과에 따른 교육요구도가 다소 큰 차이가 있음을 인식하고 이러한 점을 고려한 교육과정 설계와 개선이 필요하다. 정규교과과정을 통한 학습성과 성취가 제한이 될 경우에는 비교과과정 교육프로그램의 활성화 방안이 마련되어야 한다.

• 과학교육연구지
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• 제46권3호
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• pp.293-311
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• 2022

본 연구는 분자생물학 기초 소양 함양을 위한 제한 효소 지도 작성의 탐구실험을 구성하였고, 일반계 고등학교 2학년을 대상으로 학생 중심의 제한 효소 지도 작성 탐구실험 수업을 통해 탐구실험 능력과 과학긍정경험에 미치는 영향을 분석하였다. 우선, 탐구실험 수업이 일반계 고등학생의 과학긍정경험에 있어 '그렇다' 이상으로 응답한 비율이 사전에 비해 사후에서 높은 것으로 보아 유의미하게 효과가 있는 것으로 나타났다. 제한 효소 지도 작성을 위한 연속의 5단계로 구성하여 적용한 결과 학생들의 과학 분야 학업에 대한 흥미 유발뿐만 아니라 학생들의 수업 참여도가 높아졌고, 구체적인 과학 학습 동기, 과학 진로 포부 및 체험 자료로도 효과적인 것으로 나타났다. 탐구실험 수업의 과학 환경이 학생들의 학습 태도와 과학긍정경험의 향상으로 이어져 수업의 집중과 수업의 질적 향상, 학생간의 적극적인 의사 소통과 상호 협력의 중요성에 긍정적인 영향을 끼쳤다. 또 탐구실험 수업이 진로 체험의 기회를 제공함으로써 분자생물학의 기초 소양 함양과 이공계 진학의 토대가 될 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권3호
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• pp.337-352
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• 2023

일반적으로 강우-유출모형의 매개변수 최적화는 가용 자료 전체를 대상으로 수행하여 고유의 매개변수 집합을 활용한다. 그러나, 계절에 따른 강수량의 편차가 큰 국내의 기후 특성과 더불어 기후변화로 인하여 계절성에 따른 편차 및 변동성이 증가할 것으로 전망되고 있어, 물 수요자들에 대한 안정적인 공급을 위한 장기간의 계획에서 계절성을 반영한 매개변수 추정은 효율적인 물배분에 중요한 요소라 할 수 있다. 본 연구에서는 기후특성에 따른 강우-유출모형의 변동성을 분석하기 위하여 소양강댐 유역을 대상으로 GR4J 강우-유출모형을 활용한 지역적 민감도 분석을 수행하였으며, 산출된 민감도 분석 결과와 기상자료를 결합하여 SOM을 활용해 군집화하였다. 이를 통해 계절 분리를 수행하고 각 계절의 특징을 분석하여 강우-유출모형의 보정 기법을 개발하였으며, 통계적 지표를 이용하여 성능을 평가하였다. 결과적으로 비교적 유량이 적은 Cold 기간의 모형 성능이 개선되는 것을 확인할 수 있었다. 이는 몬순기후 등 강수편차가 큰 지역을 대상으로 수문모형의 성능 및 예측도를 높일 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권4B호
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• pp.337-346
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• 2010

기후변화는 전 세계적으로 다양한 영향을 끼치고 있다. 본 연구에서는 준분포형 연속 모형인 SWAT을 이용하여 소양강 유역(2,694.4 $km^2$)의 기후, 식생활력도, 토지이용 변화에 따른 수문요소 변화 값을 정량화하여 기후변화에 따른 수문요소의 영향을 분석하였다. 1997-2006년의 일 댐유입량을 이용하여 모형을 보정한 결과 Nash-Sutcliffe 모형 효율이 0.45-0.91로 나타났다. 기후변화 자료는 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)의 GCM 모형 중 MIROC3.2 hires, ECHAM5-OM, HadCM3의 결과 값을 입력하였으며, 이때 배출 시나리오는 A2, A1B와 B1을 사용하였다. 각 모형에 20C3M(20th Century Climate Coupled Model) 값과 과거 30년(1977-2006)의 값을 비교하여 오차 수정을 한 후 2000년(base line)을 기준으로 각 기간별 Change Factor Method로 다운스케일링을 실시하였다. 미래 기후자료는 2020s(2010-2039), 2050s(2040-2069), 2080s(2070-2099)의 기간으로 나누어 분석하였다. 미래 온도의 경우 연도별로는 $2.0{\sim}6.3^{\circ}C$ 증가하였으며, 계절적으로도 HadCM3를 제외한 전 기간에 증가하였다. 연강수량은 $-20.4{\sim}32.3%$ 변화하였으며, 가을의 강수량 감소와 겨울과 봄 강수량 증가가 모든 모형에서 나타났다. 미래 토지이용과 식생 활력도 예측에는 CA-Markov 방법과 MODIS LAI와 온도와의 회귀식을 사용하였다. 이에 따른 연중 수문요소 예측 결과, 증발산량은 최대 30.1% 증가하였으며, 토양수분과 지하수 함양량은 최대 32.4%, 55.4% 감소하는 것으로 예측되었다. 댐 유입량의 경우는 모형별 차이가 크며, $-38.6{\sim}29.5%$의 변화 범위를 보였다. 계절적으로는 모든 시나리오에서 가을의 댐 유입량, 토양수분, 지하수 함양량 감소를 보였으며, 온도와 강수량이 감소하는 일부기간을 제외하고는 증발산량은 모두 증가하였다.

• 한국도서관정보학회지
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• 제40권3호
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• pp.225-247
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• 2009

조직의 가치는 구성원의 신뢰를 형성하고 참여를 활성화한다. 따라서 전통적인 도서관 가치인 접근성과 지원 이외에 학교도서관의 새로운 핵심 가치를 찾는 활동이 필요하다. 본 연구에서는 국제적인 학교도서관 기준의 사명과 비전의 중심 단어를 분석하고 교육, 협동, 접근성, 문화적 소양, 민주시민 등 5개 영역의 핵심 가치를 도출하였다. 그리고 미국, 호주, 영국, 캐나다 학교도서관 기준의 사명과 비전을 분석한 결과 공통적으로 평생학습능력과 물리적 접근성 그리고 사회적 책임감을 강조하고 있는 것으로 나타났다. 특히 최근에 학교도서관 기준을 개정한 영국과 미국은 정보공학기술과 다중 정보활용능력 그리고 통합 정보활용교육과정 운영을 강조하고 있다. 궁극적으로 이러한 핵심 가치는 국내 학교도서관의 사명과 비전을 수립할 때 방향 설정과 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 보인다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권7호
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• pp.1124-1138
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• 2012

본 연구에서는 과학과 관련된 사회 윤리적인 문제, 즉 원자력 발전, 생명공학, 기후변화 맥락에 따라 중학생들의 인성적 태도와 가치관을 비교 분석하였다. 이를 위해 선행 연구를 참조하여 인성적 태도와 가치관의 세 가지 요소인 생태학적 세계관, 사회 도덕적 공감, 사회적 책임감을 중심으로 인간과 자연과의 관계성, 지속가능한 발전, 도덕 윤리적 민감성, 다양한 관점에 대한 포용, 공감적 배려, 책임의식, 행동의지 등의 8가지 하위요소를 도출하였다. 인성적 태도와 가치관의 세 가지 요소와 이들의 하위 요소를 기준으로 설문 문항을 만들었으며, 이를 SSI 맥락에 맞게 수정 보완하여 중학생들에게 설문을 실시하였다. 수집한 자료는 맥락에 따른 인성적 태도와 가치관의 차이를 알아보기 위하여 일원분산분석을 실시하였다. 연구 결과 SSI 맥락 중 기후변화에 대한 중학생들의 인성적 태도와 가치관이 가장 높게 나타났으며, 생태학적 세계관과 사회적 책임감 요소에 대하여 유의미한 차이를 보였다. 그러나 사회 도덕적 공감 요소는 SSI 맥락에 대해 전반적으로 낮게 나타나 유의미한 차이를 보이지 않았다. 본 연구 결과를 통해 연구자들은 다음과 같이 제언하고자 한다. 첫째, SSI 수업을 할 때에 과학 교사는 맥락에 따른 학생들의 인성적 태도와 가치관을 인식하고, 이를 수업에 반영하여 효과적으로 학습이 이루어지도록 해야 한다. 둘째, SSI 교육자들은 학생들의 사회 도덕적 공감을 향상시킬 수 있는 교수-학습 방법에 대한 연구가 논의되어야 한다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제62권2호
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• pp.289-302
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• 2023

지식정보사회의 비약적인 발전에 힘입어 빅데이터를 분석하여 가치있는 결과물을 도출하고 유용한 정보를 추출하는 역량이 학교 수학의 주요 목표 중 하나로 급부상하고 있다. 고등학교 수학 진로 선택 과목 중 하나인 <인공지능 수학>은 디지털 기술을 활용한 통계 프로젝트를 통해 빅데이터에 기반한 새로운 통계 교육의 기회를 제공할 수 있다. 이 연구에서는 효과적인 빅데이터 통계 프로젝트 기반 과제를 설계하기 위한 일련의 가이드라인을 제안하고, 이 기준에 따라 5종의 인공지능 수학 교과서에 실린 최적화 단원 과제들을 평가하였다. 인공지능 수학 교과에서 빅데이터 통계 프로젝트 과제를 설계 시 고려하도록 도출된 가이드라인은 다음과 같다: (1) 지식과 기술을 국가 학교 수학 교육과정에 맞추고, (2) 전처리된 대규모 데이터 세트를 사용하며, (3) 데이터 과학자의 문제 해결 방법을 사용하고, (4) 의사 결정을 장려하며, (5) 공학도구를 활용하고, (6) 협업 학습을 촉진한다. 분석 결과에 따르면 가이드라인에 완전히 부합하는 과제는 드물었고, 특히 대부분의 교과서에서 가이드라인 2에 해당하는 요소를 프로젝트 과제에서 통합하지 못하고 있는 것으로 나타났다. 또한 소규모 데이터 세트나 빅데이터를 전처리 없이 직접 사용하는 경우가 많아 학생들의 빅데이터의 개념에 대한 오해를 불러일으킬 것이 우려된다. 본 연구에서는 결과를 토대로 인공지능에 필요한 관련 수학 지식과 기술을 밝히고, 이것이 빅데이터 과제에 통합될 때 얻을 수 있는 잠재적 이점과 교육적 고려사항에 대해 논의하였다. 이 연구는 수학적 개념과 머신러닝 알고리즘과의 연계 및 빅데이터를 사용하는 통계 교육에서의 효과적인 공학적 도구 사용에 대한 통찰을 제공하고자 하였다.