• 제목/요약/키워드: 과학방법

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과학기술정책 수립을 위한 계량정보분석방법론 포트폴리오 구축: 사례분석을 중심으로

  • 윤병운;하현학;손경원;김소정;김문수
    • 기술경영경제학회:학술대회논문집
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    • 기술경영경제학회 2009년도 동계학술발표회
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    • pp.391-412
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    • 2009
  • 국가의 신성장 동력을 찾고 국가 연구개발과제를 기획 평가하는 것은 국가 경쟁력에 직결되는 것이라 할 수 있으며, 이것은 해당 기술에 대한 철저한 분석을 토대로 정확한 기술궤적 (technology trajectory)을 도출할 수 있을 때 효과적으로 수행될 수 있다. 기존에는 이러한 과정이 직관에 의한 판단이나 경험에 의존하는 경향이 높았으나, 최근에는 기술이 보유하고 있는 지식과 정보에 대한 정량적인 수치화, 즉 계량화를 기반으로 분석하려는 시도가 미국, 일본 등 선진국을 중심으로 이뤄지고 있으며, 계량정보분석은 과학기술정책 수립에 주요 방법론으로 자리잡고 있다. 그러나 계량정보분석에 대한 기존 연구들은 방법론 적용 및 활용 프로세스 등과 관련된 한계를 가지고 있다. 따라서 본 연구는 이러한 한계를 극복하기 위하여 선진국의 계량정보분석방법론의 적용 사례를 바탕으로 방법론의 유형 및 활용영역을 분석함으로써 활용목적에 맞는 계량정보분석방법론 포트폴리오 구축하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 과학기술정책 수립에 활용될 수 있는 계량정보분석방법론 적용 가이드라인을 제공하고 활용 목적에 맞는 적용 프로세스를 제시하였다. 본 연구의 결과는 유망 기술 영역과 핵심 기술을 탐색하고 모니터링하는 방향으로 계량정보분석방법론의 활용영역이 확장될 수 있는 토대가 되며, 기술 지능(technology intelligence)적인 정보를 창출하여 실질적인 업무 지원 역할을 할 수 있는 계기가 될 것이다.

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유방 하모닉 초음파 영상에서 스펙클 잡음 제거 방법에 따른 영상 분할 성능 비교 (Comparison of Segmentation Performance depending on Despeckling Methods in Ultrasound Harmonic Imaging for Breast)

  • 조인아;이시형;권주원;노용만
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2010년도 춘계학술발표대회
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    • pp.447-450
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    • 2010
  • 하모닉 초음파 영상은 일반 초음파 영상에 비해 조직 간의 영상 대조도와 해상도를 향상 시키고, 경계가 보다 명확하기 때문에 초음파 영상 진단 분야에서 각광받고 있다. 하지만 초음파 영상이 포함하고 있는 스펙클 잡음 (speckle noise)에 의한 화질 저하는 하모닉 초음파 영상에서도 여전히 문제가 되고 있다. 이러한 스펙클 잡음을 제거하기 위해 많은 스펙클 제거 (despeckling) 방법들이 연구되었으며, 대부분의 방법들이 영상의 시각적 개선에 초점을 두고 있다. 이러한 접근 방법은 잡음개선정도와 영상의 정보 손실의 상반 관계 (trade off)를 갖는다. 한편 병변 분할은 이런 잡음 제거 방법에 따라 다른 분할 성능을 보이게 된다. 따라서 정확한 병변 분할을 위해서는, 스펙클 제거 방법에 따른 병변 분할 성능을 비교하고, 그 결과를 토대로 병변 분할에 효과적인 스펙클 제거 방법에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 유방 하모닉 초음파 영상에서 다양한 스펙클 제거 방법을 사용하여 각각의 필터가 병변 분할 성능에 미치는 영향을 비교해 보았으며, 실험 결과를 바탕으로 유방 병변 분할에 효과적인 전처리 역할을 수행하는 필터에 대해 분석해 보았다.

풍우란의 철학과학관 - 신리학(新理學)적 철학관 연구 -

  • 석원호
    • 철학연구
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    • 제131권
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    • pp.245-272
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    • 2014
  • 이 논문은 풍우란(馮友蘭:1895~1990)의 신리학적 철학과학관을 해명하는 것이다. 풍우란은 과학의 역할과 중요성을 긍정하면서도, 철학의 독자적인 역할을 인정한 철학자이다. 그에 따르면 과학은 실제세계에 대한 구체적 적극적 지식을 추구하고, 철학은 '인생경지(경계(境界))의 고양'을 추구하며 나아가 정신의 '자유와 불멸'을 목표로 하는 학문이다. 과학과 철학은 학문의 대상 방법 목표가 상이한 별개의 학문이다. 그는 신실재론의 논리분석방법을 빌어 중국전통철학을 재해석하여 신리학적 철학체계를 수립함으로써 그 혼동을 정리하려했다. 과학은 구체적 객관세계[기(器)] 즉 실제(實際)에 관한 학문이고, 철학은 추상적 보편세계[이(理)] 즉 진제(眞際)에 대한 학문이라는 것이다. 그래서 과학은 구체적인 실제세계에 대한 적극적[긍정적] 지식의 축적을 목표로 하고, 철학은 보편적 세계에 대한 이지적 분석 종합 해석을 목표로 한다. 가장 철학적인 철학인 형이상학은 인생의 경지를 드높이는 것을 추구한다. 철학은 최고의 인생경계 즉, 천지경계(天地境界)의 도달을 목표한다. 이를 위해 철학은 진제에 대한 개념적 논리적 분석을 통해 실제를 초월하는 네 가지 형이상학적 관념을 얻어 천지경계에 도달할 수 있다. 천지경계에 도달하는 형이상학적 방법은 두 가지이다. 하나는 정(正)의 방법으로 논리분석법인데, 경험에 대해 논리적 분석 종합 해석을 하는 것이다. 다른 하나는 부(負)의 방법으로 중국화(中國畵)의 '홍운탁월(烘雲托月)'처럼 말할 수 없는 것을 말하는(불가사의(不可思議), 불가언설(不可言說)) 방법이다. 형이상학은 이를 통해 인간의 삶에 자유와 불멸을 가져다줄 수 있다. 이런 형이상학적 활동은 과학이 목표로 하지도 않고 할 수도 없다는 것이 풍우란의 견해이다. 이로서 풍우란은 참과 거짓을 밝힐 수 없는 무의미한 명제의 추방을 주장한 논리실증주의와 대립되는 철학관에 도달했다.

미국의 중학교 과학수업에서 학생들의 흥미와 창의성을 높이는 수업요소 (Identification of Instructional Components to Increase Students' Interest and Creativity in American Science Classrooms)

  • 강남화;박윤배
    • 과학교육연구지
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    • 제34권2호
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    • pp.421-431
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    • 2010
  • 본 연구는 미국의 한 중학교 과학수업에서 학생들의 흥미와 창의성을 높이는 수업요소를 추출하려는 목적으로 실시되었다. 7학년 두 학급을 대상으로 하여 11차시씩의 수업을 관찰하였고, 사전 사후에 흥미검사와 창의성 검사를 실시하였다. 연구 결과, 소집단 구체적 체험 활동이 흥미와 창의성을 높이는데 가장 좋은 방법임을 알 수 있었다. 그 외에 흥미를 높이는 방법들로는 개별화된 보조에 따른 수업 진행, 동료교수(peer teaching)가 가능한 모둠별 실험을 위한 충분한 시간 제공, 언제나 어떤 질문에 대해서도 여유있고 허용적인 분위기, 다양한 매체, 특히 첨단 장비의 활용, 목표지향적이고 개인책무를 높인 요약 게임의 사용 등이 관찰되었다. 창의성을 높이는 방법으로는 흥미를 높이기, 실험 전에 가설을 만들어 보기, 실험 시간을 충분히 가지고 여러 가지 방법으로 해보기 등이 관찰되었다.

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관점지향 개발 방법론을 지원하기 위한 SysML의 확장 (A SysML extension to support Aspect Oriented Software Development)

  • 이재욱;김두환;홍장의
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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    • pp.344-347
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    • 2010
  • 관점지향 개발 방법론은 시스템의 중복된 요소를 최소화 하여 높은 수준의 모듈화를 달성하기 위한 기법으로 그 적용 범위를 넓히고 있다. 특히 최근에는 임베디드 시스템 개발에 관점지향 개발 방법론을 적용한 사례가 증가하고 있다. 많은 임베디드 시스템들이 SysML과 같은 설계 언어를 이용하여 하드웨어와 소프트웨어를 동시에 설계하고 통합하는 방식으로 개발되고 있다. 그러나 이러한 하드웨어와 소프트웨어를 고려한 설계 언어들은 구조적 개발 방법론이나 객체지향 개발 방법론에 초점을 두고 있기 때문에 관점지향 개발 방법론을 지원하기에 많은 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 임베디드 시스템 개발에 관점 지향 개발 방법론을 지원하기 위해 확장된 SysML을 제안한다.

지구온난화에 따른 인천 지역 기상환경과 해양환경 변화의 관계 분석 : 귀추적 탐구 방법을 중심으로

  • 이효녕;오희진;이인호;김민기;이경섭;이준호;김영근;조수호
    • 한국지구과학회:학술대회논문집
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    • 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.70-70
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    • 2010
  • 이 연구의 목적은 귀추적 탐구 방법과 관련된 전략들을 적용하여 지구온난화에 관련되어 측정된 다양한 유형의 데이터를 관련된 사실, 원리, 법칙, 선행 연구 결과 등을 토대로 지구통합적인 관점과 지구계를 구성하는 요소들 간의 상호작용과 영향을 중심으로 재해석하고 이해하는 것이다. 지구과학(지구시스템과학)의 학문 성격, 최근 동향, 본성 및 탐구 대상의 특성에 대한 내용과 지구과학의 본질적 속성에 잘 부합하는 귀추적 탐구 방법에 대해 학습한 후, 학생들은 인천 및 다양한 지역의 기상과 해양 자료 분석을 통하여 관찰되는 현상(결과)의 원인과 영향을 파악하는 연구 활동을 하였다. 이 과정에서 귀추적 탐구를 충분히 이해할 수 있도록, 과학 탐구에서 귀추적 탐구 방법을 사용하는 과학자들의 예시와 모의 활동을 통하여, 귀추적 탐구 방법에 사용되는 다양한 사고 전략(예, 데이터의 재구성 전략, 유추 전략, 개념적 결합 전략 등)에 대한 예시를 경험하였다. 학생들은 지구온난화에 관련되어 나타나는 현상(조사된 사항 포함)과 영향에 대해 지구시스템적으로 이해하고 재해석하기 위해 지구시스템을 구성하는 요소(예, 수권, 대기권)와 관련된 데이터 정보를 검색하고 수집하였다. 1) 지구시스템과 지구온난화에 대한 조사하고, 2) 지구온난화 및 기후변화의 변동성 확인한 후, 3) 지구온난화와 관련된 선행 연구 결과 분석하였다. 또한, 지구과학의 본질적 속성에 잘 부합하는 귀추적 탐구 방법의 이해와 적용하는 과정에서 1) 지구 온난화 및 기후 변화의 실태 파악하고, 2) 인천 지역의 월별, 계절별 기온 변화 분석 및 경향 조사(탐색: 연구문제 규명)한 후, 3) 인천과 속초 지역의 기온, 수온의 변화 추이 및 분석 (조사: 원인 조사 과정)하였다. 4) 속초 지역의 평균해면기압변화 추이 및 분석한 후, 그 결과를 토대로 5) 문헌조사 및 선행연구 결과 분석을 통한 지구 온난화의 영향을 미치는 요인 재검토 및 확인(선택 및 설명)하여, 6) 인천지역과 속초지역의 지구온난화 원인 분석 및 문제점 보완(설명)하기 위해 7) 겨울철 지구온난화가 더 심각한지 부산지역과 포항지역의 자료 분석을 통하여 연구 결과 내용의 보완 (추가 조사 및 설명)한 후, 8) 분석 결과 및 해석 내용을 전문가와 상담 실시하였다. 이 연구는 연구를 진행하면서 얻은 결과를 교육적 측면에서 다시 정리해 보면 다음과 같다. 우선, 학생들의 지구환경적 문제 해결 과정에서 귀추적 탐구 방법을 활용한 문제 해결 능력을 향상시켰다. 아울러, 지구과학의 탐구 본성, 최근 동향, 탐구대상의 특성 등의 학습을 통해 지구과학도로서의 기본적인 소양과 자질 향상에 기여하였으며, 사회과학의 연구방법을 순수과학연구에 접목하여 과학자로서의 문제해결 능력과 시스템 사고력을 향상시켰다.

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과학교사양성과정에 대한 심층면담을 통한 경력과학교사들과 초임과학교사들의 인식 비교 (Comparison of Perception on Science Teacher Preparation Courses by Beginner and Experienced Science Teachers)

  • 김영민;문지선;박정숙;임길선
    • 한국과학교육학회지
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    • 제30권8호
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    • pp.1002-1016
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    • 2010
  • 본 연구에서는 과학교사양성기관에서 과학교사교육을 받고, 교직 경력이 5년 이상인 경력 과학교사들과 교육현장에 처음 입문한 초임과학교사들을 대상으로 현장 경험에 비추어 볼 때, 과학교사양성과정이 과학교사가 가져야 할 전문성 교육을 제대로 하고 있는지에 대한 인식이 어떠한지 그리고 그 인식에 차이가 있는지를 알아보고자 하였다. 이 연구에서는 과학교사 양성과정에 대해 경력 과학 교사들과 초임 과학교사들이 가지는 인식에 대한 심층적인 분석을 위해, 경력과학교사 5명과 초임 과학교사 7명을 대상으로 면담 조사 방법을 통한 질적 연구를 수행 하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 과학 내용학에 대해 과학 교사들은 과학 지식 전달의 수업 목표, 강의식 수업, 교과서와 실험 도구 중심의 수업 자료, 지필 시험과 보고서 분석 중심의 평가 방법, 대집단 중심의 수업등으로 인식하고 있고, 사례를 많이 들어주는 수업, 상호작용적 강의 등이 좋은 수업 방법이었다고 인식하고 있었다. 한편 소통 없는 강의식 수업이 가장 좋지 않았던 교수법이었다고 인식하고 있었으며, 자신들이 경험한 과학 내용학 과정은 좋은 모델이 아니었다고 인식하고 있었다. 그리고 이러한 인식에 있어 경력 교사와 초임 교사 사이에 거의 차이가 없었다. 둘째, 과학 교육학에 대해 과학교사들은 과학 교수법 전달의 수업 목표, 수업 시연, 조별 협동학습, 발표 등의 다양한 수업 전략, 컴퓨터 프로그램, 시범 자료, ICT등의 다양한 수업 자료, 지필 평가, 프로젝트 수행, 발표 및 수행평가 등의 다양한 평가 방법, 소집단과 대 집단의 혼용 수업 등으로 인식하고 있고, 흥미로운 자료 사용, 다양한 질문법, 협동학습 등이 좋은 수업 방법이었다고 인식하고 있었다. 한편 과학내용학과 마찬가지로 소통 없는 강의식 수업이 가장 좋지 않았던 교수법이었다고 인식하고 있었다. 전체적으로 볼 때 초임교사들이 좀 더 다양한 수업 전략 및 교수법을 경험한 것으로 나타났으며, 그래서 그런지 자신들이 경험한 과학 교육학 과정에 대해 경력 교사는 좋은 모델이 아니었다고 인식하고 있었으나 초임과학교사들은 과학교육학이 자신들의 수업에 많은 영향을 주고 있고, 대체로 좋은 모델이라고 인식하고 있으나, 교과교육학을 전공하지 않은 교수들이 교과교육학을 담당하는 것에 대해서는 부정적인 인식을 보였다. 셋째, 일반 교육학에 대해 과학교사들은 교육학 이론 전달의 수업 목표, 강의와 발표식 수업, 교과서 중심의 수업자료, 지필 시험과 보고서 분석 중심의 평가 방법, 대 집단 중심의 수업 등으로 인식하고 있고, 사례와 일화를 많이 들어주는 수업, 소집단 토의 등이 좋은 수업 방법이었다고 인식하고 있었다. 한편 소통 없는 강의식 수업이 가장 좋지 않았던 교수법이었다고 인식하고 있었으며, 자신들이 경험한 일반 교육학 과정은 좋은 모델이 아니었다고 인식하고 있었다. 그리고 이러한 인식에 있어 경력 교사와 초임 교사 사이에 거의 차이가 없었다. 과학 내용학과 일반 교육학 과정은 과학 교사 양성에 걸맞는 상당한 변화가 요구된다.

과학기획(Science Planning)의 방법론과 적용 : 천문우주분야 연구프로젝트 사례를 중심으로 (Methodology and Application of Science Planning in the field of Astronomy and Space Science)

  • 권기석;이문영
    • 과학기술학연구
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    • 제9권2호
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    • pp.29-49
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    • 2009
  • 본 연구에서는 기존에 개별 연구자나 프로젝트 차원에서 암묵적으로 행해지는 것으로 여겨지던 과학의 기획에 대한 방법론을 제시하고 이에 대한 실제 사례를 분석하였다. 과학기획은 기술기획과 달리 과학적 문제에 상대적으로 초점을 맞추어 연구개발 활동이 수행된다. 그 과정은 연구 분야의 정의, 동향분석, 역량분석, 과제 목표 및 전략 수립, 로드맵 제시를 거쳐서 이루어진다. 이러한 방법론을 적용한 천문우주분야 연구프로젝트의 사례를 통해, 실제 과학활동의 기획은 물론 세부적인 의사결정의 과정을 살펴볼 수 있었다. 본 연구에서 제시한 과학기획 방법론을 더욱 발전시켜 기관이나 국가차원에서 연구자원 배분의 합리성을 극대화하는 데에 기여할 수 있을 것이다. 특히 탈추격 국가로 이행하는 한국의 경우, 이를 통해 과학연구를 비롯한 응용 및 기술개발 연구에 대한 다양한 정보를 명시화하고 공유함으로써 국가 과학기술역량을 극대화할 수 있는 계기를 마련할 수 있을 것이다.

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과학영재교육원 사사교육을 위한 모형 개발 (Development of a Mentorship Education Model for the Gifted of the Science Education Institute)

  • 윤기상;김범기
    • 과학교육연구지
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    • 제35권1호
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    • pp.48-58
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    • 2011
  • 이 연구는 대학 부설 과학영재교육원에서 실시되는 사사교육을 위한 효과적인 모형을 제안하기 위해 수행되었다. 지금까지 발표된 과학영재를 위한 사사모형은 과학고 학생이 참여하는 R&E에 초점이 맞추어져 있다. 대학부설 과학영재교육원에서도 중학교 3학년 학생들을 대상으로 사사교육이 이루어지고 있어 이들을 위한 사사모형 개발이 필요하다. 이 연구의 목적은 비교적 명확한 단계와 용어를 사용하면서 과학탐구 능력과 과학 창의성에 이론적 배경을 둔, 과학영재교육원 사사교육을 위한 모형을 제안하는데 있다. 과학영재를 위한 사사모형들을 분석하였고, 과학 탐구 과정과 과학 논문 형식에 비교하여 서론-방법-결과-결론 4단계로 이루어진 과학 논문 형식을 채택하였다. 본격적인 연구 전에 '준비' 단계를, 연구 후에 '정리' 단계를 두어 총 6단계로 이루어진 모형을 개발하였다. 이 모형을 토대로 국립 K대학교 과학영재교육원 물리 사사과정 학생들을 대상으로 적용하여 모형을 평가하고 수정하였다. 적용 결과, 모형의 장점과 개선점을 파악하였다. 이 모형은 전체적으로 학생들을 지도하는데 효과적이었으며, 피드백이 필요한 부분 등의 개선점은 보완되었다. 결론적으로 준비-서론-방법-결과-결론-정리 6단계로 이루어진 사사 모형을 제안하였다. '준비' 단계에서는 팀 구성, 래포 형성, 일정 안내를, '서론' 단계에서는 이론 교육, 실험 기능 교육, 연구의 필요성과 목적 안내, 연구문제 설정을, '방법' 단계에서는 실험 시스템 구성, 실험설계, 재료 준비를, '결과'단계에서는 실험수행, 그래프 작성, 자료 해석을, '결론' 단계에서는 토의, 결론 도출, 새로운 연구주제 제안을, '정리'단계에서는 보고서 작성, 발표, 반성을 세부 과정으로 제안하였다. '서론'과 '방법' 사이에, '방법'과 '결과' 사이에 피드백이 이루어지도록 하였다. 세부 과정별로 필요한 과학탐구요소와 과학창의성요소를 표시하여 멘토가 참고하도록 제시하였다.

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음란 유해 콘텐츠 차단을 위한 영상 및 음향 신호처리 방법의 제안 (Proposal of Image and Acoustic Signal Processing for Blocking Harmful Pornographic Contents)

  • 조동욱
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2004년도 춘계학술발표대회
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    • pp.687-690
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    • 2004
  • 본 논문에서는 음란유해콘텐츠를 기술적으로 차단하기 위해 신호처리 기법에 기반한 방법을 제안하고자 한다. 지금까지의 기술적인 방법 등이 목록기반과 단어기반에 기초한 방법이기 때문에 음란콘텐츠가 제대로 차단이 되지 않은 경우가 많았다. 이를 위해 본 논문에서는 신호처리에 기반하여 음란 유해 콘텐츠를 차단하는 방법을 제안하고자 한다. 끝으로 실험에 의해 제안한 방법의 유용성을 입증하고자 한다.

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