• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.502-502
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• 2023

지난 140여년(1880~2022)간 지구의 연평균 기온은 약 1.5℃ 상승하였다. 이에 따라 폭염, 홍수, 가뭄 등 이상기후 발생이 급증하고 있으며, 생태계가 급격히 변화하여 담수호의 산소량 또한 급속히 감소하고 있다. 소양호는 총길이 60 km, 유역면적 2.703 km², 최대저수량 29억톤으로, 유역면적은 북한강 유역의 25%에 달하며 북한강 상류에 위치하고 있는 국내 최대의 인공호이다. 따라서 소양호 유역의 관리는 북한강 유역의 수질 관리와 수도권 수자원 공급의 핵심 중 하나라고 볼 수 있다. 그러나 기후변화에 따라 소양호의 성층현상에도 변동이 생겼을 것으로 판단되고 있다. 호소의 성층현상은 수심에 따른 온도의 변화로 발생하는 현상으로, 성층현상이 심하면 유체는 연직운동이 제한되고 상대적으로 수평방향 운동이 활발해진다. 소양호는 수심이 매우 깊으며, 열용량이 크기 때문에 여름에 성층이 형성되는 온대일순환호(warm monomictic lake)로 분리된다. 성층현상이 심하면 호소 하부의 저층에서는 용존산소가 거의 없어 혐기성 상태가 되고, 침전된 유기물이 혐기성 미생물에 의해 분해되기 때문에 수질은 크게 악화된다. 따라서 본 연구는 30년간의 소양호의 수온과 DO의 변동을 분석하여 성층현상의 변동성을 파악하고자 하였다. 이에 따라 약 30년간(1993년 1월~2022년 12월) 0~90 m까지 측정한 수온, DO 데이터를 이용하였다. 데이터는 매달 최소 1회~최대 5회 측정된 자료 중 가장 수심이 깊게 측정된 날의 자료를 이용하였다. 1월과 2월의 데이터는 동절기로 인해 소양호 조사를 실시할 수 없어 제외하였다. 수온의 경우 30년간 서서히 증가하는 경향을 보였으며 0~90m 전반에 걸쳐서도 대체로 증가하는 경향을 보였다. 또한 6월에 성층현상이 더 심해지고, 겨울에는 연직운동이 감소하는 모습을 보였다. DO의 경우 용존산소가 중층에서 최저를 보이는 Metalimnetic oxygen minimum을 보였으며, 2008년까지는 거의 매년 농도 2.0mg/L 이하인 달이 있었으나 그 이후에는 회복되어 대부분 2.0 mg/L 이상을 보였다. 그러나 심층의 경우에는 2014년부터 DO 농도 3 미만으로 떨어지는 경우가 증가하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.436-436
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• 2021

강원도 춘천시에 위치한 소양호는 북한강 상류수계로서 1973년에 준공된 우리나라 최대의 인공호이다. 소양호는 준공 이후 주변 유역의 인구밀집도가 낮고 오염물질 유입원이 적어 빈영양호의 수질을 보였다. 준공 후 소양호 수질에 영향을 미친 주요 환경요인으로는 1980-90년대 가두리 양식, 1990년대 후반부터 현재까지 지속되는 문제는 상류에서 강우시 발생된 탁수유입이 있다. 이러한 환경 문제로, 소양호에서는 식물플랑크톤 일차생산력, 동물플랑크톤 및 식물플랑크톤 장기변동, 용존산소 일주기 변동, 호수 내 유기물 분포 등의 연구가 이루어져 왔다. 그러나 가두리 양식장의 철거로 한 가지 요인은 해결되었으나 상류 탁수 유입 문제는 현재까지 진행 중이다. 소양호에서는 매해 여름철 탁수 유입이 지속적으로 발생하고 있으며 부영양화를 초래할 수 있는 주요한 문제이다. 이에 본 연구는 소양호에서의 장기적인 생태계 변동성 연구를 위해 1982년부터 현재까지 월 1-4회 수질 모니터링을 실시 중이며, 수질항목은 SS(Suspended Solids), TN(Total Nitrogen), TP(Total Phosphorus), BOD(Biochemical Oxygen Demands), TOC(Total Organic Carbon), Chl-a(Chlorophyll-a)에 대해 분석을 진행하고 있다. 기존 연구에서는 주-월 단위로 모니터링을 실시하여 강우에 의한 탁수 유입, 타 오염원에 의한 오염물질 및 유기물 유입으로 인한 실시간 수질 변동을 파악할 수 없었으며, 이벤트 발생 이후의 경과만 관찰할 수 있는 한계점이 있었다. 그러나 앞으로의 진행될 연구는 고빈도 센서를 이용하여 실시간 짧은 간격으로 모니터링하여 소양호 수질의 일주기 변동 분석과 오염원 유입과 같은 이벤트 발생 전·후 비교 및 실시간 수질변동에 대해 연구하는 것이며, 기존 데이터와 함께 진행될 연구의 데이터를 활용하게 된다면 소양호에서의 장기적인 수질 변화를 분석하는 데 효과적일 것으로 예상된다.

• 한국통계학회:학술대회논문집
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• 한국통계학회 2003년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.207-212
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• 2003

21세기 정보화, 기술, 국제화 등 시대적 성격에서 볼 때 국가적 차원의 통계적 소양 교육은 일반 시민의 기본 소양 및 인적자원 개발의 문제임을 인식하고 국가 그리고 대학의 일반 교육 정책으로 다를 필요가 있다. 현재 대학 교육에서 소외되고 사각지대에 있는 기초통계학 교육을 사회 변화와 요구를 반영할 수 있는 교육이 시급한 과제이다. 본 논문은 대학 기초통계학의 현재의 대학교육 상황, 학생들의 교육적 배경, 통계적 소양과 시대적 의미, 기초통계학의 목표, 성격 그리고 방향들을 제시하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.141-151
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• 2022

최근, 급격히 발전하는 미래 디지털 사회를 살아갈 학생들의 디지털 리터러시와 데이터 리터러시 관련 기초소양 교육이 강조되고 있다. 이에 일반 대학과 교육 대학에서도 기초소양으로서 빅데이터 및 데이터 리터러시 향상을 위한 교육의 수요가 많아지고 있다. 이에 본 연구는 예비교사를 위한 빅데이터 분석 교양강좌를 설계 및 적용하고 데이터 리터러시에 미치는 영향을 분석하였다. 투입 프로그램에 대한 흥미도와 이해도 분석 결과, 예비교사의 수준에 적절한 형태임을 확인했으며, 데이터 리터러시의 '지식', '기능', '가치와 태도'의 모든 영역에서 유의미한 역량의 향상이 있는 것을 확인하였다. 본 연구의 결과가 체계적인 데이터 리터러시 관련 교육 연구에 도움을 주어 학생과 예비교사들의 데이터 리터러시를 증진하는데 이바지할 수 있기를 기대한다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제37권3호
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• pp.349-368
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• 2023

2022 개정 교육과정은 언어 소양 및 디지털 소양과 함께 전 교과의 학습을 통해 함양할 수 있는 기초소양으로써 수리 소양의 중요성을 강조하였다. 그러나 수리 소양에 관한 적합한 정의를 내리고 있지 않아 모든 교과의 교육과정에 체계적으로 이를 적용하는 것에 어려움이 있다. 이 연구는 우리나라 교육과정에서 기초소양으로써 수리 소양이 체계적으로 적용될 수 있도록, 문헌 검토를 통해 교육과정에서의 수리 소양의 정의를 명료화하고 타 교과에서의 수리 소양의 적용 양상을 분석하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 먼저 문헌 연구를 통해 수리문해력, 수학 역량 등과 같은 용어와 비교, 대조하고 수리 소양의 의미를 명료화하고 세분화한다. 다음으로 국내외 각 교육과정에서 나타난 수리 소양의 범주를 비교해보고, 수리 소양이 전 교과의 성취기준에 반영된 호주 NSW주의 교육과정에 수리 소양의 적용 양상을 분석한다. 수리 소양의 의미를 세분화하여 각 성질을 이해하고 교육과정에의 적용 양상을 살펴보는 것은 수학 교과 이외의 교과에서도 수리 소양을 반영한 교육과정을 구성하도록 도울 수 있을 것이라 기대한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2007년도 춘계학술발표대회
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• pp.1410-1413
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• 2007

현재 초등학교에서 실시되고 있는 ICT(Information & Communication Technology) 교육은 ICT 소양교육과 ICT 활용교육으로 구분되어 실시되고 있다. ICT 소양교육은 컴퓨터 과학을 기반으로 하여 정보기술과 통신 기술에 대한 기본적인 소양교육으로 그 내용을 구성하고 있다. 현재 초고속 통신망의 발달과 컴퓨터 사용으로 인하여 소양교육에 대한 학업 성취도는 매우 향상되어 가고 있는 실정이다. 따라서 앞으로의 ICT 교육은 활용 교육에 더 많은 노력을 기울여 전 교과에 걸쳐 정보 통신 기술을 활용하여 교육의 내용뿐만 아니라 교육의 방법 등에서 많은 변화의 필요성이 증대되고 있다. ICT 활용교육에서 컴퓨터를 활용하기 위해서는 실생활에서 습득하거나 측정된 데이터를 컴퓨터에 입력하는 과정, 데이터 로깅(data logging), 으로부터 시작 한다. 최근의 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 데이터가 발생한 곳에서 즉시 받아들이고 또한 결과가 필요한 곳에서 즉시 정보를 제공하여 주는 컴퓨팅 환경을 구성하는 것이 매우 중요 하다고 본다. 이에 본 연구에서는 유비쿼터스 컴퓨팅의 기본 개념 중 하나인 실시간 데이터 로깅 기법을 응용하여 초등학교에서 ICT 활용 학습 활동 시 발생되는 각종 원시 데이터들을 컴퓨터로 가져오는 데이터로깅 모델을 제안하고, 초등학교 과학과를 중심으로 교육과정의 실험 요소들을 분석하여 이를 개발된 모델에 적용하였다. 데이터 로깅 모델 적용 결과, 손쉽게 해당 원시 데이터를 수집할 수 있었고 데이터의 처리 및 분석을 간편하게 수행하여 정확한 실험 데이터를 바탕으로 실험 결과에 대한 토의, 토론에 더욱 많은 시간을 할애할 수 있었으며 학교에서의 ICT 활용 교육의 새로운 모델을 제시하였다.다.ovoids에서도 각각의 점들에 대한 선량을 측정하였다. SAS와 SSAS의 직장에 미치는 선량차이는 실제 임상에서의 관심 점들과 가장 가까운 25 mm(R2)와 30 mm(R3)거리에서 각각 8.0% 6.0%였고 SAS와 FWAS의 직장에 미치는 선량차이는 25 mm(R2) 와 30 mm(R3)거리에서 각각 25.0% 23.0%로 나타났다. SAS와 SSAS의 방광에 미치는 선량차이는 20 m(Bl)와 30 mm(B2)거리에서 각각 8.0% 3.0%였고 SAS와 FWAS의 방광에 미치는 선량차이는 20 mm(Bl)와 30 mm(B2)거리에서 각각 23.0%, 17.0%로 나타났다. SAS를 SSAS나 FWAS로 대체하였을 때 직장에 미치는 선량은 SSAS는 최대 8.0 %, FWAS는 최대 26.0 %까지 감소되고 방광에 미치는 선량은 SSAS는 최대 8.0 % FWAS는 최대 23.0%까지 감소됨을 알 수 있었고 FWAS가 SSAS 보다 차폐효과가 더 좋은 것으로 나타났으며 이 두 종류의 shielded applicator set는 부인암의 근접치료시 직장과 방광으로 가는 선량을 감소시켜 환자치료의 최적화를 이룰 수 있을 것으로 생각된다.)한 항균(抗菌) 효과(效果)를 나타내었다. 이상(以上)의 결과(結果)로 보아 선방활명음(仙方活命飮)의 항균(抗菌) 효능(效能)은 군약(君藥)인 대황(大黃)의 성분(成分) 중(中)의 하나인 stilbene 계열(系列)의 화합물(化合物)인 Rhapontigenin과 Rhaponticin의 작용(作用)에 의(依)한 것이며, 이는 한의학(韓醫學) 방제(方劑) 원리(原理)인 군신좌사(君臣佐使) 이론(理論)에서 군약(君藥)이 주증(主症)에 주(主)로 작용(作用)하는 약물(藥物)이라는 것을 밝혀주는 것

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제37권4호
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• pp.717-736
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• 2023

본 연구는 데이터와 인공지능 예측모델을 활용한 통계프로그램을 개발하여 초등학교 6학년 한 학급에 적용함으로써 학생들의 통계적 소양 신장에 효과가 있는지 확인하는 것을 목적으로 한다. 오늘날 초등학교 통계교육의 문제점을 분석하고, 4차 산업혁명 시대에서 중시되는 데이터와 인공지능 교육을 융합하여 통계적 문제해결의 전 과정을 경험하고 미래에 대한 올바른 예측을 경험해 볼 수 있는 총 15차시의 통계프로그램을 개발하였다. 본 프로그램의 가장 큰 특징은 인공지능 교육의 중점 요소인 데이터의 중요성 인식, 공공데이터플랫폼에서 제공하는 실생활 데이터를 사용하여 맥락을 고려한 자료 수집 및 분석 활동을 포함한다는 것이다. 또한 공학 도구인 엔트리와 이지통계를 활용하고, 인공지능 예측모델을 제작하여 데이터를 기반으로 미래를 예측해 보는 활동으로 구성된다는 점에서 의사소통역량, 정보처리역량, 비판적 사고 역량을 기를 수 있는 역량 중심의 프로그램으로 구성하였다. 본 프로그램의 적용 결과, 프로그램 적용은 초등학생의 통계적 소양에 긍정적 영향을 미쳤을 뿐만 아니라 학생들의 흥미, 주체적이고 비판적 탐구, 통계적 문제해결 전 과정에서의 수학적 의사소통을 관찰할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.358-358
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• 2023

본 연구에서는 그동안 수자원분야 강우유출 해석분야에 활용되었던 대표적인 머신러닝&딥러닝(ML&DL) 모델을 활용하여 모델의 하이퍼파라미터 튜닝뿐만 아니라 모델의 특성을 고려한 기상 및 수문데이터의 조합과 전처리(lag-time, 이동평균 등)를 통하여 데이터 특성과 ML&DL모델의 조합시나리오에 따른 일 유입량 예측성능을 비교 검토하는 연구를 수행하였다. 이를 위해 소양강댐 유역을 대상으로 1974년에서 2021년까지 축적된 기상 및 수문데이터를 활용하여 1) 강우, 2) 유입량, 3) 기상자료를 주요 영향변수(독립변수)로 고려하고, 이에 a) 지체시간(lag-time), b) 이동평균, c) 유입량의 성분분리조건을 적용하여 총 36가지 시나리오 조합을 ML&DL의 입력자료로 활용하였다. ML&DL 모델은 1) Linear Regression(LR), 2) Lasso, 3) Ridge, 4) SVR(Support Vector Regression), 5) Random Forest(RF), 6) LGBM(Light Gradient Boosting Model), 7) XGBoost의 7가지 ML방법과 8) LSTM(Long Short-Term Memory models), 9) TCN(Temporal Convolutional Network), 10) LSTM-TCN의 3가지 DL 방법, 총 10가지 ML&DL모델을 비교 검토하여 일유입량 예측을 위한 가장 적합한 데이터 조합 특성과 ML&DL모델을 성능평가와 함께 제시하였다. 학습된 모형의 유입량 예측 결과를 비교·분석한 결과, 소양강댐 유역에서는 딥러닝 중에서는 TCN모형이 가장 우수한 성능을 보였고(TCN>TCN-LSTM>LSTM), 트리기반 머신러닝중에서는 Random Forest와 LGBM이 우수한 성능을 보였으며(RF, LGBM>XGB), SVR도 LGBM수준의 우수한 성능을 나타내었다. LR, Lasso, Ridge 세가지 Regression모형은 상대적으로 낮은 성능을 보였다. 또한 소양강댐 댐유입량 예측에 대하여 강우, 유입량, 기상계열을 36가지로 조합한 결과, 입력자료에 lag-time이 적용된 강우계열의 조합 분석에서 세가지 Regression모델을 제외한 모든 모형에서 NSE(Nash-Sutcliffe Efficiency) 0.8이상(최대 0.867)의 성능을 보였으며, lag-time이 적용된 강우와 유입량계열을 조합했을 경우 NSE 0.85이상(최대 0.901)의 더 우수한 성능을 보였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2010년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.37 No.1(C)
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• pp.11-15
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• 2010

최근 들어 정보기술의 발전으로 인해 타 연구 분야와 정보기술을 접목하여 새로운 연구를 수행하려는 IT 융합 연구의 비중이 커지고 있다. 지구환경 보호를 위해서 국내외 환경 및 생태학 분야에서도 정보기술을 기반으로 한 연구가 많이 수행되고 있다. 하나의 예로 미국 위스콘신대학교를 중심으로 정보기술자와 생태학자가 협력하여 미국, 뉴질랜드, 대만 등의 호수와 하천의 생태학적 관측 자료를 수집하여 웹기반으로 연구자에게 제공하는 GLEON(Global Lake Ecological Observatory Network) 연구 사업이 진행되고 있다. 국내에서도 강원대학교에서 소양호와 의암호 등지에 센서를 설치하여 고해상도 모니터링을 시도한 사례가 있었다. 이에, 본 논문에서는 하천 및 호수에 설치된 센서에서 수집되는 다량의 데이터를 처리하여 환경 및 생태학자들이 활용 가능하도록 한국과학기술정보연구원(KISTI)이 보유한 사이버인프라스트럭처를 기반으로 환경.생태분야 e-Science 게이트웨이를 설계하고자 한다. 이를 위해 1) GLEON 등의 해외 관련 사이트를 조사하였으며, 2) 강원대학교에서 설치하여 운영 중인 소양호, 의암호 등에서 센서 관측 데이터를 수집하고, 3) 수집된 데이터를 처리하기 위한 메타데이터와 데이터베이스 스키마를 설계하고, 4) 환경.생태학자들이 연구에 활용 가능하도록 웹 기반 e-Science 게이트웨이인 KLEON(Korean Lake Ecological Observatory Network)을 설계하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제20권11호
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• pp.1-14
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• 2020

본 연구에서는 로봇 활용 SW융합교육에서 SW효능감이 컴퓨팅 사고력, 융합인재소양에 미치는 영향과 이들 관계에서 흥미와 학습 참여의 이중매개효과를 규명하고자 하였다. 이를 위해 서울 소재 중학교에 재학 중인 146명의 학생을 대상으로 자유학기제 로봇활용 SW융합교육을 진행한 후 SW효능감, 컴퓨팅사고력, 융합인재 소양, 흥미, 학습참여를 측정하였다. 수집된 데이터는 이중매개효과 검증을 위해 SPSS macro process를 활용하여 분석을 실시하였다. 연구 결과 첫째, SW효능감은 컴퓨팅 사고력, 융합인재소양에 유의하게 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다, 둘째, 흥미는 SW효능감과 컴퓨팅 사고력, 융합인재소양의 관계를 매개하지 않은 반면, 학습참여는 SW효능감과 컴퓨팅 사고력, 융합인재소양의 관계를 매개하였다. 셋째, SW효능감은 흥미와 학습참여를 이중매개 과정을 거쳐 컴퓨팅 사고력과 융합인재소양에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 로봇 활용 SW융합교육에서 컴퓨팅 사고력과 융합인재소양을 향상시키기 위한 SW효능감과 흥미 및 학습참여의 역할을 제시하고, 수업 설계 및 수업 방향에 대한 시사점을 제공한다.