• 대한화학회지
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• 제66권2호
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• pp.107-123
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• 2022

이 연구는 컴퓨터 기반 과학 탐구 프로그램을 활용한 화학 수업의 효과를 알아보기 위한 것이다. 이를 위해 물질의 특성 영역에서 3차시의 컴퓨터 기반 과학 탐구를 중심으로 하는 교수학습 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램을 서울에 위치한 K 중학교에 투입하여 효과를 검증하였다. 실험집단은 혼합물의 분리와 관련된 3차시의 컴퓨터 기반 과학 탐구 수업이 도입되었으며, 비교집단은 교과서에서 제시한 내용을 교사 중심의 강의법으로 도입하였다. 프로그램의 효과를 검증하기 위하여, 과학 긍정경험과 과학과 핵심역량은 이원공분산분석(2-way ANCOVA)을, 학업성취도는 이원분산분석(2-way ANOVA)을 실시하였다. 연구 결과, 과학 긍정경험, 과학과 핵심역량, 학업성취도에서 모두 두 집단 간 차이가 유의미하였으며(p<.05), 학업성취도에서만 집단^*성별 상호작용 효과가 유의미하였다(p<.05). 이 연구 결과로부터 지속적인 과학 탐구가 가능한 화학 수업 방법으로 컴퓨터 기반 과학 탐구 프로그램의 활용 가능성을 엿볼 수 있었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.328-334
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• 2022

사람의 인지기능 중 주의력은 감각기관을 통해 방대한 자극 중 필요한 자극에만 의식을 집중하는 과정이다. 주의력은 실내 온도 등 노출 환경에 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 스포츠 분야에서는 냉각 팩 등을 사용한 직접 전도 방식의 냉각이 광범위하게 사용되어 효과를 보고 있으나 전도에 의한 냉각이 주의력과 같은 인지 활동에 미치는 영향에 대해서는 알려진 바가 없다. 본 연구에서는 경추부 후면 부위에 특수 제작된 냉각 패드를 적용할 때 주의력에 미치는 영향을 살펴보기 위해 수행되었다. 40명의 피검사자를 네 집단으로 나누고 독서 및 산책 중 냉각 패드의 적용에 따라 주의력이 차이를 보이는지 살펴보았다. 주의력은 FAIR 주의력 검사를 통해 평가되었으며, 선택적 주의력을 의미하는 능력지수, 주의력의 정확도를 나타내는 통제지수, 균일한 주의력의 유지 기간을 나타내는 지속성지수에 대한 분산분석과 사후분석을 실시하였다. 결과적으로, 독서 및 학습 등 시각적 주의력이 지속적으로 요구되는 경우 냉각 패드의 적용을 통한 전도 냉각이 선택적 주의력을 확대시키고 균일한 주의력을 유지하는데 도움이 된다. 또한, 선택적 주의력의 향상과 균일한 주의력의 유지를 위해 가벼운 신체 활동이 도움이 된다. 다만 이 경우 전체 독서 시간의 감소를 전제로 하여야 한다.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권11호
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• pp.185-191
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• 2021

본 연구의 목적은 플립드러닝 기반의 PBL(Problem-Based Learning) 수업 모형을 활용하여 중학교 영어 수업을 개발하고, 그 효과를 살펴보는 데에 있다. 최근 들어서, 플립드러닝과 PBL을 결합하려는 시도가 다양하게 이루어지고 있지만, 중고등학교 교과 수업에의 적용 연구는 아직 많지 않은 상황이며, 이에 본 연구의 시도는 이론적, 실제적 의의가 있을 것으로 기대한다. 수업 모형은 선행연구 검토를 통해 구체화시켰고, 수업 개발은 일반적 설계 절차(분석-설계-개발-실행-평가)를 따랐으며, 관련 전문가들의 자문으로 타당성을 확보하였다. 수업의 효과를 검증하기 위하여 영어 학업성취도 검사와 영어과 핵심역량 검사를 수업 처치 사전과 사후에 실시하였다. 영어 학업성취도 변화는 대응표본 t 검증의 방법으로 분석하였고, 핵심역량과 성취도 검사 수행 수준(상위, 하위)이 사전-사후 점수 변화에 미치는 효과의 양상은 혼합모형 반복측정 분산분석의 방법으로 분석하였다. 분석 결과 학업성취도와 핵심역량 모두 상승하였으며, 성취도 검사 하위 집단의 학생들이 상대적으로 더 큰 폭의 향상을 보였다. 결론적으로 플립드러닝 기반 PBL 수업은 중학생의 영어 학업성취도와 핵심역량 향상에 효과적인 것으로 보이며, 특히, 학업 성취도가 낮은 학생들에게도 효과적인 수업 방법으로 나타났다.

• 한국농림기상학회지
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• 제25권4호
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• pp.376-386
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• 2023

기후변화로 인해 우리나라의 산사태 피해는 지속적으로 증가하고 있다. 사방사업 등 산사태 피해저감을 효과적으로 수립하기 위해서는 기후변화 영향을 고려하여 장기간의 산사태 위험도를 추정할 필요가 있다. 이 연구에서는 다변량 회귀분석을 통해 기후변화에 따른 산사태 피해면적의 변화를 예측하였다. 1980-2010 년의 산사태 피해면적과 강우관측자료를 학습자료로 적용하여 다변량 회귀모형을 구축하였다. 이때 강우관측자료를 통해 SSP 시나리오에서는 제공하는 7가지 강우인자를 추출하였다. 이후 분산팽창지수로 다중공선성을 검정하고 주성분 분석을 통해 차원을 축소하여 2개의 주성분을 독립변인으로 하여 산사태 피해면적 추정 모형을 도출하였다. 기후변화 시나리오를 활용하여 2030-2100년까지의 산사태 피해면적 변화를 추정한 결과, 산사태 피해면적은 1981년-2010년의 연평균 산사태 면적의 최대 2배 이상으로 증가하는 것으로 나타났다. 이 연구의 결과는 미래 기후변화를 고려한 산사태 피해저감 대책 수립 및 보강의 필요성을 제시하는 기초자료로 활용 가능할 것으로 보인다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권2호
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• pp.207-221
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• 2023

본 연구는 천리안위성 2A호의 Level 1B (L1B) 정보를 사용해 지상기온을 추정하기 위한 심층신경망(deep neural network, DNN) 기법을 적용하고 검증을 실시하였다. 지상기온은 지면으로부터 1.5 m 높이의 대기온도로 일상생활뿐만 아니라 폭염이나 한파와 같은 이슈에 밀접한 관련을 갖는다. 지상기온은 지표면 온도와 대기의 열 교환에 의해 결정되므로 위성으로부터 산출된 지표면 온도(land surface temperature, LST)를 이용한 지상기온 추정 연구가 활발하였다. 하지만 천리안위성 2A호 산출물 LST는 Level 2 정보로 구름영향이 없는 픽셀만 산출되는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 Advanced Meteorological Imager 센서에서 측정된 원시데이터에 오직 복사와 위치보정을 마친 L1B 정보를 사용해 지상기온을 추정하기 위한 DNN 모델을 제시하고 그 성능을 가늠하기 위해 위성 LST와 지상관측 기온 사이의 선형회귀모델을 기준모델로 사용하였다. 연구기간은 2020년부터 2022년까지 3년으로 평가기간 2022년을 제외한 기간은 훈련기간으로 설정했다. 평가지표는 기상청의 종관기상관측소에서 정시에 관측된 기온정보로 평균 제곱근 오차를 사용하였다. 관측지점에서 추출된 픽셀 중 손실된 픽셀의 비율은 LST는 57.91%, L1B는 1.63%를 보였으며 LST의 비율이 낮은 이유는 구름의 영향 때문이다. 제안한 DNN의 구조는 16개 L1B 자료와 태양정보를 입력 받는 층과 은닉층 4개, 지상기온 1개를 출력하는 층으로 구성하였다. 연구결과 구름의 영향이 없는 경우 DNN 모델이 root mean square error (RMSE) 2.22℃로 기준모델의 RMSE 3.55℃ 보다 낮은 오차를 보였고, 흐린 조건을 포함한 총 RMSE는 3.34℃를 나타내면서 구름의 영향을 제거할 수 있을 것으로 보였다. 하지만 계절과 시간에 따른 분석결과 여름과 겨울철에 모델의 결정계수가 각각 0.51과 0.42로 매우 낮게 나타났고 일 변동의 분산이 0.11과 0.21로 나타났다. 가시채널을 고려해 태양 위치정보를 추가한 결과에서 결정계수가 0.67과 0.61로 개선되었고 시간에 따른 일 변동의 분산도 0.03과 0.1로 감소하면서 모든 계절과 시간대에 더 일반화된 모델을 생성할 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권4호
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• pp.872-881
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• 2002

질문은 학생들에게 문제의 탐색과 의사소통, 지식의 구조화를 통해서 문제해결이 가능하도록 하므로, 과학 교육에서 큰 의미를 가진다. 또한 학생 질문은 사고와 학습 사이를 연결해 준다는 점에서도 중요한 의미를 가진다. 그러나 학생의 질문에 대해서 분석하고 연구한 연구는 그렇게 많지 않았다. 따라서 본 연구에서는 질문 수준 강화 수업이 전통적인 수업에 비해 학생들의 질문 수준과 학업 성취도에 어떤 효과가 있는지 알아보았다. 또한 논리적 사고력, 과학 성적, 흥미, 성별과 같은 여러 변인들이 학생의 질문 수준에 미치는 영향에 대해서도 알아보았다. 연구 대상은 중학교 2학년 학생 182명으로, 통제집단은 전통적인 수업을 하였고, 실헙집단은 질문 수준 강화 수업을 하였다. 연구단원은 중학교 과학 2 "식물의 구조와 기능"으로 약 7주 동안 15차시에 걸쳐 수업 처치를 하였다. 학생들의 논리적 사고력 수준을 파악하기 위하여 GALT 축소본 검사지를 사용하였고 학업 성취도 검사는 17문항의 오지선다형문항을 개발하여 사용하였다. 질문 수준에 대한 여러 변인(수업방법, 과학 성적, 논리적 사고력, 흥미, 성별)의 효과를 분석하기 위해 오원 분산분석(ANOVA), 공변량 분석(ANCOVA), 다중회귀분석(Multiple regression analysis)을 하였다. 학생들의 질문 수준을 분석해 본 결과, 질문 강화 수업이 전통적인 수업에 비해 학생들의 질문 수준을 향상시키는데 효과적이었다(p< .01). 학생의 질문 수준과 상관 관계가 가장 높은 것은 수업 방법(r= .640)이었으며, 질문 수준은 과학 성적(r= .311)과 논리적 사고력(r= .212)에도 상관이 있었다. 그러나 질문 수준은 흥미와 성별에는 상관이 거의 없었다. 질문 강화 수업은 학생들의 학업 성취도를 향상시키는데 전통적인 학습보다 효과적이었다(p< .01). 따라서 질문 강화 수업은 학생들의 질문 수준뿐만 아니라 학업 성취도에도 높은 효과를 나타내었으므로 바람직한 수업방법이라고 생각된다.

• 정신신체의학
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• 제24권1호
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• pp.102-108
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• 2016

연구목적 조현병 환자의 흔한 신경인지적 결함 중 대표적인 것으로 재인 기억의 손상을 들 수 있다. 또한 조현병 환자에게서는 일반인에게 관찰되는 정서 자극에 대한 기억 증진 현상이 명확하게 나타나지 않는다. 한편, 기억 검사 시행 전 양측성 안구운동을 수행할 경우 일반적인 재인 기억뿐만 아니라 정서가를 가진 자극에 대한 기억이 보다 향상되는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 이러한 양측성 안구운동의 기억 향상 효과가 조현병 환자에게서도 나타나는지를 알아보고자 하였다. 방 법 조현병 환자 21명이 연구에 참여하였다. 참여자들은 일주일 간격으로 두 번 분노 표정 혹은 무표정을 보이는 얼굴 사진들을 학습한 후 양측성 안구운동 혹은 안구 고정 조건을 무작위 순서로 거쳐 이전에 학습한 사진에 대한 재인 과제를 시행하였다. 양측성 안구운동 여부 및 얼굴 사진 표정 차이에 따른 인식 정확도, 반응 편향성, 정답 반응 시간의 차이를 이원 반복측정 분산분석을 사용하여 분석하였다. 결 과 조현병 환자는 양측성 안구운동을 시행한 경우 그렇지 않은 경우에 비해 통계적으로 유의미하게 얼굴 재인 과제에서 정답 반응 시간이 단축되었고(F=5.812, p<0.05), 반응 편향성이 완화되었다(F=10.366, p<0.01). 조현병 환자가 얼굴 재인 과제 수행 시 양측성 안구운동 조건과 얼굴 자극 표정 조건 간의 상호작용은 통계적으로 유의미하지 않았다. 결 론 본 연구 결과는 양측성 안구운동이 조현병 환자의 일반적인 재인 기억 능력을 촉진시킬 수 있으나 정서 자극의 처리를 보다 촉진시키지는 못함을 보여준다. 향후 신경생리학적 혹은 신경영상학적 검사 등의 추가 연구를 통해 이러한 기억 촉진 효과의 생물학적 기전을 밝혀야 할 것이다.

• 교육녹색환경연구
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• 제21권3호
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• pp.1-13
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• 2022

본 연구는 기존 노후 고등학교에 대해 학점제 운영이 가능한 미래학교로서의 공간 혁신을 위해 기존 학교의 공간 구성 및 구조적 문제점을 파악하고 미래 다양한 교수학습이 가능한 학점제 운영 학교로서의 중·장기 배치계획을 수립할 수 있도록 사례 조사를 통해 증.개축 또는 리모델링 판단 준거 도출을 목적으로 실시하였으며, 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 기존 노후 고등학교의 문제점은 대부분 일자형 표준설계도형 단위 건물 중심, 여러 동으로 분산 배치되어 건물 간 연계성이 매우 부족한 것으로 나타났다. 또한, 각 건물의 평면 구성 형식은 교실과 복도 개념의 공간 구성으로 휴식 시간대 학생 교류와 휴식 기능이 이루어질 수 없는 구조로 판단된다. 둘째, 미래학교 공간 혁신을 위한 학점제 운영 고등학교 공간 구성 방향으로는 교과교실제를 전제로 학생 이동에 따른 동선 단축 및 교과 영역 확대 등을 고려할 때 집합형 배치를 반영하여 배치 계획을 수립하여야 한다. 또한 이동 수업에 따른 소통과 교류가 가능한 중심 지역에 휴식과 교류가 가능한 광장형 공간을 제공하는 것이 바람직하다. 더불어 학생 중심 공간인 광장과 연계된 도서관이나 스마트학습실 등 체험 활동이 가능한 다양하고 융통성 있는 공간을 배치한다. 셋째, 노후고등학교 재배치 판단 평가 기준으로는 향후 학급 수를 기준으로 스페이스프로그램을 작성하고 학교 토지 활용에 대한 법적 분석 및 지역 특성을 고려한 토지 이용 효율성 분석을 실시한다. 또한 기존 건물의 각 동별 구조적 특성 및 기존 건물의 노후도를 분석하여 건물 동별 내구연수를 파악하고 교육적 기능성과 함께 개축 또는 리모델링 판단을 위한 기준으로 활용한다. 이와 같은 분석 자료를 토대로 학교시설 복합화 등 학교 공간 전체에 대한 중 장기·토지이용계획 및 공간 배치 계획을 수립한다.

• 지능정보연구
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• 제25권2호
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• pp.39-55
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• 2019

최근 은행과 증권회사를 중심으로 다양한 로보어드바이저 금융상품들이 출시되고 있다. 로보어드바이저는 사람 대신 컴퓨터가 포트폴리오 자산배분에 대한 투자 결정을 실행하기 때문에 다양한 자산배분 알고리즘이 활용되고 있다. 본 연구에서는 대표적 로보어드바이저 알고리즘인 블랙리터만모형의 강점을 살리면서 객관적 투자자 전망을 도출할 수 있는 지능형 전망모형을 제안하고 이를 내재균형수익률과 결합하여 최종 포트폴리오를 도출하는 로보어드바이저 자산배분 알고리즘을 새로이 제안하며, 실제 주가자료를 이용한 실증분석 결과를 통해 전문가의 주관적 전망을 대신할 수 있는 지능형 전망모형의 실무적 적용 가능성을 보여주고자 한다. 그동안 주가 예측에서 우수한 성과를 보여주었던 기계학습 방법 중 SVM 모형을 이용하여 각 자산별 기대수익률에 대한 예측과 예측 확률을 도출하고 이를 각각 기대수익률에 대한 투자자 전망과 전망에 대한 신뢰도 수준의 입력변수로 활용하는 지능형 전망모형을 제안하였다. 시장포트폴리오로부터 도출된 내재균형수익률과 지능형 전망모형의 기대수익률, 확률을 결합하여 최종적인 블랙리터만모형의 최적포트폴리오를 도출하였다. 주가자료는 2008년부터 2018년까지의 132개월 동안의 8개의 KOSPI 200 섹터지수 월별 자료를 분석하였다. 블랙리터만모형으로 도출된 최적포트폴리오의 결과가 기존의 평균분산모형이나 리스크패리티모형 등과 비교하여 우수한 성과를 보여주었다. 구체적으로 2008년부터 2015년까지의 In-Sample 자료에서 최적화된 블랙리터만모형을 2016년부터 2018년까지의 Out-Of-Sample 기간에 적용한 실증분석 결과에서 다른 알고리즘보다 수익과 위험 모두에서 좋은 성과를 기록하였다. 총수익률은 6.4%로 최고 수준이며, 위험지표인 MDD는 20.8%로 최저수준을 기록하였다. 수익과 위험을 동시에 고려하여 투자 성과를 측정하는 샤프비율 역시 0.17로 가장 좋은 결과를 보여주었다. 증권계의 애널리스트 전문가들이 발표하는 투자자 전망자료의 신뢰성이 낮은 상태에서, 본 연구에서 제안된 지능형 전망모형은 현재 빠른 속도로 확장되고 있는 로보어드바이저 관련 금융상품을 개발하고 운용하는 실무적 관점에서 본 연구는 의의가 있다고 판단된다.

• 한국가정과교육학회지
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• 제19권4호
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• pp.37-56
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• 2007

본 연구는 가정과 1급 정교사 자격 연수 프로그램의 발전적 운영 방안을 마련하기 위한 기초 자료를 제공하는데 목적이 있다. 이 목적을 위해 2000년 이후부터 실시되었던 6년간의 가정과 1급 정교사 자격 연수 프로그램을 분석하고, 연수에 참여한 가정과 교사를 대상으로 연수 전반에 대한 만족도와 요구 사항을 설문 조사하였다. 설문내용은 연수자의 일반적 사항, 참여한 연수에 대한 만족도, 자격 연수 프로그램에 대한 요구 사항으로 구성되었다. 수집된 자료의 통계 처리는 SPSS Win ver 10.0을 사용하여 기술통계와 카이검증, t-검증, 그리고 일원분산분석을 실시하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 가정과 1급 정교사 자격 연수는 최근 6년간 5개 연수 기관에서 총 10회 실시되었다. 개설된 전공 영역의 과목뿐만 아니라 강좌 수(11개${\sim}$29개)와 배정 시간(111시간${\sim}$136시간)이 연수 기관 및 동일 기관의 연수 실시 년도에 따라 크게 차이가 나타났다. 교사의 요구가 가장 높았던 교과교육에 대한 교과목(1개${\sim}$7개) 개설 역시 차이가 크다. 이것은 연수기관 및 동일 기관의 연수 실시 년도에 따라 자격연수 프로그램의 내용과 운영의 편차가 심한 것은 연수 프로그램의 개발 및 수행 담당자가 상이하기 때문이라고 볼 수 있다. 따라서 현직 교육을 통한 가정과 교사의 질적 수준 유지 및 전문성 향상을 위해서는 표준화된 자격연수 프로그램 개발 주체가 있어야 할 것이며, 이 주체는 가능한 한 연수 참여자 중심의 프로그램 개발 및 수행 그리고 지속적인 평가로 프로그램의 발전을 꾀해야 할 것이라고 본다. 둘째, 연수에 대한 만족도는 자격 연수 일반, 내용, 구성, 방법, 평가의 5개 영역으로 나누어 조사한 결과, 5점 만점에 최저 3.08점에서 최고 3.72점으로 나타났다. 특히 연수 내용을 잘 반영하지 못한 평가 내용 및 평가 방법(3.08)에 대하여 가장 만족하지 않았다. 셋째, 연수에 대한 요구는 가정과 교육 전문가에 의한 교육과정 편성과 현장에 도움이 될 수 있는 교과 교육 영역에 대한 교과목 개설이 있었다. 특히 교과 교육 영역의 가정과 교수 학습 방법과 교과 내용 영역에서의 인간 발달과 가족관계에 대한 요구가 높았다. 각 영역별로 요구가 높은 단원은 식생활에서는 식생활 관리, 의생활에서는 합리적인 의복 선택, 주생활에서는 새로운 주거문화, 인간발달과 가족 관계에서는 가족 문제, 자원관리와 소비자에서는 청소년과 소비생활이었다. 이외에도 학급당 $26{\sim}30$명 편성, 현장 학습으로 수업 진행, 수업 시 이론과 실습의 3:1 비율 운영, 절대 평가에 의한 합격여부 판정 등에 대한 요구가 있었다. 따라서 사회의 변화를 반영하고 교사의 현장 요구를 적극 수용한 프로그램 개발이 이루어져야 할 것이다. 넷째, 연수자의 일반적 특성 변인에 따른 만족도 차이를 분석한 결과, 연수 기관이 유의미한 변수로 작용하였다. 즉, 어느 연수 기관에서 연수를 받았느냐에 따라 연수에 대한 만족도가 다르게 나타났다(p<.05). 즉 교과교육을 가장 많이 개설하고 운영하였던 기관에서 만족도가 가장 높았다. 따라서 현직 교사들의 요구가 많았던 교과교육에 대한 교과 개설이 확대된 표준화된 자격연수 프로그램 개발되어야 할 것이다.