• 제목/요약/키워드: 설계가설

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과학적 가설 검증을 위한 학생들의 실험 설계 내용 분석 (An Analysis of the Experimental Designs Suggested by Students for Testing Scientific Hypotheses)

  • 박종원
    • 한국과학교육학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.200-213
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    • 2003
  • 가설의 생성과정과 검증과정에 대한 연구는 가설의 생성과정, 가설을 검증하기 위한 실험설계과정, 실제 실험수행과정, 실험결과에 따른 가설의 평가과정 등으로 세분화할 수 있다. 본 연구는 이러한 연구들 중에서 가설을 검증하기 위한 실험설계과정에 대한 연구이다. 이를 위해, 본 연구에서는 제안된 가설을 검증하기 위해 학생들이 제안한 실험설계 내용을 분석하였다. 분석 결과, (1) 실험설계를 위해서 실험방법, 실험결과의 예측, 예측된 결과에 의한 가설평가의 3요소가 필요함을 알 수 있었다. (2) 학생들은 옳다고 생각하는 가설과 틀리다고 생각하는 가설에 대해서 모두 검증하려는 경향을 보였다. (3) 간혹, 옳다고 생각되는 가설에 대해서는 실험적 검증이 아닌 이론적 검증을 하려는 경우도 관촬되었다. (4) 학생들이 제안한 실험설계의 유형은 직접실험과 비교실험으로 나눌 수 있었고, 비교실험은 긍정비교실험과 부정비교 실험으로 나눌 수 있었다. (5) 학생들은 옳다고 생각하는 가설에 대해서는 긍정비교실험설계를, 틀리다고 생각하는 가설에 대해서는 부정비교실험설계를 선호하는 것으로 나타났다. (6) 학생들은 옳다고 생각하는 가설에 대해서는 실험설계를 하면서 가설을 지지하는 결과만을 예측하였고, 틀리다고 생각하는 가설에 대해서는 실험설계를 하면서 가설을 반증하는 결과만을 예측하였다. (7) 이러한 편향된 예측과 반대되는 예측을 하도록 강요하여도 이를 거부하는 경우가 많았다. 따라서, 자신의 예측과 반대되는 결과에 대한 거부반응은 실험결과의 해석에서 뿐 아니라 실험설계 단계부터 있을 수 있음을 알 수 있었다.

강교량 설치 가설공사의 최적화설계 지원시스템 개발 (Development of Design Support System to Optimize the Temporary Work)

  • 조훈희;박재우;조문영;김정열
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제6권6호
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    • pp.115-123
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    • 2005
  • 강교량 가설공사의 설계는 그동안 과거유사사업의 자료를 토대로 설계자의 경험에 의존하여 진행되어 왔다. 이로 인해 실제 현장에서 소요되는 가벤트에 대하여 과대설계 논란이 있으며, 시공단계에 불필요한 설계변경을 야기하고 있다. 본 연구에서는 강교의 설계작업 과정에서 생성되는 설계 자료와 가설공사의 수행에 필요한 자원에 대한 데이터베이스를 구축하여 강교 설치 가설공사의 최적화설계 지원 시스템을 개발하였다. 이를 통하여 가설시설물에 대한 설계를 최적화하며, 설계변경을 줄이는 데에 기여할 뿐만 아니라 설계정보를 시공단계에 활용하게 함으로써 업무의 효율성과 정확성을 제고하였다.

불완전연성설계의 특성을 갖는 사이드미러 액추에이터의 개념설계에 관한 연구 (Study on Concept Design of the Motor Actuator of Outside Rear-View Mirror by Incomplete Coupled Design)

  • 최준호;이건상
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권12호
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    • pp.1843-1848
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    • 2010
  • 본 논문에서는 같은 기능을 하는 부품들을 통합된 부품으로 설계하기 위한 부품통합 설계가설을 정립하기 위해 이 가설을 공리적 설계의 관점에서 분석하였다. 이 연구를 위해 비연성설계의 특성을 갖고 있는 전동식 사이드미러 액추에이터를 분석 대상으로 삼았다. 부품통합 설계가설을 이용하여 액추에이터를 구성하는 부품들의 통합 가능성을 검토하였다. 부품통합 설계가설에 의해서 도출된 개념설계는 연성설계의 특성을 갖는다. 그런데 이러한 개념설계 중에서 불완전연성설계의 특성을 가지며, 비연성설계의 특성에 접근하는 설계일수록 더 나은 설계가 됨을 확인할 수 있다.

압출가설시 발생하는 휨모멘트의 최소화 조건을 통한 압출노즈의 최적설계 (Techniques of Optimizing the Launching Nose under Conditions of Minimizing the Launching Bending Moment)

  • 최항용;서석구;오명석;오세환
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권4A호
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    • pp.487-495
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    • 2008
  • 본 연구에서는 압출가설시 압출노즈와 가설거더 시스템의 거동에 대한 압출노즈의 휨강성비, 단위중량비 및 길이비의 영향을 살펴보고, 압출과정에서 발생하는 부모멘트 및 정모멘트를 최소화할 수 있는 압출노즈에 대한 최적조건을 도출하고자 하였다. 또한, 도출된 최적조건을 사용하여 압출노즈의 단위중량비와 길이비의 관계식을 유도하고 압출가설시에 발생하는 절대최대 정모멘트 및 부모멘트의 산정식을 제시하였으며, 연속거더교량의 압출가설시에 사용되는 압출노즈의 최적설계 방안을 제안하였다. 가장 이상적인 압출노즈의 설계는 절대최대 부모멘트를 최소화하면서 절대최대 정모멘트의 발생을 억제할 수 있는 단위중량비 0.167, 길이비 0.836을 적용한 경우임을 확인하였다.

2개의 H형강이 합성된 가설교량 상부구조의 구조거동 평가 (Estimation of Structural Behavior of the Long Span Temporary Bridge Superstructure Stiffened by Composite Double H-beam)

  • 이승용;박영훈;박상현
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권1호
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    • pp.1-11
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    • 2013
  • 본 논문에서는 가설교량의 지간장 증대를 위하여 중앙부 주거더 H형강 상단에 작은 H형강을 보강하고, 지점부 주거더 H형강 하단에 강판을 합성시킨 가설교량을 설계 및 시공하여 현장재하시험으로 실 거동을 분석하고, 해석적 전단좌굴강도와 비선형 거동을 일반 가설교량과 비교 평가하였다. 그 결과, 현장재하시험에 의하여 제안된 가설교량의 실제 거동이 설계 과정에서 고려된 거동과 일치하는 것으로 나타났으며, 본 연구의 설계조건에 있어서 제안한 가설교량의 해석적 전단좌굴강도가 일반 가설교량의 전단좌굴강도보다 약 40% 정도 높은 것으로 분석되었다. 또한 제안된 가설교량의 해석적 극한강도는 일반 가설교량 보다 높은 것으로 평가되어 현장여건의 필요에 의해 제안한 가설교량을 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

느리게 배우는 학습자를 위한 초등예비교사의 수학수업 설계 (A Study on the Pre-Service Elementary Teachers' Lesson Plans for Math Underachievers with Hypothetical Learning Trajectories and Universal Design for Learning)

  • 조미경
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제36권2호
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    • pp.287-311
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    • 2022
  • 본 연구는 가설학습경로와 보편적 학습설계(UDL)를 기반으로 초등예비교사가 느리게 배우는 학습자에게 맞춘 수학 수업을 설계한 사례를 활용한 연구이다. 가설학습경로는 계열성을 특징으로 하는 수학 교과에서 느리게 배우는 학습자에게 맞추어 도움을 제공해야 할 때 그들의 현재 이해 및 발달의 상태를 파악하고 그것에 반응적으로 수업을 설계할 때 의사결정의 근거로 삼을 수 있다. 또한, 보편적 학습설계는 수업을 설계할 때 수업에 존재할 수도 있는 잠재적 장벽을 제거하여 모든 학생이 접근할 수 있는 풍부한 학습 환경을 안내하는 프레임워크이다. 본 연구는 초등예비교사에게 느리게 배우는 학습자의 특성에 맞춘 수업을 설계하는 경험을 제공하여 가설학습경로를 생성하게 하고, 보편적 학습설계의 원리를 적용한 수업안을 작성하도록 하였다. 그리고 수업안에 나타난 가설학습경로의 특징 및 보편적 학습설계의 적용 결과를 분석하였다. 이러한 분석결과에 따른 논의를 통해 예비교사교육과정에서 느리게 배우는 학습자를 위한 수학수업 설계 경험의 필요성과 느리게 배우는 학습자를 위한 수업설계에서 가설학습경로 및 UDL의 적용 가능성에 관한 시사점을 도출하였다.

번들 사장교 가설 구조물 설계력 산정을 위한 버페팅해석 (Buffeting Analysis for the Evaluation of Design Force for Temporal Supports of a Bundle Type Cable-stayed Bridge)

  • 이호;박진;김호경
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제24권6호
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    • pp.645-654
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    • 2011
  • 복층거더 번들형 사장교의 대블럭 가설 중 내풍안정성 확보를 위해 잭업바지 위에 임시벤트를 설치하여 가설 구조계를 지지하는 방안이 검토되었다. 일반적으로 거스트 계수를 곱한 정적 항력으로 임시벤트를 설계하는 경우 거더의 버페팅력에 의해 발생되는 임시벤트의 축력 변동성분을 고려할 수 없으며, 이는 일부 설계기준에 제시된 정적 상향 풍력으로도 평가할 수 없다. 유용한 해결 방안으로 주파수영역 버페팅해석을 수행하고 임시벤트에 작용하는 거더의 반력을 산정하였다. 우선 임시벤트를 해석 모델에 포함하고 거더와의 동적 상호작용을 엄밀히 반영하는 해석을 수행하였으며, 그 결과를 임시벤트가 거더를 받치는 고정 지지점으로 간주하여 해석한 경우의 결과와 비교 검토하였다. 임시벤트의 강성을 고려하는 경우 산정된 임시벤트와 거더 간 작용력은 임시벤트를 고정 지지점으로 간주하여 얻은 반력에 비하여 작은 값을 보였다. 따라서 대상교량의 가설 구조물 내풍설계를 수행하는 경우 임시벤트가 포함된 해석 모델링의 필요성과 버페팅해석을 통한 동적내풍 설계의 유용성을 제시하였다.

중학생의 자유 탐구 보고서에 나타난 특징과 탐구 수행에 대한 학생들의 인식 (Characteristics of Middle School Students' Open-Inquiry Report and Their Perceptions of Conducting Inquiry)

  • 박미현;차정호;김인환
    • 대한화학회지
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    • 제56권3호
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    • pp.371-377
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    • 2012
  • 이 연구에서는 대구 지역 중학교 2학년 165명이 작성한 자유 탐구 보고서를 주제 영역, 탐구 가설, 그리고 탐구 변인의 측면에서 분석하였다. 여름방학이 시작되기 전 2시간 동안 오리엔테이션을 진행하면서 탐구 과정에 대해 소개하고, 주제를 탐색하도록 하였다. 여름방학 동안 학생들은 주제 선정, 실험설계 및 수행, 자료 수집 및 분석, 결과 보고서 작성 등의 과정을 스스로 진행하였다. 여름방학 후, 결과보고서를 제출받으면서 학생들이 주제 선정에서 활용한 자료의 출처, 가설의 정의, 그리고 탐구 과정에서 가장 어려운 단계에 대한 인식도 조사하였다. 보고서의 주제 영역은 물리, 화학, 생물, 지구과학, 생활 영역으로, 보고서에 기술된 가설은 예측 가설과 설명 가설로 분류하였고 가설의 정의에 대한 학생들의 인식과 비교하였다. 탐구 주제, 탐구 가설, 실험 설계 부분에 제시된 탐구 변인을 분석하여 범주형, 연속형, 불확실 유형으로 분류하였다. 연구 결과, 주제 영역 중 화학 영역의 보고서가 가장 많았고, 다음으로 생물과 생활 영역이 많았다. 전체 165개 보고서 중 130개에 탐구 가설을 포함하고 있었는데, 이들 중 대부분은 예측 가설에 해당하였다. 보고서에 제시된 탐구 변인을 분석한 결과, 탐구 주제와 탐구 가설에 기술된 독립 변인과 종속 변인은 불확실 유형이 많았다. 그러나 실험 설계 부분에 기술된 변인들은 불확실 유형이 많이 줄어들었고, 범주형 변인이 증가하였다. 탐구 수행 과정에서 가장 어려운 단계에 대한 질문에 학생들은 주제 선정 단계를 가장 많이 선택하였다.

가설 와이어 케이블 동적모델과 작업로봇의 장력/이동 제어 (Tension/Movement Control of Working Robot and Dynamic Model of the Stringing Wire Cable)

  • 홍정표;김윤식;이성근;홍순일
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제36권1호
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    • pp.118-125
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    • 2012
  • 본 논문은 가설 와이어 케이블 동적모델과 장력유지/이동 제어를 위한 작업로봇의 제어기 설계에 대하여 나타내었다. 제어기 설계를 위해서 로봇이 가설 와이어 케이블의 일정장력을 유지하고 당기면서 이동할 때 와이어의 길이 변화와 무게 변하의 영향을 고려한 와이어 동적모델을 나타내었다. 또한 와이어 동적모델에 기초하여 로봇 이동 시작에서 발생하는 장력이 수치해석에 의해 검토되었다. 가설 와이어 동적 모델에 기초하여 장력/이동제어를 위한 작업로봇이 구성되었고 두 동작이 서로 간섭이 억제되는 피드포워드 제어기가 설계되었다. 작업 로봇의 운전조건에 따른 시뮬레이션과 실제 실험결과는 그 유효성이 검증되었다.

터널의 유지보수공사 개선을 위한 가설 스페이스 트러스 프레임의 사용성 및 안정성 평가 (Structural and Functional Measurements of a Space Truss Frame for Maintenance Works in Tunnels)

  • 이동규;김도환;김진호
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.92-98
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    • 2012
  • 본 연구는 터널의 유지, 보수, 보강에 필요한 가설공사용 스페이스 트러스 프레임 구조물을 소개한다. 기존 가설공사 시공방식과 장비들의 현황 및 문제점을 분석하고, 터널 설계의 핵심 구성요소를 파악함으로써, 제안된 새로운 가설 시공기술 시스템을 개발하는 과정을 순차적으로 설명한다. 그리고 개발된 가설 시스템을 발주처, 시공사, 터널 이용자 관점에서 사용성 및 경제성을 분석하고, 구조적인 안전성 검토와 최적단면 산정 평가를 상용 유한요소 해석프로그램인 ABAQUS 6.5로 구현하여 본 가설 시스템의 현장적용 기반을 구축한다.