• 지식정보인프라
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• 통권2호
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• pp.100-101
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• 2000

최근 분자모델링을 이용한 신물질설계기술 (Computer Aided Material Design)이 재료과학이나 생명과학분야의 획기적인 성공사례를 통하여 신물질개발연구에 실제적인 도움을 줄 수 있는 매우 효율적인 방법이라는 인식이 보편화되었다. 최근 미국, 유럽 등 기술선진국에서는 신제품 개발시 기존의 실험적인 연구가 아닌 모델링 방법의 분자설계기술을 이용하여 신약이나 기능성 첨단소재 등의 개발로 엄청난 부가가치를 창출하고 있다. 과학적 기반이 열세이고, 사업기술의 수준이 상대적으로 중간적 지위에 있는 우리나라는 신물질 및 신제품 개발을 위한 첨단기반기술의 확보가 다가오는 21세기 국가산업경쟁력 제고에 필수적이라는 인식 아래 분자설계 개발연구센터는 산업자원부의 기술혁신센터(Technology Innovation Center)로 지정받아 컴퓨터 모델링을 이용한 화학신소재 분차설계기술 보급에 힘쓰고 있다. 산업체에 첨단기술 보급을 위하여 기술혁신센터를 운영하고 있으며 또한, 초고속정보망기술지원실에서 정보통신부의 지원으로 올해 '3차년도 초고속응용기술지원사업'을 수행하고 있는 숭실대학교 분자설계연구센터의 소장인 노경태 교수를 찾아보았다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제13권1호
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• pp.121-133
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• 2020

본 연구는 융합(STEM)교육의 핵심인 공학 설계를 기반으로 과학 수업에서 공학을 의미있고 쉽게 융함하여 수업을 설계할 수 있도록 수업 준거틀을 제안 한 것이다. 본 연구에서 개발된 과학·공학 융합 수업 준거틀은 과학과 공학 융합 교육에 대한 국내외 이론적, 실제적 선행 연구 분석과 전문가 토의, 그리고 현장교사들의 피드백에 근거하여 개발되었다. 과학·공학 융합 수업 준거틀은 과학 수업에서 공학 설계를 주요 교수법 및 문제해결 방법으로 사용하며, 선행 연구에서 제시된 공학 융합 수업의 핵심요소와 학년군별 성취수준을 고려하여 공학 설계에 대한 이해가 부족한 현장 교사들이 쉽게 공학 설계를 과학 수업에 도입할 수 있는 방법을 제공한다. 또한 본 연구에서 개발된 과학·공학 융합 수업 준거틀은 복잡하게 제시된 한국 STEAM 교육 준거틀의 단점을 보완하여 현장교사뿐 아니라 예비교사들이 쉽게 공학적 설계와 문제해결과정에 대해 이해하고 이를 적용하여 과학 융합 수업을 설계하는데 구체적인 지침을 제공할 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권4호
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• pp.528-538
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• 2011

이 연구에서는 중학교 1학년 과학영재 학생들의 적용실험에 대한 실험 설계 과정에서 나타나는 사고를 발성사고법을 이용해 조사하였고, 각 과정요소별로 과학영재의 수행 정도를 분석하였다. 연구 결과, 과학영재들은 실험을 설계하는 과정에서 '상황설정', '전략결정', '가정설정', '측정계획', '가정의 타당화' 의 과정요소와 관련된 사고를 하는 것으로 나타났다. 그러나 이러한 과정요소에 대한 과학영재들의 수행 정도는 다소 미흡한 측면이 있는 것으로 나타났다. 특히, 실험 설계 과정에서 문제를 해결하는데 적합한 목표 상황을 구체적으로 설정하거나 자신의 사고에 대해 적절한 준거를 통해 비판적으로 점검하는 능력이 부족한 것으로 드러났다. 이에 추상적이고 이해하기 어려운 문제 상황을 학생들에게 친숙한 구체적인 상황으로 바꾸어 생각하도록 하는 새로운 실험 설계 학습 전략의 가능성을 제안하였다. 본 연구의 결과는 실험 설계 능력과 같은 과학적 사고 기술을 강조함으로서 과학적 창의성을 계발하기 위한 과학영재 교육프로그램 개발에 유용한 시사점을 제공할 수 있을 것이다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2014년도 춘계학술발표대회
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• pp.90-92
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• 2014

이 논문에서는 그리드 환경에서 과학응용을 효율적으로 수행시키기 위해 클라우드 기반의 동적자원 프로비저닝 기술을 그리드 응용에 적용하기 위한 테스드베드 설계를 기술한다. 이를 위해 클라우드 기반 그리드 테스트베드 구축을 위한 요구사항 및 응용 아키텍처 설계를 요약한 후 가상화 자원을 이용하는 과학데이터 그리드 플랫폼을 대용량 데이터 처리에 적합하도록 최적화하고, 그 방안을 제시한다. 설계된 테스트베드는 그리드 환경 고도화를 위한 접근 방법으로 계산 자원 제공을 위해 클라우드 기술을 활용하도록 한다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2004년도 한국우주과학회보 제13권1호
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• pp.96-96
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• 2004

LIST(Lyman-$\alpha$ Imaging Solar Telescope)는 과학 기술 위성 2호의 주 탑재체로써 우리 나라 순수기술로 제작될 KSLV-1에 의해 2005년 12월에 전남 고흥 우주센터에서 발사될 예정이다. LIST는 태양 전체 원반의 진공자외선 영역의 이미지를 지상으로 보내주게 된다. 현재 SPARC에서는 설계 및 제작단계에 들어서고 있으며 따라서 설계를 검증하고 최적화함으로써 LIST가 보내주게 될 데이터의 과학적 활용을 극대화하고자 하였다. (중략)

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.251-253
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• 2019

본 논문은 1.8kW (4.5kV, 450mA)출력의 마그네트론을 구동하기 위한 2.5kW (5kV, 0.5A) 고전압 DC 전원장치 설계에 대해 기술한다. 무선 전력 전송을 위한 위상배열 시스템에 이용되는 마그네트론의 경우 인가되는 전압의 리플 최소화는 필수적이다. 본 논문에서는 소프트 스위칭을 기반으로한 400kHz 이상의 스위칭 주파수로 컨버터를 설계함으로써 출력리플을 저감하고 필터성분을 최소화 하여 전력밀도를 높일 수 있도록 한다. 변압기의 누설인덕턴스 만을 이용하여 공진 인덕터를 구현하고 변압기의 기생 커패시터 성분과 직렬로 스택킹 된 출력 정류 다이오드의 전압 밸런싱을 위한 커패시터를 병렬 공진 커패시터로 활용한 LCC 공진형 컨버터 고밀도 설계에 대하여 기술한다. 또한, 공진전류의 Trapezoidal 해석 및 설계를 통해 도전 손실을 줄일 수 있는 LCC공진형 컨버터 기반의 마그네트론 구동전원 설계에 대하여 상세 기술하고 PSpice를 이용한 Simulation 및 실험 결과를 통하여 개발된 전원의 우수성을 검증한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.346-346
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• 2017

기후변화에 따른 기상이변의 동시다발적인 발현은 농촌 지역의 홍수 발생 빈도를 증가시키고 있다. 현재의 기후시스템은 과거의 강우빈도를 기준으로 산정한 설계기준을 벗어나는 강우 사상을 빈번하게 발생시키므로 설계변수의 불확실성을 보다 합리적인 방법으로 정량화할 필요가 있다. 본 연구의 목적은 기후변화에 대응하여 확률론을 이용한 농업용 저수지의 홍수 취약성을 산정하는 데 있다. 먼저 홍수 취약성 해석에 필요한 과거와 미래 수문 자료를 수집하고 전처리 과정을 통해 해석에 적합한 자료로 구축하였다. 설계변수의 불확실성을 분석하기 위해 지속시간별 최대강우량, 유입 설계홍수량에 대해 부트스트랩 (bootstrap) 기법을 적용하여 자료를 재추출하였다. 부트스트 랩은 표본집단의 확률분포에 대해 가정을 하지 않고 표본집단의 통계적 특성을 이용하여 모집단의 통계적 추론을 할 수 있는 비모수적인 리샘플링 기법이다. 부트스트랩 추론은 표본집단의 추정치, 편의, 표준오차를 산정하고 신뢰구간을 추정한다. 부트스트랩 추론을 통해 산정하는 신뢰수준을 이용하여 농업용 저수지의 홍수 취약성을 산정하였다. 본 연구는 설계변수에 내재하는 불확실성을 부트스트랩 기법을 이용하여 정량화하고 확률적인 값을 가지는 홍수 취약성으로 산정하여 제시할 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권6호
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• pp.986-997
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• 2011

이 연구에서는 탐구학습에서 과학적 창의성을 계발하기 위해 활용할 수 있는 비유 실험 활동을 개발, 적용하여 비유 실험을 활용한 탐구학습이 중학교 1학년 과학영재 학생들의 실험설계 과정에 미치는 영향을 조사하였다. 과학영재 학생들의 실험설계 과정을 창의적 사고과정의 유형에 따라 분류하고 각 유형에 따른 특징 및 실험설계 과정요소별 수행수준을 분석하였다. 비유 실험을 활용한 실험설계 과정의 유형은 확장이동형, 후진-확산이동형, 제자리이동형의 세 가지 유형이 나타났다. 확장이동형은 대응 관계를 심층적으로 파악함으로써 새로운 관점에서 전반적으로 모든 과정요소를 고려하며 정교한 실험설계를 수행하였다. 후진-확산이동형은 비유 실험을 활용해 새로운 방향으로 관점을 전환하지만 대응의 수준이나 과정요소에 대한 고려에 미흡한 부분이 있어 실험설계의 구체성이 다소 부족한 것으로 나타났다. 제자리이동형은 기존의 관점을 새로운 문제 상황에 그대로 적용하고 필요한 과정요소를 고르게 고려하지 못하며 적절한 실험설계를 수행하지 못하는 것으로 나타났다. 이에 대한 교육적 함의를 논의하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제42권6호
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• pp.752-769
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• 2021

천체 관측은 다양한 교육적 효과와 가치를 갖고 있음에도 불구하고 그동안 지구과학 교육의 맥락에서 수행되었던 연구는 다른 분야에 비해 상대적으로 부족하였다. 또한 실제적인 천체 관측 교육의 현장 적용을 위해 교사들을 안내해 줄 체계적인 설계 원리 개발에 관한 연구는 거의 수행되지 않았다. 이 연구에서는 초·중등 학생들의 천체 관측 교육 프로그램을 위한 설계 원리를 개발하고, 이를 바탕으로 한 프로그램을 현장에 적용하고자 하였다. 이를 위해 문헌 연구를 통해 초기 설계 원리를 도출하고, 2차례에 걸쳐 전문가 8인의 검토와 타당화 과정을 거친 후, 고등학교 교사 2명의 사용성 평가를 바탕으로 천체 관측 단계별 11개의 설계 원리와 27개의 세부 지침을 최종 개발하였다. 또한 최종 설계 원리를 적용하여 8차시로 구성된 천체 관측 교육 프로그램을 설계하고, 이를 고등학교 방과 후 수업에 적용하여 참여 학생들의 반응을 평가하였다. 이 연구 결과 개발된 천체 관측 교육 프로그램 설계 원리는 야외 관측을 비롯한 다양한 유형의 관측 활동을 포함하는 프로그램의 체계적 설계가 가능하도록 하는 준거로 활용될 수 있으리라 기대한다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제13권2호
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• pp.147-161
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• 2020

이 연구는 초등학생들의 천문단원에 대한 심층적인 이해를 돕고자 백워드 설계 2.0을 활용해 단원을 설계하고 적용해봄으로써 과학 학업성취도, 수행평가, 과학 수업 만족도의 효과를 확인하고자 하였다. 연구 결과, 과학 학업성취도 검사에서는 통계적으로 유의미한 차이가 없었지만, 실험집단의 평균점수가 향상되었다. 수행평가 점수 결과, 통계적으로 유의미한 차이가 있었는데, 이는 과정 중심 평가를 통해 피드백이 잘 제공되면서 심층적인 이해를 도왔기 때문이다. 과학 수업 만족도 검사 결과, 과학교사 영역을 제외한 과학교육 과정 영역과 교우 관계 영역에서는 통계적으로 유의미한 차이가 있었다. 이는 철저한 성취기준 분석을 통해 차별화된 과학과 교육과정을 설계하였으며, 성취기준 도달을 위해 다양한 학생중심의 교수·방법을 구현했기 때문이다. 이 연구를 통해 초등과학 수업에서 백워드 설계 2.0이 학습자에게 미치는 영향에 주목하고, 백워드 설계 2.0을 현장에서 효과적으로 적용할 수 있는 방법을 찾는 데 도움이 되길 기대해 본다.