하천에 유입된 오염물질의 2차원 혼합거동은 하천 주흐름에 의한 이송현상과 유속 성분의 수심평균 값에 대한 공간적 편차로부터 야기되는 분산현상으로 설명 할 수 있다. 이는 3차원 이송확산 방정식으로부터 수심 적분된 2차원 이송-분산 방정식으로 수학적 유도가 가능하며, 수심방향으로 적분하는 과정에서 발생되는 농도의 분산항은 Taylor Dispersion 개념에 기초하여 종방향 및 횡방향의 2차원 분산계수로 표현된다. Fischer(1978)는 연직방향 유속분포로부터 2차원 분산계수를 추정하는 해석해를 수학적으로 유도하였으나, 실제 하천에서 정밀한 연직방향 유속분포를 계측하는 것은 많은 비용 및 노동력을 초래한다. 따라서 선행 연구자들은 2차원 혼합모형의 분산계수를 산정하고자 실험적 방법으로써 추적자실험을 수행하였다. 추적자실험은 추적자 물질을 수체에 주입한 후 농도의 변화를 관측함으로써 추적자물질이 하천에서 이송 및 분산되는 과정을 이해하는데 유용하다. 기존의 추적자실험은 고정된 위치에서 농도를 계측하여 시계열적인 농도의 변화를 관측한 후, 오염운 동결가정을 통해 종,횡방향 분산계수의 산정이 가능하지만, 오염물질 농도의 공간적 분포를 얻기에는 한계가 있다. 본 연구에서는 기존의 추적자실험법의 한계를 극복하고자 형광물질을 이용한 추적자실험을 수행함과 동시에 드론에 장착된 디지털카메라를 이용하여 항공영상을 취득 및 분석하여, 하천에 주입된 형광물질의 농도분포를 시공간적으로 추출하는 기법을 개발하고, 이를 바탕으로 오염물질의 2차원 혼합거동을 분석하였다. 본 실험은 한국건설기술연구원의 안동하천실험센터의 A3실험수로에서 수행되었으며, 실험수로는 평균 하폭 5 m, 평균 수심 0.44 m, 유량 $0.96m^3/s$의 실제 소규모 하천과 유사한 축척을 가지고 있다. 추적자물질은 Rhodamine WT 용액이 사용되었으며, 실험수로 내 설치된 15개의 형광광도계(YSI-600OMS)를 이용하여 농도를 측정하였다. 항공영상의 취득을 위해 이용된 드론은 DJI-Phantom 3 Professional 이며, 3840x2160의 해상도로 초당 30 frame의 동영상으로 취득되었다. 영상의 정합 및 좌표화를 위해 RTK-GPS를 이용하여 12개의 지상 기준점의 좌표를 취득한 후, 사영변환을 통해 영상좌표를 지상좌표로 변환하였다. 영상의 픽셀값을 농도장으로 변환하기 위해 각 RGB 밴드의 픽셀값을 통계적으로 분석하여 농도장으로 변환하였으며, 영상으로부터 얻은 농도장은 형광광도계에 의해 실측된 농도와 결정계수 0.9이상의 수준으로 정확도를 나타냈다.
본 연구는 중학교 2학년 기하 문제를 해결하는 데 필요한 속성이 무엇인지를 확인하고, 학생들이 그러한 속성을 얼마나 숙달하고 있는지를 분석하였다. 중학교 2학년 기하 영역의 선다형 문항은 회상하기, 분석하기, 정당화하기, 종합하기, 비정형 문제해결의 5가지 속성을 요구하고 있었으며, 이것은 수학 교사들의 내용적 판단뿐 아니라 인지진단이론의 모수에 의해서도 확인되었다. 학생들은 정당화하기와 종합하기의 속성을 많이 숙달하지 못한 편으로 나타났다. 5가지 속성은 서로 높은 상관관계가 있었으며, 회귀분석 결과 분석하기가 기하 성취도 변화를 가장 잘 예측하는 변수였다. 성취수준별로 숙달한 속성의 수는 달랐는데, 중 수준 학생들은 상 수준과 비교하여 정당화하기, 비정형 문제해결의 숙달 비율이 낮았으며, 하 수준 학생들은 종합하기나 정당화하기의 속성을 거의 숙달하지 못했고 회상하기, 분석하기, 비정형 문제해결의 속성 또한 30% 미만의 학생들이 숙달하고 있었다. 이 결과는 개인에 따라 다른 정보를 제공하고 학생 개개인의 강점과 약점을 산출해준다는 점에서 학생 평가에 유용하게 활용될 수 있다.
본 연구는 초등학교 6학년 수학 영재 학생을 대상으로 ACODESA 방법을 적용한 문제해결 과정에서 나타나는 표상 사용의 유형을 분석하였다. 수업 설계는 다양한 표상의 조직화된 사용을 강화시키는 ACODESA 방법에 따라 이루어졌으며 40분 동안 4차시에 걸쳐 수업이 진행되었다. 자료 분석을 위해 동영상 촬영, 학생과의 인터뷰 등을 수집하여 녹취록을 작성하였고, Despina(2011)의 표상 사용유형에 따라 표상의 변화를 분석한 결과 추가형, 정교화, 그리고 제한형이 나타났다. 이러한 연구 결과를 통해 문제해결 과정에서는 개인적 표상이 소그룹별 토론과 확인의 과정을 거쳐 제도적 표상으로 생성될 수 있는 수업 설계가 필요함을 알 수 있었다.
본 논문에서는 국내 갑상선암의 연구 동향을 파악하기 위해 텍스트 중심의 접근법을 제안한다. 국내 갑상선암은 2000년대에 들어서며 발생이 급증하여 과잉진단의 논란을 불러일으켰으나, 다양한 분야의 자정 노력으로 수술 환자수가 크게 줄었다. 본 연구에서는 텍스트 마이닝 기술을 사용하여 디비피아에 등록되어 있는 갑상선암 관련 논문의 키워드와 초록을 수집하여 분석하였다. 1980년대는 대부분의 사례보고가 있었고 1990년대에 들어서면서 검진을 통한 조기 진단의 내용이 자주 나타났다. 2000년대에는 여러 장비들을 활용한 검사방법과 미세한 암의 발견에 대한 논의가 증가하였음을 확인 할 수 있었다. 2010년대에 들어서는 환자의 삶의 질에 대한 연구가 많이 이루어졌다. 지난 수십 년 동안 갑상선 암 연구 주제에 대해 뚜렷한 변화가 나타났으며, 향후 연구의 기초자료로 활용될 수 있으리라 기대된다.
본 연구에서는 정지토탄상태에서 수동토추상태 까지의 토압의 변화를 옹벽의 변위량에 따라 나타 내는 새로운 이론이 제시되었다. 제시된 이론은 2차원평형조건식과 Mohr-Coulomb의 파괴규준을 변 궐한 최대주응력과 최소주응력의 관계식을 바탕으로 이루어졌으며, 또한 옹벽의 변위량에 따른 흙의 내부마찰자(f)과 벽마찰각(5)의 변화를 옹벽상단에서 부터의 깊이의 함수로 나타내는 수학적 model이 개발되었다. 결과치를 수치해석적으로 구하기 위해 유한차분법이 이용되었고 또하 얻어 진 결과치를 실험치와 비교함으로써 본 연구에서 제시된 이론의 적합성이 확인되었다. 옹벽 설계와 관련된 벽마찰카의 변화가 토압에서 미치는 영향에 대해서도 아울러 고찰되었다.
방사선치료에서 악성종양과 주위건강조직에 대한 정확한 선량분포를 파악하기 위하여는 신체내 불균질 조직에 의한 선량변화의 측정이 중요하며 그중에서도 밀도가 낮고 체적이 비교적 큰 폐조직에 대한 선량분포의 변화는 방사선 치료에서 간과할 수 없는 중요한 요인의 하나이다. 저자들은 6메가볼트의 엑스선으로 흉곽내에 위치한 종양에 정확한 선량을 투여하기 위하여 조직등가팬텀을 제작하고 열형광 선량계와 필름선량측정 방법으로 흉곽내의 방사선 분포변화를 실측 하였으며 컴퓨터화하기 위한 수학적 실험식올 유도하고 이를 이론식과 비교 검토한 결과 거의 일치함을 보였다. 실험을 통하여 일문조사면 또는 다문조사면에서 폐조직은 연조직에 비하여 1cm 당 약4%의 선량 증가를 보였으며 식도부위의 회전조사에서는 균질 연조직의 등량곡선보다 15% 미만의 선량 격차가 나타났고 폐부위의 회전조사에서는 회전각도에 따라 20% 내외의 큰오차를 나타내었다. 폐암등 흉부내 종양치료에서는 폐조직 밀도에 의한 방사선 투과 및 산란으로 선량과 선량분포의 오차가 5%-20%에 이르므로 반드시 선량을 보상하여야 하며 선량분포도를 작성 평가함으로서 방사선 임상치료에 큰효과를 얻을 수 있었다.
일반적으로 수문기상변량의 상관관계를 파악하기 위해서는 Copula 기법을 활용하여 의존관계를 규명하고 있으나, 단순히 Copula 기법을 다변량으로 확장하는 것은 분석결과가 유연하지 않으며 Copula 기법에 대한 수학적인 가정을 확인하여 만족 여부를 판단해야 하는 등 복잡해지는 단점이 있다. 또한, 기존의 이변량 Copula 기법을 활용하여 기후변화모델의 지속시간에 따른 설계강우량을 추정하는 과정은 주로 일별 자료만을 활용하여 분석하므로 24시간 최대강우량에 대한 정보와의 의존관계를 규명하여 추정하는 방법을 채택하고 있다. 그러나, 24시간 최대강우량만을 활용하여 다른 지속시간에 대한 설계강우량을 산정하는 것은 다른 지속시간에 대한 의존관계 정보는 제공되지 않아 지속시간에 따른 강우 강도가 역전되는 현상이 야기되는 원인이다. 따라서, 본 연구에서는 변수간의 쌍구조 관계를 연결하는 Vine Copula 기법을 활용하여 다른 지속 시간에 대한 정보를 반영하여 미래 강우강도의 변화를 전망하고자 한다.
2015 개정 수학과 교육과정에서 나타난 주요한 내용 변화 중의 하나는 정비례/반비례를 초등학교에서 중학교로 상향이동하고, 상관관계 관련 내용을 중학교에 추가한 것이다. 이런 변화를 결정하는 데 중요한 근거 자료가 된 것이 국제 비교 결과이다. 이에 본 연구에서는 미국, 영국, 프랑스, 핀란드, 호주, 일본, 싱가포르, 중국, 대만을 대상국으로 정하고, 정비례/반비례와 상관관계를 어느 시기에 어떤 범위에서 다루는지 조사하였다. 더불어 교육과정 내용 조직의 특성을 분석하는 틀로 수직적 계열성, 수평적 계열성, 외적 연결성, 내적 연결성의 네 가지 기준을 설정한 후 이에 기초하여 정비례/반비례와 상관관계 관련 내용을 비교 분석하였다. 연구결과 대부분의 국가가 정비례/반비례를 중학교에서 도입하거나 초등학교에서 도입한 후 중학교에서 심화시키는 방식을 따르고 있으며, 내용 조직의 특성 기준을 비교적 충실히 만족시키고 있다. 상관관계는 핀란드를 제외한 모든 국가가 고등학교 내용으로 포함시키고 있으며, 대부분 상관계수, 회귀직선, 최소제곱법 등 관련 개념들을 소개하면서 다양한 맥락에서 다루고 있었다.
이 논문에서는 컴퓨터와 수학교육을 바라보는 두 가지 서로 다른 입장에 대하여 알아보고, 그 중 구성주의적(constructivist) 입장에서 컴퓨터 환경의 설계를 논의한다. 이를 위하여 컴퓨터와 수학교육을 위한 바람직한 기본 원리를 구성주의(constructionism) 시각으로 살펴본다. 나아가 이러한 바람직한 기본 원리를 '함수화'라는 용어를 사용하여 규정하고, 이를 통해 컴퓨터 환경 설계 방법을 모색해 본다. 이 연구를 통하여 우리는 설계 과정에 대한 논의가 부족한 상태로 학교 현장에 도입되는 기존 컴퓨터용 소프트웨어들에 대한 문제점을 인식하고, 새로운 환경의 설계 원칙과 과정에 대해 논의하고, 실제 구현한다. 그 예로 LOGO와 DGS를 새로운 대상의 도입을 통하여 통합하는 방안에 대하여 논의한다. 이 논문에서 구현한 새로운 대상은 LOGO와 DGS의 함수화 명령 체계를 모두 이용하여 만들 수 있고, 동시에 LOGO와 DGS의 함수화 명령 체계으로 변화하고 조작할 수 있는 대상이다.
고등학교 학생들의 이공계열 기피현상, 다양한 형태의 대학 입학전형제도, 교육환경의 변화 등으로 대학에서의 교양수학 교육과정 운영과 학습지도 방안의 개선이 절실히 요구되고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 학력 차 해소를 위한 수준별 학습지도 방안을 마련하고, 이공계열 전공영역별 맞춤 교재개발과 함께 효율적인 교양수학 교수-학습지도 방안을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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