• 한국지구과학회지
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• 제36권6호
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• pp.591-608
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• 2015

이 연구의 목적은 중학교 천문 수업에 대한 과학 교사의 교수 실행에서 나타나는 시스템 사고를 분석하는 것이다. 이를 위해 4명의 중학교 8학년 과학 교사의 천문 단원 수업을 녹화하였고 녹화된 수업은 모두 전사하였으며, 선행 연구의 시스템 사고 위계 구조를 수정하여 개발한 시스템 사고 분석틀을 적용하여 이들을 분석하였다. 또한, 수업 분석 후 참여 교사의 과학 수업에 대한 지향과 교수학적 생각을 심층적으로 분석하기 위해 비디오 자극 회상 면담을 실시하였다. 연구 결과는 다음과 같다: 모든 참여 교사들은 천문 수업에서 시스템 사고의 위계를 제대로 반영하지 못하였으며, 낮은 수준의 시스템 사고만을 활용하는 것으로 나타났다. 또한, 교사가 학생 중심의 교수 지향을 지녔다 하더라도 시스템 사고의 교수 실행은 교사 중심으로 진행되는 것으로 나타났다. 천문 수업의 교수 실행에서 시스템 사고가 부족하게 나타나는 것은 공간적 사고에 보다 집중하는 것과 지구과학 비전공 교사로서의 천문 내용 및 형성 평가 지식 부족 때문인 것으로 판단된다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 천문 수업에서 효과적인 시스템 사고의 도입 방안을 논의하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권3호
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• pp.355-367
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• 2018

이 연구의 목적은 학생들의 시스템 사고 수준을 측정하는 문항을 개발하기 위하여 첫째, 문헌 분석을 통해 시스템 사고 수준과 정의를 제시하고 둘째, 시스템 사고 정의와 수준에 근거하여 문항 개발을 위한 Framework을 개발하고 셋째, 시스템 사고 측정을 위한 열린 응답형 검사지를 채점할 수 있는 루브릭을 개발하는 것이다. 이를 위하여 문헌 분석 틀을 적용하여 국외 논문 60편에 대한 문헌 분석을 실시하였으며 분석된 내용을 근거로 시스템 사고 수준과 정의를 제시하였다. 그리고 시스템 사고 수준과 정의에 근거하여 각 수준별 핵심 아이디어와 평가 요소를 포함한 Framework을 개발하였다. 또한 순위선다형 문항 외에 열린 응답형 검사 문항의 채점을 위한 루브릭을 개발하였다. 루브릭은 Hung(2008)이 개발한 시스템 사고 측정을 위한 루브릭에 기반하여 연구팀에서 시스템 사고 수준과 정의에 적합하도록 문항과 위계를 수정하였다. 그리고 각 문항마다 1~5점 척도로 변환이 가능하도록 각 점수에 대한 정의를 제시하였다. 연구팀이 개발한 시스템 사고 수준과 정의, 문항 개발을 위한 Framework, 열린 응답형 검사지 채점을 위한 루브릭에 대하여 과학교육 전문가 7인에게 내용 타당도 검증을 의뢰하였으며 그 결과 CVI가 세 도구에서 모두 .95이상이 확인되었다. 이 연구 결과를 바탕으로 앞으로 학생들의 시스템 사고 수준을 측정할 수 있는 문항을 개발하고 개발된 문항에 대한 구인 타당도 및 준거 타당도 검증을 실시하고자 한다. 나아가 2015 개정 교육과정에서 강조하는 핵심 역량과 관련된 시스템 사고수준의 체계적인 측정을 위한 타당화 연구도 진행하고자 한다.

• 대한공간정보학회지
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• 제6권1호
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• pp.35-51
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• 1998

본 논문은 도시의 가로망에서 발생하는 교통사고의 효과적인 관리와 분석을 수행하기 위한 방안을 제시한 글이다. 즉 지리정보시스템을 교통사고 관련 데이터의 구축과 분석의 기본적인 틀로서 이용하여 교통사고의 분석을 보다 과학적으로 수행할 수 있는 기법을 제시하고자하였다. 교통사고는 네트워크 상에서 발생하는 공간적 특징을 가지고 있다. 공간적 특성 및 관련 데이터와 사고데이터를 지리정보시스템을 이용하여 데이터베이스를 구축하고, 이러한 기반 위에서 점, 선, 면적인 분석을 수행할 수 있는 기법을 제시하였다. 이는 단순히 문자위주의 교통사고 관리시스템보다 진일보한 시스템으로 판단되고, 효과적인 원인 분석 등에 활용 필 수 있다는 측면에서 본 연구에서는 수원시의 특정부분에 있어서의 사고데이터를 지리정보데이터베이스로 구축하였다. 이를 기반으로 대상지역에 대한 점, 선, 면적인 제반 분석을 수행하였다. 한편, 구축된 데이터베이스를 바탕으로 특정공간 상에서 사고가 얼마나 많이 발생하는지, 또는 어떤 유형의 사고가 많이 발생하는지를 판단할 수 있는 계량적인 판단을 할 수 있는 지수들을 소개하여 교통사고에 대한 각 소구역별 세부분석을 실시하였다. 끝으로, 지형분석자료를 바탕으로 도로의 연장과, 도로의 교차점 수를 설명변수로 하는 교통사고 예측모형에 대한 교통사고빈도 회귀식을 도출하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제36권1호
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• pp.9-14
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• 2012

해적과 테러공격에 의한 해상보안사고는 해상운송이 발생한 이후에 지속적으로 증가하고 있다. 하지만 기존의 해양사고 조사방법으로 해상보안사고를 조사하고 문제점을 파악하는데 한계가 있으므로 해상보안관리를 위한 분석모델을 개발할 필요가 있다. 이러한 분석모델을 개발하기 위해 해상운송에서 해상보안관리 위협대상을 선박, 화물의 종류, 항만시스템, 인적요소, 정보흐름으로 구분하고, 이에 대한 위험평가기준을 마련하여 해상보안사고 발생가능성 4등급으로 구분하였다. 또한 해상보안관리 관련 이해관계자를 단계별로 구분하여, 국제기구, 각국정부, 해운회사, 선박에서 이루어지고 있는 각종 보안제도들의 동향을 통해 분석모델의 기본틀을 마련하였다. 해상보안관리 관련 단계주체별 이해관계자들이 시행하고 있는 각종 보안제도를 상향식 및 하향식의 의사결정 및 이행방식을 토대로 하여 해상보안관리 분석모델을 개발하였으며, 실제 Petro Ranger호에서 발생한 해상보안사고 사례를 적용하여 유효성을 입증하였다.

• 한국정책학회보
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• 제23권4호
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• pp.179-209
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• 2014

사회-기술 시스템의 근본적 변화를 다루는 전환연구가, 지속가능한 발전에 대한 논의 확대를 배경으로 정책적 활용의 폭을 넓혀가고 있다. 본 논문의 목적은 대표적인 전환이론인 다층적 관점, 전환관리, 전략적 니치관리 및 기술혁신시스템 이론의 특징과 정책적 함의를 고찰하고, 이를 전환정책 설계와 운영과정에 활용하기 위한 통합적 분석틀을 제시하는 것이다. 각 전환이론은 서로 다른 연구적 입장을 견지하고 있으나, 사회-기술 시스템의 근본적 변화를 동태적으로 분석하고 있다는 점에서 상호보완적이다. 따라서 전환현상이 복잡해지고 전환에 영향을 미치는 변수가 확대될수록, 각 이론의 연계 및 통합적 활용에 대한 필요성이 높아지고 있다. 최근 국내에서도 전환이론을 혁신정책 및 과학기술정책에 접목하기 위한 연구가 진행되고 있으며, 전환적 사고가 반영된 정책도 등장하고 있다. 기후변화, 에너지 자원의 활용 등 우리 사회와 정부가 대응해야 할 지속가능성 이슈가 증가할수록, 효과적인 전환정책의 설계와 운영에 대한 필요성은 증가하게 된다. 본 논문은 개별 전환이론에 대한 비판적 고찰을 토대로 통합적 전환정책 분석틀을 도출하고, 우리나라의 스마트그리드 정책사례에 예시적으로 적용하여 분석한 결과를 제시한다.

• 한국기술혁신학회:학술대회논문집
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• 한국기술혁신학회 2017년도 추계학술대회 논문집
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• pp.329-350
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• 2017

e-내비게이션은 유엔 산하 국제해사기구(IMO)가 2020년 국제적인 시행을 목표로 도입한 차세대 해양안전 종합관리시스템이다. 각종 해상 운항정보를 디지털화 해 선박 운항자에게 실시간 맞춤형 정보를 제공해 준다. 육상에서 차량용 내비게이션처럼 선박을 운항하는 데 운항항로, 날씨, 돌발 변수 등을 제공하면서 선박 사고를 줄이는 역할을 한다. 크루즈와 같은 큰 선박부터 작은 낚시용 선박에서도 이용이 가능하다. 해수부는 2020년 이후 약 1,000조원의 시장이 열릴 것으로 내다보고 있다. 진입 장벽이 높은 해상장비 시장에 우리나라도 ICT 강점을 바탕으로 디지털로 변화하는 이 시장에 주도권을 잡기 위해 노력중이다. 이를 위하여 e-내비게이션 분야의 미국 특허정보를 확보하여 DB화 하고, DB에서 제공하는 특허적 행위(M&A, 특허 매입, 신규 R&D 등)를 중심으로 하는 미래기술예측 분석틀을 활용하여 유망기술을 발굴하고자 한다. 미래기술예측 분석틀은 미래기술예측의 3대 주제를 (1) 미래 기술의 대상과 범위, (2) 미래 기술의 주인과 수혜자, (3) 미래 기술로의 투자 시점으로 설정하고, 3~10년까지의 근미래(Near Future Only), 측정 및 검증 가능한 미래(Data Oriented), 미래를 만드는 힘 있는 주체에게만(Activity Oriented) 집중하여 분석을 시도하고자 한다.

• 한국지구과학회지
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• 제39권1호
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• pp.103-116
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• 2018

이 연구의 목적은 초등학교 6학년 학생들의 달의 위상 변화에 대한 학습 발달과정을 천문학적 시스템 사고를 기반으로 탐색하는 것이다. 선행 연구 결과 분석을 통해 서답형 문항을 개발하고 가설적 학습 발달과정을 설정하였으며, 이를 토대로 문항 분석틀을 개발하였다. 달의 위상 변화에 대한 수업을 실시하기 전과 후에 서답형 문항을 이용한 검사 자료를 수집하였으며, 평가 결과를 이용하여 가설적 학습 발달과정의 타당성을 검증하였다. 이를 통하여, 상향식으로 지구-달 계에 대한 학습 발달과정을 탐색할 수 있었다. 연구 결과, 초등학생들은 지구 기반 관점과 우주 기반 관점 사이의 사고 전환에 어려움을 겪는 것으로 보인다. 또한, 달의 위상 변화에 대한 초등학생들의 학습 발달과정을 근거로 할 때, 달의 위상 변화의 개념은 교육과정 상에서 초등학교의 학습 내용으로 다소 높은 수준인 것으로 판단된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제12권12호
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• pp.587-596
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• 2012

본 연구는 디자인 3대 요소인 '심미성', '재료', '기능성/구조성'의 요소에 '제거', '감소', '증가', '창조'라는 4가지 디자인 사고 틀 적용을 통하여, 새로운 제품디자인 컨셉 및 아이디어개발을 위한 사고방법을 제안하였다. 본 연구에서 제안 된 혁신제품 아이디어 창출 방법의 검증을 위해서 성공적인 혁신 제품 디자인 사례로 소개된 232개의 제품들을 분석하였다. 그 연구결과의 대표적 결론은 다음과 같다. 첫째, 본 연구에서 개발한 '대표적인 디자인 가치요소인인 '심미성', '재료', '기능성/구조성'의 요소를 기준으로 한 4가지 디자인사고 프레임?'은 혁신제품 디자인 개발을 위한 시스템적인 창의력 사고 방법에 도움을 줄 수 있을 것이다. 둘째, 혁신제품 디자인 사례 분석 결과 41%의 혁신제품디자인은 디자인 요소 중 '기능성/구조성'의 혁신을 통하여 이루어졌다. 셋째, 기존의 혁신제품디자인(74%)은 디자인요소에 대한 가치의 '제거와 감소' 보다는 디자인요소에 대한 가치의 '증가와 창조'를 통하여 이루었다. 본 연구에서 제안한 연구 결과는 디자이너들이 가장 힘들어 하는 아이디어 창출에 있어서, 또 다른 시스템적인 아이디어 창출 방법을 제안한 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제40권2호
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• pp.203-216
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• 2020

본 연구에서는 초등학교 교과 단원 '우리 몸의 소화와 순환'을 주제로 한 가상현실 기반 수업 프로그램의 개발과 적용을 통해 학생들의 인지적·정의적 측면의 향상 효과를 검증하고자 하였다. 이 연구를 위해 서울 소재 초등학교 6학년 105명의 학생을 대상으로 3차시에 걸쳐 가상현실 프로그램을 투입하고 사전 사후 모형 수행 수준 평가지를 수집하였으며, 21명의 학생들의 인터뷰 자료를 통해서 인지적·정의적 효과에 대한 학생들의 인식을 알아보았다. 이에 대한 결과는 다음과 같다. 첫째, 가상현실의 특성을 반영한 VR 프로그램을 개발함으로써 VR 콘텐츠의 학교 수업 적용 가능성을 보였다. 투입된 가상현실 프로그램 자료는 선행연구에 기반을 둔 가상현실 특성인 '조작', '감각화', '상호작용'을 반영하여 개발되었으며, 수업 시간에 프로그램의 이러한 특성들을 반영한 수업 활동을 하였다. 둘째, 가상현실 기반 생물 수업이 학생들의 '공간적 사고', '추상적 사고', 반영적 사고'와 같은 인지적 측면에 효과가 있음을 검증하였다. 인지적인 측면의 효과를 측정하기 위한 분석틀로 '구조', '기능', '시스템 표상화', '시각화', '표지' 요인으로 구성된 과학적 모형 수행 수준 분석틀을 사용하였으며, 모형 수행 수준의 변화를 비교한 결과 모든 영역에서 실험집단과 통제집단의 유의미한 차이가 있었다. 또한 학생들의 인터뷰를 통해서 어떤 가상현실의 특성이 반영되어 인지적 효과에 영향을 주었는지에 대한 학생들의 인식을 알아보았다. 셋째, 가상현실 기반 생물 수업이 '행위유발성', '현존감', '몰입감'을 높임으로써 정의적 측면에 효과가 있음을 인터뷰 자료를 통해서 확인하였다. 본 연구는 향후 가상현실 기반 생물 수업이 교실에 효과적으로 적용될 방향을 제시하는 데 기여할 것으로 기대된다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2008년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.334-338
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• 2008

전 세계적으로 항공자유화가 급격히 확산되면서 우리나라도 항공정책의 기본방향을 항공자유화로 수립하고 시장 개방을 통해 국적항공사의 경쟁력 제고 및 이용자 편의 증진을 도모하고 있다. 이러한 항공자유화의 방향은 정부, 항공사, 공항, 이용자 등 다양한 요소가 유기적으로 연계되어 고려되어야 하며, 정책 실행의 강도에 따른 효과를 다양하게 실험해 봄으로써 내실있는 방향으로 수립되어야 할 것이다. 본 연구에서는 시스템 사고를 기본적 틀로 하고 있는 시스템 다이나믹스(System Dynamics) 기법을 사용하여 항공자유화의 동태적 특성을 분석하기 위한 시뮬레이션 모델을 개발하고, 동 모델 상에서 항공자유화 정책의 시나리오에 따른 효과 분석하고자 한다.