• 제목/요약/키워드: 시연학습

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Design-Thinking 5 Step 메이커 모형 적용 SW코딩 교수학습에 대한 연구 (A Study on the Teaching of SW coding by Design-Thinking 5 Step Maker Model)

  • 김명숙;정종인;김창석;강신천;김의정
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2018년도 춘계학술대회
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    • pp.309-313
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    • 2018
  • Design-Thinking 5 Step 기반 메이커 활동은 사용자의 상황에 공감하여 필요와 요구를 분석한 뒤, 이를 디자인에 적용시켜 사용자들에게 더 필요한 경험을 제공하기 위한 사용자중심의 디자인 접근 방식이다. 본 논문은 학습자의 의도에 따라 다양한 도구를 활용하여 만든 결과물을 다른 사람들과 공유하고 개방하는 것을 강조하는 메이커 교육의 가치와, 인간에 대한 관찰과 공감 그리고 사용자 중심의 결과물 도출이라는 Design-Thinking의 기본 마인드를 SW코딩 교육과정에 적용한 교수학습 방법을 제안한다. 이를 위하여 중등 교육과정에서 다루어지는 정보 교과교육 내용 중에서 코딩교육이 필요한 단원을 중심으로 Design-Thinking 기반의 교수학습 방법을 연구하였다. Design-Thinking 기반 교수학습 지도안으로 교육 전문가 집단을 대상으로 수업을 시연하고, 전문가들의 평가와 의견을 수집하고, 수집된 평가내용을 반영하여 교수학습 지도안을 수정하였다. Design-Thinking 5 step 기반의 SW코딩 교수학습은 학생들로 하여금 무한한 발상을 가능하게 하는 확산적 사고와 확산된 사고로부터 최적의 결정을 이끌어내야 하는 수렴적인 사고를 체득하기에 적합한 학습 기회가 될 것이라고 기대한다.

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해안 경계 지능화를 위한 AI학습 모델 구축 방안 (A Methodology of AI Learning Model Construction for Intelligent Coastal Surveillance)

  • 한창희;김종환;차진호;이종관;정윤영;박진선;김영택;김영찬;하지승;이강욱;김윤성;방성완
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.77-86
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    • 2022
  • 본 연구의 궁극적인 목표인 지능형 해안 경계 체계 구축을 위해, 본 논문에서는 먼저 해안경계 지능화를 위한 AI 학습 모델의 구축 방안을 제시하였다. 우리는 3면이 바다로 이루어져있고 남과 북이 대치하는 상황으로 인해 해안 경계가 중요한 국가적 과업인 나라이다. 국방개혁 2.0에 의해 해안경계를 담당하고 있는 R/D (Radar) 운용인력이 감소하고 복무 기간이 단축되고 있다. 특히, 레이더와 같이 고도의 장비를 다루는 데에는 휴먼 에러가 발생할 개연성은 늘 상존하는 것이다. 해안 경계와 인공지능의 접목은 정부의 인공지능 국가전략의 구현과 확대라는 목표에도 필요 충분한 시점에 와 있다. 지능형 해안 경계 체계 구축을 위한 AI학습 모델 개발의 기능별 방안을 제시하였다. R/D신호 분석 AI모델 개발, 책임해역 분석 AI모델 개발, 표적 관리 자동화 기능으로 구분하였다. 이를 실현하기 위한 3단계 추진 전략을 살펴보았다. 1단계는 AI 학습모델 구축의 통상적인 단계로써, 데이터 수집, 데이터 저장, 데이터 여과, 데이터 정제, 데이터 변환 등이 이루어진다. 2단계에서는 R/D 특성에 기초해 신호분석을 실시하고, 실상과 허상을 분류하는 AI 학습모델 개발을 진행하고, 책임해역을 분석하고, 취약지역/시간 분석을 실시한다. 최종 단계에서는 AI 학습모델의 검증, 가시화 및 시연 등이 이루어진다. 군 무기체계에 AI 기술이 접목돼 지능화된 무기체계로 바뀌는 최초의 성과가 달성된다.

다중지능 교수.학습 방법을 적용한 실천적 문제 중심 가정과 교수.학습 과정안의 개발과 평가 - 중학교 가정과 '청소년의 영양과 식사' 단원을 중심으로 - (A development and evaluation of practical problem-based Home Economics lesson plans applying to multiple intelligence teaching.learning strategy - Focused on the unit 'Nutrition & Meals' of middle school Home Economics subject matter -)

  • 최성연;채정현
    • 한국가정과교육학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.87-111
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    • 2011
  • 본 연구의 목적은 중학교 l학년 가정교과의 '청소년의 영양과 식사' 단원을 중심으로 다중지능을 활용한 실천적 문제 중심 교수 학습 과정안을 개발하고 평가하는데 있다. 이러한 연구 목적을 달성하기 위하여 Keller의 수업 설계 과정에 따라 수업을 정의하고 수업을 설계하며, 교수 학습 과정안을 개발하고 이를 현장수업에 적용하여 평가하였다. 수업 정의 단계에서는 다중지능을 활용한 실천적 문제 중심 수업을 위한 기초 연구를 수행하였다. 첫째, 2007년 개정 교육과정 해설서의 목표와 내용 단어를 추출하여 학습목표를 설정하였고, 실천적 문제를 규정하였다. 둘째, 식생활 교육내용의 연계성 연구를 토대로 하여 12종 교과서의 학습 내용을 분석하여 선행조직자로서의 개념도를 개발하였다. 셋째, 12종 교과서의 학습 활동을 다중지능 영역별로 분석하였다. 수업 설계 단계에서는 다중지능을 활용한 실천적 문제 중심 수업의 방향을 설정하였다. 첫째, 기존의 실천적 문제 중심 수업 과정에 개념이해 과정을 추가하여 실천적 문제 중심 수업을 설계하였다. 둘째, Armstrong과 그의 공동연구자들이 제시한 다중지능 교수 학습 방법을 적용하여 차시별로 8가지 지능을 모두 활용한 교수 학습 방법을 개발하였다. 셋째, 개발한 다중지능 교수 학습 방법을 실천적 문제 중심 수업의 과정에 투입하였다. 교수 학습 과정안 개발 단계에서는 교수 학습 자료와 참고자료를 선정하여 총 6차시의 교수 학습 과정안과 학습 활동지를 개발하였다. 수업 평가 단계에서는 개발한 4, 5차시의 교수 학습 과정안을 청주시 소재 중학교 1학년 남 여 2개 학급 72 명에게 2시간씩 시연한 후 설문조사하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, '청소년의 영양과 식사' 단원의 다중지능 교수 학습 방법 적용한 실천적 문제 중심 수업의 목표는 '청소년기 영양과 건강의 중요성을 이해하고 균형 잡힌 식사습관을 실천할 수 있다'이다. 실천적 문제는 '건강한 식생활을 유지하기 위해서 나는 무엇을 해야 하는가?'이고, 학습 내용은 건강한 생활, 영양소의 종류 및 기능, 청소년의 영양 문제, 식품 구성탑, 식사 구성안이며, 학습 활동은 8가지 다중지능 영역을 골고루 포함한 다양한 교수 학습 방법으로 진행된다. 둘째, 개발한 교수 학습 과정안은 실천적 문제 중심 수업의 흐름에 따라서 도입(생각열기, 지난 수업 내용 확인, 학습목표 제시), 전개(실천문제 규정, 개념 이해, 사회 문화적 맥락 이해, 목표 설정 및 대안 탐색, 대안 실행 결과 예측, 수업 내용 정리 및 생각 넓히기), 정리(성취확인학습, 적용 및 일반화 유도, 과제 제시 및 차시 예고)로 진행되도록 하였다. 이 수업 과정에 차시별로 8가지 다중지능을 모두 활용한 교수 학습 방법을 제시하여 학습자의 특성과 학습 환경에 따라 활동 선택이 가능하게 하였다. 개발된 활동은 언어지능 활용 방법 10개, 논리수학지능 활용방법 7개, 시각공간지능 활용 방법 9개, 음악지능 활용 방법 10개, 신체운동지능 활용 방법 6개, 대인관계지능 활용 방법 10개, 개인내적지능 활용 방법 7개, 자연탐구 지능 활용 방법 6개로, 총 65개이다. 셋째, 다중지능 교수 학습 방법을 적용한 실천적 문제 중심 수업은 평가 결과, 적극적 수업 태도를 함양하고, 학습 동기 유발, 학습내용 이해, 학습내용 암기, 실제 생활에 적용, 그리고 바람직한 식생활을 실천하는 데 도움이 되는 것으로 확인되었다.

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창의설계입문의 PBL(Problem-Based Learning) 적용: 충남대학교 환경공학분야 사례 (Application of Problem-Based Learning (PBL) Method to Introduction to Creative Engineering Design Course: Case Study of Environmental Engineering in Chungnam National University)

  • 장용철;김건국;김민철
    • 공학교육연구
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    • 제16권2호
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    • pp.78-85
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    • 2013
  • 본 연구에서는 충남대학교 환경공학과 1학년 학생을 대상으로 PBL 활용 창의설계입문의 교과목 운영 사례를 분석 제시하였다. 본 교과목은 공과대학 환경공학 전공을 선택하여 대학에 입학한 1학년 학생들을 대상으로 PBL 교수법을 통해 창의적인 사고와, 자기주도 학습, 문제해결능력을 배양하고자 하였다. 또한 학생들이 환경공학 분야의 창의적 공학설계 개념 및 방법을 배우고 창의적인 아이디어를 도출하고 궁극적으로 공학 분야의 전공 설계에 대한 관심과 흥미를 유발하고자 하였다. 본 논문에서는 환경공학 분야의 창의설계입문 교과목에 대한 PBL 교육을 개발하고 적용하여 학생들의 변화와 학습 성과를 심층 학생설문조사 및 강의평가를 통해 그 결과를 분석하였으며, 다음과 같이 그 결과를 요약할 수 있다. 1. PBL 학습법을 적용한 창의설계입문 교과목은 학습 성과분석 결과, 학생 스스로 문제해결 과정에서 팀워크의 중요성과 팀원으로서의 책임감을 깨닫는 계기가 되었다는 것이 가장 높게 나타났다. 또한 문제해결 과정에서 의사소통의 중요성과 효과적인 의사전달 능력을 배양하는 효과를 가져왔다. 아울러 학생들이 스스로 사고하는 능력과 창의성의 중요성, 팀 협동 능력이 향상되었다. 2. PBL 활용 창의설계입문의 교과목 수강을 통해 학생들이 대체로 매우 만족하고 우수하다는 평가가 나타났으며, 특히 교수와 조교의 충분한 의사소통, 역할에 대해 만족하는 것으로 나타났다. 3. PBL-문제 제시를 통해 학생들로 하여금 흥미유발과 동기부여가 되었으며 공학설계 주제에 대해 창의적인 아이디어를 도출하고 논의하고 이를 실제 설계 제작하였다. 구두발표회와 시연회를 통해 의사전달 능력을 배양하였으며, 학생들이 설계에 대한 흥미를 느끼며 직접 체험하는 효과를 거두었다. 4. 그러나 향후 PBL 활용창의설계입문 교과목 교육 시 PBL문제 제시의 수, 충분한 예산 확보 방안, 팀원 간 갈등 예방 등에 대한 체계적인 준비와 개선이 필요하다. 이상을 종합하여 요약한다면 충남대학교 공과대학 환경공학과 1학년 학생들을 대상으로 PBL 활용 창의설계입문 교과목은 학생들로 하여금 다양한 학습 성과를 거두었다. 향후 이러한 PBL 활용 공학설계입문 교과목이 지속적으로 보완되어 개선된다면 학생들이 자기주도학습 능력을 배양하고 창의적인 아이디어를 창출하여 응용하고 관련 공학 설계 지식을 배우고 문제해결을 위한 창의성 배양에 기여를 할 수 있다.

루브릭 학습전략 프로그램이 중학생 학습문제 및 학습동기와 자기효능감, 자기조절력에 미치는 효과 (The effects of Lubric Learning Strategy Program, to solve problems of the Middle School Students' learning, on learning motivation, self-efficacy and self-regulation)

  • 정정순;변상해
    • 벤처창업연구
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    • 제7권1호
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    • pp.27-33
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    • 2012
  • 본 연구는 루브릭 학습전략 프로그램이 중학생 학습문제 및 학습동기와 자기효능감, 자기조절력, 학습전략 사용에 효과가 있는지 검정하는 것이다. 이 연구에 활용된 실험설계는 전 후 검사 통제집단 설계로서 개발된 프로그램을 이용한 루브릭 학습전략 훈련을 독립변인으로, 학습동기와 자기효능감, 자기조절력, 학습전략을 종속변인으로 실험을 실시하였다. 연구의 대상은 서울 소재 Y 중학교 1, 2, 3학년 중에서 실험집단과 통제집단에 각각 30명씩 모두 60명의 학생이었다. 이 연구는 2009년 6월 25일부터 8월 27일까지, 10주간 매주 1회 90분씩 프로그램을 진행하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 루브릭(rubrics) 학습전략 프로그램에 참여한 실험집단의 학습동기가 프로그램에 참여하지 않은 통제집단에 비하여 상당히 의미 있게 변화되었다. 이는 하위 변인인 수업동기, 계속동기, 외재적 동기, 내재적 동기 영역 모두에서 긍정적 변화를 보였다. 둘째, 루브릭(rubrics) 학습전략 프로그램에 참여한 실험집단의 자기효능감이 프로그램에 참여하지 않은 통제집단에 비하여 하위 변인인 과제수준선호, 자기조절 효능감 영역 모두에서 긍정적 변화를 보였으나, 자신감영역은 조금 향상되었을 뿐 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 그러나 자기효능감 전체 점수에서 유의미한 차이가 나타났으므로 루브릭 학습전략 프로그램은 자기효능감에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 판단된다. 셋째, 루브릭(rubrics) 학습전략 프로그램에 참여한 실험집단의 자기조절력은 프로그램에 참여하지 않은 통제 집단에 비하여 하위 변인인 자기조절양식과 의지적 억제양식 영역 모두에서 긍정적 변화를 보였다. 넷째, 루브릭(rubrics) 학습전략프로그램에 참여한 실험집단이 참여하지 않은 통제집단에 비하여 하위 변인인 시연, 정교화, 조직화, 점검 영역 모두에서 긍정적 변화를 보였으나, 계획과 조절영역은 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 그러나 학습전략 전체 점수에서 유의미한 차이가 나타났으므로 루브릭 학습전략 프로그램은 학습전략 사용에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 판단된다.

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관찰-추천제는 어떤 특성의 영재를 선발하는가?: 선발시험 vs. 교사관찰추천으로 본 영재들의 지능, 진로유형, 자기조절 학습능력 (Who are Identified through the Teacher Observation-recommendation System in the Aspects of Intelligence, Career Pattern, and Self-regulated Learning Ability?)

  • 한기순;양태연;박인호
    • 영재교육연구
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    • 제24권3호
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    • pp.445-462
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    • 2014
  • 본 연구에서는 기존의 다단계 선발방법에 의해 선발된 영재들과 새로운 전형인 관찰추천제도로 선발된 영재아동의 지능, 자기조절 학습능력, 진로유형 등 다양한 측면에서의 특성비교를 통하여 영재 선발 방식의 대안으로서 교사 추천 방식의 가능성과 한계에 대하여 탐색하고자 하였다. 결과를 살펴보면, 지능은 기존의 3단계 전형에 의해 선발된 영재(IQ=129.82)들과 관찰 추천제에 의해 선발된 영재들(IQ=130.54)은 유의한 차이가 없었다. 하지만 영역별로 살펴보면, 어휘적용력이나 이해력, 도식화 능력 등은 교사관찰추천제로 선발된 영재들이 유의하게 높은 것으로 나타났다. 진로유형의 경우는 선발제도에 따라 유의한 차이가 있었는데, 기존 선발전형의 영재들은 탐구형(72%)이 월등히 많은 반면, 교사관찰추천제로 선발된 영재들은 탐구형을 포함하여 기업형, 사회형, 실제형, 관습형 등의 유형분포가 기존의 선발시험제도 영재들 보다 넓게 나타났다. 자기조절 학습능력에서는 과제인식, 학습신념의 통제가 기존 선발시험제도로 선발된 영재들이 유의한 차이로 높았으며, 시험불안, 시연, 정교화, 조직화, 동료학습에서는 교사관찰추천제로 선발된 영재들이 유의하게 높은 것으로 나타났다.

학내 드론 교육현장의 다중드론 감시시스템 개발에 관한 연구 (A study on the development of surveillance system for multiple drones in school drone education sites)

  • 임진택;유성구
    • 문화기술의 융합
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    • 제9권1호
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    • pp.697-702
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    • 2023
  • 최근 4차 산업혁명의 핵심기술인 드론의 도입으로 학교 교육 현장에서는 드론을 활용한 다양한 융합교육이 진행되고 있다. 특히 자유학기제 수업 및 진로탐색과 연계하여 드론 이론 및 실습 교육을 진행하고 있다. 드론융합 교육프로그램은 단순 시연 실습교육 보다 학습자의 만족도가 높고 직접적인 실습 경험으로 인하여 학습효과가 높게 나타나고 있다. 그러나 다수의 학습자를 상대로 실습교육을 진행하고 있어 한정된 장소에서의 다중드론 비행에 제약 및 학습자 통제가 불가능한 실정이다. 본 논문에서는 학교에서 다중드론 교육 운영 시 교수자가 다수의 드론을 실시간 감시하고 드론 간의 충돌을 사전에 학습자에게 인식시켜 실시간으로 다수의 드론 감시가 가능한 감시시스템을 제안하였다. 실험에서 사용된 통신 모듈은 Murata LoRa에 GPS를 탑재하였고, 실시간으로 수신된 위치 데이터를 기반으로 모니터링이 가능하도록 서버와 클라이언트를 구성하였다. 개방형 공간에서 제안한 시스템의 성능을 평가하였으며, 약 120m 거리까지 통신 신호가 양호함을 확인하였다. 즉 240m 범위 안에서 25대의 교육용 드론의 제어가 가능하고, 교수자가 모니터링할 수 있음을 확인하였다.

현직 중등과학교사의 과학탐구능력 발달을 위한 프로그램의 개발과 적용 효과에 대한 인식 (Developmental Study of an Inquiry-Based Professional Development Program for In-Service Secondary Science Teachers)

  • 박국태;박현주;김경미
    • 한국과학교육학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.472-479
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    • 2005
  • 이 연구는 과학교사의 탐구과학능력발달의 전문성을 위하여 교육현장에서 실질적으로 적용 가능한 SSCS 프로그램을 이용하여 적용하고, 그에 대한 교사들의 인식을 조사하였다. 과학교사의 탐구능력발달에 대한 전문성을 위한 일련의 프로그램으로, 과학교사 28명이 SSCS 워크샵과 연수를 통하여 SSCS 모듈을 개발하고, 시연하는 일련의 과정으로 구성되었다. 과학 교사들의 탐구능력발달 모듈을 개발, 그리고 적용과 효과에 대한 인식이라는 두 가지의 연구 문제에 대하여 조사하였다. 과학 교사의 탐구능력발달 전문성은 SSCS 모델을 적용한 프로그램 개발과 수업 기술이 포함되며, 이것은 교사의 SSCS 모델 활용을 위하여 선결되어야 할 문제점으로 지적되었다. 교사들이 인식하는 프로그램 적용의 구체적인 효과는 교사의 과학 및 과학 학습에 대한 스스로의 동기 유발, 탐구적 문제해결 능력 함양, 탐구 과학 수업에 대한 자신감 함양 등이 제시되었다. 그러나, 프로그램의 과정이 요구하는 많은 시간과 노력과 다양한 분야에 대한 전문적 지식과 상식은 실질적인 어려운 점으로 지적되었다. 한편 교사들은 교육과정 과학 시간상의 제약 실질적인 학습효과에 대한 불확실성, 프로그램 개발의 어려움, 다양한 수업 전략의 필요로 인하여 SSCS 프로그램의 학교 현장 적용에 다소 제한적인 관점을 나타냈다.

예비 과학 교사의 수업 능력 발달에 대한 종단적 연구 (Longitudinal Research on the Development of Teaching Ability of Pre-service Science Teachers)

  • 한재영
    • 과학교육연구지
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    • 제37권2호
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    • pp.310-322
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    • 2013
  • 사범대학에서는 예비 과학 교사가 교사로서 다양한 능력을 개발해 나가도록 지원해 주어야 하며, 수업 능력은 개발해야 할 능력 중 가장 기본이 된다. 이 연구는 예비 과학 교사가 사범대학에서 수업 능력을 발달시켜 가는 과정을 추적하는 종단적 연구 프로젝트의 결과물이다. 예비 과학 교사가 세미나 강좌에서 한 발표, 화학교육 관련 강의에서 한 수업 시연 및 중등 실험 수업, 교육실습에서의 수업 등의 동영상 자료를 수집하였다. 서로 다른 상황에서 이루어지는 수업을 분석하여 예비 과학 교사의 수업 능력을 평가하고 비교할 수 있는 틀을 개발하였다. 내용, 진행, 언어 비언어 측면의 분석틀에 따라 5명의 예비 과학 교사의 수업을 분석하였다. 예비 과학 교사의 수업 능력은 전반적으로 향상되고 있었으며, 내용 측면에서는 학습자와 교육과정에 대한 이해, 진행 측면에서는 수업 시간 조절 및 학습자와의 상호작용, 언어 비언어 측면에서는 비언어적인 행동 부분에서 변화의 유무를 확인할 수 있었다. 예비 과학 교사의 수업 기회 확대와 지원 등 사범대학 교육에의 시사점을 논의하였다.

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유도형 전력선 통신과 연동된 SSD 기반 화재인식 및 알림 시스템 (SSD-based Fire Recognition and Notification System Linked with Power Line Communication)

  • 양승호;손경락;정재환;김현식
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.777-784
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    • 2019
  • 인적이 드문 한적한 곳이나 산악 지역에서 화재가 발생 하였을 때 화재 상황을 정확하게 파악하고 적절한 초동 대처를 한다면 피해를 최소화할 수 있으므로 사전 화재인지시스템과 자동알림시스템이 요구된다. 본 연구에서는 객체인식을 위한 딥러닝 알고리즘 중 Faster-RCNN 및 SSD(single shot multibox detecter)을 사용한 화재 인식시스템을 전력선 통신과 연동하여 자동알림시스템을 시연하였으며 향 후 고압송전망을 이용한 산불화재 감시에 응용 가능함을 제시하였다. 학습된 모델을 장착한 라즈베리파이에 파이카메라를 설치하여 화재 영상인식을 수행하였으며, 검출된 화재영상은 유도형 전력선 통신망을 통하여 모니터링 PC로 전송하였다. 학습 모델별 라즈베리파이에서의 초당 프레임 율은 Faster-RCNN의 경우 0.05 fps, SSD의 경우 1.4 fps로 SSD의 처리속도가 Faster-RCNN 보다 28배 정도 빨랐다.