• 한국과학교육학회지
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• 제43권3호
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• pp.307-319
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• 2023

본 연구는 최근 주목받고 있는 텍스트 기반 생성형 인공지능에 대해 관심과 활용이 증가함에 따라 과학교육적 측면에서의 활용을 위해 생성형 인공지능의 주요 개념과 원리를 설명하고, 이를 효과적으로 활용할 수 있는 방안과 그 한계를 지적하며 이를 토대로 과학교육의 실행과 연구의 측면에서 시사점을 제공하는 것을 목적으로 한다. 최근 들어 증가하고 있는 생성형 인공지능은 대체로 인코더와 디코더로 이뤄진 트랜스포머 모델을 기반으로 하고 있으며, 인간의 피드백을 활용한 강화학습과 보상 모델에 대한 최적화, 문맥에 대한 이해 등을 통해 놀라운 발전을 이루고 있다. 특히, 다양한 사용자의 질문이나 의도를 이해하는 능력과 이를 바탕으로 한 글쓰기, 요약, 제시어 추출, 평가와 피드백 등 다양한 기능을 수행할 수 있다. 또한 교수자가 제시하는 예를 토대로 주어진 응답을 평가하거나 질문과 적절한 답변을 생성하는 등 학습자에 대한 진단과 실질적 교육내용의 구성 등 많은 유용성을 가지고 있다. 그러나 생성형 인공지능이 가지고 있는 한계로 인해 정확한 사실이나 지식에 대한 잘못된 전달, 과도한 확신으로 인한 편향, 사용자의 태도나 감정 등에 미칠 영향의 불확실성 등에 대한 문제 등에 대해 해가 없는지 검토가 필요하다. 특히, 생성형 인공지능이 제공하는 응답은 많은 사람들의 응답 데이터를 기반으로 한 확률적 접근이므로 매우 거리가 멀거나 새로운 관점을 제시하는 통찰적 사고나 혁신적 사고를 제한할 우려도 있다. 이에 따라 본 연구는 과학교수학습을 위해 인공지능의 긍정적 활용을 위한 여러 실천적 제언을 제시하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.453-453
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• 2021

도시지역 비점오염원관리, 물순환 회복, 침투 및 증발산량 증가, 열섬현상 저감을 위한 주요한 방안으로 저영향개발(low impact development, LID)과 그린인프라 기법의 적용되고 있다. LID 시설은 소규모 분산형 시설로써 넓은 지역에 많고 다양한 시설들이 적용되어 시설의 개수가 많으며, 수질 및 토양 내 기성제품에 대한 센서들의 가격은 고가로 형성되어 있어 기기의 경제성 및 유지관리 등 적용하는데 제한적이다. 따라서 과거 모니터링 자료를 기반으로 오염물질들과의 상관성 분석을 통하여 계측이 어려운 항목들을 계측가능한 항목들로부터 예측 가능하며, 선정된 항목들에 대한 비용효율적인 센서를 개발하여 실시간 LID 모니터링이 가능한 비용효율적 모니터링을 개발하였다. 공주대학교 천안캠퍼스의 LID 시설들은 2013년에 조성되어 현재까지 시설이 운영되고 있으며, 5년이상의 과거 강우시 모니터링 자료들을 이용하여 오염물질 상관성 분석을 수행가능 하기에 대상지로 선정하였다. 오염물질 상관성 분석은 2013년부터 2017년도에 침투도랑에서 수행된 강우시 모니터링 자료를 활용하여 각 오염물질들의 상관성을 분석을 수행하였다. 침투도랑 내 유입되는 평균 유입수는 TSS 286.1±318.3 mg/L, BOD 22.6±39.5 mg/L, TN 8.96±5.85 mg/L, TP 1.01±1.11 mg/L로 나타났다. 겨울철에 비해 여름철에서의 오염물질의 유입농도가 높은 것으로 분석되었다. 이는 여름철 고온건조로 인한 노면 내 차량의 주행으로 인한 중금속, 폐타이어 등과 장마철 강우 시 유출된 토사로 인하여 유입수의 농도가 높은 것으로 분석되었다. 오염물질 부하량은 TSS와 COD 0.66으로 유의성이 높은 것으로 나왔으며, COD와 TSS, TP, TN 등 유의성이 높은 것으로 분석되었다. Arduino와 Raspberry PI를 활용하여 저비용 센서와 LTE 모뎀통신과 데이터 베이스 연결하여 개발된 프로그램을 통해서 무선으로 LID 시설에 대한 모니터링을 침투화분2와 식생체류지에 조성하였다. 전력공급이 어려운 식생체류지의 경우 태양열(Solar system) 시스템과 보조 전력 배터리를 조성하여 장마철이나 장기적인 악천후로 인한 전력을 생산하지 못할 경우 보조전력배터리에서 전력을 제공하여 지속적인 모니터링이 이루어지도록 설계하였다. 토양함수량, 토양온도와 Conductivity 등 3종류의 센서를 적용하였으며, 프로그램은 현재 2단계를 통한 2차수정을 통하여 프로그램을 구축하였다. 오차, 오작동, 계측값에 대한 검·보정 작업이 필요하다. 또한 대기자료의 구축을 통해 보다 토양과 LID 시설에 대한 영향분석이 필요한 것으로 사료된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권4호
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• pp.501-510
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• 2023

최근 스마트건설 확대 기조에 따라 건설 데이터 활용의 중요성이 높아지고 있다. 하지만 건설 사업정보와 유지관리 정보는 웹에 분산되어 있고, IFC를 통한 기존의 BIM 정보 교환 및 연계 방식은 BIM 데이터와 웹 자원과의 연결이 불가하다. 본 연구는 항만 유지관리 분야에서 BIM 데이터와 이종데이터의 통합적 활용방안을 모색하기 위해 링크드데이터(Linked Data, 이하 LD) 기술을 활용하여 BIM 기반 항만 시설물의 데이터 통합체계를 구축하였다. 이에 BIM 기반 항만 유지관리 온톨로지를 설계하고 BIM 시범사업인 부산 신항 2-1단계 3부두 시설의 BIM 및 사업·유지관리 정보를 대상으로 LD를 구축하였다. 또한, 발행된 LD를 활용하여 시설물 검색 및 통계, SPARQL Endpoint 기능 등 서비스 프로토타입을 구현하였다. 본 연구에서 제시하는 LD 기반 정보 통합체계는 기존 정보체계를 개방된 체계로 전환하고, BIM과 유지관리 데이터를 표준 형식의 웹 리소스로 구축하여 정보의 재활용성을 향상시킬 것으로 기대된다.

• 한국엔터테인먼트산업학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.479-493
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• 2019

본 연구는 중고령층 문해학습자의 흥미 유발 및 학습 효과를 높이는 문해교육 방법을 제시하는데 목적을 두었다. 이를 위해 충북 중고령층 문해교사, 기관 운영자, 평생교육사, 문해학습자 총11명을 면담 및 참여관찰 하였다. 연구결과 중고령층 학습자들은 배운 것을 쉽게 잊어버리고 받아쓰기를 통해 글씨를 정확하게 익히며, 높은 경쟁 심리 등 공부가 일상생활에서 1순위가 되고 있다. 글씨 형성 의미를 알게 하는 놀이활동, 실생활과 연결된 학습, 받아쓰기가 기억력 및 인지력 향상에 효과적이다. 또한 일상생활에서 익숙한 재료를 활용한 만들기, 교과서에 나오는 극과 시로 역할극, 글씨 큰 그림 동화책 활용, 팀 단위 게임 및 활동, 배우기 쉬운 악기 및 노래 부르기, 공연 및 발표회 등 무대 경험, 실생활 및 교육문화 시설 현장 체험 등이 중고령층의 흥미와 학습 효과를 높일 수 있다. 결과 공유 발표회 및 연합 행사, 자료 및 재료비, 문해교사 역량강화 교육 및 공유, 문해교육 연중 운영, 학력인정과정과 병행 및 보조강사 지원이 중요하다. 시사점으로는 문해교사 교육, 보조강사 활용, 학력인정 문해교육과정 활성화 방안에 대한 연구가 필요하다.

• Asia Marketing Journal
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• 제9권3호
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• pp.117-149
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• 2007

기업의 충성도 높은 고객 유치 및 기업 몰입을 위한 하나의 방안으로 대두되고 있는 온라인 개인 커뮤니티의 경우 개인이 미니홈피를 창조하여, 자신을 표현하고 관리하여 커뮤니티를 구축하고, 커뮤니티와 상호작용하면서 자신을 표현하기 때문에 온라인 개인 커뮤니티와 자아간의 연결인 동일시에 대한 연구가 중요함에도 불구하고 아직까지 이에 대한 연구가 이루어지지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 온라인 개인 커뮤니티 몰입에 대한 동일시의 역할과 동일시에 영향을 미치는 자아표현의 효과를 살펴보는데 연구 목적이 있다. 개인 미니홈피를 싸이월드에서 이용하는 소비자들을 대상으로 검증한 결과 첫째, 개인적 실제자아 표현과 개인적 이상자아 표현은 개인적 동일시에 영향을 미치고, 사회적 실제자아 표현과 사회적 이상자아 표현은 사회적 동일시에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 둘째, 개인적 동일시와 사회적 동일시는 모두 온라인 개인 커뮤니티 몰입에 긍정적인 영향을 미치는 것을 알 수 있으며, 온라인 개인 커뮤니티 몰입 수준이 높을수록 원천 기업에 대한 반응은 좋게 나타나는 것을 알 수 있었다. 따라서 소비자들의 개인적 동일시와 사회적 동일시를 높여주기 위해서 온라인 개인 커뮤니티내의 상호작용 활동 및 정보제공의 용이성과 개인의 표현력을 높여줄 아이템의 개발이 있어야만 할 것이다.

• 한국조경학회지
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• 제51권6호
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• pp.61-74
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• 2023

그린인프라스트럭처(Green Infrastructure)의 개념은 자연 시스템과 도시 사회 시스템 간의 밀접한 관계를 강조하며, 생태 환경을 보호하고 인간의 삶의 질을 향상시키는 서비스를 제공한다. 녹시율은 도시의 녹지 공급을 측정하는 중요한 지표로, 녹피율보다 더 많은 3차원 공간 요소를 포함한다. 가로 녹지는 도시 그린인프라스트럭처의 중요한 부분이며 가로 녹시율의 개선은 도시 기후 위기에 대처하고 인간의 복지를 향상시키는 데 매우 중요하다. 본 연구는 중국 쓰촨성(四川省) 청두시(成都市)의 3순환가로 이내 지역을 중심으로 한다. 연구 목적은 첫째, 스트리트뷰 이미지 데이터를 활용하여 가로 녹시율의 공간 분포 특성 및 도시 공원 녹지 시스템과의 상관관계를 분석하는 것이다. 둘째, 낮은 녹시율 가로의 특성을 분석한다. 셋째, 공간 구문론을 활용하여 도로 교통과 가로 녹시율의 연결성을 분석한다. 연구 결과를 살펴보면, 첫째, 연구 범위 내에서 남서부 가로 녹시율은 북동부보다 높다. 가로 녹시율의 공간적 분포는 도시 공원 녹지와 상관관계가 있다. 둘째, 낮은 녹시율의 가로 이미지는 주로 상업 시설 집적 지역, 도시 신규 건설 지역, 고가가로 및 주변, 도시 4급 이하 가로, 교차로 지역에 집중되어 있다. 셋째, 도시 교통과 인구 집중 지역에서 높은 통합도와 낮은 녹시율의 가로는 주로 1순환가로 중심 지역에 집중되어 있다. 이는 향후 쓰촨성 청두시 가로 녹시율를 개선하기 위한 기초자료를 제공할 수 있다.

• 환경영향평가
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• 제32권6호
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• pp.488-502
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• 2023

생태계서비스 계정은 생태계 공급 기능과 수요, 그리고 그 사이에서 발생하는 실제 서비스 흐름을 측정해야 한다. 흐름을 측정하기 위해서는 공급과 수요 관계를 정의해야 하며, 복잡한 연결 관계를 객관화 할 수 있는 방법론이 필요하다. 국내에서는 생태계서비스에 대한 연구가 다양하게 진행되어 왔으나, 생태계서비스 계정화에 관한 연구는 부족하다. 본 연구의 목적은 환경경제통합계정(SEEA)의 실험적 생태계계정(EEA)에서 연구된 EU 방법론을 적용하여 홍수조절 생태계서비스를 평가하고 이를 토대로 생태계 계정 도입 방안을 모색하는데 있다. 연구수행을 위해 생태계의 유출량 보유 잠재력, 홍수조절에 대한 사회·경제적 수요, 그리고 그 사이의 관계로부터 형성되는 실제 서비스 혜택 흐름을 공간 기반으로 모델링하고 정량화하였다. 홍수조절 생태계서비스 실제 흐름을 산정한 결과, 국내 전체 서비스량은 165,595ha로 산출되었으며 많은 부분이 농경지에 집중되고 있음을 확인할 수 있었다. 향후 국내 홍수조절 서비스 계정 정밀화 도입을 위해서는 토지피복도와 같은 핵심 공간자료가 지속해서 구축 관리되어야 하며, 국가, 지역, 유역 등 다양한 공간 범위에서 적용 가능한 입력자료 및 방법론에 대한 연구가 필요할 것으로 보인다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제9권6호
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• pp.93-98
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• 2023

벼농사에서 물 관리는 매우 중요한 작업이다. 벼의 생육 초기에는 잡초 발생을 억제하기 위하여 물을 깊이 대고, 모내기 후 뿌리가 활착하면 줄기 생성을 촉진하기 위해 물을 얕게 대며, 쌀알이 맺힐 수 없는 줄기가 생성되는 시기에는 물을 뗀다. 물 공급 상황은 논 위치, 농수로, 토양, 기상 등 다양한 요소에 영향을 받기 때문에 농민은 수시로 논을 방문하여 수위를 확인하고 물의 유출입을 통제한다. 경작하는 논이 원격지에 분산되어 있다면 이러한 노력은 더욱 증가한다. 자동 물 관리 시스템은 노동력을 절감하여 생산성 향상에 기여할 수 있는 방안으로 고려되고 있다. 그러나 2022년 국내 벼 생산으로 인한 순수익은 평균 32만원/10a 정도이다. 따라서 높은 단가의 고사양 장치를 적용하거나 공사를 추진하여 관련 인프라를 구축하는 것은 현실적으로 어렵다. 본 연구는 추가적인 기반공사 없이 국내 농업 인프라에 통합될 수 있는 물꼬 개발에 중점을 두었으며 세 가지 주요 분야에서 연구를 수행하여 사물인터넷 기반 물꼬를 구현하였다. 첫째, 기존의 농업용 관수 파이프에 빠르고 쉽게 설치할 수 있는 물꼬를 설계하였다. 둘째, 저전력 통신 기능을 갖춘 Cat M1 통신 모뎀과 아두이노 나노 보드를 연결하고 전원을 공급하는 전자회로를 제작하였다. 셋째, 클라우드 기반 플랫폼을 이용하여 서버와 데이터베이스 환경을 구축하고 사용자가 접근할 수 있는 웹 페이지를 제작하였다.

• 한국환경생태학회지
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• 제37권5호
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• pp.337-346
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• 2023

도로 건설로 인한 서식지 파편화에 대한 저감방안으로 육교형 생태통로가 건설되고 있기는 하지만 효과성에 대해서는 아직도 논쟁이 있다. 생태통로의 효과성 평가를 위해 족적트랩, 카메라트랩과 같은 모니터링 방법이 실시되고는 있으나 얼마나 많은 개체가 이용하는지 정량적으로 평가하기에는 한계가 있다. 이에 본 연구에서는 생태통로와 인근 지역을 서식지로 이용할 가능성이 큰 소형포유류인 등줄쥐를 대상으로 포획-재포획 방법으로 개체 위치 파악을 통해 생태통로 이용 정도를 도출하고, 트랩 주변 환경 특성을 이용하여 등줄쥐의 생태통로 이용에 미치는 요인을 확인하였다. 등줄쥐의 생태통로 이용도는 격자단위의 포획지점을 연결하여 이동 거리와 경로를 확인하였고, 생태통로 이용에 미치는 환경 특성은 트랩당 포획 횟수를 종속변수로 한 일반화 선형 모형(Generalized linear model)을 이용하였다. 연구결과, 등줄쥐의 이동 거리는 선행연구와 유사하게 나타났으며, 생태통로를 횡단하는 개체가 나타나지 않음에 따라 등줄쥐는 생태통로를 통로보다는 서식지로 이용함을 확인하였다. 등줄쥐가 생태통로를 이용하는 데 영향을 미친 환경 특성은 층위별 식생피복량(1~2m, 2~8m, 8m 이상), 교목식생, 트랩 주변 최대 수목 흉고직경, 경사도가 유의하게 나타났다. 이에 따라 생태통로 조성 시 더 많은 교목과 관목을 식재하고, 높은 경사와 절토사면 생성을 방지하여 생태계 내 먹이원으로 이용될 수 있는 등줄쥐 이용도를 높인다면 생태통로의 효과성을 더 높일 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제43권1호
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• pp.170-184
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• 2024

교사의 과학 수업 계획 능력을 향상하기 위한 실제적 연구가 필요하다는 인식하에 이 연구에서는 오개념이 드러나는 비디오 클립을 활용한 교육적 추론 활동이 초등 예비교사의 과학 수업 계획에 미치는 영향을 조사하였다. 교육대학에 재학 중인 예비교사 8명이 자발적으로 연구에 참여하였다. 용해와 용액 단원에 대한 1차시의 수업 계획을 작성하도록 하였으며, 반구조화된 1차 면담을 하였다. 이후 예비교사들에게 비디오 클립을 제공하고 이를 활용한 교육적 추론 활동에 참여하도록 하였다. 활동 결과를 바탕으로 계획한 수업을 수정하도록 하였으며, 이후 반구조화된 2차 면담을 진행하였다. 예비교사가 작성한 수업 지도안과 면담 전사본을 주 자료로 지속적 비교 방법으로 분석하여 수업 계획의 변화양상을 알아 보았다. 연구 결과, 비디오 클립을 활용한 교육적 추론 활동 이후, 예비교사들은 학생의 사고를 구체적으로 이해하고 이를 반영하기 위해 활동을 구체화하거나 소재를 변경하였다. 또한 일부 예비교사는 학생의 다양한 사고를 고려하여 목표나 평가 기준을 보완하는 모습을 보였다. 학생의 흥미나 동기, 오개념을 종합적으로 고려하여 동기유발 전략을 구체화한 예비교사도 있었다. 그러나 여전히 많은 예비교사가 학생의 오개념에 대한 고려는 미흡한 상태로 학습 목표를 설정하였다. 또한 예비교사들은 학생의 사고보다는 정해진 학습 목표만 고려하여 평가를 구성하는 경우가 많았다. 단순한 흥미 외에 오개념까지 종합적으로 고려하여 동기유발 전략을 구성한 예비교사도 많지 않았다. 예비교사들은 오개념을 수업내용에 연결하는 데 어려움을 겪거나 오개념에 대한 예측 한계로 어려움을 겪기도 하였다. 이상의 연구 결과를 바탕으로 초등 예비교사가 수업을 계획할 때 학생의 오개념을 효과적으로 고려할 수 있도록 하는 방안을 논의하였다.