• 한국과학교육학회지
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• 제43권3호
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• pp.321-331
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• 2023

본 연구는 고등학교 학생을 위한 공학 설계 기반 과학 교육 프로그램을 개발하고, 이를 적용하여 고등학생의 과학 관련 태도와 공학 설계 능력에 미치는 효과를 알아보고자 하였다. 본 연구에서 개발한 공학 설계 기반 과학 교육 프로그램은 '바른 자세를 유지할 수 있는 건강 신발 만들기'이며 공학 설계 과정인 문제 정의, 정보 수집, 창안, 구현, 평가 및 반성 등의 과정을 거쳐 학생이 일상생활의 문제를 해결하기 위해 공학 설계 과정을 방법론적으로 사용하여 창의적인 해결방안을 창안할 수 있는 활동으로 구성하였다. 공학 설계 기반 과학 교육프로그램을 적용한 결과, 고등학생의 과학 관련 태도와 공학 설계 능력이 향상되었다. 따라서 본 연구에서 개발한 공학 설계 기반 과학 교육 프로그램은 고등학생의 과학 관련 태도와 공학 설계 능력 향상에 긍정적인 영향을 주고 있으며, 앞으로의 미래 과학 인재 양성을 위한 교수 학습 전략으로서 과학 교육에서 공학 설계 과정을 접목한 활동의 지속적인 운영과 확대가 필요함을 시사한다.

• 한국실천공학교육학회논문지
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• 제3권1호
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• pp.143-148
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• 2011

본 연구에서는 도로를 통과하는 차량하중 및 통행량의 증가로 인해 발생하는 교량구조물의 균열 및 누수와 같은 교량의 손상을 측정하고 이를 DB화하기 위한 교량유지 자동화 시스템 개발의 일환으로 해외에서 개발중인 탐사로봇에 대한 아이디어를 기반으로 학생들 스스로 창의적 공학설계에 근거하여 자체적인 탐사로봇을 설계하고 제작하였으며 이의 현장시험을 수행하여 그 적용성을 평가하였다. 탐사로봇의 설계와 제작 시에는 학부과정에서 배우는 단위교과목의 내용과의 연계에 주안점을 두었으며 시제품 개발과 관련하여서는 산학협동 참여업체의 지원으로 현장적용이 가능하도록 하였다. 또한 참여한 학생들에 대한 설문조사를 통하여 본 개발과정에 참여한 학생들의 실무능력 향상을 확인할 수 있었다.

• 에너지공학
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• 제10권3호
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• pp.294-298
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• 2001

사용 후 핵연료의 고독성 장수명 핵종을 저독성 단수명 핵종으로 변환시키기 위한 미임계 핵변환로 연구가 진행중이다. 본 논문에서는 이러한 미임계 핵변환로에서 사용될 표적 시스템을 설계하기 위하여 표적시스템에 대한 열적, 구조적 분석을 수행하였다. 표적시스템의 열수력 분석에서는 diffuse plate를 삽입함으로써 빔창의 냉각효과를 증대시킬 수 있었다. 또한, 주요 인자인 빔창두께, 빔출력, 냉각재 유량 변화에 따른 빔창의 열적, 구조적 건전성 분석을 수행하여 표적시스템의 설계치를 설정하였다. 본 설계조건 하에서 빔창의 최대 온도 및 음력은 허용가능한 범위에 있음을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권3A호
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• pp.217-225
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• 2009

교량설계문제란 주어진 조건을 만족하는 해를 찾아가는 과정이며, 설계결과의 질적 수준은 개념적 설계단계에서 문제의 제약적 조건을 어떻게 합리적 설계대안으로 연계시키는지에 따라서 현저히 달라진다. 이 논문에서는 아름다운 교량형태를 위해서 창의적 사고력을 이용하여 정성적 교량설계 대안을 생성하는 개념적 설계를 위한 교량형태 생성방법에 주안점을 둔다. 이 연구에서 창의력은 무에서 유를 창조하는 것이 아니라 기존 개념들의 재구성을 의미한다. 이러한 창의력은 역학적 힘과 형태와의 관계를 토대로 이루어지는 구조시스템의 생성질서를 확장시키는 것뿐만 아니라, 건축양식과 같은 예술적 요소를 교량설계와 접목하는 것을 포함한다. 또한, 개념적 설계단계에서 교량형태 생성과정에 시각적 구조해석 결과를 보여주는 정력학적 도해법이 매우 효율적임을 살펴본다. 이 연구에서 제시하는 교량형태 생성방법은 실무자들에게뿐만 아니라 미학적 교량설계 교육에 대한 새로운 교육모델로도 사용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 대한공업교육학회지
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• 제41권1호
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• pp.128-146
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• 2016

이 연구의 목적은 고등학교 기술 가정 교과 담당 교사를 대상으로 기술 가정 교과'창의 공학 설계' 단원 수업에 대한 교수 학습 운영 실태 분석 및 개선 방안 연구를 통해 교수 학습 능력과 수업의 질 향상을 위한 기초 자료를 제공하고자 하는데 있다. 이 연구를 위하여 현재 고등학교 기술 가정을 지도하고 있는 교사 63명을 대상으로 온라인 설문지, e-mail 등을 통한 설문조사를 통하여 자료를 수집하였다. 연구에 사용된 설문 조사 도구는 문헌 연구를 통하여 연구자 2인이 공동으로 개발하여 전문가 4인의 검토를 받아 수정하여 활용하였다. 수집한 자료에 대하여 통계 프로그램(SPSS, Ver. 20)을 활용하여 분석한 주요 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 기술 가정과 교사들은 '창의 공학 설계' 수업 내용으로 '창의 사고 기법' 교육을 가장 중요하게 여기고 있으며, 주요 학습 활동 내용으로 '아이디어 구상'에 촛점을 두고 있었다. 둘째, 기술 가정과 교사들은 '창의 공학 설계' 수업 운영을 위해서 '실습 공구 및 재료비 확보' 및 '수업 공간 확보'를 가장 우선적으로 고려하며, 단원의 특성에 맞는 '교수 학습 전략의 수립'이 중요하다고 응답하였다. 셋째, 기술 가정과 교사들이 기대하는 학생 작품 수준은 '교과서 이외의 아이디어 작품'과 '생활 속 불편함 개선을 위한 작품'으로 인식하고 있었다. 넷째, 기술 가정과 교사들은 '창의 공학 설계' 단원의 수업 시 '실습 : 이론 수업 시간 비율'을 3:7(36.5%), 4:6(25.4%), 2:8(23.8%)이 적절하다고 하였으며, 평가 방안으로 '작품+포트폴리오+발표'의 형태를 가장 선호하고 있었다. 다섯째, '창의 공학 설계' 단원의 교수 학습에 영향을 줄 수 있는 변인인 실습실 여부, 교사의 성별, 표시 과목에 따라 교사의 흥미와 만족도는 유의미한 차이를 보였다. 이상의 연구의 결과를 바탕으로 '창의 공학 설계' 단원의 수업에 대한 흥미와 만족도를 높이려면 학생들이 실습할 수 있는 공간과 재료비의 확보가 필요하고, 교사들은 창의 공학 설계 수업에 대한 역량을 신장시키기 위한 연수와 세미나 프로그램의 개발이 필요할 것으로 사료된다.

• 공학교육연구
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• 제18권3호
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• pp.46-58
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• 2015

고등학생의 공학적 소양 함양을 위해 대학의 인적 물적 인프라를 활용한 비정규 공학교육프로그램을 개발하여 그 적용 효과를 분석하였다. 스마트 농업 기술인 식물공장을 주제로 선정하여 공학설계 및 팀 내 팀 간 활동 중심의 공학 캠프 프로그램을 기획하여, 대학의 첨단 강의실을 이용하여 38명의 고등학생에게 적용하였다. 참가학생들은 생물공학, 정보통신공학, 에너지공학, 기계공학 및 건축공학 등 5가지 식물공장 요소 기술 중심으로 팀 내 활동과 팀 간 협력을 통해 '교정에 식물공장 세우기'라는 최종 미션을 수행하였다. 또한, 각 팀 활동은 8단계로 구성된 공학설계과정(문제와 필요 확인하기, 기준과 제한조건 확인하기, 가능한 해결책 찾기, 최선의 해결책 선택, 시작품 제작, 시험과 해결책 평가하기, 해결책에 대한 의사소통, 재설계 및 설계 수정하기)으로 진행되었다. 만족도를 설문조사를 통해 조사한 결과, 공학설계 내용에 대한 만족도는 5점 만점에 4.38점 이었고, 창의적 활동 및 탐구방법의 합리성/체계성에 대한 평균 만족도는 4.43점 이었다. 참가학생의 94%가 팀워크에 만족한다고 답변하였고, 대학(원)생들이 제공한 진로 멘토링 활동에 대해서도 참가학생의 92%가 만족하였다. 이러한 결과는 공학설계과정 및 팀 내 및 팀 간 협업을 기반한 공학 교육 프로그램은 참가 학생들의 창의성, 문제해결능력, 협동심, 의사소통 능력과 같은 공학적 소양을 함양하고 공학에 대한 관심을 높이는데 기여함을 시사한다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2019년도 춘계종합학술대회
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• pp.455-456
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• 2019

현대 사회는 적은 자녀만 낳아 키우는 추세이다. 그러다보니 부모들은 자녀의 창의적 사고방식에 대한 관심이 높아지고 새로운 교육방식을 찾기 시작했다. 본 논문은 부모들의 기대에 부응하기 위해 육아종합지원센터에서 운영하는 장난감 도서관을 효과적으로 활용할 수 있도록 대여 및 반납 시스템을 설계하고 구축한다.

• 공학교육연구
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• 제7권4호
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• pp.32-37
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• 2004

공학인으로 갖추어야 할 능력 중에서 문제를 인식하고, 이를 공식화 한 후 창의적이며 체계적으로 해결해 나갈 수 있는 능력을 길러주기 위한 방법으로 설계교육을 체계적으로 해 가는 것이 효과적이다. 이를 위하여 본 대학에서는 1학년에서 창의력을 길러주며, 효과적인 설계 추진 과정을 길러주기 위한 공학설계입문을 개설하여 운영하고 있다. 또한 나머지 학년에서도 실험과 설계가 융합된 과목, 이론과 설계가 융합된 과목을 개설하여 각종 설계문제를 해결하도록 교육하고 있다. 본 논문에서는 2학년의 교과목 중 기존의 실험실습 과목을 실험과 설계가 융합된 새로운 개념의 과목으로 개편하여 지난 2년간 운영해온 실적을 분석하여 공학인증에서 요구하는 학습성과 중 팀원으로써의 역할 수행능력이 증가함을 보여준다. 뿐만 아니라, 교과운영 내용을 비교적 상세히 소개하여 공학인증에서 요구하는 설계교육을 효율적으로 운영하는 예시를 보여주며, 주요한 학습성과를 달성하는 한 방법을 제시한다.

• 공학교육연구
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• 제15권4호
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• pp.94-100
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• 2012

The needs for enhancing creativity in engineering design education continue to increase. Recent studies about a learning environment and learning support tools provide some new possibilities. The education of creative thinking however must begin from the change of attitude of students to creativity. The experimental results and some lessons for modification of systematic engineering design methodology to creative were reported from the course 'engineering design'.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.311-312
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• 2009