• 한국재료학회지
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• 제34권2호
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• pp.116-124
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• 2024

In this study, we investigated the microstructure and piezoelectric properties of 0.96(K_0.456Na_0.536)Nb_0.95Sb_0.05-0.04Bi_0.5(Na_0.82K_0.18)_0.5ZrO₃ (KNNS-BNKZ) ceramics based on one-step and two-step sintering processes. One-step sintering led to significant abnormal grain (AG) growth at temperatures above 1,085 ℃. With increasing sintering temperature, piezoelectric and dielectric properties were enhanced, resulting in a high d₃₃ = 506 pC/N for one-step specimen sintered at 1,100 ℃ (one-step 1,100 ℃ specimen). However, for one-step 1,115 ℃ specimen, a slight decrease in d₃₃ was observed, emphasizing the importance of a high tetragonal (T) phase fraction for superior piezoelectric properties. Achieving a relative density above 84 % for samples sintered by the one-step sintering process was challenging. Conversely, two-step sintering significantly improved the relative density of KNNS-BNKZ ceramics up to 96 %, attributed to the control of AG nucleation in the first step and grain growth rate control in the second step. The quantity of AG nucleation was affected by the duration of the first step, determining the final microstructure. Despite having a lower T phase fraction than that of the one-step 1,100 ℃ specimen, the two-step specimen exhibited higher piezoelectric coefficients (d₃₃ = 574 pC/N and k_p = 0.5) than those of the one-step 1,100 ℃ specimen due to its higher relative density. Performance evaluation of magnetoelectric composite devices composed of one-step and two-step specimens showed that despite having a higher g₃₃, the magnetoelectric composite with the one-step 1,100 ℃ specimen exhibited the lowest magnetoelectric voltage coefficient, due to its lowest k_p. This study highlights the essential role of phase fraction and relative density in enhancing the performance of piezoelectric materials and devices, showcasing the effectiveness of the two-step sintering process for controlling the microstructure of ceramic materials containing volatile elements.

• 한국음향학회지
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• 제28권8호
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• pp.781-789
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• 2009

다목적홀의 음향을 1:50 축소모형으로 예측 및 평가하기 위해 필요한 모형재료의 구성과 흡음특성에 대해 연구하였다. 실제 홀에서의 반사면 및 가변음항요소, 객석의 설계요소별 흡음특성 (125Hz-lkHz 평균)을 기준으로 축소모형의 형상과 재질을 선정하였으며, 흡음율은 상사의 법칙과 ISO 354를 준용하여 측정하였다. 그 결과, 주벽체의 평균흡음율은 0.08로 래커 코팅된 MDF나 아크릴이 적합하며, 객석 의자, 관객 및 연주자 평균흡음율은 각각 0.64, 0.74와 0.45를 목표로 할때 목재, 흡음천과 폼보드를 조합하여 흡음률을 재현하였다. 흡음커튼과 배너는 적용부위 및 단면설계에 따라 흡음재의 마운팅 방법을 선택하였으며, 배면공기층이 없는 상태 (A형 마운팅)에서의 평균흡음율이 0.42, 0.9 m 배면공기층 조건에서 시료 양단이 고정된 상태 (E형 마운팅)에서는 0.47, 천장에 매단 상태 (G형 마운팅)에서는 0.45로 나타났다. 특히, 배면공기층의 증가에 의해 저주파 대역 흡음력이 증가하였다. 스테이지 하우스 내부는 평균흡음율 0.68의 Fiber glass board 시공을 예상하여 흡음재와 스피커망 원단을 조합하여 재현하였다. 본 연구에서 도출된 모형 재료의 형상과 흡음특성은 향후 1:50 축소모형으로 다목적홀의 형상에 의한 중주파 대역 이하의 음향예측에 유용하게 활용될 것으로 사료된다.

• 한국의료질향상학회지
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• 제30권1호
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• pp.33-43
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• 2024

Purpose:The acute hospital accreditation program launched in South Korea has shown positive effects on safety culture and quality of care. However, relative weights have not yet been investigated for accreditation criteria with a hierarchical structure. This study aimed to derive the relative weights of acute-care hospital accreditation criteria. Methods: We conducted an online survey using the analytic hierarchy process (AHP) technique to assess the validity, importance, and urgency of acute hospital accreditation criteria. The AHP online survey link was distributed in November 2022 after obtaining informed consent from 10 experts in hospital accreditation. Results: 'Basic value system' ranked highest, while 'patient care system' ranked second in terms of validity, importance, and urgency. 'Performance management system' had the lowest validity and urgency, while 'organizational management system' carried the lowest importance. Within the 'patient care system' domain, 'surgery and anesthesia sedation management' scored highest in validity and importance, and 'patient care' scored highest in urgency. 'Care delivery system and evaluation' received the lowest scores for all three aspects. In the 'organizational management system' domain, infection control ranked highest in terms of validity, importance, and urgency. The lowest validity was observed for 'management and organizational operation' and the lowest importance and urgency were noted for 'human resource management'. Conclusion: The weights for validity, importance, and urgency, as shown in each domain and chapter, and the number of measurable elements included, are largely inconsistent. This study will contribute to the development of the structure and scientific improvement of accreditation standards.

• 터널과지하공간
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• 제34권1호
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• pp.1-14
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• 2024

폐광산의 갱도 입구를 통해 고속 라이다(Light Detection And Ranging, LiDAR) 장비가 탑재된 무인이동체를 투입하여 폐광의 갱도를 형상화하기 위한 기술이 제안되었다. 직경이 1.5 m 이상인 좁은 갱도에 바닥이 슬러지 형태로 미끄럽고 장애물이 있는 환경에서 무인 이동체를 운영할 때 고려할 사항을 검토하였다. 육상환경 이동을 위해 4족 보행 로봇을 활용하였으며 항공 환경 이동을 위해 쿼드콥터 드론이 활용되었다. 수중환경의 갱도에 투입하기 위해서 수중 드론이 사용되었다. 무인 이동체를 실제 광산 현장에 투입하여 폐광 현장용 이동체가 고려해야 할 변수들을 도출하였다. 폐광산 갱도 형상화용 센서로서 2차원 영상 기반의 solid-state 라이다가 사용되었다. 방사형으로 측정되는 라이다의 특성을 고려하여 고정 경사각을 두어 회전시켜 운영하여 갱도 형상화를 위한 효율성을 높이고 동시에 장애물 감지도 같이 수행할 수 있도록 제안하였다. Solid-state 라이다를 이용하여 측정데이터로부터 센서의 자세와 로봇의 자세를 반영하여 현실 좌표계 데이터로 변환하기 위한 계산기법이 도출되었다. 라이다 센서와 무인 비행체가 결합하여 실제 현장에 투입하여 갱도 형상을 추출하였다. 마지막으로 실제 현장에서 효용성을 높이기 위한 요소를 도출하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제10권3호
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• pp.839-844
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• 2024

본 연구는 인접굴착공사, 지반열화 및 지하수위의 변화에 따른 지하구조물 변위거동이 궤도 손상에 미치는 영향을 해석적으로 분석하였다. 연구대상인 콘크리트궤도는 침목플로팅궤도(STEDEF)와 사전제작형궤도(B2S)를 대상으로 분석하였다. 침목플로팅궤도는 콘크리트 도상과 침목이 분리된 궤도구조이다. 사전제작형궤도는 프리캐스트 슬래브를 이용하여 레일 및 체결장치를 조립하여 레일의 탄성거동을 유도하는 궤도구조이다. 수치해석을 위해 콘크리트 궤도별로 레일부터 콘크리트 도상까지 모두 3차원 요소로 모델링하였다. 또한 지하구조물 변위거동을 변수로 설정하여 콘크리트 도상의 손상영향을 분석하였다. 수치해석을 이용하여 융기 및 침하에 따른 콘크리트 도상 응력을 분석하였으며, 인장강도 및 전단강도와 비교하여 균열 발생 수준을 분석하였다. 분석결과, 동일한 융기 및 침하발생 시 사전제작형궤도보다 침목플로팅궤도가 취약한 것으로 분석되었다. 또한 최대 융기 및 침하부 기준으로 침목플로팅궤도의 균열발생 영향범위가 큰 것으로 분석되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제33권3호
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• pp.48-56
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• 2024

본 연구에서는 하수슬러지 가스화 고형 잔류물(GSRs)의 순환자원 활용 가능성을 검토하기 위해 대상제품에 대한 물성평가 및 물리적 분리를 수행하였다. 먼저, 본 연구에 사용된 GSRs는 수도권매립지관리공사를 통해 공급되었으며, 일반적으로 GSRs는 수 mm 입자크기의 다공성 펠릿 형태이었다. 또한, 부분적으로 검은 부분은 미연소 및 가스화되지 않은 탄소로 확인되었으며, 평균 탄소 함량은 5%였다. 또한 실리카, 알루미나, 산화인의 성분이 전체 함량의 70% 이상이었다. 습식분쇄 생성물은 금속성분이 단체분리되어있음 확인하였다. 금속성분과 비금속성분의 물리적 분리가 필요하여 최종적으로 부유선별에 적합한 것으로 결정하였다. 이에, 상대적으로 많은 양의 비금속성분이 농축된 금속 성분을 분리하기 위해 양이온 및 음이온 계면활성제를 선택하여 분리 특성을 확인하고자 하였다. 결과적으로, 금속성분 분리보다 실리카, 알루미나, 인 등 비금속 성분의 농축이 더 용이할 것으로 기대된다. 따라서, 가스화 처리된 하수슬러지 잔재물의 물리적 처리에 가능함에 따라 분리산물에 대한 재활용 방안 제안에 따라 순환자원으로서 잠재성이 있을 것으로 판단된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제44권4호
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• pp.313-323
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• 2024

본 연구는 현대 과학기술 사회의 수많은 위험에 노출된 학생과 시민들이 과학기술의 본성을 제대로 이해하고, 과학기술로부터 야기되는 위험을 식별, 분석, 평가하는 역량을 함양함으로써 안전한 삶을 영위할 수 있도록 돕는 교육 방안을 모색하는 데 목적이 있다. 이에, 문헌분석을 통해 위험의 의미와 위험교육의 필요성, SSI 교육과 위험 교육의 관계 등을 탐색한 후, SSI 맥락에서 위험을 체계적으로 교육할 수 있는 SSI-CURE 모형을 개발하였다. SSI-CURE 모형은 위험 자체에 대한 개념적 이해(위험지식), 위험상황에 대해 논의하거나 대처하는 데 필요한 역량(위험역량), 위험을 이해하기 위해 필요한 과학 내용지식(과학지식), 위험이 발생하는 원인과 위험이 미치는 영향을 이해하기 위해 필요한 지식(과학에 대한 지식)의 네 가지 내용요소에 기반하여, 쟁점발견, 쟁점 속 위험이해, 쟁점 속 위험분석, 쟁점대응 및 실천의 단계로 진행된다. 본 연구에서 제안된 SSI-CURE 모형은 수업의 안내자로서 역할을 할 뿐만 아니라, SSI 맥락에서 위험을 교육하기 위한 프로그램을 개발하는 데에도 대표적인 틀이 될 것으로 생각된다.

• 화약ㆍ발파
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• 제42권3호
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• pp.38-48
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• 2024

본 연구는 연납석 분말 성형을 위한 고속고압 동적 압축 기술의 적용성을 평가하기 위함이다. 이를 위하여 자체 개발한 고속고압 동적 압축 장치를 이용하여 분말 성형 시험을 수행하였으며, 그 결과를 분석하였다. 또한 PFC2D 입자유동 해석 프로그램을 이용하여 동적 압축에 따른 연납석 분말 입자의 거동 특성을 분석하였다. 시험 대상 재료인 나주세라믹광산과 부곡광산 연납석 시료에 대하여 주사현미경(SEM) 측정을 통한 정량분석, 맵 분석, 점분석을 실시한 결과, 구성 원소의 중량비는 두 광산 모두에서 산소 > 규소 > 알루미늄 순으로 나타났다. 30 kgf 하중 발사체를 1.5 m 높이에서 약 0.4초의 순간 압축력을 발생시킬 수 있는 고속고압 동적 압축 장치를 이용하여 직경 14.5 mm와 두께 3 mm 크기의 연납석 분말 성형체를 성공적으로 제작하였다. PFC2D를 이용한 연납석 분말에 대한 수치해석을 실시한 결과, 수치모델에서 압축률은 약 56%, 공극률은 16.0%에서 1.0%로 변화되어 시료 내 공극은 거의 존재하지 않은 것으로 분석되었다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제17권2호
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• pp.181-193
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• 2024

총괄평가는 학생들이 학습목표를 얼마나 잘 달성했는지에 대한 정보를 제공하므로, 정확한 평가를 위해서는 우수한 평가 문항을 개발해야 하며 이는 교사가 갖추어야 할 역량 중 하나이다. 본 연구는 초등 예비교사들이 총괄평가 문항을 분석하고 출제 의도와 문항 개발 과정의 어려움을 분석하고자 한다. 연구는 초등교사 양성 대학에 재학 중인 2학년 학생 45명을 대상으로 실시되었다. 3인 1조로 10개 문항을 개발하도록 하였고, 문항의 출제의도, 답안지, 문항 개발시 어려웠던 점을 작성하도록 요구하였다. 수집된 자료 중 총괄평가 문항은 Klopfer의 교육 목표 분류 체계가 포함된 이원목적분류표에 따라 평가 문항을 분석하였고, 총괄평가 출제 의도와 평가 문항 개발 시 어려웠던 점은 질적 자료 분석과정을 거쳐 귀납적으로 정리·분석하였다. 연구결과, 초등 예비교사들은 과학 내용 요소는 골고루 반영하고 있었으나, 문항 평가 영역에서는 골고루 반영하지 못했다. 가장 어려워했던 점은 난이도 조절이었다. 출제 의도에서는 문항 개발 시 고려해야 할 사항을 거의 대부분 고려하였으나 실제 개발된 문항에는 반영되지 않았다. 이러한 결과로부터 총괄평가 문항개발에는 지식과 경험이 중요하며 초등 예비교사들에게 체계적인 강의가 필요하다는 것을 제언한다.

• 한국가정과교육학회지
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• 제27권4호
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• pp.19-35
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• 2015

본 연구는 급변하는 교육환경에서 더욱 요구되는 인성을 갖춘 학습자 역량을 기르기 위해 고등학교 기술 가정 교과서 '가족이 여는 행복한 가정생활 문화' 단원을 중심으로 배려와 나눔 실천 교수 학습 과정안을 개발하여 평가하였다. 자료는 SPSS 20.0 프로그램을 이용하여 요인분석, 빈도분석, 상관분석, t-test를 실시하였다. 본 연구의 결과는 크게 배려와 나눔 실천 교수 학습 과정안 테마 I과 II 개발, 학생 활동 및 결과물 평가, 사전 사후 설문지 평가 3부분으로, 요약하면 다음과 같다. 첫째, 총 13차시분의 배려와 나눔 실천 교수 학습 과정안은 테마I(나눔으로 통하는 배려)과 테마 II(실천으로 통하는 배려)로 나누어, 테마 I은 '건강한 가족문화'와 '지속가능한 소비생활 문화' 단원을 중심으로 총 5차시분을, 테마 II는 '의식주 생활 속 배려와 나눔' 단원을 중심으로 총 8차시분을 개발하였다. 둘째, 테마 I에서 추출된 배려와 나눔 실천 요소(소통, 감사, 용기, 사랑, 공감, 환경)를 우리나라 가정생활에서 실천할 수 있도록 다양한 가족의 상황(맞벌이, 한부모, 다문화, 장애인, 3세대, 수험생 가족)에 맞게 테마 II에 적용한 결과, 스마트 기기를 활용한 모둠별 활동이 활발하게 이루어졌으며 가족과 이웃 그리고 환경을 고려한 배려와 나눔 실천 활동이 매우 다양한 형태로 이루어졌다. 셋째, 사전 검사로 실시한 청소년 인성 측정 문항의 요인 분석 결과 자아인식, 배려와 나눔 인식, 배려와 나눔 실천 3가지 요인으로 나타났으며, 연구 대상자의 가족관계 만족도나 학교생활 만족도가 높을수록 세 인성 변수간 정적 상관관계가 나타났다. 배려와 나눔 실천 수업 활동 결과, 다양한 측면에서 긍정적으로 적용되었고 배려심, 배려와 나눔 실천 능력 향상과 인성 함양에도 도움이 되었다. 학생들은 배려와 나눔 실천 수업을 통해 배려와 나눔 실천의 중요성과 필요성을 알게 되었고 실천에 대해 더욱 관심 갖게 되었으며, 연구자 역시 배려와 나눔 실천 활동 수업이 학생들로 하여금 일상 생활에서도 배려와 나눔 공동체 문화를 형성하는데 도움을 주었고 인성함양에 긍정적인 영향을 주었다는 것에 큰 의미를 두고 수업을 진행하는 내내 보람과 행복감을 느꼈다. 이에 따라 가정 교과가 인성교육이 체계적으로 이루어지고 있는 가장 적합한 교과로 자리매김 하는데 기여하기를 기대한다.