• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.217-226
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• 2012

이 연구에서는 비주얼베이직, 스크래치, 교육용 로봇의 한 종류인 피코 크리켓을 활용한 초등학교 프로그래밍 수업의 과정적인 모습을 과학적으로 분석하고자 하였다. 인지적인 영역의 분석은 창의성 검사로 했으며, 수업의 과정적인 분석은 최근 수업 장학에 널리 사용되고 있는 학생 과업 집중도와 학생 활동 소요 변인 분석법을 활용하였다. 분석 결과 창의성에서는 세 교구를 활용한 집단 모두 수업 전보다 향상은 있었지만, 유의미한 향상은 아닌 것으로 분석되었다. 학생 과업집중 분석 결과의 수업 시점에 따른 결과를 살펴보면 피코크리켓 활용 집단과 스크래치 활용집단은 약간의 하락을 나타냈으나, 비주얼베이직 활용 집단의 과업 집중도가 현저하게 떨어지는 것으로 나타났다. 마지막으로 학생 활동 소요 변인 분석 결과는 스크래치와 피코 크리켓 활용 집단에서 토론 토의, 프로그래밍에 비교적 많은 시간이 할애된 반면 비주얼베이직 활용 집단의 경우 코딩 에러 수정에 많은 시간이 할애 되었다. 다만 피코크리켓 활용 집단에서는 교구의 준비와 기기 점검 등의 준비 활동에 많은 시간이 할애됨을 알 수 있어 수업 설계시 반영해야 할 사항으로 분석되었다. 이를 통해 초등학교 프로그래밍 교육에서는 비주얼베이직 언어보다는 스크래치와 같은 교육용 프로그래밍 언어와 교육용 로봇을 적절히 활용하는 것이 학생들의 학습 집중도와 수업 시간 운영에 효과적인 대안이 될 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제41권8호
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• pp.855-862
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• 2008

표면 영상 유속계(SIV, Surface Image Velocimetry)는 영상 처리 기술을 이용하여 수표면의 유속을 측정하는 장비이다. 유속 측정의 정밀도를 높이기 위해서는 화질이 좋고, 왜곡이 적은 영상을 획득하는 것이 매우 중요하다. 트럭에 장착된 기중기를 이용하는 차량탑재형 표면 영상 유속계는 왜곡이 적은 영상을 얻는 좋은 방법이 될 수 있다. 이 때, 기중기의 흔들림 때문에 획득된 영상이 흔들리는 문제가 발생하며, 영상의 흔들림을 보정하여 유속을 측정할 수 있는 영상 처리 알고리듬이 필요하게 된다. 본 연구에서는 영상 분석 기법과 좌표 변환 기법, 유속 산정 기법 등을 조합하여 흔들리는 영상에서 표면 유속을 측정하는 기법을 개발하였다. 즉, 비디오 카메라로 촬영된 연속 영상에서 고정점들의 움직임을 추적하여 카메라의 위치 변동을 파악한다. 영상 분석에서 구한 격자점의 속도에서 고정점의 속도를 빼서, 격자점의 유속장을 산정하였다. 개발된 기법의 검증을 위해서 실험 수로에서 동일한 흐름에 대해 흔들리지 않은 영상과 흔들리는 영상의 두 가지 영상을 만들고, 흔들림이 없는 영상의 처리 결과를 기준으로 삼아, 흔들림이 있는 영상의 처리 결과를 검토하였다. 그 결과, 흔들림이 지나치게 커서 참조점들의 추적이 불가능한 경우를 제외하고는 두 자료의 처리 결과는 거의 동일하였으며, 유속 측정의 오차는 약 6 % 내외로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제38권2호
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• pp.227-235
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• 2018

본 연구에서는 차량용 레인센서를 이용하여 고해상도의 강우관측을 위한 관계식을 개발하였다. 차량용 레인센서는 8개의 채널로 이루어져 있으며, 각 채널은 강우발생시 차량의 전면유리창에 내리는 우적량을 감지하여 센서시그널을 생성하는데, 강우량이 높을수록 센서시그널은 낮은 값으로 형성된다. 레인센서에서 생성되는 센서시그널의 이러한 특징을 이용하여 관계식을 개발하였다. 특정강우를 발생시키기 위하여 인공강우 발생장치를 제작하였으며, 인공강우발생장치에서 분사되는 강우량의 변화에 따른 센서시그널의 변화 값을 분석하였다. 이 중 민감도 분석을 통해 다양한 강우량을 잘 반영하는 최적의 센서 채널을 선정하였다. 선정된 채널을 이용하여 5분 단위 센서시그널를 생성하였고 생성된 5분 단위 센서시그널의 대표 값을 평균, 25분위, 50분위, 75분위로 설정하여 관계식을 구축하였다. 구축된 관계식을 이용하여 실강우 데이터에 적용하여 강우량 값을 환산하였고, 환산된 강우량은 지상강우관측소에서 관측된 강우량 값과의 비교를 통해 관계식의 신뢰도를 검증하였다. 검증결과 데이터의 이상치가 발견되어 관계식의 신뢰도는 다소 떨어졌지만, 해당 잔차 범위의 실험 데이터가 부족한 것으로 판단되었다. 개발된 관계식을 실강우에 적용시켜 강우량 값을 환산한 하였고, 신뢰도 검증을 위해 동시간에 관측된 지상강우 관측 장비에서 생성된 강우량 값과 비교를 하였고 관측 결과 레인센서는 0.5mm 이하의 미세한 강우량까지 측정하였고 평균 관측 오차는 0.36mm로 나타났다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제28권4호
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• pp.431-455
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• 2014

이 연구는 미국 수학교사의 교수 질 평가도구 분석을 통하여 우리나라 수학교사들의 수업관찰 평가의 현장 적용 가능성을 모색하였다. 자료는 2007년부터 미국국립과학재단의 지원을 받아 수행되고 있는 중등수학 교수와 제도적 구성 프로젝트에서 수집한 수학 수업관찰 평가 종단 자료 중 3차년도와 4차년도의 96명의 수학교사 수업관찰 평가점수를 활용하였다. 이 프로젝트는 대규모로 야심차고 공평한 교수 실제를 위한 수학교사의 전문성 개발을 지원하기 위해 필요한 것들을 탐구하고 있다(MIST, 2007). 이 연구에서는 GENOVA 프로그램을 이용하여 단변량 일반화가능도 분석을, 그리고 mGENOVA 프로그램을 이용하여 다변량 일반화가능도 분석을 수행하였다. 구체적으로 교수 질 평가도구를 사용한 수학 수업관찰 평가에서 발생하는 오차요인들의 상대적인 영향력을 살펴보고, 적정 수준의 신뢰도를 확보하기 위한 최적의 측정 조건을 탐색하였다. 이러한 방법론적 틀은 평가의 측정학적 특성을 바탕으로 우리나라 수학교사들의 수업 전문성을 평가하는 교원능력개발평가에서 최적의 측정 조건을 탐구하는데 적용 가능하다. 마지막으로 이 연구의 제한점과 후속연구를 제시하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제27권1호
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• pp.15-23
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• 1988

We are at the onset of a major revolution in education, a revolution unparalleled since the invention of the printing press. The computer will be the instrument of this revolution. Computers and computer application are everywhere these days. Everyone can't avoid the influence of the computer in today's world. The computer is no longer a magical, unfamiliar tool that is used only by researchers or scholars or scientists. The computer helps us do our jobs and even routine tasks more effectively and efficiently. More importantly, it gives us power never before available to solve complex problems. Mathematics instruction in secondary schools is frequently perceived to be more a amendable to the use of computers than are other areas of the school curriculum. This is based on the perception of mathematics as a subject with clearly defined objectives and outcomes that can be reliably measured by devices readily at hand or easily constructed by teachers or researchers. Because of this reason, the first large-scale computerized curriculum projects were in mathematics, and the first educational computer games were mathematics games. And now, the entire mathematics curriculum appears to be the first of the traditional school curriculum areas to be undergoing substantial trasformation because of computers. Recently, many research-Institutes of our country are going to study on computers in orders to use it in mathematics education, but the study is still start ing-step. In order to keep abreast of this trend necessity, and to enhance mathematics teaching/learning which is instructed lecture-based teaching/learning at the present time, this study aims to develop/present practical method of computer-using. This is devided into three methods. 1. Programming teaching/learning method This part is presented the following five types which can teach/learn the mathematical concepts and principle through concise program. (Type 1) Complete a program. (Type 2) Know the given program's content and predict the output. (Type 3) Write a program of the given flow-chart and solve the problem. (Type 4) Make an inference from an error message, find errors and correct them. (Type 5) Investigate complex mathematical fact through program and annotate a program. 2. Problem-solving teaching/learning method solving This part is illustrated how a computer can be used as a tool to help students solve realistic mathematical problems while simultaneously reinforcing their understanding of problem-solving processes. Here, four different problems are presented. For each problem, a four-stage problem-solving model of polya is given: Problem statement, Problem analysis, Computer program, and Looking back/Looking ahead. 3. CAI program teaching/learning method This part is developed/presented courseware of sine theorem section (Mathematics I for high school) in order to avail individualized learning or interactive learning with teacher. (Appendix I, II)

• 한국초지조사료학회지
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• 제31권4호
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• pp.415-422
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• 2011

본 연구는 최근 조사료의 신속한 품질평가 방법으로 근적외선 분광법의 이용성이 확대되고 있는 시점에 근적외선 분광기의 현장 적용성을 평가하기 위하여 수행되었다. 실험실용 근적외선분광기와 소형 근적외선분광기의 조사료 품질평가의 예측 정확성을 평가하기 위하여 전남지역에서 이탈리안 라이그라스 사일리지 67점을 수집하여 각각의 근적외선 분광기를 이용하여 스펙트럼을 측정한 후 사료가치의 실험실 분석값과 다변량회귀분석을 통하여 검량식을 유도하여 예측 정확성을 평가하였다. 이탈리안 라이그라스 사일리지의 수분함량에 대한 예측정확성은 실험실용 근적외선분광기와 소형근적외선분광기에서 각각 SEC = 2.50% ($R^2$=0.96), SEC = 2.83% ($R^2$=0.95)로 매우 신뢰성이 우수한 결과를 나타내었으나 사일리지의 발효품질의 주요 평가항목인 pH와 젖산함량은 실험실용 근적외선분광기의 결과가 SEC = 0.21% ($R^2$=0.82), SEC = 0.24% ($R^2$=0.83)로 소형 근적외선분광기 보다 우수한 결과를 나타내었다. 또한 ADF, NDF 및 조단백질 함량은 실험실용 근적외선분광기의 예측 정확성이 각각 SEC = 0.59% ($R^2$=0.96), SEC = 0.74% ($R^2$=0.97), SEC = 0.67% ($R^2$=0.82)로 높게 나타났다.

• 한국항행학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.38-50
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• 2003

본 논문에서는 도선상에서 발생하는 결함 위치와 이상 유무를 감지하는 새로운 고분해능 반사측정법인 시간-주파수 영역반사측정법 (TFDR, Time-Frequency Domain Reflectometry)을 제안하였다. 고전적인 반사측정법들은 단지 시간 또는 주파수의 한 영역에서 분석되어져 왔으나, 본 논문에서 제시한 TFDR은 도선의 결함 위치와 이상 유무를 발견하기 위해 과도신호의 시간과 주파수 영역의 정보를 동시에 이용할 수 있는 시간-주파수 분석기법으로 특성화하였다. TFDR의 기준신호 설계는 측정 케이블의 물리적 성질들을 고려하여 주파수 밴드를 결정하며, 도선의 결함감지와 추정은 시간-주파수 상호상관관계 함수에 의해 이루어진다. TFDR 시스템을 이용하여 여러 결함 상태를 가진 실제 coaxial cable (RG-142, RG-400)에 대해 실험하였고 정확성을 입증하기 위해 TDR (Time Domain Reflectometry) 장비와 성능을 비교하였다. 본 논문에서는 TFDR이 TDR보다 작은 오차로 결함을 찾아냄을 나타내고 있으며, 측정된 정확도는 TFDR의 오차율이 0.5% 이하로 TDR (54750A/54754A) 장비보다 성능이 월등히 우수하다는 것을 알 수 있다.

• 한국광학회지
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• 제19권4호
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• pp.287-293
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• 2008

망원경의 조립 및 평가를 위해서는 평행광선을 만들어주는 시준장치가 반드시 필요하다. 최근에 고해상도 카메라의 초점거리가 길어짐에 따라 상대적으로 적은 부피를 차지하는 Cassegrain 형태의 시준장치가 많이 사용되고 있다. 하지만 이러한 형태는 적외선 광학계를 평가할 때 부경이 가지는 온도로 인하여 불필요한 열복사선을 방출하여 적외선 광학계의 평가 정밀도를 떨어뜨리게 된다. 본 논문에서는 직경이 800 mm이고 초점거리가 2 m인 적외선 광학계를 평가하기 위하여 초점거리는 6m이고 물리적인 직경 1 m, 유효 직경이 930 mm인 비축포물면을 Zerodur를 이용하여 가공하고 측정한 과정을 설명한다. 약 4개월간의 작업 끝에 면의 최종 파면수차는 30.4 nm rms($\lambda$/138, ${\lambda}=4.2\;{\mu}m$)를 얻어서 적외선 광학계뿐만 아니라 가시광 영역 광학계도 측정 가능한 성능을 보유하였다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제17권4호
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• pp.684-693
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• 2021

연구목적: 아두이노를 이용하여 실시간 대지저항 데이터를 취득할 수 있는 스마트 대지저항 측정장치를 개발하여 낙뢰 등 이상전압으로부터 안전한 설비환경을 구축하는것에 목적이 있다. 연구방법: 본 논문은 아두이노와 전력선 통신(PLC) 체계를 갖춘 대지저항 취득 및 분석 시스템을 개발하여 설계모델과 적용사례를 연구하였다. 경남지역의 풍력발전 단지 내 일부 부지를 테스트 베드로 선정하여 신기술을 적용한 실시간 대지저항 데이터를 취득하였다. 전극배열은 웨너(Wenner) 4전극배열과 슐렘버거(Schlumberger) 전극배열을 혼용한 스마트 전극배열을 채택하였다. 연구결과: 본 기술의 특징은 첫 번째로 스마트 다 전극의 깊이를 각기 다르게 편성해 층간에 특이성을 가지는 지층 구조에도 취득 데이터의 오차범위를 축소하였다. 두 번째로 스마트 접지전극에서 취득한 대지저항 데이터의 정보를 사물인터넷으로 실시간 송·수신이 가능하도록 IT융합 기술을 적용하였다. 마지막으로 규칙적인 관리 체계를 구축하고 Server에 축적된 빅 데이터를 분석하여 다양한 요소들의 변화추이를 확인할 수 있으며, IT융합 환경에 최적의 접지 알고리즘과 접지시스템 설계 모델링이 가능하다. 결론: 본 기술은 4차 산업 시대에 근간이 되는 도시 기반시설에 낙뢰로 인한 서지(Surge)의 피해를 줄이고 최적화된 접지시스템 모델을 설계하여 사용자의 안전과 생명을 보호 할 것이다. 또한 순수 국산 기술력의 지적재산권을 확보하여 포스트 코로나 시대에 팬데믹으로 정체되어있는 우리산업의 일자리 창출과 활기를 불어넣는 효과도 기대된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권6_3호
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• pp.1383-1398
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• 2018

해상풍은 복잡한 해양 현상을 이해하는 데 가장 기초 요소 중 하나이다. 1990년대 초부터 산란계를 활용하여 전세계 바람장 자료를 생산해왔지만, 낮은 해상도로 인해 해양 연구에 제한적으로 사용되었다. Synthetic Aperture Radar(SAR)는 이러한 한계점을 보완하여 고해상도의 바람장 자료 생산이 가능하다. KOMPSAT-5는 한반도 최초의 X-band SAR 탑재 인공위성으로 고해상도 해상풍 산출이 가능하다. 본 연구는 KOMPSAT-5 후방산란계수 자료를 활용하여 산출한 해상풍의 검증 결과를 최초로 제시하였다. 18장의 KOMPSAT-5 ES 모드 자료를 수집하여 해양 부이와의 일치점 데이터베이스를 생산하였다. 정확한 해상풍 산출을 위해 육지 화소, 스페클 잡음, 선박 화소를 제거하는 전처리 과정을 거쳤고, 해양 부이 실측 자료에 Liu-Katsaros-Businger (LKB) 모델을 통해 10-m 중성 바람으로 변환하여 기준 자료로 활용하였다. XMOD2를 활용하여 산출한 해상풍은 후방산란계수 산출식에 따라 $2.41-2.74m\;s^{-1}$의 평균 제곱근 오차를 보였다. 분석 결과 KOMPSAT-5 후방산란계수 자료를 활용하여 해상풍을 산출하는 경우, 대기 중력파, 파랑, 내부파를 포함한 해양 기상 환경과 레인지 모호성(range ambiguity), 입사각의 이산적 불연속적 분포를 포함한 영상 품질에 의한 잠재적 오차 요인이 존재함을 규명하였다.