• 제목/요약/키워드: Learning by making

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타워크레인 자율화를 위한 가상환경 플랫폼 개발에 관한 연구 (A Study on Virtual Environment Platform for Autonomous Tower Crane)

  • 김명준;윤인석;김남균;박문서;안창범;정민혁
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.3-14
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    • 2022
  • 건설현장 생산성 및 안전성 향상을 위해 건설장비 자율화를 위해 산학에서 많은 노력을 기울이고 있다. 장비 자율화를 위해서는 다양한 환경과 많은 양의 데이터 수집이 필요하다. 하지만 실제 환경에서 데이터 수집을 위한 테스트베드 확보에 많은 시간과 비용이 소모되며 불확실성 역시 크기 때문에 효과적인 데이터 수집과 처리에 어려움이 존재한다. 이에 본 연구에서는 타워크레인을 대상으로 자율화기술 개발을 위한 데이터 수집 및 테스트가 가능한 가상환경을 개발하는 것을 목표로 한다. 본 연구에서 달성한 연구성과는 다음과 같다. 1. 타워크레인 자율운행에 필요한 기술과 기술이 적용될 수 있는 환경을 운영설계 도메인, 물체 및 이벤트 감지 및 반응, 최소기능조건이라는 세 가지 성능기준을 활용하여 정의함. 2. 정의된 환경 내에서 자율화 장비의 인지, 판단, 제어를 위한 각 기술을 학습하고 테스트하기 위한 가상 환경을 Unity를 활용하여 구축함. 3. 가상환경의 목적 달성 여부를 위한 평가지표로 Visual, Motion, Functional Fidelity를 사용해 가상환경이 현실 공사현장을 충실하게 표현하고 있음을 검증함. 본 연구에서 구축한 가상환경 플랫폼을 통해 등 타워크레인 자율화에 있어 요구되는 가상 데이터를 수집하고, 각 기능들을 테스트하는 데 소모되는 비용 및 시간을 절감할 수 있을 것이며, 또한 타워크레인 뿐 아니라 타 건설장비의 자율화기술 개발에 있어서도 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

영상 기반 Semantic Segmentation 알고리즘을 이용한 도로 추출 (Road Extraction from Images Using Semantic Segmentation Algorithm)

  • 오행열;전승배;김건;정명훈
    • 한국측량학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.239-247
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    • 2022
  • 현대에는 급속한 산업화와 인구 증가로 인해 도시들이 더욱 복잡해지고 있다. 특히 도심은 택지개발, 재건축, 철거 등으로 인해 빠르게 변화하는 지역에 해당한다. 따라서 자율주행에 필요한 정밀도로지도와 같은 다양한 목적을 위해 빠른 정보 갱신이 필요하다. 우리나라의 경우 기존 지도 제작 과정을 통해 지도를 제작하면 정확한 공간정보를 생성할 수 있으나 대상 지역이 넓은 경우 시간과 비용이 많이 든다는 한계가 있다. 지도 요소 중 하나인 도로는 인류 문명을 위한 많은 다양한 자원을 제공하는 중추이자 필수적인 수단에 해당한다. 따라서 도로 정보를 정확하고 신속하게 갱신하는 것이 중요하다. 이 목표를 달성하기 위해 본 연구는 Semantic Segmentation 알고리즘인 LinkNet, D-LinkNet 및 NL-LinkNet을 사용하여 광주광역시 도시철도 2호선 공사 현장을 촬영한 드론 정사영상에서 도로를 추출한 다음 성능이 가장 높은 모델에 하이퍼 파라미터 최적화를 적용하였다. 그 결과, 사전 훈련된 ResNet-34를 Encoder로 사용한 LinkNet 모델이 85.125 mIoU를 달성했다. 향후 연구 방향으로 최신 Semantic Segmentation 알고리즘 또는 준지도 학습 기반 Semantic Segmentation 기법을 사용하는 연구의 결과와의 비교 분석이 수행될 것이다. 본 연구의 결과는 기존 지도 갱신 프로세스의 속도를 개선하는 데 도움을 줄 수 있을 것으로 예상된다.

과학 교사의 탐구 수업 전문성 신장을 위한 교사학습공동체(PLC) 프로토콜의 활용 가능성 탐색 (Exploring the Applicability of PLC Protocol for Enhancing Science Teachers' Teaching Expertise on Inquiry Class)

  • 이기영;정은영;곽영순
    • 한국과학교육학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.439-448
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    • 2022
  • 이 연구에서는 과학 교사 PLC에서 탐구 수업 전문성을 함양하기 위한 목적으로 활용할 수 있는 프로토콜을 개발하고, 현장 교사들을 대상으로 시험 적용을 통해 개발된 프로토콜의 현장 활용 가능성을 탐색하고자 하였다. 5단계로 구성된 과학탐구 수업 PLC 프로토콜을 개발해서 6명의 참여 교사를 대상으로 순차적으로 적용하였다. 프로토콜의 활용 가능성을 알아보기 위해 단계마다 성찰일지를 작성하게 하였으며 5단계 프로토콜 적용 후 집단 면담을 통해 프로토콜에 대한 참여 교사의 인식을 조사하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학교사 탐구 수업 전문성 신장을 위한 프로토콜을 (1)과학탐구 수업에 대한 생각 드러내기, (2)과학탐구 수업 경험 공유하기, (3)학생의 과학탐구 결과물 들여다보기, (4)과학탐구 지도 소양 쌓기, (5)과학탐구 수업계획 짜기 등의 5단계로 구성·개발하였다. 둘째, 참여 교사의 성찰 일지와 사후 면담 분석 결과를 통해 이 연구에서 개발된 과학탐구 수업 PLC 프로토콜의 광범위한 활용 가능성을 확인하였다. 참여 교사들은 프로토콜이 PLC의 체계적 운영, 교사의 참여도 제고 등에 도움이 되었으며, 5단계 프로토콜을 경험함으로써 자신의 탐구 수업에 대한 성찰과 개선을 위한 고민의 기회를 얻었고 탐구 수업에 대한 자신감이 생겼다고 인식하였다. 연구 결과를 토대로 과학 교사 PLC 프로토콜 개발 및 활용에 대해 제언하였다.

통전적 신앙형성을 위한 교리교육의 재개념화 (Reconceptualization of Catechesis for Forming Holistic Faith)

  • 장신근
    • 기독교교육논총
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    • 제68권
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    • pp.175-216
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    • 2021
  • 본 연구에서는, 코로나 바이러스 팬데믹을 포함하여, 오늘의 교회와 그리스도인들이 마주한 다양한 위기와 도전들에 직면하여 대안적 형태의 교리교육을 모색한다. 그동안 한국교회의 현장에서 이루어져 온 교리교육은, 최근 교리교육에 대한 관심에서도 드러나듯이, 수직적 차원의 신앙에 초점을 두고, 좁은 의미의 교회 중심적 그리스도인 만들기에 많은 노력을 기울여 왔다. 한국교회의 대사회적 신뢰도와 공공성의 상실은 일차적으로 이러한 지역 교회에 헌신하는, 좁은 의미의 혹은 사사화된 제자훈련으로서의 교리교육과 깊이 연관되어 있다고 할 수 있다. 교리교육 방법에 있어서도 교사가 일방적으로 교리 내용을 학습자에게 전수하거나, 학습자들이 그 내용을 반복하고 암송하는 방법이 흔하게 사용되어 왔다. 그 결과 기독교교육의 원형이라고 할 수 있는 교리교육은 기독교교육학 가운데 가장 고루하고 뒤떨어진 영역으로 간주되고 있다. 이를 염두에 두고 본 연구에서는 오늘의 교리교육의 현황에 대한 비판적 평가와, 교리에 대한 새로운 관점들, 교리교육에 대한 기독교 교육학자들의 이론에 기초하여 통전적 신앙의 형성을 지향하는 교리교육을 목적, 교리개념, 체제, 내용, 방법론과 방법 등으로 나누어서 제안한다. 그리고 이를 통하여 기존 교리교육의 재개념화를 시도한다.

누리과정을 기반으로 한 증강현실 독후활동 애플리케이션 및 수업 모형 설계 제안 (A Proposal for the Design of Augmented Reality Reading Activity Application and Class Model Based On Nuri Curriculum)

  • 김서영;김태우;이경업;조유빈;김정이
    • 문화기술의 융합
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    • 제9권1호
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    • pp.355-360
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    • 2023
  • 최근 디지털의 발달로 아동들은 미디어 매체에 많이 접하고 있다. 독서 활동이 줄어 책에서의 정보를 습득하거나 습득한 정보를 정리하고 기억하는 것에 어려움을 겪는다. 증강현실이 접목된 교육이 학습에 대한 아동의 참여도와 몰입도를 높이므로, 우리는 아동의 독서 흥미도와 창의성을 높이기 위해 증강현실 기술이 도입된 독후활동 애플리케이션을 제안하였다. 또한, 5가지의 누리과정을 기반으로 애플리케이션에 들어갈 놀이 중심의 독후활동을 설계하였다. 애플리케이션 제안에서 그치지 않고 실제 수업에 사용할 수 있도록 놀이 중심의 수업 모형을 설계하였다. 수업 모형 설계에 따른 개념적인 사고의 틀을 분석하기 위해 실제 어린이집을 방문하고 전문가가 참관한 수업을 진행하였다. 참관한 전문가들에게 독후활동 수업 모델 및 운영의 적합성 검토를 위해 미리 제작한 설문지를 작성하게 하여 타당성을 검토하였다. 우리의 수업 모형 설계는 한정된 도서의 콘텐츠를 대상으로 하였으며, 윤리상의 문제로 아동 대상으로 대규모 실험을 진행하지 못하여 연구의 결과가 전체를 대표할 수 없다. 하지만 누리과정을 기반으로 한 새로운 독후활동 수업 운영의 가능성을 검토하고 제시하였다는 데에 의의가 있다.

초등학교 4학년 학생들의 이분모 분수 크기 비교에 나타나는 추론 분석 (An Analysis on Reasoning of 4th-Grade Elementary School Students in Comparing Unlike Fraction Magnitudes)

  • 윤채린;장혜원
    • 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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    • 제26권3호
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    • pp.181-197
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    • 2023
  • 이분모 분수의 크기를 비교하기 위해 통분을 이용한 형식화된 절차적 방법이 아니라 분수 개념 및 수 감각을 바탕으로 하는 추론 과정을 따르는 것의 중요성이 다수의 연구에서 주목되어 왔다. 본 연구에서는 통분을 학습하지 않은 초등학교 4학년 학생들을 대상으로 이분모 분수 크기 비교 검사지를 활용한 조사연구를 실시하여 8가지 문제 유형별 정답자 및 오답자의 추론 관점을 분석하였다. 분석한 결과, 동치분수 및 통분을 학습하기 이전의 학생들도 분수 감각을 바탕으로 한 추론을 통해 이분모 분수 크기를 비교할 수 있었다. 이분모 분수의 크기 비교를 위해 가장 많은 학생들이 선택한 관점은 '부분-전체 관점'이며, 이는 분수의 크기 비교 시 추론이 학생 자신이 학습한 분수의 개념에 크게 의존함으로 보여준다. 또한 분수에 대한 개념적인 이해가 부족한 학생들은 분수의 크기에 대한 양감의 부족으로 이어져 이분모 분수의 크기 비교 추론에 어려움을 보이는 것으로 나타났다. 연구 결과를 바탕으로 이분모 분수 크기 비교 시 통분 없이 분수 개념 및 수 감각에 기초한 추론 지도를 위한 교수학적 시사점을 도출하였다.

빅데이터 분석을 활용한 지역 맞춤형 교육프로그램 선정 모형 개발 (A Study on Regional-customizededucation program selection model using big data analysis)

  • 김현성;김진숙
    • 문화기술의 융합
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    • 제9권2호
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    • pp.381-388
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    • 2023
  • 본 연구는 빅데이터 분석을 활용한 지역 맞춤형 교육프로그램 선정 모형 개발을 주요 목적으로 한다. 우선, 문헌 고찰을 통해 빅데이터 및 교육의 개념 및 특성 그리고 빅데이터 기술과 연구 활용 등의 이론을 분석하여, 이를 평생교육 빅데이터 활용을 위한 선결과제와 기초 연구자료로 제공한다. 아울러 교육 데이터 수집의 방법과 교육의 특성에 적정한 빅데이터 활용 방법을 제시하고 이를 활용한 지역 맞춤형 교육프로그램 선정 모형을 개발하였다. 지역 맞춤형 교육프로그램 선정 모형 개발은 총 6단계로 진행되었다. 본 연구에서 제시한 맞춤형 교육프로그램 모델은 실질적 활용 면에 있어, 국가승인통계인 '평생학습 개인 실태조사' 처럼 1년 후에 분석하지 않고 실시간으로 데이터가 제공되는 방식으로 활용 부분에 있어서도 선택적 분석이나 미래예측 등 자유도가 매우 높아 교육 분야에 빅데이터가 충분한 필요성과 가치가 있음을 알 수 있다. 뿐만 아니라 표본 모형에 사용되고 있는 모든 프로그램은 무료로 제공되고 있으며, 프로그래밍 특성상 커뮤니티 또한 활발하게 교류가 이루어지고 있어 추후 수정 및 보완 시에도 매우 용이하여 더욱 완성도 높은 교육프로그램 개발 모형을 개발할 수 있다.

BERTopic 모델을 이용한 항공사 서비스에서 지각된 고객가치가 고객 만족도에 미치는 영향 분석 (The Effect of Perceived Customer Value on Customer Satisfaction with Airline Services Using the BERTopic Model)

  • 정의주;이병현;이청용;김재경
    • 지식경영연구
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    • 제24권3호
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    • pp.95-125
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    • 2023
  • 항공산업의 급격한 성장으로 인해 많은 항공사가 생기면서 고객들이 항공사를 선택할 때 고려하는 요소가 늘어나고 있다. 이에 따라 항공사는 고품질의 서비스와 차별화된 경험적 가치를 제공하여 고객가치를 높이고 있다. 초기 고객가치 연구는 제품 및 서비스에 대한 효용성의 관점에서 비용과 편익 간의 상충관계로 간주하고 실용적 가치 중심으로 이루어졌지만, 최근에는 경험적 측면의 가치의 중요성이 주목받았다. 그러나 경험적 측면의 가치는 제품이나 서비스 상황에 따라 고객가치를 구성하는 요소가 변화되기 때문에 제품이나 서비스에 대한 고객의 선호도를 충분히 나타내는 특정 맥락에서 조사해야 한다. 또한, 고객가치는 고객이 의사결정을 내릴 때 큰 영향을 미치므로 항공사는 고객가치를 구성하는 요소를 정확하게 이해하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 항공 전문 웹사이트인 스카이트랙스(Skytrax)에서 고객이 작성한 리뷰와 평점을 수집하고 BERTopic 모델을 활용하여 고객가치에 대한 요소를 도출하였다. 분석 결과, 항공사에서 고객가치를 구성하는 9가지 요소를 파악하였으며 이 중 6가지 요소가 고객 만족도와 영향을 미침을 확인하였다. 이를 통해 본 연구는 고객가치의 세분화된 파악을 가능하게 하는 새로운 방법론을 제안하고, 항공사에 구체적인 서비스 품질 향상을 위한 방향을 제시한다는 의의와 시사점을 가진다.

한국폴리텍대학 신중년 직업훈련과정(2018-2020) 성과 연구 (A Study on the Performance of Vocational Training Course for the New Middle at Korea Polytechnics (2018-2020))

  • 백미현;이지영
    • 실천공학교육논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.751-759
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    • 2023
  • 세계적으로 고령화 및 베이비부머의 은퇴 시기가 맞물린 시대를 맞이하여 그 대처는 매우 집중적이고 역동적이다. 베이비부머가 실제로 은퇴를 시작하자, 중년 연령대를 칭하는 용어는 중년, 중장년, 신중년 등으로 다채로워졌으며, 이는 훈련과정에서도 고스란히 나타나고 있다. 시기를 같이하여 정부와 학계에서도 중년을 칭하는 용어의 정리와 더불어 신중년 훈련과정 개발의 고도화 노력이 진행 중이다. 본 연구는 이러한 관점에서 한국폴리텍대학의 신중년 대상 훈련과정 3년(2018-2020) 성과를 분석하고, 훈련과정의 개발방향을 제시하는데 목적을 두고 있다. 연구 결과, 신중년 훈련과정의 3년 성과는 훈련과정이 점차 증가하였지만 이수율과 취업율이 조금씩 줄어드는 것으로 나타나 이에 대한 대책이 필요한 것으로 나타났다. 그리고 수도권 캠퍼스 성과가 비수도권보다 높아 이 편차에 대한 방안이 필요하였다. 또한 한국폴리텍대학이 운영하는 기존 중장년 과정과 신중년 과정의 통합운영에 대한 필요성이 제시되었고, 신중년 특화방안 등이 제기되었다.

다변량 입력이 딥러닝 기반 저수율 예측에 미치는 영향 분석과 중장기 예측 방안 (Analyzing the Impact of Multivariate Inputs on Deep Learning-Based Reservoir Level Prediction and Approaches for Mid to Long-Term Forecasting)

  • 박혜승;윤종욱;이호준;양현호
    • 정보처리학회 논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.199-207
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    • 2024
  • 지역 저수지들은 농업용수 공급의 중요한 수원공으로 가뭄과 같은 극단적 기후 조건을 대비하여 안정적인 저수율 관리가 필수적이다. 저수율 예측은 국지적 강우와 같은 지역적 기후 특성뿐만 아니라 작부시기를 포함하는 계절적 요인 등에 크게 영향을 받기 때문에 적절한 예측 모델을 선정하는 것만큼 입/출력 데이터 간 상관관계 파악이 무엇보다 중요하다. 이에 본 연구에서는 1991년부터 2022년까지의 전라북도 400여 개 저수지의 광범위한 다변량 데이터를 활용하여 각 저수지의 복잡한 수문학·기후학적 환경요인을 포괄적으로 반영한 저수율 예측 모델을 학습 및 검증하고, 각 입력 특성이 저수율 예측 성능에 미치는 영향력을 분석하고자 한다. 신경망 구조에 따른 저수율 예측 성능 개선이 아닌 다변량의 입력 데이터와 예측 성능 간의 상관관계에 초점을 맞추기 위하여 실험에 사용된 예측 모델로 합성곱신경망 또는 순환신경망과 같은 복잡한 형태가 아닌 완전연결계층, 배치정규화, 드롭아웃, 활성화 함수 등의 조합으로 구성된 기본적인 순방향 신경망을 채택하였다. 추가적으로 대부분의 기존 연구에서는 하루 단위의 단기 예측 성능만을 제시하고 있으며 이러한 단기 예측 방식은 10일, 한 달 단위 등 중장기적 예측이 필요한 실무환경에 적합하지 않기 때문에, 본 연구에서는 하루 단위 예측값을 다음 입력으로 사용하는 재귀적 방식을 통해 최대 한 달 뒤 저수율 예측 성능을 측정하였다. 실험을 통해 예측 기간에 따른 성능 변화 양상을 파악하였으며, Ablation study를 바탕으로 예측 모델의 각 입력 특성이 전체 성능에 끼치는 영향을 분석하였다.