• 제목/요약/키워드: Modeling Methods

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현실적 수학교육 이론의 재음미 : 수학적 창의성 교육의 관점에서 (Reanalysis of Realistic Mathematics Education Perspective in Relation to Cultivation of Mathematical Creativity)

  • 이경화
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제26권1호
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    • pp.47-62
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    • 2016
  • 수학적 창의성을 함양하는 것은 최근 개정된 수학과 교육과정들에서 계속 강조해온 목표중의 하나이다. 그러나 일반 학생들을 대상으로 수학적 창의성을 함양하는 것에 관련된 연구는 아직 충분하지 않은 실정이다. 창의적인 인간의 육성을 표방하는 현실적 수학교육 이론은 일반 학생들을 대상으로 하는 수학적 창의성 교육에 시사점을 제공할 수 있음에도, 이에 대한 구체적인 논의가 이루어지지 않았다. 이 글에서는 수학적 창의성 교육의 관점에서 현실적 수학교육 이론을 재음미하여 공교육을 통한 수학적 창의성 교육의 방안을 모색하는 것에 목표를 둔다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 수학화를 통해 수학적 창조를 경험하도록 할 수 있으며, 이 때 확실성을 추구하고 확실성을 창조하도록 기회를 제공할 필요가 있다. 둘째, 학생들이 상상에 의하여 현실이라고 느끼는 맥락에서 출발해야 수학적 창조의 기회를 제공할 수 있다. 셋째, 학생들이 모델링에 의하여 현실 맥락과 결합된 수학을 창조하도록 할 수 있다. 넷째, 모델링은 주어진 모델이 왜 모델인가를 이해하는 것, 곧 주어진 모델의 의미를 창조하는 것에서 출발한다. 다섯째, 사고실험에 의하여 국소적인 교수이론을 개발하고, 이를 적용한 후 개선하는 것이 수학적 창의성 교육의 연구방법으로 적합하다. 결론적으로, 수학적 창의성의 함양을 보통의 수학수업에서 일반 학생들을 대상으로 구현하는 데에 현실적 수학교육 이론에서 제안하는 모델은 적절하고 유용한 방안이 될 수 있다.

시간활동 양상과 국소환경 농도를 이용한 근로자의 유해 공기오염물질 노출 예측 (Estimation of Personal Exposure to Air Pollutants for Workers Using Time Activity Pattern and Air Concentration of Microenvironments)

  • 이현수;이석용;이병준;허정;김순신;양원호
    • 한국산업보건학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.436-445
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    • 2014
  • Objectives: Time-activity studies have become an integral part of comprehensive exposure assessment and personal exposure modeling. The aims of this study were to estimate exposure levels to nitrogen dioxide($NO_2$) and volatile organic compounds(VOCs), and to compare estimated exposures by using time-activity patterns and indoor air concentrations. Methods: The major microenvironments for office workers were selected using the Time-Use Survey conducted by the National Statistical Office in Korea in 2009. A total of 9,194 and 6,130 workers were recruited for weekdays and weekends, respectively, from the Time-Use Survey. It appears that workers were spending about 50% of their time in the house and about 30% of their time in other indoor areas during the weekdays. In addition, we analyzed the time-activity patterns of 20 office workers and indoor air concentrations in Daegu using a questionnaire and time-activity diary. Estimated exposures were compared with measured concentrations using the time-weighted average analysis of air pollutants. Conclusions: According to the time-activity pattern for the office workers, time spent in the residence indoors during the summer and winter have been shown as $11.12{\pm}2.20$ hours and $12.48{\pm}1.77$ hours, respectively, which indicates higher hours in the winter. Time spent in the office in the summer has been shown to be 1.5 hours higher than in the winter. The target pollutants demonstrate a positive correlation ($R^2=0.076{\sim}0.553$)in the personal exposure results derived from direct measurement and estimated personal exposure concentrations by applying the time activity pattern, as well as measured concentration of the partial environment to the TWA model. However, these correlations were not statistically significant. This may be explained by the difference being caused by other indoor environments, such as a bar, cafe, or diner.

업무 정보전달관계를 이용한 대형복합건설사업의 정보흐름 색시스템 개발 (Development of the Retrieval System of Information Flow for a Large-scale and Complex Construction Project using Information Transfer Relationship on Business Process)

  • 신진호;이현수;박문서;유정호
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제13권6호
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    • pp.84-93
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    • 2012
  • 대형복합건설사업에서 생성되는 정보들은 장기간의 사업주기를 걸치며 다양한 사업주체간에 이동하며 변환 및 발전된다. 그래서 지연 등 사업수행에 문제가 발생하였을 때, 문제의 원인은 해당 업무가 아니라 그 업무와 관련된 이전 업무일 경우 정보흐름을 거슬러 올라가며 문제의 원인을 분석해야 한다. 그러나 복잡한 사업주체 및 업무들의 관계 때문에 사업에서 생성되는 정보들이 어떻게 흘러가는지에 대해 기존의 키워드검색방법으로는 이러한 정보흐름을 도출하기에는 적합하지 않다. 이에 본 연구에서는 대형복합건설사업의 정보흐름을 분석하기 위한 관계기반 정보검색기능을 구축하고 이를 사례 정보시스템에 적용하였다. 우선 기존 정보검색시스템의 활용동향과 대형복합건설사업의 특성을 분석하여 정보전달관계 검색시스템의 필요성을 도출하였고, 이에 적합한 시스템 구축 방법론 및 업무 간 관계 추론 알고리즘을 정립하였다. 그리고 구축한 시스템을 사례시스템인 도시재생사업의 업무정보시스템에 적용하여 그 활용방안을 제시하였다. 본 연구에서 제시한 정보흐름검색은 업무를 담당하는 주체 및 총괄 관리자가 사업 전체를 원활히 진행시키기 위한 주요 업무 도출 등에 이용할 수 있으며, 추가연구의 도구로서도 활용될 것으로 기대된다.

3차원 형상정보 처리기술을 이용한 환두대도의 디지털 원형복원 (Digital Restoration of Ring-Pommeled Sword by Using Technology of 3D Shape Information Processing)

  • 김영원;전병환
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.133-140
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    • 2005
  • 문화기순(CT)은 좁은 의미로 문화콘텐츠를 만들어내는 데 기본이 되는 기술로 각 국은 세계적 문화 공감대를 형성할 수 있는 콘텐츠를 창출하기 위한 노력을 기울이고 있다. 우리 고유의 문화유산을 응용하는 다양한 콘텐츠가 생성될 때 창의적이고 세계적인 경쟁력을 갖추게 되며, 이를 위해 문화원형 복원기술은 필수적인 핵심 기술이다. 본 논문에서는 찬란한 문화유산을 가진 백제시대 유물인 금동용봉환두대도를 3차원 형상정보 처리기술과 고고학적, 과학적 분석 자료를 토대로 디지털의 원형복원한다. 먼저, 3차원 스캐닝 작업을 통해 취득된 데이터는 샘플링과 특징추출 및 정합과정 후 홀 채움 및 스무딩을 이용하여 보정하고, NURBS와 B-Spline 방법을 이용하여 곡면으로 모델링한다. 그런 다음, 환두대도 구성요소의 색상과 재질을 추정하여 텍스쳐를 편집한 후 맵핑한다. 제작되어진 원형 모델은 전문가의 검증을 거쳐 수정 보완되었다. 디지털 복원된 환두대도는 IT기술과 결합하여 디지털 박물관 구축 및 시대별 지역별, 유형별 환두대도의 정형화 된 데이터베이스를 구축하여 손실 유물의 원형 추정에 활용할 수 있다. 또한 고고학이나 보존과학의 교육 컨텐츠 및 영화, 방송, 게임, 애니메이션 등의 문화 콘텐츠로 활용할 수 있다.

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30kW급 CVCF 인버터 기반의 Micro-grid의 정상상태 운용특성에 관한 연구 (Normal Operation Characteristics of 30kW Scale CVCF Inverter-Based Micro-grid System)

  • 페레이라 마리토;이후동;태동현;노대석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.662-671
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    • 2020
  • 최근, 국·내외적으로 CO2배출의 저감을 위한 기술적인 방안 중 하나로 도서지역의 마이크로그리드에 기 설치된 디젤발전기의 가동률을 줄이고 신재생에너지전원의 비중을 높여 운용하고 있는 실정이다. 특히, 국내에서는 가파도, 가사도, 울릉도 등의 도서지역에 디젤발전기와 신재생에너지, 전기저장장치로 구성된 독립형 마이크로그리드의 실증 및 보급 사업이 활발하게 진행되고 있으며, 기존의 디젤발전기 대신 정전압, 정주파수(constant voltage constant frequency, CVCF) 기능을 가진 CVCF 인버터 및 CVCF 인버터용 배터리를 도입하여 마이크로그리드를 안정적으로 운용하는 연구들이 진행되고 있다. 그러나, CVCF 인버터 기반 마이크로그리드의 정상상태 운용특성에 있어서, 출력이 불안정한 태양광전원과 풍력발전과 같은 신재생에너지전원이 계통에 연계되면서 전력품질에 많은 문제가 발생하고 있다. 따라서, 본 논문에서는 신재생에너지전원과 전기저장장치 연계에 따른 마이크로그리드의 운용특성을 분석하기 위하여, PSCAD/EMTDC를 이용하여 30kW급 마이크로그리드 시스템을 모델링하고, 이를 바탕으로 마이크로그리드 시험장치를 구현한다. 30kW급 마이크로그리드 시스템을 바탕으로 시뮬레이션 및 시험을 수행한 결과, 제안한 방법이 CVCF 인버터 기반의 마이크로그리드 시스템에서 저전압, 과전압 및 불평형 문제를 개선하는 데 유용함을 확인하였다.

전산플랫폼을 이용한 초고층구조물의 감쇠장치 최적화 설계 (Optimization Design of Damping Devices for a Super-Tall Building Using Computational Platform)

  • 정보라;이상현;정란;최현철
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.145-152
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    • 2015
  • 본 연구에서는 파라매트릭 모델링 기법을 통해 다양한 대안을 고려할 수 있도록 개발된 StrAuto(이하 전산플랫폼)을 이용하여 감쇠장치에 따른 감쇠비 증가 효과와 풍하중 저감효과를 평가하였다. 비정형 초고층구조물의 수많은 구조시스템 대안 선정을 지원하는 전산플랫폼은 설계자 또는 엔지니어에게 초기 대안을 결정하는데 있어 유용한 도구가 된다. 감쇠장치의 용량 및 추가 요구감쇠비의 크기를 산정하는 과정에서 중요한 원 구조물의 감쇠비에 대한 추정은 풍하중에 대한 실계측 자료를 기반으로 수행된 국내외 관련 연구의 결과를 사용하였다. 감쇠장치는 층간 설치형 수동형 감쇠장치와 질량형 능동형 감쇠장치 두 가지 유형을 고려하였다. 감쇠장치에 의해 추가되는 감쇠비는 FEMA에서 제안한 식을 이용하여 등가 정적 해석을 수행하여 산정하였다. 전산 플랫폼 내부에 감쇠장치의 용량을 최적화하는 알고리즘을 내장함으로써 최적의 감쇠장치 설계안을 자동적으로 도출할 수 있다. 감쇠장치 설치에 따른 물량저감 효과는 풍하중 저감계수로 평가될 수 있으며, 455m 높이의 초고층구조물을 대상으로 제안한 방법의 유효성을 검증하였다. 제안한 방법을 사용하여 비선형 시간이력 해석을 통해 얻어진 지붕층 변위와 층별 전단력을 근사적으로 추정할 수 있음을 확인하였다.

저수지 제체월류 및 내부침식 보호기술 모형실험 연구 (An Experimental Study on Overflow and Internal Erosion Protection Technology of a Reservoir)

  • 김기환;이태호;유전용;임은상;이승주;김용성
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.181-191
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    • 2019
  • 국내 저수지는 대부분 필댐으로 구성되고 있고, 필댐의 붕괴는 월류와 파이핑이 주된 원인으로 분석되고 있다. 본 연구에서는 원심모형실험기를 이용하여 실제 운영 중인 공주시 ◯◯ 저수지 축조 모형에 대하여 수위승강 시 및 월류 시 저수지의 거동 특성을 고찰하였다. 실제 저수지의 침투 및 월류 모사를 위해서 1/50로 축소한 모형에 파손 및 보강된 복통을 설치하고 제정 보강 및 미보강의 조건을 부여한 후 LVDT, 간극수압계를 설치하고 수위승강시험 및 월류시험을 수행하여 보강방법에 따른 제체의 거동 특성을 검토하였다. 원심모형실험 결과, 수위승강 시험에서 파손된 복통이 제체의 안정에 영향을 미칠 수 있는 것으로 나타났고 반전공법과 보강공법을 병행한 경우 제체의 침투 안정성을 확보할 수 있는 것으로 나타났다. 또한, 월류시험에서 월류유도 수로 설치 시 제체의 세굴과 토사의 유출을 방지할 수 있다는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 저수지 월류유도 수로 및 복통 보강공법 적용에 필요한 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

초·중·고등학교의 이산화탄소 농도 및 환기량 평가 (Evaluation of Carbon Dioxide Concentrations and Ventilation Rates in Elementary, Middle, and High Schools)

  • 최영태;허정;박진현;김은채;류현수;김동준;조만수;이채관;이종대;양원호
    • 한국환경보건학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.344-352
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    • 2020
  • Objectives: Much attention has been paid to indoor air quality. Ventilation within schools is important because of indoor air quality and its effect on health and learning performance. In this study, we evaluated the carbon dioxide (CO2) concentrations and ventilation rates in schools. Methods: This study measured the concentration of CO2 in elementary, middle, and high school classrooms over six months. The seasons during the study were summer, fall, and winter. Sensor-based monitoring was used and the basic characteristics of the classroom were investigated. The body surface area of the students was used to calculate the CO2 generation rate, and the air change per hour (ACH) was evaluated using mass balance modeling. Results: The average CO2 concentration measured in most schools exceeded 1000 ppm. The ventilation rates varied from season to season. Compared to the recommended ventilation rate of 4.9 ACH, the roughly 3 ACH calculated in this study indicates that most schools possessed insufficient ventilation. Conclusions: The concentration of CO2 in school classrooms could be an indicator of indoor air quality and can affect students' learning ability. In this study, CO2 concentrations exceeding the standard indicate a lack of ventilation along with problems with indoor air quality. Therefore, appropriate improvements are needed to overcome these problems.

지질 연구 자료의 관리와 활용을 위한 데이터베이스 구축: 암석, 광물의 분류와 3D 모델을 중심으로 (Establishing A Database for the Management and Utilization of Geological Research Data: Focusing on the Classification of Rocks and Minerals and 3D Models)

  • 고보균;이창욱;박성재;이기영
    • 한국지구과학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.137-146
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    • 2020
  • 국내에는 독자적으로 연구가 수행되어 개인적으로 보관 중인 지질 연구 자료가 다량 존재하는데, 이 자료에 대한 접근성이 떨어지기 때문에 다른 연구자들과의 공유가 용이하지 않다. 이런 자료에 대한 메타데이터를 체계적으로 구축하고 총괄적으로 관리하여 이 자료를 필요로 하는 연구자들이 효과적으로 연구를 수행할 수 있는 기회를 제공하는 것이 이 연구의 목적이다. 국내에서 연구된 약 1000여개의 지질 시료(900여개의 암석과 화석 시료, 100여개의 박편 시료)를 수집하였고, 각 시료의 고화질 사진, 분류, 시료명, 보유기관, 산지, 좌표, 특징 등에 대한 메타데이터를 구축하였다. 암석과 화석 시료 100개에 대해 추가적으로 3D 모델링을 수행하였다. 이 연구를 통해 유실되거나 방치되는 중요한 지질 자료에 대한 연구자들의 접근성이 높아지고 자료의 공유가 가능해진다. 따라서 연구자들은 반복적인 연구 자료 수집 작업으로 인한 시간과 비용의 낭비를 줄일 수 있고, 효율적인 연구를 수행하여 경쟁력을 갖춘 연구 결과를 획득할 수 있다. 또한 이미 확보된 시료에 대한 무분별한 반복 채집으로 인해 중요한, 그리고 피해에 취약한 자료가 훼손되는 것을 방지할 수 있다. 향후 전국의 대학과 연구기관에서 보관중인 다양한 암석과 박편 시료에 대한 메타데이터를 추가로 구축하면 자료의 식별 및 진전된 연구가 가능하고, 더불어 전문적인 광물학 및 암석학의 기초 지식에 대한 비교와 분석을 기대할 수 있다.

일반화 가법 모형을 이용한 전주 외력 모델링 (A Model-Fitting Approach of External Force on Electric Pole Using Generalized Additive Model)

  • 박철영;신창선;박명혜;이승배;박장우
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제6권11호
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    • pp.445-452
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    • 2017
  • 전주(Electric Pole)는 전력 송/배전에 사용되는 지지물로 외력 측정을 위해 가속도 센서가 이용된다. 기상현상은 전주의 외력에 다양한 영향을 미친다. 가공전선의 탄성변화가 그중 하나이다. 이러한 이유로 전주에 미치는 기상현상 요인을 모델링 하는 것은 매우 중요하다. 가속도 센서로부터 수신된 데이터는 피치(Pitch)와 롤(Roll) 각도로 변환되어 수신된다. 기상 현상은 변수간 상관관계가 높게 나타나며, 모델링을 위해 유의한 설명변수를 선택하는 것은 과대적합(Over Fitting)의 문제에서 매우 중요한 요소이다. 다중공선성(Multicollinearity)을 고려한 설명력이 높은 모델 구축을 위해 기계학습 방법의 하나인 일반화 가법 모형(Generalized Additive Model)을 사용했다. 모델 구축에 사용된 기상 요인 변수는 온도, 습도, 강수량, 풍속, 풍향, 증기압, 대기압, 노점온도, 일조시간, 일사량, 운량이다. 분산 팽창 요인 검증을 수행한 결과 온도, 강수량, 풍속, 풍향, 대기압, 노점온도, 일조시간, 운량의 변수가 선택됐다. 설명변수중 일조시간, 운량, 대기압의 영향도가 높게 나타났으며, 일반화 가법 모형의 평균 결정계수(R-Squared)는 0.69로 유의한 모델을 구축했다. 구축된 모델은 전주 외력의 영향을 예측하는데 도움이 될 수 있을 것이며, 안전성 확보의 목적에 기여할 수 있을 것이라 생각한다.