최근 환경에 대한 국민적 관심이 증대되고 있으며 물환경 관련 문제에 대한 신속하고 정확한 대응을 위해 GIS를 활용한 물환경데이터의 분석에 대한 지원요구가 증가함에 따라 물환경데이터의 공간분석을 지원하는 공간네트워크 데이터기반의 하천망분석도를 개발하여 제공하고 있다. 그러나 오염사고 등 사용자의 필요에 따라 수시로 요구되는 공간자료인 집수구역의 분할에 어려움을 겪고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 수치표고모델 및 흐름방향도를 이용한 집수구역 자동 분할 알고리듬 및 모듈 개발을 포함하는 자동분할 프로그램의 개발이 이루어졌다. 집수구역 자동분할 프로그램의 개발은 집수구역 분할 방법 설계, 알고리듬 개발, 모듈 개발의 순서로 진행하였다. 집수구역 분할을 위해 수치표고자료와 이를 기반으로 제작된 흐름방향도를 활용하였다. 집수구역 분할을 위한 알고리듬은 집수구역 격자추출단계, 경계점 추출단계 및 경계선 분할 단계의 3단계로 개발되었으며 집수구역 분할모듈은 프로그램의 생산성과 활용성을 고려하여 ESRI사의 ArcGIS를 기반으로 하는 Add-in 모듈로 개발하였다. 집수구역 자동분할 모듈을 이용하여 실제 집수구역을 분할하였으며, 현재 활용중인 집수구역과 비교 분석하였다. 집수구역 분할 결과 수치표고자료 기반의 집수구역 분할이 원활하게 이루어지는 것을 확인하였다. 특히 지형학적 경사가 명확한 지역은 집수구역의 분할이 정확하고 신속하게 이루어지는 것을 확인할 수 있었다. 논, 밭, 도심지역 등 평평한 곳이나 배수시설이 정비된 지역의 경우 집수구역의 분할이 이루어지지 않는 경우가 있었으나 전반적으로 기존 집수구역의 분할시간을 줄이는데 기여가 클 것으로 판단되었다. 향후에는 보다 정밀한 수치표고자료의 활용이 가능하면서 자료 크기로 인한 계산 시간을 줄이기 위한 알고리듬의 개발이 필요하다.
이 연구는 과학자의 연구과정을 반영한 문제해결형 탐구학습 프로그램을 이용하여 고등학교 과학 영재학급 학생들을 대상으로 수업을 한 후, 문제해결형 탐구활동 수업에 대한 학생들의 인식, 활동 내용 및 수업의 효과를 분석한 것이다. 이를 위해 고등학교 부설 영재학급 1학년 학생 12명을 대상으로 사전 실험설계 능력 검사(DCT)를 한 후, '주기가 일정한 흔들이 만들기', '표면성장 실험', '메트로놈의 동기화현상'의 세 모듈을 적용하여 수업을 하였고, 그 후 사후 실험 설계능력 검사, 설문과 학생 면담을 실시하였다. 각각의 모듈은 과학적 의문의 생성, 해결 방안 모색을 위한 실험설계, 문제 해결 활동과 같은 일련의 과정들로 이루어져 있어 이를 통해 학생들이 문제해결형 연구 형태를 경험할 수 있도록 하였다. 조사 결과 학생들은 주어진 과정에 따라 기계적으로 하는 기존의 학교 수업과는 달리 자기주도적으로 실험을 설계하고, 해결 방안을 다양한 각도로 모색하여 직접 문제를 해결한다는 점에서 문제해결형 탐구 활동과 기존 수업과의 차별성을 인식하였다. 수업 과정 중 학생들은 발견한 문제를 해결하기 위해 끊임없이 사고하고 실험을 설계 해 보고, 직접 실험을 수행하면서 마침내 처음에 발견했던 문제를 해결할 수 있었다. 이러한 반복적인 과정을 통해 학생들은 과학자의 연구과정의 한 형태를 경험할 수 있었으며, 문제 해결형 연구과정에 대한 이해를 바탕으로 과학자의 연구과정에 대한 인식의 변화도 생겼음을 확인할 수 있었다. 수업의 효과 면에서 본 프로그램은 학생들의 체계적인 실험설계 능력의 향상, 현상의 원인에 대해 자유롭게 생각해 보고 의견을 발표하는 기회를 갖게 한 점 등에서 학생들에게 긍정적인 영향을 미친 것으로 보인다. 실험 설계 능력 사전 사후 검사 점수를 비교한 결과, 수업 후 대부분의 학생들은 실험설계 능력에 향상을 보였다. 기존의 따라 하기 식 실험에 익숙해져 있던 학생들은 처음에는 스스로 실험을 설계하는 데 다소 어려움을 느꼈지만 두 번째, 세 번째 수업을 하면서 체계적으로 실험을 설계하여 문제를 해결해 나가는 데에 조금씩 익숙해진 것을 확인할 수 있었다.
본 연구는 의생활 교육내용을 임파워먼트 향상을 목표로 하는 비판과학 관점의 가정과수업으로 구성하여 청소년들이 직면하는 의생활 문제를 해결하고 나아가 새로운 의생활 문화를 창조시킬 수 있는 교수·학습 과정안을 개발하고자 하였다. 이를 위해 Yoo와 Lee(2010)가 구체적으로 해석한 Laster(1986)의 교육과정 개발 과정을 적용하여 개념화한 후, Brown(1979)의 실질적 내용구성과 미국 위스콘신 주에서 개발한 교사용 지도서 "A Teacher's guide : Family, Food and Society"(Staaland & Storm, 1996)에서 제시된 실천적 추론의 개념적 틀을 적용하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 의생활 관련된 문헌들을 고찰한 결과를 토대로 의생활과 관련된 지속적인 관심사로는 '사회 내의 가족을 위하여 의생활과 관련하여 무엇을 해야 하는가?'로 선정하였다. 추구하는 가치목표는 자유가 많고 책임이 큰 상태인 복합적인 위치로 정의하여, 상호의존성, 감정적 성숙, 지적발달, 의사소통 능력 등을 학습의 목표로 삼았다. 교육내용과 활동 구조를 위해 교육내용의 개념적 틀로 실천적 추론 과정을 사용하였으며, 하위 관심사, 광의의 개념, 하위 개념과 지적·사회적 기술을 포함시켰다. 둘째, 실천적 추론 단계를 토대로 의생활 영역의 교수·학습 과정안을 개발하였다. 그 결과 총 5개 모듈의 12차시 과정안을 개발하였으며, 읽기 자료, 그림 자료, 모둠활동 자료, 동영상 자료 등을 포함하여 총 31개의 학습지를 개발하였다. 본 연구결과, 실천적 추론과정을 수업에 새로이 시도해 보고자 하는 교사들이나, 실천적 추론 과정을 현장에서 실행하는 데에 어려움을 겪은 교사들에게 바로 적용할 수 있는 자료로 활용될 수 있다.
유연 태양 전지는 최근 휴대용 배터리, 웨어러블 소자, 로봇, 드론 및 비행기와 같은 광범위한 응용 분야로 인해 큰 주목을 받고 있다. 특히, 고효율 및 높은 신뢰성을 갖는 유연 실리콘 및 화합물 반도체 태양 전지의 요구가 계속 증가하고 있다. 본 연구에서는 유연 InGaP/GaAs 2중 접합 태양전지 모듈을 개발하였다. 특히 제작된 유연 태양전지 모듈의 신뢰성을 확보하기 위하여, 풍속 및 주위 온도가 태양 전지 작동 온도에 미치는 영향을 수치해석으로 분석하였다. 3종류의 풍속(0 m/s, 2.5 m/s 및 5 m/s) 및 2종류의 주변 온도 조건(25℃ 및 33℃)에 대하여 태양 전지 모듈의 온도 분포를 해석하였다. 유연 태양전지 모듈의 유연성은 굽힘 시험 및 굽힘 수치해석을 통하여 평가하였다. 25℃ 온도조건에서 풍속이 0 m/s 일 때, 태양 전지 셀의 최대 온도는 149.7℃이다. 풍속이 2.5 m/s로 증가되었을 경우, 태양 전지의 온도는 66.2℃로 크게 감소되었다. 또한 풍속이 5 m/s 인 경우, 태양 전지의 온도는 48.3℃로 급격히 감소함을 알 수 있었다. 주변 온도 또한 태양 전지의 작동 온도에 영향을 미친다. 2.5 m/s의 풍속에서 주변 온도가 33℃로 증가할 경우, 태양 전지의 온도는 74.2℃로 약간 증가하였다. 따라서 태양 전지 셀의 온도에 영향을 미치는 가장 중요한 인자는 풍속으로 인한 열 방출 효과임을 알 수 있었다. 또한 태양 전지의 최대 온도는 사용된 소재들의 유리 전이 온도보다 낮기 때문에, 열 변형 및 모듈의 열화 가능성은 매우 낮을 것으로 예측된다. 제작된 태양전지 모듈은 굽힘 반경 7 mm까지 굽힐 수 있어 비교적 우수한 유연성을 갖고 있었다. 또한 향후 neutral plane 해석을 통하여 태양전지 셀을 neutral plane에 위치시키면 유연성이 크게 증가할 것으로 예측된다.
본 연구에서는 국민건강영양조사자료를 이용하여 IDF 기준에 의한 우리나라 20세 이상 성인의 대사증후군 유병률과 관련 요인을 규명하고자 시행되었다. 2010년 제5차 국민건강영양조사에 참여한 5670명의 자료를 이용하였다. 본 연구에서 자료 분석은 SAS 9.2 통계분석프로그램을 사용하였으며, 분석 시 복합표본설계를 이용하여 표본추출한 자료에 적용하는 SAS 명령어를 사용하였으며, 표본 추출률을 반영한 설계가중치, 무응답률, 사후 층화, 극단 가중치 처리단계를 거쳐 최종 산출된 개인가중치를 모두 적용하였다. 인구학적 특성, 생활습관, 가족력 등에 따른 모집단의 대사증후군의 유병률 추정치와 집단간 유병률의 차이를 비교하였고, 대사증후군 관련 요인을 파악하기 위하여 교차비 추정치와 이의 95% 신뢰구간을 구하였다. 우리나라 성인의 대사증후군 유병률은 18.8%였다. 인구학적 특성별로 대사증후군 유병률을 살펴보면, 남성 16.8%, 여성 20.7%였다. 20대 연령은 4.5%, 70대는 43.1%로 연령이 많을수록 대사증후군 유병률은 유의하게 높았으며, 교육수준이 초등학교인 경우 38.0%, 대학교 졸업은 12.9%로 교육수준이 낮을수록 대사증후군 유병률이 높았다. 전문관리직인 경우에 12.8%, 농업 및 단순 노무직인 경우 20.4%, 무직인 경우 21.8%로 직업에 따라 대사증후군 유병률에 차이가 있었고, 미혼인 경우 대사증후군 유병률은 5.5%로 가장 낮고, 이혼 또는 별거인 경우는 대사증후군 유병률이 40.6%였다. 알코올 의존문제가 있는 경우 23.6%의 대사증후군 유병률을 보였고, 체질량 지수가 25이상인 경우에 대사증후군은 43.7%로 나타났다. 대사증후군 유병률에 대한 교차비와 95% 신뢰구간을 살펴보면, 여성의 교차비가 1.59(1.20-2.11), 20대 연령집단을 기준으로 하였을 때, 50대의 교차비가 3.95(2.11-7.37), 60대는 5.62(2.98-10.61), 70세 이상은 10.56(5.25-21.25)으로 나타났다. 초졸 학력에 비해 고졸학력의 교차비가 0.52(0.37-0.74), 사무직이 전문직과 비교하여 2.14(1.27-3.60), 기혼자에 비해 이혼하거나 별거중인 군의 교차비가 1.72(1.15-2.59), 알코올 의존문제가 있는 경우 교차비가 1.86(1.16-2.98), 비만군이 정상 체중군과 비교하여 14.08(10.62-18.70)으로 유의한 관련성을 보였다. 그 외에 다른 요인들에 의한 대사증후군 유병위험은 통계적으로 유의하지 않았다. 본 연구는 IDF 기준을 적용하여 우리나라 성인의 대사증후군 유병률과 대상자의 특성에 따라 대사증후군 유병률을 파악하고, 교차비를 산출하여 관련요인을 확인하였다는 점에서 의미가 있다. 향후 연구에서는 여러 가지 대사증후군 진단기준을 적용하여 우리나라와 다른 나라의 대사증후군 유병률과 관련요인을 비교하고 우리나라 인구집단에 더 적합한 진단기준이 무엇인지를 확인하는 연구가 필요할 것으로 사료된다. 또한 본 연구는 단면조사 자료를 이용한 분석이므로 대사증후군 관련 요인은 시간적 전후관계를 파악할 수 없었다. 향후 연구에서 전향적 조사 자료를 이용할 필요가 있다고 사료되며, 생활습관을 보다 정확하게 평가할 수 있는 도구를 이용하여 측정할 것을 제안한다.
본 논문에서는 통합과학교육에 관한 이론적 방향과 실제적 교수 학습방안을 연계성 있게 제시하여 과학교사들의 통합과학교육에 관한 이해를 도움과 동시에 통합과학 수업 보조자료를 개발하여 실제수업에 활용할 수 있도록 하였다. 이를 위해 공통과학 교과내용 중 통합 과학적 성격이 특히 강한 에너지 단원을 대상으로 통합과학 교수 학습 방안을 모색하였는데, 이것은 이전 논문에서 구성한 '통합과학교육의 방향별 에너지 교수 학습 전략' 을 바탕으로 하고 여기에 각 방향별 특징에 적합한 수업 모형을 적용한 것이다. 즉, 지식내용중심의 통합은 물리, 화학, 생물, 지구과학의 지식을 통합하기 위해서 '에너지의 여행' 을 주제로 선정하고 ' 개방된 발견학습' 수업모형을 적용하여 개념과 탐구관련 중심으로 모색하였다. 사회문제중심의 통합은 과학관련 사회문제를 해결하기 위하여 '에너지의 미래'를 주제로 선정하고 '발생학습' 수업모형을 적용하여 학습자의 인지과정을 중심으로 모색하였다. 개인흥미중심의 통합은 과학과 개인흥미의 통합을 위하여 '에너지의 변신' 을 주제로 선정하고 '프로젝트' 수업모형을 적용하여 학습자의 흥미나 관심분야를 중심으로 모색하였다. 이상과 같은 방향에 따른 통합과학 교수 학습 방안은 다음과 같은 순서에 의해 모색되었다. 먼저, 각 주제별로 다루어야할 통합과학적 교수 학습 내용을 구성하고, 이를 바탕으로 각각의 주제를 통합적으로 수업하기 위한 통합과학적 수업 절차를 설계하였다. 그리고 작성한 수업 절차에 따라 실제 통합과학 수업에서 적용할 수 있는 통합과학적 수업 지도안을 작성하였다. 이상의 연구는 21세기를 대비한 통합과학교육의 방향정립과 교재, 교사, 학생을 고려한 종합적인 통합과학교육 프로그램 개발에 활용될 수 있을 것으로 생각된다.
정보기술의 빠른 진화, 빅데이터의 등장, 분석기법의 고도화 등으로 인해 다량의 데이터로부터 의미있는 정보를 추출하는 데이터마이닝을 다양한 영역에 활용하고자 하는 시도들이 활발히 진행되고 있다. 그 중의 한 분야가 농산물 유통영역인데, 농산물에 대한 지속적인 수요 증가와 전자경매의 활성화 등으로 수도권 농산물 도매시장에서만도 연간 수천만건 이상의 거래가 이루어 진다. 그러나 급속한 거래량 증가와 더불어 과거로부터 관행적으로 이루어지고 있는 부정거래도 함께 증가하고 있는데 거래참가자들 사이의 결탁에 의해 발생하는 농산물 도매시장의 부정거래는 점차 지능화되는 추세이며, 이들을 감지하고 적발하기가 매우 어려운 실정이다. 이로 인해 농산물 유통환경의 공정거래 질서는 침해되고 시장에 대한 신뢰는 훼손되곤 한다. 따라서 거래투명성을 제고하고 유통비리를 구조적으로 개선하기 위한 과학적이고 자동화된 부정탐지시스템의 필요성이 어느 때보다도 절실히 요구되는 상황이다. 본 연구에서는 데이터마이닝의 의사결정나무를 이용하여 실제 발생하지 않은 거래를 실물 없이 거래한 것처럼 조작하여 대금을 정산하는 행위인 허위거래를 탐지하는 모형을 제시하였다. 이를 위해 실제 농산물 도매시장의 데이터를 수집하였고, 데이터의 정제 및 표준화 등의 선행작업을 수행하였다. 또한 변수 간의 상관관계 및 분포도 분석 등을 통해 데이터의 특성을 파악한 후 예측모형을 구축하여 허위거래와 정상거래를 분류하는 패턴을 도출하였으며, 최종적으로 시험용 데이터를 이용하여 모형을 평가하는 단계를 거쳐 결과의 적합성을 확인하였다. 향후 데이터마이닝을 이용한 부정탐지 모형을 허위거래뿐만 아니라 낙찰부정, 경매조작 등과 같이 다양화되는 부정거래에 적용하게 되면 보다 지대한 효과를 거둘 수 있으리라 사료된다.
많은 기관들이 데이터에 기반을 둔 의사결정을 수행해 왔으며, 특히 수치자료를 비롯한 정형 데이터가 이러한 목적으로 널리 활용되어 왔다. 하지만 최근에는 스마트기기와 소셜미디어의 발달로 인해 다양한 형태를 가진 방대한 양의 정보가 생성, 공유, 저장되면서, 전통적인 정형 데이터 기반 의사결정으로부터 비정형 빅데이터 기반 의사결정으로 관심의 전환이 이루어지고 있다. 데이터 기반 의사결정의 대표적 분야인 추천시스템 분야에서도 성능 향상을 위해 비정형 데이터를 활용해야 한다는 필요성이 최근 꾸준히 제기되고 있다. 특히 사용자의 성향이나 선호도는 고객의 니즈와 직결되기 때문에, 비정형 데이터 분석을 통해 사용자의 성향을 파악하고 이를 통해 상품 추천 및 구매 예측의 정확도를 향상시키기 위한 노력이 매우 시급하게 이루어질 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 사용자의 성향을 측정하여 재구매 예측 정확도, 특히 카테고리별 재구매 예측 정확도를 높임으로써, 궁극적으로 추천시스템의 성능을 향상시킬 수 있는 방안을 제시한다. 구체적으로는 사용자의 일상적인 인터넷 사용 기록을 분석하여 고객이 조회하는 뉴스 기사의 이슈를 식별하고 다양한 이슈에 대한 고객의 관심을 계량화한 후, 이를 활용하여 고객의 카테고리별 재구매 여부를 예측하는 모델을 제안하고자 한다. 실제 웹 트랜잭션으로부터 도출된 인터넷 뉴스 조회 기록 및 쇼핑몰 구매 기록을 대상으로 실험을 수행한 결과, 고객의 과거 구매이력만을 활용한 카테고리 재구매 예측 모형에 비해 본 연구에서 제안한 모형, 즉 고객의 과거 구매이력과 관심 이슈를 모두 활용한 예측 모형의 정확도가 다소 우수한 것으로 나타났다.
최근 인터넷 기반의 분산 멀티미디어 환경에서 가장 성장하는 기술로는 스트림 서비스 기술과 분산 객체 기술을 꼽을 수 있다. 특히, 분산 객체 기술에 스트림 서비스 기술을 통합하려는 연구들이 진행되고 있다. 이 기술들은 다양한 스트림 서비스 관리 모델과 프로토콜의 연구에서 적용되고 있다. 그러나, 기존에 제시된 관리 모델들은 스트림 전송의 서비스 질(QoS)에 대한 지원이 미흡하다. 또한, 서비스 질에 관련된 기능들이 특정 응용 서비스의 부속 모듈로 개발됨에 따라, 확장이나 재사용을 지원할 수 없는 문제점을 나타내고 있다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 분산 객체 기술을 적용하여 확장 및 재사용이 용이하고 스티림의 서비스의 질을 보장하는 QoS 통합 플랫폼을 제안했다. 제안된 플랫폼의 구조는 사용자 제어 모듈, QoS 관리 모듈 및 스트림 객체의 세가지 컴포넌트로 구성된다. 스트림 객체는 TCP/IP 상에서 RTP 패킷을 송·수신 기능을 한다. 사용자 제어 모듈은 CORBA 객체를 이용하여 스트림 객체들을 제어한다. QoS 관리 모듈은 사용자 제어 모듈간에 서비스 질을 유지하는 관리 기능을 한다. QoS xd합 플랫폼의 구축을 위해 관련 모듈들을 독립적으로 구현하고, 이들이 CORBA 환경에서 플랫폼 독립성, 상호운용성, 이식성을 갖도록 그들간에 인터페이스들을 IDL로 정의하였다. 제안된 플랫폼의 구현을 위해 Solaris 2.5/2.7에 호환되는 OrbixWeb 3.1c, 자바언어와 Java Media Framework API 2.0, Mini-SQL1.0.16 및 관련 이미지 캡쳐보드 및 영상카메라를 사용하였다. 본 플랫폼의 기능검증을 위한 결과로서, 플랫폼 상에서 스트림 서비스가 진행되는 동안, 클라이언트와 서버의 GUI를 통해 위에서 기술한 모듈들의 수행결과와 QoS 제어 과정으로부터 얻어지는 수치적 데이터를 보였다.
우리나라에는 주요 긴급번호만 20여개가 존재한다. 세월호 사건 시 이러한 복잡한 신고체계에 대한 문제점이 제기되고, 이에 국민안전처는 올 1월 범죄신고 등은 112, 화재와 해양사고 등은 119(해양긴급신고 전화인 122는 119로 흡수), 생활민원 상담은 110로 구분하는 부분적 긴급번호 통합안을 발표하기에 이른다. 하지만 이러한 통합안은 여전히 공급자 위주의 제도라는 비판을 면할 수 없고, 이에 선진국 단일 긴급번호 운영시스템의 장점을 파악하여 이를 현재의 부분적 통합안에 적극적으로 반영할 필요성이 있어 보인다. 이에 본 연구는 미국 911의 구체적인 운영방식 및 교육훈련제도 등을 살펴보고, 이로써 미국의 911 제도의 전체적이고도 일반적인 특징, 나아가 (이러한 특징을 토대로 한) 우리의 실질적 긴급번호 통합을 위한 정책적 시사점을 도출하고자 하였다. 연구결과, 미국 911제도는 (1) 접수의 통합, (2) 접수와 지령의 기능적 분리, (3) 접수와 지령의 물리적 시설 통합, (4) 접수 및 지령요원의 전문화의 특징을 가지고 있었고, 이러한 특징에서 도출되는 정책적 함의는 크게, (1) 신고자중심의 시스템 - 신속 정확한 대응가능, (2) 지휘 및 정보의 체계의 단일화로 인한 통합적인 대응 가능, (3) 접수 및 지령요원의 전문화, 효율성 증대 그리고 객관적 종합적 상황판단, (4) 공공안전접수대의 학습조직화, 총 4가지로 정리될 수 있었다. 따라서 향후 긴급전화의 구체적인 운용방식을 도출함에 있어서, 미국식 모델의 장점인 유기적인 상호운용성 확보(정보공유 및 연계대응) 및 전문성 등을 강화하는 동시에 국민들의 신고편의를 증진시킬 수 있는 방법론을 찾아야 할 것이다. 이러한 방법론으로는 첫 번째, 112 및 119 등 긴급번호의 유기적인 정보교환 시스템을 구축하여, 국민이 긴급한 상황에서 아무 번호나 신고하더라도 지체 없이 서로 상호 연계될 수 있어야 한다. 동시에 이러한 정보교환 시스템은 각 기관이 사건사고 대응에 있어서 수집하거나 또는 필요한 정보를 신속히 공유할 수 있도록 그 체계를 구성해야 한다. 두 번째, 기관별 상호운용성 확보를 위하여 각 대응기관 간 공통교육 및 통합 매뉴얼 등을 구비할 필요가 있으며, 마지막으로 학습조직화를 통한 전문성 확보를 위하여 신고접수를 담당하는 부서에서 장기적인 근무가 가능하도록 인사시스템을 구축해야 할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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[부 칙]
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