• 대한공업교육학회지
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• 제33권2호
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• pp.273-286
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• 2008

수중에서 UUV(Unmanned Underwater Vehicle)에 장착되는 수중 음향 센서 배열은 UUV의 측면이나 전면에 부착하여 외부 신호를 탐지하게 된다. 이러한 센서 배열은 UUV의 특성상 곡면배열(Conformal array) 형태이며 유체 유기 소음의 영향을 받는다. 따라서 본 논문에서는 탄성층에 삽입된 하이드로폰이 외부 유입 소음의 영향을 받는 정도를 해석하였다. 유입 소음은 난류 경계층에서 발생하는 Corcos 모델을 이용하였고 주파수 밀도 함수를 이용하여 수치해석 하였다. x-방향의 파수인 kx에 다른 전달함수의 특성은 탄성층의 두께가 커질수록 전달함수의 적분값은 적어지므로 소음의 영향은 줄어드는 것으로 나타났다. 또한 탄성층 및 고정판의 탄성계수, 밀도 등의 변화가 전달함수 값의 변화를 일으키는지를 조사하였다. 향후 이러한 연구는 UUV에 장착되는 곡면 배열 센서의 설계에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한공업교육학회지
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• 제35권2호
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• pp.224-237
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• 2010

수중 운동체가 가동할 때 돔 앞쪽에 설치된 센서에 유기되는 진동파 소음은 구조를 통해 전달된다. 구조를 통해 전달되는 소음과 진동이 음향 센서의 성능을 저하시키는 요인이 되지 않도록 구조물로 타고 들어오는 진동파를 효과적으로 차단하기 위하여 본 연구에서는 CRP(Carbon Reinforced Plastic)와 SNORE링(Self-NOise REduction Ring)를 설치하고 주파수에 따른 변위와 응력의 변화를 관찰하였다. 곡면 구조물의 재질은 알루미늄이며 최대 외경 530mm, 길이 215mm 정도이다. 곡면 구조물의 전면부는 직경이 270mm이며 평면형상으로 되어 있다. 주파수에 따른 CRP와 SNORE 링 부착 전후에서의 응력 감소율을 시뮬레이션 하였으며 12kHz와 15kHz 주변에서는 95% 이상의 감소율을 보였다. 음향 센서의 부착 위치에 따른 응력의 변화를 계산하였으며 중심부에서 가장 높게 나타났고 20mm, 40mm 떨어진 곳으로 이동할수록 응력의 크기가 낮게 나타났다. 본 연구의 결과는 음향센서의 감도를 높이는데 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.

• 대한공업교육학회지
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• 제45권2호
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• pp.70-85
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• 2020

이 연구의 목적은 기술교과서에 제시된 활동과제의 비판적 사고 수준을 알아보는 데 있다. 이러한 목적을 달성하기 위해 2015 개정 교육과정에 의거한 중학교 기술·가정 교과서 5종을 표집하였고, 수록된 187개의 활동 과제를 대상으로 분석하였다. 이 연구의 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 기술교과서 활동과제의 비판적 사고 수준 총점은 67.3점으로 미흡한 것으로 나타났다. 활동과제를 단원별로 분석한 결과 '건설기술(72.8점)', '발명과 표준(70.4점)', '생명기술과 적정기술(70.4점)'단원은 총점 70점 이상으로 다른 단원에 비해 비교적 높았으나, '수송기술과 에너지(67.0점)', '제조기술(66.1점)', '정보통신기술(57.0점)'단원은 미흡한 것으로 나타났다. 둘째, 문제유형에 따라 분석한 결과 '이론 활동과제(69.3점)', '실습 활동과제(61.5점)'으로 차이가 있어 '실습 활동과제'가 비판적 사고를 유도하는데 더 미흡한 것으로 나타났다.

• 대한공업교육학회지
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• 제35권2호
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• pp.112-123
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• 2010

이 연구의 목적은 철강산업분야 영마이스터(young meister) 인력 양성을 위하여 선행 연구에 근거하여 '철강의 이해' 교과목의 단원 내용을 선정하고, '철강의 이해' 교과서 편찬 방안을 제시하는 것이다. 연구방법으로는 첫째, 철강산업분야 '철강의 이해' 교과목 프로파일을 분석하여 '철강의 이해' 교과서 집필을 위한 면담지를 작성하였다. 둘째, 면담 조사를 통하여 '철강의 이해' 교과서의 개선안을 도출하고 교과목 내용을 선정하였다. 셋째, 선정된 교과목 내용은 교재개발 연구진 및 집필진으로 구성된 전문가 협의회를 통하여 대단원의 학습 내용을 수정 보완하고, 중단원 및 소단원의 학습 내용을 선정하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 철강산업분야 '철강의 이해' 교과목 프로파일에 제시된 대단원 내용 구성의 적절성을 확인하였다. 둘째, '철강의 이해' 교과서의 단원 내용 구성에서 개선되어야 할 내용을 추출하여 '철강의 이해' 교과서의 중단원 및 소단원을 선정하였다.

• 대한공업교육학회지
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• 제32권2호
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• pp.171-187
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• 2007

이 연구의 목적은 선삭 가공시 발생하는 채터 진동을 계측하기 위하여 일반적인 가속도계가 가진 단점을 보완한 페브리-페롯형(Fabry-Prtot) 광섬유 간섭계 센서를 공구에 직접 부착하여 채터 진동을 측정하고 이것의 유용성을 확인하는 것이다. 측정된 주파수 스펙트럼과 이론해석 상의 리셉턴스 곡선과 비교하였는데 공구진동이 클수록 가진 주파수 이동이 생성되며 이는 공구의 날 끝에 질량효과가 더해짐을 의미함을 알 수 있었다. 질량효과가 더해지면 진동 주파수는 저주파 쪽으로 이동한다. 진동 주파수의 저주파 영역의 이동은 일반적인 재생형 채터에서 흔히 일어나는 현상이다. 또한 측정한 채터 주파수는 고유진동수가 아닌 외부 가진 주파수인 것으로 확인 됐으며 측정 결과와 같이 본 실험에 사용된 광섬유 센서는 외부 진동 주파수를 잘 계측 하였으며 페브리-페롯 센서는 특히 공구진동의 측정에 유용함을 보았다. 본 연구를 통하여 적용분야로 간섭계형 광섬유 센서를 공구 표면에 직접 설치하고 공구 진동을 관찰하는 교육목적의 실험에도 응용할 수 있다. 본 실험과 같은 페브리-페롯 간섭계 센서의 공구 직접 접촉식 방법에 대한 연구는 국내외 적으로 그 사례를 찾아보기 힘든 독창적인 방법인 것으로 추정된다. 본 연구결과는 또한 향후 공구진동과 마멸을 연구하는데 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한공업교육학회지
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• 제32권1호
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• pp.73-92
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• 2007

이 연구의 목적은 이륜차 안전교육을 위한 ICT 교수-학습 자료를 개발하는데 있다. 이륜차 운전의 역동성과 관계되는 물리적인 주제는 기술과 과학의 결합과 같은 통합학습을 통해 중 고등학생들의 안전의식 증가를 위해 소개하였다. 본 연구는 결론은 다음과 같이 요약할 수 있다. (1) 기초 물리 이론을 사용하여 이륜차 ICT 교수-학습 과정안을 교수-학습 계획안과 수업 활동 안으로 나누어 개발하였다. (2) 플래쉬 애니매이션과 동영상은 물리지식을 이륜차의 운전기술에 적용하기 위해서 개발하였다. 이것은 중 고등학교 학생들의 이륜차 운전에 관한 태도를 향상하기 위한 것이다. (3) 웹에서 제공되는 이륜차 안전 운전 부록을 통해 중 고등학교 학생들이 이륜차 운전에 관한 인지적 영역 측면을 강화할 수 있도록 하였다. (4) 웹을 통한 이륜차 ICT 교수-학습 자료를 제공하여, 학습자와 교수자가 게시판을 통해 상호작용이 이루어지도록 하였다.

• 대한공업교육학회지
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• 제34권2호
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• pp.363-378
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• 2009

이 논문은 주어진 설계 조건과 제한 조건하에서 2족 보행로봇을 설계하고 제작하는 과정을 제시하며, GCSE의 상호작용 설계과정 모형에 근거하였다. 2족 보행 로봇은 보행하는데 총 5개의 관절을 사용하여 이동한다. 양쪽 발목, 양쪽 무릎 관절에 각각 하나씩의 자유도를 갖고 골반 부분에 한 개의 자유도를 갖는 구조이며, 제작된 로봇은 회전운동만으로 움직이는 5자유도를 갖는 2족 보행로봇이다. 보행 로봇은 구동을 제어하는 마이크로컨트롤러 보드와 직접 구동을 수행하는 모터로 구성된다. 제작된 로봇은 두발로 걷는 로봇인 만큼 안정적인 보행 동작의 시현과 주변 물체를 탐색하고 인식하여 특정한 동작을 수행하는 것을 최종 목표로 하였다. 제작된 보행로봇을 주어진 4가지 모드에 따라 구동하였는데, 성공적으로 동작하였다. 설계 및 제작과정을 통하여 여러 기술을 통합적으로 생각하고 종합적으로 접근하는 방법을 배울 수 있었다.

• 대한공업교육학회지
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• 제32권2호
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• pp.199-216
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• 2007

SCTP(stream control transmission protocol)는 데이터 전송을 위한 전송 계층 프로토콜로서, 많은 부분에서 TCP(transmission control protocol) 방식을 따른다. 하지만 멀티 호밍(multi-homing)과 멀티 스트리밍(multi-streaming)의 특징을 가짐으로 성능의 차이를 갖는다. 이 논문에서는 SCTP 혼잡제어 중에서 초기 슬로우 스타트 단계에 초점을 맞추어 데이터 전송을 분석하고, 대역폭, 지연시간 및 데이터 크기에 따른 SCTP와 TCP 평균 전송 시간을 측정하고 비교하였다. 아울러 SCTP와 TCP의 평균 전송시간에 영향을 미치는 요인인 초기 윈도우 크기를 데이터 크기에 따라 측정하였다. 실험을 위한 서버와 클라이언트 프로그램은 SCTP socket API를 이용하여 C 언어로 작성되었고, 전송 시간은 이더리얼 프로그램을 사용하여 측정되었다. 서버와 클라이언트 사이의 데이터 전송 방법은 라운드 로빈(round robin) 방법을 사용하였다. 실험 결과, SCTP는 초기 슬로우 스타트 단계에서 TCP 보다 평균 전송 시간에 있어 약 15% 정도 향상된 성능을 보였으며, 그 이유는 SCTP 초기 윈도우 크기가 TCP 보다 크기 때문으로 확인되었다.

• 대한공업교육학회지
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• 제32권1호
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• pp.1-32
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• 2007

본 연구에서는 문제중심학습에 의한 수업을 공업계 고등학교 열처리와 인장시험 실기수업에 적용하여 직업기초능력에 미치는 효과를 검증하고자 첫째, 공업계 고등학교의 실기수업에 적용할 수 있는 문제중심학습에 의한 수업 모형을 구안 적용하였다. 둘째, 직업기초능력에 관한 국내 외 관련 문헌을 분석 고찰하여 이를 근거로 공업계고등학교에 적용할 수 있는 직업기초능력 검사를 실시하였다. 연구결과 첫째, 문제중심학습에 의한 실기수업은 학생들이 실생활의 비 구조화된 문제를 중심으로 이것을 해결하는 과정에서 학습이 이루어지도록 하는 수업형태로 본 연구에서는 문제해결 과정, 즉 계획, 실행, 평가의 과정을 거쳐 학생이 문제를 해결해 가는 과정에서 학습이 이루어지도록 하는 학습자 중심의 수업을 실시하였다. 둘째, 문제중심학습에 의한 실기수업에서 학생들의 직업기초능력은 전반적으로 향상되었으며, 이 중에서도 문제해결 및 발표능력을 향상시키는데 매우 효과적이었다.

• 대한공업교육학회지
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• 제34권1호
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• pp.238-251
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• 2009

배열센서에 영향을 주는 자체소음은 그 시스템이 설치된 곳에서 발생하는 소음과 해양으로부터 들어오는 주변소음을 포함한 소음으로 정의된다. 수중에서의 탐지를 위한 배열 구조는 표면을 따라 발생되는 유체 유기소음에 많은 영향을 받는다. 본 논문에서는 곡면배열 음향 센서를 설계하기 위하여 유동유기 소음의 영향으로 인한 주파수 밀도 함수의 적분식의 주요 구성요소인 전달함수(transfer function)를 저파수 영역에서 수치해석 하였다. 난류 경계층에서 발생하는 유입 소음은 수정된 Corcos 모델을 이용하였다. 저파수 영역에서의 전달함수의 특성은 고정판의 두께와 밀도가 작아질수록 함수의 적분값은 적어지므로 소음의 영향은 줄어드는 것으로 나타났다. 또한 Corcos 벽면 압력과 전달함수의 곱에 따른 특성과 주파수 밀도 함수의 곱의 변화를 보였다. 향후 이러한 연구는 무인 잠수정에 탑재할 수 있는 곡면배열 센서의 설계에 응용이 가능하리라 판단된다.