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초등학생의 계절별 별자리 학습에서 SBF 질문이 개념성취와 시선이동에 미치는 영향 (The Effect of SBF Question on Conceptual Achievement and Eye Movement in Seasonal Constellation Learning of Elementary School Students)

  • 김재선;양일호;임성만
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.302-318
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    • 2023
  • 이 연구 목적은 시스템 사고가 요구되는 계절별 별자리 학습에서 SBF 질문을 제시한 경우, 초등학생의 개념성취 수준과 시선이동에 미치는 영향을 분석하는 것이다. 본 연구에서는 SBF 질문의 효과를 알아보기 위해 연구집단과 비교집단으로 나누고 질문 유형을 달리한 과학 텍스트를 제시하여 초등학교 6학년 학습자의 개념성취 수준 및 시선이동 차이를 분석하였다. 개념성취 수준을 분석하기 위해 집단 내·집단 간 사전·사후 검사를 실시하였으며, 시선이동 차이를 분석하기 위해 Eye-tracker를 활용하여 학습자의 시선을 추적하였다. 연구 참여자는 연구 참여 동의서를 통해 자발적으로 연구 참여 의사를 밝힌 초등학교 6학년 학생 36명이다(연구집단 18명, 비교집단 18명). 본 연구를 위해 연구 참여자는 2015 개정 교육과정에서 제시한 계절별 별자리와 관련된 학습 내용 전까지만 학습한 상태로 연구에 참여하였다. 자료 분석은 개발한 개념 검사지의 사전·사후 검사 결과와 계절별 별자리와 관련된 과학 텍스트를 학습할 때의 시선이동 자료를 정량적으로 분석하였다. 연구 결과 첫째, 계절별 별자리 학습에서 SBF 질문은 유효한 학습 전략이었다. 학습자에게 구조(Structure)-작용(Behavior)-기능(Function)과 관련된 질문을 순차적이고 구체적으로 제시하였을 때, 일반적인 질문보다 더 높은 학습효과를 나타내었다. 즉 SBF 질문은 집단 간 사전·사후 개념 검사에서 통계적으로 유의한 차이(p<0.05)를 보였으며, 집단 내 사전·사후 개념 검사에서 통계적으로 유의한 차이(p<0.001)를 보였다. 둘째, SBF 질문은 선개념이 높지 않은 학습자에게 개념성취에 도움이 되는 영역을 학습하도록 유도하여 학습자의 학습에 긍정적인 영향을 주었다. 즉, 우주기반 관점의 시각 자료와 함께 SBF 질문을 제시하였을 때, 교과서의 일반적인 질문을 제시한 경우보다 학습자의 총 시선고정 수에서 유의미한 차이(p<0.01)를 보임을 시선이동 분석 결과를 토대로 확인하였으며, SBF 질문으로 학습한 학습자의 개념성취 수준이 향상됨을 정량적으로 확인하였다. 이는 SBF 질문이 시각 자료가 함께 제시된 과학 텍스트 학습 과정에서 능동적인 학습을 촉진한다는 실증적인 증거이다. 반면, 과학적 선개념을 많이 가지고 있는 학습자에게는 SBF 질문의 효과보다 학습자 자신이 가지고 있는 선개념이 견고한 핵으로 작용하여 탐구의 효과가 크지 않았다. 본 연구는 계절별 별자리 학습 과정에서 SBF 질문의 효과를 사전·사후 검사와 시선이동 분석을 통해 정량적인 자료로 제공한다는 점에서 기존 계절별 별자리 학습 연구와 차별성이 있으며, 초등학생의 계절별 별자리 학습과 관련된 지도방안에 도움을 줄 수 있다.

한국 특촬물 시리즈에 나타난 과학적 인식 - <지구용사 벡터맨>을 중심으로 (Scientific Awareness appearing in Korean Tokusatsu Series - With a focus on Vectorman: Warriors of the Earth)

  • 박소영
    • 공연문화연구
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    • 제43호
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    • pp.293-322
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    • 2021
  • <지구용사 벡터맨>은 한국 특촬물 시리즈를 대표하는 작품이자 특촬물 시리즈 중 가장 큰 성공을 거둔 작품이다. 이 작품이 등장할 수 있었던 것은 80년대 중반부터 계속된 일본 특촬물의 인기와 로봇 애니메이션의 유행이 있었기 때문이다. 한국의 텔레비전 방송에서는 어린이 프로그램의 고질적인 문제인 수입프로그램의 범람과 거듭된 재방송으로 인해 국산 어린이 프로그램에 대한 필요성이 꾸준히 대두되고 있었다. 그러나 90년대 중반 한국 애니메이션의 인기가 줄어들면서 애니메이션 제작에 대한 부담감 또한 증가할 수밖에 없었다. 그로 인해 <지구용사 벡터맨>은 애니메이션이 아닌 특촬물로 제작되었는데, 이때 특수효과기술을 방송국에서도 사용할 수 있는 환경이 조성되던 시기적 특성과 맞물려 컴퓨터 시각효과가 적극적으로 사용되었다. <지구용사 벡터맨>이라는 새로운 국산 특촬물 시리즈의 등장에 대한 반응은 폭발적이었다. 벡터맨 시리즈는 이제 우주의 과학기술이라는 모호한 단어 대신 DNA 합성, 뇌세포 변이, 특수심리조종장치 등 구체적인 과학적 용어들을 활용해 우주적 존재들의 능력을 설명한다. 비록 그 과정과 원인에 대해서 상세하게 말할 수는 없으나 공상과학이 아닌 구체적 용어들로 정의되는 모습은, 이제 한국사회에 과학적 상상력이 구체적인 형태로 발현되고 있음을 보여 준다. 그리고 벡터맨과 우주인들의 동등한 관계는 지구의 과학 용어로 설명되는 우주의 과학은 지구로 대변되는 한국 과학 기술 발전에 대한 자신감의 표현이기도 하다. 그러나 여성캐릭터들은 과학의 영역으로 진출하지 못하고 여전히 비과학적 존재로 묘사되며 과학적 인식에 대한 한계를 드러낸다.

지역문화생태계와 청년예술가 - Creative Sector Holistic Model을 적용한 광주 청년예술가들의 창작 활동 저해요인에 관한 연구 - (Local Cultural Ecosystem and Emerging Artists: A Study on Hindering Factors in Creative Activities of Young Artists in Gwangju by Adopting Creative Sector Holistic Model)

  • 김미연;김인설
    • 예술경영연구
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    • 제51호
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    • pp.5-34
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    • 2019
  • 이 연구는 지역문화생태계 내 청년예술가의 위치와 이들이 교류하는 생태계 내 주요 이해관계자들과의 역학관계를 중심으로 청년예술가들의 지속적인 창작 활동을 저해하는 환경적 요인을 파악하기 위해 실행된 질적 연구이다. 이 연구의 중심질문은 '무엇이 청년예술가의 지속적인 창작 활동을 저해하고 지역의 예술현장에서 떠나게 만드는가?'로, 청년예술가들의 경험과 시각에 중점을 두고 연구를 진행하였다. 본 연구에서 수집된 인터뷰 자료는 2016년부터 2018년까지 국비로 광주에서 지원된 청년예술가 지원사업을 기획·실행하는 과정에서 축적된 자료이다. 이 연구는 전술한 2년간의 지원사업 진행 과정에서 만난 회화, 문학, 조각, 영상, 국악, 시각디자인, 공예 등의 분야에서 활동하는 20-34세 사이의 29명의 청년예술가와의 공식 및 비공식 인터뷰를 통해 수집된 자료를 분석한 결과다. 자료의 분석을 위해 생태계 논리를 창조산업에 적용하고 구조화시킨 Creative Sector Holistic Model(Wyszomirski, 2008)을 차용하여, 공공인프라(General Public Infrastructure)에 포함된 옹호단체(Advocacy), 전문예술기관(Professional Associations), 공공기금(Public Funding), 정책(Policy) 내 이해관계자와 지역 청년예술가들 간의 관계와 경험, 그리고 인식을 중심으로 구성된 주요 의미를 도출하였다. 분석 결과, 경제적 어려움만이 청년예술가의 지속적인 작품 활동을 중단시키는 요인은 아니었다. 지역의 건강한 문화예술생태계의 부재 혹은 불균형에서 파생된 다양한 저해 요소들이 파악됐으며, 이는 생태계 내 근원적 문제와 원인을 파악하는 것이 매우 중요한 사안임을 방증한다. 지역의 청년예술가 지원사업은 따라서 해당 지역의 생태학적 지형을 파악하고, 생태계 내 역학관계와 문제점을 밝혀가는 과정을 통해 해당 사업의 효과와 장기적 영향을 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

인간의 감성적 행복감에 관한 연구 (A Study on the Emotional Happiness of Human)

  • 정철영
    • 한국엔터테인먼트산업학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.211-220
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    • 2019
  • 인간의 감성은 인간관계 속에서 발현되는 선험적으로 주체하지 못하는 감정의 오류를 현명하게 절제할 수 있도록 도와주며, 합리적인 선택을 할 수 있도록 감정에 명령하기 때문에 나와 타인의 행복(幸福)에 기여하게 된다. Abraham은 하나밖에 없는 아들, 그것도 백 세가다되어 얻은 아들을 제물로 바치라는 신의 명령에 고민에 빠졌을 것이다. 이때 그의 이성은 과연 합리적이었을까? 이성적 사유로는 자신의 아들을 바치는 행위가 적합한 행위라고 사유할 수 있겠지만, 인간의 마음으로는 그것이 과연 가능할 것인가? 또한 Aristoteles는 인간을 위한 선(善)에 있어서 인간적인 덕에 대해 정신의 덕이라고 하였다. 행복(幸福)도 정신의 활동이기 때문에 우리는 정신에 대해 어느 정도 알아야 한다고 말하였다. 이 ψυχή(psyche, 영혼) 정신(精神)은 비이성적인 요소로 눈에 보이지 않지만 이성적 원리에 개입하는 어떤 작용이다. 또한 C. G. Jung은 모든 인간은 눈에 드러나지는 않지만 역동적인 네 가지 심리기능을 가지고 있으며, 마음이 움직이는 것은 이러한 4가지 기능적 차원에 의한다는 것이다. 이것은 감각(S, Sensing), 직관(N, Intuition), 사고(T, Thinking), 감정(F, Feeling)의 요소가 복합적으로 작용하고 있다는 것이다. 또한 David Hume은 도덕은 이성에서 유래될 수 없다고 단정하면서 공감의 원리를 역설하였으며, Max Ferdinand Scheler는 어떤 사람의 시각적 특징을 파악하기 전에 이미 그 사람에 대한 전체적인 느낌을 마음속에 포착해 대응 태세를 취하게 되며, 이 느낌 속에 주어지는 것이 바로 가치이며, 이러한 과정을 통하여 가치가 부여됨으로써 인식 대상으로 고양되고, 가치를 파악하는 감정의 작용은 언제나 이성보다 선행하여 일어난다고 하였다. Emmanuel Levinas는 지극히 감정적인 사랑의 감정은 이성에 앞서며, 감성이 인간의 이성적 사유와 합리성에 앞선다는 것은 감정의 통제 불능에서 우리는 통제가능성과 절제의 요구로서 이성적 사유와 합리적이고 현명한 실천이성을 요구하게 되기 때문이라고 언급하였다. 인간의 감성적인 교육의 일환으로 도덕윤리과 교육과정에서는 Bloom의 인지적 정의적 행동적영역의 통합적인 사고를 갖춘 존재로서 도덕적 실천행위를 하는 존재를 이상형으로 지향하고 있다. 어떻게 하면 덕스러운 행위에 대한 감정의 지향성을 따르는 행위를 할 수 있으며, 또 어떻게 하면 부덕한 행위에 대한 감정의 지양성을 함양할 수 있을 것인가에 초점이 맞춰져 있다. 이러한 문제해결의 방향성은 바로 '덕감(德感) 강화'의 원리와 '부덕감(不德感)제거'의 원리로 우리는 인간의 감성(感性)과 행복감(幸福感) 함양에 대한 가능성과 방향성을 설계할 수 있다.

시각장애학교 체육프로그램의 재미거리 분석 (An Analysis of Fun Distance of Visually Impaired School Physical Education Program)

  • 심지훈;이승찬;허문영
    • 한국엔터테인먼트산업학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.181-192
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    • 2019
  • 본 연구의 목적은 시각장애학교 고등학생들이 체육프로그램에서 느끼는 재미거리를 살펴보는데 있다. 전국 시각장애학교 12개 중 10개 시각장애학교의 고등학생(남학생 122명과 여학생 102명)을 대상으로 설문지를 사용하여 자료를 수집하였다. 연구도구는 개방형 설문지이며 질문 내용은 "체육프로그램에서 어떤 점이 가장 재미있는지 세 가지만 간략히 적으세요"로 연구대상자의 생각을 보다 자유롭게 밝힐 수 있는 장점이 있다. 자료 분석은 빈도분석을 실시하였으며, 다음과 같은 결론을 도출하였다. 첫째, 시각장애학교 남자고등학생들은 유능성 요소(통제-자기) 영역에서는 '체력을 기를 수 있어서', 유능성 요소(통제-타인) 영역에서는 '선생님이 칭찬해서', 움직임 관련요소(경쟁) 영역에서는 '골볼', 비수행 요소(상황, 환경) 영역에서는 '자유시간 때문에'의 반응이 가장 높게 나타났다. 둘째, 시각장애학교 여자고등학생들은 유능성 요소(통제-자기) 영역에서는 '스트레스가 풀려서', 유능성 요소(통제-타인) 영역에서는 반응을 보이지 않았고, 움직임 관련요소(경쟁) 영역에서는 '다양한 운동을 할 수 있어서', 비수행 요소(상황, 환경) 영역에서는 '자유시간 때문에'의 반응이 가장 높게 나타났다. 셋째, 시각장애학교 성별 간 고등학생들의 체육프로그램 재미거리 비교분석에서 눈여겨볼 점은 유능성 요소(통제-자기) 영역에서는 남학생은 건강과 체력증진에 관심을, 여학생은 스트레스를 풀 수 있는 수단으로 생각하며, 유능성 요소(통제-타인) 영역에서는 남녀학생 모두 낮은 반응으로 이는 남녀학생 모두 체육프로그램에서 외적인 것보다 내적인 것을 추구하고 있었다. 움직임 관련요소(경쟁) 영역에서는 남학생은 특정종목, 여학생은 다양한 운동을 할 수 있는 기회에 높은 반응을 보였으며, 비수행 요소(상황, 환경)에서는 남학생, 여학생 모두 자유시간 때문에 체육수업이 재미있다고 반응하였다. 앞으로 더 많은 학교 체육프로그램에서의 재미거리를 찾아내려는 연구를 통해 체육프로그램에서 학생들이 느끼는 재미거리를 연구함으로써 학생들의 수업 참여를 극대화하고 과제에 대한 동기 수준을 높일 수 있는 실제적인 방안을 탐색하고 교육과정의 실행적 측면, 즉 체육교육이 제공하는 교육적 가치가 교사와 학생의 사고 및 행동변화를 가져올 수 있는 내용으로 구성되어 체육교육 현장에서 실행할 수 있는 프로그램 내용과 운영방법이 제시될 수 있도록 해야 한다.

장르 드라마에서의 표정연기연구 - 드라마 '보이스2'를 중심으로 - (A Study on Facial Expression Acting in Genre Drama - with Focus on K-Drama Voice2 -)

  • 오윤홍
    • 한국엔터테인먼트산업학회논문지
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    • 제13권8호
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    • pp.313-323
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    • 2019
  • 영상연기자들에게 표정연기는 '억지표정'이나 '오버액팅'이 되기 쉽고, 또 지나치게 절제를 강조하면 감정이 부족한 '밋밋한 연기'가 된다. 이러한 표정 연기 방법에 관한 문제제기를 통해서 상업적 색채가 짙은 장르 드라마에서의 배우들의 표정연기를 분석하였다. 결론적으로, 장르 드라마의 배우들의 표정연기 방법은 일종의 전형(典型)적인 방법으로 수행되고 있었다. 이는 영상연기의 시각적 관습에서 미적 기준이 배우들의 표정연기에서 중요한 기준이 되고 있다는 것을 의미한다. 장르 드라마에서 인물의 감정은 주로 클로즈업 숏에서 발현된다. 클로즈업 숏 안에서 '확대된 얼굴'중 가장 중요한 표현 매체는 '눈동자'이며, 눈과 눈 주변의 근육 움직임을 통한 감정 표현이 주가 된다. 그 뒤로 중요한 표현 매체는 '입'이다. 입을 벌리고 다물면서 그 정도의 차이에 따라서 다양한 감정이 '눈'의 표현과 함께 전달되는 것이다. 이뿐만이 아니라 얼굴 근육의 긴장은 감정표현에 크게 저해되며, 얼굴 근육의 움직임을 최소화하여 얼굴 표면의 지나친 주름을 만드는 것을 경계해야 한다. 얼굴 표정은 근육 움직임으로 만으로는 이루어지지 않는다. 결국, 근육의 움직임은 감정으로 인해서 이루어지는 결과이다. 표정을 일으키는 감정이 먼저 형성되어야 한다. 이 과정에서 배우의 '정서적 기억', '이완', '집중'등을 통해 '자기화'하는 스타니슬라브스키의 심리적 연기술이 필연적이다. 또한, 표정이 발현되는 클로즈업 숏이 요구하는 시각적으로 절제된 연기술이 필요하다. 그 외에, 표정연기는 내러티브 전개에 중요한 지점을 제공하는 반응 연기(reaction acting)이며, 주연과 조연이라는 인물의 역할에 따라서 배우에게 요구되는 표정연기의 방법과 숏의 사이즈는 다르다는 것을 알 수 있었다.

포토보이스(Photovoice) 기법을 활용한 소비자의 친환경 행동에 대한 연구 : Focus Group Study (A Study on Consumer Eco-friendly Behavior Utilizing the Photovoice Methodology : Focus Group Study)

  • 이일한
    • 벤처혁신연구
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    • 제6권4호
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    • pp.63-81
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    • 2023
  • 본 연구의 목적은 대학교 재학생을 대상으로 포토보이스 질적 연구방법을 활용하여 대학생이 인지하는 환경, 환경장벽, 친환경 행동의 모습을 파악하고자 하였다. 포토보이스 방법론을 활용하여 대학생의 시각으로 바라본 친환경행동의 동인과 행동의 모습을 공유하고 그에 관한 의미를 고찰하는 과정을 통해 친환경행동의 실천적 방안을 제시하고자 하였다. 환경이라는 대 주제 하에 참여자들이 직접 선정하여 다루게 된 3가지 하위 주제는 '내가 생각하는 환경이란', '나에게 환경장벽이란', 그리고 '나의 친환경 행동이란' 등으로 주제별 참여자가 일상생활 중 직접 촬영하여 선별한 사진을 통하여 자신의 생각을 표현하고 타인의 의견을 청취하여 공유하였다. 이러한 연구의 결과는 첫째, 연구 참여자들은 환경에 대하여 '낭비', '불편함', '미세먼지=환경오염', '위선태도' 등으로 직접 촬영하여 선정한 사진의 의미를 부여하였다. 둘째, 연구 참여자들은 환경장벽에 대하여 '비가시성', '무관심', '사회적시선', '비효율성', '강제성' 등으로 선택된 사진의 의미를 부여하였다. 마지막으로, 연구 참여자들은 친환경행동에 대하여 '리사이클', '에너지절약', '재사용' '일회용품 사용 줄이기' 등으로 선택된 사진을 의미화 하였다. 이러한 연구결과를 바탕으로 V-A-B모델의 확인과 소비자는 개인이 가진 가치와 태도, 그리고 행동이 위계관계를 구성한다는 점을 확인하였으며, 소비자의 일상생활에서 친환경 행동을 실천하는데 방해 요인이 분명 존재하고 있으며, 친환경적 소비 행동을 실천하기 위한 불편함 혹은 비편리성을 해소할 수 있는 방안이 필요하다는 연구의 시사점를 제시하였다.

조선 중기 제작된 지자총통의 보존처리와 제작기법 연구 -동아대학교 석당박물관 소장 보물 지자총통을 중심으로- (Conservation Treatment and Study on Manufacturing Techniques of Jija Chongtong Gun in the Middle of Joseon Dynasty)

  • 남도현;박영환;이재성
    • 박물관보존과학
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    • 제30권
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    • pp.23-46
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    • 2023
  • 동아대학교 석당박물관 소장 지자총통은 조선 중기에 사용하던 전장유통식 중화기무기로 천자총통 다음으로 큰 화기류이다. 지자총통의 표면에는 표면 이물질들로 인해 고유의 색상이 가려져 있는 상태로, 보존처리가 필요한 상황으로 판단되었다. 안정적인 보존처리를 위해 감마선(γ선), X선 비파괴 투과조사, 내시경카메라 관찰을 실시하여 내부 구조와 보존상태를 파악하였고, p-XRF 성분분석, SEM-EDS 성분분석, XRD 분석 등을 활용하여 지자총통의 재질 성분과 표면 오염물 등에 관한 성분분석을 진행하였다. 휴대용현미경 관찰과 정밀 3D스캔으로 지자총통 표면 명문의 상태, 새김형태 등을 확인하였다. 감마선, X선 비파괴 투과조사 결과, 지자총통 내부에 다량의 기포가 관찰되었으며, 육안관찰로 확인되는 표면의 채플릿은 비파괴투과조사 결과로는 확인되지 않았다. p-XRF 성분분석 결과 지자총통은 구리(Cu), 주석(Sn), 납(Pb) 합금으로 만들어진 청동으로 확인되었으며, SEM-EDS를 활용한 표면 이물질 성분분석 결과, 백색이물질은 칼슘(Ca), 황(S), 티타늄(Ti)이 주성분으로 확인되었다. 티타늄은 백색수정액의 주성분인 이산화티타늄(TiO2)으로 추정되었으며, 적색이물질은 바륨(Ba)이 주성분으로 확인되어 페인트의 체질안료인 황산바륨(BaSO4)으로 추정되었다. 티타늄과 바륨을 주성분으로 하는 백색과 적색 오염물은 근래에 이르러 표면에 묻은 것으로 추정된다. 황색이물질은 알루미늄(Al), 규소(Si)로 확인되어 토양성분에서 유래한 것으로 추정했다. 백색이물질의 XRD 성분분석결과 황화칼슘(CaS)으로 확인되었고, SEM-EDS와 XRD 성분분석결과로 백색이물질은 석고(CaS)로 확인하였다. 성분분석의 결과를 토대로 표면 이물질 제거, 안정화처리, 강화처리를 진행하였다. 보존처리를 진행하던 중에 휴대용 현미경과 정밀 3D스캔을 통해 알려지지 않았던 명문 우(右), 병(兵), 상(上), 이(二)를 발견하였다. 또한, 명문의 새김방법과 깊이, 너비 등을 측정하였다. 우병상(右兵上)은 창원 합포성 내 위쪽이며, 이(二)는 두 번째 돈대로 파악할 수 있다.

뇌기반 진화적 과학 교수학습 모형의 개발 (Development of a Model of Brain-based Evolutionary Scientific Teaching for Learning)

  • 임채성
    • 한국과학교육학회지
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    • 제29권8호
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    • pp.990-1010
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    • 2009
  • 이 연구에서는 뇌기반 진화적 교육 원리를 도출하기 위하여, 인간 뇌의 구조적 기능적 특징, 개체간과 개체내에서 일어나는 생물학적 진화, 뇌내에서 일어나는 진화적 과정, 과학 자체와 개별 과학자의 과학적 활동에 내재된 진화적 속성에 관한 연구물을 리뷰하였다. 이렇게 하여 도출된 인간 뇌의 주요 특징과 생성-선택-파지를 핵심 요소로 하는 보편 다윈주의 혹은 보편 선택주의를 토대로, 뇌기반 진화적 과학 교수 학습 모형을 개발하였다. 이 모형은 세 가지 요소와 세 가지 단계 및 평가로 이루어진다. 세 가지 요소는 정의적, 행동적, 인지적 요소이고, 각 요소를 구성하는 세 단계는 다양화 $\rightarrow$ 비교 선택 $\rightarrow$ 확장 적용(ABC-DEF; Affective, Behavioral, Cognitive components - Diversifying$\rightarrow$Emulating, Estimating, Evaluating $\rightarrow$ Furthering steps)이다. 이 모형에서 정의적 요소 (A)는 인간 뇌에서 감성을 관장하는 대뇌변연계에 토대를 두고 자연 사물과 현상에 대한 학습자의 흥미 호기심과 관련된다. 행동적 요소(B)는 시각 정보를 처리하는 후두엽, 언어 정보의 이해.생성과 관련된 측두엽, 감각운동 정보를 처리하는 감각운동령을 수반하고 과학적 활동의 직접 해보기와 관련된다. 인지적 요소(C)는 사고, 계획, 판단, 문제해결과 관련된 전두엽합령에 토대를 둔다. 이 모형은 이러한 측면에서 '뇌기반(brain-based)'이다. 이 모형의 세 가지 각 요소를 구성하는 세 단계에서, 다양화 단계(D)는 각 요소에서 다양한 변이체를 생성하는 과정이고, 가치나 유용성에 비추어 비교.선택하는 단계(E)는 변이체들 중 유용하거나 가치 있는 것을 검증하여 선택하는 과정이며, 확장.적용 단계(F)는 선택된 것을 유사한 상황으로 확장하거나 적용하는 단계이다. 이 모형은 이러한 측면에서 '진화적(evolutionary)'이다. ABC 세 요소에 대해, 과학적 활동에서 감성적 요인이 출발점으로 갖는 중요성과 뇌에서 사고 기능과 관련되는 신피질에 비해 감성을 관장하는 대뇌변연계의 우세한 역할을 반영하여 DARWIN (Driving Affective Realm for Whole Intellectual Network) 접근법을 강조한다. 이 모형은 학교 현장에서 다루는 과학 주제와 학생의 특징에 따라 다양한 형태와 수준으로 융통성 있게 실행될 수 있다.

S-MTS를 이용한 강판의 표면 결함 진단 (Steel Plate Faults Diagnosis with S-MTS)

  • 김준영;차재민;신중욱;염충섭
    • 지능정보연구
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    • 제23권1호
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    • pp.47-67
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    • 2017
  • 강판 표면 결함은 강판의 품질과 가격을 결정하는 중요한 요인 중 하나로, 많은 철강 업체는 그동안 검사자의 육안으로 강판 표면 결함을 확인해왔다. 그러나 시각에 의존한 검사는 통상 30% 이상의 판단 오류가 발생함에 따라 검사 신뢰도가 낮은 문제점을 갖고 있다. 따라서 본 연구는 Simultaneous MTS (S-MTS) 알고리즘을 적용하여 보다 지능적이고 높은 정확도를 갖는 새로운 강판 표면 결함 진단 시스템을 제안하였다. S-MTS 알고리즘은 단일 클래스 분류에는 효과적이지만 다중 클래스 분류에서 정확도가 떨어지는 기존 마할라노비스 다구찌시스템 알고리즘(Mahalanobis Taguchi System; MTS)의 문제점을 해결한 새로운 알고리즘이다. 강판 표면 결함 진단은 대표적인 다중 클래스 분류 문제에 해당하므로, 강판 표면 결함 진단 시스템 구축을 위해 본 연구에서는 S-MTS 알고리즘을 채택하였다. 강판 표면 결함 진단 시스템 개발은 S-MTS 알고리즘에 따라 다음과 같이 진행하였다. 첫째, 각 강판 표면 결함 별로 개별적인 참조 그룹 마할라노비스 공간(Mahalanobis Space; MS)을 구축하였다. 둘째, 구축된 참조 그룹 MS를 기반으로 비교 그룹 마할라노비스 거리(Mahalanobis Distance; MD)를 계산한 후 최소 MD를 갖는 강판 표면 결함을 비교 그룹의 강판 표면 결함으로 판단하였다. 셋째, 강판 표면 결함을 분류하는 데 있어 결함 간의 차이점을 명확하게 해주는 예측 능력이 높은 변수를 파악하였다. 넷째, 예측 능력이 높은 변수만을 이용해 강판 표면 결함 분류를 재수행함으로써 최종적인 강판 표면 결함 진단 시스템을 구축한다. 이와 같은 과정을 통해 구축한 S-MTS 기반 강판 표면 결함 진단 시스템의 정확도는 90.79%로, 이는 기존 검사 방법에 비해 매우 높은 정확도를 갖는 유용한 방법임을 보여준다. 추후 연구에서는 본 연구를 통해 개발된 시스템을 현장 적용하여, 실제 효과성을 검증할 필요가 있다.