• 대한인간공학회지
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• 제35권4호
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• pp.293-305
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• 2016

Objective: This study aims to measure cognitive load levels by analyzing the EEG of Koreans and foreigners, when they read a Korean text with care selected by level from the grammar and vocabulary aspects, and compare the cognitive load levels through quantitative values. The study results can be utilized as basic data for more scientific approach, when Korean texts or books are developed, and an evaluation method is built, when the foreigners encounter them for learning or an assignment. Background: Based on 2014, the number of the foreign students studying in Korea was 84,801, and they increase annually. Most of them are from Asian region, and they come to Korea to enter a university or a graduate school in Korea. Because those foreign students aim to learn within Universities in Korea, they receive Korean education from their preparation for study in Korea. To enter a university in Korea, they must acquire grade 4 or higher level in the Test of Proficiency in Korean (TOPIK), or they need to complete a certain educational program at each university's affiliated language institution. In such a program, the learners of the Korean language receive Korean education based on texts, except speaking domain, and the comprehension of texts can determine their academic achievements in studying after they enter their desired schools (Jeon, 2004). However, many foreigners, who finish a language course for the short-term, and need to start university study, cannot properly catch up with university classes requiring expertise with the vocabulary and grammar levels learned during the language course. Therefore, reading education, centered on a strategy to understand university textbooks regarded as top level reading texts to the foreigners, is necessary (Kim and Shin, 2015). This study carried out an experiment from a perspective that quantitative data on the readers of the main player of reading education and teaching materials need to be secured to back up the need for reading education for university study learners, and scientifically approach educational design. Namely, this study grasped the difficulty level of reading through the measurement of cognitive loads indicated in the reading activity of each text by dividing the difficulty of a teaching material (book) into eight levels, and the main player of reading into Koreans and foreigners. Method: To identify cognitive loads indicated upon reading Korean texts with care by Koreans and foreigners, this study recruited 16 participants (eight Koreans and eight foreigners). The foreigners were limited to the language course students studying the intermediate level Korean course at university-affiliated language institutions within Seoul Metropolitan Area. To identify cognitive load, as they read a text by level selected from the Korean books (difficulty: eight levels) published by King Sejong Institute (Sejonghakdang.org), the EEG sensor was attached to the frontal love (Fz) and occipital lobe (Oz). After the experiment, this study carried out a questionnaire survey to measure subjective evaluation, and identified the comprehension and difficulty on grammar and words. To find out the effects on schema that may affect text comprehension, this study controlled the Korean texts, and measured EEG and subjective satisfaction. Results: To identify brain's cognitive load, beta band was extracted. As a result, interactions (Fz: p =0.48; Oz: p =0.00) were revealed according to Koreans and foreigners, and difficulty of the text. The cognitive loads of Koreans, the readers whose mother tongue is Korean, were lower in reading Korean texts than those of the foreigners, and the foreigners' cognitive loads became higher gradually according to the difficulty of the texts. From the text four, which is intermediate level in difficulty, remarkable differences started to appear in comparison of the Koreans and foreigners in the beginner's level text. In the subjective evaluation, interactions were revealed according to the Koreans and foreigners and text difficulty (p =0.00), and satisfaction was lower, as the difficulty of the text became higher. Conclusion: When there was background knowledge in reading, namely schema was formed, the comprehension and satisfaction of the texts were higher, although higher levels of vocabulary and grammar were included in the texts than those of the readers. In the case of a text in which the difficulty of grammar was felt high in the subjective evaluation, foreigners' cognitive loads were also high, which shows the result of the loads' going up higher in proportion to the increase of difficulty. This means that the grammar factor functions as a stress factor to the foreigners' reading comprehension. Application: This study quantitatively evaluated the cognitive loads of Koreans and foreigners through EEG, based on readers and the text difficulty, when they read Korean texts. The results of this study can be used for making Korean teaching materials or Korean education content and topic selection for foreigners. If research scope is expanded to reading process using an eye-tracker, the reading education program and evaluation method for foreigners can be developed on the basis of quantitative values.

• 지구물리와물리탐사
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• 제8권4호
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• pp.270-279
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• 2005

일본 문부과학성의 연구 지원하에 지뢰 탐지를 위한 GPR 시스템 개발에 관한 연구를 수행하였다. 2005 년도까지 두 종류의 새로운 지뢰탈지 GPR 시스템 원형의 개발을 완성하였으며 이를 ALIS (Advanced Landmine Imaging System)와 SAR-GPR (Synthetic Aperture Radar-Ground Penetrating Radar)이라고 명명하였다. ALIS는 금속탐지기와 GPR을 결합한 새로운 형태의 휴대용 지뢰탐지 시스템이다. 센서의 위치를 실시간으로 추적하는 시스템을 장착하여 센서에 감지된 신호를 실시간으로 영상화할 수 있도록 하였으며, 센서 위치의 추적은 센서의 손잡이에 장착한 CCD 카메라만을 이용하여 가능하도록 고안하였다. 그리고 GPR과 금속탐지기 신호를 CCD 카메라에 포착된 영상에 중첩하여 동시에 영상화하도록 설계하였기 때문에 매설된 탐지 목적물을 용이하게 그리고 신뢰할 만한 수준으로 탐지하고 구별할 수 있다. 2004년 12월에 아프가니스탄에서 ALIS의 현장 검증 실험을 수행하였으며, 이를 통해 이 연구에서 개발한 시스템을 이용하여 매설된 대인지뢰를 탐지할 수 있을 뿐만 아니라 대인지뢰와 금속 파편의 구분 또한 가능함을 보였다. SAR-GPR은 이동 로보트에 장착한 지뢰탐지 시스템으로 GPR과 금속탐지기 센서로 구성된다. 다수의 송, 수신 안테나로 구성된 안테나 배열을 채택하여 개선된 신호처리 기법의 적용을 가능하며, 이를 통해 좀 더 나은 지하 영상의 획득이 가능하다. SAR-GPR에 합성개구 레이다 알고리듬을 채용함으로써 원하지 않는 클러터(clutter)신호를 억제하고 불균질도가 높은 매질 내부에 매설된 목적물을 영상화할 수 있다. SAR-GPR은 새로이 개발한 휴대용 벡터 네트워크 분석기를 이용한 스텝 주파수 레이다 시스템(stepped frequency radar system)으로 6 개의 Vivaldi 안테나와 3 개의 벡터 네트워크 분석기로 구성된다. SAR-GPR의 크기는 $30cm{\times}30cm{\times}30cm$, 중량은 17 kg 정도이며 소형 무인 차량의 로보트 팔에 장착된다. 이 시스템의 현장 적용 실험은 2005 년 3 월 일본에서 성공적으로 실시된 바 있다.

• 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.

• 인지과학
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• 제25권3호
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• pp.211-232
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• 2014

사람들은 하루에도 수없이 어떤 물체나 사람을 찾는다. 이때 찾아야 하는 대상이 무엇인가 하는 정보 외에도 그 대상이 가지고 있는 지각적 정보도 시각탐색에 영향을 줄 수 있다. 본 연구에서는 안구운동추적기를 사용하여 탐색 목표를 알려주는 사전제시 자극의 크기 정보가 시각탐색과정에 영향을 주는지를 알아 보고자 하였다. 실험참가자는 화면가운데 제시된 특정 기호 자극(사전제시 자극)을 먼저 확인하고, 이후 화면 주변에 원형으로 제시된 8개의 자극들(탐색 디스플레이) 중 그 자극(목표자극)을 찾아 그 크기가 사전제시시와 동일한지 혹은 달라졌는지를 판단하는 과제를 실시하였다. 실험조건은 탐색 디스플레이가 모두 동일한 크기를 가진 항목들로 이루어졌는지 여부(동질적 디스플레이/이질적 디스플레이)와 목표자극의 사전제시시 크기(큼/작음)와 탐색시 크기(큼/작음)에 따라 8개의 피험자내 조건으로 구성되었다. 연구가설은 탐색 함목들이 다른 크기를 가진 이질적 디스플레이 조건에서 실험참가자는 사전제시 자극의 크기 정보와 일치하는 항목들을 먼저 살펴볼 전략을 사용할 것이라고 예측하였다. 실험결과, 과제수행 반응시간에서 탐색 디스플레이의 주효과, 목표자극의 탐색시 크기 주효과, 그리고 디스플레이 조건에 따라 다른 목표자극의 사전제시시와 탐색시 크기의 일치성 효과가 관찰되었다. 안구운동 측정치들을 분석한 결과, 그 첫 도약이 탐색 목표자극으로 향한 비율(Initial Saccade to Target Ratio)에서 반응시간과 유사하게 탐색 디스플레이 조건에 따라 목표자극의 크기 일치성 효과가 각각 달리 나타났다. 즉, 목표자극의 크기의 일치성 효과는 이질적 디스플레이 조건에서만 관찰되었는데, 이는 실험참가자들이 목표자극의 크기 정보를 바탕으로 탐색 항목들 중 사전 목표자극의 크기와 같은 항목들에게 먼저 주의를 기울였음을 나타낸다. 사후 분석 결과, 목표자극의 크기가 일관될 때는 이질적 디스플레이 조건의 안구움직임과 과제수행이 동질적 디스플레이 조건 보다 조금 더 빨랐으나, 목표 자극의 크기가 달라질 때는 오히려 더 느려졌음을 알 수 있었다.

• 한국환경생태학회지
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• 제33권1호
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• pp.1-8
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• 2019

고방오리는 국내에 도래하는 주요 월동 조류이며, 고병원성 조류인플루엔자(HPAI)의 주요매개체로 알려져 있다. 본 연구는 국내에서 월동하는 고방오리의 행동권과 서식지 이용을 파악하여 수조류 서식지 보호 관리에 필요한 자료를 제공하기 위하여 이루어졌다. 연구에 이용된 시료는 2015년 월동기에 Cannon-net을 이용하여 포획된 6개체이며, GPS-이동통신 시스템을 기반으로 하는 야생동물위치추적장치(WT-300)를 부착한 후 조사되었다. 행동권은 GIS용 SHP 파일과 ArcGIS 9.0 Animal Movement Extension을 이용하여 분석하였으며, 커널밀도측정법(Kernel Density Estimation : KDE)과 최소볼록다각형법(Minimum Convex Polygon Method : MCP)을 이용하였다. 고방오리의 행동권은 최소볼록다각형법에 의해서 평균 $677.3km^2$이었다. 커널밀도측정법(KDE)로는 평균 $194.7km^2$(KDE 90%), $77.4km^2$(KDE 70%), $35.3km^2$(KDE 50%)로 나타났다. 서식지 이용은 해양수, 내륙습지와 같은 수계지역을 가장 많이 이용하는 것으로 나타났으며, 주간보다 야간에 농경지를 더 많이 이용하는 것으로 나타났다. 연구를 통해 얻은 월동기 행동권과 서식지 이용률 등과 같은 결과는 종 보호와 서식지 관리 및 고병원성 조류 인플루엔자 발병 시 대응을 위한 자료로 널리 활용될 것이라 판단된다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제47권3호
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• pp.408-419
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• 2023

Background: Ginsenoside compound K (CK), the main active metabolite in Panax ginseng, has shown good safety and bioavailability in clinical trials and exerts neuroprotective effects in cerebral ischemic stroke. However, its potential role in the prevention of cerebral ischemia/reperfusion (I/R) injury remains unclear. Our study aimed to investigate the molecular mechanism of ginsenoside CK against cerebral I/R injury. Methods: We used a combination of in vitro and in vivo models, including oxygen and glucose deprivation/reperfusion induced PC12 cell model and middle cerebral artery occlusion/reperfusion induced rat model, to mimic I/R injury. Intracellular oxygen consumption and extracellular acidification rate were analyzed by Seahorse multifunctional energy metabolism system; ATP production was detected by luciferase method. The number and size of mitochondria were analyzed by transmission electron microscopy and MitoTracker probe combined with confocal laser microscopy. The potential mechanisms of ginsenoside CK on mitochondrial dynamics and bioenergy were evaluated by RNA interference, pharmacological antagonism combined with co-immunoprecipitation analysis and phenotypic analysis. Results: Ginsenoside CK pretreatment could attenuate mitochondrial translocation of DRP1, mitophagy, mitochondrial apoptosis, and neuronal bioenergy imbalance against cerebral I/R injury in both in vitro and in vivo models. Our data also confirmed that ginsenoside CK administration could reduce the binding affinity of Mul1 and Mfn2 to inhibit the ubiquitination and degradation of Mfn2, thereby elevating the protein level of Mfn2 in cerebral I/R injury. Conclusion: These data provide evidence that ginsenoside CK may be a promising therapeutic agent against cerebral I/R injury via Mul1/Mfn2 mediated mitochondrial dynamics and bioenergy.

• 한국수정란이식학회지
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• 제20권3호
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• pp.303-309
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• 2005

본 연구는 한우 난구 복합체의 체외성숙에서 OA가 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 도축 한우암소의 난소로부터 난구 복합체를 채취하여 $0.1\%$ PVA-TCM199로 3회 이상 세정 후 $0.1\%$ PVA-TCM 199, 0.2 uM, 2 uM, 20 uM OA를 각각 첨가하여 $5\%\;CO_2,\;95\%$ 공기, $39^{\circ}C$에서 6, 12, 24시간 동안 체외성숙을 실시하였다. 또한 체외성숙시 cycloheximide(CX)와 OA와 체외성숙 효과를 확인하기 위하여 0.1M-PVA TCM199, CX 25 ug/mL, 동량의 CX를 6시간 처리한 후 2uM의 OA로 체외성숙을 실시하거나, 0.2 uM OA 단독으로 체외 성숙시켰다. 체외 성숙된 한우 난구 복합체의 핵형을 조사하기 위하여 $0.5\%$ hyaluronidase 용액으로 난구세포를 용해하고, 난자는 1:3 acetic acid, ethanol 용액에 30초간 고정하였으며, $3\%$ basic Fuchsin을 염색하여 핵형을 관찰하였다. 체외 성숙된 난자의 핵형 및 체외 발달율에 대한 통계분석은 3반복을 하여 얻어진 결과를 ANOVA test로 분석하였다. 한우 난구 복합체의 체외성숙율은 $0.1\%$ PVA-TCM199, 0.2 uM, 2 uM, 20 uM OA를 첨가시, 각각 72.0, 50.0, 70.9, $68.8\%$를 나타내어 유의적인 차이를 보였으며(p<0.05), CX와 OA가 한우 난구복합체에 미치는 영향을 조사한 결과, 0.1M-PVA, CX 25 ug/mL, 동량의 CX를 6시간 처리한 후 2uM의 OA로 체외성숙을 실시, 0.2 uM OA 단독처리시의 체외 성숙율은 각각 73.8, 7.2, 45.5, $73.7\%$를 나타냈어 극도의 유의적인 차이를 보였다(p<0.01). 미토콘드리아의 활성은 0.1M-PVA, CX 25 ug/mL, 동량의 CX를 6시간 처리한 후 2uM의 OA로 체외성숙을 실시, 0.2 uM OA 단독 처리시, 핵성숙기간 동안 증가하는 경 향을 보였고, CX 처리시 다른 처리와 비교하였을 때, 성숙 6시간에 1/3의 FI를 나타내었다. 이상의 결과를 미루어 OA는 한우 난구 복합체의 체외성숙에 중요한 조절물질이며, 핵성숙과정 중 미토콘드리아의 활성에도 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권6호
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• pp.1154-1169
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• 2013

이 연구의 목적은 관찰 상황에서 초등학생들의 과학학습 동기체계(SL-BIS/BAS;과학학습 행동억제체계/행동활성화체계)에 따른 행동 특성을 알아보고자 하는 것이다. 이를 위해 신경생리학적 연구 방법 중 하나인 시선추적장치(Eye-Tracker)를 이용한 연구를 하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, SL-BIS에 민감한 학생의 경우 관찰 과제에 대한 총 시선고정 지속시간이 SL-BAS에 민감한 학생보다 유의미하게 짧았으며(p<.05), SL-BIS에 민감한 학생은 관찰과제에 대한 새로운 시선고정이 더 빈번하게 일어나면서 총 시선고정 횟수가 SL-BAS에 민감한 학생보다 유의미하게 많았다. 또한, 시선고정 당 지속시간은 SL-BIS에 민감한 학생보다 SL-BAS에 민감한 학생이 유의미하게 더 길었다. 둘째, 학습과제에서 주의를 이끄는 자극 중 하나인 변화 상황별 시선고정의 분포의 경우, 변화가 일어나는 상황에서는 SL-BIS에 민감한 학생과 SL-BAS에 민감한 학생 사이의 시선고정에서 큰 차이가 나타나지 않았지만, 변화가 멈춘 상황에서는 SL-BIS에 민감한 학생에 비하여 SL-BAS에 민감한 학생의 시선고정 총 지속시간과 시선고정 당 지속시간이 유의미하게 길게 나타났다. 셋째, 실험 구인별 시선고정의 대상을 비교하였을 때 SL-BIS에 민감한 학생들은 실험에 중요하게 관련되지 않는 구인에서도 시선고정을 보인 반면, SL-BAS에 민감한 학생들은 실험과 관련된 구인에 시선을 고정하며 집중하는 경향을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 관찰 상황에서 학생들의 과학학습 동기체계에 따른 특성에 대한 이해를 바탕으로 학습자의 특성에 적합한 지도 계획을 수립하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.