• 한국방사선학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.157-165
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• 2023

초음파 영상(ultrasound imaging)이란 주파수의 음파를 이용하여 서로 다른 조직의 경계에서 반사, 흡수, 굴절, 투과 등의 물리적인 작용을 일으킨다. 초음파 장비로부터 생성되는 데이터 특성상의 잡음이 많고, 실제로 관찰하고자 하는 조직의 경계가 모호해서 형태의 파악이 어렵기 때문에 개선이 필요하다. 영상 화질의 감소로 인하여 경계면이 뭉쳐 보이는 경우를 해결하기 위한 방법으로 윤곽선(edge) 강조 방법을 사용한다. 본 논문에서는 경계면을 강화시키는 방법으로 언샤프닝 마스크와 하이부스트를 이용하여 각 영상에서 고주파 부분인 경계면을 강화시켜 화질 향상을 확인하였으며 원 영상과 화질이 향상된 영상을 정량적으로 평가하기 위해 MSE, RMSE, PSNR, SNR 등으로 측정하여 각 영상에 사용한 마스크 필터링을 평가했다. 필립스의 epiq 5 g , affiniti 70 g와 알피니언의 E-cube 15 초음파 장비로부터 복부, 머리, 심장, 간, 신장, 유방, 태아 영상을 획득하였다. 알고리즘 구현에 사용된 프로그램은 MathWorks의 MATLAB R2022a으로 구현하였다. 언샤프닝과 하이부스트 마스크 배열 크기는 3×3으로 설정하였으며 윤곽선 강조 영상을 만들 때 사용하는 공간필터인 라플라시안(laplacian) 필터를 두 마스크 모두 동일하게 적용하였다. 화질 정량 평가는 ImageJ 프로그램을 사용하였다. 다양한 초음파 영상에서 마스크 필터를 적용한 결과 주관적인 화질은 원 영상에서 언샤프닝과 하이부스트 마스크를 적용하였을 경우 영상의 전반적인 윤각선이 뚜렷하게 보였으며 또한 하이부스트 마스크에서는 언샤프닝 마스크 영상보다 밝은 명암비를 보여주었다. 정량적인 영상의 품질 비교 시 원 영상보다 언샤프닝 마스크와 하이부스트 마스크를 적용한 영상의 화질이 높게 평가되었다. 간문맥, 머리, 쓸개, 신장의 영상에서는 하이부스트 마스크를 적용한 영상의 SNR, PSNR, RMSE, MAE이 높게 측정되었으며 심장, 유방, 태아 영상은 반대로 언샤프닝 마스크 적용 영상이 SNR, PSNR, RMSE, MAE 값이 높은 값으로 측정되었다. 영상에 따라 최적의 마스크를 사용하는 것이 영상 품질 향상에 도움이 될 것으로 사료되며 각 부위의 초음파 영상의 윤곽 정보를 제공하여 영상의 품질을 향상시켰다.

• 한국지구과학회지
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• 제38권4호
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• pp.269-282
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• 2017

이 연구에서는 Earth Observing System Terra 위성에 탑재된 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 협대역 방출율(채널 29, 30, 31) 자료와 다중선형회귀모형을 이용하여 지표면 광대역 방출율을 추정하였다. 다중선형회귀모형 도출 및 검증을 위한 분광 방출율 자료는 MODIS University of California, Santa Barbara와 Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer spectral library의 307종(토양 123종, 식생 32종, 물 19종, 인위적 재료 43종, 바위 90종)을 사용하였다. 도출된 다중선형회귀모형의 결정계수($R^2$)는 0.95 (p<.001)로 높게 나타났고 또한 이 모형 결과와 이론적 광대역 방출율 값의 평균제곱근오차(Root Mean Square Error)는 0.0070이었다. 그리고 이 연구 결과에 따라 계산된 지표면 광대역 방출율을 선행 연구 Wang et al. (2005)의 결과와 비교하였다. 그 결과 아시아, 아프리카, 오세아니아 지역에서 이 연구와 Wang et al. (2005)의 결과에 대한 1월 평균 지표면 광대역방출율의 평균제곱근오차는 0.0054이었고 최소와 최대 편차는 각각 0.0027과 0.0067이었으며 이러한 통계 값은 8월에도 유사하였다. 이 연구에서 다중선형회귀모형에 의하여 계산한 지표면 광대역 방출율은 Wang et al. (2005)의 값과 큰 차이가 없이 비교적 정확하게 산출되었으나 산출 정확성 향상을 위해서는 토지피복특성에 따른 차별화된 회귀모형 적용 필요성이 제기된다.

• 자원환경지질
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• 제50권6호
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• pp.487-495
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• 2017

경상북도 군위군 부계면 동산리에 위치한 팔공산 도립공원의 한 등산로에는 '북바위'라 불리는 화강암질 암체가 존재한다. 이 암체에서는 특정 부위를 타격했을 때 북과 같은 타악기에서 발생하는 공명음과 유사한 공명 현상이 발생한다. 이러한 소리를 발생시키는 공명 현상의 지질학적 원인으로는 화강암 생성 과정에서 내부 기체가 빠져나가면서 형성된 공동이 존재할 가능성과 생성 이후 지질학적으로 오랜 기간 동안 겪은 풍화 작용에 의한 박리 현상에 기인할 가능성이 있다. 이 연구에서는 북바위 화강암체에서 공명을 일으키는 내부구조를 보다 정밀하게 파악하기 위하여 비파괴 탐사기법인 지하투과레이더 탐사를 수행하였다. 지하투과레이더 탐사 기법은 수 MHz에서 수 GHz범위의 고주파 레이더 신호를 탐사 대상의 표면에서 내부로 투과시켜 물성의 변화 혹은 불연속면이 존재하는 곳에서 반사되는 반사파들의 진폭을 기록하여 해석한다. 화강암체 최외곽 표면에 존재할 것으로 추정되는 내부구조를 영상화하는 것이 연구 목표이므로 탐사 심도는 얕지만 고해상도 자료 획득이 가능한 1 GHz 레이더를 이용하였다. 3차원 내부구조 영상화를 위하여 암체 표면에 격자를 구성하여 탐사를 수행하였다. 탐사 자료 해석 결과 북소리와 같은 공명이 일어나는 지점들에서 강한 반사 레이더파가 관찰되었으며, 위치에 따라 균열과 공동에서의 반사파 특징이 모두 관찰되었다. 또한 공명이 가장 크게 일어나는 지점에서 두 불연속면이 교차하면서 만들어진 공동 구조가 관찰되었다. 주어진 균열 구조를 반영하는 수치 모델을 적용하여 계산한 결과, 공명 현상에는 화강암의 박리 작용에 의한 균열과 암석 생성 당시의 미아롤리틱 구조가 함께 기여한 것으로 보인다. 이와 같이 일반 대중의 흥미를 유발하는 지질 구조체에 대한 비파괴 탐사 기반의 영상화 연구 활동은 지구과학 대중화에 많은 기여를 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 철학연구
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• 제117호
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• pp.139-167
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• 2017

본 논문은 취미의 자발적인 도야가 어떻게 가능하고, 도야된 취미를 갖는 것이 왜 성품의 교화와 문화 발전을 위해 필요한지 그 이유를 밝힌다. 이는 취미가 자신의 판정을 항상 '쾌'로 반성하는 것과 관련이 있다. 취미는 자신의 판정의 타당성을 검사할 때마다 보편타당한 근거를 발견하는데, 이러한 '발견의 기쁨'이 취미를 자발적으로 도야하게 만드는 것이다. 도덕적 성품을 갖기 위해서는 자신의 행위의 도덕성을 스스로 평가해 보는 훈련이 필요하고, 시대를 대표해 계승할 만한 작품을 선별하기 위해서는 높은 안목이 필요하다. 그러나 우리는 작품의 미를 평가하면서 이러한 자율적 사고를 즐겁게 습관화할 수 있다. 본론에서는 이 같은 사실을 칸트가 <연역>에서 제시한 세 가지 부정적 취미판단의 사례를 통해 규명하려고 한다. 칸트에 따르면 부정적 취미판단은 현재 아름다운 작품이 불쾌감을 준다는 뜻이지만, 이를 통해 주장하는 것은 취미가 도야되었다는 것이다. 필자는 세 가지 사례에서 드러난 취미의 반성 방식을 '버티기', '결함 지적하기', '스스로 번복하기'라는 도야방식으로 정식화한다.(2장) 그리고 이를 통해 이러한 취미의 도야 방식은 이성이 도덕적 관심을 갖도록 자극함으로써 인성의 교화에 영향을 줄 수 있다는 점에서(3장) 그리고 문화 계승의 산물을 취미가 직접 심사한다는 점에서 취미의 도야가 필요함을 역설한다.(4장) 본론 마지막 장에서는 이것이 어떻게 가능한지를 규명하기 위해, 취미의 반성방식을 좀 더 근원적으로 탐색해본다.(5장) 특별히 실러의 '유희충동' 개념을 빌려 그 이유를 밝히는데, 그의 설명은 취미의 발견의 기쁨이 주는 역동성을 이해하는데 도움을 주기 때문이다. 취미는 대립하는 마음의 활동에서 서로의 활동을 '추동'하는 근거를 발견하고, 이러한 자기 활동에 스스로 고무되는 특징이 있다. 말하자면 취미는 작품이 불만족스러운 상황에서도 유희충동을 '만들어내기' 때문에, 즐겁게 앞의 두 과제를 감당하도록 마음을 촉진하는 것이다. 결론에서는 그런 의미에서 취미에 의한 유희충동은 창작을 통해 극대화된다고 보고, 창작하는 예술가처럼 이를 직접 체험할 수 있어야 함을 밝힌다.(6장)

• 대한화학회지
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• 제66권4호
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• pp.305-322
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• 2022

본 연구에서는 예비화학교사들의 테크놀로지 활용 수업전문성(TPACK)을 향상시키고자 실천기반 교사교육 프로그램을 개발하고 적용하였다. 또한 TPACK 발달 측정을 통해 프로그램 효과 및 방해요인을 확인하였다. 연구 참가자는 충청북도에 소재한 K 교사양성대학교에서 화학교육강좌를 수강하는 화학교육과 3학년 20명과 4학년 2명이었다. 개발한 교사교육프로그램은 준비, 리허설, 실습, 성찰의 네 단계로 구성되었으며, 준비, 리허설, 성찰 단계에서는 연구자와 동료의 피드백을 제공하였다. 연구 결과, 본 연구의 프로그램은 예비교사들의 "구성적 학습 활동"에서는 교육적 효과가 나타나지 않았으나, "문제해결"에서는 교육적 효과가 있는 것으로 나타났다. 즉, "구성적 학습 활동"에서는 사전과 사후에 대부분의 예비교사들은 0수준으로, 테크놀로지를 단순히 교과 내용 설명이나 오개념 개선을 위한 도구로 사용하기 위하여 예비교사가 일방적으로 제공하고, 학습자는 이를 통해 수동적으로 지식을 습득하도록 계획하였다. 그러나 "문제해결"의 경우 사전에 0수준이었던 예비교사들이 1수준으로 변화하였다. 즉, 테크놀로지를 활용하지 않고 단순 기억에 의존해서 문제를 해결하도록 수업을 구상하였던 학생들의 대부분이 교사가 제시한 테크놀로지의 관찰을 통해 다양한 문제에 접근하고 해결할 수 있도록 기회를 제공하는 수업을 계획하는 것으로 변화하였다. 그러나 학습자가 스스로 테크놀로지를 선택하고 다양하게 조작하면서 다양한 문제를 테크놀로지를 활용하여 해결하는 자발적 학습을 구성하는 2수준에 해당하는 예비교사들은 많지 않았다. 또한, 예비화학교사들이 TPACK 발달에 대한 방해요인으로 인식한 외적요인으로는 TPACK 구현을 위한 교실지원환경 미흡, 교육 계획을 위한 시간 부족, 부적절한 기술 역량 등이 있었으며, 내적요인으로는 전통적 교육관, 그리고 테크놀로지에 대한 부정적 태도 등이 있는 것으로 확인되었다. 특히 그 중에서 부적절한 기술 역량을 외적 방해요인으로 인식한 비율이 높기 때문에 예비교사들을 위해 TK를 통해 TPACK 발달이 이루어 지도록 하는 TPACK 발달 유형 중 유형 2나 유형 3에 해당하는 교육프로그램의 개발이 필요함을 확인하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제35권2호
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• pp.173-191
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• 2021

본 연구는 국내 선행 연구에서 '팬데믹(pandemic)시기에 교사들을 대상으로 진행한 설문 조사 결과 원격수업 형식 중 '실시간 쌍방향 형' 수업이 차지하는 비중이 현저하게 적다는 점'을 지적한 것에 주목하여, 고등학교 수학 교과 기하 과목의 '평면의 결정 요건'을 중심으로 '실시간 쌍방향 형' 비대면 수업 자료를 개발하여 수업에 적용한 사례를 보고한 연구이다. 개발에 참여한 교사는 고등학교 교직 경력 28년차의 서울 소재 고등학교에 근무하는 수학 교사(수석교사) 1인이며, 2020년에 수학 교과의 기하 과목을 담당한 교사이다. 개발 교사는 실시간 쌍방향 형 비대면 수업을 개발하기로 한 이후, 수업 내용의 선정과 온라인 수업 도구를 선정하는 과정을 거친 다음 '만남 및 수업 안내', '동기 부여', '과제 제시', '개별 탐구 활동 및 교사 피드백', '성찰 및 평가'의 네 단계로 수업 지도안을 구성하여 자료를 개발하였다. 특히 '동기 부여' 과정에서는 개발 교사가 화이트보드 애니메이션 제작 프로그램인 Videoscribe를 이용해서 5분 정도의 영상 자료를 제작하여 제시하였으며, '과제제시'에서 과제 8번의 경우에는 학생들의 수업 종료 이후 자유로운 소감을 기록하는 것으로 구성하였는데, 이는 학생 스스로의 평가 장치임과 동시에 학생의 교사에 대한 피드백 제공 역할을 하였다. 본 연구는 현장 교사가 수업 자료를 개발하는 일련의 과정을 소개한 사례 연구로서, 수업에 바로 적용 가능한 수업 자료 제시와 더불어서 이후 수업 자료 개발에 대한 샘플 제시 역할에 목표를 두고 진행한 연구 결과물이다. 개발한 자료는 수업에 참여한 학생들의 의견 수렴 및 수학교사 3인에게 의뢰한 평가 결과를 바탕으로 수업 자료로서의 적합성 검증을 거쳤다.

• 한국과학교육학회지
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• 제38권4호
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• pp.541-553
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• 2018

본 연구는 자유탐구 활동에서 나타난 과학고등학교 학생들의 인식적 목표와 인식적 이해가 추론 복잡성과 어떠한 관련이 있는지 알아보고, 자유탐구가 참과학 탐구의 성격을 띠게 하는 맥락을 탐색하였다. 1명의 교사와 12명의 2학년 학생이 연구에 참여하였으며, 연구에 참여한 6팀 중 인식적 측면과 추론의 복잡성이 뚜렷하게 구분되는 2팀을 초점 집단으로 선정하여 사례연구를 실시하였다. 학생의 활동과 면담을 녹화, 녹음한 후 전사한 자료, 참여관찰 자료, 학생이 작성한 인공물 등을 분석하여 다음과 같은 연구 결과를 얻었다. 첫째, 학생들의 인식적 목표와 이해는 인식 대상의 특성과 맥락에 따라 차이가 있었다. '현상 이해에 대한 가치 공유, 연구 가치에 대한 성찰 기회, 협업과 합의를 요구한 과제 특성, 팀원 간의 충분한 소통 기회'와 같은 맥락은 학생들의 인식적 목표와 이해의 향상을 촉진했다. 반면, '연구 관련 문헌에 대한 비판적 검토 기회의 부재, 환경적 제약'과 같은 맥락은 학생들의 인식적 목표와 이해의 하락을 촉진했다. 둘째, 학생들의 인식적 목표와 이해는 추론의 복잡성에 영향을 미쳤다. '과학적 의미 형성'의 목표는 학생이 생성한 의문을 바탕으로 검증 가능한 가설을 설정하는 높은 수준의 추론에 영향을 미쳤다. 정당화에 대한 높은 이해는 대조군 설정에 의도적으로 주목하고 독창적인 실험 노하우를 개발하는 높은 수준의 추론으로 이어졌다. 청중에 대한 높은 이해는 논변을 들어 자신들의 연구를 방어하고, 후속 연구를 제안하는 높은 수준의 추론으로 이어졌다. 반면, '정답 찾기'의 목표와 정당화에 대한 낮은 이해는 자료의 의미를 해석하지 않고, 실험의 한계점을 조절하지 않는 낮은 수준의 추론으로 이어졌다. 청중에 대한 낮은 이해는 연구를 적극적으로 방어하지 않고, 후속 연구를 고려하지 않는 낮은 수준의 추론으로 이어졌다. 본 연구는 자유탐구 지도와 관련하여 활동의 가치를 공유하고, 학생의 인식적 권위를 확인할 수 있는 소통 기회와 비판적 검토 기회를 제공할 것을 시사한다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제3권1호
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• pp.34-44
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• 1998

동해 울릉분지의 지구조 및 성인에 관한 미해결의 근본적인 문제점은 분지 하부에 해양지각의 존재여부가 밝혀지지 않고 있기 때문이므로 해상중력, 자력 및 탄성파자료 해석을 통하여 해양지각의 존재여부에 관한 연구를 실시하였다. 울릉분지 및 그 인근지역의 후리-에어 이상은 전체적으로 매우 작은 변화를 보이는데, 한국대지(Korea plateau)와 오키뱅크(Oki bank) 주위에서 최대 40~60 mgal, 분지의 대부분의 지역은 분지 내에 존재하는 깊은 해수와 두꺼운 퇴적층으로 인하여 최대 -20 mgal 이내의 음(-)의 이상대를 갖는다. 부게 이상도는 분지 중앙부에 NE-SW 방향으로 발달된 약 150 mgal 이상의 양(+) 이상대를 보여 분지 하부에 고밀도의 지각이 존재함을 나타낸다. 후리-에어 이상 및 부게 이상의 변화 양상은 울릉분지 중앙부 양측에서 큰 변화를 보여 밀도불연속이 예상되며 이는 해양지각과 대륙지각의 경계에서의 밀도 변화에 기인된 것으로 해석된다. 울릉분지의 지자기이상의 분포는 대체적으로 -400 nT 이내의 용의 이상으로 자기이상값이 작으며 정상기와 역전기로 인한 줄무늬 현상은 발견되지 않는다. 그러나 자력이상 측선중 대칭성이 존재하는 측선이 발견되어 울릉분지 하부 지각이 과거 해저 확장에 의해 형성되었을 가능성을 나타낸다. 탄성파자료 해석 결과 울릉분지의 음향기반에는 단층, 지구대 및 지루 등의 구조들이 나타나지 않고 일반적으로 평탄한데, 이것은 울릉분지 기반암이 해양지각으로 이루어져 있거나 또는 두꺼운 화산암류 암석으로 덮여 있기 때문으로 해석된다. 또한 음향기반의 탄성파특정으로 보아 울릉분지의 북쪽으로 가면서 volcanic sill과 flow의 양이 증가하고 얄은 층에서 나타나고 있어 분지 남쪽보다 북쪽에서 해저 화산활동이 활발하였고 비교적 최근까지도 화산활동이 진행되었음을 알 수 있다. 결론적으로 중력, 자력, 탄성파자료 해석을 통하여 울릉분지의 지각에 관한 종합적 해석 결과 울릉분지 하부에는 밀도가 큰 지각이 존재하며 자기이상의 대칭성을 수반하는 사실로 미루어 해양지각이 존재할 가능성이 매우 높은 것으로 판단된다. 이는 동해 울릉분지의 형성이 해저확장에 의하여 형성되었음을 시사한다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제11권1호
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• pp.52-59
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• 2008

해양 심부 견인 전기비저항 탐사 방법이 새로이 개발되었다. 이 방법은 탄성파 반사법 탐사에서 잘 영상화 되지 않던 메탄 하이드레이트의 상부 경계를 찾아내기 위해 고안되었다. 이 장비는 하나의 송신기와 8개의 송신 전극들 및 한 개의 수신쌍극자를 갖는 160 m 연장의 긴 꼬리가 연구용 탐사선에 연결 되어 해저면 근처에서 끌리도록 만들어져 있다. 수치모형실험은 고안된 해양 전기비저항 탐사 방법이 메탄 하이드레이트 층의 상부를 효과적으로 잘 영상화함을 보여주었다. 실제 탐사는 메탄 하이드레이트가 노두로 관찰된 동해에 속해 있는 Joetsu의 먼바다에서 수행되었다. 대략 3.5 km에 달하는 탐사측선에 대하여 전기비저항 자료가 성공적으로 얻어 졌으며 상대적으로 높은 겉보기비저항 값들이 감지되었다. 특별히 메탄 하이드레이트가 들어나 있는 지역에서는 이상적으로 높은 겉보기비저항 값이 관측되었으며, 우리는 이 고겉보기비저항 값이 해저면 밑의 메탄 하이드레이트 지역에 의한 것으로 해석 하였다. 해양 전기비저항 탐사는 메탄 하이드레이트가 매장되어 있는 지역에서 해저면 하부를 잘 영상화 할 수 있는 새로운 도구가 될 것이다.

• 한국자기학회지
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• 제12권5호
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• pp.184-188
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• 2002

수직자기이방성을 가지는 Cu/Ni/Cu(002)/Si(100) 자성박막을 전자빔 증발법을 이용하여 초고진공에서 증착 하였다. 증착 시 RHEED로 측정 한 결과 실리콘 기판 위에 자성박막이 적층성장되었음을 확인하였다. 이러한 Cu/Ni/Cu(001)/Si(100) 자성박막에 1 MeV C 이온을 이온선량 2$\times$$10^{16}$ ions/$\textrm{cm}^2$로 조사한 후 MOKE로 자기이력곡선을 측정한 결과 이온 조사에 의해 자화용이축이 수직에서 수평방향으로 변화되었음을 확인하였다 포항 방사광가속기를 이용하여 X-선 반사도와 Grazing Incident X-ray diffraction(GE) 분석을 수행한 결과 첫 번째 Cu층과 Ni층 사이의 계면은 이온 조사 후 거칠기는 증가하였으나, Cu와 Ni의 전자밀도의 대비는 더욱 명확해졌다. 그리고, 증착 후 Cu와 Ni원자의 격자 상수 차이에 의해 Ni층이 가지고 있었던 strain은 이온 조사 후 완화되었음을 알 수 있었다. 끝으로, 이온조사 시 자성특성 변화와 직접적인 관계가 있는 strain 완화, 계면 혼합층(혹은 새로운 상)등이 생성되는 기구를 탄성충돌 및 비탄성충돌에 의한 열화학적 구동력으로 규명하였다.