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- 저자 : 이중호 (검색결과 93 건)
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STEM교육 프로그램이 기술교과 흥미도 및 자기 주도적 학습 능력에 미치는 영향
이중호 전북대학교 교육대학원 2012 국내석사
STEM 교육 프로그램이 학습자의 기술교과의 흥미도와 자기 주도적 학습능력에 영향을 주는지를 전통적인 수업을 받은 통제집단과 비교하여 분석하고자 한다. 구체적으로 적용되는 STEM교육 프로그램은 전통 등(燈)을 제작하는 기술교과 관련 프로젝트를 중심으로 교수·학습이 이루어지면서 전구에 빛을 켜는 과학 원리와 전통문양 제작과정에서 수학적 원리 적용을 통한 사고력과 창의력, 집중력을 향상 시키고 제작과정에서의 인내심, 성취감, 자신감, 이해력과 문제해결력을 증진시킬 수 있는 교육 프로그램이다. 이 프로그램, ‘전통 등 만들기’ STEM 교육 프로그램을 적용하여 중학교 여학생의 기술교과에 대한 흥미도와 자기 주도적 학습 능력에 미치는 효과를 검증하고자 한다.
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단일반송파기반 주파수다중화(SC-FDM) 방식은 각 사용자 입장에서는 단일반송파 전송 방식으로 피크대 평균 전력비(PAPR)가 낮다는 장점이 있어 전송전력에 제한이 있는 3GPP LTE의 상향링크 전송방식으로 채택되었다. 일반적으로 SC-FDM 신호의 수신은 주파수 영역 등화기를 사용하는데 이는 채널에 깊은 널(null)이 존재하는 경우 잉여의 심볼 간 간섭과 잡음의 증폭이 커지는 문제점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 개선하기 위하여 주파수 영역 터보 등화기를 사용하는 SC-FDM 수신기를 제안하고 이의 링크레벨 성능을 평가한다. 또한, 성능-복잡도 교환(Tradeoff)을 고려한 적절한 반복 횟수를 제시한다.
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기계학습 기반의 차세대 시퀀싱 데이터 분석을 통한 췌장암의 아형 분류
형태학적으로 같은 암이라도 이질적인 임상적 특징을 가질 수 있고, 치료에 사용하는 약물에 따라 다양한 반응성을 보일 수 있다. 현재 암의 아형 분류는 임상 치료의 발전을 이룰 수 있는 기회를 제공하며, 개인화된 맞춤형 의학을 통해 환자의 생존율 향상과 치료 비용을 줄일 수 있다. 췌장암은 조기 진단이 어려운 암 종이며, 환자의 5년 생존율이 5% 미만인 매우 공격적인 형태의 암으로 알려져 있다. 따라서 췌장암 환자의 더 나은 임상 결과를 위해 췌장암의 아형 분류 및 아형의 분자적 특성을 파악하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 기계학습 방법을 활용하여 췌장암 환자 유래 차세대 시퀀싱 데이터를 정밀하게 분석하였고, 이를 통해 췌장암의 특성 파악, 췌장암 환자의 예후 예측을 위한 바이오마커 탐색 및 췌장암의 아형 분류를 목표로 했다. 또한, 종양의 두 가지 아형과 종양미세환경의 두 가지 아형을 따로 분류하고 이를 결합한 네 가지 아형을 제안하며, 두 개의 다른 코호트를 이용한 검증을 수행했다. 본 연구에서 새롭게 제안하는 췌장암 종양미세환경 아형은 FOLFIRINOX 반응성과 관련이 있었으며, 생물학적인 특성을 반영하고 환자의 생존율을 반영하는 아형임을 보였다.
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단속적 초 최대 운동에 따른 파워기울기 변화의 요인분석
본 연구는 무산소성 운동능력 평가를 위한 단속적 초 최대 운동에 따른 파워기울기 변화의 요인을 분석하기 위해 남자 단거리 싸이클 선수 15명을 대상으로 하여 윙게이트 무산소성 파워 검사를 실시하고 6일 간격으로 2회 반복 실시한 후 윙게이트의 검사 결과를 활용하여 0-30초 구간에서 산출된 cadence를 산출한 후 측정변인들을 시간구간별에 따라 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 피크파워, 평균파워, 피크파워 도달시간, 피로지수 변인결과들은 선행연구에서 제시된 우수선수 결과와 일치하는 결과를 나타내었다. 2. 측정변인들의 요인분석 결과 피크파워, 피로지수, 평균파워, 총 일량, 피크파워 등은 요인이 .999 ~ .750으로 wingate 30초 검사에 따른 무산소성 운동능력을 설명하기에 높았으나 피크파워 도달시간은 .105로 낮은 설명력을 나타내었다. 3. 측정변인들의 상관 분석결과는 총 일량과 피크파워, 평균파워, 피로지수 변인은 .724 ~ .805로 유의하게 높은 상관관계를 나타내었으며, 피크파워는 평균파워, 피로지수와 .751 ~ .850으로 유의하게 높은 상관계수를 나타내었다(p<.05). 그러나 피크파워 도달시간은 -.041로 매우 낮은 상관계수를 나타내었다. 이상의 결과로 미루어 볼 때 단거리 싸이클 선수의 무산소성 운동능력을 평가하기 위한 윙게이트 검사는 타당한 것을 알 수 있었으나 검사요인 중 피크파워 도달시간은 많은 오차로 인해 설명력이 부족하다는 것을 알 수 있었다. 추가적인 연구에서는 피크파워 도달시간에 대한 오차요인의 원인을 명확하게 파악하여 그에 따른 오차 발생을 감소시킬 수 있는 구체적인 방법들이 제시되어져야 할 것으로 생각된다. Wingate anaerobic test (WAnT) has been well used to measure an anaerobic performance ability in athletic fields. To find out an power incline from snatchy supra-maximal exercise of WAnT in elite racing cyclists using electro-magnetically braked cycle ergometer (Lode B.V., Netherlands). Fifteen professional cyclists from top 100th in the first half period of the year 2006 participated voluntarily in this study. 30s of the WAnT were performed twice on separate days with an intermediate rest period (6days) between two test days (for 6weeks). On a test day, all the participants had 3min warm-up at 60rpm with 100W resistance followed by 3min rest. The main test started by a signal alarm sound given during the participant's heart rate reached between 120 ~ 125 bpm just after 5min pre-test period at 60rpm with 100W. Data output were recorded by the Lode software (Wingate V. 1.0.7). The range of WAnT performance results on both ergometers was within the normal value for elite athletes male subjects reported by early study. Variable of measured in the factor analysis showed that the peak power, fatigue index, mean power and total work were more reliable than time to peak power. Coefficient of this results showed that he peak power, fatigue index, mean power and total work were significant huge .724-.805 but time to peak power was medium -.041. Provided that these recommendations are adhered to the present method of cycling time to peak power is particularly suitable for normal and another patients individuals, as it is less fatiguing than other available tests.
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전기철도가 전력계통으로부터 전력을 공급받아 운전함으로서 비선형부하 비중이 증가하게 되고, 비선형부하는 고조파를 발생시키는 발생원으로 작용하여 전력계통과 전기철도에 악영향을 끼치게 되므로 이에 대한 대책으로 선진국에서는 IEC와 IEEE에서 고조파에 대한 기술기준을 제정하여 규제하고 있다. 현재 우리나라는 KSC IEC 61000과 한국전력공사의 배전계통 고조파 관리기준, 전기공급약관에서 전압 고조파에 대하여 규정하고 있는 정도이며, 고조파 예측, 평가, 분석, 측정, 대책에 대한 기술기준이 전무한 상태이고, 특히 도시철도의 고조파에 대한 기술기준이 없어 설계단계에서 IEEE 기술기준을 적용하여 고조파 예측과 평가, 분석, 대책의 절차를 이행하고 있으나, 여러 시행착오로 정확한 예측이 결여되어 고조파에 대한 대책이 생략됨에 따라 현재까지 계속 반복적으로 고배용변압기의 절연파괴 등의 고장이 발생되고 있는 실정이므로 이에 대한 대책이 절실히 요구된다. 본 논문의 제1장에서 연구배경과 필요성, 목적 및 내용, 방향과 추진체계에 대하여 살펴보았다. 제2장에서는 기존 인천도시철도 1호선을 대상으로 고배용변압기의 고장원인과 고조파 정의와 선형과 비선형부하의 구분, 비선형부하에 의해서 나타나는 고조파 발생 원리와 고조파 발생원의 모델링에 대하여 살펴보았다. 또한 고조파 발생기기와 고조파 해석을 다뤘고, 고조파 지수에 대한 해석 및 국내외 규제 기준, 고조파의 영향, 고조파 저감대책 등을 살펴봄으로써 고조파에 대한 이론을 정리하였으며, 제3장에서 기존 인천도시철도 1호선을 대상으로 설계단계에서 고조파 예측 및 평가를 이행하는 과정에서 여러 시행착오로 정확한 예측이 결여되어 나타나는 문제점을 도출하였고, 제4장에서는 사례조사로 인천 1호선 7개 수전 변전소의 PCC(The Point of Common Coupling)에서 삼상전압, 삼상전류, 삼상유효전력, 삼상무효전력, 역율, 삼상 고조파 전압, 삼상 고조파 전류를 3초간의 샘플링 주기로 1일 24시간 동안 측정한 총 28,800개의 데이터를 평가 및 분석한 결과, 전류 고조파 왜형율이 평가기준을 초과하는 것으로 나타남에 따라 고조파가 변압기의 절연을 약화시키는 원인으로 작용하고 있다. 이러한 결과를 초래한 이유로는 기존의 고조파 예측 설계에서 시변부하의 특성을 고려하지 않는 등 여러 가지 시행착오로 인하여 정확한 고조파 예측이 이뤄지지 못했기 때문이다. 제5장에서는 이러한 시행착오를 배제하여 정확한 예측이 가능하도록 시변 부하특성을 고려하는 고조파 예측방법을 개발하기 위해서 인천도시철도 1호선의 본선 단독 수전변전소인 동춘, 테크노파크, 센트럴파크 변전소에서 측정한 전류 데이터를 평균하여 중간년도의 24시간 시변부하 전류분포 모델과 중간년도의 24시간 일반부하 전류분포 모델을 제시하였고, 새로운 노선에 대한 고조파 예측에 두 개의 모델을 활용하여 고조파 예측이 가능하도록 알고리즘을 개발하였으며, 모델과 알고리즘을 활용하여 인천도시철도 1호선 동춘, 테크노파크, 센트럴파크 변전소를 대상으로 고조파를 예측하였고 이를 실측결과와 비교한 결과 동일한 결과를 얻음으로 검증을 완료했다. 제6장에서는 연구사례로 2010년 5월 현재 설계중인 인천도시철도 2호선의 전력계통을 고조파 발생량이 저감되도록 총 12개 변전소를 수전변전소로 구성하고 모델과 알고리즘을 활용하여 시변부하 특성이 반영된 고조파 예측을 이행했다. 결론에서는 국내 도시철도의 고조파 예측, 측정, 평가, 분석, 대책에 대한 기술기준의 필요성을 논하였다. Electric power systems of rapid transit trains are operated to supply the rapid transit trains with electric power through overhead systems. A rectifier converts AC into DC to supply electric power to the rapid transit trains. The rectifier is harmonics sources and non-linear loads generates much harmonics. These harmonics cause troubles and faults in the power systems of the rapid transit trains and power sources. Thus, the harmonics level should be reduced according to a limited level regulated in IEC and IEEE. Up to now, there is not technical standards about the harmonics of the rapid transit trains in Korea. So, the harmonics prediction of the rapid transit trains has been conducted without reference in Korea. Incheon line 1 is operated through this harmonics prediction process in October 1999, but failure of the high voltage distribution transformer has been five times. Because these failures cause power outages and complaints of passengers, the failures should be avoided. Priority is stable electric power supply in order to operate safely driving. Problem is that failures of the transformer has been arisen. The basic causes of failures of transformer will be estimated abnormal voltage, harmonics, transformer's own fault. Because lightening arrester, protective relay, grounding, circuit breaker protects transformer from abnormal voltage and performance of transformer were tested when it was installed, it is estimated that the failure of transformer is complex causes. As the existing harmonics prediction of the rapid transit trains has not considered time-varying characters, it is impossible to assess accurately harmonic level. As currents flown in the substation's PCC ( the point of common coupling ) are the sum of non-linear and linear currents, time-varying characteristics of currents should be considered in the process of harmonic prediction. In this paper, three phase voltage, current, active power, reactive power, power factor, harmonic voltage and harmonic current are measured at 7 substation's PCC of Incheon line 1 to consider time-varying characteristics and acquire real data. The sampling period is 3 seconds for 24 hours, the number of data is each 28,800s. Each harmonic voltage and current in sampling period are transformed each voltage distortion(THD and individual voltage harmonic distortion) and current distortion (TDD and individual current harmonic distortion) applying to IEEE 519-1992. Voltage harmonic distortion is assessed to apply assessment standards of IEEE 519-1992 and current harmonic distortion is assessed to apply the time-varying assessment standards of IEEE 519-1992. Current harmonic level in Jakjeon, Bupyeongsamgeori substation is higher than harmonic limited level in December 2009. Jakjeon and Bupyeongsamgeori substations supply another connected substation with electric power received from KEPCO. But current harmonic level in substations directly received from KEPCO is lower than harmonic limited level. These results tell us that the existing harmonic prediction without considering time-varying characters has problems. In order to resolve problems and consider time-varying characters, the non-linear 28,800 current data distribution model in middle year have been made from 28,800 current data in PCC to 28,800 linear current data by subtraction with 28,800 average real current data acquired from Dongchun, Technopark, Centralpark substation directly received from KEPCO. We propose algorithms to predict current harmonic distortion by using these models considering the time-varying characteristics. This new harmonic prediction algorithm is tested in Dongchun, Technopark, Centralpark substation of the Incheon line 1 without connected substations and harmonic prediction currents were transferred prediction harmonic distortion level. The prediction harmonic distortion level is compared with real current harmonic distortion data and the results of comparition is identical. Therefore, it has been proven that harmonic estimation considering the time-varying characteristics is accurate. We have applied harmonic estimation considering the time-varying characteristics to 202 substation without connected substations in the Incheon line 2. The harmonic level in the 202 substation directly received from KEPCO is lower than harmonic limited level. To reduce harmonic generation level in the rapid transit trains, we conclude that harmonic prediction in the rapid transit trains should be considered time-varying characteristics. We had designed that the power system of the Incheon line 2 composed of 12 substations directly received from KEPCO. We expect that this harmonic estimation considering time-varying characteristics can be used to predict harmonics level in the design step of the rapid transit trains. Also, this paper can be used to enact technical standards in Korea.
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