Mass spectrometry-based glycomic profiling and its applications to α1,3-galactosyltransferase gene-knockout pig in xenotransplantation

박해민 서울대학교 대학원 2014 국내박사

Glycans are expressed on surface of mammalian cells and tissues, and play important roles in diverse biological functions including cell-cell interaction, signal transduction, metastasis, etc. In xenotransplantation, a galactose-alpha-1,3-galactose epitope, namely α-Gal, is the major carbohydrate xenoantigen that triggers hyperacute rejection (HAR) by the interaction of natural antibodies. Nevertheless, despite of production of α1,3-galactosyltransferase gene-knock out (GalT-KO) pigs as donors, there are still other antigens (e.g., non-Gal antigens) such as Hanganutziu-Deicher (H-D) antigen that induce acute vascular rejection (AVR) or delayed xenograft rejection (DXR) and subsequence xenograft failure. Mass spectrometry (MS) is a powerful tool for identification and structural elucidation of diverse and complex oligosaccharides. In addition, MS-based quantitative technologies for the oligosaccharide analysis have been developed in recent years. More recently, the improvement of mass spectrometry-based glycomics techniques (i.e. highly sensitive, quantitative and high-throughput analytical tools) has enabled us to obtain a large dataset of glycans. Cell-based glycomic analysis of WT and GalT-KO pig fibroblasts was performed by using matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight (MALDI-TOF) MS and MALDI- quadrupole ion trap (QIT)-TOF MS/MS. Total 47 N-glycans from WT and GalT-KO pig fibroblasts were identified and quantified. These results revealed that the level of overall sialylated glycans was higher in GalT-KO pig fibroblasts than WT, and relative quantity of N-glycolylneuraminic acid (NeuGc) antigen, which has been considered as one of non-Gal antigens, slightly increased in GalT-KO. The result proposed that the targeted knockout of α1,3-galactosyltransferase gene not only result in the removal of Galα1,3Gal residue but also influence sialylated glycan expression including NeuGc antigen. In the case of the pig tissue, the integrated MS-based glycomic analysis of GalT-KO pig kidney was carried out by MALDI-TOF MS, MALDI-QIT-TOF MS/MS, and electrospray ionization (ESI)-MS and MS/MS. The N-glycome derived from GalT-KO pig kidney was identified and quantified, and the result allowed an in-depth comparison of the total N-glycomic profiles between wild-type (WT) and GalT-KO. MS analysis revealed that the relative abundance of sialic acid-containing glycans increased in GalT-KO. The current analysis also enabled a priori identification of N-glycolylneuraminic acid (NeuGc) regarded as one of non-Gal antigens in both WT and GalT-KO, and showed that the NeuGc level was higher in GalT-KO pig relative to WT. In addition, based on these glycome profiles of pig cells and tissues, a pig glycome database was developed here. The database contains cell- or tissue-specific pig glycomes analyzed with mass spectrometry-based techniques, including the comprehensive pig glycan information on chemical structures, mass values, types and relative quantities. It was designed as a user-friendly web-based interface that allows users to query the database according to pig tissue/cell types or glycan masses. This database provides qualitative and quantitative information on glycomes characterized from various pig cells/organs in xenotransplantation. Finally, the study on pig glycome-human immune cell interactions was performed by fluorescence-activated cell sorting (FACS) and LC-MS/MS analysis. The in-vitro experiment of human immune cell activation against pig glycans, and the screening and identification of their surface proteins using glycan-immobilized beads were carried out. The results showed no difference associated with human immune cells between WT and GalT-KO pig. However, the more complete characterization of the interaction between pig glycans and human immune cells remained to be improved for the xenotransplantation research.

감정과 정동의 게이정치 : 게이 친밀성·사랑 경험을 중심으로

박해민 연세대학교 대학원 2017 국내석사

This thesis aims to expand the meaning of gay politics by analyzing the intimacy and love experienced by gay men in South Korea. The researcher opposes the attempts to leave gay intimacy as a private affair of two individuals and seeks to politicize the collective sense of gay attachment that the complex emotions associated with gay intimacy create. To do this, the researcher conducted literature review, participant observation of gay dating apps (applications) and in-depth interviews. Interviews were conducted with 23 research participants between May and September 2016. All of the research participants were recruited through gay dating apps and gay online websites, and most of them were gay men in their 20s and 30s living in the metropolitan area of Seoul. In the process, the range of research participants expanded to include middle-aged gay men and gays living outside of the metropolitan area. The analysis shown in this research is as follows: First, the desire for romantic love currently emerging in the gay community in Korea takes a form of cruel optimism. As gays recognize a long-term monogamous relationship as the only 'proper' form of intimacy and affirm the normative principle of romantic love, they subject themselves to negative emotions including resignation, anxiety, depression and self-hatred. Gay men's desire to establish a relationship that is 'ordinary' and 'common', or longstanding remains suspended in the Korean society where discrimination and hatred against sexual minorities abound. The sexual intimacy of cruising is defined as a 'problematic' intimacy by gay people because some have internalized the discourse of homophobia while new expectations of legalization of same-sex marriage have emerged. The paradox of cruel optimism that the effort to live 'a good life' rather exhausts the present is born here. The romantic love can only be reached by denying and erasing the foundation of gay cruising, from which Korean gay men were able to identify each other and create a collective sense of attachment. Second, romantic love penetrates the norms incorporating conditions of generation and wealth and strengthens the structural division of 'unhappy' past and 'happy' future. In today's terrain of gay intimacy, the middle-aged generations of gays are regarded as being only interested in cruising and thus are excluded from the potential pool of an ideal partner. In addition, the desire for romantic love attaches negative meaning to some gays' material insecurity and associates it with their unreadiness to fulfill romantic love. The current situation, where romantic love is emerging as a representation of happy gay future, is strengthening the culture of discrimination based on generation and class inside the gay community of Korea. Third, the pursuit of romantic love by gay men does not settle as a fantasy or a vague longing but renders a collective feeling that generates affective politics. The complicated emotional trajectory of gay men cannot be reduced to romantic love as it is an intersection where competing desires for gay intimacy meet. It creates an opportunity to reflect on what romantic love is in return for, or how it negates the collective history of gay intimacy. Understanding that the desire and search for a lasting relationship are not in conflict with the cruising culture can help realize that both are collective emotions that constitute the past, present, and future of gay intimacy. Through this, gays are able to carry out a sense of solidarity, a collective affect and collective emotional politics, that transcends the fragmented and individualized feelings of self-denial. This thesis emphasizes that the particular set of gay emotions and affect induced by both instantaneous encounters and long-term unions are a cultural resource that enables the collective political planning of the gay community. The complexity in the desire for gay intimacy makes it implausible to mold the aspirations into a specific form since this desire accepts and disturbs and finally overcomes the power politics and the discourse of the current society. This thesis argues that today's gay affect is a unique form of historical and social emotions that emerges in the complex context of acceptance and resistance of homophobic discourse, the conflicts surrounding the legalization of sexual minority's intimacy, and the growing recognition for pluralistic human rights and non-discrimination. If gay politics has been mainly dealt with in the area of ​​increasing social visibility, human rights and legalization of same-sex marriage, this study aims to expand the meaning of gay politics by paying attention to the collectivity of emotion and affect. The gay politics of emotion and affect criticize heterocentrism which has monopolized the content and status of ideal love, and focuses on the practice of intimacy that embraces and at the same time disturbs and expands the present heterosexual structure of intimacy. 본 논문은 게이 남성의 친밀성과 사랑 경험을 분석함으로써 게이 정치의 의미를 확장시키고자 한 연구이다. 연구자는 게이 친밀성을 두 개인의 사적인 일로 남겨두려는 시도에 반대하며, 게이 친밀성에 동반되는 복합적인 감정이 만들어내는 집단적 게이 연결감을 정치화하고자 했다. 연구자는 이를 위해 문헌연구와 게이 데이팅 앱(어플리케이션) 참여관찰, 심층면접을 실시하였다. 연구자는 2016년 5월부터 9월까지 23명의 연구참여자와 인터뷰를 진행했다. 연구참여자는 모두 게이 데이팅 앱과 게이 온라인 사이트를 통해 모집했으며, 대부분 수도권에 거주하는 20·30대 게이 남성이었다. 또한 중장년 게이와 비수도권 거주자에 대한 심층면접을 수행했다. 본 논문에서 연구자가 분석한 내용은 다음과 같다. 첫째, 현재 게이 커뮤니티에서 부상하는 낭만적 사랑 욕망은 잔혹한 낙관주의(cruel optimism)의 구조를 취한다. 게이들이 장기적이고 배타적인 관계만을 ‘적절한’ 친밀성으로 인정하는 낭만적 사랑의 규범을 승인하고, 즉각적인 익명의 크루징(cruising) 문화를 결핍으로 이해함에 따라 체념, 불안, 우울, 자기혐오 등의 감정이 생겨나는 것이다. 성적 소수자에 대한 차별과 혐오가 만연한 한국 사회에서 게이들은 ‘평범’하고 ‘일상적’인 관계나 장기적 결속을 이상적인 사랑으로 욕망하지만, 이는 유예된 욕망으로 남는다. 크루징의 성적 친밀성이 ‘문제적’ 친밀성으로 규정되는 것은 게이 혐오담론의 내재화와 동성결혼의 법제화와 같은 새로운 기대가 부상했기 때문이다. ‘좋은 삶’을 살아가고자하는 노력이 오히려 현재를 소진시키는 잔혹한 낙관주의의 역설은 여기서 생겨난다. 낭만적 사랑은 한국 사회에서 서로의 존재를 확인하고 집단적 연결감을 만들어온 토대인 게이 크루징 문화를 부정하고 삭제함으로써만 도달가능하기 때문이다. 둘째, 낭만적 사랑은 세대와 경제적 조건을 둘러싼 규범을 관통하면서 ‘불행한’ 과거와 ‘행복한’ 미래의 구도를 강화한다. 현재 게이 친밀성 지형에서 중장년 세대는 크루징에만 관심을 갖는 존재로 간주되며 이상적인 파트너의 대상에서 제외된다. 또한 낭만적 사랑을 향한 욕망은 불안정한 경제력을 가진 게이에게 낭만적 사랑을 성취할 준비가 되지 않은 상태라는 부정적 의미를 부착한다. 낭만적 사랑이 행복한 게이 미래의 표상으로 부상하는 현재의 상황에서 세대와 계급에 따른 차별이 강화되고 있는 것이다. 셋째, 게이들의 낭만적 사랑 추구는 환상이나 막연한 동경에 머무르지 않고 집단적 정동을 만들어냄으로써 정치적 기획으로 나아간다. 게이의 복잡한 감정 궤적은 낭만적 사랑으로 환원될 수 없는 다양한 게이 친밀성 욕망이 경합하는 지점이다. 이는 낭만적 사랑이 무엇을 대가로 하는지, 혹은 어떻게 집단적으로 구축해 온 게이 친밀성의 역사를 부정하는지를 성찰하는 계기를 만들어준다. 크루징 문화와 장기적 관계에 대한 욕망과 탐색을 대립하지 않는 것으로 이해하는 것은 이 둘 모두가 게이 친밀성의 과거와 현재, 미래를 구성하는 집단적 감정임을 이해하게 해준다. 이를 통해 게이들은 파편화되고 개별적인 자기 부정의 감정을 넘어서는 연대감, 즉 집단적이며 공동적인 감정 정치를 실행할 수 있다. 본 논문은 즉각적 만남과 장기적 결속의 수행에서 구성되는 특수한 게이 감정과 정동이 게이 커뮤니티의 집단적 정치기획을 가능하게 하는 문화적 자원임을 강조한다. 특정한 형태로 수렴될 수 없는 복잡한 게이 친밀성 욕망은 현재의 권력·담론 체계를 수용하거나 교란하며 이를 넘어선다. 본 논문은 현재의 게이 정동이 게이 혐오 담론의 수용과 저항, 성소수자 친밀성 법제화를 둘러싼 갈등, 성소수자 차별과 다원주의적 인권의식의 확장이라는 복잡한 맥락에서 태동하는 특수한 형태의 역사적이며 사회적 감정이라는 점을 주장한다. 기존의 게이 정치가 주로 사회적 가시성의 증대, 성소수자 인권 문제, 동성 결혼의 법제화의 영역에서 다뤄져왔다면, 본 연구는 감정과 정동의 집단성에 주목함으로써 게이 정치의 의미를 확장시키고자 했다. 감정과 정동의 게이 정치는 이상적 사랑의 내용과 지위를 독점해온 이성애중심주의에 대한 비판을 수행하며, 현재의 이성애 친밀성 구도에 포섭되고, 동시에 이를 교란하고, 확장하는 친밀성 실천에 주목하게 한다.

스마트 교육을 위한 ICT 기술 현황 및 개선에 관한 연구 : 음악 교육 중심으로

박해민 동아대학교 교육대학원 2016 국내석사

21세기 교육의 키워드는 스마트 교육으로 볼 수 있다. 스마트 교육은 지능형 맞춤학습체제로써 학습자의 역량 강화를 위한 교육을 의미한다. 정보 기술의 활용은 사회적, 경제적 변화와 정보기술의 발전에 따라 일상화 되었다. 교육 분야에서도 ICT 기술의 출현이 가속화됨으로써 시간과 장소의 제약 없이 학습이 가능하게 되었다. 최근 학계에서는 스마트 교육을 과제로 한 다양한 연구 성과물들이 축적되고 있다. 스마트 교육에 대한 연구의 저변은 확대되고 있는 실정이나 스마트 교육에 활용되고 있는 ICT 기술에 대한 연구는 아직 미흡한 편이다. 본고에서는 학계의 연구 성과를 토대로 ICT 기술현황과 ICT 기술들이 음악교육에서 활용되는 양상과 그에 따른 문제점 및 개선 방향에 대한 연구를 개진하고자 한다. 이를 위해 먼저 스마트 교육에 대한 정의와 함께 관련 요소들을 분석하고 현재 음악교육에 활용되는 ICT 기술들을 조사하였다. 수많은 ICT 기술 중에서 디지털교과서, 스마트 디바이스와 앱, 빅 데이터, 서비스 로봇을 선별하여 연구를 진행하였다. 본 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, 디지털교과서 분야에서는 다른 여느 나라보다 선진적으로 기술적 구성을 완성하였다고 볼 수 있다. 반면 디지털 교과서는 디지털 콘텐츠의 혼합, 디지털 교과서 저작도구 표준화 및 콘텐츠의 부재 등으로 인한 문제점도 누적되어 있는 상황이다. 이러한 문제점을 개선하기 위해서 디스플레이 기술의 발전과 디지털교과서를 제작할 수 있는 제작도구, 교육용 콘텐츠의 개발에 힘써야할 것이다. 둘째, 스마트 디바이스와 앱은 전문 교육용 앱의 양산과 발전을 필요로 하고 있으며 이를 제작하기 위한 기술은 이미 갖추어진 상태이다. 그럼에도 불구하고 효과가 검증되지 않았다는 이유로 교육용 앱의 효율성에 대한 의문은 여전히 제시되고 있는 실정이다. 이를 개선하기 위한 방안으로 교육용 앱의 인증 제도를 도입하고 교육용 어플리케이션 시장의 새로운 생태계 조성이 필요하다고 생각한다. 셋째, 빅 데이터는 여러 분야에서 많은 관심을 보이고 있는 장르이다. 교육 분야에서는 아직 연구 초기 단계의 수준이지만 현재 세계적인 협회 및 대학에서 빅 데이터를 통한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 빅 데이터의 보편화와 일상화는 그에 따른 저작권을 요구할 것이며 적절한 관리절차를 필요로 하게 될 것이다. 이를 위한 법이나 제도의 도입은 필수불가결이다. 넷째, 서비스 로봇은 이미 전 세계적으로 다양한 교육용 매체로 활성화되고 있다. 교육용 로봇은 자율형 로봇보다 텔레 프레즌스 로봇이 교육적 효과가 더 높았고 경제적 측면과 기술적 완성도가 더욱 우수하다. 교육용 로봇은 학습자에게 학습의 필수적 기능뿐만 아니라 경제성을 포함한 다양한 방면에서의 발달도 요구될 거라 예상된다. 본 연구가 향후 스마트 교육의 활성화의 밑거름이 되고 스마트 교육의 활성화에 관한 연구 및 개발에 도움이 되기를 바란다.

Evaluation of Koreas FTAs on export performance

박해민 서울대학교 국제대학원 2014 국내석사

세계화가 가속화됨에 따라 국제무역은 세계경제성장에 중요한 역할을 하고 있으며, FTA가 국제무역의 흐름을 주도하고 있다. 한국은 수출을 통해 성공적으로 경제성장을 이룩하였고 현재까지도 경제발전의 원동력이 되고 있다. 하지만 한국의 수출구조는 안정적이지 못하여 위험을 내포하고 있다. 첫 째, 한국의 수출시장은 중국, 아세안, 일본, 미국, EU 등 거대 경제권 5개에 편중되어 있다. 둘 째, 한국의 수출품목 또한 몇 가지 상품에 집중되어 제한적이다. 셋 째, 대기업 위주의 수출이 심화되어 중소기업들의 역할이 줄어들고 있다. 이러한 편중된 수출구조는 오늘날과 같이 복잡해지고 심하게 변동하기 쉬운 세계경제 상황 속에서 예기치 못하기 발생하는 금융위기, 상품의 가격 변동, 특정 시장에서의 급격한 수요 변화 등의 충격에 취약하며 이러한 경우 한국경제는 위기를 맞이할 수 있다. 수출주도형 성장을 이룩해온 한국은 수출구조를 다변화하여 보다 안정적인 경제성장을 도모해야 한다. 한국은 그 동안 FTA를 통해 비교적 성공적으로 시장을 다변화 하였다. 그 예로, FTA 이후 각 해당국으로의 수출비중이 증가하였다. 한-칠레 FTA의 경우, 칠레뿐만 아니라 남미로의 수출 또한 확대되어 FTA를 통한 거점효과가 나타났다. 한-싱가포르 FTA는 이듬해에 한-아세안 FTA를 촉진시켰고 상품부분에 있어서 효력이 발효됨에 따라 수출비중 또한 증가하여 FTA의 도미노 효과를 보여주었다. 이러한 사례들은 FTA를 통한 성공적인 시장다변화를 보여준다. 한국과 아시아 국가들과의 FTA들은 성공적인 품목다변화의 사례가 되었으나 그 외 지역의 국가들에서는 오히려 상품의 특화가 심화되는 등 다른 결과 나타났다. 이는 경제적인 요건 외에 해당 FTA에 따른 특정한 정책이나 전략이 상품무역패턴에 많은 영향을 끼쳤기 때문이다. 한편, 거의 모든 FTA 이후에 중소기업과 대기업의 수출격차는 더욱 벌어졌다. 이는 중소기업들이 대기업보다 FTA의 활용에 많은 어려움을 겪고 있기 때문이다. 정부는 중소기업을 대상으로 FTA 정보제공 및 교육을 확대하고 원산지증명서 발급의 절차를 간소화 하는 등 이들이 실질적으로 FTA의 효과를 체감할 수 있도록 해야 한다. 또한 단계적으로 거대 FTA를 추진하여 FTA간 상쇄효과를 막고 원산지규정에 관한 기준을 간소화해야 한다. 중소기업 또한 적극적으로 수출시장에 참여해야 한다. 경쟁에 맞서 유럽과 미국 등 국제가치사슬에 편승할 수 있는 기회가 많은 시장에 진출하여 다양한 해외기업들과 교류해야 한다. 그리고 작은 규모에서 나오는 생산의 유연성을 이용하여 새로운 상품으로 생산을 전환하는 등 적극적으로 수출에 임해야 한다. 이를 독려하는 정부의 지원이 뒷받침된다면 중소기업은 한국수출다변화를 주도하는 역할을 하게 될 것이다. 그렇게 되면 한국은 FTA를 통한 수출다변화로 인해 안정적인 경제성장을 할 수 있을 것이다. The international trade is crucial driving force in world economic development in a globalized era and the FTA is leading the trend of international trade. The export has successfully led the Korean economy and it is still one of the most important factors for economic growth. However, the export structure of Korea lacks a stability involving potential risk. First of all, Korea has concentrated on a few markets that around 70% of its export heads to U.S. China, EU, ASEAN and Japan. Secondly, Korea’s export is heavily relying on a few products. Lastly, there exists a large export gap between the Large Enterprise (LE) and the Small and Medium Enterprise (SME). The biased export structure in Korea is vulnerable to unexpected shocks such as a financial crisis, a price fluctuation and a sudden fall in market demand which arise from recent global economy. The instability could cause a crisis to Korean economy. Therefore, Korea, whose export leads the economy, needs to pursue a stable growth by diversifying the export structure. Korea has successfully diversified its export markets through FTAs. For example, Korea’s export weight to FTA partners increased after the effectuation of agreements. In Korea-Chile FTA case, Korea’ export increased not only to Chile but also to Latin America which is the anchoring effect of FTA. In addition, the domino effect of FTA is observed in Korea’s FTAs with Singapore and ASEAN that also increased the export weights. Korea’s FTAs with Asian countries showed positive effect of the product diversification while others had different results because the specific aims or strategies, as well as the economic conditions, decided the trade pattern of products. Meanwhile, the export gap between LE and SME became larger after the FTAs. In comparison to LEs, SMEs are having such difficulties for FTA utilization Korean government needs to provide specific FTA information and education to SMEs and it also needs to simplify the process of issuing the certificate of origin so that SMEs could take advantage of FTAs. Moreover, Korea needs to promote mega FTAs by stages and avoid from the offsets among existing FTAs. All different regulations and strict, complex standards of each FTA need to be simplified through mega FTAs such as RCEP and TPP which are in progress. SMEs have to enter EU and U.S. markets that provide many opportunities to take advantage of Global Value Chain rather than avoiding a competition. SMEs, which are flexible in terms of production by their small scale, also have to challenge the new commodities. In accordance with the government’s support, SMEs could lead Korea’s export diversification through FTAs that contributes to the stable economic growth.

開放후 쌀流通市場의 變化와 問題點 및 發展方案

박해민 경북대학교 농업개발대학원 2007 국내석사

Our country's rice industry has experienced a new turning point. The per capita rice consumption has decreased and the volume of the rice import from foreign countries has increased significantly over the past few years going from 1.26 million ha in 1987 to 950,000 ha in 2006. The per capita consumption of rice has also decreased from 126kg in 1977 to 79kg in 2006 thus, excessively increasing the supply of the rice. Through this research, various government rice policies have been reviewed, especially in order to not reduce the rice consumption. We need a sound production base on the rice industry and rice mills. Also, a reform on the rice marketing system needs to be in place for the consumer who demands high quality products. For this purpose, the following policies are needed. First, the present condition and problems of the Agricultural Cooperative Federation's RPCs must be investigated thoroughly. Also, the civil RPC project must be active. Second, the DSC system must be expanded for the civil RPC project. Third, the civil RPC must participate in the sales on consignment. Fourth, the enlargement of civil RPCs is needed through changing the legal system and, for the modernizing of the civil RPC, from government support. Fifth, there must be a direct transaction between the consumer and the producer. This process gives a profit to both the consumer as well as the organic producing farmers. Sixth, due to the increase of employment opportunities for women, food products which consumers buy now must be cleaner, smaller, and ready to prepare for the current lifestyles of the always moving younger generation of consumers. And so the rice marketing system should follow the trend explained above in order to be successful. Also, rice purifying system is needed to increase the consumption of rice. Lastly, for this purpose, the central government, local government, the Agricultural Cooperative Federation, farmers, and various farmer groups should cooperate and work together in order to benefit the rice industry.

고속도로 휴게소 시설의 건축계획에 관한 연구 : 부산~광주 간 고속도로를 중심으로

박해민 晋州産業大學校 2004 국내석사

중학교 2학년 수학 교과서의 기하영역에서 추측 과제와 정당화 설명 분석

박해민 이화여자대학교 대학원 2016 국내석사

Proof, the essence of mathematics, started from conjecture. Conjecture and proof in the behavior of mathematicians are not a separate process but reach proof through conjecture. Students not only learn completed mathematical proofs from school mathematics but also learn the process to complete proofs through investigation and conjecture like mathematicians. The side effect of the traditional proof learning that mechanically memorize and passively accept the ideas of proofs brought about the result to reduce interest in mathematics. In this context, the 2009 Revised Curriculum (the Ministry of Education, Science and Technology, 2011) emphasizes conjecture and justification activities more than formal proofs and in particular, it clearly states independent conjecture and justification of students through the concrete operational activity or discovery activity. This study is going to examine in what methods and chances the mathematics textbooks for the second grade in middle school provide the conjecture activity to the students and how justification is introduced. For this, it tries to help teachers systematically and efficiently guide the conjecturing activity and justification by utilizing the current textbooks through analysis of conjecturing tasks in the investigation activity and problems and of justification explanation in content explanation and examples. Accordingly, this study first integrated Cañadas and 4 researchers (2007) and Lin and 4 researchers (2012) into the two levels of 4 thinking methods (perception, induction, analogy, abduction) and 4 chances (observation, construction, transformation, reflection), and developed the ‘Textbook analysis Frame of Conjecturing Tasks’, and recomposed the justification stage of Kim Jeong-ha (2010) and established the ‘Textbook Analysis Frame of Justification Explanation.’ Research problems for analysis through composed frames are established as follows: First, how are conjecturing tasks provided in the investigation activity and problems and what are justification explanations in content explanation and examples provided in the units of the ‘characters of a triangle’ and ‘those of a quadrangle’ by the mathematics textbooks for the second grade in middle school by the 2009 Revised Curriculum ? Second, what are the differences in the conjecturing tasks and justification explanation between the mathematics textbooks for the second grade in middle school by the 2007 Revised Curriculum and those by the 2009 Revised Curriculum? In order to solve these research problems, 13 types of mathematics textbooks for the second grade in middle school by the 2009 Revised Curriculum and 5 types of those by the 2007 Revised Curriculum were selected. The objects of analysis were the cases that have justification explanations after conjecturing tasks. Research problem 1 analyzed the characteristics in the units of the ‘characters of a triangle’ and ‘those of a quadrangle’ after analysis of the whole distribution by textbook with the analysis frame. Research problem 2 examined the characteristics of the textbooks by the 2007 Revised Curriculum, and compared and analyzed those by the 2009 Revised Curriculum with the 2007's. To sum up the analysis results of research problem 1 and 2, first the conjecturing tasks mostly used perceptual and abductive reasoning in the investigation activity and problems of the 13 types of textbooks and both provided chances of observation, but only half of them provided the chances of construction. The conjecturing tasks with induction and analogy, and provide chances of reflection are rare and the chance of transformation is not utilized. It is because the introduction parts of the textbooks mostly deal with tasks that operate and observe figures, and perceivedly investigate and conjecture mathematical characters. Besides, the justification explanations of the textbooks all introduced formal justifications. That is, most of the students deal with only perceptual or abductive conjecturing tasks in the situations of the textbooks, and they encounter formal justification with no various conjectural chances provided. It is believed that students feel cognitive burdens because they utilize the reasoning type of induction and analogy that is the discovery reasoning process that is stated in the 2009 Revised Curriculum but learn deductive justifications. Second, there are differences in chances that can be provided by a task through each conjectural method. The conjecturing tasks using only perception and inductive conjecturing tasks provide just the chances of observation or construction, and analogic conjecturing tasks and abductive conjecturing tasks provide even the chances of reflections. Besides, since most of the textbooks provide similar types of conjecturing tasks about the mathematical characters to justify, the unit of the ‘characters of a quadrangle’ was analyzed to have no analogic assignment. Namely, it is expected that simple provision of the conjecturing tasks given by the textbooks have difficulties in reinforcing the conjectural activity. Third, the mathematics textbooks of the 2009 Revised Curriculum provide more inductive conjecturing tasks and more chances of construction and reflection than those of the 2007 Revised Curriculum. This can be considered to be the sign to reinforce the conjectural activity. However, since the chances of transformation are not granted to all the two curriculums, it needs continuous improvement to well conjecturing tasks. Besides, justification explanations are similar in the point that in general, all suggest formal justifications but the efforts to consider the levels of learners get shown on the face because terms related proof are erased, visual examples are actively utilized as a supplementary method or there are differences to express in linguistic description that does not use only symbols. In other words, the sign of changes was confirmed to the justification explanations in the mathematics textbooks of the 2009 Revised Curriculum compared to those of the 2007 Revised Curriculum. In conclusion, it is recognized that conjecturing tasks should be faithfully designed to reinforce the conjecturing activity, and justification explanations should be diversely introduced in compliance with the levels of learners. However, as many contents are difficult to be included in a textbook, teachers should recognize its limitation and guide students to learn formal justification after utilizing justification tasks suitable for levels and conjecturing tasks implemented by various thinking methods and chances. 수학의 핵심인 증명은 추측에서 출발하였다. 수학자들의 행위에서 추측과 증명은 따로 분리된 과정이 아니라 추측을 통해 증명에 이르게 된다. 학교 수학에서 학생들은 완성된 수학적 증명만을 배우는 것이 아니라 수학자들처럼 탐구하고 추측하여 증명을 완성해가는 과정을 배우는 것이다. 기계적으로 증명의 아이디어를 암기하고 수동적으로 받아들여야 했던 전통적인 증명학습의 부작용은 수학에 대한 흥미를 떨어뜨리는 결과를 낳았다. 이러한 맥락에서 2009 개정 교육과정(교육과학기술부, 2011)에서는 형식적 증명보다 추측과 정당화 활동을 강조하고 있는데 특히 구체적인 조작활동이나 발견활동을 통해 학생들이 스스로 추측을 만들고 정당화를 하도록 명시하고 있다. 본 연구는 중학교 2학년 수학 교과서가 학생들에게 추측 활동을 어떤 방식과 기회로 제공하고 있고 정당화는 어떻게 소개하고 있는지를 살펴보고자 한다. 이를 위해 탐구하는 활동과 문제에서 추측 과제를 분석하고 내용설명과 예제에서 정당화 설명을 분석함으로써 현행 교과서를 활용해 교사가 추측 활동과 정당화를 체계적이고 효과적으로 지도할 수 있도록 돕고자 한다. 이에 따라 본 연구에서는 먼저 Cañadas 외 4인(2007)과 Lin 외 4인(2012)의 연구를 바탕으로 4가지 사고방법(지각, 귀납, 유추, 가추)과 4가지 기회(관찰, 구성, 변형, 반성)의 두 가지 차원으로 통합하여 ‘추측 과제의 교과서 분석틀’을 개발하였고, 김정하(2010)의 정당화 단계를 교과서 실정에 맞게 재구성하여 ‘정당화 설명의 교과서 분석틀’을 설정하였다. 다음은 구성된 틀을 통해 분석하고자 하는 연구문제를 설정한 것이다. 첫째, 2009 개정 교육과정에 의한 중학교 2학년 수학 교과서는 ‘삼각형의 성질’ 단원과 ‘사각형의 성질’ 단원의 탐구활동과 문제에서 추측 과제를 어떻게 제공하고 내용설명과 예제에서 어떤 정당화 설명을 제시하는가? 둘째, 2007 개정 교육과정에 의한 중학교 2학년 수학 교과서와 2009 개정 교육과정에 의한 중학교 2학년 수학 교과서의 추측 과제와 정당화 설명에는 어떠한 차이가 있는가? 이러한 연구문제를 해결하기 위해 2009 개정 교육과정에 의한 중학교 2학년 수학교과서 13종과 2007 개정 교육과정에 의한 중학교 2학년 수학교과서 5종을 선정하였다. 분석 대상은 추측 과제 후에 정당화 설명이 있는 경우를 대상으로 분석하였다. 연구문제 1에서는 분석틀로 전체 분포와 교과서별 특징을 분석한 다음에 ‘삼각형의 성질’ 단원과 ‘사각형의 성질’ 단원에서 특징을 분석하였다. 연구문제 2에서는 2007 개정 교육과정의 의한 교과서의 특징을 살피고 2009 개정 교육과정에 의한 교과서와 비교·분석하였다. 연구문제 1, 2의 분석결과를 종합하면, 첫째, 13종 교과서의 탐구활동과 문제에서 추측 과제는 대부분 지각과 가추의 사고를 사용하고 모두 관찰의 기회를 제공하고 있으나 구성의 기회는 반 정도만 제공하고 있다. 귀납과 유추의 사고로 추측하는 과제와 반성의 기회를 제공하는 과제는 드물고 변형의 기회는 활용되지 않고 있다. 이는 교과서의 도입부분에서 도형을 조작하고 관찰하며 지각적으로 수학적 성질을 탐구하고 추측하는 과제를 주로 다루고 있기 때문이다. 또한 교과서의 정당화 설명은 모두 형식적 정당화를 소개하고 있었다. 즉 교과서의 상황에서 학생들은 대부분 지각만이거나 가추적인 추측 과제를 다루고 추측의 기회들은 다양하게 제공받지 못하고서 형식적으로 정당화를 접하게 된다. 이는 학생들이 2009 개정 교육과정에서 명시하고 있는 발견적 사고과정인 귀납과 유추의 사유형식을 활용하지 않고 연역적 정당화를 학습하게 되므로 인지적 부담을 일으킬 수 있다고 생각된다. 둘째, 추측의 방법별로 한 과제에서 제공할 수 있는 기회들에 차이가 있다. 지각만을 사용하는 추측 과제와 귀납적 추측 과제는 관찰이나 구성의 기회까지만 제공하고 있고 유추적 추측 과제와 가추적 추측 과제는 반성의 기회까지 제공하고 있다. 또한 대부분의 교과서는 정당화하고자 하는 수학적 성질에 대한 추측 과제를 비슷한 형태로 제시하고 있기 때문에 ‘사각형의 성질’ 단원에는 유추적 추측 과제가 없었다고 분석된다. 즉 교과서에서 주어지는 추측 과제를 단순히 제시하는 것으로 추측 활동을 강화시키기에 어려울 것으로 예상된다. 셋째, 2007 개정 교육과정보다 2009 개정 교육과정의 수학 교과서는 귀납적 추측 과제를 좀 더 제시하고 있고 구성의 기회와 반성의 기회도 좀 더 제공하고 있다. 이는 추측 활동이 강화되는 변화의 징조로 생각해 볼 수 있다. 그러나 두 교육과정 모두에서 변형의 기회는 제공하지 않고 있어 잘 설계된 추측 과제로 계속적인 개선이 필요하다. 또한 정당화 설명은 전체적으로 모두 형식적 정당화를 제시하고 있다는 점에서 비슷하지만 증명과 관련된 용어들이 삭제되고 보조수단으로 시각적 예를 적극적으로 활용하거나 기호만 나열하지 않고 언어적 서술로 다시 표현하는 차이가 나타나 학습자의 수준을 고려한 노력이 나타났다. 즉 2007 개정 교육과정에 비해 2009 개정 교육과정의 수학교과서에서 정당화 설명에도 변화의 징조가 확인되었다. 결론적으로 추측 과제는 추측 활동을 강화시킬 수 있도록 더 충실히 설계되고 정당화 설명은 학습자의 수준에 맞는 다양한 소개가 이루어져야 함을 알 수 있다. 그러나 교과서에 많은 내용을 수록할 수 없으므로 교사들은 그 한계를 인식하고 다양한 사고방식과 기회들로 구현된 추측 과제와 수준에 맞는 정당화 과제를 활용한 후 학생들이 형식적 정당화를 학습할 수 있도록 지도해야 할 것이다.

Sugeno 형태의 퍼지 논리를 이용한 도립 진자의 적응 퍼지 제어

박해민 東國大學校 大學院 2002 국내석사

This paper proposes the control problem of an inverted pendulum system based on adaptive fuzzy control using Sugeno-Type of fuzzy logic. The universal approximating capability rejection is collected in one control strategy. The proposed scheme does not require an accurate dynamic model and the joint acceleration measurement, yet it guarantees asymptotic trajectory tracking. Simulation results perform with an inverted pendulum to show the effectiveness of the approach.

SMATT : smart meter ATTestation using randomization and multiple target selection

박해민 Graduate School, Korea University 2012 국내석사

A smart grid is verging on a promising technology to reform the world’s electrical grids. Currently, attackers compromise security and privacy by maliciously modifying the memory of smart grid devices. Software-based attestation protocols establish the absence of malicious changes by the attacker. A verifier and a target device locally generate their own checksums by memory traversal, and the verifier attests the target device by comparing the checksums. In smart grids, however, two challenges are arising to deploy the attestation protocol in practice: verification overhead by large-scale networks and malware infiltration on smart meters. In this paper, we propose a novel software-based attestation technique, termed SMATT (Smart Meter ATTestation), to address the aforementioned two challenges by leveraging randomization and multiple target selection. A verifier randomly selects multiple smart meters, and receives checksums from them. Instead of the verifier performing memory traversal, it only compares the received checksums. Therefore, SMATT reduces verification overhead. To protect against malware attacks, a smart meter occasionally sets its unused memory with noisy bits and randomly changes security-critical addresses. Furthermore, we define two attestation parameters to enhance the malware detection accuracy of SMATT, based on the analysis of an SI epidemic model. These parameters are the number of infectious smart meters at a given time and the number of selected smart meters by a verifier. In our experimental environments, SMATT takes only 20 seconds for a verifier to attest millions of smart meters. In addition, SMATT detects malware with over 90% probability, if malware tampers with 5% of memory.