과학교육 분야 자연어 처리 기법의 연구동향 분석

전철홍,유선아 한국과학교육학회 2024 한국과학교육학회지 Vol.44 No.1

본 연구는 2011년부터 2023년 9월까지 과학교육 분야에서 자연어처리(NLP) 기법을 적용한 37건의 국내 및 해외 문헌을 분석하여 과학교육에서의 NLP 관련 연구 동향을 파악하고자 하였다. 특히 과학교육에서 NLP 기법의 주요 응용 분야, NLP 기법을 활용할 때 교사의역할, 국내와 해외의 비교 측면에서 그 내용을 체계적으로 분석하였다. 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, NLP 기법이 과학교육에서 형성평가, 자동 채점, 문헌 검토 및 분류, 패턴 추출에 중요하게 활용되고있음을 확인하였다. 형성평가에서 NLP를 활용하면 학생들의 학습과정과 이해도를 실시간으로 분석할 수 있다. 이는 교사의 수업에대한 부담을 줄이고, 학생들에게 정확하고 효과적인 피드백을 제공할수 있다. 자동 채점에서는 학생들의 응답을 빠르고 정확하게 평가하는 데 기여한다. 문헌 검토 및 분류에서는 과학교육 관련 연구나 학생들의 보고서를 분석하여 주제와 트렌드를 효과적으로 분석하고, 미래연구 방향을 설정하는 데 도움을 준다. NLP 기법을 패턴 추출에 활용하면 학생들의 생각과 반응에 나타난 공통점이나 패턴을 찾아 효과적으로 분석할 수 있다. 둘째, 과학교육에서 NLP 기법의 도입은 교사의역할을 지식 전달자에서 학생들의 학습을 지원하고 촉진하는 지도자로 확장했고, 교사들에게 지속적인 전문성 개발을 요구한다. 셋째, 국내에서는 문헌 검토 및 분류에 집중되어 있어 국내 NLP 연구의다양성을 위해 텍스트 데이터 수집이 용이한 환경 조성이 필요하다. 이러한 분석 결과를 바탕으로 과학교육에서 NLP 기법의 활용하는방법에 대해 논의하였다. This study aimed to examine research trends related to Natural Language Processing (NLP) in science education by analyzing 37 domestic and international documents that utilized NLP techniques in the field of science education from 2011 to September 2023. In particular, the study systematically analyzed the content, focusing on the main application areas of NLP techniques in science education, the role of teachers when utilizing NLP techniques, and a comparison of domestic and international perspectives. The analysis results are as follows: Firstly, it was confirmed that NLP techniques are significantly utilized in formative assessment, automatic scoring, literature review and classification, and pattern extraction in science education. Utilizing NLP in formative assessment allows for real-time analysis of students’ learning processes and comprehension, reducing the burden on teachers’ lessons and providing accurate, effective feedback to students. In automatic scoring, it contributes to the rapid and precise evaluation of students’ responses. In literature review and classification using NLP, it helps to effectively analyze the topics and trends of research related to science education and student reports. It also helps to set future research directions. Utilizing NLP techniques in pattern extraction allows for effective analysis of commonalities or patterns in students’ thoughts and responses. Secondly, the introduction of NLP techniques in science education has expanded the role of teachers from mere transmitters of knowledge to leaders who support and facilitate students’ learning, requiring teachers to continuously develop their expertise. Thirdly, as domestic research on NLP is focused on literature review and classification, it is necessary to create an environment conducive to the easy collection of text data to diversify NLP research in Korea. Based on these analysis results, the study discussed ways to utilize NLP techniques in science education.

견봉쇄골 관절 탈구의 수술적 치료에 대한 Modified Phemister 및 Shoji 술식의 비교

전철홍,심대무,김태균,송진호 대한견주관절의학회 1998 대한견주관절학회 학술대회논문집 Vol.1998 No.5

동종 반월상 연골 이식술 후 합병증

전철홍,배규환,Chun, Churl-Hong,Bae, Kyu-Hwan 대한관절경학회 2011 대한관절경학회지 Vol.15 No.1

Recently, meniscal allograft transplantation has been regarded as a successful procedure in terms of pain relief and functional improvement for the symptomatic patients previously underwent subtotal or total meniscectomy. However, the likelihood of a successful outcome would be reduced by various complications including graft tear, shrinkage, extrusion, infection, progressive chondral injury, and granuloma due to nonabsorbable suture material. Therefore, knee surgeons need to be all aware of the complications and to make an effort to minimize them. The purpose of this article is to review the current literatures regarding clinical results and complications after meniscus allograft transplantation. 반월상 연골의 아전 또는 전 절제술을 시행한 환자에서 증상이 동반된 경우, 동종 반월상 연골 이식술은 통증의 완화와 슬관절 기능의 개선면에서 최근 높은 성공률이 보고되고 있다. 하지만 이식술 후 이식편의 파열, 수축, 돌출, 감염, 진행하는 관절 연골의 손상, 비흡수성 봉합사에 의한 육아종 등의 합병증이 논의되고 있으며, 이로 인한 좋지 않은 결과들이 보고되고 있다. 따라서 합병증에 대한 정확한 이해를 통해 최소화 하는 것이 중요하다고 생각되며, 이에 본 저자들은 동종 반월상 연골 이식술 후 임상적 결과 및 합병증에 대해 문헌 고찰을 통해 알아보고자 한다.

CⓇ SigmaTM RP-F Knee System을 이용한고도 굴곡 회전형 슬관절 전치환술 후 결과 -술 전 슬관절 운동범위 90o 미만 군과 90o 이상 군의 비교-

전철홍,김광미,임재창 대한슬관절학회 2010 대한슬관절학회지 Vol.22 No.4

Purpose: The purpose of this study was to evaluate the clinical and radiological results of using the P.F.CⓇ SigmaTM RP-F Knee System for high flex rotating platform-flexion total knee arthroplasty in 2 groups of patients with a preoperative range of motion (ROM) less than 90 degrees or more than 90 degrees, respectively. Materials and Methods: From January 2005 to November 2006, eighty-two patients received the P.F.CⓇ SigmaTM RP-F Knee System for high flex rotating platform total knee arthroplasty, and they were evaluated for a minimum of 3 years. We subdivided the patients into two groups: the preoperative ROM less than 90o group and the more than 90o group. The clinical results were assessed using the ROM, the Hospital for Special Surgery (HSS) score, the Knee Society Score (KSS) and the Western Ontario and MacMaster Universities Osteoarthritis (WOMAC) score. The radiological results were evaluated using the tibio-femoral angle and the presence of loosening or osteolysis of the components. Results: The ROM increased in the two groups at the last follow-up. The mean ROM range at the last follow up was significantly increased more in the less than 90o group compared to that in the more than 90o group. The HSS score, KSS, and WOMAC score significantly increased in the two groups, but there was no statistical difference between the two groups. The tibio-femoral angle improved in the two groups. There was no aseptic loosening or osteolysis. Conclusion: The postoperative clinical and radiological measures were significantly improved using the P.F.CⓇ SigmaTM RP-F Knee System on the short term follow-up, and especially for the patients whose preoperative ROM was poor. 목적: 퇴행성 슬관절염 환자에서 P.F.CⓇ SigmaTM RP-F Knee System을 이용한 고도 굴곡 회전(rotating platform-flexion)형 슬관절 전치환술 후, 술 전 관절운동범위가 90o 미만인 군과 90o 이상인 군의 임상적, 방사선학적 결과를 비교하고자 한다. 대상 및 방법: 2005년 1월부터 2006년 11월까지 P.F.CⓇ SigmaTM RP-F Knee System을 이용하여 슬관절 전치환술을 시행한 후, 이중 최소 3년 이상 추시가 가능한 82예를 대상으로 술 전 관절 운동 범위가 90o 미만인 34예와 90o 이상인 48예로 구분하여 수술 전과 최종 추시시 관절 운동 범위, Hospital for Special Surgery (HSS) 점수, Knee Society Score (KSS), Western Ontario and MacMaster Universities Osteoarthritis (WOMAC) 점수를 이용한 임상적 평가와 대퇴경골각, 치환물의 해리 및 방사선 투과선 등의 방사선적 평가를 비교 분석하였다. 결과: 술 후 최종 추시상 술 전 관절 운동 범위가 90o 미만인 군과 90o 이상인 군에서 관절 운동 범위는 두 군 모두에서 증가되었으며, 90o 미만인 군에서 운동 범위의 증가폭이 통계학적으로 유의하게 증가되었다(p=0.038). 또한 각각의 HSS 점수, KSS 점수, WOMAC 점수는 두 군에서 모두 유의하게 증가되었으나, 두 군간의 비교에서는 통계학적 의미는 없었다. 방사선 검사상 대퇴경골각은 두 군에서 모두 술 전에 비해 술 후 평균 외반 4.8o로 교정되었으며, 치환물의 조기 해리나 방사선 투과선 등은 발견되지 않았다. 결론: P.F.CⓇ SigmaTM RP-F Knee System을 이용한 슬관절 전치환술은 고도 굴곡을 원하는 환자에게 좋은 수술 방법으로 생각되며, 특히 술 전 운동 범위가 불량한 환자에서 유용하게 사용될 수 있는 것으로 생각된다.

동종 슬개건을 이용한 전방십자인대 재건술

전철홍,이병창,김영진,양환덕,Chun, Churl Hong,Lee, Byoung Chang,Kim, Young Jin,Yang, Hwan Duk 대한관절경학회 1999 대한관절경학회지 Vol.3 No.2

목 적 : 술 전 장력유지 장치를 사용하지 않고 동종 골-슬개건-골 이식건으로 전방십자인대 재건술을 시행한 후 임상적 결과를 조사하여 보았다. 대상 및 방법 : 동종 골-슬개건-골 이식건을 이용 관절경하에 전방십자인대 재건술을 시행한 환자 중 2년 이상 추시가 가능한 43명, 46례로 주관적, 객관적 지표, Telos stress arthrometer, modified Feagin Scoring System을 이용해 분석하였다. 수술 시 평균 연령은 27세(18~42세), 평균 추시 기간은 41개월(24~79개월)이었다. 동종 골-슬개건-골 이식건은 술 전에 재수분화 시켰으며, 술 전 장력유지 장치를 이용한 장력은 주지 않았고, 관절경하에서 이중터널 방법을 이용하여 이식건을 이식하고, 슬관절 굴곡 및 신연을 통한 이식건의 장력을 주고 간섭 나사못을 사용하여 고정하였다. 결 과 : Lysholm knee score는 술 전 60점에서 84점으로 24점 증가를 보였고, Telos arthrometer를 이용한 전방 스트레스 단순 방사선 사진상 술 전 7.1mm에서 술 후 2.3mm로 향상되었다. 추시 상 슬관절 운동능력은 정상이었고, 신전 시 굴곡 구축은 보이지 않았으며, modified Feagin Scoring System상 양호 이상이 39례(84.7%)이었다. 결 론 : 동종 골-슬개건-골 이식건을 이용한 전방십자인대 재건술의 임상적 결과는 자가 골-슬개건-골 이식건을 이용한 방법에 비해 큰 차이를 보이지 않았으며, 수술 전의 장력유지 장치를 사용하지 않아도 임상적으로 큰 영향이 없었다. 따라서 동종 골-슬개건-골 이식건은 여러 가지 문제점을 지닌 자가 골-슬개건-골 이식건의 대용으로 사용이 기능할 것으로 사료된다. Purpose : The purpose of this study was to evaluate the clinical results of bone-patellar tendon-bone(B-PTB) allograft for ACL reconstruction without mechanical tensioning device. Material and Method : Forty-six knees in 43 patients were reviewed and evaluated with subjective evaluation, objective evaluation, Telos stress arthrometer and modified Feagin Scoring System. The average age at the time of operation was 27 years(range, 18-42) and the average follow up period was 41 months(range, 22-79). Authors reconstructed ACL using B-PTB allograft which was prepared by rehydration preoperatively without tensioning by mechanical tensioning device. The tension for allograft was obtained by full flexion and extension intraoperatively. All operation were performed arthroscopically by two-tunnel method to avoid the mismatching of allograft tendon length. Result : The modified Feagin Scoring System revealed 39 cases(84.7%) with excellent or good results and 7 cases(15.3%) with fair or poor results. The mean follow-up Lysholm Knee Score was 84. Telos arthrometer revealed 41 cases had an injured-to-uninjured difference of 5 mm or less(mean 2.3mm). The range of motion of knee was nearly normal and there was no extension lag in any cases at last follow up. Conclusion : Clinical results using B-PTB allograft showed less morbidity than B-PTB autograft. The intraoperative tensioning method by full flexion and extension without mechanical tensioning device was not bad. Therefore, B-PTB allograft is a good substitute material in reconstruction of the ACL.

신경병성 슬관절에서 골이식을 이용한 전치환술 : 예비 보고 Preliminary Report

전철홍,송하헌,김영진,권석현 대한슬관절학회 2003 대한슬관절학회지 Vol.15 No.1

목적 : 신경병성 슬관절은 관절 유합술이 일반적인 치료 방법으로 여겨져 왔으나, 근래에 슬관절 전치환술이 대두되고 있다. 저자들은 자가골 혹은 대퇴골두 동종골을 이용한 골이식술과 슬관절 전치환술을 시행한 후 결과를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 1992년 7월부터 2002년 1월까지 신경병성 슬관절 진단하에 전치환술을 시행한 환자 8례를 대상으로 하였다. 전례에서 후방십자인대 치환형과 주대 및 구속형 인공관절을, 골결손과 골변형을 재건하기 위해 자가골 혹은 대퇴골두 동종골 이식을 하였다. 추시 기간은 평균 3년 6개월 이었으며, 임상적 결과와 방사선 검사를 통하여 평가하였다. 결과 : HSS scores는 술 전 평균 42점, 추시상 평균 89점으로, 전례에서 양호 이상의 결과를 보였으며 슬관절 운동 범위는 술 전 110도에서 추시 상 평균 122도였다. 방사선 추시 소견상 대퇴 경골간 정렬은 6.1도의 외반 소견으로, 전 례에서 삽입물의 위치 변화난 삽입물 주위에 2 ㎜이상의 의미있는 방사선 투과선은 보이지 않았다. 그러나 1례에서는 경골부 이식골의 부분 골흡수와 함께 추시 6년 5개월에 아탈구(subluxation) 소견을 보여 연골판(meniscal bearing)을 12.5 ㎜에서 17.5 ㎜로 교환하였다. 결론 : 신경병성 슬관절에 시행한 전치환술은 부적합한 것으로 알려졌으나, 적절한 인공관절의 선택과 골이식술을 사용한다면 유합술과 함께 또 하나의 치료 방법이 될 수 있을 것으로 사료된다. Purpose: Recently, total knee arthroplasty is being considered as an alternative to the arthrodesis for neuropathic knee. This study was performed to prove the results of the total knee arthroplasty using autograft or femoral head allograft. Methods & Materials : In 8 patients, total knee arthroplasty was perfomed from July 1992 to January 2002. PCL substituting type with extension rods, constrained condylar knee prostheses were used. In all cases, auto or allo-grafts were used. The follow-up period was an average 3 years and 6 months. HSS knee score and radiolographic findings were analysed. Result : The preoperative HSS score was an average 42 points and follow up was a 89 points, which was more than good. The average range of motion was increesed from 110° to 122°, femorotibial alignment was corrected to 6.1° valgus. There was a no radiolucent line over 2 ㎜ and loosening of implant. But, one case had a partial absorption of medical bearing was exchanged from 12.5 ㎜ to 17.5㎜. Conclusion : If the proper choice of prostheses and bone graft are accompanied, the total knee arthroplasty can be used to treat the neuropathic joint concurrently with arthrodesus.

동종 반월상 연골 이식술후 임상적 결과와 자기공명 영상을 이용한 단기 추시

전철홍 대한슬관절학회 2004 대한슬관절학회지 Vol.16 No.2

관절경적 이중다발 후방십자인대 재건술

전철홍,김성훈,Chun, Churl Hong,Kim, S.H. 대한관절경학회 2011 대한관절경학회지 Vol.15 No.2

후방십자인대 손상의 이상적 치료는 아직까지도 확립되지 않았다. 과거 몇 십 년간 후방십자인대에 대한 지식과 슬관절 안정성에 대한 후방십자인대의 생역학에 대한 지식이 증가하였다. 특히 이중 다발에 대한 지식이 증가하고 이러한 모든 노력들은 후방십자인대의 해부학적인 특징을 최대한 복원하기 위해 이루어졌다. 재건술의 수술 방법은 특정 손상 양상에 따라 그에 맞게 이루어지는데 만성 손상의 경우나 remnant가 거의 존재하지 않는 경우에는 이중 다발을 재건하는 것이 만족스러운 결과를 보인다. 아직까지 이중 다발 후방십자인대 재건술의 결과에 대해서는 논란이 많은 것은 사실이나 장기 추시가 가능해지면 이중 다발 후방십자인대 재건술이 해부학적으로나 생역학적으로 더욱 정상에 가깝기 때문에 더 나은 장기적 결과를 보여줄 것으로 예상된다.

인공 전 주관절 성형술의 수술적 도달법

전철홍 대한견주관절의학회 1998 대한견주관절학회 학술대회논문집 Vol.1998 No.5

당뇨병환자에서의 인공 슬관절 전 치환술

전철홍,박진영,김정우,김종윤 대한슬관절학회 2005 대한슬관절학회지 Vol.17 No.1