보간 커널의 최적화를 통한 고해상도 영상 보간 기법

박대현 강원대학교 대학원 2009 국내석사

최근 많은 멀티미디어 제품에서 영상 보간 시스템을 사용하지만, 대부분의 영상 보간 시스템은 보간과정에서 블러링 등의 원치 않는 인공물이 발생된다. 본 논문에서는 낮은 해상도의 영상을 높은 해상도의 영상으로 보간하는 과정에서 각각의 픽셀에 대해 최적화된 보간커널을 적용하는 새로운 적응적 보간 기법을 제안한다. 제안하는 보간 기법으로 주어진 영상의 픽셀과 새로운 비용함수를 통해 도출한 최적화된 거리 가중치 매개변수를 통해 왜곡거리를 구하여 보간에 참조하는 부화소 기반의 적응적 보간 기법과 기존의 3차 회선 보간 기법에서 보간하려는 영상에 대해 동일한 매개변수를 적용하여 각 픽셀의 고유한 특성을 적응적으로 반영하지 못한 단점을 매개변수의 최적화를 통해 개선한 적응적 3차 회선 보간 기법이 있다. 먼저, 부화소 기반의 적응적 보간 기법에서 사용되는 새로운 왜곡거리는 화소의 주파수성분을 고려하여 거리 가중치에서 왜곡된 거리를 비용함수로 구하여 왜곡거리를 최종적인 보간 커널에 사용하여 커널의 성능을 향상시킴으로써 영상 보간의 성능을 향상시킨다. 적응적 3차 회선 보간 기법은 영상의 주파수 특성이 고려된 적응적인 매개변수의 사용으로 보간 커널의 성능을 향상시켜 동일한 매개변수를 사용하는 이전의 3차 회선 보간 기법보다 성능이 우수하다. 앞서 언급한 제안하는 보간 기법에 대해 여러 가지 영상을 통해 기존에 알려진 보간 기법들을 비교하는 실험을 하였고, 컴퓨터 실험 결과를 통해 제안하는 보간 기법이 이전의 보간 기법들보다 PSNR이 약 0.2∼4dB 높아 객관적인 성능에서 나은 결과를 나타냈으며, 결과 영상의 확대를 통한 비교에서 영상이 부드럽고 에지가 선명하게 나타남으로 주관적 화질이 우수함을 보였다. Recently, there are a lot of multimedia products using image interpolation system. However, most interpolation systems in existence suffer visually to some extents from the effects of blurred edges and jagged artifacts in the image. An adaptive image interpolation is derived in this paper. The proposed techniques are based on optimizing the interpolation kernel at each interpolated pixel. First, we propose a new adaptive linear interpolation system that uses the sub-pixel. The proposed system calculate the warped distance among the pixels of an image by optimizing length parameter. A new cost function is introduced to reflect frequency properties of the original data in order to improve image quality. Second, conventional parametric cubic convolution methods use a fixed parameter in an image, so properties of each pixel cannot be incorporated into the interpolation. The proposed method optimizes the interpolation kernel by obtaining parameters adaptively on each pixel. A new cost function is introduced to reflect frequency properties of the original data. The proposed technique produces noticeably sharper edges than traditional techniques and exhibits an average PSNR improvement of traditional techniques. Experimental results show that the proposed method can not only provides the performances of 0.2∼4dB improvements in terms of PSNR, but also exhibit better edge preservation ability and original image similarity than conventional methods in the enlarged images.

행기반 DCT를 이용한 정지영상 압축

박대현 아주대학교 2009 국내석사

2차원 이산 코사인 변환(Discrete Cosine Transform)은 영상의 품질을 적절히 유지하며 용량을 효과적으로 줄일 수 있다는 장점에 기인하여 JPEG이나 H.264 등의 표준 영상 압축 방식에 널리 사용되고 있으나 블록 단위로 이산 코사인 변환을 수행하기 때문에 영상의 공간적 연관성을 이용한 예측 부호화를 적용하기 어려우며 많은 시간을 소모한다는 단점이 있다. 본 논문에서는 이와 같은 문제를 해결하기 위해 블록별로 압축률과 PSNR(Peak signal-to-noise ratio)에 따라 1차원 이산 코사인 변환을 사용한 정지 영상 압축 방법(Line based compression)과 2차원 이산 코사인 변환을 사용한 JPEG 방식을 선택하여 적용하는 방식을 제안한다. 1차원 이산 코사인 변환을 사용한 방식에서는 영상에 적합한 예측 방법을 적용하여 정보의 대역폭(bandwidth)을 최소화 하고 변화된 대역폭에 적절한 양자화(quantization)방법과 엔트로피 부호화(entropy coding)하는 방식을 제안하며 2차원 이산 코사인 변환을 사용한 방식은 JPEG 방식 그대로 사용하였다. 결과적으로 본 논문에서 제안하는 방식은 기존의 압축 방식에 비해 고화질의 영상에서 높은 효율을 얻을 수 있을 뿐 아니라 저화질에서도 더 좋은 효율을 얻을 수 있음을 확인하였다.

폐플라스틱 회수물류 시스템 개선에 관한 연구 : M사의 회수물류 사례 중심으로

박대현 명지대학교 부동산·유통경영대학원 2012 국내석사

폐기물은 더 이상 처리의 대상이 아닌 새로운 가치를 만들어 내는 성장 원천으로 부상하고 있다. 이는 폐기물의 절대량 증가와 도시생활 쓰레기 확산, 폐기물 처리 기술의 발전 등이 폐기물시장과 사업에 규모의 경제를 만들어 내었기 때문이다. 그러나 현재 우리나라 폐기물 처리체계는 단계별, 지역별 등의 소단위별로 각각 처리·관리되고 있어 유기적 연계성이 결여되고 있다. 세계적으로 폐기물 시장 규모가 확대되어 대기업형 사업으로 전환되는 시점에서 우리나라에서도 대안이 필요한 시점이다. 선진국에서는 폐기물을 최소화하기 위한 강력한 환경규제 정책과 재활용률을 제고하기 위한 회수물류체계 정비 방안 등을 제시하고 있다. 우리나라에서도 제4차 자원재활용 계획, 생산자책임재활용제도(EPR) 등 폐기물의 적정 처리와 재활용률 제고를 위하여 법·제도를 정비하여 많은 효과를 거두고 있다. 또한 각 지자체에서도 폐기물관리와 재활용률 제고를 위하여 다양한 정책을 시도하여 효과를 보고 있다. 이러한 노력의 결과 재활용률은 상당히 높아진 것으로 평가되고 있다. 그러나 OECD에서 발표한 보고서에 의하면 한국은 1997년 이후 폐기물 자원화에 많은 성과를 거두었으나 원자재수입 의존도가 높은 한국경제에 있어 자원 재가치 획득, 즉 자원 생산성과 자원 순환율 제고가 무엇보다 시급한 것으로 지적되었다. 이러한 이유로 본 연구에서 자원의 효율적 재사용, 재활용, 재생산 사회 구축을 위한 지방정부·위탁기관이 아닌 M사의 사례를 통한 민간단위 폐플라스틱 회수물류 시스템에 대한 개선방안을 제시하여, 앞으로 지방정부·위탁기관 중심의 시장에서 영세한 민간단위 판매업체에 조직화를 통한 폐플라스틱 자원 시장 확대와 민간단위 업체의 소득증대에 기여하기를 바라는 바이다. Waste has emerged as a source of new value-creating growth. The increase in waste absolute quantity and the waste processing technologies development and the spread of the urban mine has made economy of scale in the waste markets and the business. However, the current our country waste management system has being processing each, step-by-step ,regional, a small unit, and has been lack of organic connectivity. Worldwide waste market scale has being expanded and our country business require for an alternative in the point of switching to large company type. In the advanced countries are suggesting to strong environmental regulations policies to minimize waste and reverse logistics maintenance measures to increase recycling. In the our country has achieved many effect by fixing laws and institutions for proper handling of waste and in order to raise recycling in the fourth resource recycling plan, the producer responsibility recycling system (EPR). In addition, each local government was acheiving effect on try to a variety of policies in order to improve waste management and recycling. The results of these efforts, the recycling rate is estimated to significantly increased. However, according to a report released in the OECD ,since 1997, Korea achieved waste resources recovery, but Korea economy with high dependence on imports of raw materials was pointed out urgently resources acquisition , resource productivity and circulating rate improvement. This reason, In this study, I present improvements plan , not the local government institutions for efficient reuse of resources, recycling, remanufacturing community building, but for the reverse logistics system of private unit. From now on the I hope that private unit reverse logistics system was expand and to contribute private income increase .

합창단 실력향상을 위한 워밍업에 관한 연구 : 중학교 합창단을 중심으로

박대현 연세대학교 교육대학원 2011 국내석사

우리나라의 음악교육은 입시 위주의 정책에 밀려 소외되고 축소되고 있으나 이러한 상황 속에서도 합창 교육은 교내외에서 합창 활동이 활발하게 이루어지면서 새삼 그 가치가 주목되고 있다. 합창 교육은 음악성뿐만 아니라 협동심, 책임감과 사회성 등을 길러 조화로운 인간을 만들어내는 최상의 교육이며 청소년기 학생들의 정서 함양을 위해서도 매우 필요한 교육 활동이다. 합창 교육의 궁극적인 목적은 학생들로 하여금 음악활동을 통해 성취감과 즐거움을 느끼게 하는 것이어야 하고, 학생들이 이러한 음악적 만족을 가장 크게 느끼는 때는 자신의 가창 능력의 성장과 더불어 자신이 속한 합창단의 실력이 향상되어 수준 높은 연주를 해냈을 때임을 고려할 때 합창단의 실력향상을 위한 방법을 연구하는 것은 매우 중요한 과제이다. 본 논문은 합창단 실력 향상을 위한 방법으로써 연습 전에 실시하는 워밍업을 반드시 실시하되 단순히 몸과 목소리를 준비시키는 것을 넘어 내용의 난이도를 쉬운 것에서부터 어려운 것에 이르기까지 단계적으로 구성하여 실시할 것을 제안했다. 연구에 앞서 다양한 문헌과 기존의 연구를 바탕으로 합창의 개념과 그 교육적 가치, 본 연구의 대상이 되는 중학교 합창단의 구분과 그 특징, 발성의 원리와 과정, 워밍업의 일반적 내용을 정리했다. 연구의 결과물로 연구자의 합창 경험을 바탕으로 합창 교육의 현장에서 활용할 수 있는 워밍업 지도 과정 모델을 만들어 제시했는데 총 8개의 단계로 구성하되 그 내용의 난이도를 쉬운 것에서 어려운 것으로 구성하여 학생들의 음악적 능력을 점진적으로 발전시킬 수 있도록 하였다. 더욱 다양하고 합창 교육의 실정에 맞는 워밍업 지도의 연구가 이루어져 학생들이 합창활동을 통해 음악이 주는 기쁨과 성취감을 마음껏 누리기를 바란다.

특수어의 형성연구;밀양시 군내 국민학생들을 중심으로

박대현 昌原大學校 1993 국내석사

Implementation of Software Defined Radio for IEEE 802.15.4 PHY Using USRP Board and GNU Radio Package

박대현 한동대학교 대학원 2010 국내석사

본 논문에서는 소프트웨어 라디오 범용 하드웨어인 보드와 소프트 USRP 웨어 라디오 개발 툴킷인 꾸러미를 사용하여 GNU Radio IEEE 802.15.4 물리계층 표준을 소프트웨어 라디오로 구현하였다 단과 단은 범용 하 . RF IF 드웨어인 보드를 사용하여 처리하고 기저대역은 호스트 컴퓨터 상에 USRP , 소프트웨어 모뎀을 구현하여 시스템을 완성하였다 는 SDR . IEEE 802.15.4 와 두 가지 대역에서 세 가 868/915MHz 2.45GHz DBPSK, OQPSK, ASK 지 변조 방식을 사용한다 이를 로 구현하면 두 대역에서 송수신이 가 . SDR 능한 하나의 범용 하드웨어와 각 대역과 변조 방식에 맞는 소프트웨어 모뎀 의 재구성으로 표준이 정의하는 물리 계층을 포괄하는 무선 IEEE 802.15.4 통신 시스템을 구현할 수 있다 본 논문에서는 물리 계층을 . IEEE 802.15.4 위한 무선 통신 시스템을 하나의 하드웨어와 패키지를 이용한 GNU Radio 소프트웨어 모뎀으로 구현하였다. 구현한 소프트웨어 모뎀을 검증하기 위하여 구현한 시스템으로 직접 송신 및 수신 테스트를 수행하였다 신호의 송신 및 수신을 위해 . RF FLEX 900 도터 보드를 사용하였다 신호 처리는 마더 보드를 사용하였다 . IF USRP . 주파수는 대역을 사용하였다 송신 및 수신 동작의 검증을 위해 906MHz . 원시데이터를 컴퓨터에 저장하였다 저장한 원시 데이터를 매트 랩으로 분 . 석하여 성능을 검증하였다. 송신 및 수신 테스트 결과 송신 과 수신이 잘 이루어짐을 확인 하였다 , . 변조 방식으로 테스트를 수행하였다 그 결과 각 변조 방 DBPSK, OQPSK . 식에서 정상적으로 작동함을 검증하였다 이를 통해 물리계 . IEEE 802.15.4 층을 포괄하는 무선 통신 시스템을 구현하였음을 확인하였다. In this paper, software defined radio was implemented for IEEE 802.15.4 physical layer using USRP board and GNU Radio package. USRP is short for Universal Software Radio Peripheral, and it was used as a hardware device to process signal at the RF and IF stage. GNU Radio package is the software radio development package. It was used to implement software modem at the baseband on host computer. IEEE 802.15.4 uses two kind of frequency bands which are the 868/915MHz and the 2.45GHz. Also, IEEE 802.15.4 has defined three types of modulation schemes: DBPSK, OQPSK, and ASK. If we use SDR to implement the IEEE 802.15.4 physical layer, we can achieve the wireless communication system covering whole physical layer of IEEE 802.15.4 standard just as resetting of software modem with one universal hardware device. In this paper, the communication system for IEEE 802.15.4 physical layer was implemented on single hardware which is USRP and software modem which is using GNU Radio package. To verify implemented software modem, I tested for transmission and reception with implemented system. I used a FLEX 900 daughter board for transmission and reception of RF signal and a USRP mother board for process of IF signal. The frequency band is used 900MHz band for the test. Also, I saved the raw data in the host computer to evaluate transmitting and receiving performance, and I - II - analyzed the raw data by mat lab to verify implemented system. From the test results, I confirmed that transmission and reception functioned well. Also, I tested in the way of DBPSK and OQPSK modulation schemes, and it was verified that each modulation schemes operated normally. As a result, it was confirmed that the wireless communication system covering whole physical layer of IEEE 802.15.4 standard was implemented.

계통오차 분석 활동이 실험 오차와 실험 지도에 대한 교사의 인식에 미치는 영향

박대현 서울대학교 대학원 2020 국내박사

초중등학교의 탐구 실험에서 교과서에 수록된 참값을 얻기는 매우 어렵다. 교사들은 실험환경의 미비함과 실험의 미숙함 때문에 실험 오차가 발생하는 것을 당연하다고 간주하며, 오차의 원인과 보정에 별로 관심을 보이지 않는다. 그렇지만 오차의 원인을 찾고 오차를 줄이려는 노력은 실험방법과 실험도구의 특성을 이해하여 실험에 숙달하게 만들고, 실험자가 실험에 관련된 과학의 본성과 배경 이론을 이해하는 데 있어서 중요하다. 선행연구에 의하면 실험수업은 과학적 탐구능력 향상이라는 과학교육의 목표를 달성하기에 효율적인 교수법으로 인정받고 있지만, 학교에서는 실험수업이 이루어지는 횟수가 적고 실험수업이 지식을 습득하는 데 초점이 맞추어져 진행되고 있다. 실험 수업의 중요성이 강조되고 있지만 학교에서 실험수업이 잘 이루어지지 않는 이유는 실험을 어렵게 만드는 환경요인과 실험수업에서 교사들이 겪는 어려움 때문이다. 실험수업에 관한 선행연구에 의하면 교사들은 실험결과에 오차가 있을 때 그 원인을 자세히 찾기보다 실험환경이 좋지 않고 학생들이 실험에 미숙하기 때문에 오차가 생기는 것으로 여긴다. 하지만 오차의 원인을 피하기 어려운 환경과 학생의 미숙함으로만 여기고 넘어간다면 실험수업은 과학적 탐구능력의 향상이라는 본래의 목표를 달성하지 못하고 의미를 잃게 된다. 이 연구에서는 실험환경이 상대적으로 잘 갖추어진 학교에도 실험수업에 대한 동일한 어려움이 있는지 알아보기 위해 과학고등학교에 근무하는 물리 교사들을 대상으로 실험 오차와 실험 지도에 대해 어떤 인식을 가지고 있는지 면담하였다. 연구에 참여한 교사들은 세 명으로 모두 과학고등학교에서 물리를 담당하고 있으며, 교직 경력이 20년 이상, 10년 이상, 5년 미만인 교사를 한 명씩 선택했다. 우선 교사들은 실험값이 정밀하지 않고 정확하지 않은 어려움을 겪고 있었고, 정밀한 실험도구를 사용함으로써 이 문제를 해결하였다. 그리고 실험수업에서 학생들이 오차의 원인을 찾아내더라도 오차를 보정하는 과정을 진행하지 않았으며, 실험키트를 사용하는 실험에서는 오차의 원인을 찾을 수 없는 경우도 있었다. 그리고 계통오차를 보정하는 것에 어려움을 겪고 있었다. 중등학교 물리실험 수업의 일차 목표는 대체로 실험결과를 이론과 비교하면서 이론의 타당성을 확인하는 것과 실험 능력을 향상시켜 학생 주도의 탐구설계 능력을 올리는 것이다. 그러나 실험도구와 실험과정에 드러나지 않는 체계적 오차가 있고 그것을 보정하지 않는다면 이런 목표를 달성하기 어렵다. 이 연구에서는 체계적 오차, 다시 말해, 계통오차의 원인을 이해하고 보정하는 활동을 통해 교사들이 오차 보정의 중요성을 확인하고 실험수업을 진행하는 태도에 변화가 있는지 조사했다. 실험 오차에는 몇 종류가 있는데, 우연오차나 실험자의 과실로 일어나는 오차는 개인의 실험 숙련도와 관련되므로 오랜 경험이나 정밀한 실험도구를 통해 해결될 수 있다. 그러나 계통오차는 실험기구에 내재된 체계적 오류이므로 실험자의 경험보다는 실험도구의 작동에 대한 이해가 중요하다. 그러므로 계통오차의 이해는, 우연오차보다, 오차가 실험에서 차지하는 역할과 오차 처리의 중요성을 교사들이 인식하게 하여 실험 지도의 태도 변화를 유도하는 데에 효과적일 수 있다. 교사들이 계통오차를 이해하는 데에 효과가 있을 실험 주제를 찾기 위해, 물리학 실험 교과서에 수록된 실험 도구를 조사하고, 실험 도구와 관련된 계통오차가 발생할 가능성이 큰 실험들을 찾았다. 모든 실험에서 계통오차를 찾아서 제거하기는 어려울 뿐만 아니라 계통오차의 제거 자체가 이 연구의 목표는 아니므로 계통오차를 발견하고 분석하고 보정하는 과정을 수행하기 용이한 실험 주제를 역학, 전자기, 빛과 파동, 현대물리 단원에서 한 개씩 선택했다. 연구자는 실험설계에 대한 이해에 도움이 되도록 스마트 기기, 오픈소스 하드웨어, 범용기기들을 사용하여 물리실험들을 설계했고, 연구참여자들이 이 실험들을 수행하여 계통오차를 분석해보도록 했다. 연구참여자들이 계통오차 분석 활동을 수행해 본 뒤에는 면담을 통해 참여자들이 이 실험을 수행하면서 오차에 대한 인식에 어떤 변화가 일어났는지 알아보았다. 연구참여자들은 계통오차 분석 활동을 통해 실험을 지도할 때 오차의 발생은 피할 수 없는 것이라는 자신의 기존 관념을 바꾸었으며, 계통오차에 대한 이해가 실험에 사용하는 도구를 고려해서 실험을 지도하도록 영향을 주었다고 하였다. 또한, 본 연구에서 진행한 활동이 오차에 대한 이해와 오차 처리가 갖는 교육적 의미를 환기하는 데 도움을 주었다는 소감을 밝혔다. 이 연구에서 계통오차의 원인은 사용한 실험도구의 종류에 따라서 분류할 수도 있었다. 스마트 기기를 사용한 실험에서는 기기의 작동 방식이 계통오차의 원인이 되었으며, 범용기기나 오픈소스 하드웨어를 사용한 실험에서는 이상적 조건으로 생각하고 사용한 실험도구의 물리량이 계통오차의 원인이 되었다. 이 결과를 바탕으로 계통오차의 원인을 찾고 측정값을 보정하는 과정을 순서도로 제시했으며, 순서도를 이용하여 계통 오차를 체계적으로 찾아내는 과정을 예시로 들고, 계통오차 분석활동을 교사 대상 실험연수로 활용할 수 있는 모형을 제안하였다. 연구를 요약하면 다음과 같다. 교사들은 일반적으로 실험에서 오차를 당연하게 여기며 오차의 원인을 찾아 보정하는 것을 어려워한다. 그러나 실험결과가 이론에서 크게 벗어나는데도 그것의 원인을 오차에 돌리면서 정작 오차의 분석에는 소홀하다면 실험교육이 과학의 본성을 외면하는 상황이 된다. 그러므로 오차의 본성을 탐구함으로써 교사들의 인식을 쇄신하기 위한 활동이 필요하다. 우연오차는 체계적이지 않지만, 계통오차는 기기 자체에 내재되어 있으므로 오차의 원인을 체계적으로 찾아내고 영향을 분석하기에 용이하다. 따라서 연구자는 적당한 실험 주제와 기기를 이용하여 계통오차를 찾아내고 분석하여 이해하는 것을 목표로 하는 계통오차 분석 활동을 설계하고 교사들에게 수행하게 했다. 그리고 이 활동을 경험한 물리 교사들의 오차에 대한 인식이 활동 전후로 어떻게 바뀌었는지 면담을 통해 확인했고, 교사의 이런 경험이 학생들에게 실험을 지도할 때 태도 변화에도 연결될 수 있음을 알았다. 이 연구의 결과를 확대하여 교사연수에 적용하면 교사들이 오차 처리의 중요성과 이론과 실험의 관계를 인식하고 실험수업을 통해 과학의 본성을 지도하는 데에 도움이 되리라 믿는다. It is very difficult to obtain the conventional true value of textbooks in inquiry experiments of elementary and secondary schools. Teachers consider that the experimental error is very large due to the lack of experimental equipment and environment, and immaturity of experiment. And teachers show little interest in the cause and correction of errors. However, efforts to find the cause of the error and reduce the error are important in understanding the characteristics of the experimental method and the experimental tools to make the mastery of the experiment, and for the experimenter to understand the nature of science and background theory related to the experiment. According to previous studies, laboratory instruction is recognized as an effective teaching method to achieve the goal of scientific education, which is to improve scientific inquiry ability. However, in the school, the frequency of laboratory instructions is small, and the laboratory instructions are focused on acquiring knowledge. The reason why laboratory instructions are not conducted well in school is because of the environmental factors that make experiments difficult and the difficulties experienced by teachers in laboratory instructions. According to previous studies on laboratory instructions, when there is an error in the experimental results, teachers think that, rather than finding the cause in detail, the error occurs because the experimental equipments are poor and students are unskilled in experimenting. However, if the cause of the error is regarded only as the experimental environment and the inexperienced students, the laboratory instruction loses meaning without achieving the original goal of improving scientific inquiry ability. In this study, we interviewed physics teachers working in science high schools to see if there were the same difficulties in laboratory instructions even in schools with relatively good experimental environments. In addition, we analyzed the perception of experimental error and laboratory instructions. First, even if the teachers followed the experiment according to the textbook, the experiment result was imprecise and inaccurate, and the problem was solved by using precise experimental tools. In the laboratory instructions, even if students found the cause of the error, the process of correcting the error did not proceed. In some cases, the cause of the error could not be found in the experiment using the experimental kit. And teachers were having difficulty about correcting systematic errors. The primary goal of secondary school physics experiment is to compare the experimental results with theories to confirm the validity of the theory and to improve students' scientific inquiry ability. However, there are systematic errors that are not revealed in the experimental tools and process, and it is difficult to achieve this goal without correcting them. We investigated whether teachers perceived the importance of error correction and whether there was a change in attitude about conducting laboratory instructions, through the activities of understanding and correcting the causes of systematic errors. There are several types of experimental errors, random errors or careless errors are related to the individual's experimental skill, and can be resolved through long experience or precise experimental tools. However, compared to the random errors, the systematic error is a systematically inherent in the experimental apparatus, so it is important to understand the operation of the experimental tool rather than the experimenter's experience. In addition, understanding of systematic errors, rather than random errors, can be effective in inducing changes in teachers' attitudes of laboratory instructions by recognizing the role of errors in experiment and the importance of error correction. In order to find an experimental topic that would be effective for teachers to understand systematic errors, we examined the experimental tools contained in the physics experiment textbooks, and found experiments that are likely to cause systematic errors related to the experimental tools. Since it is difficult to find and eliminate systematic errors in all experiments, and the elimination of systematic errors itself is not the goal of this study, we chose an experimental topic that facilitates the process of discovering, analyzing, and correcting systematic errors. Each topic was selected from mechanics, electromagnetics, light and wave, and modern physics. we designed physics experiments for exploring systematic errors using smart measuring instruments, open source hardware, and general-purpose measuring instruments, and asked teachers to perform these experiments. Three teachers participated in this study, taking charge of physics at science high school. Participants in the study had teaching careers of 20 years or more, 10 years or more, and less than 5 years, respectively. We could also classify the causes of systematic errors according to the type of experimental tools used when designing experiments using smart devices, open source, and general-purpose devices. In the experiments using smart devices, the operating principle of the devices caused the systematic errors. In the experiments using general-purpose equipments or open source hardwares, the physical quantity of the experimental tools used as an ideal condition was the cause of systematic error. After participants performed these experiments, interviews were conducted to find out what changes occurred in the perception of errors. Participants in this study changed their existing notion that the occurrence of errors was inevitable in the experiments through the exploring systematic errors. They also said that the understanding of systematic errors influenced to consider the tools used in the laboratory instructions. And they expressed that it gave an educational meaning emphasizing the importance of understanding and correcting errors. In this study, we found that the systematic errors can be largely divided into two types according to the experimental apparatus, due to the operating principle of the apparatus itself and due to the limitation of the experimental environment. Based on these results, we presented in the flowchart the process of finding the cause of systematic errors and correcting the measured values. The study is summarized as follows. Teachers generally do not doubt occurrence of errors in experiments, they think that it is difficult to correct the errors. However, when the experimental results deviate from the theory, if the error analysis is neglected, the laboratory instructions turns away from the nature of science. Therefore, teachers' activities are needed to explore the nature of error and recognize its importance. Although the random error is not systematic, since the systematic error is inherent in the device itself, it is easy to systematically find the cause of the error and analyze the effect. Therefore, we designed a physics experiments aimed at finding, analyzing, and understanding the systematic errors using appropriate experimental topics and devices, and let teachers perform them. After that, we interviewed to see how teachers' perceptions of experimental errors have changed. And we found that experience of these physic experiments can also affect the teachers' perception of the laboratory instructions. We expect that, if the results of this study are expanded and applied to in-service training programs for experiments, teachers will be able to recognize the relationship between theory and experiment, and it will help students understand the nature of science through laboratory instructions.

XML-GDM을 UML 다이어그램으로 사상을 위한 객체모델링

박대현 전북대학교 대학원 2010 국내박사

This thesis proposes a method that convert from XML-GDM to unified Modeling Language(UML) class diagram to deal with efficiently eXtensible Markup Language(XML) document which its applicatioin scope is widely extended due to the flexible expression of the web based information. Also, it proposes a object-oriented data model to XML document, which allows consistently performing all method such as readability of user and searching and saving XML document efficiently. In order to accomplish this, the XML document and XML Document Type Definition(DTD) are mapped as UML class diagram to create an XML document having various forms of attributes. In contrast to the existing studies of simply trying to model only the information expressed on the XML document, the object model of an XML document created using the proposed object modeling method is able to process the information expressed on the XML document effectively. The basis for end user to express the search query on XML document intuitively and visually can be prepared by converting, storing and managing after illustrating the XML document expressed as XML Graphical Data Model(XML-GDM) into an UML based object oriented data model. Therefore, proposed method in this thesis has various object oriented characteristics compared to the existing object modeling method on the XML document. In other words, proposed method using UML widely applied as an object modeling tool gets used to enable visualization and intuitive processing of web documents XML based. Using this method by applying a same modeling tool called UML class diagram on the contents of XML document and the syntax and semantics of queries expressed as XML-GDM, a great deal of contribution could be made in the software engineering field if utilized in the actual development as a thesis having the advantage of being able to perform a series of all processes such as storing and searching the XML document in an object oriented database.

고속도로상의 영상검지기 평가방법에 관한 연구

박대현 아주대학교 대학원 2000 국내석사

미량화학(Small-Scale Chemisty)을 활용한 초등학생용 바다 산성화 실험 개발

박대현 진주교육대학교 2011 국내석사