빛의 세기, 이산화탄소의 농도, 온도와 광합성률과의 복합적 관계를 설명하는 광합성 모델 수식의 개발

배영혜,김영수 韓國生物敎育學會 2003 생물교육 Vol.31 No.1

By analyzing precedented studies about photosynthesis, we found that photosynthesis is a basic concept to understand many aspects and functions of biological phenomena and to study biology, and it's a very important and major theme in the present middle school and high school biology. Among the contents of photosynthesis, environmental factors affecting the rate of photosynthesis is one of the major topics, buy the exact data that represent the relationship of photosynthetic rate and environmental factors (light intensity. CO₂concentration, and temperature) have not been reported until now. Thus we developed a photosynthetic numerical model with which we could calculate the number of bubbles when light intensity. CO₂concentration, and temperature are given. I order to develop this numerical formula, we carried out photosynthesis experiments several times using waterweed. Rotala rotundifolia which produces oxygen bubbles well and used Data Fit and Sigmaplot 2000 to const겨ct this photosynthetic numerical model.

광합성에 영향을 미치는 환경요인 실험을 위한 시뮬레이션형 코스웨어의 적용

배영혜,소금현,김영수 韓國生物敎育學會 2006 생물교육 Vol.34 No.1

보정 레이더 자료와 유출 모형을 이용한 홍수유출모의에 관한 연구

배영혜,김병식,김형수 한국습지학회 2010 한국습지학회지 Vol.12 No.1

기후변화로 인하여 국지성 집중호우가 크게 늘어나고 그로인해 막대한 인적 및 물적 피해를 야기하고 있다. 따라서 강우의 시간적·공간적 특성을 파악하는 것이 중요하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 레이다 강우를 이용하여 시공간적 변동성을 고려한 격자형 면적강우량을 산정하기 위하여 추계학적 방법인 칼만필터 기법을 이용하여 지상 강우 관측망과 레이다 강우 관측망을 조합하여 면적강우량을 산정하였다. 또한 전통적인 지상 강우량을 면적강우량으로 전환하는 기법인 Thiessen법, 역거리법, 크리깅 기법을 이용하여 면적강우량을 산정한 후 칼만필터 기법에 의해 보정된 면적 레이다 강우와 비교하였다. 그 결과, 칼만필터 기법에 의해 보정된 레이다 강우는 실제 강우 분포와 유사한 공간분포를 가지는 원시 레이다 강우 분포를 잘 재현하면서도 강우 체적은 우량계자료의 체적과 유사하게 나타났다. 그리고 안성천 유역을 대상유역으로 선정하여 칼만필터 기법에 의해 보정된 레이다 강우를 물리적 기반의 분포형 모형인 VfloTM 모형과 준분포형 모형인 ModClark 모형에 적용하여 홍수유출을 모의하였다. 그 결과, VfloTM 모형은 첨두시간과 첨두치가 관측 수문곡선과 유사하게 모의되었으며 ModClark 모형은 총 유출체적에서 좋은 결과를 나타냈다. 그러나 매개변수 검증에서는 VfloTM 모형이 ModClark 모형보다 관측 수문곡선을 잘 재현하였다. 이를 통해 지상강우와 레이더 강우를 적절하게 조합하여 정확도 높은 면적강우량을 산정하고 분포형 수문모형과 연계하여 홍수유출모의를 실시할 경우 충분한 적용성을 가지고 있음을 확인할 수 있었다.

지구온난화 시대에 폭설 연구의 필요성

배영혜,정재원,김형수 한국방재학회 2020 한국방재학회지 Vol.20 No.1

VARMA와 머신러닝 모형을 이용한 소양강댐 월유입량 예측

배영혜,김종성,왕원준,유영훈,정재원,김형수 건국대학교 기후연구소 2019 기후연구 Vol.14 No.3

Water resources planning and management are, more and more, becoming important issue for water use and flood control due to the population increase, urbanization, and climate change. In particular, the estimating and the forecasting inflow of dam is the most important hydrologic issue for flood control and reliable water supply. Therefore, this study forecasted monthly inflow of Soyang river dam using VARMA model and 3 machine learning models. The forecasting models were constructed using monthly inflow data in the period of 1974 to 2016 and then the inflows were forecasted at 12- and 24-month ahead lead times. As a result, the forecasted monthly inflows by the models mostly were less than the observed ones, but the peak time and the variation pattern were well forecasted. Especially, the VARMA model showed very good performance in the forecasting. Therefore, the result of this study indicates that the VARMA model can be used efficiently to forecast hydrologic data and also used to establish water supply and management plan.

광합성에 영향을 미치는 환경요인 실험을 위한 컴퓨터 시뮬레이션형 코스웨어의 개발

배영혜,김영수 韓國生物敎育學會 2004 생물교육 Vol.32 No.4

A biology simulation type courseware which could be used in an experiment on the environmental factors affecting the rate of photosynthesis was developed with Macromedia Authorware 6.0. The main part of this courseware consists of Simulation Window, Pop-up Graph Window and Exercise Window for practicing how to make an virtual experiment using this computer program. In the virtual biology experiment using this courseware, students can control the light intensity, CO₂ concentration and temperature, and the numbers of gas bubbles emitted during photosynthesis and the result graphs are given as the experimental results. To examine the practicability and the effectiveness of the courseware, 32 biology teachers tried it individually on-line and 3 teachers used it in their lessons. The analysis of the teachers' opinions about the courseware revealed that this courseware would be useful and helpful to their teaching the environmental factors affecting the rate of photosynthesis.

국제중등과학올림피아드 실라버스와 한국의 2015개정 과학과 교육과정 비교 - 생물영역을 중심으로 -

배영혜,홍준의 국제과학영재학회 2020 국제과학영재학회지 Vol.6 No.1

본 연구는 국제중등과학올림피아드의 실라버스와 한국의 2015개정과학과 교육과정의 생물 영역 관련 내용 요소를 비교함으로써 올림피아드는 준비하는데 있어 기본적인 내용 영역을 제시하는 데 그 목적이 있다. 연구방법은 국제중등과학올림피아드의 실라버스에서 생물관련 내용요소를 추출하고, 그것과 관련된 내용을 한국의 2015개정과 학과 교육과정의 ‘과학’ 교과에서 제시되어 있는 내용요소를 추출하여 서로 비교하는 것이다. 비교하는 방법은 매우 연관이 있음, 연관이 있음, 다소 연관이 있음의 3단계 평가를 기준으로 하는 것이다. 이 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 한국 중학교 과학에서 다루는 내용 요소는 IJSO에서 제시한 내용과 상당한 부분이 학습되지 않거나, 학습하는 내용의 깊이가 부족하다. 둘째, 하위 영역으로 보았을 때, IJSO의 실라버스에 비교하여 한국의 교육과정에서는 학습이 매우 부족한 부분이 많이 나타나고 있다. 셋째, 국제중등과학올림피아드를 준비하려면 내용 요소를 고등학교 ‘생 명과학’에서 다루는 내용까지로 확대하면 대부분의 내용을 다룰 수 있다. 넷째, IJSO와 한국의 교육과정에서 다루는 내용이 같다고 하더라도 출제 경향이나 출제 방식과는 요구하는 역량이 매우 차이가 났다. 다섯째, 한국중등과학올림 피아드 대표단 학습에서는 우선적으로 한국 생명과학 1 수준의 교육과정 내용 전부와 IJSO에서 요구하는 내용 중 한국 교육과정에서 빠진 내용을 추가한 학습 과정을 구성하고, 이후 보다 심화된 내용으로 확장시켜 나갈 필요가 있다. 여섯째, 교과 영역에 구애되지 않는 통합적 영역의 내용에 대해서도 국내 단계에서 전체 교육과정에 반영되어 서 학습 기회가 구체적으로 제공되어야 할 것이다. The purpose of this study is to present the basic content area for preparing Olympiad by comparing the content elements related to the biology area of the IJSO with the syllabus of the 2015 revised science curriculum of Korea. The research method is to extract the content elements of biological contents from the syllabus of the IJSO, and to compare the related contents with the contents elements presented in the ‘Science’ subject curriculum of the 2015 revised science curriculum of Korea. The method of comparison is based on a three-step assessment of ‘very relevant’, ‘relevant’, and ‘somewhat relevant’. The results of this analysis are as follows. First, the content elements dealt with in Korean middle school science are not learned much of the contents suggested by IJSO or the depth of the content to be studied is insufficient. Second, in the sub-area, there are a lot of areas where learning is very lacking in the Korean curriculum compared to IJSO’s syllabus. Third, in order to prepare for the International Secondary Science Olympiad, most contents can be covered by extending the content elements to those covered by high school ‘Life Science’. Fourth, even though the contents of IJSO and Korea's curriculum are the same, there are very different competences in terms of the tendency of the questions and the methods of the questions. Fifth, in the learning of the KJSO Delegation, first of all, the contents of the curriculum of the ‘Life Science’ level and the contents required by the IJSO are added to the curriculum that is missing from the Korean curriculum. You need to get it done. Sixth, the contents of the integrated domain that are not bound to the curriculum should be reflected in the entire curriculum at the national level, so that learning opportunities should be provided in detail.

칼만필터 기법에 의한 레이더 강우의 보정 및 Vflo™ 모형을 이용한 홍수 모의

배영혜(Bae Young Hye),김병식(Kim Byung Sik),김형수(Kim Hung Soo),서병하(Seoh Byung Ha) 대한토목학회 2007 대한토목학회 학술대회 Vol.2007 No.10

ECMWF와 호남지역 강설자료의 상관성 분석 및 평가

배영혜(Bae, Young Hye),정재원(Jung, Jaewon),Imee V. Necesito,김종성(Kim, Jongsung),이명진(Lee, Myungjin),김형수(Kim, Hung Soo) 한국방재학회 2020 한국방재학회논문집 Vol.20 No.5

최근 지구온난화로 인하여 북극 기온이 상승함에 따라 북극의 찬 공기인 극지방 소용돌이(polar vortex)가 남하하여 중위도 지역(북미, 유럽, 아시아)의 이례적인 한파와 폭설 발생에 영향을 주고 있다. 이러한 영향으로 인하여 인적·물적 피해가 심각하다. 따라서강설의 발생 과정 및 원인을 분석하여 강설을 예측하는 것은 폭설로 입는 피해를 예방하기 위하여 매우 중요하다. 하지만 강우와관련하여 기후모형을 활용하는 연구는 많으나, 강설에 대한 연구는 많이 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 강설에 대한 발생과정및 예측 연구를 수행하기 전에 European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) 계절예측 자료 중 적설자료의 국내적용성을 평가하고자 한다. 국내 대설지역 중 하나인 호남지역 내 13개 관측소의 월별 신적설 자료와 ECMWF 적설자료와의 상관관계를분석하였다. 계층군집분석을 이용하여 13개 관측소를 군집화한 후 상관관계 분석을 수행하였고, 혼동행렬을 이용한 정확도를 분석하였다. 그 결과, 월별 신적설 자료와 ECMWF 월별 적설자료와의 상관성과 정확도가 높게 나타난 결과로 판단해 볼 때 ECMWF 계절예측자료의 적용가능성은 충분하다고 판단된다. 본 연구의 결과는 향후 미래 폭설 발생 및 영향을 예측하고 폭설의 피해에 대한 취약성을평가하기 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다. As the temperature of the Arctic rises due to global warming, the polar vortex, which is the cold air of the Arctic, has moved southward, which causes the occurrence of unusual cold waves and heavy snowfall in the mid-latitude regions (North America, Europe, and Asia). Since this phenomenon is known to induce damage to people and properties, it is very important to analyze the process and cause of snowfall as well as its predictability in order to lessen if not prevent further damage. While there are many studies that utilize climate models in relation to rainfall, snowfall studies are lacking. This study evaluated the domestic applicability of snowfall data of the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) seasonal forecast data before performing the snowfall generation process and forecasting research. We analyzed the correlation between monthly fresh snowfall of the 13 stations in the Honam region, which is one of the heaviest snowfall areas in Korea and of monthly snowfall of the ECMWF. After clustering 13 stations using hierarchical cluster analysis, correlation analysis was performed and its accuracy was determined using a confusion matrix. As a result, it was concluded that the applicability of the ECMWF seasonal forecast data is sufficient based on the high correlation and accuracy results between the monthly fresh snowfall data and the monthly snowfall data of the ECMWF. The results of this study are expected to be utilized as basic data for predicting future heavy snowfall to verify its impact and assess the vulnerability to heavy snowfall damage.

격자기반의 레이더 강우와 GIS/RS 자료를 이용한 임진강 유역의 강우유출 모의

배영혜(Bae Young Hye),박정술(Park Jung Sool),김병식(Kim Byung Sik),김경탁(Kim Kyung Tak) 대한토목학회 2007 대한토목학회 학술대회 Vol.2007 No.10