곡면 배열 트랜스듀서의 최적 설계

김회용,노용래,Kim, Hoe-Yong,Roh, Yong-Rae 한국음향학회 2012 韓國音響學會誌 Vol.31 No.1

본 연구에서는 등각, 등간격 및 측지선 돔 (geodesic dome)형태로 배열된 곡면 배열 트랜스듀서에 대해서, 음원 간격, 음원 개수 등과 같은 배열 구조 변수들에 따른 방사패턴의 변화 경향성을 분석하였다. 또한 그 결과를 바탕으로 통계적 기법인 다중 회귀 분석을 이용하여 부엽의 크기 및 빔 폭을 설계 변수들의 함수로 도출하였다. 나아가 최적화 기법인 GA (genetic algorithm)법을 이용하여 각 방향에 대한 빔폭이 주어진 조건을 만족하며 가장 작은 부엽의 크기를 가지도록 설계 변수들의 최적화를 수행하였다. 최적화 결과를 바탕으로 세 가지 곡면 배열 구조 가운데 곡면 배열 트랜스듀서의 최적 배열 구조로 등간격 배열구조를 선정하였다. In this research, we have analyzed the trend of radiation pattern variation in relation to the change of design variables such as source interval and source number for conformal array transducers arranged in equi-angle, equi-interval, and geodesic dome forms. Through statistical multiple regression analysis of the results, we derived functional forms of the side lobe level and the beamwidth in terms of the design variables. Futhermore, the structure of the array transducer was optimized to achieve the smallest side lobe level while satisfying the requirements on beam width by the GA (genetic algorithm) method. Based on the optimized results, we have determined the equi-interval form as the optimal array geometry among the three conformal array geometries.

Tonpilz 트랜스듀서에 적용 가능한 전면추 형상에 따른 방사 패턴 해석

김회용,노용래,Kim, Hoe-Yong,Roh, Yong-Rae 한국음향학회 2010 韓國音響學會誌 Vol.29 No.7

Tonpilz 트랜스듀서의 방사 패턴은 구조 변수들에 의해 많은 영향을 받는다. 본 연구에서는 단일 모드 Tonpilz 트랜스듀서에 대해서 동일한 유효 면적을 가지는 다양한 전면추 형상에 따른 방사 패턴을 계산하였다. 트랜스듀서의 전면추 형상은 가장 많이 사용되는 원형과 정삼각형, 정사각형, 정육각형 및 정팔각형에 대해 분석하였으며, 각 형상에 대해 방사 패턴 수식을 유도하였다. 유도한 수식을 바탕으로 전면추 형상과 크기에 따른 방사 패턴의 변화를 해석하고, 서로의 특성을 비교하였다. 계산 결과의 타당성은 유한 요소 해석을 이용하여 확인하였다. The radiation property of a Tonpilz transducer is influenced by the structural variables of the transducer. In this study, with respect to a single mode Tonpilz transducer, the radiation patterns were calculated for different head mass geometries of the same effective radiation area. The shapes of the head mass analyzed were the most popular circular, regular triangular, square, regular hexagonal and regular octagonal types, and radiation pattern equations were derived for each of the head mass shapes. Based on the derived equations, radiation patterns in accordance with the shape and size of the head mass were calculated and the results were compared with each other. Validity of the calculation results were confirmed by means of finite element analysis.

의료 영상진단용 초음파 어레이 센서의 최적설계 및 특성해석

김회용,노용래,Kim, Hoe-Yong,Roh, Yong-Rae 한국음향학회 2008 韓國音響學會誌 Vol.27 No.6

The performance of an ultrasonic array sensor is determined by the properties of constituent materials and the effects of many structural parameters. In this study, with the finite element method, variation of the performances of an ultrasonic array sensor was analyzed in relation to its structural variables. Based on the analysis result, the structure of the ultrasonic array sensor was optimized to provide the highest sensitivity while satisfying such requirements as fractional bandwidth, center frequency and -20 dB pulse length. The optimization was carried out with the SQP-PD method for a target function composed of the ultrasonic array sensor performance. The optimized ultrasonic array sensor satisfied all the required specifications to be applicable to medical imaging diagnosis. The design technology in this paper can be utilized for other ultrasonic array sensors of a similar structure. 초음파 어레이 센서의 성능은 구성 불성과 많은 구소 변수들에 의해 결정된다. 본 연구에서는 유한 요소해석을 통하여 구조적인 변화에 따른 초음파 어레이 센서의 성능변화를 해석하였다. 해석 결과를 기초로 하여 초음파 어레이 센서가 주파수 대역폭, 중심 주파수 그리고 -20 dB pulse length와 같은 요구 사항을 모두 만족시키며 최대의 감도를 가지도록 구조를 최적화하였다. 최적화 방법으로는 초음파 어레이 센서의 성능을 목적 함수로 하는 SQP-PD 방법을 사용하였다. 최적화된 초음파 어레이 센서는 의료 영상 진단에 적용되기 위한 모든 요구 조건을 만족하였으며, 본 설계 기술은 유사한 형태의 다른 배열형 초음파 센서에 응용 가능하다

곡면 배열 트랜스듀서의 방사 특성 해석

김회용,노용래,Kim, Hoe-Yong,Roh, Yong-Rae 한국음향학회 2010 韓國音響學會誌 Vol.29 No.7

The radiation pattern of conformal transducers installed on a curved surface is likely to be complicated depending on the array pattern on the curved surface. In this research, the acoustic sources constituting a conformal transducer are arrayed in equi-angle, equi-interval, and geodesic dome forms, and the radiation pattern function of each of the array geometries has been derived, and therewith the radiation pattern has been analyzed for each array geometry. Based on the analysis result, we have determined the equi-interval array geometry that provides the widest beam width with the lowest side lobe level among the three array geometries. Results of the present work are expected to be utilized to the design of conformal transducer structures. 곡면에 지지된 음원의 경우 음원의 배열 방식에 따라 방사되는 음장이 매우 복잡한 특성을 가진다. 본 연구에서는 곡면 배열 트랜스듀서를 구성하는 음원을 등각, 등간격 그리고 geodesic dome 형태로 배열하여, 각각의 배열 방식에 따른 음향 방사 패턴 함수를 유도하고, 그에 따라 방사 패턴을 해석하였다. 해석 결과를 바탕으로 3가지 배열 방법 가운데 상대적으로 주엽의 빔 폭이 크고 부엽의 크기가 작은 경향을 보이는 등간격 배열을 곡면 배열 트랜스듀서의 구조로 선정하였다. 본 연구 결과는 곡면 배열 트랜스듀서의 구조 설계에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

수용가 변전소의 디지탈 보호 계전 시스템 개발

김영남(Y.N. Kim),허노재(N.J. Heo),백정현(J.H. Baek),김진기(J.K. Kim),김회용(H.Y. Kim),이진(J. Lee),김일선(I.S. Kim) 대한전기학회 1992 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.1992 No.7

대안학교의 제도화 과정과 법제화 방향에 관한 논의

김회용(Kim, Hoy-Yong) 한국교육사상연구회 2006 敎育思想硏究 Vol.19 No.-

본 연구는 법제화를 앞둔 한국 대안학교의 제도적 정착과정 반성과 법제화 방향 모색에 목적을 두었다. 비인가 형태로 운영되던 한국의 대안교육은 1998년 특성화학교 법과 자율학교 법의 시행으로 다소의 자율성을 보장받으면서 정규 교육으로 편입이 가능하게 되었다. 두 법안의 통과로 인해 대두된 교육과정 편성과 운영의 어려움, 교사발령으로 인한 교사분리, 대안초등학교 문제 등의 해결을 위해 2005년 대안학교 법이 통과되고, 2006년 3월 시행을 목표로 시행령을 준비하게 되었다. 그러나 법제화 팀이 마련한 ‘대안학교 설립․운영 규정(안)’의 시행 시기는 여전히 미지수로 보인다. 법제화 필요성과 학력인정 여부, 시설시준․교사자격․교육과정 편성과 운영 등의 인가기준, 재정지원 범위 등과 같은 핵심 문제 해결이 쉽지 않기 때문이다. 이해관계에 따라 ‘규정(안)’의 일부 수정이 불가피할 것으로 보이지만, 법안 마련의 본질적 취지가 대안교육 지원에 있다는 점을 고려한다면, 대안학교 설립인가 규정의 엄격한 적용, 교사자격 관련 조항의 탄력적 운영, 교육과정 조항의 실질적 이행을 위한 제도적 보완책 등이 법안에 반드시 반영되어야 할 것이다. In this paper, I discussed on the institutionalization and legal direction of the alternative schools in Korea. The alternative schools in Korea are increased because of the unsatisfactory results of public education and the provisions for alternative schools in 'elementary, secondary educational law', such as specialized school and regulation-free school. And the Presidental Decree for alternative schools is preparing presently. But there is in a controversy with the proposals by scholars, centering around the criteria for permitting to found alternative schools, the extent of the financial support for alternative schools and the necessity of legalization of the alternative schools. The suggestions to legalize alternative schools are as follows. First, the provisions related with founding alternative schools are to be applied strictly to prevent founding a pseudo-alternative school for person profits. Second, the provisions related with qualifying for teaching are to be applied flexibly to recruit competent teachers suitable for the object of an alternative school. Third, the provisions related with the curriculum of an alternative school are to be complemented institutionally to qualify management of curriculum in an alternative school.

립맨 ‘어린이 철학’의 형성과 전개에 관한 논의

김회용(Kim, Hoy-Yong) 한국교육사상연구회 2012 敎育思想硏究 Vol.26 No.2

‘어린이 철학’ 교육을 주도한 립맨이 2010년 겨울 운명을 달리했다. 그의 ‘어린이 철학’교육은 미국뿐만 아니라 전 세계에 널리 보급되었지만, 프로그램의 가치와 의미를 둘러싼 논쟁도 오랫동안 지속되어 왔다. 그런데 그간의 논쟁들을 살펴보면, 비판자들은 ‘어린이 철학’의 근거가 되는 이론이나 철학교육의 실제에 대해 충분한 이해를 가지고 있지 못했으며, 지지자들도 이러한 비판에 대해 논리적으로 대응하기 보다는 감정적으로 반응해 왔던 것도 사실이다. 이러한 이유로 인해 립맨 어린이 철학을 근본적인 차원에서 재검토할 필요가 있다고 본다. 립맨은 자신의 마지막 저술인 자서전을 2008년 마무리했다. 립맨은 자신의 마지막 작품을 통해 어린이 철학의 형성배경과 전개 과정을 비교적 소상히 그리고 솔직히 밝히고 있다. 본 연구는 그의 자서전을 통해 어린이 철학의 성립과 발전 과정을 추적해 보는데 목적을 두었다. 립맨이 ‘어린이 철학’에 관심을 가지게 된 직접적 배경은 대학생들의 낮은 수준의 사고 능력 때문이지만, 어린 시절부터의 독서와 끊임없는 대화, 듀이와의 직·간접적 만남 등도 주요 배경이 되었다. 컬럼비아 대학에서의 아쉬움, 경제적 이유, ‘어린이 철학’에 대한 열망 등의 이유로 몽클레어로 대학을 옮기고, IAPC를 설립하여 ‘어린이 철학’의 프로그램화와 대중화를 추진하였다. IAPC를 통해 체계화된 립맨의 ‘어린이 철학’은 학생과 교사를 위한 체계적인 교재출판, 엄격한 교사교육을 바탕으로 인지도를 높이고, 재정적 지원을 받으면서 미국 국내뿐만 아니라 전 세계의 철학교육 프로그램으로 자리를 굳히게 되었다. One of the most successful attempts to create a coherent programme in teaching thinking is the Philosophy for Children (p4c) programme, devised by Matthew Lipman(1922-2010) and colleagues at Montclair University. The programme has been developed to provide a curriculum for philosophical enquiry for children from nursery to college level, and is un use in an increasing number of countries around the world. Although Lipman’s p4c has achieved great success, it has been confronted with a fierce dispute about the value and meaning of the program. The detractors of p4c have dismissed it as unintellectual, unphilosophical, unsocratic, undialogical, imperialistic and undemanding. The detractors are, with few exceptions, universitybased academics with little, if any, experience of p4c in schools, either as practitioners or participants. In general, their attacks fail to engage earnestly with the theoretical literature on p4c, fail to take on board empirical findings, and fail to consider the views of kew stakeholders such as pupils. Though their attacks will be rendered the criticisms somewhat unedifying by above reasons, p4c fraternities should have consider their attacks carefully. This paper has this aim and tries to review Lipman’s life story to do it. Matthew Lipman is recognized as the founder of p4c. His decision to bring philosophy to young people came from his experience as a professor at Columbia University, where he witnessed underdeveloped reasoning skills in his students. His interest was particularly on developing reasoning skills by teaching logic. The belief that children possess the ability to think abstractly from an early age, led him to the conviction that bringing logic to children’s education earlier would help them to improve their reasoning skills. In 1972 he left Columbia for Montclair State College to establish the Institute for the Advancement of Philosophy for Children (IAPC) where he began to take philosophy into K-12 classrooms in Montclair. That year he also re-published his first book specifically designed to help children practice philosophy, Harry Stottlemeier’s Discovery. The IAPC continues to develop and publish curriculum, working internationally to advance and improve philosophy for children.

키렌 이건의 상상력 활용 교육이론과 실천

김회용(Kim, Hoy-Yong) 한국교육사상연구회 2013 敎育思想硏究 Vol.27 No.3

본 연구는 상상력 활용을 주창한 키렌 이건(Kieran Egan)의 교육이론과 교육실천을 논의하는데 연구의 목적을 두었다. 최근 교육학계에서 Egan이 주목받는 이유는 어린이들의 내재된 상상력을 활용할 수 있는 교수ㆍ학습법을 제안할 뿐만 아니라 직접 실천하고 있기 때문이다. Egan은 현대의 교육이 위기에 처한 이유를 '구체적인 것에서 추상적인 것으로'라는 일반화할 수 없는, 임시방편의 원리에 기초하여 교수 학습 활동이 진행되고 있다는 점과 사회화, 이데아 및 발달이론이라는 서로 양립할 수 없는 관점의 조합이 교육을 지배하기 때문으로 보았다. Egan은 현대 교육이 직면한 문제를 해결하는 방법으로 '교육을 이해의 연속'으로 묘사하는 새로운 이론을 제안하였다. 세계를 이해하기 위한 방법으로 Egan은 역사적으로 발달되어온 인지도구인 신체적, 신화적, 낭만적, 철학적, 반어적 이해를 제안하고, 이러한 지적 도구를 획득하여 문화와 세상을 이해하는 능력을 계발할 필요가 있다고 보았다. 이러한 능력을 계발하기 위해 Egan은 인류의 축적된 중요한 문화적 도구를 학생의 인지도구로 최대한 전환할 필요가 있음을 제안하면서, 주요 인지도구의 습득에 초점을 맞춘 교수 학습을 강조하였다. 또한 학습자에게 참된 공부의 기쁨을 제공하기 위해 작은 단위의 주제를 깊이 있게 학습(LiD)하도록 하는 학습법을 제안하였다. Kieran Egan is an educational philosopher whose emphasis on imagination, storytelling, and other tools of understanding offers new and provocative insights into what it means to be educated. Egan suggests that not enough attention is given to the role imagination plays in education or in our vision of what it means to be educated. Instead of imagination, the modern world has embraced a set of ad hoc principles which continue to "have a pervasive and profound influence on teaching practice and curriculum design. "According to these principles, education proceeds "from the concrete to the abstract, from the simple to the complex, from the known to the unknown, from active manipulation to symbolic conceptualization." Egan offers numerous counter-examples, not to debunk these ad hoc principles, but to suggest that they are not always the most effective way to educate and that they do not encompass the totality of education. To balance the widely accepted dictum that "children learn best from concrete, hand-on experiences," Egan explains that much of the literature for young children depends upon the child's prior understanding of various underlying, but abstract, concepts. Using the story Cinderella to illustrate his point, Egan notes that five-year-old children have no trouble understanding and enjoying his story, though such understanding is dependent on their ability to grasp such abstract and conflicting concepts as fear/hope, kindness/cruelty, and good/evil. Egan offers us a new theory that "describes education in terms of a sequence of kinds of understanding." Suggesting that human beings developed multiple tools for understanding their world, Egan characterizes several distinctive ways of understanding as the Somatic, Mythic, Romantic, Philosophic and Ironic ways of knowing. According to Egan, to be educated means to acquire "these kinds of understanding as fully as possible in the sequence in which each developed historically. In short, Egan proposes a new kind of recapitulation theory which, when combined with insights from Vygotsky, leads to a new educational idea. Learning in Depth program (LiD) is designed as an additional contribution schools can make to students' education. Though relatively simple, it has the potential to make a major impact. The aim is to build knowledge, understanding, skills, and practices fundamental to effective learning. That sounds like a very weighty thing, but LiD is both easy to implement and does not cost much to do so, and yet it delivers a very considerable educational benefit to students, especially for developing students' imagination.

좋은 교사의 자질

김회용 ( Hoy Yong Kim ) 교육철학회 2007 교육철학연구 Vol.38 No.-

개인연구 : 통합적 인격교육과 구성주의적 도덕교육

김회용 ( Hoy Yong Kim ) 교육철학회 2004 교육철학연구 Vol.0 No.32