Evaluation of Heat Transfer Performance Depending on Semicircular Turbulence Promoter Shape Conditions and Flow Conditions in the Air-Type PV/T Collector

Junyeop Kim(김준엽),Seongbhin Kim(김성빈),Byunghwa An(안병화),Kwanghwan Choi(최광환) 한국태양에너지학회 2022 한국태양에너지학회 학술대회논문집 Vol.2022 No.4

공기식 태양광/열 집열기 내 반원 난류 촉진제 형상조건과 유동 조건에 따른 열전달 성능 평가

김준엽(Kim Junyeop),김성빈(Kim Seongbhin),안병화(An Byunghwa),최휘웅(Choi Hwiung),최광환(Choi Kwanghwan) 한국태양에너지학회 2022 한국태양에너지학회 논문집 Vol.42 No.3

Air-type photovoltaic thermal (PV/T) collectors have a lower heat recovery rate than liquid-type collectors. Therefore, in this study, semicircular turbulence promoters were attached to the back of the PV cell to improve the heat recovery rate. Based on computational fluid dynamics, the heat-transfer performance and pressure drop were evaluated by changing the Reynolds number (Re) and semicircular turbulence promoter shape conditions. The turbulence promoter shape conditions include the relative height and relative pitch of the turbulence promoter. In addition, the increasing ratio, which means an increase in height of the turbulence promoter in the direction of flowing air, the length of the turbulence promoter, and the distance between the turbulence promoters were considered as design parameters. Consequently, the heat transfer performance increased with a decrease in relative height of turbulence promoter, while the pressure drop increased with an increase in relative height of turbulence promoter. Also, both the heat transfer performance and pressure drop show better performance as the increasing ratio of turbulence promoter decreased. The thermos-hydraulic performance parameter considering both the heat transfer performance and pressure drop presented the maximum value of 1.92 for the relative height of 0.02, increasing ratio of 1.

학교별 연간 성취수준 향상에 기초한 수행지수 산출 및 학교특성 비교

김준엽(Junyeop Kim),김성숙(Sungsook Kim),송미영(Mi-Young Song),이현숙(Hyun Sook Yi) 한국교육평가학회 2011 교육평가연구 Vol.24 No.1

학교별로 진입하는 학생들의 초기성취를 포함한 개인배경이 다른 점을 고려해본다면 단일시점의 성취도 자료를 이용한 학교의 교육효과에 대한 분석은 형평성의 문제를 포함한 여러 문제점을 내포하고 있다. 두 시점의 자료를 이용한 분석에서도 특히 전년도에 부진한 성취수준을 기록한 학교의 향상도가 커질 가능성 혹은 그 반대의 경우를 포함한 천정효과, 평균으로의 회귀 등의 요인이 실재할 경우, 단순한 향상도를 기초로 한 학교비교는 편파된 결과를 산출할 가능성이 있다. 이러한 문제점들을 고려하여 본 연구에서는 전년도의 성취수준 및 학교를 구성하는 학생의 사회경제적 수준을 고려한 당해 연도의 성취수준을 학교간 비교의 준거로 제시하고, 이를 분석하기 위한 다층모형을 제시하였다. 제시된 모형을 통한 학교수행지수는 ‘SES 및 전년도 학업수준이 비슷한 학교들을 비교했을 경우 해당 학교가 올해 얼마나 더 혹은 덜 성취했는가?’로 정의될 수 있다. 기대 이상의 성취를 보인 학교의 특성을 탐색한 결과, 수행지수의 학교간 변산 중 약 7~12%정도가 학교의 노력과 관련된 요인에 의해 설명되는 것으로 나타났다. 이는 학교의 적극적인 노력을 통해 비슷한 여건의 학교들보다 더 높은 향상도를 이루어 낼 수 있다는 점을 실증적으로 보여준 결과라 할 수 있다. In this study, 2008 and 2009 NAEA results were linked at school level to explore individual schools' achievement change and to develop improvement-based school performance index. Given the fact that each schools' incoming students are different in terms of many correlates of achievement such as initial achievement level and student backgrounds, assessing schools' performance based on one time point test results can raise fairness problem. Even with school level two time points repeated data, simple improvement measure can cause biased inference on individual schools' effectiveness because of possible correlation between initial status and improvement, especially if initially low-performing schools present higher improvement than initially high-performing schools (i.e, ceiling effect). Considering these problems, this study suggested a multilevel model for 2009 achievement that takes into account 2008 achievement status and schools' socio-economic status. From the model, school performance index is defined as the difference between actual 2009 academic performance and expected 2009 score among schools with the same 2008 score and school SES. Based on the estimated school performance index, this study explored the school characteristics that are associated with positive (higher than expected) school performance index. Result shows that the effect of school level efforts varies across school level (primary, middle and high schools). However, about 10~12% of the between-school change-based performance variation is attributable to factors that are manipulable by schools' effort.

대규모 학업성취도 평가 자료를 활용한 학교 부가가치 추정모형의 비교

김준엽(Junyeop Kim) 한국교육평가학회 2010 교육평가연구 Vol.23 No.1

School's academic progress is an important criterion for reporting school accountability. Value-Added Model provides a methodological solution for measuring schools’ progress. This study, under the assumption that large-scale longitudinal data is available, aims to compare several statistical options currently available for value-added analysis. The Contextual Value-Added model (VAM) of English accountability system, a model utilizing school-level random effect of 3-level growth model as a value -added indicator, and Layered Mixed Effect Model (LMEM) of Tennessee Value-Added Accountability System (TVAAS) are empirically compared using data from Longitudinal Study of American Youth (LSAY). Discussions are provided in terms of needed data type and structure, definition of value-added when individual background and school context are controlled and not controlled, and how to utilize estimated school value-added. 학교의 책무성에 대한 판단 근거로 향상의 정도에 관한 정보를 활용하고자 할 경우, 부가가치 모형은 향상도에 대한 통계적 분석을 위한 방법론적 틀을 제공한다. 본 연구는 부가가치모형을 활용할 수 있는 대규모 자료가 가용함을 전제로 몇 가지 주요한 부가가치 모형을 활용하여 부가가치 지수를 실제로 추정하고, 모형을 통한 결과를 비교하고, 각 모형의 장단점을 분석하며, 이를 실제 학교평가에 활용할 경우 고려해야 할 문제점들을 검토하기 위한 목적에서 수행되었다. 분석을 위해 미국 및 영국에서 실제로 부가가치 분석을 위해 활용되고 있는 모형들을 비교하였다. 비교에 사용된 부가가치 모형은 영국에서 활용되고 있는 공변인 통제 방식의 Contextual Value-Added Model(CVA), 3-수준 다층 성장모형의 학교수준 무선효과를 활용한 모형, 그리고 Tennessee Value-Added Accountability System(TVAAS)에서 교사책무성 분석에 활용되는 Layered Mixed Effect Model(LMEM)이다. 각 모형에 대해 개인 배경변수 및 학교의 맥락변수를 투입한 모형과 투입하지 않은 모형을 제시하고, 측정시점, 자료의 구조, 맥락변수 투입에 따른 부가가치 지수의 의미 및 부가가치 모형의 활용 방안 등을 비교·논의 하였다. 부가가치 모형의 실제 적용을 위해 Longitudinal Study of American Youth(LSAY, Miller et. al., 1999) 자료가 사용되었다.

Drawing Causal Inferences Using Propensity Score Methods in Educational Research

Junyeop Kim(김준엽),Hyekyung Jung(정혜경),Michael H. Seltzer 한국교육평가학회 2008 교육평가연구 Vol.21 No.3

  관찰자료를 사용하는 교육 프로그램 또는 정책의 효과성 연구에서 인과효과에 대한 추론에는 많은 난점이 있다. 그 주된 이유는 관찰 연구 혹은 준실험 연구에서 실험집단과 통제집단은 거의 모든 경우에 무선 할당되지 않고, 따라서 직접 비교 불가능하기 때문이다. Rubin의 인과모형은 인과적 효과를 규정하고 그에 따라 타당한 인과효과를 추론하기 위해 충족시켜야 하는 가정들을 명확히 하기 위한 중요한 개념적 틀을 제공한다. 또한 이러한 인과모형에 따른 성향점수(propensity score)를 활용한 인과효과 추정방법(Rosenbaum & Rubin, 1983a)은 관찰자료 및 준실험 자료를 이용한 인과효과 추정연구에서 중요한 도구로 활용될 수 있다. 본 연구는 Rubin의 인과모형과 성향점수를 활용한 다양한 인과적 효과의 추정 방법을 소개하고, 이러한 연구방법을 교육평가 연구에 적용하기 위해 고려해야할 중요한 쟁점들에 대해 논의하기 위한 목적으로 수행되었다. 미국의 한 통합 교육구에서 실시된 Early Academic Outreach Program (EAOP)의 효과를 예시적 목적에서 분석하였다.   In estimating the effect of an educational program or policy using observational data, drawing causal inferences is challenging because the treatment and control groups in such studies are almost always not directly comparable. Rubin’s causal model provides a valuable conceptual framework for defining causal effects and clarifying the assumptions that must be met in order to draw sound causal inferences. In conjunction with this framework, propensity score methodology (Rosenbaum & Rubin, 1983a) provides an important tool in efforts to estimate causal effects when working with observational or quasi­experimental data. Propensity score approaches provide the basis for forming comparable subgroups given the estimated probability of being assigned to treatment. The purpose of this paper is to introduce Rubin’s causal model (RCM) and various propensity score methods for estimation of causal effects in educational program evaluation, and to provide detailed discussion of the critical issues that should be considered when implementing these methods in educational settings. Data from the Early Academic Outreach Program (EAOP), which was implemented in a large U.S. school district, are used for illustrative purposes.

단계적 개발절차에 따른 효율적인 산출물 관리 방법 고찰

김준엽(Junyeop Kim) 항공우주시스템공학회 2018 항공우주시스템공학회 학술대회 발표집 Vol.2018 No.4

국가수준학업성취도평가 연계자료를 활용한 고2 성취도 투사점수 산출방안 탐색

김준엽(Junyeop Kim),김경희(Kyunghee Kim) 한국교육평가학회 2014 교육평가연구 Vol.27 No.1

본 연구에서는 중3과 고2에 치르게 되는 국가수준학업성취도평가의 다양한 활용방안을 탐색해보는 작업의 일환으로, 과거 중3-고2 연계된 자료를 활용하여 현재 시험을 치르는 중3에 대해 고2 성취도에 대한 투사점수를 산출하는 다양한 모형의 타당성을 탐색해 보았다. Texas주에서 활용한 Texas Projection Measure의 산출모형을 기초로 국가수준학업성취도 자료의 구조와 우리나라 상황에 적용 가능한 2수준 다층모형 및 교차분류 2수준 다층모형을 활용하여 고2 성취도 투사방정식을 산출하고, 차년도 중3 성취도에 투사방정식을 적용하여 이들에 대한 고2 투사점수 및 투사등급을 산출하였다. 산출된 투사점수 및 투사방정식을 실제 고2 성취도 및 성취등급과 비교하여 투사모형의 정확성을 검토하였다. 분석결과 중학생들이 진학하는 고등학교에 따라 발생할 수 있는 변동성 및 평균으로의 회귀현상에 의한 성적분위별 과대투사 및 과소투사 현상이 포착되었다. 실제 적용에 있어서 이러한 문제를 반영하기 위한 교차분류 다층모형의 적용가능성 및 투사의 정확성을 높이기 위한 다양한 예측변수의 활용 등을 논의하였다. In this study, in an effort to explore various ways to utilize National Assessment of Education Achievement (NAEA), we explored the applicability of produce projection score for 9th graders using previously collected 9th-11th longitudinally linked NAEA data. Based on the Texas Projection Measure model, we suggested two types of projection equation-two level hierarchical and multilevel cross-classified model. 9th grader's projection score and achievement level for 11th grade were then calculated based on the projection equations. The precision of the projection is tested by comparing the projected score and achievement level with actual score and achievement level at 11th grade. Our result captured that there exist substantial variability depending on which high school the individual student will attend. Also, over- and under-projection was present depending on the achievement level mainly due to the regression toward the mean. To address these problems for actual implementation, the applicability of adopting cross classfied model and utilizing various background information is discussed.

Energy Efficiency Evaluation Depending on Duct Height Change in a Dual Duct PV/T Collector

Junyeop Kim(김준엽),Seongbhin Kim(김성빈),Byunghwa An(안병화),Kwanghwan Choi(최광환) 한국태양에너지학회 2022 한국태양에너지학회 학술대회논문집 Vol.2022 No.10

다층 영과잉 포아송 모형의 적용

김준엽(Junyeop Kim),신혜숙(Hyesook Shin) 한국교육평가학회 2009 교육평가연구 Vol.22 No.2

가출의 횟수와 같이 교육학에서 연구의 관심이 되는 빈도자료의 경우, ‘전혀없음’과 같은 빈도가 ‘0’으로 처리되는 사례수가 포아송 분포로부터 추론되는 0의 빈도보다 훨씬 많은 비율을 차지하는 경우가 많다. 이러한 영과잉 자료에 기존의 포아송분포를 가정한 회귀모형을 사용할 경우 과대산포의 문제가 발생할 수 있으므로 과도한 0의 빈도를 모형에 반영하기 위한 영과잉 포아송모형(Zero -inflated Poisson, ZIP)이 사용될 수 있다. ZIP 회귀분석은 로지스틱 함수와 포아송 함수의 혼합(mixture) 확률분포를 가지는 회귀모형으로, 표본의 모든 사례를 활용하여 사건의 발생확률 및 발생빈도의 추정을 동시에 할 수 있다는 장점이 있다. ZIP 모형을 교육학 연구에 활용할 때, 많은 경우 학생이 학교에 내재되어 있는 위계적 구조로 인해 독립성의 가정이 위배될 수 있고, 비행 발생여부 및 빈도에 학교의 학생지도방식이나 환경 등 학교의 고유한 특성이 영향을 미칠 수도 있으므로 ZIP 모형을 학교수준의 무선효과를 가정하는 다층모형으로 확장시켜 과대산포 및 위계적 자료구조를 동시에 고려해줄 필요가 있다. 본 연구에서는 Ghosh 등(2006)이 제안한 Bayesian 방식의 ZIP 모형 분석을 다층으로 확장하여 학교간 비행위험집단 및 비행위험집단에서 비행빈도의 분포, 비행여부 및 빈도에 영향을 미치는 학교 및 개인수준의 요인을 탐색하는 방법론적 틀을 제시한다. 예시적 분석을 위해 한국직업능력개발원에서 제공하는 한국교육고용패널 자료를 사용하였고, WinBUGS를 이용한 Markov chain Monte Carlo 방식의 베이지언 추정치가 제시되었다. In much Education research, count data of interest such as runaway frequency have more zeros than can be inferred from Poisson distribution. One of the main reasons of this kind of zero-inflated data is because data are generated from two latent groups - runaway risk group and risk-free group, for example. Using Zero-Inflated Poisson (ZIP) model, it is possible to simultaneously estimate parameters from the two latent group (the probability of risk group membership and the event frequency under risk group) using all the cases from a sample. Moreover in Education research, ZIP model needs to be extended to multilevel to incorporate nested data structure where independence assumption can be violated otherwise. By extending ZIP model to multilevel, it is also possible to incorporate group level correlates of risk group membership and event frequency. In this study, Bayesian approach to ZIP regression (Ghosh et al., 2006) is extended to multilevel to provide methodological tool for studying individual- and group-level correlates of event occurrence and frequency simultaneously. Exemplifying ‘runaway’ analysis used data from Korean Education and Employment Panel (KEEP) provided by Korean Research Institute for Vocational Education and Training.

고교유형에 따른 성취도 격차의 양상과 발생요인

김준엽(Junyeop Kim),김경희(Kyunghee Kim),한송이(Song-I Han) 한국교육평가학회 2013 교육평가연구 Vol.26 No.3

본 연구에서는 국가수준 학업성취도 평가 2009중3자료와 2011고2자료를 학생수준에서 연계하여 우리나라의 학생들이 중학교를 졸업한 이후 4가지 유형의 고등학교(일반,자공,자사,외고)에 진학할 경우의 변화를 성취도의 관점에서 살펴보고,학교유형에 따른 성취도 격차가 어떠한 양상이며,그 발생 원인이 무엇인지를 탐색해 보고자 하였다. 표준점수를 통해 상대적 위치의 전반적 변화양상을 살펴본 결과 입학당시 학생들의 상대적 위치가 학교유형별로 큰 변동 없이 유지되었으나 영어에서는 외고에 진학한 학생들의 표준점수가 향상됨과 동시에 집단내 분산이 커지는 경향이 있었다.입학성적 분위별 고2성적 비교결과 상위권 학생의 경우 성적향상의 이유가 무엇이든 간에 결과적으로 어느 유형의 학교에 진학하느냐에 따라 차이가 발생하는 것으로 나타났다.하위 25%에 해당하는 하위권 학생들의 경우,입학성적을 통제하더라도 일반고의 고2성취도가 자공고보다 과목별로 2∼3점 정도 높았다.학력격차의 설명요인을 탐색하기 위한 다층모형 분석결과 고2학업성취도의 학교유형간 격차의 상당부분은 입학생들의 중3학업성취도가 설명하고 있었으며,입학성적,학교학습 및 학교 외 학습,학교 SES등의 변수를 통제한 이후 학교유형간 성취도 격차는 사라졌다. This study aimed to investigate the achievement gap among different types of high schools. More specifically, this study linked 2009 (9th grade) and 2011 (11th grade) NAEA. result at student level and compared the change in achievement when students graduate middle school and advnaced to four different types of high schools (General, Autonomous private, Autonomous public and Foreign language high schools). Comparisons of standardized score slowed that student's relative standings did not change significantly across different types of high schools. However in English, students who advanced to foreign language high schools showed more progress in relative standings and inflated within-school achievement variation at the same time. Comparison of 11^thgrade achievement within 9^th grade achievement quintile showed that, among high-achieving students at high school entrance, their 11^thgrade achievement differed depending on the types of high schools they advanced. For low-achieving students, general high school student's 11^th grade score was point higher than autonomous public high school even after additional control for 9^th grade score. Multi-level mood for exploring the factors related to achievement gap revealed that, 11^th grade achievement gap among different types of high schools was mostly explained by the difference in 9^th grade score. After taking into account the difference in 9^thgraede score, within-school and out-of-school learning factors and school SES, the achievement gap among different types of high schools disappeared.