사고실험과 시뮬레이션을 활용한 물리 교수 학습자료 개발

김태경 제주대학교 교육대학원 2023 국내석사

과학 이론을 확립하는데 있어서 실험은 필수적인 과정이다. 과학자는 ‘과학적 방법’을 통해 자신의 이론을 인정받을 수 있다. 그러나 변인 통제의 어려움, 실험장치 구현의 어려움 등 여러 요인들로 인해 실험 환경을 구현하기 어려운 경우가 있다. 이럴 때 과학자들은 ‘슈뢰딩거의 고양이 실험’과 같이 사고실험을 이용해 자신의 주장을 뒷받침하거나 타인의 주장을 반박하기도 했다. 최근에는 현실세계에 실험 상황을 구현하기 어렵거나 경제적인 측면을 고려해 실험을 컴퓨터 시뮬레이션으로 대체하기도 한다. 특히 물리 분야에서는 학생의 선개념 변화가 어렵기 때문에 두 실험을 활용하기에 적합하다. 사고실험과 컴퓨터 시뮬레이션은 물리적 현실 세계에서 실험을 진행하지 않는다는 점에서 공통점이 있으나 도입 목적이나 그 특성에는 차이점이 있다. 해외에서는 두 실험의 효과나 차이점에 관한 연구가 활발히 이루어졌으나 국내에서는 사고실험과 시뮬레이션 실험을 비교하는 연구를 찾아보기 어렵다. 이에 본 연구에서는 사고실험과 컴퓨터 시뮬레이션을 비교하여 각 실험에 적합한 문제 상황을 구분하였다. 또한 이를 바탕으로 물리 수업시간에 학생에게서 발견된 오개념을 수정하기 위해 사고실험을 활용한 교수 학습 자료, 현상으로부터 규칙성이나 통찰(insight)을 발견하기 위해 컴퓨터 시뮬레이션을 활용한 교수 학습자료를 개발하였다. 본 연구를 통해 사고실험과 컴퓨터 시뮬레이션의 차이를 명확히 인지하여 과학 교사들이 적절한 상황에서 두 실험적 방법을 수업에 활용할 수 있을 것으로 기대된다. Experiments are an essential process in establishing scientific theories. A scientist's theory can be recognized through the 'scientific method'. However, there are cases in which it is difficult to implement an experimental environment due to various factors such as difficulty in variable control and difficulty in implementing experimental equipment. In this case, scientists used thought experiments, such as the Schrödinger's cat experiment, to support their own claims or refute others' claims. Recently, experiment is replaced in computer simulation, in case where it is difficult to implement an experiment in the real world or in consideration of economic aspects. Especially, in the field of physics, it is suitable to use these kind of experiments because it is difficult for students to change their preconceptions. Thought experiments and computer simulations have something in common in that they do not conduct experiments in the real world, but there are differences in the purpose of introduction and their characteristics. Overseas, studies on the effects or differences between thought experiments and computer simulations are being actively conducted, but it is difficult to find such studies in Korea. Therefore, in this study, compare thought experiment and computer simulation and suggest situations which are suitable for each experiments. Based on this, teaching and learning materials which correct is conceptions in physics using thought experiments and teaching and learning materials which discover regularities or insights in phenomena using computer simulation were developed. It is expected to clearly recognize the difference between thought experiments and computer simulations and science teachers will be able to use each experiment at the right situation in their class, by this study.

가족유사성에 기초한 철학적 사고실험의 가능성

이호영 강원대학교 대학원 2019 국내석사

사고실험이 무엇인지 알아내기 위해 사고실험의 역사와 배경, 지식의 원천 문제 등이 활발하게 논의되고 있지만, 아직도 연구자들은 사고실험의 본성이 무엇인지 분명하게 정의내리지 못하고 있다. 이런 상황에도 불구하고 철학의 사고실험에 대한 회의론자들은 과학의 사고실험과 다르게 철학의 사고실험은 문제가 많다고 주장하며, 사고실험은 오직 과학의 용어로만 사용되고 한정되어야 한다고 주장한다. 그러나 논자는 이렇게 특정한 분야나 집단의 방식대로 사고실험을 사용하게 된다면 사고실험 연구의 다양성을 해치고 독단론에 빠지게 된다고 비판할 것이다. 따라서 이런 정의내리기에 대한 어려움의 문제를 해결하고, 과학의 사고실험만 인정하는 회의론자들과 같은 독단을 피하기 위해, 본 논문은 사고실험을 정의하는데 비트겐슈타인의 가족유사성 논의를 수용하는 것이 적합하다고 주장할 것이다. 가족유사성이란 구성원들이 각자 약간씩 차이를 보이면서도 수없이 상이한 방식 방식으로 속성들을 공유해나가는 개념이라고 할 수 있다. 즉 어떤 개념은 단일한 공통적인 속성이나 필요충분조건에 의해 정의되는 것이 아니라 가족유사관계에 따라 교차되고 중첩되는 방식으로 성립된다고 할 수 있다. 이런 가족유사성으로 사고실험을 정의하게 된다면 절대적인 정의 기준이 아닌 상대적으로 느슨한 정의 기준을 따르게 된다. 논자는 가족유사성에 따른 느슨한 정의야 말로 철학의 사고실험뿐만 아니라 모든 사고실험에도 이롭다고 주장한다. 더 나아가 논자는 비트겐슈타인의 논의를 실천적으로 발전시킨 ‘기술이론(theory of description)’을 방법론으로 수용할 것이다. 하지만 기존의 기술이론은 논자가 추구하는 사고실험 연구에 적합하지 않다고 생각하기에 논자는 더 적합한 방식의 새로운 기술이론을 제시하고자 한다. 논자의 기술이론을 따른다면 사고실험이 가지는 여러 속성들을 ‘기술(description)’을 통해 확인할 수 있으며, 사고실험의 다양한 예제와 특징들을 유형(type)에 따라 새롭게 확장시킬 수도 있을 것이다. 따라서 이 논문은 가족유사성 논의를 수용함과 동시에 기술이론을 통해서 사고실험의 정의에 대한 문제를 전통적인 범주 개념이 아닌 유형으로 이해함으로써 새로운 대안을 제시할 수 있을 것이다. 논자의 기술이론은 비록 상대주의적인 주장이라는 비판을 받을 수 있지만, 새로운 분야의 사고실험을 연구하거나 개척하는 연구자들은 이 논문을 통해 사고실험의 다양한 가능성을 연구하는데 보장받을 수 있을 것이다. The history, background and the problem of knowledge concerning the thought experiment are being actively discussed, but researchers still can not find out the definition of what nature of thought experiment is. In spite of this situation, skeptics argue that philosophical thought experiment is problematic unlike scientific thought experiment. According to these skeptics, If researchers of philosophical thought experiment hope solve this problem, they should use thought experiment only as restrict like scientific term. However, the author would criticize that the use of thought experiments in order to specific field or group would undermine the diversity of thought experiment research and fall into dogmatism. Therefore, the author argues that appropriate to accept the Wittgenstein's family resemblance in order to avoid dogmatism of skeptics who recognize only the scientific thought experiment while solving the problem concerning the definition of thought experiment. The family resemblance is a concept in which members share properties in a variety of different ways, even though they differ slightly from one another. In other words, some concepts are not defined by a single common attribute or necessary and sufficient condition but rather by a crossing and overlapping according to the relation of family resemblance. If we define the thought experiment with this family resemblance, we will follow a relatively loose definition criterion rather than an absolute definition criterion. The author argues that the loose definition of family resemblance is beneficial to all thought experiments as well as philosophical thought experiments. Furthermore, the author will accept the 'theory of description' as a methodology, which has developed Wittgenstein's argument in practice. However, I think that the existing 'theory of description' is not suitable for the research of the thought experiment that the writer pursues, so the author intends to present a new 'theory of description' in a more appropriate way. If you follow the author’s theory of description, you can confirm various attributes of the thought experiment through ‘description’, and you can newly extend various examples and features of thought experiment according to type. Therefore, this thesis will be able to present a new alternative by accepting the family resemblance argument and understanding the problem of the definition of the thought experiment as a type rather than a traditional category concept through the description theory. Although the author's ‘theory of description’ may be criticized as a relativistic claim, researchers who study or pioneer new field of thought experiments will benefit from this thesis to study the various possibilities of thought experiments.

과학실험사고 사례분석을 통한 중학교 과학 교과서 실험안전교육 내용분석

조성민 충북대학교 교육대학원 2016 국내석사

본 연구는 2012년도부터 2014년도까지 전국 초․중․고등학교에서 발생한 학교안전사고와 과학․실험수업에서 일어난 안전사고를 조사하고, 실험안전교육 내용 분석을 위해 기존의 선행 연구 자료와 지금까지 발생한 사고들을 고려하여 사고 유형, 시간 계열, 예방 및 사고 대처 내용으로 이루어진 3차원 실험실 안전교육 분석모형을 개발하여 2009 개정 교육과정 중학교 1학년 과학교과서에서 실험활동의 실험안전교육의 내용을 분석 하였다. 학교 전체에서 일어난 안전사고 조사결과 초․중․고등학교에서 매년 총 안전사고 건수가 증가했으며, 그 중 중학교의 사고율이 가장 높았다. ‘과학, 실험 시간’의 사고율은 낮은 편이었으나 과학․실험수업에서도 안전사고는 매년 증가 하였고, 주로 실험실에서 발생하였다. 사고 유형은 ‘화상’, ‘찔림․베임’, ‘물체와의 충돌․부딪힘․받힘’, ‘유독성물질 노출 및 중독’이었으며, 원인으로 자기 자신인 경우가 더 많았고, 손과 눈을 가장 많이 다쳤다. 실험실 안전교육 분석 모형을 교과서의 실험활동에 적용하여 분석한 결과 실험 활동 별로 주제에 따른 적절한 사고 유형을 표기할 필요가 있었으며, 실험활동에서 시간 계열(실험 전, 실험 중, 실험 후, 사고 발생 시)에 따라 안전교육 내용이 제시되지 않아 효율적인 교육이 어려웠다. 또한 예방 및 사고 대처 내용 분석을 통해 사고 대처의 내용이 실험활동에 포함되어 예방과 대처의 균형을 이룰 필요가 있음을 알 수 있었다. 이를 토대로 개발된 실험안전교육 모델이 실험실 안전교육을 점검하는데 유용함을 알 수 있었다. 향후 지속적인 모델 개발과 문제점 보완을 위한 연구들이 계속 되어야 할 것이다. Preventing and effectively handling safety accidents which can occur during scientific experiment activities are invaluable tasks in terms of student safety along with educational responsibility. In order to thoroughly understand the current state of those tasks, we analyze the safety accidents occurred from 2012 to 2014 at national elementary, middle, and high schools and the educational contents related to experiment safety in the 2009 Revised Curriculum first-year Middle School Science textbooks. Surprisingly, the analysis result shows that there has been a continuous annual increase on the number of safety accidents, which mainly happened in middle schools. The result also shows that while the number of safety accidents caused from experimental activities was relatively lower than the others, it has been continuously increased. Those accidents are listed as burns, abrasions, collisions, and exposures to toxic substances according to their frequencies and they mainly injured hands and eyes, and most of those accidents came from the carelessness of experimenters. Based on the analysis work, we propose an effective safety education model which deals with different dimensions of accidents such as types, time, and guidelines in textbooks. By adapting the model to the contents in current experiment materials, we found that they lack pre-/in-/post-experiment safety guidelines and it is highly recommended to balance accident prevention and accident handling by including more guidelines regarding the latter with those materials. To conclude, we emphasize the necessity of further efforts devoted to improving and complementing the proposed model for future experimental safety educations.

갈릴레오 자유낙하 사고실험에 대한 중학생들의 사고과정 분석

정수인 전남대학교 교육대학원 2001 국내석사

많은 연구자들은 자연 현상을 해석하는 과정에서 사고실험을 중요하게 사용해 왔다. 사고실험에서는 새로운 경험적 자료가 포함되지 않을 뿐 아니라 사고실험의 결론이 옛 자료로부터 이끌어진 것도 아니라는 측면에서 사고실험은 자연에 대한 선험적 지식을 얻도록 해주며 실제실험이 가진 기능과 같이 과학개념의 변화에서 중요한 발견법적 역할을 한다는 것이다. 따라서 본 연구에서는 인지적 갈등을 통한 개념변화를 위해 사고실험을 도입해 보았다. 사고실험이 명확한 배경지식에서 출발한다는 점, 모든 상황과 사용되는 지식이 이미 익숙하고 특별한 조작이나 이해가 필요하지 않다는 점, 이상조건을 만족시키기 쉽다는 점, 시작에서 결과까지 논리적인 전개에만 관심을 집중시킬 수 있다는 점을 이용하여 갈릴레오 자유낙하 사고 실험을 수업에 적용한 뒤 자유낙하 사고실험의 사고과정을 이론적으로 분석하고 학생들에게 사고실험을 제시하였을 때 어떤 사고과정을 보이는지를 면담을 통해 밝힘으로써 어떤 단계에서 학생들이 개념적 어려움을 보이고 어떤 간섭이 개념적 어려움에 도움이 될 수 있는지를 분석하였다. 그리고 갈릴레오 사고실험에서 개념변화가 논리적 사고와 같은 일반적 지적 능력과 어떤 상관이 있는지를 알아보았다. 이 연구 결과 학생들에게 인지갈등을 일으킬 수 있는 반대 관점을 제시해주었을 때 효과가 크게 나타나지 않았다. 그러나 학생들이 인지적 갈등을 일으켰을 지라도, 왜 무거운 물체와 가벼운 물체가 동시에 떨어질 수 있는지에 대한 새로운 설명자료를 제시했을 때 학생들은 자신들의 선개념을 변화시켰다. 그리고 마침내 변화된 개념이 실제 세계에서의 개념과 다르다는 것을 깨닫게 되었다. 더 나아가 학생들은 공기저항의 효과를 보여줄 수 있는 시범을 관찰하게 했을 때 문제를 쉽게 해결하였다. 그리고 논리적 사고능력과 지적 능력은 개념변화측면에 큰 영향을 주지는 못했다. 즉 개념변화 집단과 개념변화되지 않은 집단 간에 논리적 사고능력과 지적능력은 유의한 차이가 없었다.(p>.05) 하지만 지적요인 중 어휘력면에서는 개념변화측면에 유의한 차이가 있었다.(p<.05) 이는 개념변화를 위해서 제시된 질문지와 간섭내용을 잘 이해하고 해석하는 능력이 개념변화에 영향을 준 것으로 볼 수 있다. 현 상태에서 사고실험의 장점을 더 살려나가고 앞으로 사고실험을 통한 개념변화 전략이 효과적이기 위한 요인들을 계속적으로 탐색하여 그 요인들을 고려한 사고실험의 개념변화 전략 모형을 개발·적용이 필요하다고 하겠다. Many investigators have considered thought-experiment to be significant in the interpretation of many nature phenomena. In thought experiment, new experimental data are not only added into existing data and but also independent of the conclusion obtained from the old data. In this context, thought experiment can give a priori knowledges about nature and two plays a important function in changing of the scientific concepts are the real experiments do. In this study, thought experiment method has been adopted to investigate the conceptual change in science through the cognitive conflict process. In the thought experiment can use the several factors such as thought experiment starts with the obvious background knowledge, every situation and knowledge used in it are familiar, idealized experimental conditions are established without specific manipulation and understanding about the subject and only the logical process are concentrated from the beginning to the final result. The Galileo's free fall thought experiment are applied to real classroom lesson and the thought process of students has been analyzed through interview. Through this analysis it was that in which step the students fe conflict and which interference advice can help the students overcome the conflict. There was not strong correlation between the conceptual change through the Galileo's thought experiment about free fall and the in the general intellectual ability such as logical reasoning has also examined the result. From this study, it was found that strategy for conflict through the view-point opposite to the concepts students is not effective I changing their misconceptions. However when the new complementary ideas that the heavy and light bodies fall with the same velocity are suggested they easily correct the misconceptions that they already have. By observing the free fall in real world of heavy and light body, they finally realized that the two body do not fall with the same velocity due to the resistance of air. It is required that the strategic model for deriving the effective change is scientific concepts should be developed and applied to real learning fields.

공기 이동에 관한 사고실험에서 나타나는 멘탈 시뮬레이션 분석

고민석 한국교원대학교 대학원 2014 국내박사

이 연구의 목적은 공기 이동에 관한 사고실험에서 나타나는 멘탈 시뮬레이션을 분석하여 예측과 설명의 생성 및 정교화 과정을 알아봄으로써 멘탈 모델링 교육에 대한 시사점을 주는데 있다. 이를 위해 문헌 연구를 기반으로 멘탈 시뮬레이션 과정 및 전략 분석틀을 개발하였으며, 과학추론 및 과학교육 전문가 4인의 내용타당도를 확인 받았다. 공기 이동을 주제로 2개의 사고실험 과제를 개발하였으며, 과학교육 전문가 5인의 내용타당도를 확인 받았다. 과제의 불확실성과 참여자의 인지수준을 고려하여 초등예비교사 10명을 연구 참여자로 선정하였다. 개발된 2개의 사고실험 과제에 대해 사고발성법을 통해 총 20개의 사례를 수집하였으며, 외적표상의 생성, 회상적 인터뷰, 묘사적 몸짓 등의 자료를 보조 자료로 수집하였다. 자료 분석의 신뢰도 확보를 위해 과학교육관련 학위를 소지한 전문가 2명과 분석자간 일치도를 확인하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 멘탈 시뮬레이션 과정을 분석한 결과 멘탈 시뮬레이션의 2가지 유형을 확인하였다. 멘탈 시뮬레이션 유형A는 관련 개념을 해석하여 초기표상을 진술한 후 여러 차례의 심상 시뮬레이션을 실행하여 인과적 요소가 포함된 설명과 예측을 만들었다. 반면 유형B는 관련 개념을 해석하지 못하고, 직관적으로 결과를 예측하였다. 유형A의 경우 관련 개념과 지각적 경험의 해석에 따라 유형A1(개념 중심), 유형A2(개념 실패), 유형A3(개념+경험), 유형A4(갈등)의 사례가 나타났다. 유형A1, 유형A3 사례의 경우 관련 개념에 대한 시뮬레이션 실행을 통해 설명과 예측을 정교화하였으며, 심상 시뮬레이션 실행 과정에서 해석된 개념이나 지각적 경험이 표상의 변화에 영향을 미쳤다. 둘째, 멘탈 시뮬레이션 유형A1과 유형A3 사례를 <생성 및 정교화>, <평가> 단계에 따라 분석하여, 설명과 예측을 만드는 심상 시뮬레이션의 구체적인 역할과 전략을 확인하였다. <생성 및 정교화> 단계에서 공간변환 실행은 관련 개념에 대한 심상을 조작하고 변환하여 인과적 요소가 포함된 설명을 만드는데 중요한 역할을 하였다. 또한 공간변환과 관련된 시뮬레이션 강화, 시뮬레이션 지원 전략의 사용이 심상의 효과를 강화하여 설명과 예측을 만드는 것을 도왔다. <평가> 단계에서 심상 시뮬레이션은 설명과 예측의 수리적 정확성을 확인하고, 정당화하는데 기여하였다. 참여자들은 수리적 정확성을 확인하기 위해 수학적 사고실험을 구성하였다. 설명과 예측을 정당화기 위한 사례로 메커니즘, 관계, 속성 수준과 문제 상황의 변형을 통한 정당화 사례를 확인하였다. 속성, 관계 수준의 정당화는 관련 경험 표상, 작동심상 실행과 관련되었으며, 메커니즘 수준의 정당화를 위해서는 관련 경험에 대한 공간변환 실행이 요구되었다. 평가적 사고실험 전략은 메커니즘 수준의 정당화 사례로 나타났다. 이러한 결과는 공간변환 사고가 멘탈 모델링의 중요한 요소임을 의미하며, 과학교육에서 멘탈 모델링 교육을 위해 공간변환 사고에 대한 교육적 토대가 마련되어야 함을 시사한다. 이를 위해 사고실험(what if) 상황을 제시하는 것이 멘탈 모델링 교육을 위한 효과적인 방법이 될 것이다. 또한 과학교수학습에서 교사들은 학생들의 이해를 돕기 위해 효과적인 시뮬레이션 전략 사용을 고려해야 할 것이다.

영(零)의 발달과정과 사고실험을 통한 영(零)의 효과적인 지도방안

장희 蔚山大學校 敎育大學院 2004 국내석사

학생들이 수학학습시 느끼는 영에 대한 오류는 아주 작은 것임에도 불구하고 계속적으로 반복하여 나타나고 있다. 이러한 오류를 바로 잡아주기 위해서는 수업전 선생님들의 머릿속에서 행해지는 사고실험이 아주 중요하다. 따라서 사고실험이 중요한 배경을 알아보았으며, 숫자의 발달과정과 영의 발달과정은 많은 연관이 있어 숫자의 발달과정을 먼저 조사해보았다. 다음으로 영의 발달과정을 조사해보았다. 또한 현 7차교육과정에서 나타난 영의 지도방법을 조사해보고 학생들이 많이 느기는 영에 대한 오류 '영으로 나눌 수 있다'와 '영은 셀 수 없다'를 사고실험을 통해 효과적으로 지도할 수 있는 방안을 제시해 보았다. The error of zero that students have when they study math is shown repeatly To correct this error, the thinking experimentation which is performed by teacher before classroom is very important. Therefore I discussed the background of the thinking experimentation and first, I examined the development process of a number, because there is a relationship between the processing of development in number and the zero. Next, I searched the development process of the zero Also, I examined the teaching method of the zero in 7th educational curriculum these days and I suggested the efficient way to teaching the error of Zero "Zero can not be divided" and "It is not countable" by experiment of thinking which many students feel.

사고실험 및 시뮬레이션 기법을 활용한 유ㆍ무인 해상초계기의 복합 운용효과에 관한 연구

이문기 경남대학교 대학원 2026 국내박사

This study analyzes the effects of integrated operations between manned and unmanned maritime patrol aircraft (MPA) as a means of ensuring the sustainable operation of naval air power under the constraints of manpower shortages in an era of population decline. The analysis is conducted using a combination of thought experiments and simulation-based methods. The manned P-8A Poseidon and the unmanned MQ-9B SeaGuardian were selected as the comparative platforms, and mission success rate, personnel substitution effect, and cost-effectiveness were employed as the primary evaluation metrics. As an analytical approach, thought experiments were first conducted to qualitatively assess mission performance and personnel substitution effects under variations in key environmental factors affecting MPA operations, including weather conditions, operational range, and threat conditions. Based on these results, nine representative scenarios were selected. Agent-Based Modeling (ABM) was then implemented for the selected scenarios to estimate the mission success rates and personnel substitution ratios of manned and unmanned maritime patrol aircraft. Subsequently, an extended probabilistic model grounded in Koopman’s search theory was applied to mathematically simplify the complex processes embodied in the ABM, and a probabilistic abstraction framework was employed to cross-validate the simulation results. The cross-validation results indicate that the thought experiment, ABM, and probabilistic abstraction consistently exhibit coherent trends in both mission success rates and personnel substitution effects. Furthermore, cost-effectiveness analysis reveals that while manned maritime patrol aircraft demonstrate higher mission success rates, they impose greater cost and manpower burdens, whereas unmanned maritime patrol aircraft exhibit relatively lower mission success rates but show competitive advantages in terms of cost reduction and personnel substitution. The analysis confirms that manned–unmanned integrated operations can achieve a maximum personnel substitution effect of approximately 21%. Based on these findings, an optimal integrated operational strategy for manned and unmanned maritime patrol aircraft was derived. Rather than prescribing a fixed operational ratio, the proposed strategy presents a flexible operational range that can be adjusted according to policy objectives—such as mission success assurance, manpower reduction, and cost efficiency—within a range of 30–50% for manned maritime patrol aircraft and 50–70% for unmanned maritime patrol aircraft. This implies that manned maritime patrol aircraft can ensure mission success in critical operations, while unmanned maritime patrol aircraft can play a complementary role by enhancing cost efficiency and reducing manpower requirements, thereby contributing to the long-term sustainability of naval air power. At the outset of the study, four research questions were formulated : (1) To what extent do manned–unmanned integrated operations affect personnel substitution? (2) How does the personnel substitution effect vary with operational environmental factors such as weather conditions, operational range, and threat levels? (3) What constitutes an efficient integrated operational strategy when personnel substitution is considered? (4) What direction should the future structure of naval air power take when personnel substitution effects are incorporated? This study was conducted with the objective of addressing these questions, and the findings are intended to provide foundational reference material for the development of strategies aimed at the stable and sustainable operation of manned–unmanned naval air power. 본 연구는 인구 감소시대에 병력 확보의 제약 속에서 해군 항공전력의 안정적인 지속 운용을 위한 방안으로서 유ㆍ무인 해상초계기의 복합 운용효과를 사고실험과 시뮬레이션을 통해 분석하였다. 비교 대상은 유인 해상초계기인 P-8A 포세이돈과 무인 해상초계기인 MQ-9B 시가디언으로 선정하였으며, 임무 성공률, 병력 대체효과, 비용 대비 효과성 등을 주요 평가 지표로 삼았다. 분석 방법으로는 사고실험을 통해 기상 조건, 작전 범위, 위협 조건 등 해상초계기 운용에 영향을 미치는 환경 요인의 변화에 따른 정성적 임무 성과와 병력 대체효과를 판단하고, 실험 결과를 토대로 9개 시나리오를 선정하였다. 선정된 시나리오를 토대로 에이전트 기반 모델링(Agent-Based Modeling, ABM)을 실행하여 유ㆍ무인 해상초계기의 임무 성공률과 병력 대체율을 산출하였다. 이어서 Koopman의 탐색이론에 근거한 확장형 확률모형을 적용하여 복잡한 과정을 거쳐 진행되는 ABM을 수학적으로 단순화한 확률적 추상화 기법을 활용하여 ABM의 결과를 교차 검증하였다. 교차 검증 결과, 사고실험과 ABM 및 확률적 추상화는 임무 성공률 및 병력 대체율에 있어서 일관된 경향성을 유지하였다. 이어 비용 대비 효과 분석을 통해 유인 해상초계기는 임무 성공률은 높으나, 비용과 인력 부담이 큰 반면, 무인 해상초계기는 상대적으로 임무 성공률은 낮으나, 비용 절감과 병력 대체효과 측면에서 경쟁력을 보이는 것을 확인하였다. 연구 결과를 분석해 보면, 유ㆍ무인 해상초계기 복합운용을 통해 최대 21% 수준의 병력 대체효과를 확인하였다. 이를 바탕으로 유ㆍ무인 해상초계기 간 최적의 복합 운용전략을 도출하였으며, 해당 전략은 특정 비율로 고정되지 않고, 정책 목표(임무 성공률 보장, 병력 절감, 비용 효율)에 따라 유인 해상초계기 30 ~ 50%, 무인 해상초계기 50 ~ 70% 범위 내에서 유연하게 조정 가능한 가변적 운용 범위를 제시하였다. 이는 유인 해상초계기는 핵심 작전에서 성공률을 보장하고, 무인 해상초계기는 비용 효율과 병력 절감을 통해 항공전력의 지속 운용 가능성을 확보하는 상호보완적 역할을 수행할 수 있음을 의미한다. 연구를 시작하면서 다음과 같은 네 가지 질문을 선정하였다. 연구 질문은 첫째, ‘유ㆍ무인체계 복합운용이 병력 대체효과에 미치는 영향은 어느 정도인가?’ 둘째, ‘기상 조건ㆍ작전 범위ㆍ위협 조건 등 작전환경 요인에 따라 병력 대체효과는 어떻게 변화하는가?’ 셋째, ‘병력 대체율을 고려할 때 유ㆍ무인체계의 효율적인 복합 운용전략은 무엇인가?’ 넷째, ‘병력 대체효과를 반영한 해군 항공전력 구조의 방향은 무엇인가?’ 등이었다. 연구는 이러한 질문에 대해 답을 제시하는 것을 목표로 진행하였으며, 제시된 답변이 향후 해군의 유ㆍ무인 항공전력을 안정적으로 운용할 수 있는 방안을 마련하는데 있어서 기초자료가 될 수 있기를 바라면서 연구를 마무리하였다.

피타고라스 정리 정당화에 대한 교수ㆍ학습지도안 연구 : 수업 장면에 대한 사고실험을 바탕으로

정영훈 경희대학교 교육대학원 2021 국내석사

As Pythagorean theorem moves to the second grade of middle school in the 2015 revised curriculum, research on how to justify Pythagorean theorem is needed. Therefore, This study analyzed nine textbooks revised in 2015 and the classified justification methods into three. For the three methods classified, a thought experiment was conducted on the class scene using the analysis method and considering the Zone of Proximal Development. This study analyzed the scene of the thought experiments based on pedagogical knowledge, and presented improvements to be applied to the class. Based on the results, develop teaching and learning guidance to justify the Pythagorean theorem for the second period and conducted self-evaluation and peer evaluation about the guidance. Based on the evaluation results, suggest a concrete situation and method for the Pythagorean theorem justification adding improvement points about the guidance. 2015 개정 교육과정에서 피타고라스 정리는 중학교 2학년으로 이동함에 따라 피타고라스 정리를 정당화하는 지도 방법에 관한 연구가 필요하다. 이에 본 논문에서는 2015 개정 교과서 9종을 분석하여 정당화 방법을 세 가지로 구분하였다. 구분한 세 가지 방법에 대해 분석법을 활용한 수업 장면과 근접발달영역을 고려한 수업 장면에 대한 사고실험을 시행하였다. 사고실험한 장면을 교수학적 지식에 근거하여 분석하고 수업에 적용하기 위한 개선점 등에 대해 제시하였다. 제시한 결과를 바탕으로 2차시에 해당하는 교수·학습 지도안을 작성하여 지도안에 대한 자기평가와 동료평가를 시행하였고, 평가 결과를 바탕으로 개선점을 추가하여 피타고라스 정리 정당화 수업의 구체적인 상황과 방법을 제안한다.

최인훈 소설에 나타난 경계론자적 세계 연구

이지은 한양대학교 대학원 2026 국내박사

This paper sought to analyze Choi In-hoon's identity as a boundary figure in the history of modern Korean literature during the 1950s and 1960s, following Korea's liberation, war, and division. Choi In-hoon occupies a borderline position from a literary historical perspective. Within the generational classifications of literary history, he belongs to the group of new generation writers of the 1960s yet possesses characteristics that set him apart. Even within the category of writers from the South who fled to the North, he does not focus on the positions of South versus North per se, but rather on the ideological structure itself that creates the border between the divided positions, displaying a distinct attitude. Chapter II analyzes Choi In-hoon as a boundary theorist by explaining the influence of Korean history from the 1940s to the 1960s on the writer and the background of his activities. It summarizes the literary historical position of Choi In-hoon analyzed thus far and retraces his path, focusing primarily on his essays and collections of interviews. The experiences of liberation, division, and displacement formed a major backdrop to Choi In-hoon's literary worldview, yet the author did not confine this to the experience of the Korean War but expanded it into a universal experience of alienation. For Choi In-hoon, the 1960s were an era of people endlessly searching for a place to inscribe their subjectivity within opposing ideologies, only to fail repeatedly. Internally within his works, Choi repeatedly depicted characters failing within these opposing ideologies, thereby viewing ideology itself as a boundary. Externally, within literary history, he himself appeared as a subject drifting along the margins. Chapter III examines Choi In-hoon's approach to prose as a space for thought experiments. It analyzes this through the major examples of 『The Square』 and 『Typhoon』, which are woven together as a logic of resurrection. It examines the commonalities and differences between the two works, confirming how 『Typhoon』 functions as a repetition and variation of 『The Square』, thereby imparting new meaning to 『The Square』. This writing as experiment is not limited to merely varying one world. Choi In-hoon, portraying the “uprooted” human condition, consistently addresses the theme of alienation, revealing a self-divided aspect of his writing. Quotations from his works are used as evidence that the author is conscious of his identity as a borderline figure. Chapter IV confirms Choi In-hoon's literary philosophy of approaching truth through repetition. Through the repetition of the narrative, the writer's level of perception shifts, thereby drawing latent meanings into the framework of recognition. Deleuzian repetition can be identified not only within the work itself but also through its external form. Choi In-hoon revised 『The Square』 multiple times and valued parody as a literary technique. The very form of repeating the same story emerges as a key keyword in Choi In-hoon's writing. Choi In-hoon himself occupies a borderline position within literary history. Internally, he repeats the same themes, moving beyond the phenomena themselves to focus on the very framework of division ideology and alienation. His own creative attitude—expanding works and generating meaning through the form of repetition—can also be described as boundary-theoretic. Consequently, this paper posits Choi In-hoon as a boundary theorist based on three grounds: his position in literary history, and both content-based and formal repetition. 본 논문은 한국의 해방과 전쟁, 분열 이후 1950~1960년대의 한국현대문학사에서 최인훈이 가지는 경계론자로서의 정체성을 분석하고자 했다. 최인훈은 문학사적 관점에서 경계적인 위치에 있다. 문학사의 세대론적 분류 안에서는 1960년대 신세대작가군 안에 속하면서도 그와 분리되는 특성을 가졌으며, 월남문인이라는 범주 안에서도 남과 북이라는 입장 자체가 아니라 분할된 입장 사이의 경계를 만드는 이데올로기 구조 자체에 집중하며 차별적인 태도를 보인다. Ⅱ장에서는 경계론자로서의 최인훈을 분석하기 위하여, 1940-60년대까지의 한국사가 작가에게 미친 영향과 작가가 활동한 배경을 설명한다. 지금까지 분석되어 온 최인훈의 문학사적 위치를 요약해 살펴보고, 작가의 수필과 대담집 등을 중점적으로 참고해 최인훈의 행보를 되짚는다. 해방과 분단, 피란의 경험은 최인훈의 문학관에 큰 배경이 되었으나 작가는 이를 월남의 경험에 한정하지 않고 보편적인 소외의 경험으로 확장시킨다. 최인훈에게 1960년대란 대립 이데올로기 안에서 주체를 기입할 자리를 끊임없이 찾아다니며 끝없이 실패하는 사람들의 시대였다. 최인훈은 작품 내부적으로는 대립 이데올로기 내에서 실패하는 인물들의 모습을 반복하며 경계로서의 이데올로기 자체를 바라보았다. 작품 외적으로는 문학사 안에서 그 자신이 경계를 떠도는 주체의 모습을 보였다. Ⅲ장에서는 사고실험을 위한 장으로서의 산문을 대하는 최인훈의 태도를 살핀다. 대표적으로 부활의 논리로서 엮인 『광장』과 『태풍』을 큰 예시로 들어 분석한다. 두 작품의 공통점과 차이점을 살피고, 『태풍』이 『광장』의 반복이자 변주로서 작용하며 『광장』에 새로운 의미를 부여하는 방식을 확인한다. 이런 실험으로서의 글쓰기는 한 세계를 변주하는 데에만 한정되지 않는다. 최인훈은 “뿌리 뽑힌” 인간상으로서, 소외라는 테마를 지속적으로 다루며 자기 분열적인 글쓰기의 양상을 보인다. 작품의 구절들을 인용하여 작가가 경계론자로서의 정체성을 자각하고 있다는 근거로 삼는다. Ⅳ장은 반복을 통해 진리에 다가서는 최인훈의 문학관을 확인한다. 이야기의 반복을 통해 작가의 인식 층위는 이동하며, 그로 인해 잠재되어 있던 의미가 인식의 틀 안으로 끌어올려진다. 작품 내적인 부분 뿐만 아니라 외적 형식을 통해서도 들뢰즈적 반복을 확인할 수 있다. 최인훈은 『광장』을 여러 차례 개작하였으며 문학 기법으로서의 패러디를 중요시했다. 같은 이야기를 반복한다는 형식 자체가 최인훈의 글쓰기에서 주요한 키워드로 등장함을 확인한다. 최인훈은 그 자신이 문학사 안에서 경계적인 위치에 있다. 작품 내적으로 같은 테마를 반복하며 현상 그 자체를 넘어 분단 이데올로기와 소외라는 그 틀 자체에 주목한다. 반복이라는 창작 형식을 통해 작품을 확장하고 의미를 창출하는 그 자신의 작품 태도 또한 경계론적이라고 할 수 있다. 결과적으로 본고는 작가의 문학사적 위치 및 내용적 반복과 형식적 반복이라는 세 가지 근거를 들어 경계론자로서의 최인훈을 부조한다.

추론 중심 탐구수업 모형 개발 : 판구조론을 중심으로 : focused on plate tectionics

이규호 서울대학교 대학원 2009 국내박사