본 연구에서는 게임 동영상의 고화질 변환이 가능한 초해상화 알고리즘을 제시한다. 본 알고리즘은 오픈 소 스 형태의 GPU에서 제공하는 MMU에서 구현될 수 있도록 희소 행렬 연산을 이용해서 설게된다. 이를 위해 서 일반적인 영상 해상도 향상 방법인 이중 일차 및 이중 삼차 보간 법과 심층 학습에 기반한 초해상화 모 델에서 사용하는 컨볼루션 연산을 희소 행렬 연산으로 변환하는 방법을 제시한다. 이는 각 픽셀에 적용되는 필터를 행렬 곱 형태로 표현하고, 이 행렬을 희소 행렬로 표현함으로써 수행되는데, 이러한 과정을 통해서 연산의 효율성을 추구함으로써 안정적인 초해상화 알고리즘을 제공한다. 이러한 희소행렬 연산 형태로 표현 되는 초해상화 알고리즘은 기존의 라이브러리를 이용해서 구현된 초해상화 알고리즘과 유사한 PSNR과 FPS 를 보인다.

최근 심층 학습 기반의 표정 재연 기술에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 표정 재연 기술이란 입력 이미지 속 사람의 표정을 원하는 표정으로 재연하는 기술이다. 표정 재연 기술은 게임 산업 분야에 유용하게 활용될 수 있을 것이나 표정 재연 기술을 게임 캐릭터에 적용하는 것은 쉽지 않다. 게임 캐릭터의 AU(Action Unit)를 추출하는 것이 힘든 일이기 때문이다. 따라서 본 논문에서는 색상 모듈을 사용하여 게임 캐릭터에도 적용할 수 있는 심층 표정 재연 기술을 제안한다. 게임 캐릭터에서 AU 추출이 가능하도록 색상 모듈을 이용, 캐릭터의 얼굴 색을 실제 사람 얼굴의 색으로 조정한다. 본 논문의 모델은 GAN 기반 구조이다. 본 논문이 제시한 프레임 워크는 색상 모듈, 두가지 생성자, 두가지 판별자, Identity 보존 모듈로 이루어진다. 입력 이미지를 색상 모듈을 통해 얼굴 색을 조정한 후 입력 AU에 따라 생성자를 통해 중립 이미지를 생성한 후 재연 이미지를 생성한다. 그 후 색상 모듈을 통해 입력 이미지 캐릭터의 피부색으로 다시 조정하여 결과 이미지를 생성한다. 이미지가 생성될 때마다 판별자를 통해 이미지의 품질을 측정하고 Identity 보존 모듈을 통해 Identity를 예측하여 보존한 다. 본 연구의 결과는 게임 캐릭터에 대해 기존 연구들보다 표정 변화가 잘 일어난 이미지를 생성했고 이를 게임 분야에 활용할 수 있을 것이다.

이온화에너지(ionizing radiation)는 최근 들어 해충 및 미생물 소독기술로 각광받는 기술로 감마선, 엑스선, 전자빔 등이 있다. 그 중 전자빔은 친환경적이며 짧은 처리시간 등의 이로운 점이 있다. 본 연구에서는 수출용 절화(장미, 국화) 박스 내 주요 해충을 대상으로 전자빔을 조사한 후 발육단계별 감수성을 평가하였다. 그 결과, 알의 부화율과 우화된 성충의 산란(산자)율은 억제하지만 유충(약충)과 성충의 acute mortality에는 영향이 없었다. 이온화에너지와 더불어 식물검역 시 많이 사용되는 훈증제인 methyl bromide (MeBr)는 오존층파괴물질로 지정되어 장기적으로 사용금지 될 전망이다. Phosphine (PH3)은 MeBr보다 해충에 대한 독성이 강하고 침투성 및 작업자의 안전성 측면에서 우수한 것으로 알려져 있다. 본 연구진은 주요 화훼해충에 대해 PH3의 감수성을 평가한 결과, 유충(약충)과 성충에 100% 방제효과 있는 농도와 처리시간이 알과 번데기에서는 효과가 미비하였다. 따라서 해충의 모든 발육단계별 완전 사멸을 위해서 이온화에너지와 훈증제를 병용 처리하여 보다 효율적인 해충방제에 주력하였다. 그 결과 전자빔을 조사한 절화박스에 PH3을 병용 처리하였을 경우, 각 처리법을 단독으로 처리한 것 보다 훨씬 효율적인 방제효과를 나타내었다.

이 연구는 판 구조론에 대한 학생들의 개념을 알아보는 것이다. 이를 위해 충청도에 위치한 고등학교 2학년 70명의 학생들을 대상으로 판 구조론에 대한 시각적 표상의 개념 검사를 실시하였으며, 이중 10명의 학생들을 대상으로 반구조화된 면담을 진행하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 연구 참여자들은 판 구조론을 학습한 후에도 용어 및 색상의 의미, 판의 이동, 판의 경계, 용융의 위치 및 원인, 맨틀의 물리적 상태 및 판 운동의 원동력과 관련된 대안 개념을 가지고 있으며, 학생들이 가진 색상의 의미, 맨틀의 물리적 상태, 판 운동의 원동력 개념들은 유기적으로 관련되어 있었다. 또한 판 구조론 학습에 사용되는 시각적 표상은 용어, 판의 경계, 용융의 위치 및 맨틀의 물리적 특성에 대한 학생응답에 영향을 주었으며, 판 구조론 학습에서 학습자에게 대안 개념을 유발하는 시각적 표상의 요소들이 있는 것으로 나타났다.

이 연구의 목적은 탄소 순환 관련 탄소 배출 시나리오를 통해 고등학교 학생들의 질량 보존의 개념을 확인하는 것이다. 이 연구를 위해 총 76명의 고등학교 2학년 학생들이 참여하였다. 연구 참여자들에게 2013년의 대기 중 이산화탄소 값이 2110년까지 ±15%의 변화로 450 ppm와 340 ppm으로 점진적으로 증가 또는 감소되는 두 개의 시나리오를 제시하였다. 시나리오에 따라 연구 참여자들에게 이산화탄소의 배출량 궤적을 그리게 한 후, 이를 설명하게 하였다. 그 결과는 다음과 같다. 대부분의 연구 참여자들은 탄소 배출 시나리오에 따른 이산화탄소 배출량과 자연적 순수 제거량에 대한 질량 보존의 추론보다는 이산화탄소 배출량은 앞으로도 계속해서 증가할 것이라는 결과를 나타내었다. 이는 연구 참여자들이 고등학교 지구과학 교과서의 탄소 배출과 관련된 그래프들 즉, 산업혁명 이후 최근까지의 인위적 이산화탄소 배출량 그래프, 대기 중 이산화탄소 농도 그래프, 평균 지구의 온도에 대한 그래프를 통해 이산화탄소 배출량이 계속해서 증가할 것이라는 패턴 매칭(pattern matching)을 생각하게 되었다는 것을 의미한다.

본 연구에서는 수정된 버전의 InVEST Volcanic Concept Survey 검사지를 통해 예비 지구과학교사들의 화산시스템에 대한 이해를 탐구하였다. 그 결과, 화산 과정을 이해하는 예비 지구과학교사들은 극히 제한적이라는 결과를 얻었다. 즉, 화산관련 용어의 단순개념을 묻는 질문들은 높은 점수의 응답들을 얻은 반면에 화산분출의 구조를 묻는 고도의 사고를 요구하는 깊은 개념적 연결의 질문들은 낮은 점수의 응답들을 얻었다. 특히, 환경과의 영향 및 위험 예측에 대한 문항에 대해서는 매우 낮은 이해를 나타내었다. VCS 결과는 개념구조의 틀 안에서 예비 지구과학교사들이 화산 개념을 잘 이해하고 있는지를 과학교육 연구자들에게 알려주는 측정 기준으로서의 교육적 가치를 향상시킬 것이다.

NiAl alloy powders were prepared by mechanical alloying method and bulk specimens were produced using hot isostatic pressing techniques. This study focused on the transformation behavior and properties of Ni-Al mechanically alloyed powders and bulk alloys. Transformation behavior was investigated by differential scanning calorimeter (DSC), XRD and TEM. Particle size distribution and microstructures of mechanically alloyed powders were studied by particle size analyzer and scanning electron microscope (SEM). After 10 hours milling, XRB peak broadening appeared at the alloyed powders with compositions of Ni-36at%Al to 40at%Al. The NiAl and intermetallic compounds were formed after water quenching of solution treated powders and bulk samples at , but the martensite phase was observed after liquid nitrogen quenching of solution treated powders. However, the formation of intermetallic compounds were not restricted by fast quenching into liquid nitrogen. It is considered to be caused by fast diffusion of atoms for the formation of stable (NiAl) phase and due to nano sized grains during quenching. Amounts of martensite phase increased as the composition of aluminium component decreased in the Ni-Al alloy, which resulted in the increasing damping properties.

이 연구는 중학교 1학년 70명 학생들의 온실효과에 대한 정신모형을 알아보고자 하였다. 온 실효과에 대한 중학교 1학년 학생들이 표현한 그림들과 이에 대한 설명의 결과들은 5가지로 분류되었고, 그 결과는 다음과 같다. 모형Ⅰ에서 학생들은 태양광선이나 열이 대기와 온실가스 를 지나서 지구에 튀거나 혹은 반사되어 지구로 되돌아가는 현상으로 온실효과의 메커니즘을 이해하고 있었으나, 대부분의 학생들은 온실기체를 이산화탄소로만 생각하고 있었다. 그리고 모형Ⅱ의 학생들은 태양광선이나 열 혹은 에너지가 대기 중에 붙잡혀 있어 지구의 온도가 올 라간다고 생각하였다. 즉, 태양광선이 지구로 흡수되면 다시 지구 밖으로 나가지 못한다고 이 해하고 있었다. 특히 모형Ⅲ의 학생들은 온실효과를 오존층의 생성과 손실로 연결시켰으며, 모 형Ⅳ와 모형Ⅴ의 학생들은 온실효과의 메커니즘은 모르고, 온실효과를 단지 빙하가 녹거나 공 장 또는 공해로 단순히 표상하였다. 이는 대중매체와 같은 미디어를 통한 학생들의 개인적인 경험을 통하여 각자 나름대로의 해석을 통해 온실효과의 개념을 이해하고 있는 것으로 나타났 다. 그러므로 온실효과에 대한 학생들의 정신모형을 바탕으로 학생들이 과학적인 사고와 능력 을 기를 수 있는 교육과정과 수업을 설계한다면, 과학교육에서 지구온난화와 기후변화에 대한 이해를 제고할 수 있는 토대를 마련할 수 있을 것이다.

본 연구의 목적은 최근 5년간 중학교 3학년을 대상으로 실시된 국가수준 학업성취도 평가 문항을 지구과학 영역을 중심으로 3차원 과학 평가틀을 활용하여 분석해 보았으며, 그 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학 내용 영역의 분석 결과는 ‘에너지’, ‘물질’, ‘생명’, ‘지구’의 문항수가 고르게 출제 되었다. 지구(지구과학)영역을 단원별로 분석한 결과는 ‘지구와 별’이 가장 출제가 많이 되었으며, ‘태양계의 운동’이 가장 출제 빈도가 낮았고, 내용에 따라서 출제 빈도의 차이를 보이고 있었다. 둘째, 행동 영역의 분석 결과, 지식 범주가 탐구의 범주보다 높게 나타났으며, 지구과학 영역의 분석 결과도 과학 영역과 큰 차이가 없었다. 셋째, 상황 영역의 분석 결과, 탐구 상황 4개 범주 중 순수 과학적 상황이 가장 높았다. 본 연구는 이들 분석 결과를 토대로 2007 개정 교육과정 지구과학 목표의 도달정도를 확인하는 2012학년도 국가수준 학업성취도 평가의 개선 방향을 제시하고자 한다.