그동안 학습과 기억이 과거의 경험에 의해 구성된다는 측면이 강조되어왔으나, 최근의 연구들은 이들 인지과정이 미래의 보상물을 최대화하는 목표를 달성하기 위해 이루어짐을 조명하였다. 본 개관 논문은 이와 관련된 연구를 소개하고 목표지향적 학습과 기억에 대하여 논의하고자 한다. 먼저 강화 학습에서 내적 모형 기반 학습, 즉 상위 차원의 목표를 달성하기 위해 즉각적인 보상을 가져오지 않음에도 불구하고 특정한 행동을 취하는 과정이 이루어지고, 또한 직접적 강화를 받지 않은 대상으로의 일반화 및 유추가 일어나 미래의 적응적 행동을 가져옴을 보여준 연구들을 소개한다. 또한 위와 같은 목표지향적 학습 과정의 신경학적 기제를 탐색한 연구들을 개관하고, 선조체의 도파민 신호를 기반으로 한 과정이 기억 과정에 역시 영향을 미칠 수 있음을 논의한다. 특히, 기억이 과거의 경험을 모두 동일한 수준으로 부호화하고 인출하는 과정이 아니라, 상위 수준의 목표에 맞춘 의사결정과정의 결과임을 보여주는 연구들을 소개한다. 이러한 연구들은 미래에 얻게 될 보상 정보가 역향적으로 현재의 인지처리에 영향을 줄 수 있음을 시사한다.

Procrastination is an irrational choice to delay high-priority work in order to avoid its unpleasantness, despite the fact that the negativity will not cease if the work still remains undone. We hypothesized that (1) people underestimate the future negativity (i.e., delay neutralization) and (2) in order to complete work in a timely manner, one should project oneself into the future so as to recognize that the negativity associated with an activity does not diminish over time. Especially, negative future thinking that is unrelated to the consequence was hypothesized to reduce delay neutralization of negativity. In the present study, undergraduate students made a series of choices between delayed-but-longer and immediate-but-shorter assignment by employing an inter-temporal choice paradigm. We tracked how positive and negative episodic future thinking influenced the degree to which negativity is neutralized over time (Experiment 1). Following this, we confined the experimental condition to negative thinking about the future (Experiment 2). Participants neutralized negativity involved in assignment as a function of time, suggesting that procrastination arises from the delay neutralization of the negativity. Critically, such neutralization was significantly reduced when participants imagined a negative future event, but this did not occur when they imagined a positive future event (Experiment 1), or when participants did not think about the future (Experiment 1, 2). Our findings suggest that, prior to making a decision between work and indulgence, imagining negative future events can be an effective way to reduce the neutralization of delayed negativity and, in turn, procrastination.

By the exhaustion of natural resources and the aggravation of the food situation, many countries are going ahead with development of the ocean space and ocean resources. To expand the border of human life, it is necessary to develop the underwater space. To perform these objectives, it is required to construct and secure a seabed base. The construction of a seabed base will also be the motive power for economy growth in the future. The key technologies to construct a seabed base under high pressure and low temperature conditions are the extreme engineering technologies and they are some parts of space engineering. They are also key technologies to survive when a worldwide-huge disaster attacks the earth. In this study, the necessary technologies for the construction of seabed base were surveyed. And the surveyed technologies were categorized by phase 1 and phase 2, which were defined by construction depth and size, and possible time. The surveyed results showed that it is necessary to construct a seabed base and develop a new constructional material and energy supplying method.

학습자의 학습 스트레스 수준(stress level)과 금전적 보상(monetary rewards)의 제시 시점 차이가 장, 단기 기억수행에 미치는 영향을 알아보았다. 지연-파지 효과(delay-retention effect)에서는 지연 보상 (delayed reward)이 기억의 공고화(consolidation) 과정을 촉진시켜 결과적으로 장기 기억 수행을 향상시키게 된다고 주장한다. 본 연구에서는 지연 보상과 즉시 보상(immediate reward)이 학습 스트레스가 높고, 낮은 맥락의 차이에 따라 기억 수행에 미치는 영향력이 다를 것이라 예상하였다. 따라서 학습 맥락을 학습 스트레스가 높고, 낮은 두 조건으로 나누고, 보상 조건과 기억의 인출 시점을 구분하여 실험하였다. 보상 조건은 보상 제시 시점(5초 후 제시, 바로 제시)과 보상의 유무(500원, 0원)를 구분하였고, 기억 검사는 바로 인출하는 경우와 기억 공고화 과정을 거치고 일주일 후 인출하는 경우로 나누었다. 실험 결과 지연 보상은 장기 기억에 이점 효과가 있었고, 즉시 보상은 단기 기억에만 이점 효과가 나타났다. 이러한 보상의 기억 이점 효과는 스트레스가 높은 학습 맥락에서만 관찰되었다. 본 결과는 학습자가 지각하는 학습 스트레스 수준이 높을수록 보상에 대한 민감도가 높으며, 학습 후 즉시 보상 보다 지연 보상이 기억 공고화 과정에서 기억을 촉진시키는 역할을 수행하여 결과적으로 장기 기억력을 향상시킴을 시사한다.

본 연구는 제주노루의 행동권 크기를 알아보기 위하여 총 6마리(수컷2, 암컷4)의 노루를 대상으로 일일, 월별과 핵심지역 행동권 크기를 조사하였다. 조사한 결과, 일일 행동권 크기는 수컷은 MCP 95%에서 평균 7.07ha(최대 27.19ha, 최소 0.28ha)이었으며, 암컷은 일일 평균 1.3ha(MCP 95%)와 3.7(Kernel 95%)로 분석되 었다. 월별 일일 행동권 크기는 수컷이 MCP 95% 수준에서 2월 9.13ha(최대 20.86, 최소 0.28), 3월에 5.86ha(최대 21.23ha, 최소 0.23ha)과 4월에 6.9ha(최대 27.2ha, 최소 0.5)로 나타났으며, Kernel 방법으로 분석한 결과 2월 10.39ha(최대 22.0, 최소 1.18), 3월에 6.58ha(최대 16.95ha, 최소 0.90ha)과 4월에 8.31ha(최대 30.1ha, 최소 0.9)로 나 타나 2월에 일일 행동권 크기가 가장 행동권 크기가 큰 것으 로 분석되었다. 암컷은 1.3ha(MCP 95%)와 3.7ha(Kernel 95%)이었으며, 9월 1.8ha(MCP 95%)와 5.1ha(Kernel 95%), 11월 1.63ha(MCP 95%)와 2.54ha(Kernel 95%), 8월 1.5ha(MCP 95%)와 3.1ha(Kernel 95%), 10월 1.3ha(MCP 95%)와 4.23.1ha(Kernel 95%) 순으로 조사되었다. 암 노루 의 핵심지역(Core area)은 평균 2.46ha(MCP, 95%), 1.91ha(Kernel 95%)이었으며, MCP(95%) 분석결과 12월 3.2ha 로 가장 행동권 크기가 큰 것으로 조사되었으며, 8월 3.1ha, 9월 1.9ha, 10월 1.6ha, 11월 1.1ha순으로 조사되었 다. Kernel 평가결과 12월 2.6ha, 8월 2.4, 9월 2.0ha, 10월 1.5ha, 11월 1.4ha 순으로 조사되었다.

도덕적으로 옳다고 여겨지는 행동을 실천하기 위해서는 친사회적-도덕적 행위에 대한 동기 부여가 필요하다. 선행 연구들을 통해 도덕적 행위의 동기 부여에 감정이 중요한 역할을 한다는 것이 밝혀졌다. 이는 기능성 자기 공명 영상 장치(functional magnetic resonance imaging, fMRI)를 사용한 인지 신경 과학 분야의 연구들을 통해 실제 보상 및 동기에 관여하는 영역으로 알려진 복측 선조체(ventral striatum, VS)의 활성화를 발견함으로써 확인되었다. 원래 VS는 보상 반응의 핵심적 영역으로 물질적 보상에 민감하게 반응하는 것으로 알려졌으나 최근에는 사회적 보상이 주어졌을 때, 친사회적 감정을 강하게 경험할 때에도 활성화되는 것이 관찰되었다. 그러나 도덕적 의사결정이 필요한 사회적 상황에서 친사회적 도덕감을 경험할 때 보상에 민감한 영역인 VS가 활성화되는 이유에 대한 설명은 아직 명확하지 않다. 따라서 본 리뷰 연구에서는 도덕적 의사결정상황에서 감정의 동기 부여 역할 및 관련 신경 기제에 대해 알아보고, VS를 중심으로 도덕적 의사결정에 관여하는 신경 네트워크 구조를 개관함으로써 친사회적, 도덕적으로 동기 부여가 되는 도덕적 의사결정 상황 및 그 이유에 대해 알아보고자 하였다.

집박쥐의 번식단계에 따른 행동권 변화를 파악하기 위하여 2009년 5월부터 8월까지 임신기, 수유기, 수유 후기로 구분하여 각 단계별 3개체씩 총 9개체를 대상으로 원격무선추적을 실시하였다. 원격무선추적은 0.38g 발신기와 R2000 수신기 그리고 3소자 안테나를 이용하였으며, 박쥐의 포획은 double-stacked mist net와 harp-trap을 이용하여 포획하였다. 행동권 분석에는 GIS용 SHP File과 ArcGIS 3.3(ESRI Inc.) Animal Movement Extension 2.0을 이용하였으며, Kernel Home Range Method와 Minimum Convex Polygon Method를 이용하여 분석하였다. 번식단계에 따른 암컷 집박쥐의 행동권을 분석한 결과 임신기의 행동권은 MCP 100% 13.46±1.84ha, MCP 95% 12.28±2.15ha, KHR 50% 3.00±0.71ha로 나타났으며, 수유기의 행동권은 MCP 100% 8.13±0.23ha, MCP 95% 7.73±0.63ha, KHR 50%는 1.84±1.05ha로 조사되었다. 수유 후의 행동권은 MCP 100% 125.58±97.77ha, MCP 95% 123.89±97.73ha, KHR 50% 28.61±26.78ha로 분석되어 집박쥐의 행동권은 번식단계에 따라 MCP 100%, MCP 95%, KHR 50% 모두 유의적인 차이를 보이는 것으로 나타났으며, 수유 후기의 행동권이 가장 크고 수유기의 행동권이 가장 적은 것으로 조사되었다.

본 연구는 집박쥐의 비번식기 행동권을 분석하기 위하여 경상북도 경주시의 집박쥐 주간 휴식장소를 대상으로 수행하였다. 박쥐의 포획은 새끼의 출산이 이루어지기 이전인 2009년 5월 4, 10, 18일에 하였으며, 암, 수 각각 3개체씩 총 6개체를 이용하였다. 행동권 분석을 위한 원격무선추적은 발신기(LTM Single Stage Radio Transmitter, 0.38g), 수신기(R2000 ATS receiver, Advanced Telemetry Systems, Inc., Isanti, MN), Yagi 안테나(Three element Yagi antenna) 및 차량용 안테나(Roof mounted antenna)를 이용하였으며, 분석에는 ArcGIS 3.3 (ESRI Inc.) Animal Movement Extension 2.0을 이용하였다. 집박쥐의 행동권 분석결과 평균 행동권은 14.46±3.44ha로 조사되었으며, 암컷은 16.83±1.96ha 그리고 수컷은 12.08±2.96ha의 행동권을 가지는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 암컷과 수컷의 행동권에서 평균적으로 암컷이 더 큰 행동권을 보이는 결과를 나타내었으나, 통계적으로 유의적인 차이는 확인되지 않았다(t=2.32, p〉0.05). 또한 각각의 위치정보를 기준으로 주간 휴식지에서의 최대 이동 거리는 평균 468.73±94.38m 로 나타났으며, 암컷(422.73±10.38m)과 수컷(514.74±125.74m)간의 유의적인 차이는 나타나지 않았다(t=-1.26, p〉0.05).

본 연구는 박쥐의 연령 증가에 따른 발성 초음파의 변화를 파악하기 위하여 집박쥐(Pipistrellus abramus)를 대상으로 생후 어린 개체가 발산하는 음을 이용하여 세부 분석을 실시하였다. 분석결과 어린 개체는 성체와 다른 복합적이고 다양한 형태의 시그널을 발산하는 것으로 확인되었다. 펄스의 형태는 생후 2일차에는 하모니의 수가 많고 불규칙적인 시그널 형태를 보였으며, 생후 10일차부터 20일 까지는 완만한 FM 시그널 형태를 보였다. 생후 30일 경에는 짧은 시간의 FM 시그널 형태를 보였으며, 40일 이후 점차 성체와 유사한 형태의 시그널을 발산하였다. 어린개체의 성장에 따른 발성 시그널을 분석한 결과 각각의 분석 항목별로 유의적인 차이가 있는 것으로 나타났다. 즉, 펄스의 지속시간(p<0.001), 펄스 간격(p<0.001), 하모니의 수(p<0.001)는 새끼의 연령이 증가할수록 감소하는 경향을 보였으며, 최고진동수(p<0.001), 개시진동수(p<0.001), 종말진동수(p<0.001)는 증가하는 결과를 보였다. 특히 펄스 간격은 생후 5일차에 가장 큰 변화를 보였으며, 그 외 펄스 지속시간, 최고진동수, 개시진동수, 종말진동수는 생후 25일차에 가장 큰 변화를 나타내었다.

환경특성에 따른 집박쥐(Pipistrellus abramus)의 반향정위 변화를 분석하기 위하여 2009년 4월부터 8월까지 경상북도 경주시 천북면 일원의 주간 휴식장소를 대상으로 실시하였다. 환경특성 유형은 일몰 후 출현순간, 출현 후 이동, 논 경작지, 산림 가장자리, 개방공간, 주택단지 등 6개 유형으로 구분하여 비교하였다. 분석결과 환경특성에 따른 차이 및 서식지간 이동과 먹이포획을 위한 비행 사이에서는 차이가 있는 것으로 나타났다. 외부 환경으로의 출현 순간에서는 짧은 시간의 FM 시그널만 확인되었으며, 개방 공간에서는 긴 시간의 CF 시그널 형태의 음을 이용하는 것으로 나타났다. 그 외 환경특성에서는 펄스의 형태적인 차이는 있었지만 FM과 CF 시그널을 혼합하여 이용하는 것으로 확인되었다. 먹이포획을 위한 비행과 서식지간 이동을 위한 비행에서는 펄스의 지속시간을 제외한 펄스 간격, 최고 진동수, 개시부와 종결부 진동수에서는 두 가지 비행패턴 사이에서 유의적인 차이가 확인되었다. 출현순간을 제외하고 서식지간 이동을 위한 비행시에는 곤충의 반향을 감지하여 곤충의 탐색에 적합한 협대역의 FM 시그널과 긴 펄스 지속시간을 가지는 형태를 보였으며, 먹이포획을 위한 비행에서는 폭넓은 탐색과 정확한 위치파악을 위한 광대역의 FM 시그널과 짧은 시간의 펄스 지속시간을 갖는 것으로 확인되었다.

주야간 휴식장소로써 박쥐가 교량(Bridge)을 이용하는 특성을 파악하기 위하여 2007년 7월부터 2008년 10월까지 경상북도 남동부 지역의 수계에 조성된 81개 교량을 조사하였다. 조사결과 교량을 휴식장소로 이용하고 있는 종은 관박쥐 Rhinolophus ferrumequinum, 집박쥐 Pipistrellus abramus, 검은집박쥐 Hypsu해 alaschanicus, 우수리박쥐 Myotis petax, 쇠큰수염박쥐 Myotis ikonnikov, 문둥이박쥐 Eptesicus seotinus 등 6종이 확인되었다. 총 7개 유형의 교량 가운데 거더(girder)가 조성되어 있는 3개 유형의 교량에서만 박쥐의 이용이 확인되어 교량에 있어 박쥐의 휴식장소 이용은 교량의 구조적 특징에 의해서 영향을 받는 것으로 나타났다. 구조적 특징을 제외한 환경요인으로는 교량의 주변 산림, 경작지, 교량 하부의 차량통행 여부 등의 요인이 박쥐의 교량내 휴식활동에 영향을 미치는 것으로 확인되었다.

본 연구에서는 직사각형 단면을 갖는 프리스트레스 철근콘크리트보(PRC)의 최소경비설계를 수행하였다. 목적함수로서 건설경비는 콘크리트 경비, 긴장재 경비, 철근 경비 그리고 거푸집 경비를 포함하였으며 이를 최소화하였다. 설계제약조건으로는 시방서상의 최대처짐제약, 휨 및 전단강도제약, 연성제약 그리고 설계변수에 대한 상하한 제약을 고려하였다. 쿤-터커 필요조건을 이용하여 최적성 규준을 설계변수의 항으로 명시적으로 유도하였으며, 이때 설계변수로는 보의 유효깊이, 긴장재의 최대편심거리 그리고 철근비로 취하였고, 긴장재의 형상은 2차 포물선함수로 가정하였다. 또한 본 연구에서는 요소별로 변화하는 단면을 갖는 경우와 전경간에 걸쳐 일정한 단면을 갖는 경우에 대하여 고려하였고, 긴장재의 경간별 최대편심을 설계변수화 하였다. 그리고 수치예를 들어 개발된 기법의 적용성과 효율성을 보였다.

본 연구에서는 트러스 구조물의 이산최적설계를 위해 유전알고리즘(GA)을 적용하였다. 확률론적인 절차를 통해 설계에 필요한 초기 집단을 생성시킨 후, 설계를 개선시키기 위해서 자연선택 및 적자생존의 원리를 적용하였다. 다하중조건 하에서 트러스 구조물의 중량 최소화를 위해 응력 및 변위 제약을 고려하였다. 먼저, 이미 잘 알려진 트러스 구조물에 대해서 GA를 이용하여 얻은 최적해와 기존 문헌들에서 제시하고 있는 값들을 비교함으로써 GA의 신뢰성 및 적용성을 검증하였고, 이러한 신뢰성 검증을 바탕으로 사용성 있는 트러스 구조물의 이산최적설계를 위해 현재 생산중인 강재제원표로부터 부재가 선택되도록 하였다. 강재의 단면으로는 L형강을 사용하였으며, L형강의 강종은 9개의 강종들 (SS 400, SWS 400, SMA 41, SWS 490Y, SWS 520, SMA 50, SWS 570, SMA 58) 중에서 설계자에 의해 자유롭게 선택되도록 하였다.

본 연구에서는 이산성 연속형 최적성규준방법(DCOC)을 이용하여 직사각형 단면을 갖는 철근콘크리트 연속보의 최적설계 알고리즘을 유도하였고, 최적설계 프로그램을 개발하였다. 목적함수로서 건설경비는 콘크리트 경비, 철근 경비 그리고 거푸집 경비를 포함하였으며 이를 최소화하였다. 설계제약조건으로는 시방서상의 최대처짐제약, 휨 및 전단강도제약, 연성제약 그리고 설계변수에 대한 상하한 제약을 고려하였다. 쿤-터커 필요조건을 이용하여 최적성 규준을 설계변수의 항으로 명시적으로 유도하였으며, 이때 설계변수로는 보의 유효깊이와 철근비를 취하였다. 구조물 자중의 영향을 실제 시스템의 평형방정식에서 고려하였다. 설계변수들의 개선을 위한 반복과정과 컴퓨터 프로그램을 개발하였으며, 수치예를 들어 개발된 기법의 적용성과 효율성을 보였다.

본 논문에서는 철근콘크리트 연속보의 최적설계 문제를 다루었으며, 설계실무에서 사용하기 위한 GUI 시스템을 개발하였다. 최적설계 문제형성을 위해 목적함수로 콘크리트, 철근 그리고 거푸집의 경비함수로 취하였고, 설계변수는 보의 폭과 유효높이 그리고 철근비이다. 제약조건으로 강도, 사용성, 내구성 그리고 기하학적인 조건을 고려하였다. 이렇게 형성된 비선형 최적설계문제는 축차선형계획기법과 축차볼록계획기법을 사용하여 최적해를 구하였으며 그 효율성을 비교하였다. 또한 실제 설계실무에서 손쉽게 사용할 수 있도록 visual basic을 이용한 GUI 시스템을 개발하여 수치예를 통한 적용성을 보였다.

전단변형 효과를 무시하는 경우에 비대칭 선형 변단면을 갖는 박벽 공간 보의 안정성 해석을 위한 일반이론을 유도한다. 비대칭 선형 변단면의 임의점을 통과하는 부재축과 단면의 주축의 방향과 무관하고 부재축과 직각을 이루는 두 개의 좌표축을 도입하여 직각좌표계를 정의한다. 정의된 좌표축을 기준으로 유한한 회전각의 2차항을 고려하는 변위장을 도입하여 연속체에 대한 가상일의 원리로부터 탄성변형에너지, 그리고 초기응력에 의한 포텐셜에너지를 유도한다. 이를 이용하여 비대칭 선형 변단면을 갖는 박벽 공간 보의 안정성해석을 위한 평형방정식을 제시한다. 3차 Hermitian 다항식을 변위파라미터의 형상함수로 사용하여 박벽 공간 보의 탄성강도 및 기하강도행렬을 상정할 뿐만 아니라, 단면의 좌표축에 상관없이 임의의 위치에 작용하는 하중에 대한 하중보정강도행렬(load-correction stiffness matrix)을 제시한다. 본 이론 및 방법의 타당성을 검증하기 위하여 수치해석을 수행하고 문헌의 결과 및 쉘요소를 사용한 해석결과와 비교하여 본 이론의 정당성을 입증한다.

본 논문은 복합 적층구조의 최적설계에 있어서 유전알고리즘(GA)의 응용성을 보여준다. 설계점들의 최기집단이 확률론적 과정에 의해 무작위로 생성되고, 설계점들의 개선을 위해 자연선택과 적자생존의 원리가 적용되었다. 유전알고리즘의 범용성 및 신뢰성 검증을 위해 5가지 검증 함수를 고려하였으며, 수치예에서 연속형 및 정수형 그리고 이산형 설계변수를 동시에 갖는 복합 적층 캔틸레버보의 최소 중량 설계가 외부 벌칙함수가 부가된 유전알고리즘에 의해 수행되었다. 설계 문제는 강도, 변위 그리고 고유진동수 제약조건을 포함하면서 다차 비선형성으로 정식화 되었다. 수치예의 결과에 대한 비교분석을 통해 유전알고리즘 탐색 기법이 높은 범용성을 지니면서 양질의 최적해를 매우 효과적으로 찾게됨을 보였다.

본 논문에서는 이산성 연속형 최적성규준방법을 이용하여 다지간 부분프리스트레스트 콘크리트보의 최적설계 알고리즘을 유도하였고, 최적설계프로그램을 개발하였다. 목적함수로서 건설 경비는 콘크리트 경비, 긴장재 경비, 철근 경비, 그리고 거푸집 경비를 포함하였으며 이를 최소화하였다. 설계제약조건으로는 시방서상의 최대처짐제약, 휨 및 전단강도제약, 연성제약 그리고 설계변수에 대한 상.하한계제약을 고려하였다. Kuhn-Tucker 필요조건을 이용하여 최적성규준을 설계변수의 항으로 명시적으로 유도하였으며, 이때 설계변수로는 보의 유효깊이, 긴장재의 편심거리 그리고 철근비를 취하였다. 긴장재의 형상은 포물선함수로 고려하였으며, 구조물 자중의 영향은 긴장력에 의한 이차효과와 마찬가지로 실제시스템의 평형방정식에서 고려하였다. 설계변수들의 개선을 위한 반복과정과 컴퓨터프로그램을 개발하였으며, 수치예를 들어 개발된 기법의 응용성 그리고 효율성을 보였다.