In the era of the 4th industrial revolution driven by the convergence of ICT(information and communication technology) and manufacturing, research on smart factories is being actively conducted. In particular, the manufacturing industry prefers smart factories that autonomously connect and analyze data. For the efficient implementation of smart factories, it is essential to have an integrated production system that vertically integrates separately operated production equipment and heterogeneous S/W systems such as ERP, MES. In addition, it is necessary to double-verify production data by using automatic data collection technology so that the production process can be traced transparently. In this study, we want to show a case of data-centered integration of a large aircraft parts processing factory that requires high precision, takes a long time, and has the characteristics of processing large raw materials. For this, the components of the data-oriented integrated production system were identified and the connection structure between them was explained. And we would like to share the experience gained through the design and implementation case. The integrated production system proposed in this study integrates internal components based on data, which is expected to serve as a basis for SMEs to develop into an advanced stage, and traces materials with RFID technology.

In this paper, design of a recumbent bicycle for loading cargo is introduced as an application example of practical engineering. This device consists of a main frame due to the main load, an occupant seat considering the human body structural condition, a steering device(handle), a power transmission device (gear/chain, pedal, and crank), and a braking device (disk brake). In order to design and manufacture of the device, various subjects learned during the school year are reviewed and practiced. In particular, by designing the shape considering the load acting on the recumbent and the structural conditions of the human body, it is possible to understand the detailed mechanical mechanism as well as the understanding for the basic design. Through this case study, students can develop and enhance their creativity and practical skills for related industries by designing and manufacturing a real recumbent bike and, if necessary, industrializing these skills.

천체 관측은 다양한 교육적 효과와 가치를 갖고 있음에도 불구하고 그동안 지구과학 교육의 맥락에서 수행되었던 연구는 다른 분야에 비해 상대적으로 부족하였다. 또한 실제적인 천체 관측 교육의 현장 적용을 위해 교사들을 안 내해 줄 체계적인 설계 원리 개발에 관한 연구는 거의 수행되지 않았다. 이 연구에서는 초·중등 학생들의 천체 관측 교육 프로그램을 위한 설계 원리를 개발하고, 이를 바탕으로 한 프로그램을 현장에 적용하고자 하였다. 이를 위해 문헌 연구를 통해 초기 설계 원리를 도출하고, 2차례에 걸쳐 전문가 8인의 검토와 타당화 과정을 거친 후, 고등학교 교사 2 명의 사용성 평가를 바탕으로 천체 관측 단계별 11개의 설계 원리와 27개의 세부 지침을 최종 개발하였다. 또한 최종 설계 원리를 적용하여 8차시로 구성된 천체 관측 교육 프로그램을 설계하고, 이를 고등학교 방과 후 수업에 적용하여 참여 학생들의 반응을 평가하였다. 이 연구 결과 개발된 천체 관측 교육 프로그램 설계 원리는 야외 관측을 비롯한 다양한 유형의 관측 활동을 포함하는 프로그램의 체계적 설계가 가능하도록 하는 준거로 활용될 수 있으리라 기대한다.

공간 샘플링은 공간모델링 연구에 활용되어 샘플링 비용을 줄이면서 모델링의 효율성을 높이는 역할을 한다. 농업분야에서는 기후변화 영향을 예측하고 평가하기 위한 고해상도 공간자료 기반 모델링에 대한 연구 수요가 빠르게 증가하고 있으며, 이에 따라 공간 샘플링의 필요성과 중요성이 증가하고 있다. 본 연구는 국내 농지 공간샘플링 연구를 통해 농업분야 기후변화연구의 공간자료 활용의 효율성을 제고하고자 하였다. 본 연구는 층화랜덤샘플링 을 기반으로 하였으며, 1 km 해상도의 농지 공간격자자료 모집단 (11,386개 격자)에 대해서 RCP 시나리오별 (RCP 4.5/8.5) 연대별 (2030/2050/2080년대) 공간샘플링을 설 계하였다. 국내 농지는 기상 및 토양 특성에 따라 계층화 되었으며, 샘플링 효율 극대화를 위해 최적 층화 및 샘플 배정 최적화를 수행하였다. 최적화는 작물수량, 온실가스 배출량, 해충 분포 확률을 포함하는 16개 목표 변수에 대해 주어진 정밀도 제한 내에서 샘플 수를 최소화하는 방향으로 진행되었다. 샘플링의 정밀도와 정확도 평가는 각각 변동계수 (CV)와 상대적 편향을 기반으로 하였다. 국내 농지 공간격자 모집단 계층화 및 샘플 배정 및 샘플 수 최적화 결과, 전체 농지는 5~21개 계층, 46~69개 샘플 수 수준에서 최적화되었다. 본 연구결과물들은 국내 농업시스템 대표 공간격자로써 널리 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 기후변화 영향예측 공간모델링 연구들에 활용되어 샘플링 비용 및 계산 시간을 줄이면서도 모델의 효율성을 높이는 데에 기여할 수 있다.

The purpose of this study is to design an instructional model based on CLIL (Content Language Integrated Learning) theory for effective language learning. The study findings reveal the following three points. First, context-oriented foreign language education is possible, if we have well-edited authentic materials that match the level of the students, and implement the relevant materials as classroom activities that covered 4C (Content, Cognition, Communication, Culture) through sophisticated placement of content-language integration methods. Second, changes in evaluation methods can affect the studying style of learners. Since the process of output can only be actively utilized if the input is repeated, if we provide an desirable evaluation method so that the repetition process can focus on acquiring meaningful language information, this will help learners make more active use of the target language. Third, foreign language education could expand learners’ thinking skills. Content-language integrated learning is sufficient to help students to understand other cultures and compare/analyze the educational contents based on respect for cultural diversity. Through this all learning activities based on CLIL theory, language learners can also develop their critical thinking skills.

PURPOSES : The logistic roads for freight transport along to the new port of Busan have been suffered by the rapid weather changes including high temperature and torrential rain. As a result, the roads require annual repair, which have been distressed seriously by the heavy logistic and environmental loads. Therefore, we need to identify the cause of the road pavement distresses and find a proper design method to minimize the pavement distress in order to prohibit the problem aggravated. METHODS : The damaged conditions of the logistic roads were investigated on-site. In addition, applied pavement designs, real traffic volumes, and historical climatic information were intensively collected for this project. With the investigated and collected data Korean pavement design program (KPRP) was implemented to analyzed the causes of the damaged roads and conceive the pavement design draft optimized for the roads. RESULTS : According to the investigation and KPRP analysis, the traffic volume to transport freights impacts significantly the pavement distress, so that a higher PG grade binder type should be used, for which polymer modified asphalt (PMA) binders are recommended. Moreover, its pavement thickness should be increased to secure load bearing capacity, but thickening the pavement has been discouraged due to difficulties induced by the road-sectional change, especially road-height change. CONCLUSIONS : In conclusion, 5cm PMA overlay is suggested for the normal-scale maintenance, and 7cm PMA overlay for large-scale maintenance. Besides these, the application of Polymer-modified Stone Matrix Asphalt (PSMA) using PG76-22 binder would be the best preventive maintenance method, which has been well know as having higher fatigue resistant performance than general PMA. However, if we use PSMA, quality control should be very cautious since PSMA can be very susceptible premature distress if its production and construction are improperly proceeded.

PURPOSES : In this study, a Design Support Automatic Program for NATM (new Austrian tunneling method) tunnels based on BIM that can generate shape information including property information via the development of BIM libraries and the construction of a library design support automatic program is developed. METHODS : In this study, the abovementioned program is developed as an add-in Revit program. AutoDesk's program has the highest utilization rate, and it allows support tools to be added easily. Construction information classification based on WBS(Work Breakdown Structure) is developed. Subsequently, library construction and program development algorithms are developed. RESULTS : The automatic program constructs a library that reflects geometric characteristics through the construction of a library automatic module as well as generates three0-dimensional (3D) shape information by mapping between the constructed library and 3D informal alignment. The proposed program can automatically assemble a constructed library through the development of an algorithm for generating sequences of 3D shape information and automatically place models on a 3D terrain. CONCLUSIONS : The proposed automatic program can be designed and changed easily. It is expected to contribute to improvements in the speed of 3D NATM tunnel modeling and the efficiency of NATM tunnel design.

A mid-story isolation system was proposed for seismic response reduction of high-rise buildings and presented good control performance. Control performance of a mid-story isolation system was enhanced by introducing semi-active control devices into isolation systems. Seismic response reduction capacity of a semi-active mid-story isolation system mainly depends on effect of control algorithm. AI(Artificial Intelligence)-based control algorithm was developed for control of a semi-active mid-story isolation system in this study. For this research, an practical structure of Shiodome Sumitomo building in Japan which has a mid-story isolation system was used as an example structure. An MR (magnetorheological) damper was used to make a semi-active mid-story isolation system in example model. In numerical simulation, seismic response prediction model was generated by one of supervised learning model, i.e. an RNN (Recurrent Neural Network). Deep Q-network (DQN) out of reinforcement learning algorithms was employed to develop control algorithm The numerical simulation results presented that the DQN algorithm can effectively control a semi-active mid-story isolation system resulting in successful reduction of seismic responses.

이 글은 우리나라 대학 교양수업 중, ‘한자어’와 관련한 ‘원격수업’을 여하히 준비하여 유익하고 효과적인 학업-성취도를 이뤄낼 수 있을지에 초점을 맞추어 서술된 것이다. 다만, 글의 성격 상, 학술적 논의나 혹은 이론적 典據를 제시하여 논증하였다기보다, 실재 필자의 대학 교양수업 사례를 기반으로 작성된 것임을 차제에 밝힌다. 이미 우리나라는 2019년 감사원의 지적에 따라, 〈고등교육법〉 상 대학內 ‘원격수업’을 20%로 제한시켜 놓았다. 이유는 ‘출결 관리 미흡’, ‘고등교육의 질 저하로 인한 학력 격차 우려’, ‘시험 관리 부적절’ 등, 여러 측면에서 다양한 문제점이 야기될 수 있기 때문이었다. 더구나 작년(2020)부터 ‘코로나-팬데믹’으로 인한 비대면(원격) 수업이 점차 확대되면서, 기존의 우려는 필연적 과제만을 남겨놓았고, 교양과 전공을 불문한 채 다양한 강좌에서 다소 결이 다르기는 하나 문제점과 대안들을 내놓게 되었다. 본고는 이러한 상황에 직면하여 대학 교양수업 중 일상에서 자주 사용하는 ‘한자어’와 ‘어휘’를 어떻게 분류·선별하여 가장 효과적인 학습을 진행할 수 있을지를, 실재 수업 사례를 예시로 작성되 었다. 요즘 중·고교 현장 교사들도 학생들의 기초 학력 부재로 인하여 모든 교과마다 학업 성취도가 하락으로 이어지는 악순환이라고 한탄한다. 그러나 이는 대학교육에서도 마찬가지며, 원격수업은 교육의 질을 떨어뜨리는 원인이기도 하다. 이에 필자는 “원격수업은 인터넷 강의가 아님”을 전제하고, “원격수업 설계부터 학습전략, 그리 고 효율적인 운영 방안”을 체계적으로 구성해 보았다. 그리고 교수자가 원격(교양)수업에서 ‘한자어’와 ‘어휘’는 어떻게 선별함으로써 학습자들로부터 관심과 흥미를 이끌 수 있을지에 대하여 언급 해보았다. 그러나 무엇보다도 “교육의 질은 교수자(교사·교수)의 질을 능가할 수 없다”는 명제는 대면수업 이나 원격수업에서도 결코 외면할 수 없음을 인지하여, 교수자와 학습자 간의 ‘소통’이 원격수업의 성패를 가르는 가장 큰 요소임을 강조하는 것으로 글의 결말을 맺었다.