Recent advances in computer technology have made it possible to solve numerous challenges but require faster hardware development. However, the size of the classical computer has reached its physical limit, and researchers' interest in quantum computers is growing, and it is being used in various engineering fields. However, research using quantum computing in structural engineering is very insufficient. Therefore, in this paper, the characteristics of qubits, the minimum unit of quantum information processing, were grafted with the crow search algorithm to propose QCSA (quantum crow search algorithm) and compare the convergence performance according to parameter changes. In addition, by performing the optimal design of the example truss structure, it was confirmed that quantum computing can be used in the architectural field.

This study numerically compares optimum solutions generated by element- and node-wise topology optimization designs for free vibration structures, where element-and node-wise denote the use of element and nodal densities as design parameters, respectively. For static problems optimal solution comparisons of the two types for topology optimization designs have already been introduced by the author and many other researchers, and the static structural design is very common. In dynamic topology optimization problems the objective is in general related to maximum Eigenfrequency optimization subject to a given material limit since structures with a high fundamental frequency tend to be reasonable stiff for static loads. Numerical applications topologically maximizing the first natural Eigenfrequency verify the difference of solutions between element-and node-wise topology optimum designs.

In this work, we deal with the feasibility of structural topology optimization for beam designs using retrofits that optimally allocates the reinforcement to the web under the condition that designers set bolt regions for H-beams of different dimensions. Mean compliance or minimal strain energy is considered for the optimization. Volume fraction is given to the design space to assign appropriate steel material quantities. The purpose of this study is to evaluate optimal shapes of stiffeners with the maximum rigidity that improves the axial and shear performance of the H-beam and to satisfy a given safety design standard of H-beam and stiffeners in case arbitrary load effect and resistances. Finally, the effectiveness of stiffness-based topology optimization on stiffeners is verified with several practical applicable examples.

본 논문에서는 AI 기반 설계 탐색 기법을 활용하여 선박의 주요 치수 최적화를 수행하였다. 설계 탐색 기법은 최적화 프로그램 HEEDS의 SHERPA 알고리즘을 사용하였다. 유동 해석은 상용 CFD 코드인 STAR-CCM+를 사용하였고, 주요 치수 변환은 전처리 과정에서 JAVA Script와 Python을 사용하여 선박의 치수가 자동으로 변환되도록 설정하였다. 대상 선박은 소형 쌍동선형으로 주요 치수 최적화는 한쪽 선형의 길이, 폭, 흘수 그리고 단동선형 간의 간격에 대하여 수행되었다. 최적화 알고리즘에 사용된 목적함수는 총저항이며, 내부 의 장 시스템의 크기 등을 고려한 배수 체적의 범위를 제한조건으로 선정하였다. 그 결과 최적 선형의 주요 치수는 기존 선형 대비 ±5% 내 에서 변화가 있었고 총저항은 약 11% 개선된 결과를 보였다. 본 연구를 통해 선박의 형상을 직접 변경하지 않더라도 주요 치수 최적화를 통해 선박의 저항 성능이 향상됨을 확인하였고, 다양한 선박의 주요 치수 최적화를 통한 성능 향상에 활용이 될 것으로 기대한다.

본고는 교과의 하나인 한문과의 정의・의미・특징을 바탕으로, 교사 차원의 한문 수업 교육목표 및 교육내용 설계에의 시사점을 발견하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 먼저 교과 한문과의 정의와 의미를 살펴보고, 이를 바탕으로 교육적 보편성 및 교과적 특수성・맥락의존적・유동적・목적지향적・가치지향적인 특징을 유추하였다. 이를 바탕으로 한문 수업의 교육목표 및 교육내용 설계에의 시사점을 다음과 같이 발견하였다. 첫째, 교육적 보편성과 교과적 특수성을 동시에 고려하여야 한다. 둘째, 학교 교육이라는 구체적 맥락에 존재하는 사회, 학습자의 요구에도 관심을 가져야 한다. 셋째, 기존에 선정된 교육목표 및 교육내용에 대한 검토가 필요하다. 넷째, 핵심 교육목표의 설정이 필요하다. 다섯째, 교육내용에 있어서는 핵심 지식에 대한 구명이 필요하다.

이 논문에서는 다중 재난을 고려한 복합 구조제어 시스템의 최적 설계방법을 제시한다. 한 가지 유형의 위험에 대해 하나의 시스템이 설계되는 전형적인 구조제어 시스템과는 달리, 구조물의 지진 및 바람에 의한 진동응답을 저감하기 위해 능동 및 수동제어 시스템에 대한 동시 최적 설계방법을 제안하였다. 수치 예로서, 30층 빌딩 구조물에 설치된 30개의 점성 댐퍼와 복합형 질량 감쇠기에 대한 최적 설계문제를 보였다. 최적화 문제를 풀기 위해 자체적응 화음탐색(harmony search, HS)알 고리즘을 채택하였다. 화음탐색 알고리즘은 사람이 연주하는 악기의 튜닝 과정을 모방한 전역 최적화를 위한 메타 휴리스틱 진화 연산방법의 하나이다. 또한 전역 탐색 및 빠른 수렴을 위해 자가적응적이고 동적인 매개변수 조정 알고리즘을 도입하였다. 최적화 설계 결과, 능동 및 수동 시스템이 독립적으로 최적화된 표준적인 복합제어 시스템에 비해 제안한 동시 최적제어 시스템의 성능과 효율성이 우수함을 보였다.

교과내용 중심으로 설계되는 온라인 수업은 교수자와 학습자, 학습자들 간의 직접적인 면대면 상호작 용과 소통, 문제해결 및 새로운 지식과 정보의 심도깊은 익힘과 숙달의 기회가 부족한 것이 현실이다. B사이버대학은 학습자들의 학습실태 조사, 수업 및 학습상담에 대한 학습자들의 요구를 반영, 2015년 1 학기부터 교수자별 교과목 1개 이상을 블랜디드 러닝으로 운영하고 있다. 이 연구의 목적은 사이버대학의 온라인 수업체제에서 학습자들의 학습실태와 오프라인 수업에 대한 만 족도 및 요구사항에 대한 분석, 그리고 시범적으로 운영한 오프라인 수업에 대한 학습자들의 의견 등을 토대로 사이버대학의 수업에 효과적으로 적용할 수 있는 블랜디드 러닝을 위한 교수설계의 방향을 탐 색하는데 있다.

Recently the creative education is being discoursed actively for the primary and the secondary school in Korea. It makes students get the creativity and the alternative knowledge which is merged in the new solution for solving some problems that they can meet in their life. On the other hand, Game Based Learning (G-Learning) has been approved it's educational effects not only in Korea but also all over the world. This study tried to consider G-Learning as educational methods for improving the creativity. To put it concretely, the purpose of this study is inquiry useful strategies for designing the G-Learning considering factors for the creativity. There are many scholars who has been researching about the creativity factors such as Guilford, Torrance, Anderson or Clark and so on. This study inquired some strategies into the G-Learning considering creativity factors by Guilford and Torrance who had researched creativity factors for the primary and the secondary school students. For the game design theory, this study examined Whitton's one because he had reported one of the most comprehensive game design strategies. Finally, this study inquired game design strategies based on merging the creativity factors by Guilford with the game design strategies by Whitton. It suggests useful strategies for the game designer who are willing to develop some games for improving students' creativity directly or creativity strategies as necessary factors for the G-Learning.

본 논문에서는 수명이 다한 제품이나 소비지-가 더 이상 사용하지 않는 폐기품을 다시 재사용하거나 폐기하는데 필요한 일련의 활동을 위한 역방향 로지스틱스에서의 수거망 설계 문제를 다루고 있다 수거망 설계 문제는 수거지점의 위치와 수요지의 폐기품을 수거 지점에 할당하는 것을 결정하는 문제로 정의할 수 있으며 수거지점은 재활용품이나 폐기품이 위치한 지접 근처에 위치하고 주어진 잠재적인 위치들 중에서 결정하게 된다. 여기서，각 수거지점은 용량제약이 있어 수거

이 논문에서는 철근콘크리트 프레임 구조물을 대상으로 직접탐색기법을 도입하여 보다 개선된 유전자 알고리즘을 이용한 최적설계 기법을 제안하고 있다. 먼저 유전자 알고리즘을 이용하여 다양한 초기 가정 단면을 발생시키고, 이로부터 도출되는 각 설계 부재력 조건에 대해 미리 구성한 설계 단면 데이터베이스(DB)를 기반으로 회귀분석과 직접탐색을 이용하여 최적해를 도출한 후 여러 세대에 걸쳐 누적된 결과로부터 전역 최적해(global minimum)를 선택하였다. 제안된 알고리즘은 일반적인 유전자 알고리즘만을 이용할 경우 전역 최적해에 도달하기까지 수렴성이 떨어져서 그 결과 해의 적합도(Fitness)가 저하되는 단점을 보완하여 빠른 수렴성과 함께 최종해의 경제성에서도 향상된 결과를 보인다. 또한, 작용 하중 조건 하에서 전 부재가 최대의 효율로 저항함으로써 보다 경제적인 설계가 되도록 하기 위하여 비선형 해석을 수행하여 도출된 부재력을 바탕으로 설계 단면을 결정하였으며, 제안된 알고리즘을 예제 구조물에 적용하여 그 효율성을 검증하였다.

There are many display panels in the flight cockpit and pilots get various flight information from those displays. The ergonomic layout of the displays must be determined based upon frequency of use and sequence of use. This study investigated the visual search patterns of the six display groups(one head-up-display: HUD, two multi function displays: MFDs, one engine group: EG, one flight display group: FD and others) in a fighting aircraft. Four expert pilots conducted Imaginary flight in the physical mock-up and the eye movements were collected using eye tracking system. Data of dwell time, frequency of use, and eye movement path were collected. Pilots spent most of time on HUD(55.2%), and others (21.6%), FD(14.2%), right MFD(4.7%), EG(3.2%), and left MFD(1.1%) in descending order. Similarly HUD(42.8%) and others(30.0%) were the most frequently visited displays. These data can be used in the layout of cockpit displays and the determination of optimal visual search pattern.

본 연구는 2009 개정 교육과정이 적용된 2014학년도 대학수학능력시험부터 2019학년도까지 지속적으로 화학Ⅰ을 응시하는 학생이 감소하는 요인을 이를 지도하는 화학교사의 시각에서 탐색해 보았다. 이를 위해 1차로 27명의 화학교사를 대상으로 개방형 설문 조사를 실시하였다. 이후 이 설문 조사의 키워드 분석을 중심으로 7명의 화학교사를 대상으로 심층 면담을 진행하였다. 연구결과, 첫째로 일부 문항은 교육과정의 범위를 다소 벗어났다. 이러한 교육과정을 벗어난 문항은 학생들이 추가로 학습 부담을 느끼게 만드는 요인이 되었다. 둘째로, 화학Ⅰ 응시자들은 다른 과목에 비해 시험시간에 부담감을 느끼고 있었다. 지나친 계산을 요구하는 문항과 IQ-test와 같은 시간잡는 문항이 이러한 문제를 가속 시켰다. 셋째로, 화학Ⅰ을 다른 과목에 비해 최저등급을 받기 어려운 과목으로 인식하고 있었으며, 이러한 이유로 3～4등급의 학생들이 지속적으로 화학Ⅰ에서 다른 과목으로 응시과목을 변경하고 있었다. 화학Ⅰ의 응시자 감소에 대한 문제를 해결하기 위해서는 교육과정을 준수한 출제, 개념과 원리 중심의 문항 개발이 필요하다.

본 연구는 미래사회와 미래교육의 변화에 따라 향후 미래학교가 어떠한 곳이어야 하는지, 그 공간은 어떻게 설계되어야 하는지에 대한 문제의식을 바탕으로 미래학교의 개념과 미래학교 공간 설계의 방향을 탐색하고자 하였다. 이를 탐색하기 위해 우선 국내외 선행연구를 바탕으로 미래학교의 개념과 미래학교 공간 설계의 원리, 이를 바탕으로 미래학교의 구체적인 공간 구성을 탐색하였다. 그리고 이에 대한 요구도 분석을 실시하였다. 요구도 분석은 미래학교의 개념과 미래학교 공간 설계의 방향, 구체적인 공간 구성에 대해 교사와 학생, 학부모가 중요하다고 생각하는 정도와 보유하고 있다고 생각하는 정도를 비교함으로써 요구도의 수준을 분석하고자 하였다. 그 결과 미래학교의 교육목표로 다양성과 창의성을 가장 우선시해야 하며, 교육과정에서는 컴퓨터 및 스마트기기 활용교육을 강조해야 하는 것으로 나타났다. 또한 미래학교 공간 구성의 원리로 는 친환경성과 안전성을 우선시해야 하며 공간 구성에서는 학생의 휴식 공간 확보를 우선시해야 하는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과에 터해 제언을 하면 다음과 같다. 첫째, 정책적인 측면에 서 미래학교 설계를 위한 학교시설․설비기준령의 개정이 필요하다. 둘째, 미래학교의 구체적인 공간 탐색에 대한 후속연구가 지속적으로 진행되어야 한다.

본 연구는 백워드 설계 모형을 적용하여 초등학교 통합단원을 개발함으로써, 백워드 설계 모형이 통합교육과정에 주는 시사점을 도출하는데 연구의 목적이 있다. 우리나라에서는 통합단원 수업이 실시되고 있으나 학생들은 진정한 이해에 도달하지 못하고 있으므로, 이로 인하여 학습 결손이 발생하고 학업성취도를 담보하지 않는 것으로 판단된다. 이 와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 연구는 이해중심 교육과정의 한 원리인 백워드 설계를 제안하여 새로운 방식으로 통합단원을 구성하며, 그 적용 가능성을 탐색하였다. 백 워드 설계는 전통적인 교육과정 설계의 패러다임에서 벗어나 학습 목표를 설정, 평가 계획 수립, 학습 경험 선정의 순으로 수업을 설계하며 평가에 역점을 두는 설계 방법인데, 이는 학생들이 교과목의 진정한 이해에 도달하기 위하여 평가에 역점을 둔다. 본 연구에서는 통합단원을 위해 구안한 백워드 템플릿을 초등학교 현장에서 적용할 수 있도록 수정․보완 하였다. 특히 내러티브를 활용한 단원 개발의 가능성도 동시에 제안해보았다.

본 연구는 2015 개정 교육과정의 적용을 앞두고 있는 시점에서 학생들의 영속적인 이해를 촉진시켜 교과를 내면화하는 방안으로 백워드 설계에서 내러티브를 활용하는 방식 에 주목하고 백워드 설계에서 내러티브의 관련성을 탐색해 보는데 목적이 있다. 이와 같 은 연구 목적을 달성하기 위해서 백워드 설계와 내러티브의 특징을 분석하고 이들의 관 련성을 탐색하였다. 연구의 결과, 내러티브는 의미를 구성하는 사고방식이며 학생의 경험을 구조화하며 해석하는 인식의 틀로 작용한다. 결국, 학습은 내러티브를 통해 의미를 만들어가는 과정 이었다. 백워드 설계는 학생들이 지식의 상호관련성을 파악하고 추론하여 이해에 도달 하도록 하는 설계 방식이므로 학생이 의미를 구성한다는 측면에서 관련된다는 것을 확 인할 수 있었다. 이를 통해, 백워드 설계의 수행과제 개발과 학습경험 계획하기 과정에 서 내러티브를 활용할 수 있는 방안을 제시하였다.

This study is to solve the structural optimization problem by a quantum-inspired harmony search algorithm. For the optimization, we suggest the mathematical modeling of the plane truss which is possible to minimum weight design. In its model, the cost function is minimum weight and constraint function consists of the stress.

이 연구의 목적은 교과교육에서 실질적인 평등교육 실현을 위한 접근방법으로서 ‘학습자의 문화 및 학습 다양성을 고려한 수업 설계’ 논리 검토를 통하여 시사점을 얻고 이를 바탕으로 실제 모형이 될 수 있는 사례를 제시함으로써 현장 교과 담당 교사의 수업 설계와 실천에 도움이 되는데 있다. 목적 달성을 위한 연구 내용은 다음과 같다. 첫째로, 학습자의 다양성을 문화적 다양성 및 학습 다양성이라고 전제하고 이러한 다양성을 고려한 수업설계의 의미와 논리 검토 방향을 제시하였다. 둘째로, 학습자의 다양성을 고려한 수업설계 논리로서 다문화교육의 관점을 기초로 학습자의 다양성을 고려하는 수업 설계에 도움이 될 수 있는 수업 전략을 정리하였다. 이러한 정리를 기초로 수업 요소인 목표, 내용, 방법, 자료, 평가, 학습 환경 등을 중심으로 ‘수업설계에서 학습자의 다양성 고려’를 위한 시사점을 도출하였다. 셋째로, 시사점을 바탕으로 학습자의 다양성을 고려한 수업설계 방향과 수업 설계 시 유의점 등을 제안하고 중학교 사회과 수업 지도안 작성에서 학습자의 다양성을 반영하는 방법을 사례로서 제시하였다. 현장 교사는 교실 수업을 통하여 모든 학습자의 학습동기를 촉진하고 학습 효과를 최대화 할 수 있는 실질적인 평등 교육을 실천하기 위하여 학기 및 학년 초에 각 학습자의 문화 및 학습 다양성에 대한 조사 자료를 확보하고 이것을 수업 설계·실행에 반영할 수 있어야 한다. 그러한 수업을 설계하고 실행하는 교사의 자질육성을 위한 예비 및 현직교사 교육 및 연수 기관의 교육과정 운영 역시 필요하다.