태풍은 지구 시스템 내의 해양-대기-육상 상호작용을 일으키는 매우 중요한 현상으로 특히 태풍의 특성 인자 중 하나인 풍속은 중심 기압, 이동 경로, 해수면 온도 등의 매개변수에 의해 복잡하게 변화하여 실제 관측 자료를 기반으 로 이해하는 것이 중요하다. 2015 개정 교육과정 기반 중등학교 교과서에서 태풍 풍속은 본문 내용 및 삽화의 형태로 제시되고 있어 풍속에 대한 심층적 이해가 가능한 탐구활동이 무엇보다 필요한 실정이다. 본 연구에서는 교수-학습 과 정에서 간단한 조작만으로도 태풍의 풍속을 이해할 수 있도록 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 기반으로 한 데이터 시각화 프로그램을 개발하였다. 2023년 발생한 태풍 마와르, 구촐, 볼라벤의 천리안 위성 2 A호 RGB (Red-Green-Blue) 영상 자료를 입력 자료로 활용하였다. 태풍 주변의 구름 이동 좌표를 입력하여 태풍의 풍속을 산출하고 태풍 중심 기 압, 폭풍 반경, 최대 풍속 등의 매개 변수를 입력하여 태풍 풍속 분포를 시각화 할 수 있도록 설계하였다. 본 연구에서 개발된 GUI 기반 프로그램은 천리안 위성 2 A호로 관측 가능한 태풍에 대해 오류 없이 적용 가능하며 교과서의 시공 간적 한계를 벗어난 실제 관측 자료 기반의 과학탐구활동이 가능하다. 학생과 교사는 별도의 유료 프로그램 및 전문적 인 코딩 지식이 없어도 실제 관측 자료를 수집, 처리, 분석, 시각화하는 과정을 경험할 수 있으며, 이를 통해 미래 정보 화 사회에서의 필수 역량인 디지털 소양을 함양시킬 수 있을 것으로 기대된다.

거주민의 도시 건조환경(Urban Built Environment)에 대한 인식은 도시연구, 도시계획 및 도시설계에 중요한 요소이다. 범죄불안감이란 특정 장소와 특정 범죄에 대해서 느끼는 범죄 발생 가능성에 대한 불안감의 심리량을 의미하는데, 이는 개개인의 주관적인 평가이다. 범죄불안감은 실제 범죄율보다 빠르게 증가하고 있어, 사람들이 범죄불안감을 느끼는 지역을 찾는 것은 범죄예방 에 효과적이며 중요한 과정이다. 하지만 기존 연구에서 도시 건조환경에 대한 불안감 측정은 소수의 사람과 제한된 범위를 대상으로 설문조사나 현장조사에 의존하여 제한적이었다. 본 연구의 목적은 거리영상과 딥러닝 기술을 활용하여 시민들이 느끼는 범죄 불안감 을 측정하고 시각화하는 것이며 연구대상지역은 서울시 영등포구이다. 거리영상을 활용하여 범죄불안감을 측정하기 위해서는 거리 영상에 대한 사람들의 범죄불안감을 측정하고, 이를 딥러닝 모델을 활용하여 평가점수를 예측하는 모델을 구축해야 한다. 이를 위해 본 연구에서는 카카오맵 API를 활용하여 거리영상을 수집하였다. 수집한 영상 중 20,886장의 거리영상을 활용하여 상대적으로 불안감을 느끼는 거리가 어느 쪽인지를 응답하도록 하는 171,942개의 훈련데이터 셋을 구축하였다. 구축된 쌍별비교 데이터 셋으로 Global-Patch-RSS-CNN모델을 훈련 후, 훈련된 모델을 연구대상 지역 전체에 적용하여 범죄불안감 예측점수를 도출하고 시각화였 다. 본 연구는 거리영상과 딥러닝 기술을 활용하여 도시의 범죄불안감을 측정하는 첫 사례를 제시하였다는 점, 그리고 범죄불안감이 높게 평가되는 지역의 환경 특성을 분석하여, 효과적인 도시 계획 및 범죄 예방 전략 수립에 기여할 수 있다는 점에 의의가 있다.

In this study, a high-resolution integrated real-time visualization device using surface plasmon resonance was designed and considered to overcome the measurement limitations of existing optical systems. For precise measurements, resonance angle and reflectivity were calculated using theoretical equations, and the designed surface plasmon resonance visualization system was verified by comparison with experimental values using a He-Ne laser. Surface information of the droplet was acquired using polarized, single-wavelength converted white light, and quantified through image processing. As a result of the experiment, it was confirmed that when light with a wavelength of 632.8 nm is incident on the Kretchmann structure prism-metal thin film-dielectric (air/water), it is not totally reflected at an angle above the critical angle and the reflectivity is rapidly reduced due to the surface plasmon resonance phenomenon. As a result of quantifying the image, it was confirmed that the droplet reflectivity was similar to the theoretical reflectivity at each resonance angle.

Prevention of radiation hazards to workers and the environment in the event of decommissioning nuclear power plants is a top priority. To this end, it is essential to continuously perform radiation characterization before and during decommissioning. In operating nuclear power plants, various detectors are used depending on the purpose of measurement. Portable detectors used in power plants have excellent portability, but there is a limit to the use of a single measuring device alone to quantify radioactive contamination, nuclide analysis, and ensure representation of measurement results. In foreign countries, gamma-ray visualization detectors are being actively used for operating and decommissioning nuclear power plants. KHNP is also conducting research on the development of gamma-ray visualization detectors for multipurpose field measurement at decommissioning nuclear power plants. It aims to develop detectors capable of visualizing radioactive contamination, analyzing nuclides, estimating radioactivity, and estimating dose rates. To this end, we are developing related software according to the development process by purchasing sensors from H3D, which account for more than 75% of the US gamma-ray visualization detector market. In addition, field tests are planned in the order of Wolsong Unit 1 and Kori Unit 1 with Research reactor in Gongneung-dong in accordance with the progress of development. The detector will be optimized by analyzing the test results according to various gamma radiation field environments. The development detector will be used for various measurement purposes for Kori unit 1 and Wolsong

청양 본의리 소조 불상 대좌의 제작기술은 지금까지 주로 육안관찰을 통해 해석되었다. 그러나 대좌에 존재하는 제작흔들은 상당히 미시적인 형태를 보이고, 다양한 시각적 간섭을 받아 육안이나 탁본을 통해 파악하는 것이 쉽지 않다. 따라서 이 연구에서는 3차원 스캔데이 터를 기반으로 기하정보 매핑과 렌더링 기술을 적용하여 대좌의 제작흔을 입체적이고 가시적 으로 분석하였다. 본의리 대좌에 존재하는 포목흔, 지두흔, 받침모루흔, 타날흔, 접합흔, 절 단흔, 명문과 문양, 손잡이, 이음 구조 등으로 볼 때 성형-분할-건조-소성-조립의 체계적인 설계를 바탕으로 제작한 것으로 판단된다. 그러나 워낙 대형의 크기를 가져 자연건조와 소성 과정 중 수축과 뒤틀림이 발생하여 실제 사용은 불가능했을 것으로 보인다. 그럼에도 불구하 고 전체적인 규모와 제작기술로 볼 때 국내에서 유래를 찾을 수 없을 정도로 독특한 벡제 토제 기술을 보여주는 문화유산이라고 할 수 있다. 디지털 가시화 기술은 본의리 대좌뿐만 아니라 향후 토제 유물의 제작기법 해석에 있어 중요한 방법론으로 활용될 것으로 사료된다.

지구의 기후 변화를 유도하고 제어하는 가장 중요한 역할을 하는 것은 해양의 해류이다. 황해는 수심이 동해 에 비해 매우 얕고, 다양한 바람과 조류, 강물의 유입, 동중국해에서의 해수 유입 등 외력의 영향으로 해수의 순환과 해류가 상당히 복잡하다. 황해난류는 겨울철 황해의 대표적인 해류로서 겨울철 황해와 동중국해 바람 변동성과 밀접한 관련이 있으며, 황해의 수온과 염분 분포에 큰 영향을 주어서 중등학교 교과서에서 중요하게 다루어질 필요성이 있다. 2015 개정 교육과정 기반 중등학교 과학 및 지구과학 교과서의 황해난류와 관련된 내용을 분석하였다. 또한 해류의 시 간 변동성에 대한 교사들의 인식을 조사하기 위해 중등학교 과학 교사들을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 대부분의 교사들은 황해난류가 우리나라 서해안으로 연중 북상하고 있으며 일반적인 난류와 같이 여름철에 강하다는 잘못된 지 식을 가지고 있는 것으로 나타났다. 황해난류는 해류의 세기가 강한 계절변동성을 가지는 북한한류와 달리 해류 자체가 연중 항시 존재하지 않으며 겨울철에만 발생하는 해류이다. 이러한 교사들의 교과내용 지식에 대한 오류는 북한한류가 겨울철에 강하다는 오개념을 가지게 된 연유와 유사한 배경을 가지고 있었다. 따라서 본 연구에서는 황해난류에 대한 교과서 내용의 오류를 분석하여 제시하였다. 또한 학생들과 교사들의 데이터 리터러시 함양을 위하여 탐구활동에서 활 용할 수 있는 황해난류에 대한 수업 자료를 개발하였다. 황해 해수면 온도를 가시화할 수 있는 GUI 프로그램을 소개하 였고, WOA (World Ocean Atlas) 2018 해양 실측 수온 및 염분자료와 국립해양조사원에서 생성한 해양 수치모델 재분 석자료를 활용하여 수온과 염분의 공간 분포를 도시하는 자료를 개발하여 제시하였다. 이러한 해양 자료를 활용한 데이 터 시각화과정은 교사들의 오개념을 개선하고, 나아가 학생들과 교사들의 해양 리터러시뿐만 아니라 데이터 리터러시도 제고하는 계기가 될 것으로 기대된다.

The electromembrane process, which has advantages such as scalability, sustainability, and eco-friendliness, is used in renewable energy fields such as fuel cells and reverse electrodialysis power generation. Most of the research to visualize the internal flow in the electromembrane process has mainly been conducted on heterogeneous ion exchange membranes, because of the non-uniform swelling characteristics of the homogeneous membrane. In this study, we successfully visualize the electroconvective vortices near the Nafion homogeneous membrane in PDMS-based microfluidic devices. To reinforce the mechanical rigidity and minimize the non-uniform swelling characteristics of the homogeneous membrane, a newly developed swelling supporter was additionally adapted to the Nafion membrane. Thus, a clear image of electroconvective vortices near the Nafion membrane could be obtained and visualized. As a result, we observed that the heterogeneous membrane has relatively stronger electroconvective vortices compared to the Nafion homogeneous membranes. Regarding electrical response, the Nafion membrane has a higher limiting current and less overlimiting current compared to the heterogeneous membrane. Based on our visualization, it is assumed that the heterogeneous membrane has more activated electroconvective vortices, which lower electrical resistance in the overlimiting current regime. We anticipate that this work can contribute to the fundamental understanding of the ion transport characteristics depending on the homogeneity of ion exchange membranes.

In thermal cutting process, gas flow injected from the nozzle has a significant effect on the cutting materials. The gas flow is difficult to observe gases are transparent, therefore, in this study, Schlieren method was adopted to visualize the gas flow inside the kerf. The kerf shape was inserted between two slices of transparent glass in order to imitate the real cutting environment. In order to get the flow characteristics, a high speed camera was equipped and the image processing was applied to compare the before and after injection images. As a result, the method for visualizing gas flow was successfully developed and also expected to be applied to the analysis of purging gas in various welding environments.

In this study, visualization of droplet impact on hydrophobic micro-, micro/nano-textured surfaces and lubricant infused surfaces was performed. Experimental specimens were fabricated using MEMS (micro- electromechanical systems) techniques and droplet impact with pure water was visualized at various Weber number range (2 < We < 200) using a high speed camera at 8000 frames per second. Through this study it was confirmed that, various droplet impact behaviors were appeared as the Weber number was increased and the Weber number at which droplet impact behavior changes was affected by surface characteristics. Particularly, on the lubricant infused surface (LIS) after droplet impact retraction velocity is reduced by the lubricant viscosity effect during contraction process of droplet to improve the droplet deposition behavior on the surface. It was confirmed that droplet break up phenomena caused interfacial instability was slightly delayed on LIS due to the viscous dissipation effect during droplet impact process.

해수면온도는 해양-대기 상호작용, 열속 변화, 대양의 해양 순환을 이해할 수 있는 가장 중요한 해양 변수들 중의 하나이다. 0oC 이하 −2oC까지 극저 해수면온도는 기후변화 및 지구환경 변화를 유도하고 조절하기 때문에 다른 범위의 해수면온도보다 더 중요하게 다루어져야 한다. 전구 대양에서 이러한 극저 해수면온도의 시간적 공간적 변동성을 이해하기 위하여 1982년부터 2018년까지의 기간 동안 관측된 인공위성 일별 해수면온도 데이터베이스를 활용하여 평균 기후장을 산출하였다. 또한 장기간의 해양 실측 자료에 기반하여 생산된 표층 수온의 기후 평균장을 활용하여 극저 해수면온도가 전구 대양에서 존재하는 해역과 0oC 등온선의 월별 공간 변동을 분석하였다. 그 결과 극저 해수면온도는 북극해와 남극해와 같은 극지 해역과 고위도의 연해에서 상당한 해양의 표면적을 차지하고 있었다. 이러한 극저 해수면 온도가 어떻게 시각화되어 있는지 검토하기 위하여 6종 지구과학교과서를 분석하였다. 대부분의 교과서에서 해수면온도 삽화는 0oC 혹은 그 이상 수온에서 부터 도시하여 학생들이 극저 해수면온도에 대한 개념과 역할에 대한 이해를 획득 하는 것을 저해하고 있었다. 데이터 시각화는 데이터 리터러시의 주요한 요소 중에 하나이므로 위성 해수면온도 자료가 교과서에 적절하게 시각화되도록 교과서 삽화의 개선이 필요하다. 본 연구는 인공위성 해수면온도 자료와 해양 실측 자료를 활용하여 해양 데이터의 시각화를 통하여 해양학적 소양과 데이터 리터러시가 동시에 함양되고 강화될 수 있음을 강조하였다.

파기스탄은 중국과 공식 외교관계를 맺은 첫번째 이슬람 국가이다, 양국의 전통적 우호관계 및 “전천후 전략적 협력 동반자관계”는 중-파 경제회랑에 외교적으로 기여해 왔고, 지역 협력에도 기여해 왔다. 하지만, 근래 파기스탄의 포퓰리즘은 양국의 경제무역협력 및 인문교류의 걸림돌이 되고 있다. 본 논문은 우선 질적으로 국내외 학술계가 포퓰리즘에 관한 문헌을 정리하였다, 그리고 양적으로 BDP 데이터분석 소프트웨어를 통해 국내외 학계의 포퓰리즘 관련 문헌을 시각화분석(Visualization)하였다. 또한 시각화가 파기스탄 포퓰리즘에, 또는 중-파 경제회랑에 주는 시사점도 도출하였다. 아직 국내외 학술계가 파기스탄의 포퓰리즘에 크게 주목하지 않고, 포퓰리즘의 정도도 그리 심각하지는 않다. 그러나 파기스탄의 포퓰리즘은 민족성 및 나라의 특수성 때문에 주기적인 발전과정을 거치고 있기 때문에, 중국-파키스탄 경제회랑 등이 지속적으로 심화하는 상황에서는, 향후 파기스탄의 포퓰리즘이 심각해질 수도 있다.

식물사회네트워크란 식물사회를 이해하기 위한 기존의 식물사회학적 방법과 사회과학에서 최근에 주목받고 있는 사회연결 망 분석 방법을 접목하여 식물사회연결망을 시각화하고 분석하는 것을 말한다. 구축 및 분석 과정은 조사구 설정 및 출현 수종 조사, 종간결합분석, 소시오그램 작성, 네트워크 구조 및 중심성 분석 순으로 진행된다. 식물사회네트워크를 구축하기 위해 본 연구는 해안식생과 내륙식생을 동시에 볼 수 있는 부산광역시를 중심으로 다양한 상관우점식생이 포함되도록 708개 조사구를 설치하여 출현 수종을 조사하였다. 조사 결과, 출현한 수종은 모두 195종이었으며, 상록수 42종, 낙엽수 151종, 반상록수 2종으로 나탔으며, 전체 출현수종을 중심으로 종간결합분석을 실시하였다. 종간결합 분석 결과, 친화종수는 사스레피 나무(47종), 마삭줄(46종), 감태나무(44종), 팥배나무(44종), 광나무(41종) 순으로 나타났으며, 이를 바탕으로 gephi 0.9.2. program을 활용하여 소시오그램을 작성하였다. 작성된 소시오그램은 해안에서 주로 출현하는 그룹과 그렇지 않은 그룹으로 나뉘어져 있어 부산광역시 산림식생의 지리적 분포특성을 반영하고 있었다. 네트워크 구조를 분석한 결과, 1,709개의 연결선 (link)이 나타났고, 한 수종과 종간결합을 갖는 종수의 평균은 약 17.5개였다. 밀도는 0.09, 지름은 5, 평균 경로거리는 2.268로 분석되었는데, 사회과학분야의 네트워크 특성과 정밀한 비교 분석을 위해 앞으로 다양한 식물사회네트워크 구축이 진행되어야 할 것으로 판단되었다. 부산광역시 식물사회네트워크에서는 사스레피나무, 감태나무, 광나무, 마삭줄 등이 중심성 이 높은 것으로 나타났다.

환경과 교통이슈로 자전거가 대안적 교통수단으로 주목받는 가운데, 많은 나라에서 자전거 이용을 촉진하기 위해 공유경제 플랫폼인 공공자전거 사업을 운영 중이다. 서울시 역시 공공자전거인 “따릉이”를 5년째 운영 중이며, 이제 따릉이는 서울의 단거리 교통수단 중 하나로 자리매김하였다. 이 연구는 따릉이가 몇 가지 문제점을 가지고 있으며 개선이 필요하다고 주장한다. 이 연구는 자전거 흐름의 시공간적 패턴을 파악하고 그 원인을 설명하고자 한다. 이를 위해 따릉이의 요일, 시간대별 이용 패턴을 분석하고, 서울시의 주요 자전거 네트워크 클러스터를 찾는다. 네트워크 클러스터를 찾기 위해서 Getis와 Ord의 Gi통계를 공간 네트워크로 확장 적용하였다. 이후 통계적 유의성을 검증하기 위해 부트스트랩 치환법(Bootstrap permutation)을 사용하였다. 연구결과 서울시 에서 시계열에 영향받지 않는 명확한 자전거 네트워크 클러스터를 확인하였다. 하지만 국지적 분석 결과는 시간대별 통행 방향에 명백한 차이를 보여준다. 이 연구는 따릉이의 효과적, 효율적 운영을 위해서 따릉이 이용 패턴의 시간, 공간적 차이를 측정하고 반영해야 한다고 제안한다.

가상현실 콘텐츠는 ICT 기술의 발전과 5G의 고용량 전송, 빠른 속도의 네트워크 서비스가 상용화로 2019년 빠른 성장을 하고 있다. 하지만 가상현실 콘텐츠의 사용성 평가에 대한 기준과 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 가상현실 콘텐츠를 사용하는 사용자의 반응과 상태를 측정 할 수 있는 객관성이 있는 데이터에 관한 연구를 진행한다. 연구의 방법으로는 가상현실 게임 콘텐츠 사용자의 실시간 인체정보 수집 프로세스를 설계하고의 변화를 비교·분석하였다. 이를 위해 인체정보 측정에 아이트래킹을 통한 시선 정보와 심박수 데이터를 수집하고 분석하여 시각화 솔루션을 설계하고 프로토타입을 구현하였다. 가상현실 게임 콘텐츠 사용자 인체정보 데이터를 기반으로 한 사용성 평가에 대한 가이드를 제안한다. 향후연구로는 다양한 인체정보 측정 및 프로토타입의 고도화에 있다.

This paper reports an uncertainty analysis of quantitative visualization methodology for slug bubble dynamics in downward-facing nucleate boiling condition. Measurement of dynamics of slug bubble, i.e. departing speed, frequency, and diameter, is very important to predict safety margin of thermal systems in moving vehicle. By employing high speed visualization and post-processing, we quantitatively measured the volume and location of slug bubble, so that vapor generation rate and departing speed data were derived from their time differentiation. As a visualization methodology, its reliability was evaluated via uncertainty analysis. For 95% confidence interval, uncertainty of vapor generation rate and departing speed were 3% and 2%, respectively, and which were one order lower than standard deviation of those data.