주민참여예산제도 활성화 요인에 관한 연구

학위논문 (석사)-- 서울대학교 행정대학원 : 행정대학원 행정학과 행정학 전공, 2016. 2. 김순은.본 연구는 사례를 비교분석하여 주민참여예산제도의 활성화 요인을 밝히고 있다. 주민참여예산제도는 행정의 투명성과 책임성 강화, 재정민주주의 구현, 시민참여를 통한 자치와 민주주의 활성화라는 목적을 가지고 있다. 우리 나라는 2004년 광주광역시 북구에서 처음 도입하였고 2011년 주민참여예산제 조례 제정이 의무화되면서 2015년 현재 226개 자치구 중 한 곳을 제외한 225개의 자치구가 관련 조례를 갖고 있다. 본 연구는 전국 자치구에서 조례를 갖고 있고 그것을 더미변수로 하여 예산에 어떠한 변화를 주었다는 연구들을 보며 225개 자치구에서 활성화된 정도가 다르지 않을까 하는 의문에서 시작하였다. 그리고 다르다면 활성화 정도에 영향을 준 요인은 무엇일까 알아보았다. 활성화 된 지역은 기존의 연구들이나 시민단체 보고서들에서 거론되는 지역들을 후보로 하였고, 활성화되지 않은 지역은 신문기사나 예산 보고서 상에 반영비율이 0인 지역들을 후보로 선정하였다. 그 후 시민참여 요인 중 사회․경제적 요인으로 많이 이야기 되는 고령화율, 선거투표율, 재정자립도 등을 고려하여 각각 서울특별시 은평구와 대구광역시 북구를 선정하였다. 기존의 선행연구들에서 성공 요인 또는 활성화 요인들을 정리하여 연구분석 틀을 작성하였다. 도입 당시 시민, 자치단체장, 법령상 의무 중 어떤 유인에 의해 도입되었는지를 보았고, 그 후에는 주민참여예산제도의 운영 모형을 분석하였다. 그리고 마지막으로 주민참여예산제도에 참여하는 운영주체(자치단체장, 공무원)와 참여주체의 활동을 분석하였다. 분석자료는 기존의 연구들과 의회 회의록, 구청 자료였으며 참여주체들의 활동은 관련자들의 인터뷰를 통해 보완하였다. 그 결과 주민참여예산제도가 활성화 되기 위해서는 첫째, 제도 도입 및 운영 초기에는 자치단체장의 실행 의지와 노력이 가장 중요한 요인이었다. 이러한 이유 때문에 자치단체장이 의지를 갖고 도입한 서울특별시 은평구가 법령상의 의무가 주가 되어 도입한 대구광역시 북구보다 활성화될 수 있었다. 둘째, 제도의 형태에 있어서도 시민들의 권한과 참여의 범위가 큰 것이 보다 활성화되어 있었다. 또한 지역회의의 존재 역시 활성화의 요인으로 볼 수 있었다. 마지막으로 제도가 도입된 후에는 궁극적으로 그 활성화 요인이 주민들의 참여, 즉 참여자들의 의지와 노력이 된다는 점이다. 서울특별시 은평구는 첫 도입된 이래 예산위원회를 중심으로 주민들의 참여를 확대하기 위해 교육 및 홍보를 끊임없이 하였고 이제는 참여의 질을 높이기 위해 끊임없이 노력하고 있다. 반면 대구광역시 북구는 올해 처음으로 참여예산제도가 시행되었기 때문에 좀 더 지켜볼 필요가 있겠다. 위의 연구를 통해 주민참여예산제도를 활성하기 위해서는 일단 자치단체장의 노력으로 시작을 하는 것이 중요하며 자치단체장의 의식 변화가 필요할 것이다. 참여예산제도의 목표나 효과가 재정 건전성이나 효율성 증대가 아니라 주민의 참여 그 자체가 되어야 한다. 참여예산제도에 참여함으로써 주민들이 시민참여의 중요성을 배우고 경험하여 보다 성숙한 시민참여 문화가 발전할 수 있는 제도가 되어야 할 것이다.제1장 서론 1 제1절 연구의 목적과 필요성 1 제2절 연구방법 2 제3절 연구대상 및 범위 3 제2장 이론적 논의와 선행연구 검토 4 제1절 이론적 논의 4 1. 주민참여예산제도 4 2. 주민참여예산제도의 활성화 16 제2절 선행연구 검토 20 1. 주민참여예산제도 선행연구 20 2. 주민참여예산제도 유형에 관한 연구 20 3. 주민참여예산제도 성공 요인에 관한 연구 22 4. 주민참여예산제도의 평가 및 효과에 관한 선행연구 27 제3장 해외 및 우리나라 사례 검토 32 제1절 해외사례 32 1. 브라질 포르투 알레그레시 32 2. 독일 리히텐베르그 33 3. 스페인 알바세테 36 4. 미국 세인트폴 40 제2절 우리 나라 사례 42 제4장 연구문제 및 연구방법 47 제1절 분석대상 및 자료 47 제2절 분석모형 49 제5장 사례분석 50 제1절 서울특별시 은평구 50 1. 도입배경 및 과정 50 2. 제도 51 3. 운영주체의 노력 56 4. 참여주체의 노력 58 5. 평가 60 제2절 대구광역시 북구 62 1. 도입배경 및 과정 62 2. 제도 64 3. 운영주체의 노력 68 4. 2015년도 주민참여예산제도 운영 73 5. 평가 76 제6장 결론 79 제1절 연구결과 79 제2절 연구의 한계 80 부록 82 참고문헌 86 Abstract 91Maste

Development of Prediction Model for Learning Achievement with Perceived Affordances in Video-Based Learning Environment : Based on Behavior Logs and Eye Movements

동영상 기반 학습은 다양한 학습형태에서 널리 활용되고 있으며(임병노, 이준, 2007), 최근에는 새로운 동영상 기반 학습 환경의 등장으로 더욱 빠르게 확산되고 있다(Giannakos, 2013). 이에 따라 국내외에서는 동영상 기반 학습에 대한 깊이 있는 이해와 함께 보다 개선된 교수·학습 설계를 제시하기 위한 시도가 증가하고 있다(조영환, 2015). 동영상 기반 학습 환경에서의 학습은 학습자와 교수자가 분리되어 있다는 점에서 전통적인 면대면 학습 환경에서의 학습과는 차이가 있다(박진희, 이은하, 배선형, 2010). 동영상 기반 학습은 학습의 전 과정이 학습자의 학습 의지에 따라 좌우된다는 점에서 학습자의 자기조절능력이 강조된다(임철일, 2001). 따라서 동영상 기반 학습 환경에서 성공적인 학습을 위해서는 학습자가 능동적이고 자기주도적으로 학습할 수 있도록 촉진하는 것이 중요하다(He, Holton, Farkas, & Warschauer, 2016; Pintrich & Schunk, 2002). 학습자의 자기주도적 학습 능력이 중요한 동영상 기반 학습 환경에서 학습자의 학습을 지원하기 위해서는 학습내용 뿐만 아니라 학습자와 학습 매체와의 상호작용을 강조할 필요가 있다. 동영상 기반 학습에서 학습 환경은 학습성과에 중요한 영향을 미치는데(김소연, 2000; 임규연, 1999), 학업성취는 학습성과를 측정하는 가장 대표적인 지표이다. 따라서, 동영상 기반 학습 환경에서 학습자의 학업성취 향상을 위해 자기조절 능력을 촉진시키는 전략을 제공하거나 학습 콘텐츠 및 매체를 설계하고 제작하는 데 있어 환경과의 상호작용을 반영하는 것은 중요하다(박철우, 2012). 이를 위해 ‘지각된 어포던스’를 고려할 수 있다. 어포던스는 행위자와 환경이 상호작용할 때, 행위자의 행동에 영향을 주는 환경의 속성을 말하며(Gibson, 1979), 지각된 어포던스는 행위자의 사전지식과 경험을 통한 각기 다른 추론 과정에 의해 변화되는 어포던스를 말한다(Norman, 1988). 동영상 기반 학습 맥락에서 지각된 어포던스는 학습자와 학습 매체 간의 상호작용을 표상한다고 할 수 있는데, 성공적인 학습을 위해서는 학습 목적에 맞게 설계된 학습 매체의 어포던스가 효과적으로 지각되어야 한다. 동영상 기반 학습 환경에서 지각된 어포던스를 이해하기 위해서는 학습 매체와의 상호작용 과정에서 경험하는 학습자의 내적 과정에 대한 이해가 필요하다(Delen, Liew, & Willson, 2014). 지금까지 대부분의 학습 관련 연구에서는 학습자의 내적 과정을 주로 자기보고식 설문을 통해 측정해 왔다. 하지만, 설문으로는 교수자가 학습자를 관찰할 수 없어(이인수, 2011) 설문의 결과 만으로는 심도 있는 해석을 도출하기 어렵다는 점과 구체적인 학습 경험을 파악할 수 없다는 한계가 있다. 이에, 동영상 기반 학습 과정에 따라 변화하는 학습자의 내적 과정을 관찰, 측정할 수 있는 새로운 데이터 활용에 대한 연구의 필요성이 제기되고 있다. 동영상 기반 학습과 같은 웹 기반 학습의 성장은 탐구 가능한 데이터의 형태를 확장하는 결과를 가져왔다. 그 중 교육적 관점의 빅데이터의 활용은 ‘학습분석학’적 접근으로 이어졌다. 학습분석학은 학습자와 학습자의 상황에 대한 데이터를 측정, 수집, 분석 및 보고하여 학습자를 이해하고 적절한 처방을 제공하고자 하는 학문으로(Siemens et al, 2011), 이를 통해 학습 맥락에서 활용 가능한 데이터의 범주가 크게 확장되었다. 동영상 기반 학습의 경우, 모든 학습행동은 로그 데이터의 형태로 학습 콘텐츠 관리 시스템에 저장된다(Greller & Drachsler, 2012). 실시간으로 저장되는 수많은 행동 로그 데이터들은 학습자의 인지·심리적 내적 과정을 알 수 있는 중요 정보를 내포하고 있기 때문에 학습자를 이해하는 데 도움이 될 수 있다(Mostow, Beck, Cen, Cuneo, Gouvea, & Heiner, 2005). 지각된 어포던스의 측면에서 행동 로그는 학습자와 학습 환경 간의 상호작용을 단적으로 나타내는 지표이다. 특정 행동에 대한 로그 데이터는 행위자와 관계된 환경에 대한 행위유발성을 내포하는 것으로, 학습자가 지각한 학습 환경의 어포던스를 암시한다. 따라서 학습자의 행동 로그 데이터를 분석하여 특정 학습 환경의 학습자의 적응적 학습 행동 유형을 규명할 수 있다. 로그 데이터 형태의 데이터가 갖는 한계를 보완하기 위해 최근 학습분석학에서는 생리심리 데이터로 그 영역을 확장하고 있다. 대표적으로 활용되는 생리심리 데이터로는 눈의 움직임을 기록하는 안구 운동 데이터가 있다. 정보처리이론에 따르면 눈의 움직임은 인간의 선택적 지각과 주의에 따라 반응하게 되며, 교육 분야에서의 초기 안구 운동은 주로 읽기 및 인지 처리 과정과 관련하여 진행되어 왔다(Rayner, 1998). 학습 과정 중의 안구 운동 분석을 통해 학습자의 역동적인 인지적 과정을 가시화할 수 있다. 안구 운동은 행동 로그와 마찬가지로 지각된 어포던스의 또 다른 지표이다. 학습의 전과정이 시청각 매체를 통해 이루어지는 동영상 기반 학습 환경에서는 객체 조작을 위해 안구 운동이 선행된다. 학습자의 다양한 시각적 패턴은 서로 다른 유형으로 나타난 지각된 어포던스의 표현으로, 학습자의 인지적 정보처리 과정을 반영한다. 따라서 시선 추적을 통해 수집된 학습자의 안구 운동을 통해 학습 과정 중의 학습자의 인지과정을 직접적으로 관찰할 수 있다(김태용, 2006). 아직까지 학습 내용이나 학습자 개인에 따라 개별화된 학습 패턴을 고려한 맞춤형 교육적 자원을 확보하기 위한 시도는 충분히 이루어지지 않았다. 따라서 학습자의 인지, 정의, 행동적 차원을 종합하여 학습자 세부 군집을 규명하고 학습자 중심의 맞춤형 교수·학습 설계 자원을 다각적으로 마련하는 것이 요구된다. 한편, 학습 데이터를 활용해 학습활동과 실제적인 학업성취와의 관계를 탐색하려는 시도 또한 아직 미흡한 실정이다. 방대한 다중형식 데이터를 활용한 탐색적인 연구를 통해 전체 및 개별 학습자의 심리 기제를 해석하고 학습행동과 성과를 예측할 수 있으며, 그 결과를 바탕으로 최적의 교수·학습적 처방을 개발할 수 있는 일련의 순환적 매커니즘 개척이 기대된다(이혜윤, 2015). 본 연구에서는 자기주도적 학습을 지원하는 동영상 학습 플레이어를 이용하여 동영상 기반 학습 환경에서 학습자의 지각적 어포던스를 나타내는 행동 로그와 안구 운동 데이터를 수집한 후 학습 내용 및 학습자 집단에 따른 변인 간 차이를 분석하고, 이들이 학업성취에 미치는 영향을 실증적으로 규명하고자 한다. 이에 따른 연구문제는 다음과 같다. 연구문제 1. 동영상 기반 학습 환경에서 학습자의 지각된 어포던스를 나타내는 행동 로그, 안구 운동은 학업성취를 예측하는가? 연구문제 2. 동영상 기반 학습 환경에서 학습자의 지각된 어포던스를 나타내는 행동 로그, 안구 운동에 기반한 학업성취 예측모형은 과제복합성 수준에 따라 차이가 있는가? 연구문제 3. 동영상 기반 학습 환경에서 학습자의 지각된 어포던스를 나타내는 행동 로그, 안구 운동에 기반한 학업성취 예측모형은 과제복합성 수준 내 세부 군집에 따라 차이가 있는가? 본 연구는 수도권 소재 남녀 대학생 총 77명을 대상으로 진행하였으며, 이상치 제거 후 최종 67명의 데이터를 분석하였다. 연구 대상자는 동영상 학습 플레이어를 통해 과제복합성에 따라 구분된 2개의 학습 동영상을 시청하였다. 그 후 사후시험을 통해 학업성취를 측정하였다. 본 연구의 핵심 변인 중 하나인 행동 로그는 동영상 학습 단계에 국한하여 수집되었으며, 안구 운동은 실험 전 과정에서 측정한 후 수집되었다. 수집된 데이터는 통계 프로그램 R을 사용하여 분석되었는데, 분석 과정에서 기술통계 분석, 시각화, Shapiro-Wilk 검정, F 검정, Wilcoxon 부호 순위 검정, 랜덤 포레스트 분석 및 GMM 군집분석을 실시하였다. 본 연구의 분석 결과와 논의는 다음과 같다. 첫째, 연구문제1과 관련하여 학습자의 행동 로그, 안구 운동은 학업성취를 예측하는지 살펴보기 위해 랜덤 포레스트 기법으로 분석한 결과, 해당 모형에서 중요 변인은 Play.Freq, Bookmark.MTime, MFD.2, TFD.2 4개로 나타났다. 전체 집단 학업성취 예측모형을 통해 동영상 기반 학습에서 학업성취는 전반적으로 적극적인 학습 활동과 주석을 탐색하거나 생성하는 활동과 관련되는 것을 확인할 수 있었다. 둘째, 연구문제 2와 관련하여 과제복합성 수준에 따라 학습자의 행동 로그, 안구 운동을 통한 학업성취 예측모형에 차이가 있는지 확인하기 위해 랜덤 포레스트 기법으로 분석하였다. 먼저, 과제복합성 하 수준의 경우 중요 변인은 MFD.4, TFD.3, TFD.4, Pause.Freq, TFD.5, Seek.Time, Comment.Time 7 나타났다. 다음으로, 과제복합성 상 수준의 경우 중요 변인은 Seek.Freq, MFD.1, MFD.4, Comment.Freq, Seek.Time, Condition.Freq, MFD.5 7개로 나타났다. 과제복합성 수준에 따른 학업성취 예측모형을 통해, 학습 내용의 과제복합성에 따라 학업성취를 예측하는 구체적인 변인과 그 영향력의 양상이 다르게 나타남을 확인하였다. 과제복합성 하 수준의 경우 학습활동을 지원하는 기능을 얼마나 사용했느냐에 따라 전반적으로 높은 학업성취를 예측할 수 있었다면, 과제복합성 상 수준의 경우 단순히 기능을 어떻게 사용하였는지 뿐만 아니라 학습하는 과정 내에서 학습자의 인지과정이 얼마나 효율적으로 사용하는지를 함께 고려해야함을 알 수 있었다. 셋째, 연구문제 3과 관련하여 GMM 군집분석을 통해 과제복합성 수준 내 세부 군집을 나누고 학습자의 행동 로그, 안구 운동에 기반한 학업성취 예측모형을 도출하였다. 각 모형에 대한 랜덤 포레스트 분석 결과는 다음과 같다. 과제복합성 하 수준 군집 1의 경우 중요변인은 Bookmark.Freq, TFD.2, Filtering.Time 3개로 나타났다. 과제복합성 하 수준 군집 2의 경우 중요 변인은 MFD.4, Filtering.Time, Bookmark.MTime, TFD.4, TFD.3 5개로 나타났다. 과제복합성 상 수준 군집 1의 경우 중요 변인은 Seek.Freq, Seek.Time, MFD.5 3개로 나타났다. 과제복합성 상 수준 군집 2의 경우 중요 변인은 MFD.4, TFD.4, MFD.1 3개로 나타났다. 군집분석을 통해 과제복합성 내 세부 군집을 나누어 예측모형을 도출한 결과 군집에 따라 차별적인 중요 변인이 나타나며 같은 변인인 경우에도 그 영향력이 다르게 나타남을 확인할 수 있었다. 특히 학습 활동을 기준으로 비교적 소극적으로 참여한 학습자와 적극적으로 참여한 학습자 간의 차이를 확인할 수 있었다. 학습 활동을 기준으로 ‘보고 읽는’ 소극적으로 참여한 학습자와 ‘쓰는’ 적극적으로 참여한 학습자 간의 차이를 확인할 수 있었다. 이를 통해 최적의 학습 효과를 내는 학습 환경은 학습자에 따라 달라질 수 있음을 확인할 수 있었다. 이상의 결과를 바탕으로, 본 연구의 의의와 시사점은 다음과 같다. 첫째, 교육공학의 연구 영역을 넓혔다. 본 연구는 행동 로그와 안구 운동 데이터를 교육분야에 탐색적으로 적용했을 뿐 아니라, 랜덤 포레스트 기법을 사용해 분석의 데이터 범주와 분석 방법의 영역을 확장했다는 시사점을 지니고 있다. 객관적이고 비간섭적인 데이터 측청치를 활용해 데이터 간 복잡한 상호작용에 대한 보다 심층적인 입체적 해석을 가능하게 한 것이다. 둘째, 피험자내설계를 통해 빅데이터 연구에서 적용가능한 질적 규모의 차원을 넓혔다. 본 연구에서 수집된 학습 과정 중 개별 학습자에 대한 데이터는 1인 당 10만 건이 넘는다. 이렇게 수집된 정보는 학습 과정 중에 나타나는 학습자의 내적 과정을 정확하고 심층적으로 드러낼 뿐 아니라, 단순히 연구 대상자 수의 증가만으로는 파악할 수 없는 깊이 있는 통찰을 제공해주었다. 본 연구는 양적 규모 뿐 아니라 학습 과정에 대한 질적 규모를 향상하고 양질의 데이터 수집을 수행하였다는 점에서 의의를 지닌다. 셋째, 지각된 어포던스와 학업성취와의 관계를 실증적으로 규명하였다. 학습의 설계 의도가 개별 학습자에 따라 차별적으로 인지됨에 따라 지각된 어포던스가 학업 성취에 미치는 영향을 실증적으로 규명한 것이다. 본 연구는 실제 학습 환경과 유사한 실험 환경에서 지각된 어포던스의 구체적인 지표들을 통해 학습자의 지각된 어포던스가 학습의 결과인 학업성취에 미치는 영향을 과학적인 접근 방식을 통해 규명하고자 했다는 것에서 의의를 지닌다. 넷째, 동영상 기반 학습 과정에서 학습자는 학습 내용과 학습 매체가 복합적으로 이루어진 총체적인 학습 환경과 상호작용함을 확인하였다. 본 연구는 학습자의 인지적, 행동적, 생리적 과정의 복합적인 결과로 나타나는 구체적 지표인 행동 로그와 안구 운동을 통해 목적-수단이라는 이원적 구조의 학습 환경과의 상호작용을 관찰하고 그 결과로서 학업성취에 미치는 영향을 탐색했다는 점에서 의미가 있다. 다섯째, 동영상 기반 학습 환경에 사회적 학습 지원 기능을 적용하고 그 효과성을 확인하였다. 본 연구에서 사용된 동영상 학습 플레이어는 소셜 클라우딩을 통한 동영상 기반 학습을 지원하는 학습 매체로 다른 학습자와 상호작용하는 것이 가능하다. 자기주도적 학습을 지원하기 위해 변화하는 학습 환경을 반영한 학습 매체이다. 새로운 동영상 학습 플레이어의 기능을 통해 학습자의 학습 경험을 이해하고 학습 환경에 대한 학습자의 지각된 어포던스와 학업성취와의 관계를 탐색하고자 한 것이다. 여섯째, 복합적 학습자 맞춤형 예측모형의 필요성을 시사하였다. 본 연구는 전체 집단, 과제복합성 수준 및 과제복합성 수준 내 세부 군집에 따라 행동 로그와 안구 운동에 기반한 학업성취 예측모형을 개발하였다. 이를 통해 학습 내용 및 학습자 집단에 따라 변화하는 예측모형을 확인할 수 있었다. 이는 세분화된 예측 모형의 개발과 적용의 필요성을 시사하며, 모형 별 도출된 중요 변인의 다양성 또한 맞춤형 예측모형의 요구를 나타냈다. 특히 본 연구에서는 예측모형에서 변인이 갖는 비선형적 영향력을 확인함으로써, 학습자 집단에 따라 복잡하게 상호작용하는 변인의 영향력을 확인하였다. 본 연구는 맞춤형 학습 모형의 개발을 통해 차별적인 교수·학습 처방 제공을 위한 자원을 개발해야 함을 시사한다. 본 연구의 제한점과 후속연구를 위한 제언은 다음과 같다. 먼저, 본 연구에서 도출된 학업성취 예측모형의 성능은 전반적으로 미흡하였다. 이는 통제된 환경에서 일회적으로 진행된 실험 상황에 의해 학습자의 빈번한 학습 활동 데이터를 수집하는데 어려움이 있었기 때문이다. 따라서 보다 실제적인 환경에서 중·장기적인 학습 기간을 통해 보다 풍부하고 커다란 데이터를 이용하여 정확하고 우수한 예측모형을 도출하는 것이 요구된다. 둘째, 본 연구에서 지각된 어포던스를 나타낸 변인은 행동 로그와 안구 운동에 한정되었다. 행동 로그와 안구 운동은 생리적, 행동적 차원의 일부 지표로 지각된 어포던스 그 자체라고 여길 수 없다는 한계가 있다. 지각된 어포던스의 객관적 측정을 위한 연구와 함께, 다양한 지각된 어포던스 지표 변인을 통한 복합적인 실증 연구가 필요하다. 셋째, 본 연구에서는 1개 설명변인이 학업성취에 미치는 개별적인 영향력에 대해서만 분석하였다. 본 연구에서는 모든 변수가 입력된 상황에서 한 변인의 평균화 값을 통한 영향력을 보여주는 부분의존성도표만을 사용하였다. 하지만 개별 조건부 기대치 도표와 같이, 예측모형 내에서 변수 간 상호작용을 고려한 분석 방법의 적용이 필요하다. 넷째, 본 연구에서 채택한 실험 자극물의 특수성으로 연구 결과의 일반화에 한계가 있다. 본 연구에서 사용한 학습 동영상은 자극 통제를 위해 화면에 교수자가 등장하지 않고, 시간의 흐름에 따라 텍스트 형태의 학습 내용이 제시되는 방식으로 이루어져 있다. 이는 보편적으로 사용되는 실제적인 학습 동영상의 형식과 다소 괴리가 있는 구성이므로, 보다 보편적이고 실용적인 특성을 지닌 학습 동영상을 통해 그 효과성을 검증할 것이 요구된다. 다섯째, 본 연구에서는 학습 내용에 우선적으로 초점을 두었는데, 이어지는 후속연구에서는 구체적인 학습자 개인적 특성이 지각된 어포던스와 학업성취 간의 관계에 직접적으로 미치는 영향력에 대한 분석을 제언한다. 동일한 동영상 기반 학습 환경에서 상이한 특성을 지닌 학습자 집단에 따라 지각된 어포던스가 학업성취에 미치는 영향력의 크기와 양상을 규명할 것이 요구된다. 마지막으로, 본 연구의 결과를 바탕으로 동영상 기반 학습을 설계하여 예측모형의 효과성을 검증하는 연구를 제언한다. 본 연구 결과를 바탕으로, 행동 로그 및 안구 운동과 관련된 학습 활동에 기반한 학습자 중심의 사용성 평가 연구가 요구된다는 것이다. 따라서 본 연구를 바탕으로 한 교수·학습 설계 및 어포던스 기반 설계 연구를 후속연구로 제안하는 바이다.;Video-based learning is widely used in a variety of learning formats (Im & Lee, 2007) and has recently spread more rapidly with the advent of a new video-based learning environment (Giannakos, 2013). As a result, attempts are increasing at home and abroad to present a better instruction and learning design with a deeper understanding of video-based learning (Cho, 2015). Learning in a video-based learning environment differs from learning in a traditional face-to-face learning environment, given that learners and instructors are separated (Park, Lee, & Bae, 2010). Video-based learning emphasizes the learner's self-regulating ability in that the entire learning process depends on the learner's willingness to learn (Im, 2001). Therefore, it is important to promote active and self-directed learning by learners in a video-based learning environment (He, Holton, Parkas, & Warschauer, 2016; Pintrich & Schunk, 2002). In order to support learners' learning in a video-based learning environment where learners' self-directed learning abilities are important, it is necessary to emphasize not only the learning content but also the interaction with learners and learning media. In video-based learning, the learning environment has an important effect on learning outcomes (Kim, 2000; Lim, 1999), and learning achievement is the most representative indicator for measuring learning performance. Therefore, it is important to reflect the interaction with the environment in the video-based learning environment, providing strategies that promote self-control capabilities to improve learners' learning achievement, or in designing and producing learning content and media (Park, 2012). To this end, ‘perceived affordances’ can be considered. Accordance refers to the nature of the environment that affects the behavior of an actor when the environment interacts with him (Gibson, 1979), and perceived affordnaces refers to an incident that is changed by different inference processes through the actor's prior knowledge and experience (Norman, 1988). In the context of video-based learning, perceived affordacnes represents interactions between learners and learning media, and successful learning requires effective perception of learning media designed for learning purposes. Understanding perceived affordances in a video-based learning environment requires understanding of the learner's internal processes in the interaction with learning media (Delen, Liew, & Wilson, 2014). So far, in most of the learning related studies, learners’ internal process has been mostly measured by means of a self-report survey. However, there is a limit to the fact that the results of the survey are difficult to derive an in-depth interpretation because the isntructor cannot observe the learner (Lee, 2011) and the specific learning experience cannot be identified. This raises the need for research into the use of new data to observe and measure changing learners' internal processes according to the video-based learning process. The growth of Web-based learning, such as video-based learning, has resulted in expanding the form of data that can be explored. Among them, the use of big data from an educational perspective led to a "learning analytics" approach. Learning analytics is an academic discipline that aims to measure, collect, analyze and report data about learners and their situations to provide appropriate treatment(Siemens et al, 2011), which greatly expanded the categories of data available in the learning context. For video-based learning, all learning behaviors are stored in the Learning Content Management System in the form of log data (Greler & Drinksler, 2012). Numerous behavior log data stored in real time can help you understand the learner because it contains important information that identifies the learner's cognitive and psychological internal processes (Mostow, Beck, Ken, Cuneo, Gouvea, & Heiner, 2005). In terms of perceived affordances, behavior logs are a single indicator of interactions between learners and the learning environment. Log data for a particular action implies behavioral inducement for the environment involved with the actor, suggesting the perceived affordances of the learning environment to which the learner is perceived. Therefore, learners' behavior log data can be analyzed to identify the types of learners' adaptive learning behaviors in a particular learning environment. To compensate for the limitations of data in the form of logarithmic data, recent learning analytics has expanded its scope to physiological data. Typical physiological data used includes eye movement data to record eye movements. According to the information processing theory, eye movements are responsive to human selective perception and caution, and early eye exercises in the field of education have been conducted mainly in relation to the reading and cognitive processing process (Rayner, 1998). An analysis of eye movements during the learning process can provide visibility into the learner's dynamic cognitive processes. Eye movements, like the behavior logs, are another indicator of perceived affordances. In a video-based learning environment where the whole process of learning is done through audiovisual media, eye movements are preceded for object manipulation. The learner's various visual patterns are expressions of perceived affordances in different types, reflecting the learner's cognitive processing process. Therefore, the learner's eye movements collected through eye tracking allows direct observation of the learner's cognitive processes during the learning process (Kim, 2006). There have been insufficient attempts to obtain customized educational resources considering learning content or individual learning patterns. Therefore, it is required to identify a detailed cluster of learners by aggregating the cognitive, affective and behavioral dimensions of learners, and to develop diverse customized teaching and learning design resources. Meanwhile, attempts to explore the relationship between learning activities and actual learning achievement using learning data are also insufficient. Exploratory research utilizing vast amounts of multimodal data is expected to interpret the psychological mechanisms of the entire and individual learners, predict learning behaviors and outcomes, and develop a series of cyclical mechanisms to develop optimal teaching and learning prescriptions based on the results (Lee, 2015). This study aims to collect behavior log and eye movement data that represent learner's perceived affordances in a video-based learning environment using video learning players that support self-directed learning, and analyze the differences between learning content and variants according to the learning content and learner group, and empirically identify their impact on learning achievement. The following research questions are the following. Research question 1. Does the learner's behavior logs and eye movements which indicate the learner's perceived affordances, predict learning outcomes in a video-based learning environment? Research question 2. Is there difference between low-task complexity and high-complexity group in the prediction model which explained learning achievement by learner’s behavior logs and eye movements which indicate the learner's perceived affordances, in video-based learning environment? Research question 3. Is there difference between detailed clusters within low-and high-task complexity groups in the prediction model which explained learning achievement by learner’s behavior logs and eye movements which indicate the learner's perceived affordances, in video-based learning environment? This study was conducted on a total of 77 male and female undergraduate students in the Seoul metropolitan area, and the data of 67 students were analyzed after removing outliers. The study participants watched two learning videos separated by task complexity through the video learning player. Then, learning achievement was measured through post-test. Behavior logs, one of the key variations of this study, were collected only in the video learning phase, and eye movements, the other one, were collected through being measured in the whole experimental procedure. The collected data were analyzed using the statistical program R, which performed the descriptive statistics, visualization, Shapiro-Wilk test, F test, Wilcoxon sign rank test, random forest analysis and GMM cluster analysis. The analysis results and discussions of this study are as follows. First, for research question 1, the learner's behavior logs and eye movements were analyzed using random forest techniques to see if they predict learning achievement, and four important variables were retrieved from the model of, Play.Freq, Bookmark.MTime, MFD.2 and TFD.2. entire group learning achievement prediction model showed that in video-based learning, learning achievement was generally associated with active learning activities and the activity of exploring or generating annotations. Second, for research question 2, random forest analysis technique was used to determine whether there were any differences in the prediction models for learning achievement based on learner's behavior logs and eye movements depending on the levels of task complexity. Firstly, for the low level of task complexity, important variables are MFD.4, TFD.3, TFD.4, Pause.Freq, TFD.5, Seek.Time, Comment.Time 7 appeared. Secondly, for the high level of task complexity, important variables are Seek.Freq, MFD.1, MFD.4, Comment.Freq, Seek.Time, Condition.Freq, and MFD.5. Through the prediction models of learning achievement according to task complexity level, it had identified that specific variables which predict learning achievement according to task complexity of learning content and their influence patterns were different. When it comes to the low task complexity level, high learning achievement depends on how many functions which support learning activities, learners used, meanwhile, When it comes to the high task complexity level, It was not just how the function was used, but also how efficiently the learner's cognitive processes were used within the learning process. Third, for research question 3, Through GMM clustering analysis, detailed clusters within task complexity levels were divided and prediction models of learning achievement based on learner's behavior logs and eye movements was derived. The results of the random forest analysis for each model are as follows. Cluster 1 of low task Complexity level showed three important variables, Bookmark.Freq, TFD.2 and Filtering.Time. Cluster 2 of low task Complexity level showed five important variable, MFD.4, Filtering.Time, Bookmark.MTime, TFD.4, TFD.3. Cluster 1 of high task Complexity level showed three important variables, Seek.Freq, Seek.Time, MFD.5. Cluster 2 of high task Complexity level showed three important variables, MFD.4, TFD.4, MFD.1. Through the clustering analysis, the prediction models were derived by dividing the detailed clusters within the level of task complexity, and it was found that different important variables appeared in different clusters and the patterns of their influence were distinctive even for the same variable. In particular, based on learning activities, the differences between learners who participated relatively passively and those who actively participated were identified. Based on learning activities, it was able to classify two types of learners who were passive in "viewing and reading" and those who actively participated in "writing” and see the difference between those two. This provided the insight to confirm that the learning environment that produces the optimum learning effect can vary depending on the learner. Based on the above results, the significance and implications of this study are as follows. First, it expanded the scope of research in educational technology. This study 2not only exploratory applied behavior log and eye movement data in the field of education, but also expanded the scope of the data categories and methods of analysis by using random forest techniques. It has made possible a more in-depth three-dimensional interpretation of complex interactions between data by utilizing objective and non-intrusive data metrics. Second, the within subject design expanded the dimensions of the qualitative scale which is applicable to big data studies. During the learning procedure, the volume of data collected in this study, was more than 100,000 cases for each individual learner. This information provided an accurate and in-depth look at the learner's internal processes during the learning procedure, as well as deep insights that simply could not be grasped by increase in the number of research participants. This study is meaningful in that it has improved the qualitative scale of the learning process as well as the quantitative scale and carried out the collection of quality data. Third, the relationship between perceived affordances and academic performance was invest

Gayageum lifelong education participants’ self-directed learning process

The purpose of the study was to investigate and understand the self-directed learning process of lifelong education participants of the Gayageum and find out what and how to learn Gayageum. For the study, participants were sampled from S elementary school’s Gayageum lifelong education program. The study seeks to understand the meaning of the lifelong education process and experience through qualitative research based on interviews and observations of the participants as well as through reference research. A conclusion regarding the process of self-directed lifelong Gayageum education was drawn from the collected data. First, the participants' context of life was categorized in aspects of ‘context of choices’, ‘self motivation’ and ‘reactions from surroundings’ Regardless of the motivation in initially joining the program(either voluntarily or non-voluntarily), the participants discovered new passion towards the Gayageum, and conformed to the enthusiastic timbre from the Gayageum influencing them to feel easiness in their continued learning. Moreover, it was discovered that the initial reactions from surroundings were mostly negative or neglect, but as they continued learning, reactions positively changed. Characteristics of self-directed learning shown among participants during self-directed learning process were: concept of self-consciousness as an efficient and independent learner; responsibility on their own learning; independency for their initiating of learning; creativity that allowed participants to approach differently on same theme; passion towards learning; openness to learning opportunity; future focused self-understanding; patience on ambiguity. Also, participants motivated themselves by observing others. During their observation in class, characteristics such as passion towards learning, obligation to their own-learning, and responsibility for assessing their learning progress were shown. The meaning of self-directed learning for the participants had progressively changed as time elapsed. The first observed change came after initial experience of the Gayageum. Not only the positive reactions from the surroundings but also the direct personal experience of the Gayageum were influential factors in attracting the participants towards the instrument. Secondly, the participants remarked that Gayageum conforms with emotion of Korean and themselves, positively changing their view on Korean traditional music. Lastly, for their learning, participants desired tangible results, such as holding a concert for themselves or acquiring a certificate. Keywords: lifelong education, self-directed learning, Korean traditional education;본 연구의 목적은 가야금 평생교육 학습자의 자기주도적 학습 과정을 이해하여 이들의 학습과정은 어떠하고 어떻게 학습하고 있는지에 대해 알아보는 것이다. 본 연구를 위해 S 초등학교에서 학부모를 대상으로 개설된 가야금 평생교육 프로그램의 학습자들을 의도적 표본추출에 의해 연구참여자로 선정하고, 자기주도학습 과정을 살펴보았다. 문헌 고찰을 통해 자기주도학습의 구성요인을 토대로 연구참여자들을 관찰하고, 면담을 통하여 그들이 경험한 평생학습의 과정 경험을 질적 연구 방법을 통해 살펴보고, 그 의미를 찾고자 하였다. 수집한 연구자료를 바탕으로 가야금 평생교육 참여자들의 자기주도적 학습 과정에 대한 결론을 도출하였다. 학습자들의 삶의 맥락에서는 ‘선택의 맥락’, ‘개인적 동기’, ‘주변의 반응’으로 나누어 살펴보았다. 연구참여자들은 자의 또는 타의에 의해 학습에 참여하게 되었지만 자의와 타의에 상관없이 지속적인 학습을 할 수 있는 동기를 가지게 되었고, 학습에 대한 동기는 학습에 대한 애정과 가야금 음색이 학습자들의 감성에 잘 부합하여 학습을 적극적으로 할 수 있도록 만들고 학습이 어렵지 않다고 느꼈기 때문에 학습을 지속할 수 있었다고 하였다. 그리고 참여자들 주변의 반응은 초기에는 다소 부정적이거나 무관심한 반응이었지만 학습을 지속적으로 한 결과 주변의 반응은 점차 긍정적으로 변화하였음을 알 수 있었다. 연구참여자들의 자기주도학습 과정에서 나타난 자기주도적 학습의 특성은 효율적이고 독립적인 학습자로서의 자아개념, 자신의 학습에 대한 책임감, 학습에 대한 솔선수범으로서의 독립심, 하나의 주제에 다양하게 접근할 수 있는 창의성, 학습에 대한 애정과 열성, 학습 기회에 대한 개방성, 미래지향적인 자기 이해, 애매모호함에 대한 인내심이다. 또한 연구참여자들은 다른 학습자들을 관찰하면서 학습에 대한 동기를 얻게 되었는데, 학습에 대한 열정과 자신의 학습에 대한 책임과 자신의 학습 진도를 평가하는 기술로서의 책임감이라는 특성이 나타났다. 연구참여자가 부여하는 학습의 의미는 시간이 경과함에 따라 변화하게 되었는데, 먼저 가야금을 경험한 후에 나타난 변화로 주변의 반응이 학습자의 영향으로 긍정적으로 바뀌었고, 가야금을 학습하면서 학습에 대한 매력을 더 많이 느끼고 있다고 하였다. 그리고 학습을 하면서 가야금이라는 악기가 한국의 정서와 학습자 본인의 정서에 잘 맞고 크게는 국악에 대한 인식이 긍정적으로 바뀌었다고 하였다. 마지막으로 학습자들은 학습을 통해 결과물을 내고자 하였으며 연주회 개최 또는 수료증과 같은 성취결과를 내고 싶어 하였다. 주요어 : 평생교육, 자기주도학습, 국악교육I. 서론 1 A. 연구의 필요성 및 목적 1 B. 연구문제 3 C. 연구 내용 4 D. 연구의 제한점 4 II. 이론적 배경 5 A. 평생교육과 문화예술교육 5 1. 평생교육의 현황과 의의 5 2. 문화예술교육 현황 6 B. 자기주도학습과 평생교육 8 1. 자기주도학습(self-directed learning)의 개념 8 2. 자기주도학습의 구성요인 10 3. 평생교육과 자기주도학습 13 C. 선행연구 고찰 14 III. 연구 방법 16 A. 연구참여자 16 B. 연구과정 19 C. 연구 도구 20 1. 자료 수집 방법 20 2. 자료 분석 방법 28 3. 연구의 신뢰성 33 IV. 연구결과 분석 35 A. 연구참여자의 삶의 맥락 35 1. 선택의 맥락 35 2. 개인적 동기 37 3. 주변의 반응 38 B. 연구참여자의 자기주도학습 과정 39 1. 학습자원 정하기 39 2. 다른 학습자를 통한 동기부여 44 C. 연구참여자가 부여하는 학습의 의미 45 1. 가야금을 경험한 후에 나타난 변화 45 2. 한국의 정서, 학습자 본인의 인식 변화 46 3. 학습 결과에 대한 추구 48 V. 결론 49 A. 결론 49 B. 후속연구 50 참고문헌 51 부록 1. 연구 참여 동의서 55 부록 2. 면담 질문지 57 ABSTRACT 5

A study on the influence student orchestra on self-esteem and self-expression of middle school students

본 연구의 목적은 교육과학기술부에서 운영하는 학생오케스트라 활동을 경험한 중학생의 자아존중감과 자기표현력의 변화를 조사하여 학생오케스트라가 갖는 교육적 의의와 긍정적 영향을 확인하는 것이다. 이를 위해 학생오케스트라 활동을 시작하는 중학생을 대상으로 활동 이전과 이후의 자아존중감과 자기표현력의 변화를 검사하였으며 단일 집단 사전·사후 검사 설계로 설정하였다. 학생오케스트라 활동을 하기 이전과 이후의 검사결과를 비교하여, 자아존중감과 자기표현력의 변화를 알아보고자 하였다. 본 연구의 대상은 충청도에 소재한 중학교 학생오케스트라의 1학년 단원을 대상으로 하였다. 연구가 시작된 2012년 3월을 기준으로 활동이 가능한 중학교 중 2011년부터 선정된 5개교를 대상으로 하였으며 2012년에 입단한 중학교 1학년 학생, 총 78명으로 구성하였다. 학생오케스트라를 경험하기 전에 사전검사를 하였고 6개월간 오케스트라 활동을 한 뒤 사후검사를 시행하였다. 연구도구는 자아존중감을 측정하기 위해 로젠베르크(Rosenberg, 1965)의 ‘자아존중감 척도’를 한국어로 번역한 전병제(1974)의 척도를 사용하였고, 자기표현력을 측정하기 위해서는 라코스와 슈라이더(Rakos & Schroeder, 1980)의 ‘주장 행동 척도’를 번역한 변창진과 김성회(1980)의 ‘자기표현 평정척도’를 사용하였다. 연구문제에 따라 기술통계분석, 대응표본 t-test를 실시하였다. 사전과 사후의 설문내용은 동일하며 사후 설문지에는 학생오케스트라 활동으로 자신에게 일어난 변화에 대한 인식을 개방형 질문으로 응답하도록 하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 학생오케스트라를 경험한 중학생의 자아존중감은 오케스트라 활동을 경험하기 이전과 이후의 결과 값을 대응표본 t-test를 실시한 결과 사전과 사후에 통계적으로 유의미한 차이가 나타났다(p<.05). 즉, 학생오케스트라에 참여한 중학생의 자아존중감은 오케스트라 활동 이전에 비해 오케스트라 활동 이후에 더욱 향상되었다. 둘째, 학생오케스트라를 경험한 중학생의 자기표현력은 오케스트라 활동을 경험하기 이전과 이후의 결과 값을 대응표본 t-test를 실시한 결과 사전과 사후의 차이가 통계적으로 유의미하게 나타났다(p<.001). 즉, 학생오케스트라에 참여한 중학생의 자기표현력은 오케스트라 활동 이전에 비해 오케스트라 활동 이후에 더욱 향상되었다. 셋째, 사후에 실시한 학생오케스트라 활동 후 자신의 변화에 대한 인식을 개방형으로 응답하도록 한 결과 전체 응답 중 82.98%의 학생이 변화를 인식하였으며 17.02%는 변화를 인식하지 못했다고 응답하였다. 대부분의 응답자가 변화를 인식하였다고 답하였으며 변화를 인식하였다고 응답한 학생들의 의견을 음악적 변화, 인성적 변화, 종합적 변화로 분류할 수 있었다. 음악적 변화를 경험한 학생들의 의견은 악기기술의 향상, 음악성의 향상, 음악 지식의 향상으로 나누어 볼 수 있었고, 인성적 변화를 느낀 응답은 자신감의 향상, 내적 향상, 대인관계 향상으로 분류할 수 있었다. 종합적 변화를 느낀 응답은 활동에 즐거움을 느꼈다는 응답과 음악적 지식과 대인관계 모두 향상되었다는 응답으로 구분할 수 있었다. 이와 같은 결과에 따라 학생오케스트라 활동과 음악 교육의 필요성에 대해 제언하고자 한다. 연구대상을 초·중·고로 확대하여 연령별 특성에 따른 변화에 관해 교육적 의의를 갖는 연구가 필요하며 장기적인 관찰을 통해 양적 연구에서는 확인할 수 없는 질적 효과에 관한 연구가 필요하다. 이를 통해 학생오케스트라 활동의 발전, 확대와 더불어 청소년들에게 음악 활동의 중요성을 부여하고 기악 활동의 필요성을 인식시키며 적극적으로 참여하는 태도를 갖게 되기를 기대한다.;The purpose of this research is to survey the changes of the self-esteem and self-expression of middle school students who experience ensemble activities of a student orchestra operated by the ministry and confirm the educational significance and positive influence of the student orchestra. In order to do so, middle school students that are starting activities in a student orchestra were the targets, and the changes in self-esteem and self-expression before and after the activities were examined and a single group was set as the subject of the prior·post inspection. The changes were to be identified by comparing the level of self-esteem and self-expression before and after the student orchestra activities. The targets of this research are the members (1st year students) of a student orchestra in a middle school located in Chungcheong-do. March 2012, the time period when the research started, was set as the standard, and 5 schools, which were selected from 2011 amongst the middle schools where ensemble activities were available, were set as the targets. It consisted of a total of 78 members formed of 1st year middle school students who joined in 2012. A preliminary inspection was implemented before the students experienced the student orchestra, and post-inspection was conducted after completion of 6 months of the student orchestra activities. In terms of the questionnaire, the research tool, the scale by Byeong Jae Cheon (1974), which is the Korean translated version of 'self-esteem scale' (Rosenberg, 1965) was utilized to measure self-esteem. Additionally, Kim Sung Hwe (1980)'s 'self-expression rating scale', the translated version of 'assertive behavior scale'(Rakos & Schroeder, 1980), was applied to measure the self-expression. SPSS(Statistical Package for Social Science) for Window 18, a combined package program, was applied as the data processing method of the questionnaires, and a descriptive statistical analysis and matched pair sample t-test were conducted according to the research problem. The prior and post survey contents are identical, and in the post-survey, targets were asked to write a respond in the form of a open-ended question regarding the changes that they saw in themselves through the student orchestra activities. The summary of the research result is as follows. First, In terms of the level of self-esteem of middle school students who experienced the student orchestra As a result of conducting the matched pair sample t-test with the prior and post values, significant statistical difference was displayed between the prior and post conditions(p<.05). Second, in terms of the self-expression in middle school students who experienced the student orchestra As a result of conducting the matched pair sample t-test with the prior and post result values, the difference between the prior and post conditions were displayed as statistically significant(p<.001). As a result of having students give their response in an open-ended question form about the changes that they experienced through the student orchestra activities that took place during the post condition, amongst the overall responses, 82.98% of the students responded that they recognized changes in themselves and 17.02% responded that they did not sense any changes. Most responders stated that they recognized changes, and the opinions provided by students who claimed to have recognized changes were classified between musical changes, affective changes, and synthetic changes. The opinion of students who experienced musical changes can be distinguished between the increase in techniques of musical instruments, musicality, and musical knowledge. The responses related to the experience of affective changes can be distinguished between the increase of confidence, internal improvement, and personal relationships. The responses related to the experiencing synthetic changes, responses related to feelings of pleasure during the activities and those relevant to the increase in both musical knowledge and personal relationships. According to the results, suggestions are to be made regarding the necessity of student orchestra activities and music education. Moreover, setting students in elementary school·middle school·high school as research targets and conducting researches which hold educational significance regarding the changes following characteristics per age group is needed. Furthermore, conducting periodical observation to perform a research about effects that cannot be confirmed through qualitative research is necessary. Through this, development and expansion can take place in the student orchestra activities in addition to helping students understand the significance of music activities. This assists students to realize the necessity of instrumental music activities, and it is anticipated for students to attain attitudes to actively participate.Ⅰ. 서론 1 A. 연구의 목적 및 필요성 1 B. 연구 문제 3 C. 용어의 정의 4 Ⅱ. 이론적 배경 6 A. 자아존중감 6 B. 자기표현력 11 C. 청소년 오케스트라 15 Ⅲ. 연구의 내용 및 방법 25 A. 연구 대상 25 B. 연구 설계 26 C. 연구 절차 26 D. 연구 도구 29 E. 자료 처리 및 분석 방법 31 Ⅳ. 연구 결과 및 분석 32 A. 학생오케스트라 활동을 한 중학교 1학년의 자아존중감 사전·사후 비교 분석 32 B. 학생오케스트라 활동을 한 중학교 1학년의 자기표현력 사전·사후 비교 분석 33 C. 변화에 대한 인식 분석 37 Ⅴ. 결론 및 제언 43 참고문헌 46 부록 53 ABSTRACT 5

두께의 얇아짐에 따른 테라헤르츠 메타물질의 공진주파수 복원

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 물리·천문학부, 2017. 2. 김대식.High demands on metamaterials with desired resonance frequency and high field enhancement led to an extensive investigation on the sub-wavelength gaps, especially in terms of structural parameters. The role of most parameters including gap width, length, period and dielectric environment are widely studied and well understood, while the effect of metal thickness on the gap performance still remains elusive. Here, we theoretically and experimentally investigate resonance frequencies and field enhancements of sub-wavelength gaps with different heights. Scope of this study encompasses thicknesses as small as 10 nm, accessing by far the thinnest terahertz nano-resonators reported in the literature. The thickness decrease leads to huge field enhancement and resonance blueshift in transmission spectra of the sub-10nm gaps, restoring the transmission from the initially gap-plasmon dominated, red-shifted spectra. Such behavior is interpreted as a result of decreased effective refractive index of the gap, which is also supported by a modal-expansion analysis.Chapter 1. Introduction 1 Chapter 2. Fabrication of the nano-gap samples 4 Chapter 3. Terahertz time-domain spectroscopy of nano-gap samples 7 Chapter 4. Coupled mode method 10 Chapter 5. Conclusion 18 References 20 국문초록 25Maste

Microstrip Yagi-magnetic dipole antenna

학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 전기및전자공학부, 2022.2,[xi, 42 p. :]마그네틱 다이폴 안테나는 패치안테나에 비해 넓은 빔폭을 가지나 게인이 작고 대역폭이 좁다. 엔드파이어 방향으로 지향성이 좋은 안테나와 틸티드 빔이 가능하여 패턴 재구성 가능한 안테나를 제안하여 게인이 작은 단점을 해결하고자 한다. 다이폴의 길이와 기생소자의 길이에 따라 기생소자의 역할이 바뀐다. 다이폴의 길이와 기생소자의 길이가 같거나 크면 리플렉터로 동작하고 기생소자의 길이가 작으면 디렉터로 동작한다. 기생소자를 두 개를 나란하게 배치하여 변화되는 양상을 살펴보았지만 한 개를 배치하였을때와 비교하여 변화되지 않았다. 비대칭적으로 기생소자를 배열하자 틸티드 빔이 형성되었다. 이를 조절하여 패턴 재구성한 안테나를 만들 수 있다.한국과학기술원 :전기및전자공학부

은이 코팅된 금 나노막대가 에칭 되는 현상을 기반으로 한 6가 크롬 검출 색 센서

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 융합과학부, 2017. 2. 박원철.We report a simple and cost-effective visual detection of Cr(VI) ions using silver-coated gold nanorods (AuNR@Ag) as sensing probes. Au nanorods (Au NRs) were prepared by a seed-mediated growth process and AuNR@Ag nanostructures were synthesized by growing Ag nanoshells on Au NRs. Successful coating of Ag nanoshells on the surface of Au NRs was demonstrated with TEM, EDS, and UVvis spectrometer. By increasing the overall amount of the deposited Ag on Au NRs, the localized surface plasmon resonance (LSPR) band was significantly blueshifted, which allowed tuning across the visible spectrum. The sensing mechanism relies on the redox reaction between Cr(VI) ions and Ag nanoshells on Au NRs. As the concentration of Cr(VI) ions increased, more significant red-shift of the longitudinal peak and intensity decrease of the transverse peak could be observed using UV-vis spectrometer. Several parameters such as concentration of CTAB, thickness of the Ag nanoshells and pH of the sample were carefully optimized to determine Cr(VI) ions. Under optimized condition, this method showed a low detection limit of 20 nM and high selectivity towards Cr(VI) ion over other metal ions, and the detection range of Cr(VI) ion was tuned by controlling thickness of the Ag nanoshells. From multiple evaluations in real sample, it is clear that this method is a promising Cr(VI) ion colorimetric sensor with rapid, sensitive, and selective sensing ability.1. Introduction 1 1.1 Cr(III) and Cr(VI) 1 1.2 Optical Properties of Nanomaterials 2 1.3 Colorimetric Sensing Strategies 6 2. Experimental Section 11 2.1 Chemicals 11 2.2 Apparatus 11 2.3 Preparation of Au NRs 12 2.4 Synthesis of AuNR@Ag nanostructures 13 2.5 AuNR@Ag based Sensor for Cr(VI) detection 13 3. Result and Discussion 14 3.1 Characterization of AuNR@Ag with different Ag nanoshell thickness 14 3.2 Sensing mechanism of Cr(VI) ions visual detection using AuNR@Ag 18 3.3 Optimization of the conditions for Cr(VI) measurement 25 3.4 Selectivity of AuNR@Ag based sensor 27 3.5 Determination of Cr(VI) in real water samples 30 4. Conclusion 32 References 33 국문초록 (Abstract in Korean) 38Maste

Longitudinal Study of the Effects of Maternal Emotion and Maternal-Fetal Attachment on Fetal Development According to Household Income

학위논문(박사)--서울대학교 대학원 :간호대학 간호학과,2020. 2. 윤주영.본 연구는 소득 수준에 따른 임신 중기의 임부의 정서(우울, 스트레스, 긍정, 부정 정서)와 모-태아 애착이 임신 후기의 태아 발달에 어떠한 영향을 미치는 가를 파악하고자 시행되었다. 소득 수준에 따라 임신 중기 임부의 정서와 모-태아 애착이 임신 후기의 태아 발달에 어떻게 다른 미치는가를 파악하기 위하여 전향적 코호트 연구로 진행하였으며, 임신 중기인 16-20주의 임부에게 인구학적 정보(연령, 가구 소득 및 직업 유무 등)를 수집하고, 16-20주(T1)와 임신 후기인 33-35주(T2)에 각각 임신 중 우울, 스트레스, 긍정 및 부정 정서, 모-태아 애착에 대한 설문을 수행하였다. 또한 임부의 스트레스 수준을 나타내는 생리적 지표로 임부의 혈청 코티졸 자료를 수집하였다. 태아 발달을 나타내는 지표로 태아 체중과 두정골 간격을 16-20주(T1)와 33-35주(T2)에 초음파 검사 결과를 통해 수집하였다. 첫째로, 임부 정서, 모-태아 애착 및 태아 발달 상태에 대한 조절된 매개효과분석을 수행함으로서 임부의 정서가 태아 체중에 미치는 영향에 대해 모-태아 애착의 매개효과와 가구 소득의 조절 효과가 있는지 파악하였다. 둘째로, 가구 소득이 조절 효과가 있을 때 모-태아 애착의 매개효과는 가구 소득의 어느 범위에서 유의미한지 파악하는 Johnson-neyman의 유의성 영역 분석을 수행한다. 마지막으로, 이러한 유의성 영역 분석 결과에 따라 가구 소득을 두 집단으로 나누어 t-검정을 수행하여 집단 간 임부의 정서와 모-태아 애착, 태아 발달 평균을 비교 분석한다. 조절된 매개효과분석 결과에서는 가구 소득이 상대적으로 적은 집단(유의성 영역분석 결과 구체적으로 341만원 미만)에서만 모-태아 애착이 양의 방향의 매개효과를 나타냈다. 특히 우울이 모-태아 애착에 미치는 영향에 대한 가구 소득의 조절효과가 음의 방향으로 유의하였으며, 이는 다른 요인들이 동일할 때, 가구 소득이 낮을 수록 우울이 모-태아 애착에 미치는 효과를 억제하지 못하고 결과적으로 모-태아 애착의 양의 효과가 감소하여 태아의 체중이 감소할 수 있음을 의미한다. 유의성 영역 결과에 따라 341만원 미만 소득 집단과 341만원 이상 소득 집단 간 임부의 정서와 모-태아 애착, 태아 발달의 차이를 t-검정 했을 때, 상대적으로 소득이 적은 집단에서 통계적으로 유의하게 우울 수준이 높았다. 종합적으로 추론하면 가구 소득은 임부의 정서, 특히 본 연구에서는 우울에 조절 효과를 보여 모-태아 애착과 태아 발달에 건강 불균형자로 작용할 수 있다. 따라서, 본 연구 결과를 근거로 향후 지역사회 임부와 태아 건강 증진을 위해서는 상대적으로 가용 자원이 적은 사회경제적 수준이 낮은 집단에 임부의 정서적 중재가 우선적으로 필요함을 제언한다.This study examines the relationship between the emotions of mothers and fetal development and explores the modifying effect that household income has on this relationship. Socio-demographic information, maternal depression, stress, positive and negative emotions, and maternal-fetal attachment data were collected at 16–20 weeks of pregnancy. Data on fetal body weight and biparietal diameter indicating fetal development were collected at 33–35 weeks to observe the longitudinal effects of mothers emotions on fetal development. First, the moderated mediated effect analysis results show that maternal-fetal attachment of mid-pregnancy has a positive mediating effect on fetal weight in late pregnancy. In particular, since the moderating effect of household income on depression was negative, the fetal weight could be reduced by mediating maternal-fetal attachment when interaction between depression and household income increased. Second, as a result of analyzing the significance range of the moderated mediating effect, the mediating effect of maternal-fetal attachment was statistically significant in the range of less than 3.41 million won(2,892 USD). Finally, we divided subjects into two groups: those with greater than or equal to 341 million won and lower than 341 million won. T-test on maternal emotional status and fetal development were performed for each group. As a result, the level of depression was higher in the relatively low income group. These results show that the management of subjective emotion is associated with healthy development of the fetus and contributes to effective prenatal care.I. 서 론 1 1. 연구의 필요성 1 2. 연구 목적 3 3. 용어의 정의 4 II. 문헌고찰 7 1. 임부의 정서와 모-태아 애착이 태아 발달에 미치는 영향 7 1) 임부의 정서와 모-태아 애착 7 2) 임부의 정서와 태아 발달 8 3) 모-태아 애착과 태아 발달 9 2. 가구 소득이 임부와 태아 발달에 미치는 영향 10 1) 가구 소득과 건강 10 2) 가구 소득과 임부의 정서 12 3) 가구 소득과 모-태아 애착 13 4) 가구 소득과 태아 발달 13 III. 이론적 배경 16 1. 이론적 기틀 16 IV. 연구 방법 20 1. 연구 설계 20 2. 연구 대상 20 3. 연구의 윤리적 고려 20 4. 연구 도구 21 5. 자료수집 절차 26 6. 자료 분석 26 V. 연구 결과 30 1. 연구 대상자의 특성 30 2. 소득 수준별 임부 정서, 모-태아 애착, 태아 발달 비교 분석 33 3. 태아 체중에 대한 조절된 매개효과 모형 검증 34 4. 태아 체중에 대한 조절된 매개효과 모형의 유의성 영역 40 VI. 논의 41 1. 임부 정서와 모-태아 애착이 태아 발달에 미치는 영향 41 2. 가구 소득이 임부의 정서와 태아 발달에 미치는 영향 43 3. 연구의 제한점 46 VII. 결론 및 제언 48 참고문헌 50 부록 61 Abstract 85Docto