Evaluation of Dynamic Earth Pressure acting on Piles in Liquefiable Soils Using 1g shaking table tests

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 건설환경공학부, 2012. 8. 김명모.In this research, the dynamic earth pressure acting on piles in liquefiable soils was evaluated using 1g shaking table tests. The magnitude and distribution of the pile displacements were analyzed with various pile diameters and concentrated mass. The earth pressure acting on piles were also evaluated with depth and pile diameters in liquefiable soil. Moreover, the dynamic earth pressure acting on piles was analyzed for various concentrated mass and compared with ground displacement. It was also compared that the kinematic effect and Inertial effect qualitatively. The westergaard solution which can calculate the fluctuating component of the dynamic water force acting on quay wall was verified as a analytic method to evaluate the dynamic earth pressure acting on piles in liquefiable soils.Contents Chapter 1 Introduction 1 1.1 Background 1 1.2 Objective 3 Chapter 2 Previous Research 4 2.1 Evaluation of seismic Behavior of Piles in Liquefiable Ground by Shaking Table Tests (Han, 2006) 4 Chapter 3 Test Set-Up and Programs 13 Chapter 4 1g shaking table test results 22 4.1 Earth pressure in saturated sand 22 4.2 Pile displacement according to pile diameter in saturated sand 30 4.3 Earth pressure according to pile diameter in saturated sand 34 4.4 Comparison of Inertial effect and kinematic effect 37 Chapter 5 Evaluation of Fluctuation Component of Earth pressure 40 5.1 Westergaard Solution 40 5.2 Comparison of Dynamic earth pressures and Westergaard solution 42 Chapter 6 Conclusions 44 Bibliography 46Maste

코드 표현방식에 따른 수학 학습을 중심으로

학위논문 (석사) -- 서울대학교 대학원 : 사범대학 수학교육과, 2020. 8. 조한혁.본 연구에서는 4차 산업혁명 시대에 필요한 역량을 기를 수 있는 수학교육의 한 방법론으로서 3차원 좌표계 기반 코딩 환경인 터틀크래프트(Turtlecraft)를 활용한 수학 디자인 활동을 제안한다. 수학 디자인 활동은 학습자가 지닌 수학적 개념을 바탕으로 다양한 작품을 표현하며 수학의 실용성과 심미성을 느낄 수 있는 교육방법으로 여러 선행연구에서 주목한 바 있다. 터틀크래프트는 자바스크립트(JavaScript) 기반의 코딩 환경으로, 수학적 개념을 내포한 코드를 바탕으로 다양한 구조물을 디자인하며 탐구할 수 있다. 또한 게임 와 같이 복셀(voxel) 기반 분절적인 그래픽 표현방식을 지녀 스토리텔링 전략을 바탕으로 구조물에 대한 탐구를 진행할 수 있다. 여기서 코드는 학습자와 교수자 모두 서로의 생각을 볼 수 있고 이를 통한 분석 및 반성 활동이 이뤄질 수 있다는 점에서 효과적인 스토리텔링 도구로 활용되었다. 터틀크래프트에는 수식 명령 코드와 집합 및 변환 명령 코드라는 서로 다른 코드 표현방식이 존재한다. 본 연구에서는 2개년에 걸쳐 중학교 영재원 학생들을 대상으로 디자인 활동 수업을 진행하며, 서로 다른 코드 표현방식을 사용한 1차년도와 2차년도 수업의 특징을 비교하였다. 각 수업에서 학생들의 반응을 수집하고 탐구 과정을 분석하기 위해 수업 관찰, 인터뷰, 탐구과제 결과물 분석 등의 방법을 이용하였다. 분석 결과, 학생들이 방정식, 함수, 집합 등 다양한 수학적 개념을 활용하여 디자인 활동을 수행하였음을 확인하였다. 디자인 과정에서 학생들은 여러 유형의 수학적 사고 및 컴퓨팅 사고를 발휘한 것으로 나타났으며, 이는 본 연구에서 제시한 활동이 수학과 정보, 미술 등 융합 교육의 적절한 사례가 될 수 있음을 의미한다.This study proposes mathematical design activities using Turtlecraft, a coding environment based on a 3D coordinate system, as a methodology of mathematics education that can develop the skills needed in the era of the 4th industrial revolution. Previous studies have noted that mathematical design activities can help learners develop mathematical practicality and aesthetic by making their own creatures. In the meantime, learners naturally utilizing learnt mathematical concepts such as function, equations of figures. Turtlecraft, which is based on Javascript-based coding environment, provides opportunities to develop mathematical capability by designing various structures. Also, as it utilizes a voxel-based segmented graphic expression method like Minecraft, learners can investigate created structures based on storytelling strategy. Here, the code was used as an effective storytelling tool in that learners and instructors can see each other's thoughts. Turtlecraft contains two different code expressions: mathematical formula based codes and set & transformation based codes. This study was comprised of two participant groups: 15 number of gifted middle school students in the first year and 20 number of gifted middle school students in the second year. The both groups received mathematical designing classes and their different code expressions were compared. In order to collect students' responses, methods such as class observation, interviews, and analysis of the results of inquiry tasks were used. As a result of the analysis, it was confirmed that students performed design activities using mathematical concepts such as equations, functions, and sets. In the design process, students exhibited various types of mathematical thinking as well as computational thinking. This implies that the activities presented in this study can be appropriate examples of integrative education.I. 서론 1 1. 연구의 목적 및 필요성 1 2. 연구문제 5 3. 연구 내용의 개요 5 II. 이론적 배경 7 1. constructionism 7 1.1. constructionism의 개념 7 1.2. 마이크로월드(microworld) 8 2. 3차원 좌표계 기반 코딩 환경 10 3. 수학 디자인 활동 15 3.1. 수학 디자인 활동의 개념 15 3.2. 디자인을 통한 학습(Learning through design) 16 3.3. 수학 디자인 활동에서 학생들의 탐구 과정 분석 19 4. 스토리텔링 20 4.1. 스토리텔링의 개념 20 4.2. 교수・학습 상황에서의 스토리텔링 22 4.3. 탐구 활동 상황에서의 스토리텔링 23 III. 코딩 환경을 활용한 수학 디자인 활동의 설계 및 적용 26 1. 수식 명령 코드를 활용한 수학 디자인 활동 26 1.1. 연구대상 27 1.2. 수업의 주요 내용 및 과제 설계 28 1.3. 자료 수집 방법 42 1.4. 결과 분석 43 2. 집합 및 변환 명령 코드를 활용한 수학 디자인 활동 52 2.1. 연구대상 52 2.2. 수업의 주요 내용 및 과제 설계 53 2.3. 자료 수집 및 분석 방법 63 2.4. 결과 분석 65 3. 코드 표현방식에 따른 1차년도와 2차년도 수업의 비교・분석 84 IV. 요약 및 결론 88 1. 연구의 요약 88 2. 연구의 제한점 및 후속 연구를 위한 제언 90 참고문헌 93 Abstract 104Maste

Fostering Mathematical Creativity through the Various Mathematical Expressions in the 3D Coordinate System Based Coding Environment : Focusing on Designing Coding Tasks and Analyzing Code Expressions

본 연구에서는 3차원 좌표계 기반 코딩환경인 터틀크래프트의 다양한 수학적 표현 등의 특징을 수학적 창의성의 발현과 관련하여 분석해 본다. 그리고 이러한 코딩환경을 바탕으로 수학적 창의성을 발현하기 위한 과제의 설계를 수학적 창의성에 관한 근래의 선행연구를 바탕으로 논의한다. 이와 더불어, 설계된 과제에 대한 학생들의 다양한 코드를 수학적 창의성의 관점에서 분석하고, SOLO 분류법으로 코드표현의 수준을 함께 분석하였다. 연구 결과, 터틀크래프트는 수학적 개념을 바탕으로 다양한 구조물을 표현할 수 있다는 점에서 수학적 창의성의 발현과 관계되는 특징이 있음을 확인하였다. 또한 설계된 코딩과제를 활용한 수업을 통해 학생들의 수학적 창의성의 발현이 촉진되었으며 관계적 유형으로 분류되는 높은 수준의 응답을 다수 제시한 것으로 나타났다. In this study, various mathematical expressions of Turtlecraft, a 3D coordinate-based coding environment, are analyzed in relation to the expression of mathematical creativity. Based on this coding environment, the design of the task to express mathematical creativity is discussed on the basis of recent previous studies on mathematical creativity. In addition, the students' various codes for the designed task were analyzed in terms of mathematical creativity, and the level of code expression was analyzed together with SOLO taxonomy. As a result, Turtlecraft confirmed that there are characteristics related to the expression of mathematical creativity in that various structures can be expressed based on mathematical concepts. Furthermore, the use of designed coding tasks facilitated the development of students' mathematical creativity and suggested a high level of responses categorized into relational response.N