Growth and evaluation of high quality AlN using sputtering

넓은 밴드갭, 높은 열전도도와 표면 탄성 속도와 같은 우수한 물성을 지니고 있는 AlN (질화 알루미늄)은 다양한 분야에 활용되고 있다. 지금까지는 AlN 박막은 주로 MOCVD, MBE 및 스퍼터 등과 같은 박막 성장 장비들을 이용하여 성장하였다. 하지만 스퍼터로 제작된 AlN 박막은 저온 성장의 가능성, 박막의 낮은 거칠기 및 낮은 제조 단가와 같은 장점이 있지만 결정성의 관점에서는 특정 용도로서 활용에는 충분하지 않았다. 스퍼터된 AlN 박막의 결정성은 스퍼터링 조건들에 영향을 받는 것으로 보고된다. 그러므로 스퍼터링 방법으로 고품질의 AlN 박막을 제조하기 위해서는 스퍼터링 조건이 AlN 박막에 미치는 영향에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 AlN 박막의 응용 확대를 위해, 스퍼터링을 이용하여 AlN 박막의 성장과 평가에 관한 연구를 하였다. 1장에서는 이 연구의 배경과 동기에 대해 소개하였다. AlN의 결정 구조, 특성, 응용 분야 및 AlN 박막을 제작하기 위한 방법들을 서술하였다. 2장에서는 실험에 사용한 장비에 대해 기술하였다. AlN 박막의 제조를 위한 스퍼터링 방법들과 XRD, SEM, EDS, AFM, CL과 같은 AlN 박막의 분석 및 평가를 실시한 장비들을 설명하였다. 3장에서는 DC 반응성 가스 마그네트론 스퍼터를 이용하여 AlN 박막의 성장에 대해 설명하였다. 박막들은 공급량의 변화에 따라 화학양론적 조성의 변화에 대한 관점으로 결정성에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 4장에서는 펄스 스퍼터를 이용하여 AlN 박막에 성장에 대해 연구하였다. 3장의 내용을 활용하여 AlN 박막의 성장 조건 최적화를 실시하였다. 5장에서는, 다양한 분야의 활용 가치를 판단하기 위해, 4장에서 최적화된 AlN 박막의 물성을 평가하였다. 마지막으로 6장에서 모든 결과를 요약하고 본 연구의 결론을 설명 하였다. |AlN (aluminum nitride), which has excellent properties such as wide band gap, high thermal conductivity and surface acoustic velocity, is utilized in various fields. Up to now, AlN thin films are mainly grown using thin film growth equipments such as MOCVD, MBE and sputter. However, AlN thin films fabricated by sputtering have advantages such as a higher possibility of a low temperature growth, a low roughness of thin film and a low manufacturing cost, but it is not satisfying in terms of crystallinity for certain applications. It was reported that the crystallinity of the sputtered AlN thin film is affected by the sputtering conditions. Therefore, in order to fabricate high-quality AlN thin films by sputtering, it is necessary to study the influence of sputtering conditions on AlN thin films. In this study, I researched the growth and evaluation of AlN thin films by sputtering for the widen application of AlN thin films. In the chapter 1, the background and motivation of this study were introduced. The crystal structure, properties, application fields of AlN and methods for fabricating AlN thin films were described. In the chapter 2, the equipments used in the experiment were introduced. The sputtering methods for fabrication of AlN thin film and equipments for the analysis and evaluation of AlN thin films such as XRD, SEM, EDS, AFM, and CL are described. In the chapter 3, The growth of AlN thin films was demonstrated using a DC reactive gas magnetron sputter. The Influences to the crystallinity in terms of the stoichiometric composition change with changes of the supply amount were investigated. In the chapter 4, The growth of the AlN thin film is discussed using a pulsed sputter. The growth conditions of the AlN thin film are optimized by utilizing the content of chapter 3. In chapter 5, In order to evaluate the utilization value of various fields, the physical properties of the optimized AlN thin films were evaluated in chapter 4. Finally, In the chapter 6 all results are summarized and conclusions of this study were explained.1. Introduction 1.1 Aluminum nitride 1 1.1.1 Crystal structure 1 1.1.2 Physical properties 3 1.1.3 Applications 4 1.2 Growth method for AlN thin films 7 1.3 Outline of thesis 7 Reference 9 2. Experimental Equipment 2.1 Sputter 13 2.1.1 DC discharge 14 2.1.2 Sputtering yield 15 2.1.3 Magnetron sputter 16 2.1.4 Reactive gas sputter 16 2.1.5 Pulsed sputtering deposition (PSD) 16 2.2 X-ray diffraction (XRD) 18 2.3 Atomic force microscopy (AFM) 20 2.4 Field emission scanning electron microscope (FE-SEM) 22 2.5 Energy dispersive X-ray spectrometer (EDS) 24 2.6 Cathodoluminescence (CL) 24 2.7 Fourier transform infrared (FTIR) 25 Reference 27 3. Reactive Gas DC magnetron Sputtering of AlN thin films 3.1 Introduction 29 3.2 Experimental details 30 3.3 Influence of plasma power on reactive gas DC magnetron sputtering of AlN thin films 30 3.3.1 Growth rate variation 30 3.3.2 Surface change 323.3.3 Composition variation 34 3.3.4 Crystallinity 35 3.4 Influence of gas flow ratio on the reactive gas DC magnetron sputtering of AlN thin films 37 3.4.1 Growth rate variation 38 3.4.2 Surface change 39 3.4.3 Crystallinity and composition variation 40 3.5 Conclusion 42 Reference 43 4. Pulsed Sputtering Deposition of AlN Thin Films 4.1 Introduction 44 4.2 Experiment details 45 4.3 Influence of plasma power on pulsed sputtering deposition of AlN thin films 46 4.3.1 Al amount supply 46 4.3.2 Migration length 49 4.3.3 Plasma damage 50 4.3.4 Lattice constant 52 4.3.5 Al-N cluster 53 4.4 Influence of gas pressure on pulsed sputtering deposition of AlN thin films 56 4.5 Influence of growth temperature on pulsed sputtering deposition of AlN thin films 58 4.6 Conclusion 62 Reference 63 5. Characterizations of AlN Thin Films 5.1 Introduction 65 5.2 Experimental details 65 5.3 Surface morphology 66 5.4 Refraction index 67 5.5 Luminescence property 69 5.6 Relative permittivity 69 5.7 Electrical resistivity 71 5.8 Conclusion 72 Reference 73 6. Conclusion 75 Resume 77 Acknowledgement 82Maste

Floating-Gate를 갖는 Flash Memory 소자의 신뢰성분석

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 전기·컴퓨터공학부, 2015. 2. 이종호.최근 NAND 플래시 메모리가 점차 고집적, 소형화 되면서 트랩에 전자가capture 또는 emission 되어 발생하는 Random Telegraph Noise (RTN)가 읽기 동작 및 소자의 불안정성 등 심각한 문제를 야기 시키고 있어 메모리 동작 시 중요한 사안으로 대두되고 있다. 또한, Interpoly dielectric (IPD)의 두께가 점점 감소함에 따라, IPD에 존재하는 트랩으로 인해 발생되는 신뢰성문제 또한 중요해지고 있다. 이에 본 논문에서는 Tunneling oxide및 IPD에 존재하는 트랩의 분석을 통해 Floating Gate NAND 플래시 메모리의 신뢰성에 대하여 논하고자 한다. 먼저, Read cell은 NAND string의 구조적인 특성으로 인해 pass cell들의 채널저항 영향을 받게 되며, 트랩의 위치와 에너지 준위를 추출함에 있어 pass cell들의 채널저항을 고려하여야 더욱 정확한 값을 추출할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 또한, 최근 소자가 소형화 됨에 따라 인접 cell에 의한 간섭효과가 급속히 커지고 있기 때문에 인접 cell의 간섭효과에 따른 RTN 특성을 보고자 3-D TCAD 시뮬레이션 및 측정을 진행하였다. 인접 cell 상태에 따라, Read cell의 채널 Width 방향의 Electron current density 및 RTN에 의한 비트라인 전류변화, capture/emission time constant가 변화 됨을 3-D TCAD 시뮬레이션 및 측정을 통해 알 수 있었다. 또한, 앞서 pass cell들의 채널저항 효과 및 인접 cell 간섭효과를 이용하여 실제 32nm 및 26nm NAND 플래시 메모리string에서 RTN을 유발하는 트랩의 위치를 Vertical, Lateral, Width 방향으로 추출을 하여 3-D 그래프로 표현을 할 수 있었다. 더 나아가 NAND 플래시 메모리의 읽기 동작 시, RTN의 영향을 줄이기 위하여 ~μsec 범위의 pre-bias를 인가하는 새로운 읽기방법을 제안을 하였으며 측정을 통해 그 효과를 보여주었다. 다음으로는 NAND 플래시 메모리에서 발생하는 hysteresis 현상을 분석하기 위해 pulsed I-V 측정 및 비트라인 전류의 Transient 특성, 시뮬레이션을 진행하였으며, 이는 IPD의 bottom oxide에 존재하는 트랩에 의해 발생된다는 결론을 도출 할 수 있었다. 또한 이런 hysteresis 효과를 줄이기 위해 새로운 읽기방법을 제안을 하였으며 측정을 통해 그 효과를 보여주었다. 마지막 부록에서는 인접 cell 상태에 따라 영향을 받게 되는 간섭효과를 고려하여, 트랩 위치에 따른 비트라인 전류변화에 대한 모델링을 진행하였다. 모델링을 진행하기 위해 electric blockade length 및 트랩 위치가 고려된 Gaussian 형태를 가진 특성 함수를 정의를 하였고 이를 이용하여 트랩에 의한 비트라인 전류변화를 추출할 수 있었다. 3-D TCAD 시뮬레이션 결과와의 비교를 통해 제안된 모델이 매우 정확하다는 것을 알 수 있었고, 제안된 모델을 이용하면 트랩에 의한 비트라인 전류 변화값을 손쉽게 예측할 수 있을 것으로 예상된다.As flash memory cells continue to decrease in scale, random telegraph noise (RTN) caused by electron capture or emission at trap sites has become an important issue. Fluctuations in the threshold voltage (ΔVth) due to RTN can cause serious problems, such as read errors and device instability. As the thickness of the inter-poly dielectric IPD continues to decrease, the traps in the IPD also lead to reliability issues related to the leakage current and data retention. In this thesis, we investigate the reliability of NAND flash memory with respect to traps not only in the tunneling oxide but also in the IPD of the cell device. We first focus on traps that produce RTN in the tunneling oxide during a read operation. The trap position with respect to the channel surface and the floating-gate (xT) and the trap position along the channel length direction (yT) in the fabricated NAND flash memories were obtained by considering the channel resistance of the pass cells. The RTN in the floating-gate NAND flash cell strings interfered with the adjacent bit-line cell, and the effects of such on the fluctuations in the bit-line current (ΔIBL= high IBL – low IBL) were characterized. The electron current density (Je) of a read cell was found to be appreciably different depending on the position in the channel width direction relative to the interference produced by the adjacent bit-line cells. We verified that ΔIBL due to RTN increases as a high Je position is controlled to be close to a trap position in 32 nm NAND flash memory strings. The adjacent cell interference was shown to affect not only ΔIBL but also the ratio between the capture and the emission time constants [ln(τc/τe)]. We used the interference between the adjacent bit-lines (BLs) to obtain the trap position along the width direction and to represent the 3-D position of the traps in 32 nm and 26 nm NAND flash memory cells for the first time. We propose a new read method that reduces the effects on ΔIBL resulting from RTN. The pre-bias is controlled in the s range, and our method was confirmed to effectively suppress the effect of the RTN during read operations in NAND flash memory. Second of all, we investigate the hysteresis phenomenon in the floating-gate NAND flash memory strings, which originates from the traps in the bottom oxide of the oxide/nitride/oxide blocking dielectric (IPD). The hysteresis phenomenon in the floating-gate NAND flash memory strings is analyzed by measuring pulsed I-V and fast transient IBL. A new read method that suppresses the effect of the hysteresis phenomena was also proposed in order to reduce the read failures in NAND flash memory. In the Appendix, ΔIBL is modeled with the trap position as a parameter for the state (program or erase) of the adjacent bit-line cells, and it is observed to appreciably affect the current density distribution. ΔIBL is modeled by determining the integrated electron current density [J0=f(z)] and the electric blockade length (Lt) by considering the effect of the interference on the adjacent cells. A characteristic function [g(z)] with a Gaussian functional form is defined based on Lt and the trap position within the tunneling oxide from the channel surface (xT). Finally, ΔIBL is extracted by integrating f(z) and g(z). Our model accurately predicts ΔIBL, with the trap position as a parameter of the state of the bit-line cells, showing good agreement with data from a 3-D simulation.Abstract 1 Contents 4 Chapter 1 Introduction 7 1.1 RELIABILITY ISSUES IN NAND FLASH MEMORY 7 1.2 MOTIVATION AND ORGANIZATION 14 Chapter 2 Extraction of trap profiles considering channel resistance of pass cells 16 2.1 INTRODUCTION 16 2.2 DEVICE STRUCTURE AND MEASUREMENT METHOD 17 2.3 EQUATIONS OF TRAP PROFILES IN A NAND FLASH MEMORY STRING 19 2.4 VERIFICATION OF PROPOSED EQUATIONS 24 2.5 DISTRIBUTION OF TRAP POSITIONS IN TUNNELING OXIDE OF NAND FLASH MEMORY 29 Chapter 3 Effect of bit-line interference on RTN in NAND flash memory 30 3.1 INTRODUCTION 30 3.2 DEVICE STRUCTURE AND SIMULATION CONDITION 31 3.3 RESULTS OF 3-D TCAD SIMULATION 31 3.4 RTN MEASUREMENT RESULTS WITH THE STATE OF ADJACENT BIT-LINE CELLS 38 3.5 3-D TRAP POSITION IN TUNNELING OXIDE 45 Chapter 4 A new read method suppressing random telegraph noise 49 4.1 INTRODUCTION 49 4.2 DEVICE STRUCTURE AND MEASUREMENT SETUP 50 4.3 MEASUREMENT RESULTS AND DISCUSSION 52 Chapter 5 Hysteresis phenomena in floating-gate NAND flash memory 64 5.1 INTRODUCTION 64 5.2 DEVICE STRUCTURE AND MEASUREMENT SETUP 67 5.3 HYSTERESIS PHENOMENA IN ABNORMAL CELLS 69 5.4 ORIGIN OF HYSTERESIS PHENOMENON IN THE ABNORMAL CELL 76 5.5 HYSTERESIS PHENOMENA WITH BIAS AND P/E CYCLING STRESS 90 5.6 EFFECT OF HYSTERESIS PHENOMENA ON READ OPERATION 96 Conclusions 104 Appendix Modeling of ΔIBL due to RTN considering bit-line interference 106 A.1 INTRODUCTION 106 A.2 DEVICE STRUCTURE 108 A.3 RESULTS AND DISCUSSION 108 Bibliography 120 Abstract in Korean 129Docto

Research on the Relationship between Teacher's knowledge and Classroom practice Evaluated from Curriculum implementation perspective : focused on Knowledge of 'function' in Mathematic

The application of the 7th Curriculum, which represent ‘the curriculum developing’ and ‘learner-centered curriculum’, and the study tendency which emphasizes the teacher's role in the process of developing curriculum. According to the reflection that developing good curriculum does not guarantee the successful reformation of curriculum and the view that modification in curriculum is necessary because of the variety and complexity in situations or contexts several factors which have influence on the practice of curriculum get focused. It is raised that a teacher is not a gate-watcher or a ‘mail carrier who delivers the intention of the developer but a field professional who construct it. However, the teachers in the field who will develop and practice the curriculum have not recognized how and what they will reconstruct and practice. Accordingly, the need for the guide for the teachers as the reconstructor or the executor of curriculum is increasing. The knowledge of a teacher, not a unique element but a organization consisted integrally and functionally, is defined variously by each scholars, but the complicated knowledge of a teacher has practical influence on a class activity. That is, the knowledge of a teacher has direct, indirect effects on teaching methods, contents and processes of a class, the achievement of students, etc, and it plays an important role in planning a class, selecting a task and evaluating students. Besides, it is developing over time, improved through the class with students. As the study on the knowledge of a teacher has various elements such as belief, conception, etc, and is expanded in a specific situation, a classroom, it is difficult to make a close examination on the relationship between the knowledge of a teacher and a class as a part acknowledged on the basis of the situation in which the knowledge of a teacher is unfolded. It is difficult to devide the knowledge of teaching into a subject matter knowledge and a pedagogical content knowledge. Accordingly, a teacher's knowledge of teaching can be divided into various categories and cannot be easily determined by only one aspect because it has a variety of elements. However, its importance is being raised in the aspect that it emphasizes the specific knowledge and functions needed in teaching a subject, changes the belief and the teaching method of a teacher basically, and has a direct relationship with students' achievements in learning. Thus, in this study, a teacher, especially the knowledge of a teacher, is established as a primary factor in practicing a mathematics curriculum and the characteristics of the knowledge of mathematics teachers and the phase in which it is revealed are analyzed. For this, several study tasks like below were established. Ⅰ. What is the mathematics teacher's knowledge of subject matter and how does it revealed in a class? Ⅰ-1. What is the characteristic of the mathematics teacher's knowledge of subject matter? Ⅰ-2. How is the mathematics teacher's knowledge of subject matter revealed in a class? Ⅱ. What is the mathematics teachers pedagogical content knowledge and how does it revealed in a class? Ⅱ-1. What is the characteristic of the mathematics teachers pedagogical content knowledge? Ⅱ-2. How is the mathematics teacher's pedagogical content knowledge revealed in a class? For dealing with these problems, the standard for the mathematics teacher's subject matter knowledge and the mathematics teacher's pedagogical content knowledge was established through a documentary study. Then a concrete example in 'function' area was selected, question-and-answer sheets were developed, and then paper evaluation and interviews were executed. On the basis of them, the mathematics teacher's subject matter knowledge and the mathematics teacher's pedagogical content knowledge were analyzed, and through the observation in the classes on 'function' area for the highschool first grades, it was observed how they were revealed in classes. The class observation revealed the relationship between the knowledge of teacher and a class as well as help to collect a section of it reflected in the class. Besides, the characteristics of features, types and practicing expectation representing the knowledge of the teacher were examined through the modified and added standard for this study of video study analyzing system of TIMSS(the Third International Mathematics and Science Study) developed by IAE(The International Association for the Educational Achievement). According to the study result, in the subject matter knowledge, both teacher A and B have the modern definition of correspondence-centered 'function' and, in the case of showing example, correspondence-centered examples took a primary part. They did not recognize the randomness and univalence of function clearly but emphasized the essential generative aspect in teaching operation. While teacher A focused on the mathematical connection, understanding the concept in textbook and solving the related questions, teacher B focused on the relationship with everyday life through metaphoric situation after teaching the concept. According to the activity and task which represent teacher's subject matter knowledge in class, the classes of both A and B commonly dealt with activities and tasks related with mathematical connection, or activities and tasks to solve the mathematics problem related with the content. While the activities and tasks of teacher A was mainly in order of mathematical connection-representation-operation, those of teacher B was in order of mathematical connection-operation-representation. Teacher A dealt with more various expressions of function. Besides, in the subject matter knowledge, the content about formal definition of concept and operation has the characteristic of concept developed and is presented in one task/one situation and the expectation of a teacher in these task was practicing routine procedure. However knowledge of example and knowledge of presentation had characteristics of application/complexity and frequently expected the practice routine procedures in one task/multiple situation. The knowledge of problem-solving in mathematical situation and the knowledge of problem-solving in everyday life had the feature of application/complexity in one task/one situation and mainly practiced routine procedures. Related to the pedagogical content knowledge consisted of making proper teaching method and understanding the learner, both teacher A and B showed no difference in class content on account of the faithful dealing with the textbooks, but the approaching methods in learning content were different. While teacher A emphasized the interactions of students and voluntary participation, teacher B mainly focused a teacher-centered explanatory instruction. Because both teacher A and B didn't deal with students's sudden outbreaks of question or reaction, they explained the learned content repeatedly or respond expediently to student's sudden question or reaction. In the aspect of teacher A and B's pedagogical content knowledge, activities and tasks characterized by concept developed were frequently appeared. Most of activities and tasks in which the pedagogical content knowledge of teacher A and B were appeared provided on the expectation of practicing routine procedures. Especially, there was no activity or task which invents new solution/think that help students create their own operation method, certification and procedure. In general, subject matter knowledge is recognized to have great influence on how to teach and to have direct influence on the pedagogical decision like various examples, explanations, and questions presented to students. While the teacher who has clarified and well constructed knowledge leads active and meaning learning using various signs connected conceptually, the teacher with restricted knowledge provides inadequate examples, analogies and signs, emphasizing mechanical learning. Thus subject matter knowledge is an important factor a teacher should acquire, acts as the ground of formalization of explanation, and has an great influence on how to teach the subject matter knowledge. The teacher who is not accustomed to the subject matter cannot provide the wonderful experiences in mathematics to student and don't have the chance to show the real shape of mathematics to the students who think mathematics is just a calculation. Another important standard of classifying mathematician and math teacher is pedagogical knowledge conceptualized by Shulman and dealt with importantly in the discuss of teacher knowledge. In the aspect of the difference in the pedagogical knowledge between a math teacher and an English teacher, pedagogical knowledge of a math teacher represents his or her identity. A math teacher should have the knowledge to express the mathematical knowledge he or she already knew to others. That is, on the basis of his or her own mathematical knowledge, without no damage to the nature of mathematical concept, a math teacher should prepare textbook or class material reinterpreting properly to students. Practicing curriculum is reconstructing and realizing nation-level curriculum in class level, and the knowledge, understanding situation, considerateness of an expert, and cares are important variations. Especially, considering the educational situation which is a special relationship between the already learned and learners, it is important that the one who understands the 'academic knowledge' soundly controls the changing process to the 'knowledge to be taught' to others for decreasing possibility to lose original meaning. What a teacher knows is one of the factors which influence greatly to students' learning, which occur in a classroom, and the possibility of distortion is existed on the process of transforming and helping others to understand the knowledge even though the teacher understands it seriously. The teacher who has desirable level of knowledge seriously views the relationship between contents, presents various approaches to one problem, and consider the vertical consistency through enforcement of essential idea. This kind of teacher shows the relationship between mathematical concept and processes clearly, recognize various aspects and explains the pros and cons of each aspects. Teachers who know the basic mathematical idea, 'simple but powerful,' understand the curriculum as a unified one, so actively use the chance to review the important concept which students have already learned or the possibility to make a base for the concept students will learn later. Thus it is important to search the relationship between the knowledge of teacher who is charged to practice curriculum and the class of him or her. On the basis of this study result in which teacher knowledge about function was extracted and example study was done, on the view of practicing curriculum, several suggestions will be presented below for the constant development of teacher knowledge and succeeding studies. First, it is needed to define the nature and level of teacher knowledge more clearly. The knowledge of teacher is a primary factor which has influence on practicing the curriculum, and defining its nature and level not only plays an role as reference for effective practice of curriculum but also is used as basic material for teacher education. Second, through the vertical study on teacher knowledge, serious research on the course of building and developing the knowledge of a teacher. Third, the study for the factors that influence on the knowledge of a teacher should be more in detail. The knowledge of teacher is not a unique factor but complex system with unification and function, and the influences of various factors like belief, studying experiences etc. should be clarified. Fourth, the application of the study on the knowledge of a teacher should be found in preservice teacher training. That is, the plan should be made that the knowledge of preservice teacher will be elevated through the study on the knowledge of a teacher. Fifth, through the study of teacher knowledge, the method of teachers' professional development should be found. The knowledge of teacher is a factor which influences on the teacher's practice of curriculum directly or indirectly, and provides suggestions in a teacher's professional advancement. Sixth, the evaluation method for the knowledge of a teacher should be examined. This is based on the defining the nature of the teacher's knowledge and the evaluating method should be found on the ground of clear agreement about the nature and level of teacher knowledge. key word: curriculum implementation, mathematics teacher's knowledge, subject matter knowledge, pedagogical content knowledge;‘만들어가는 교육과정’, ‘학습자 중심의 교육과정’을 표방하는 제7차 교육과정의 시행과 교육과정 개발과정에서 교사의 역할을 강조하는 연구동향은 교육과정 개발자 혹은 재구성자로서의 교사의 역할을 강조하고 있다. 또한 훌륭한 교육과정의 개발이 성공적인 교육과정 개혁을 보장하지 않는다는 반성과 교육과정이 적용되는 상황이나 문맥의 다양성․복잡성 등으로 인하여 교육과정 실행 중 수정이 불가피하다는 관점에 따라 교육과정 실행에 영향을 미치는 여러 요인들에 관심이 모아지게 되었다. 이는 교사가 교실 수업의 문지기 혹은 개발자의 의도를 충실히 전달하는 단순한 ‘우편배달부’가 아니라 학교수준에서 이를 재구성하는 현장전문가라는 역할을 부각시킨 것이다. 그러나 교육과정을 개발하고 실행하게 될 현장의 교사들은 교사수준에서 무엇을 어떻게 재구성하고 실행할 것인지에 대한 명확한 인식을 갖지 못함에 따라 교육과정 재구성자 혹은 실행자로서 교사들을 위한 안내의 필요성이 증대하고 있다. 교사 지식은 단일한 요소가 아니라 통합적, 기능적으로 이루어진 조직체로서 학자에 따라 다르게 정의되고 있으나 복합적으로 구성된 교사의 지식은 교실 수업에서 실제적인 영향력을 가지고 있다. 즉, 교사의 지식은 가르치는 방법, 수업의 내용과 과정, 학생의 학업성취 등에 직간접적인 영향을 미치는 것으로, 교사가 가진 지식은 수업을 계획하고, 과제를 선택하고, 학생을 평가하는데 중요한 역할을 한다. 또한 교사의 지식은 학생들과의 수업을 통하여 계속적으로 향상되면서 시간이 흐름에 따라 발전해 나간다. 교사의 지식에 관한 연구는 신념(belief), 관념(conception) 등 영향을 주는 요소가 다양하고, 교실이라는 특수한 상황에서 전개되는 것이므로, 교사 지식이 표면화되는 상황을 바탕으로 이해되어야 할 부분으로 교사의 지식과 수업 사이의 명료한 관계를 규명하는 것은 쉽지 않은 일이다. 교사 지식을 교과 내용지식과 교수학적 지식으로부터 엄밀하게 구별하기는 어렵다. 따라서 교사 지식은 다양한 요소로 이루어져 있으므로 어떤 한 가지 관점만으로 판단하는 것은 어려운 일이다. 그러나 교사 지식은 교과를 가르치는데 필요한 교과만의 특수한 지식과 기능을 강조하고, 교과에 대한 교사의 신념과 교수법에 근본적인 변화를 일으키며, 학생들의 학업성취도와도 관련이 있다는 점에서 그 중요성이 부각되고 있다. 따라서 본 연구는 수학과 교육과정을 실행하는데 영향을 미치는 주요한 요인으로 교사, 특히 교사의 지식을 설정하고 수학교사가 갖고 있는 지식의 특징과 이들이 수업에서 표면화되는 양상을 분석하고자 한다. 이를 위하여 다음과 같이 연구문제를 설정하였다. Ⅰ. 수학교사의 교과 내용지식은 무엇이고 수업에서 어떻게 나타나는가? Ⅰ-1. 수학교사의 교과 내용지식의 특징은 무엇인가? Ⅰ-2. 수학교사의 교과 내용지식은 수업에서 어떻게 나타나는가? Ⅱ. 수학교사의 교수학적 지식은 무엇이고 수업에서 어떻게 나타나는가? Ⅱ-1. 수학교사의 교수학적 지식의 특징은 무엇인가? Ⅱ-2. 수학교사의 교수학적 지식은 수업에서 어떻게 나타나는가? 이러한 문제를 다루기 위하여 교사의 지식에 대한 문헌연구를 통하여 교과 내용지식과 교수학적 지식의 분석준거를 설정하고 함수내용과 관련된 구체적인 예시를 선별하여 이들에 대한 질문지를 개발하고 지필평가와 인터뷰를 실시하였다. 이를 바탕으로 교사의 교과 내용지식과 교수학적 지식의 특징들을 분석하였고, 고등학교 1학년 함수내용의 수업 관찰을 통해서 각 교사별 교과 내용지식과 교수학적 지식이 수업에서 어떻게 나타나는지를 살펴보았다. 수업 관찰은 수업에 반영되는 교사 지식의 단면을 추출하는데 도움을 줄 뿐 아니라, 이를 통하여 교사의 지식과 수업의 관련성을 보다 구체적으로 표면화시켰다. 또한 국제 교육성취도 평가 협회(The International Association for the Educational Achievement; IEA)가 개발한 제3차 수학․과학 교육성취도 국제비교연구(the Third International Mathematics and Science Study; TIMSS)의 비디오 연구의 분석체계를 본 연구의 특성에 적합하도록 수정․보완하여 교사의 지식이 나타나는 활동 및 과제의 성격, 유형, 수행기대의 특징을 조사하였다. 연구결과, 교사 A, B의 교과 내용지식의 특징을 살펴보면, 두 교사는 ‘함수’에 대하여 대응 중심의 현대적 정의를 가지고 있으며 함수의 사례를 제시하는 경우에도 대응 중심의 사례가 주를 이루었다. 함수의 임의성과 일가성에 대한 인식은 명확하지 않으나 함수의 연산 지도 시에는 본질이라 할 수 있는 생성적 측면을 강조하였다. 교사 A는 교과서에 있는 개념을 이해하고 그와 관련된 문제를 푸는, 수학적 연결성에 치중하는 반면, 교사 B는 개념에 대한 지도를 마친 후에는 은유적 상황을 제시하며 일상생활과의 관련성을 중시하였다. 교사의 교과 내용지식이 수업 중 나타난 활동 및 과제를 살펴보면, 교사 A, B의 수업은 공통적으로 수학적 연결성과 관련된 활동 및 과제 즉, 내용과 관련된 여러 가지 수학 문제를 푸는 활동이나 과제가 많았다. 교사 A는 수학적 연결성-표현-연산의 순서로 활동 및 과제가 많았던 반면, 교사 B는 수학적 연결성-연산-표현의 순서로 활동 및 과제가 나타남에 따라 교사 A의 수업에서 함수의 여러 가지 표현들이 좀 더 많이 다루어졌음을 알 수 있다. 또한 교과 내용지식 중 개념의 형식적 정의 및 연산에 관한 내용은 개념유도의 성격을 갖으면서 한 가지 과제/한 가지 상황에서 제시되고, 이러한 과제들에 대한 교사의 기대는 정형화된 절차를 연습하는 것이었다. 그러나 사례에 관한 지식과 표현에 관한 지식은 보충/반복의 성격으로 한 가지 과제/다양한 상황에서 정형화된 절차의 연습을 기대하는 경우가 많았다. 수학적 상황에서의 문제해결에 관한 지식와 실생활과 관련된 상황에서의 문제해결에 관한 지식도 한 가지 과제/한 가지 상황에서 보충/반복의 성격을 띠며 정형화된 절차의 연습을 기대하는 것이 주를 이루었다. 적절한 교수방법의 구안, 학습자에 대한 이해로 구성된 교수학적 지식과 관련하여 교사 A, B 는 모두 교과서를 수업에서 충실히 다루어 수업 중 다루어지고 있는 내용들은 대동소이했으나, 학습 내용의 접근 양식은 다소 상이하였다. 교사 A는 학생들과의 상호작용과 직접적인 참여를 강조한 반면, 교사 B는 일방적인 설명과 지도를 중심으로 수업을 진행하였다. 교사 A, B는 모두 학생들의 돌발적인 질문이나 반응을 중요하게 다루지 않아, 수업 중 학생들의 돌발적인 질문이나 반응에 대하여 학습 내용을 반복적으로 설명하거나 임기웅변식의 대처가 이루어졌다. 교사 A, B의 교수학적 지식과 관련하여 볼 때, 개념유도의 성격을 갖는 활동 및 과제가 비교적 많이 나타났다. 교사 A, B는 모두 교재재구성과 개념재해석은 한 가지 과제/한 가지 상황에서 개념유도의 성격을 갖는 활동 및 과제가, 교수법 적용과 피드백 제공에서는 다양한 과제/한 가지 상황에서 보충/반복의 성격을 갖는 활동 및 과제가 많았다. 교사 B의 경우도 교재재구성, 개념재해석은 한 가지 과제/한 가지 상황에서 개념유도의 성격을 갖는 활동 및 과제가, 교수법 적용과 피드백 제공에서는 다양한 과제/한 가지 상황에서 보충/반복의 성격을 갖는 활동 및 과제가 많았으나, 교사 A에 비하여 심화에 해당하는 활동 및 과제의 수가 많았다. 교사 A, B의 교수학적 지식이 나타나는 활동 및 과제의 대부분은 정형화된 절차의 연습을 기대하며 제공된 것으로 학생들이 자신만의 풀이법이나 증명, 절차를 창안하는 새로운 풀이법 및 생각의 발견에 해당하는 활동이나 과제는 전혀 나타나지 않았다. 교육과정 실행은 국가수준에서 개발된 교육과정을 교사가 교실 수준에서 재구성하고 실천하는 것으로, 교사들의 지식, 현상 파악 능력, 전문가적인 사려깊음과 배려가 중요한 변수가 된다. 특히 이미 지식을 알고 있는 사람과 배워야 하는 사람 사이의 특수한 관계인 교육적 상황을 고려할 때, ‘학문적 지식’을 이해하고 있는 사람이 이를 다른 사람이 이해할 수 있는 ‘가르칠 지식’으로의 변화하는 과정을 건전하게 통제함으로써 지식이 가지고 있는 본래의 의미가 파손되는 것을 감소시키는 것은 중요한 문제가 된다. 교사가 아는 것이야말로 교실에서 행하는 것, 궁극적으로 학생들이 배우게 되는 것에 가장 큰 영향을 미치는 요소 중 하나로서, 교사가 학문적 지식 혹은 가르칠 지식에 대하여 심도 있게 이해한 상태라도 지식을 변형하여 다른 사람의 이해를 돕는 과정에는 그 본래 의미에 대한 왜곡의 가능성이 항상 존재하기 때문이다. 바람직한 수준의 지식을 함유한 교사는 내용들 간의 상호 관련성을 중시하고 문제 하나를 해결하는 데 있어서도 여러 가지 접근방법을 제안하며, 기본적인 아이디어의 강화를 통한 종적 일관성을 중요시한다. 이러한 교사는 학생들에게 수학 개념과 절차들 간의 관계를 명확히 드러내며, 한 가지 아이디어가 갖고 있는 여러 가지 측면을 인식하고 각각의 장단점을 설명할 수 있다. ‘단순하지만 강력한’ 기본적인 수학 아이디어를 잘 알고 있는 교사들은 교육과정을 통합적 실체로서 이해하여 학생들이 이전에 배운 중요 개념을 복습할 기회가 생기거나 나중에 배우게 될 개념의 기초를 다져줄 수 있는 기회가 찾아오면 이를 적극적으로 그러한 기회를 활용한다. 따라서 현장에서 교육과정 실행을 담당하는 교사의 지식과 수업과의 관련성을 모색하는 일은 매우 중요한 의미를 갖는다. 함수 관련 교사 지식을 추출하고 사례 연구를 실시한 본 연구의 결과를 바탕으로 교육과정 실행의 관점에서 교사 지식의 지속적인 발전과 후속 연구를 위한 몇 가지 제언을 하고자 한다. 첫째, 교사 지식의 본질과 수준에 대한 보다 명확한 규정이 필요하다. 교사 지식은 교육과정 실행에 영향을 미치는 주요한 변인으로, 그것의 본질과 수준의 규명은 효과적인 교육과정 실행을 위한 참고 자료의 역할을 할 뿐 아니라 교사 교육을 위한 기초자료로 작용한게 된다. 둘째, 교사 지식에 대한 종단적 연구가 진행되어 어떤 경로를 통해 교사 지식이 형성되고 발전되는지에 관한 심층연구가 이루어져야 할 것이다. 셋째, 교사 지식에 영향을 미치는 요인에 대한 연구가 보다 상세화되어야 할 것이다. 교사 지식은 단일한 요소라기 보다 통합적, 기능적인 복잡한 조직체로서 신념, 학습경험 등 여러 가지 요소들의 영향력이 명료화되어야 할 것이다. 넷째, 교사 지식에 대한 연구가 예비교사 교육에 활용될 수 있는 방안이 모색되어야 할 것이다. 즉, 교사 지식에 대한 연구를 활용하여 학교 현장에 배출되는 예비교사의 지식을 향상시킬 수 있는 방안이 모색되어야 할 것이다. 다섯째, 교사 지식에 대한 연구를 통하여 교사의 전문성 신장 방안이 모색되어야 할 것이다. 교사 지식은 교사의 교육과정 실행에 직간적접으로 영향을 미치는 요인으로 교사의 전문성 신장에 시사하는 바가 크다. 여섯째, 교사 지식의 평가 방안이 모색되어야 할 것이다. 이는 교사 지식의 본질 규명을 바탕으로 하는 것으로, 교사 지식의 본질과 수준에 대한 명확한 합의를 바탕으로 이들의 평가방안이 모색되어야 할 것이다. 주제어: 교육과정 실행, 수학교사 지식, 교과 내용지식, 교수학적 지식논문개요 Ⅰ. 서 론 = 1 A. 연구의 필요성 및 목적 = 1 B. 연구문제 = 6 C. 용어의 정의 = 7 D. 연구의 제한점 = 8 Ⅱ. 이론적 배경 = 10 A. 교육과정 실행 = 10 1. 교육과정 실행의 의미와 관점 = 10 2. 교육과정 실행과 교사 = 19 B. 교사 지식 = 26 1. 교사 지식의 의미와 구분 = 26 2. 교과 내용지식 = 36 3. 교수학적 지식 = 40 C. 함수관련 수학교사 지식과 수업 = 50 1. 학문적 지식으로서의 ‘함수’ = 50 2. 함수에 대한 교사의 지식 = 52 3. 교사 지식과 수업과의 관계 = 60 Ⅲ. 연구방법 및 절차 = 64 A. 연구방법 = 64 1. 연구 방법의 특징 = 64 2. 연구 대상의 특성 = 66 B. 연구 절차 및 분석준거 = 73 1. 연구 절차 = 73 2. 자료수집 = 74 3. 분석 준거 = 83 4. 분석 방법 = 94 Ⅳ. 연구결과 및 분석 = 97 A. 교과 내용지식과 수업 = 98 1. 교과 내용지식의 특징 = 99 2. 교과 내용지식과 수업의 관련성 = 119 B. 교수학적 지식과 수업 = 127 1. 교수학적 지식의 특징 = 129 2. 교수학적 지식과 수업의 관련성 = 139 Ⅴ. 요약 및 결론 = 146 A. 요약 = 146 B. 결론 = 148 참고문헌 = 154 부록 = 168 ABSTRACT = 32

An Analytical Study of Johannes Brahms' Waltz Op. 39

요하네스 브람스(Johannes Brahms, 1833-1897)는 낭만적 고전주의(romantic classicism)를 대표하는 19세기 작곡가 중의 한사람이다. 그는 시대적으로 낭만주의 시대에 살았지만 그의 작품에는 고전적인 특징이 나타나고 있다. 브람스는 자유로운 형식과 표제음악이 유행하던 시기에 절대음악을 고수하며 바흐의 대위법적 요소와 베토벤의 고전적 형식미에 후기 낭만주의 음악어법을 결합시켰다. 고전적인 음악어법을 바탕으로 낭만주의가 갖는 풍부한 화성과 서정성을 나타내며 자신만의 독창적인 음악어법을 구축하였다. 본 논문에서는 브람스의 피아노 작품에 나타난 음악적 특징과 기법을 여러 문헌을 통하여 살펴보았고, 필자가 대학원 졸업 연주로 다룬「Waltz, Op. 39」에 나타나는 형식, 선율, 화성 구조, 리듬 등을 분석한 결과는 다음과 같다. 각 곡의 형식은 A-A'의 2부 형식이나 A-B-A'의 3부 형식을 취한다. 리듬적으로는 다양한 당김음과 분산화음 형태가 사용되고, 붓점 리듬과 불규칙한 길이로 된 악구도 나타난다. 또한, 헤미올라 리듬과 약박에 액센트를 주어 리듬감을 흐리기도 하였다. 각 곡마다 제시되는 1-2개의 동기가 각 곡 전체를 지배하여 곡에 통일성을 준다. 화성적으로는 3, 6, 8도에 의한 선율선의 중복이 많이 나타난다. 부속화음과 부감화음, V_(9)화음, 차용화음, 증6화음, 나폴리6화음이 사용되고, 경과음, 보조음, 지속음, 전타음의 비화성음이 자주 사용된다. 전조는 나란한조, 딸림조, 같은 으뜸음조의 전조가 대부분이지만, 관계조 이외의 전조가 이루어지는 낭만적 특징도 지닌다. 선율은 주로 상성부에 제시되고, 하성부에는 반주형태가 나타나지만, 주선율이 내성에서 제시되는 부분도 있다. 종지는 완전정격종지가 사용되지만 변격종지나 반종지로 곡을 마치는 경우도 있다. 또한, 종지적 연장에 의해 종지가 몇 마디 연장되는 경우도 있다. 대위적 요소는 마지막 곡에 나타나는데 곡 전체에 전위할 수 있는 대위(invertible counterpoint)가 사용되고, 부분적으로는 반행(inversion)이 나타난다. 이러한 브람스의 특징들은 브람스의 독창적인 음악어법으로 나타나며, 그의 다양한 성격의 피아노 작품들은 이후의 피아노 음악에 발전 가능성을 열어주었다.;Johannes Brahms (1833-1897) was one of the 19th century composers representing Romantic Classicism. Although he lived in the age of Romanticism, his works show some Classical attributes. Brahms combined Bach's counterpoint elements with Beethoven's aesthetics of Classical forms and late-Romanticism music diction, while insisting on the absolute Music during the period when free forms and program music were popular. Thus, he came to build his own unique music diction featuring rich harmonies and lyricism of Romanticism based on the Classical music diction. The purpose of this study was to review the literature about musical characteristics and techniques shown in Brahms' piano works, and thereupon, analyze such elements shown in Brahms' work "Waltz Op. 39" performed by the researcher as form, melody, harmonic structure and rhythm. The results of this study can be summarized as follows; The subject work has the form of either 2-part (A-A') or 3-part (A-B-A'). In terms of rhythm, diverse syncopations or arpeggios are used, while dotted rhythm or phrases of irregular lengths are shown sometimes. In addition, Hemiola rhythm and after-beat are accented to blur the rhythm sense. Besides, one or two motifs dominate the entire piece only to unify it. In terms of harmony, the melody lines of 3rd, 5th and 7th chords frequent the piece redundantly. In addition, it uses secondary dominant chords, secondary diminished chords, V9 chord, substitute chords, augmented 6th chord, Neapolitan 6th chord, etc, in addition to such non-harmonic tones as passing tone, neighboring tone, drone and appoggiatura. Modulations are shown primarily at parallel keys, dominant keys or tonic keys, but other keys than relational ones are modulated, which sounds quite romantic. The melodies are presented usually at ascending vocal part, while the accompaniment is at descending vocal part. However, the main melody is presented at the internal vocal part, in some parts. Perfect authentic cadence is most frequent, but some parts show plagal or half cadence. Moreover, cadences are sometimes extended as long as several nodes. The counterpoint elements are found in the final part; the invertible counterpoint is used through the piece, while inversion emerges partially. Such characteristics described above are integrated into Brahms' original music diction, and his diverse piano works opened the horizon for development of piano music.논문개요 = ⅳ Ⅰ. 서론 = 1 Ⅱ. J. Brahms의 피아노 음악 = 3 1. 시기별 작품경향 = 3 2. 피아노 음악의 특징 = 8 Ⅲ. J. Brahms의 Waltz, Op. 39의 분석 = 13 1. Waltz, Op. 39의 작품 개관 = 13 2. Waltz, Op. 39의 작품 분석 = 14 Ⅳ. 결론 = 71 참고문헌 = 73 ABSTRACT = 7

(The) tentorial notch : morphological analysis using magnetic resonance imaging(MRI) : 뇌자기공명영상을 이용한 형태학적 분석

의학과/석사[한글] 목적 : 경천막 허니아 증후군은 두개강내 다양한 원인의 공간점유 병소가 뇌압 상승을 야기하여 뇌간부가 천막절흔으로 이동되거나 뒤틀려져 신경학적 이상을 나타낸다. 따라서 신경외과적으로 중요시 된 것은 다 알려진 사실이다. 본 저자는 신경외과 환자들의 상태를 평가하기 위하여 흔히 사용하는 뇌자기공명영상 촬영을 이용하여 천막 절흔의 크기와 모양 등의 해부학적인 기초를 확립하고 천막 절흔의 형태에 따른 구회 허니아의 발생 및 예후 평가를 위한 인자로서의 선행 연구를 시행하고자 한다. 대상 및 방법 : 2002년 1월 1일부터 2002년 9월 30일 까지 원주기독병원 신경외과에 내원하여 뇌자기공명영상을 시행하였던 환자 중 두개강내 공간점유 병소가 없었던 100명을 대상으로 하였다. 뇌자기공명영상의 여러 영상면을 이용하여 1) T1 축면에서의 터어키안 배부의 넓이, 2) T1 관상면에서의 천막 절흔의 최대넓이, 3) T2 시상면에서의 터어키안 배부의 상후면에서의 절흔의 첨부까지의 거리, 4) T2 시상면에서 절흔의 첨부에서 정맥동 합류까지의 최단거리, 5) T2 시상면에서 중뇌 덮개에서 절흔의 첨부까지의 거리, 6) T2 시상면에서 터어키안 배부의 상후면에서 뇌각간오목까지의 거리와 7) T1 축면에서의 제3뇌신경간의 각도 등의 평균값을 알아보고, 천막 절흔의 최대 넓이와 터어키안 배부의 상후면에서의 절흔의 첨부까지의 거리의 사분위 분포 기술을 이용한 분류법을 이용하여 wide, narrow, long, short, typical, large, small, mixed로 분류하고, 성별 및 연령에 따른 차이를 알아보고자 하였다. 결과: 대상 100명 중 남자는 64명(64%), 여자는 36명(36%)이었으며, 평균연령은 29.6세(2-62세)였다. 터어키안 배부의 넓이는 22mm와 22.3±4.4mm(12-32mm) 천막 절흔의 최대넓이는 33mm와 32.9 ± 3.6mm (28-39mm), 절흔의 첨부에서 정맥동 합류까지의 최단거리는 30mm와 30.4± 3.0mm (23 -36mm), 터어키안 배부의 상후면에서 절흔의 첨부까지의 거리는 56mm와 57.6±5.4mm(50-70mm), 중뇌 덮개에서 절흔의 첨부까지의 거리는 27mm와 25.2±4.8mm (12- 33 mm), 터어키안 배부의 상후면에서 뇌각간오목까지의 거리는 18mm와 18.0 ± 4.9mm (10-30mm), 제3뇌신경간의 각도는 50.4°와 50.8±6.9°(37.5-70.1°)였다. 남성의 경우에서 터어키안 배부의 넓이와 천막 절흔의 최대넓이와 절흔의 첨부에서 정맥동 합류까지의 최단거리와 중뇌 덮개에서 절흔의 첨부까지의 거리는 여성의 수치들에 비해서 통계학적 유의성이 있었다(P<0.05). 17세이상의 경우에서 터어키안 배부의 넓이와 천막 절흔의 최대넓이만 16세 이하와 비교시 통계학적인 유의성이 있었다(P<0.05). wide는 16명(16%), narrow는 11명(11%), long은 12명(12%), short는 12명(12%), typical은 17명(17%)이었고, wide와 long이 같이 존재한 형태인 large는 8명(8%), small은 12명(12%), wide와 short가 같이 존재하는 형태인 mixed는 4명(4%)이었으며, narrow와 long이 같이 존재하는 mixed는 8명(8%)이었다. 터어키안 배부의 상후면에서 뇌각간 오목까지의 거리의 일사분위와 삼사분위에 해당되는 14mm와 21mm를 기준으로 하여 14mm이하인 경우를 앞부분에 고정된 위치(prefixed position), 14mm에서 21mm사이를 중간에 고정된 위치(midposition), 21mm이상인 경우를 후방에 고정된 위치(postfixed position)라고 분류하면, 각각 31명(31%), 42명(42%), 27명(27%)이었다. 결론: 신경외과 환자들의 상태를 평가하기 위하여 흔히 사용하는 뇌자기공명영상촬영을 이용하여 천막 절흔의 형태에 따라 중증 두부 손상 환자에서의 구회 허니아의 발생 및 예후 평가를 위한 인자로 사용될 수 있을 것으로 사료된다. [영문]Objective : The goals of this study were the follows: 1. to measure anatomical basis for interpretation of the tentorial notch, oculomotor nerve and brainstem using MRI; 2. to develop a classification system for the tentorial notch. Methods : From January to September 2002, we analized 100 patients with mild head injury and without space occupying lesion on the MRI. All imaging was made using a 1.5 tesla superconductive magnet(Gyroscan ACS-NT, Philips, Netherlands). The following measurements were done: 1) anterior notch width(ANW); 2) maximum notch width (MNW); 3) notch length (NL) ; 4) posterior tentorial length (PTL); 5) interpedunculoclival (IC) distance; 6) apicotectal (AT) distance; 7) inter-third nerve angle, the angle between the third cranial nerves in the T1 axial plane. The quatile distribution technique was applied to all measurements. Quatile groups defined by NL (mean 57.6�5.4mm) were labeled long, short, and midrange, and those defined by MNW(mean 32.9�.6mm) were labeled as wide, narrow, and midrange. Results : The patients were composed of men and women whose mean age is 29.6(2- 61) year of age. Mean values are presented as the means �standard deviations into following variations: 1) ANW, 22.3 �4.4mm; 2)MNW, 32.9 �3.6mm; 3) NL, 57.6 �5.4mm; 4) PTL, 30.4 �3.0mm; 5) AT distance, 25.2 �4.8mm; 6) IC distance, 18.0 �4.9mm; 7) inter-third nerve angle, 50.8�.9� Using the variables NL and MNW to examine predominant structural features permitted typing of tentorial notches into categories of wide(16%), narrow(11%), long(12%), short(12%), and typical(17%). Notches that were both wide and long were labeled large (8%), and those that were narrow and short were labeled small (12%). The category of mixed notches (12%) was assigned to tentorial notches that were either wide/short (4%) or narrow/long (8%). The positional relationship of the brainstem to the clivus was defined by the first quatile (14mm) and third quatile(21mm) of the IC distance. On the basis of this measurements, the terms "prefixed (31%)", midposition (42%)", and postfixed (27%) were applied to the brainstem position within the tentorial aperture. Conclusions : A significant statistical correlation was shown among morphometric parameters of the tentoral notches, brainstem, gender and age. The use of MRI to identify the type of tentorial notch and regional anatomy may help neurosurgical decision making.ope

컴퓨터를 활용한 구성주의적 수학 교수-학습에 대한 연구

수학과는 수학에 대한 기본적인 개념, 원리, 법칙을 이해하고 수학적으로 사고하는 능력과 태도를 길러 실생활의 여러 가지 문제를 합리적으로 해결할 수 있는 능력을 배양하도록 하는 교과임에도 불구하고, 현재의 수학 교육은 학생들과 유리된 채, 추상적인 수학 지식의 습득만이 강조되고 있다. 이에 학습자 중심의 교수-학습 환경 구축을 강조하는 구성주의가 수학교육의 대안으로 제시되고 있다. 그러나 구성주의는 학습자의 능동적 활동을 지지한다는 점을 제외하고 학자에 따라 매우 다양한 견해가 제시된다. 따라서 본 연구에서는 수리철학의 입장에서 구성주의의 성립과 발달을 살펴보고 구성주의적 교수-학습에 대한 이해를 도모하여 구성주의적 수학 교수-학습의 유용한 도구로서 컴퓨터의 활용 방안을 모색하고자 하였다. 이를 위하여 문헌 연구를 통해 컴퓨터를 활용한 구성주의적 수학 교수-학습의 원리를 제안하고 이를 바탕으로 작성된 학습지도안을 중심으로 실험 연구를 실시하였으며, 연구문제는 다음과 같다. 첫째, 컴퓨터를 활용한 구성주의적 수학 교수-학습을 한 실험 집단과 지필식의 전통적인 수학 교수-학습을 한 통제 집단은 수학에 대한 자아개념에서 차이가 있는가? 둘째, 컴퓨터를 활용한 구성주의적 수학 교수-학습을 한 실험 집단과 지필식의 전통적인 수학 교수-학습을 한 통제 집단은 수학 학습에 대한 태도 면에서 차이가 있는가? 셋째, 컴퓨터를 활용한 구성주의적 수학 교수-학습을 한 실험 집단과 지필식의 전통적인 수학 교수-학습을 한 통제 집단은 수학의 유용성에 대한 인식에 차이가 있는가? 넷째, 컴퓨터를 활용한 구성주의적 수학 교수-학습을 한 실험 집단과 지필식의 전통적인 수학 교수-학습을 한 통제 집단은 수학에서 컴퓨터 활용에 대한 인식에 차이가 있는가? 다섯째, 컴퓨터를 활용한 구성주의적 수학 교수-학습을 한 실험 집단과 지필식의 전통적인 수학 교수-학습을 한 통제 집단은 수학의 계속동기 면에서 차이가 있는가? 여섯째, 컴퓨터를 활용한 구성주의적 수학 교수-학습을 한 실험 집단과 지필식의 전통적인 수학 교수-학습을 한 통제 집단은 수학의 학업 성취 면에서 차이가 있는가? 연구대상은 인천광역시에 위치한 I 여자공업고등학교 전자계산기과 2학년 2개반(106명)을 임의로 선정하였으며, 한 반은 컴퓨터를 활용한 구성주의적 교수-학습 집단으로, 다른 한 반은 전통적 학습 집단으로 무선할당하여 2학년 1학기 3월 둘째 주부터 8주간 실험을 실시하였다. 연구를 위한 실험 처치는 동질성을 가정할 수 있는 두 학급에 서로 다른 교수-학습 방법을 실시하는 것으로, 실험반 학생들에게는 구성주의적 수학 교수-학습의 원리에 바탕을 둔 지도안을 중심으로 교실 수업과 멀티미디어실 수업을 병행하며 교사의 직접적인 설명보다 학생들의 소집단 활동과 발표 및 토론 활동을 중시하였고, 통제반 학생들에게는 전통적 수학 교수-학습 방법에 근거한 지도안을 중심으로 교과서 위주의 지필식 지도를 하였다. 본 연구에서는 사전검사로서 흥미·태도 검사와 사후검사로는 흥미·태도 검사, 계속동기 검사가 실시되었다. 학업 성취는 1학년 2학기말 성적과 실험이 끝나는 2학년 1학기 중감고사 성적에서의 차이로 비교하였다. 실험이 진행되는 동안 교사는 학생을 임의로 선정하여 현재 진행중인 수업에 대한 학생들의 의견을 수렴하였고, 연구자와도 계속적으로 면담을 하였다. 실험 결과, 수학 학습을 해 나가는 과정에서 소집단 활동을 경험이 없고 교사에 의해 제공되는 지식을 받아들이는 학습 환경에 익숙했던 학생들은 스스로 무언가를 창조하기 보다, 교실의 합법화된 권위자인 교사의 인정을 받기를 원하며 교사가 지닌 정답을 유추하려 하려고만 하였다. 따라서 학생들은 스스로 목표를 세우고 학습 활동을 진행시켜가기 보다, 집단내의 자신의 역할에 대해 분명히 인식하지 못하고 오히려 수동적으로 집단내 우수한 다른 학생들의 활동을 수용하며 수학 학습의 어려움만을 호소하였다. 학생들의 이러한 반응은 스스로를 연마하며 학습해 나가는 자기 주도적 학습 능력의 결여에 의한 것으로 학생들은 교실에서 실용주의자로서 행동할 뿐, 주체적인 학습 활동을 전개해 나가지는 못하였다. 또한 학습 환경 역시 새로운 교수-학습 방법에 적절하도록 변화되지 않음으로써 학습의 어려움은 가중되었다. 따라서 컴퓨터를 활용한 구성주의적 수학 교수-학습을 받은 학생들과 전통적인 지필식 수업을 받은 학생들은 흥미·태도, 계속동기, 학업성취도에서 대부분 유의미한 차이를 보이지 않았다. 이러한 결과는 현행 교육현장에서의 학급당 학생수, 멀티미디어실의 환경, 교사의 멀티미디어 사용 능력 및 구성주의적 교수-학습 원리에 대한 이해도, 구성주의적 교수-학습에 사용할 수 있는 보다 적절한 지도안 및 교과서 부족 등에 기인한다고 볼 수 있다. 따라서 구성주의적인 교수-학습 환경이 일찍부터 학교 활동에 도입되어야 할 것으로 생각된다. 21세기는 정보의 적절한 활용과 창출이 중시되는 정보화 사회이다. 따라서 수학교육은 발달된 기술공학을 바탕으로 정보화 사회에 적절한 학습자 중심의 구성주의적 수학 교수-학습 이론의 활용방안을 모색하여야 하며, 이와 관련지어 몇 가지 제언을 하고자 한다. 첫째, 구성주의적 수학 교수-학습의 한 방법으로서 소집단 활동의 다양한 활용 방안과 소집단 내에서의 역할 분담 및 평가에 대한 세밀한 연구가 요구된다. 둘째, 학습자가 스스로 지식을 구성할 수 있다는 믿음이 교사에게 심어져야 한다. 그리고 학생들에 대한 이해를 바탕으로 좀 더 다각적인 사고실험을 실행하여 학생들에게 다양한 상황을 제시할 수 있어야 할 것이다. 셋째, 교실과 같은 환경에서 컴퓨터 및 다양한 교구들을 필요한 순간에 적절히 사용할 수 있는 수학교육 실험실의 필요성이 제기된다. 넷째, 설명 중심의 교과서보다 각종 데이터, 일화, 실험이나 관찰 결과, 기사, 자서전 등의 일상 자료들을 다양하게 제시하면서 학생들의 참여를 유도할 수 있는 교과서가 제공되어야 할 것이다. 다섯째, 구성주의적 학습 환경이 학교에 정착하기 위해서는 구성주의적 관점에 따른 평가 준거와 틀이 개발되어 실제 학습 환경에서 적절히 활용할 수 있어야 할 것이다. ; Mathematics is a subject in which the students must learn not only the mathematical definitions and theorems but also develop mathematical thinking for use in everyday life. But, today s mathematics education is concentrated mostly on abstract mathematical knowledge which has little relation to real life. An alternative method for teaching that emphasizes the thinking process of the student is constructivism but many educators and researchers do not have a unified view of constructivism. The purpose of this research was to clarify the process of the development of constructivism, to better understand the teaching and learning of mathematics based on constructivism and to test the applicability of using the computer in constructivism based mathematics teaching and learning. The research questions based on comparing traditional pencil-and-paper based mathematics teaching and learning with constructivism based computer oriented mathematics teaching learning were as follows: 1. Is there a difference in the level of self-confidence about mathematics? 2. Is there a difference in attitude towards mathematics learning? 3. Is there a difference in attitude towards usefulness of mathematics? 4. Is there a difference in the applicability of computer in mathematics? 5. Is there a difference in maintaining motivation for learning mathematics? 6. Is there a difference in the overall mathematics learning? For the study, students in one math class at a Technical Women s High School in Incheon were taught using constructivist s method while a second math class taught using traditional method during an eight week period. The research instrument for the study were the pre-interest-attitude test, post-interest-attitude test, post-continuous motivation test, pre-achievement test, the post-achievement test, interviews of the teacher with the students, and interviews of the researcher with the classroom teacher. The study showed that most students were only interested in receiving specific instructions from the teacher. These students were not confident about carrying out individual concepts. This unexpected phenomenon is believed to have been caused by a lack of experience in active learning. Students papered to have difficulty in adapting to the new teaching and learning methods because active learning based on experimenting and communication was totally foreign in their educational experience. They were unsure of the teachers expectation and they were unsure of their own role in the learning process. Therefore, the study showed that there was no differences between the two teaching methods for the students in these two classes. The upcoming 21st century is touted as the information-oriented society. In order to prepare the students for the next century, mathematics education should focus more attention on constructivist teaching and learning with computers. The following recommendations ar suggested based on the study. 1. More research is needed on small group activity based teaching and learning 2. Teachers should trust their students s ability 3. Mathematical laboratory is needed in the schools 4. Practical application oriented text books are needed 5. More test instruments need to be developed for constructivist teaching and learning.표목차 = ⅵ 그림목차 = ⅷ 논문개요 = x I. 서론 = 1 A. 연구의 필요성 및 목적 = 1 B. 연구 문제 = 4 C. 용어의 정의 = 5 1. 구성주의적 수학 교수-학습 = 5 2. 전통적 수학 교수-학습 = 5 D. 연구의 제한점 = 6 E. 기대되는 효과 = 6 II. 이론적 배경 = 8 A. 구성주의 = 8 1. 구성주의의 성립과 발달 = 8 2. 구성의 의미와 지식 = 20 3. 구성주의에서의 학습 = 27 B. 구성주의적 수학교육 = 31 1. 구성주의적 수학 교수-학습 = 31 2. 발전학습과 구성주의 = 40 3. 구성주의적 교수-학습에서 교사의 역할 = 46 C. 구성주의적 수학 교수-학습에서 컴퓨터의 활용 = 51 1. 수학교육에서 컴퓨터의 활용 = 51 2. 구성주의와 컴퓨터의 활용 = 58 3. 컴퓨터를 활용한 구성주의적 수학 교수-학습 = 61 III. 연구방법 및 절차 = 67 A. 연구설계 = 67 B. 연구대상 = 68 C. 연구절차 = 69 D. 실험처치 일정과 방법 = 71 E. 검사도구 = 80 F. 자료 처리 = 83 IV. 요약결과 및 논의 = 84 A. 수학에 대한 흥미·태도 검사 = 84 B. 계속동기 검사 = 94 C. 학업 성취도 = 96 D. 구성주의적 수학 교수-학습에서 컴퓨터의 활용 효과 = 100 E. 컴퓨터를 활용한 구성주의적 수학 교수-학습에서 교사의 역할에 대한 논의 = 101 V. 요약 및 결론 = 103 A. 요약 = 103 B. 결론 및 제언 = 107 참고문헌 = 110 &amp;lt;부록-1&amp;gt; 흥미·태도 검사지 = 120 &amp;lt;부록-2&amp;gt; 계속동기 설문지 = 124 &amp;lt;부록-3&amp;gt; 구성주의적 수학 교수-학습을 위한 지도안 = 128 &amp;lt;부록-4&amp;gt; 전통적 수학 교수-학습을 위한 지도안 = 173 &amp;lt;부록-5&amp;gt; 중간고사 시험지 = 202 영문초록 = 20

색확장형 깊이 인식 기반 인체 모션 트레킹 시스템

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 기계항공공학부, 2016. 2. 이건우.Motion tracking system using depth sensing camera has been widely used in motion game, sports, rehabilitation, and so on, which has limita- tions of self-occlusion, full body tracking, and person-occlusion in med- ical applications such as virtual rehabilitation. First, in order to under- stand limitations of conventional vision based method, we developed several rehabilitation and assessment programs using depth sensing cam- era. Although we confirmed the treatment effect and similarity with real assessment by the clinical testing, the occlusion and system integration problems could not cover a lot of movement of human. In this study, we examine this limitation in the developing process of several rehabilita- tion application, and resolve this problem by implementing a new track- ing method called Color Augmented Depth Sensing (CA-DT). The color based segmentation, Principle Component Analysis (PCA), and error weighted interpolation were used to develop CA-DT. Consequently, CA- DT system allowed the users to move freely without problems by partial occlusion, connection with other person. The result of comparison with a motion capture system of the passive marker type shows 0.97 correla- tion coefficient, which means that tracking ability of CA-DT is similar to conventional system. Furthermore, we considered patch size and shortened the armband type up to 5 cm breadth.Chapter 1 Introduction 1 1.1. Overview 1 1.1.1. Stroke and Neurorehabilitation 1 1.1.2. Virtual Rehabilitation 6 1.1.3. Motion Tracking System 9 1.2. Motivation and Objectives 11 1.2.1. Issue of the Stroke 11 1.2.2. Studies for Virtual Rehabilitation 16 1.2.3. Depth Sensing based Skeleton Tracking 19 1.3. Our Approach 21 1.3.1. Virtual Rehabilitation and Assessment 22 1.3.2. Color Augmented Depth Tracking 24 Chapter 2 Virtual Rehabilitation and Assessment Programs 27 2.1. Overview 27 2.2. Intensive Therapy Programs . 29 2.2.1. Introduction 29 2.2.2. Result 32 2.3. Virtual Box and Block Test [37] 39 2.3.1. Introduction 39 2.3.2. System Design and Algorithm Development 41 2.3.3. Result and Discussion 48 2.4. Virtual Fugl Meyer Assessment 52 2.4.1. Introduction 52 2.4.2. Data Acquisition 53 2.4.3. Feature Extraction 56 2.4.4. Learning Model for FMA score Prediction 60 2.4.5. Result and Discussion 61 Chapter 3 Color Augmented Depth Tracking Method 66 3.1. Introduction 66 3.2. System Overview 72 3.3. Cloth Design 76 3.4. Body Segmentation Algorithm 79 3.4.1. Introduction 79 3.4.2. Algorithm Development 81 3.4.3.Result 86 3.5. Body Axis Tracking Algorithm 90 3.5.1. Introduction 90 3.5.2. Cylindrical Fitting on 3D Point Cloud 94 3.5.3. Fitting Error Weighted Interpolation Method 98 3.5.4. Result 101 3.6. Hand Tracking Algorithm 104 3.6.1. Introduction 104 3.6.2. Hand Detection with Full Body Tracking 105 3.6.3. Result 106 3.7. Body Part Connection 109 3.8. Discussion 111 Chapter 4 Evaluation of CA-DT System 112 4.1. Introduction 112 4.2. Skeleton Tracking Performance 116 4.2.1. Self-Occlusion 116 4.2.2. Connection with Others 117 4.2.3. Hand Tracking 118 4.3. Biomedical Validation 119 4.3.1. Design and Procedure 119 4.3.2. Result and Discussion 121 4.4. Patch Length Specification 125 4.4.1. Introduction 125 4.4.2. Simulation as Cylindrical Length 126 4.4.3. Result and Discussion 129 Chapter 5 Conclusion 132 Bibliography 134 초록 148Docto

Freedom of the press and limits of government intervention

학위논문(박사) --서울대학교 대학원 :언론정보학과,2006.Docto

Photocatalytic Degradation of PVC-TiO2 Composite film.

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