Earticle

한국에서 의료서비스와 의료인력의 공급은 중요한 정책 과제로 부상하고 있다. 기존 연구는 수요 예측, 인력 공급 모델링, GIS 기반 접근성 분석에 집중해 왔다. 본 연구는 250개 시군구 단위의 인구·경제·의료 데이터를 활용하여 GIS 시각화, 로렌츠 곡선, 지니계수, 상관분석을 통해 의료 자원의 공간 분포와 불균형을 분석하였다. 분석 결과, 의사와 치과의사는 대도시와 대학병원 소재지에 집중된 반면에 농촌·도서 지역은 열악하였다. 의료인력 분포는 인구 규모보다 환자 유입과 내원일수와 더 강하게 연관되었으며, 이는 대학병원이 지역 거점으로 기능함을 보여준다. 일반병원은 비교적 균등 분포를 보였으나, 의원과 치과의원은 수도권 집중 현상이 두드러졌다. 공공·민간 서비스 비교를 통해 의료 불평등의 구조적 특성이 확인되었으며, 이러한 격차는 인구 차이보다는 제도적·기관적 집중에 기인하는 것으로 나타났다. 정책적으로는 지역 병원 네트워크 강화, 원격의료 확대, 고령·취약 지역에 대한 맞춤형 대책 마련이 필요하다.

The supply of medical services and healthcare personnel has become a critical policy issue in Korea. Prior studies have examined demand forecasting, workforce modeling, and accessibility using Geographic Information Systems (GIS). This study extends these efforts by analyzing the spatial distribution of healthcare supply and demand across 250 administrative regions, using GIS visualization, Lorenz curves, Gini coefficients, and correlation analysis. Findings show that physicians and dentists are highly concentrated in metropolitan areas and university hospital districts, while rural and island regions remain under-served. The distribution of medical personnel correlates more strongly with patient inflows and hospital visits than with population size, highlighting the central role of tertiary hospitals. General hospitals appear relatively evenly distributed, whereas clinics and dental practices show pronounced metropolitan clustering. By comparing public and private services, the study underscores the structural nature of healthcare inequality. Results suggest that disparities arise less from demographic variation than from institutional concentration. Policy implications include reinforcing regional hospital networks, expanding telemedicine, and addressing gaps in aging and underserved communities.

이 연구는 시설물 붕괴사고와 같은 재난현장을 신속하게 모델링하여 3차원 공간정보 분석과 함께 붕괴지 하부에 매몰된 요구조자의 위치정보를 가시화하는데 목적이 있다. 붕괴사고가 발생하게 되면, 구조자가 현장 상황을 신속히 파악하여 골든타임 내에 인명을 구조하는 것이 매우 중요하다. 또한, 붕괴사고 현장은 추가 붕괴 우려로 인하여 구조자가 쉽게 접근할 수 없다는 점이 장애요인으로 작용한다. 따라서 이 연구에서는 붕괴사고 발생 시, 구조자가 신속하고 안전하게 구조활동을 수행할 수 있도록 다음과 같은 방법론을 제시하였다. 첫째, 붕괴지형 정보를 보다 손쉽게 취득하기 위하여 드론탑재형 스테레오 카메라 기반의 영상 취득 및 송신용 모듈을 개발하였다. 둘째, 취득된 영상을 바탕으로 공간정보 분석이 가능하도록 붕괴형상정보를 3차원으로 모델링하였다. 셋째, 매몰자의 위치정보를 3차원 모델상에 가시화하였다. 넷째, 현장테스트를 통하여 개발된 장비 및 시스템에 대하여 검증하였다. 본 연구 결과를 실제 재난현장에 적용할 경우, 구조자로 하여금 보다 신속하고 안전한 구조업무 지원을 할 수 있을 것으로 판단된다.

This study aims to build quickly the 3D model of disaster sites such as a facility collapse and visualize the location of the buried people based on the 3D spatial information. When a collapse occurs, it is very important for rescuers to identify the situation quickly and to rescue the buried within a golden time period. However, there is also a potential risk of secondary collapse that could endanger rescuers working on site. This study suggests the methodology to ensure immediate and safe rescue. First, we developed a module for image acquisition and transmission using a stereo camera on drone in order to easily acquire the collapse terrain information. Second, collapse shape information was modeled in 3D to enable spatial information analysis based on the acquired images. Third, the locations of the buried people were visualized by 3D modeling. Fourth, we verified the equipment and system developed through field test. The results of this study could provide rapid and safe information to rescuers when applied to actual disaster sites.

요즘 공간 디자인은 단순한 미적 표현을 넘어서, 공간 고유의 정체성을 어떻게 드러내고 사용자와 어떤 감성적 관계를 형성할 수 있을지에 대한 고민이 중심이 되고 있다. 특히 팝업스토어처럼 짧은 시간 동안 운영되는 임시 공간에서는 브랜드의 메시지와 개성을 효과적으로 전달하기 위해 공간 아이덴티티의 시각적 구현이 더욱 중요해진다. 생성형 인공지능 도구를 활용하여 팝업스토어 공간에서의 아이덴티티 시각화 가능성을 실험적으로 탐색하였다. 이를 위해 공간 아이덴티티의 구성 요소를 유형적·무형적 요소로 나누어 정리하고, 컨템포러리 아이웨어 브랜드 ‘블루엘리펀트(Blue Elephant)’를 대상으로 MidJourney를 활용한 공간 시각화 실험을 수행하였다. 실험은 제품 디스플레이 존과 중앙 설치물 구역을 중심으로 진행되었으며, 색채·형태·재료·조명 등 시각적 요소에 기반한 프롬프트를 통해 AI 이미지 생성 결과를 분석하였다. 그 결과, 브랜드의 절제된 이미지와 조형적 실험성을 효과적으로 표현한 시각화가 도출되었고, 일시성과 체험성 등 팝업스토어 특성도 비교적 잘 반영되었다. 다만 상호작용성과 유연성 표현에서는 한계가 드러났으며, 이는 추후 프롬프트 조정과 공간 연출 방식의 보완을 통해 개선될 수 있는 여지가 확인되었다. 본 연구는 생성형 AI가 공간 아이덴티티 구현에 있어 유의미한 도구가 될 수 있음을 보여주었으며, 향후 공간 디자인 프로세스에서의 적용 가능성과 전략적 활용에 대한 새로운 가능성을 제시하였다.

In recent spatial design, the focus has shifted beyond simple aesthetic expression to exploring how to reveal the unique identity of a space and form emotional connections with users. Especially in temporary spaces such as pop-up stores, which operate for a short period, the visual expression of spatial identity becomes increasingly important for effectively conveying a brand's message and personality. This study experimentally explored the potential of visualizing spatial identity in pop-up store spaces using generative AI tools. To this end, the components of spatial identity were organized into tangible and intangible elements, and a spatial visualization experiment was conducted using MidJourney, with the contemporary eyewear brand Blue Elephantas the subject. The results showed that the AI-generated spatial images effectively reflected the brand identity in terms of key spatial identity elements such as color, form, material, lighting, and layout. In addition, core characteristics of pop-up stores—temporariness, flexibility, and experientiality were successfully embodied. However, limitations were identified in aspects of interactivity and content diversity, indicating the need for improvements based on user participation in the future. This study demonstrates that generative AI can be a meaningful tool in realizing spatial identity and suggests new possibilities for its strategic application in future spatial design processes.

최근 도로, 건물, 지형과 같은 공간정보를 기반으로 한 다양한 융합정보가 생성됨에 따라 이를 효율적으로 표현할 수 있는 지도의 시각화가 중요하다. 그러나 흔히 사용하는 웹 지도 서비스에서 라인, 폴리곤과 같은 복잡한 포인트로 이루어진 형상정보는 지도를 통해 표출하는데 일정 시간이 소요될 뿐만 아니라 이용할 수 있는 사용제한 기준이 있어 정보를 표현하는데 한계가 있다. 이에 본 연구에서는 용량이 비교적 크고 복잡한 공간정보를 효율적으로 가시화하기 위한 기법을 제안하였다. 이 기법은 공간질의하여 일부영역의 데이터만을 가져오고 클라이언트 기반의 움직임 이벤트를 탐지하여 이전 질의 영역을 제외한 정보를 조회하여 확장해가는 방법이다. 이 기법을 적용했을 때 클라이언트가 원하는 영역만의 정보를 요청하기 때문에 표출에 대한 소요시간을 단축할 수 있으며, 불필요한 정보를 가져오지 않아 전체적인 시스템 측면에서도 효율적인 표출이 이루어질 것으로 기대된다.

In these days, considering the trend to make various information blended based on spatial information like road, buildings and geography, it is to be very important to visualize maps for showing the information efficiently. However, geometry which is composed with line, polygon commonly used on web service has limitation to express information by limit of usage as well as spending certain time to show the information via map. That’s why this study develops the efficient way to visualize huge and complex spatial information. This way is to bring partial space with spatial query, and then query and expand information excluded the former area after detecting movement event based on client. When the way is implemented, it will be expected to make efficient visualization in entire system by not bringing unnecessary information but shortening spending time to show area because it just shows areas which clients want to see.

본 연구는 ‘퍼듀 공간 시각화 검사: 회전의 시각화(개정판)’의 한국판을 표준화하기 위한 기초 연구이다. 이를 위하여 총 30문항으로 구성된 ‘퍼듀 공간 시각화 검사: 회전의 시각화(개정판)’를 한국어로 번역하여 중학생 509명에게 검사를 실시하여 신뢰도와 타당도를 분석하였다. 신뢰도 검사는 문항내적일관성신뢰도로 Cronbach's α를 구하였으며, 타당도 검사는 확인적 요인 분석을 실시하였다. 분석결과는 다음과 같다. 첫째, Revised PSVT:R 검사(한글판)의 문항내적일관성 신뢰도는 Cronbach's α=.862로 적절한 것으로 나타났다. 둘째, Revised PSVT:R 검사(한글판)의 30문항에 대한 타당도를 검증하기 위하여 확인적 요인분석을 한 결과, Revised PSVT:R 검사(한글판)의 타당도가 양호한 것으로 판단되었다. 셋째, Revised PSVT:R 검사(한글판)의 30문항에 대한 문항난이도는 .230에서부터 .906으로 나타났으며, 문항변별도는 양적 상관관계에 있는 것으로 나타났다. Revised PSVT:R 검사(한글판)의 문항별 난이와 회전 특성(각도, 방향, 회전축) 사이의 관계에서는 회전의 복잡성이 문항의 난이도에 어느 정도 영향을 미치지만 이 이외의 다른 요인이 작용하는 것으로 보아 절대적 요인은 아닌 것으로 나타났다

Spatial ability has been valued as one component of intelligence and as an talented domain. And it is associated with the achievements in science, technology, engineering, and mathematics (STEM) disciplines. PSVT:R is instrument for measuring mental rotation among spatial ability. The purpose of this study is to examine internal consistency reliability evidence and construct validity evidence on confirmatory factor analysis of 'The Revised PSVT:R’. For this purpose, 'The Revised PSVT:R' was translated into Korean to administer the instrument to 509 Korean middle school students. As a result, this study show that internal consistency reliability evidence using Cronbach' alpha showed item consistency and construct validity evidence from confirmatory factor analysis in the Korean Version of The Revised PSVT:R. And also, this study show that item difficulty and item discrimination of the Korean Version of The Revised PSVT:R were within an acceptable range.

본 연구는 공간시각화 활동에서 교사개입을 적용한 실험집단과 비교집단 유아의 수학적 문제해결능력의 차이에 대해 알아보고자 하였다. 본 연구에서 사용된 도구는 수학적 문제해결능력 검사로 Ward(1993)가 제작한 것을 황정숙(1996)이 번안한 것을 사용하였으며, 공간시각화 활동에는 탠그램 활동과 패턴활동을 포함하였다. 교사개입은 한은숙(1996)의 7가지 유형을 5가지 유형으로 재구성하여 사용하였다. 연구결과 유아의 수학적 문제해결능력은 공간시각화 활동에서 교사개입이 적용된 실험집단이 비교집단보다 더 증진되었다.

The purpose of this study was to examine the differences of young children's mathematical problem solving ability between experimental and comparative groups, when spatial visualization activities with teacher's intervention was applied to the experimental group. Two instruments had been used in this study. First, Pictorial Test of Intelligence for Children(PTI) was used for testing group's homogeneity. PTI was Korean version of French's(1964) Pictorial Test of Intelligence(Seo, Jeong, & Choi, 1985). Secondly, Problem Solving Ability Test was used for pre- and post-tests. This instrument was originally constructed by Ward(1993) and then translated into Korean by Hwang(1996). The results of this study were as follows: 1. Teacher's intervention applied to the experimental group enhanced the ability of young children's mathematical problem solving of spatial visualization activities then comparative group(p<.01). 1-1. Recognition of similarity difference in mathematical problem solving ability sub-factors showed statistically not significant difference between two groups. 1-2 Classification in mathematical problem solving ability sub-factors showed statistically significant difference between two group(p<.01). 1-3. Patterning in mathematical problem solving ability sub-factors showed statistically not significant difference between two groups. 1-4. Measurement in mathematical problem solving ability sub-factors showed statistically not significant difference between two groups.

막대나 히스토그램과 같은 그래픽 요소는 통계자료의 탐색적 분석을 위한 정보 시각화 도구로 자주 활용되어왔다. 이에 비해 단계구분도나 유선도와 같은 전통적 주제도는 지리참조된 통계자료의 공간 분포 및 패턴 분석을 위한 유용한 시각화 기법으로 인식되었다. 그러나 통계학 분야에서 최근 제안된 연결형 마이크로맵은 공간통계자료의 탐색적 분석을 위한 효과적인 시각화 도구로서 많은 관심을 받고 있다. 이에 본 연구는 서울특별시 자치구를 대상으로 생산된 공간통계자료를 시각화할 수 있는 연결형 마이크로맵을 R 프로그래밍 언어를 이용하여 구현하여 제시하였다. 그리고 본 연구는 기존 주제도와 차별적인 연결형 마이크로맵의 특징을 고찰하였다. 연결형 마이크로맵은 전통적 주제도의 한계를 해결하고 정보 손실을 최소화할 수 있는 효과적인 시각화 기법으로서 그 활용도가 높아질 것으로 기대된다.

Graphic elements, e.g., bar and histogram, have been widely utilized as a tool of information visualization for the exploratory data analysis (EDA) of spatial statistics data. Meanwhile, conventional thematic map such as choropleth and flow maps has been considered to be an efficient visualization method in discovering the spatial distribution and pattern of georeferenced statistics data. However, the interest of linked micromap (LM), first proposed in statistics academia, is being grown as an useful method for EDA recently. This research implemented the LM with R programming language in order to visualize spatial statistics data information of Seoul Metropolitan City, and it provided some results of LM implementation. In addition, this study evaluated the distinct features of LM in comparison with conventional thematic maps. LM-based visualization is anticipated to gather more interests in many academic fields due to it’s functional ability to minimize information loss of spatial statistics data.

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

Many countries are running public bicycle services to promote bicycle use. Bicycle, considered as an alternative transportation mode, is a way to take care of environmental problems and traffic jam. Seoul, in particular, is running public bicycle service “Ttareongyi” for 5 years so far. Ttareongyi is now considered as one of the major modes in short distance transportation. This study insists that Ttareongyi needs improvements to enhance efficient use. For the purpose, this study analyzes the temporal patterns and the network clusters of Ttareongyi use. Getis and Ord’s Gi statistic is expanded to network structure and applied to find network clusters. Bootstrap permutation is applied for significance test. The result identifies several significant network clusters in Ttareongyi use in Seoul. And local analysis presents clear contrasts in Ttareongyi uses among different times within a day. Conclusion suggests that differences in Ttareongyi use patterns in both temporal and spatial perspectives must be measured and reflected for more efficient and effective Ttareongyi operation.

Recently, a variety of IoT data is collected by attaching geosensors to many vehicles that are on the road. IoT data basically has time and space information and is composed of various data such as temperature, humidity, fine dust, Co2, etc. Although a certain sensor data can be retrieved using time, latitude and longitude, which are keys to the IoT data, advanced search engines for IoT data to handle high-level user queries are still limited. There is also a problem with searching large amounts of IoT data without generating indexes, which wastes a great deal of time through sequential scans. In this paper, we propose a unified spatial index model that handles both grid and trajectory queries using a cell-based space-filling curve method. also it presents a visualization method that helps user grasp intuitively. The Trajectory query is to aggregate the traffic of the trajectory cells passed by taxi on the road searched by the user. The grid query is to find the cells on the road searched by the user and to aggregate the fine dust. Based on the generated spatial index, the user interface quickly summarizes the trajectory and grid queries for specific road and all roads, and proposes a Web-based prototype system that can be analyzed intuitively through road and heat map visualization.

음향홀로그래피는 시간 영역 혹은 주파수 영역에서 음압의 공간 분포를 가시화하는 방법이다. 그러나, 재구성된 음압은 종종 실제적으로 우리가 원하는 음장의 정보보다 훨씬 많은 정보를 가지고 있다. 예를 들어, 우리가 소음 제어를 위해 필요로 하는 정보는 소음원의 위치와 전체적인 방사형태의 정보만으로 충분하다. 따라서, 이렇게 필요로 하는 정보만을 보여줄 수 있는 방법이 필요하다 볼 수 있다. 이를 위한 한 가지 방법으로 공간에서의 포락을 생각할 수 있다. 공간복소포락은 소음원의 위치와 느리게 변하는 전체적인 변화에 대한 정보를 가지고 있는 포락 신호를 의미한다. 공간복소포락을 이용함으로써, 우리는 음장에서 불필요한 정보를 제거하여 필요한 정보를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 가시화 과정에서의 연산 시간도 줄일 수 있다. 이 공간포락을 얻기 위한 공간변조 방법을 이론적으로 유도하고 제안한다. 그리고, 여러 개의 단극음원에 의해 형성되는 복잡한 음장을 제안하는 방법을 이용해 단순화시킨 결과를 통해 제안하는 방법에 대한 타당성을 검증한다.

Acoustic holography exhibits the spatial distribution of sound pressure in time or frequency domain. The obtained picture often contains far more than what we need in practice. For example. when we need to know only the locations and overall propagation pattern of sound sources. a method to show only what we need has to be introduced. One way of obtaining the necessary information is to use envelope in space. The spatial envelope is a spatially slowly-varying amplitude of acoustic waves which contains the information of sources' location. A spatial modulation method has been theoretically developed to get a spatial envelope. By applying the spatial envelope. not only the necessary information is obtained but also computation time is reduced during the process of holography. The spatial envelope is verified as an effective visualization scheme in time domain by being applied to complicated sound fields.

According to the remarkable advances in sonar technology, positioning capabilities and computer processing power we can accurately image and explore the seafloor in hydrography. Especially, Multibeam Echo Sounder can provide nearly perfect coverage of the seafloor with high resolution. Since the mid-1990's, Multibeam Echo Sounders have been used for hydrographic surveying in Korea. In this study, new marine data set as an effective decision-making tool in various fields was proposed by visualizing and combining with Multibeam sonar data and marine spatial data sets such as satellite image and digital nautical chart. The proposed method was tested around the port of PyeongTaek-DangJin in the west coast of Korea. The Visualization and fusion methods are described with various marine data sets with processing. We demonstrated that new data set in marine GIS is useful in safe navigation and port management as an efficient decision-making tool.

이 연구의 목적은 지질 전개도를 활용한 수업이 고등학생들의 공간 시각화 능력 및 지질 공간 능력에 미치는 효과를 살펴보고, 이 수업에 대한 학생들의 인식을 혼합연구 방법으로 조사함으로써 지질 전개도를 활용한 수업의 적용 가능성을 탐색하는 것이다. 이를 위해 10개의 지질 전개도(수평층 2개, 수직층 2개, 경사층 4개, 단층 1개, 습곡 1개)를 개발하였고, 지질 전개도를 활용한 수업 실시 전후에 학생들의 공간 시각화 능력과 지질 공간 능력을 검사하였다. 또한, 이 수업에 대한 학생들의 인식을 조사하기 위하여 인지적 영역과 정의적 영역으로 구성된 설문지를 이용하여 양적 연구를 실시한 후, 이를 보완하기 위한 질적 연구로 참가 학생에 대한 포커스 그룹 인터뷰를 진행하였다. 연구 결과, 지질 전개도를 활용한 수업은 공간 시각화 능력과 지질 공간 능력을 향상시키는 데 효과적인 것으로 나타났다. 또한, 이 수업은 학생들의 지질 구조 공간 배치에 대한 인식 능력 및 시각 투시 능력을 향상시키는 데 도움을 주는 것으로 나타났다. 지질 전개도를 활용한 수업에 대해 학생들의 인식을 조사한 결과, 학생들은 인지적 영역과 정의적 영역 모두에서 상당히 긍정적으로 평가하고 있었다. 이 연구에서 개발된 지질 전개도는 '지질도의 작성과 해석'에 관한 수업을 위해 효과적인 도구로 사용될 수 있으며, 일반 고등학교의 지질 수업에서 과학 성취도가 높은 학생들을 대상으로 한 수업에의 적용 가능성이 높을 것으로 판단된다.

The purpose of this study was to investigate the effects of an instruction using geologic planar figures on high school students' ability of spatial visualization and geologic spatial ability and also to explore its applicability as an instructional strategy through the investigation of students' perception about the instruction using mixed methodology. For this purpose, we developed 10 planar figures of geologic structures (2 horizontal layers, 2 vertical layers, 4 angular layers, 1 fault, and 1 fold), and tested students' spatial visualization ability and geologic spatial ability before and after the implementation in class. In addition, in order to investigate students' perception on the instruction, we conducted quantitative research using questionnaires comprised of the cognitive and the affective domain, and followed by focus group interview that was conducted to obtain deeper understanding of their perception. Findings revealed that the instruction using geologic planar figures was effective to enhance spatial visualization ability and geologic spatial ability. It was also helpful for students to enhance their ability to perceive the spatial configuration of the geologic structures as well as the ability to penetrate visually into the images of the structures. The results of the students' perception on the instruction showed that the students recognized the instruction using geologic planar figures as a strongly positive teaching method both in the cognitive and affective domain. We concluded that geologic planar figures could be used as an effective tool for the lesson of 'mapping and interpreting of geological map', and be highly applicable for the advanced class in high schools.

본 연구는 초등학생용 공간시각화 검사지를 개발하고 표준화하는데 목적이 있다. 이를 위하여 총 24문항으로 구성된 초등학생용 공간시각화 검사지를 개발하였으며, 초등학생 1482명을 대상으로 검사를 실시하여 신뢰도와 타당도를 분석하였다. 분석결과는 다음과 같다. 첫째, 초등학생용 공간시각화 검사지의 문항내적일관성 신뢰도는 Cronbach's ${\alpha}$=.794로 양호한 것으로 나타났다. 둘째, 검사지의 24문항에 대한 타당도를 검증하기 위하여 확인적 요인분석을 한 결과, 검사지의 타당도가 양호한 것으로 판단되었다. 셋째, 검사지 24문항에 대한 문항난이도는 .200에서부터 .886으로 나타났으며, 평균 문항난이도는 .544인 것으로 나타났다. 이상의 연구 결과로 볼 때, 본 연구에서 개발한 초등학생용 공간시각화 검사지는 신뢰도와 타당도를 확보한 것으로 보이므로, 초등학생들의 공간시각화 능력을 측정하는데 활용할 수 있을 것이다.

Spatial ability has been valued as one component of intelligence and as an talented domain. And it is associated with the achievements in science, technology, engineering, and mathematics (STEM) disciplines. So, the instrument for measuring spatial ability is very important. The purpose of this study is to develop Spatial Visualization Tests for Elementary School Children and examine internal consistency reliability evidence and construct validity evidence on confirmatory factor analysis of that instrument. For this purpose, 'The Spatial Visualization Tests for Elementary School Children was administered to 1482 Korean elementary school students. As a result, this study show that internal consistency reliability evidence using Cronbach' alpha showed item consistency and construct validity evidence from confirmatory factor analysis in the Spatial Visualization Tests for Elementary School Children. And also, this study show ed that item difficulty and item discrimination of the Spatial Visualization Tests for Elementary School Children were within an acceptable range.

In spite that spatial ability has been recognized as an important element of academic achievement in engineering studies, researches on the topic are rather limited in Korea. In this study, the relationship between spatial visualization skill and academic achievement of engineering students was investigated based on the several variables such as gender, high school education background and college course achievement. The result showed that there were significant relevance between spatial visualization skill and gender, high school type, achievement of high school level math & physics, and college course work grade of computer graphic and capstone design. According the case study, from the entry time of engineering college, support programs to reinforce spatial visualization skill are required for lower skill groups such as female and graduate from art course in high school. Also, college curriculum such as Engineering graphics, Capstone design are substantial to improve spatial visualization skill. However, more diversified sample groups and research methods are required in order to draw in depth results.

본 연구는 수학영재들의 공간 시각화 능력을 살펴보는데 그 목적이 있다. 연구 대상은 국가가 지원하는 대학부설 과학영재교육원에서 교육을 받고 있는 초등학교 6학년 6명과 중학교 1학년 1명으로, 각 학생들에게 정이십면체의 겨냥도에서 각 변과 모서리들의 길이, 변과 모서리들이 이루는 각도들을 비교하는 과제를 제시하여 그들이 해결하는 과정에서 드러나는 공간 시각화 능력을 질적인 방법으로 분석하였다. 이 때 자료 분석은 McGee의 공간 시각화 능력을 중심으로 Duval과 Del Grand의 이론을 참조하였다. 분석 결과, 수학영재학생들은 윤곽을 시각화하는 능력, 상상 속에서 대상을 조작하는 능력, 묘사된 대상의 회전을 상상하는 능력, 묘사된 대상을 다른 형태로 변형하는 능력을 보이는 보였으며, 일부 수학영재학생들은 평면에 묘사된 대상을 다시 입체로 상상해 내고 이를 표현해내는 데 다소 어려움을 겪고 있다는 것을 알 수 있었다.

This research aims to look into the mathematically gifted 6th and 7th graders spatial visualization ability of solid figures. The subjects of the research was six male elementary school students in the 6th grade and one male middle school student in the 1th grade receiving special education for the mathematically gifted students supported by the government. The task used in this research was the problems that compares the side lengths and the angle sizes in 4 pictures of its two dimensional representation of a regular icosahedron. The data collected included the activity sheets of the students and in-depth interviews on the problem solving. Data analysis was made based on McGee's theory about spatial visualization ability with referring to Duval's and Del Grande's. According to the results of analysis of subjects' spatial visualization ability, the spatial visualization abilities mainly found in the students' problem-solving process were the ability to visualize a partial configuration of the whole object, the ability to manipulate an object in imagination, the ability to imagine the rotation of a depicted object and the ability to transform a depicted object into a different form. Though most subjects displayed excellent spatial visualization abilities carrying out the tasks in this research, but some of them had a little difficulty in mentally imagining three dimensional objects from its two dimensional representation of a solid figure.

이 연구의 목적은 전문적인 3D CAD(Computer Aided Design) 소프트웨어를 활용한 교육 프로그램을 개발하고 이를 영재학생들에게 적용하여 공간 시각화 능력에 미치는 효과를 분석하는 것이다. 연구를 위해 Siemens PLM Software에서 개발된 ‘Solid Edge 2019’ 소프트웨어를 활용한 3D 디자인 교육 프로그램을 개발하고, 대학교 부설 영재교육원에 소속된 과학, 수학, 정보 영재학생 172명을 대상으로 연구가 수행되었다. 그 결과 교육 프로그램을 학습한 학생들은 3D CAD 소프트웨어를 활용하여 스스로 원하는 모형을 창의적으로 생성 및 편집할 수 있었다. 또한, 영재 학생들의 학년, 성별, 다른 3D CAD 소프트웨어 교육 경험 또는 3D 프린터 사용 경험과 같은 배경 변인에 관련 없이, 그들의 공간 시각화 능력이 향상되었음을 확인할 수 있었다. 학생들의 메이커 운동을 장려하고 공간 시각화 능력 향상을 위해 개발된 3D 디자인 소프트웨어를 활용한 메이커 교육 프로그램을 교육 현장에 확대 적용할 필요가 있다.

The purposes of this study were to develop a maker education program about 3D CAD (Computer Aided Design) software and to investigate the effects of the developed program on spatial visualization skills of gifted students in grades 6 to 8. In this program, a maker education curriculum was developed based on ‘Solid Edge 2019’ from Siemens PLM Software, and a total of 172 gifted students consisted of majors in science, mathematics, and IT in the affiliated gifted education institute with K university. The results showed that the students who were trained in the program were able to design and transform their creative 3D models. In addition, the spatial visualization skills of the students improved regardless of their grade, gender, previous experience of other 3D CAD software or a 3D printer. In conclusion, it is suggested to further develop a maker education program using 3D CAD software that will accommodate individual learners’ differences and to encourage maker movement in the secondary education to improve students’ spatial visualization skills.

This study aims to explore the effects of abilities of logical thinking and spatial visualization in high school students' mathematics achievement and the process of problem solving. The main results are as follows. First, the ability of logical thinking and mathematical achievement seems to have co-related. However, the ability of the spatial visualization and mathematics ahievement were show to have the low co-relation. Second, there was some different mathematics achievements in academic reports between the concrete operational stage and formal operational stage, and between the concrete operational stage and transitional operational stage. The different mathematical achievement in trial run K-SAT was shown between the concrete operational stage and formal operational stage, between the concrete operational stage and transitional operational stage, and between transitional operational stage and formal operational stage. Third, four students with the same level of mathematical achievement in both academic report and in trial run of K-SAT are chosen. Those who have higher spatial visualization ability and lower logical thinking ability rather than those who have higher logical ability and lower spatial visualization ability tend to select visual strategies in the process of problem solving.

본 연구는 공간시각화 활동에서 교사개입을 적용한 실험집단과 비교집단 유아의 수학적 문제해결능력의 차이에 대해 알아보고자 하였다. 본 연구에서 사용된 도구는 수학적 문제해결능력 검사로 Ward(1993)가 제작한 것을 황정숙(1996)이 번안한 것을 사용하였으며, 공간시각화 활동에는 탠그램 활동과 패턴활동을 포함하였다. 교사개입은 한은숙(1996)의 7가지 유형을 5가지 유형으로 재구성하여 사용하였다. 연구결과 유아의 수학적 문제해결능력은 공간시각화 활동에서 교사개입이 적용된 실험집단이 비교집단보다 더 증진되었다.

The purpose of this study was to examine the differences of young children's mathematical problem solving ability between experimental and comparative groups, when spatial visualization activities with teacher's intervention was applied to the experimental group. Two instruments had been used in this study. First, Pictorial Test of Intelligence for Children(PTI) was used for testing group's homogeneity. PTI was Korean version of French's(1964) Pictorial Test of Intelligence(Seo, Jeong, & Choi, 1985). Secondly, Problem Solving Ability Test was used for pre- and post-tests. This instrument was originally constructed by Ward(1993) and then translated into Korean by Hwang(1996). The results of this study were as follows: 1. Teacher's intervention applied to the experimental group enhanced the ability of young children's mathematical problem solving of spatial visualization activities then comparative group(p<.01). 1-1. Recognition of similarity?difference in mathematical problem solving ability sub-factors showed statistically not significant difference between two groups. 1-2 Classification in mathematical problem solving ability sub-factors showed statistically significant difference between two group(p<.01). 1-3. Patterning in mathematical problem solving ability sub-factors showed statistically not significant difference between two groups. 1-4. Measurement in mathematical problem solving ability sub-factors showed statistically not significant difference between two groups.