. 서론

영화 투모로우(The Day after Tomorrow)는 지구온난화로 인해 갑작스럽게 도래하는 빙하기를 배경으로 진행된다. 지구온난화가 심화되며 지구의 온도가 높아지는 것이 아니라 빙하기가 도래한다는 설정이 역설적이라 생각할 수 있다. 하지만 이는 지구온난화로 인해 열염분순환이 둔화되어 북반구에 소빙하기가 초래될 수 있다는 연구에 근거한 것이다. 본 보고서에서는 이들의 과학적 근거를 검토해 보았다.

 

. 본론

1. 지구온난화

투모로우에서 빙하기가 도래한 일차적 원인은 지구온난화로 인한 기온 상승이다. 지구온난화는 19세기 후반부터 시작된 전 세계적인 바다와 지표 부근 공기의 기온 상승을 의미한다. 최근 1세기 간 지구 표면의 평균 온도는 1880년에 비해 약 3분의 2가 증가한 0.8 °C 정도 기온이 상승했다.

 

지구온난화의 원인은 크게 두 가지이다. 이는 지구온난화 논란의 주요 쟁점이다.

먼저 기후 변동 주기론은 지구온난화가 자연적인 현상으로서 자연의 주기 중 하나에 포함되는 현상이라는 가설이다. 태양의 활동, 지구의 공전 궤도, 지구 자전축 등의 변화로 인해 지구에 복사되는 태양 에너지 자체가 증가해 지구의 온도가 높아졌다는 이론이다.

온실효과 이론은 온실효과가 지구온난화를 초래했다는 가설이다. 온실효과란 행성 표면에서 나오는 복사에너지가 행성의 대기를 빠져나가기 전에 온실가스에 의해 차단되거나 흡수되어 열복사 평형 온도가 높아지는 현상이다. 온실가스 중 초점이 맞추어진 기체는 CO2이다. 온실가스 중 이산화탄소 농도가 인간에 의해 급속히 높아지고 있기 때문이다.

 

2. 열염분순환과 소빙하기

투모로우에서의 같이 지구 온난화가 빙하기를 초래할 가능성 역시 존재한다.

 

전 지구 심층 해양은 북대서양과 남극 주변에서 가라앉은 물들로 채워지는데 이중 북대서양에서 가라앉은 물은 태평양과 인도양을 거쳐 다시 북대서양으로 흘러가는 큰 컨베이어 형태의 순환을 한다. 이것을 열염분순환이라 하며 열염분순환은 지구 곳곳에 열을 전달해주고 지역의 기후 변화에 중요한 역할을 한다. 특히 북대서양의 유입되는 멕시코만류에 의해 많은 양의 열이 전달되어 북유럽지역의 따듯한 기온을 유지한다.

하지만 지구 온난화에 의해 북대서양의 표층 수온이 상승하고 빙하가 녹음에 따라 담수가 주변 해수로 흘러들어가게 되면 해양 표층수의 수온이 높아지고 염분이 낮아진다. 극지방 표층수의 무게가 아래층의 물보다 가벼워져서 위층과 아래층의 혼합이 잘 이루어지지 않기 때문에 결과적으로 심층수의 생성이 둔화되고 열염분순환 역시 둔화되게 된다. 이는 전 지구적 열 흐름이 차단하며 특히 북대서양 및 북반구 전체에 냉각 화를 초래할 것으로 예측하고 있다.

 

영국의 해리 브라이든 교수의 연구 결과에 따르면 지난 50여 년간 북대서양 심해25개 지점의 해류량을 측정한 결과 유럽 해안을 지나는 멕시코만류의 양이 1992년에 비해 30%나 감소했다. 이는 멕시코만류를 약화시켜 수십 년 내 유럽에 극심한 한파를 초래할 수 있다고 한다.

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1. 서론

줄기세포(Stem Cell)는 실제로 태생기 전능세포를 지칭한다. 줄기세포는 어떤 조직으로든 분화할 수 있으며 주로 초기 분열 단계의 배아로부터 채취된다.

줄기세포의 분화를 적절히 유도하고 통제할 수 있는 기술이 확보된다면 질병 치료의 신천지가 열릴 것이다. 장기 이식이 매우 쉬워질 것이기 때문이다. 또한 불임 치료의 가능성 역시 높아질 것이다.


하지만 줄기세포 연구는 인간의 복제를 가능케 하며 이는 인간의 존엄성과 정체성을 위협하고 여러 윤리적 문제를 나을 수 있다. 이 줄기세포 연구가 논란이 되고 있다.


2. 줄기세포 연구 현황과 미래

자연적으로 존재하는 줄기세포는 배아줄기세포(Embryonic Stem Cell)와 성체줄기세포(Adult Stem Cell)로 분류할 수 있다. 배아줄기세포는 수정란으로부터 추출되며 배아줄기세포는 골수와 제대혈 등으로부터 추출된다.


배아줄기세포는 또 다시 2가지로 분류할 수 있다. 남성의 생식세포인 정자와 여성의 생식세포인 난자의 핵이 유합되어 생성된 수정란으로부터 추출된 배아줄기세포는 수정란 배아줄기세포라 하며 난자의 핵을 일반세포의 핵으로 치환해 생성한 수정란으로 추출된 배아줄기세포는 복제 배아줄기세포라 한다.

수정란은 세포분열과 분화를 거쳐 배아를 형성하고 배아는 임신기간을 거치면서 하나의 개체로 발생하므로 배아줄기세포는 모든 종류의 세포로 분화할 수 있는 능력을 갖는다. 특히 환자의 핵으로부터 얻은 복제 배아줄기세포는 환자와 유전자가 완전히 일치하므로 연역거부반응이 없다는 장점이 있다. 

하지만 배아줄기세포의 경우 특정 세포로의 분화 유도에 고도의 기술이 필요하고 이에 따라 비용과 실패 확률이 증가한다는 단점이 존재한다. 또한 하나의 개체로 발달할 수 있는 생식세포인 난자를 이용하므로 윤리적 문제 또한 크다.


성체줄기세포는 골수, 제대혈, 지방조직 등 일부 조직에 극히 소량으로 존재하는 미분화 세포이다,

성체줄기세포는 환자의 인체에 존재하는 세포이기 때문에 면역거부반응과 윤리 문제로부터 자유롭다. 또한 분화 과정을 유도할 필요가 없으므로 암 발생 위험이 낮으며 성공 확률 역시 높다는 장점이 있다.

하지만 인체의 모든 조직으로 분화할 수 없다는 결정적인 한계 때문에 치료 목적으로의 가능성은 배아줄기세포에 비해 매우 떨어진다.


이렇게 배아줄기세포와 성체줄기세포 모두 문제점이 존재하기 때문에, 줄기세포 연구는 이 두 세포의 문제를 보완한 유도만능줄기세포(Induced Pluripotent Stem Cell)를 중심으로 이루어지고 있다. 유도만능줄기세포는 성장이 끝난 세포에 특정 유전자를 삽입해 배아줄기세포로 역 분화를 시킨 것이다. 즉 분화된 세포를 원시세포로 되돌렸다 할 수 있겠다.

유도만능줄기세포는 난자를 사용하지 않으므로 윤리적 문제로부터 자유롭다. 뿐만 아니라 이론적으로 배아줄기세포와 동등한 분화 가능성을 갖고 있다. 환자의 체세포를 역분 화시킨 것이므로 면역거부반응 역시 없다.

2007년, 일본 교토대의 야마나카 신야 교수 연구팀이 유도만능줄기세포로의 역 분화에 성공했고 이 공로로 2012년 노벨생리의학상을 수상한 바 있다. 야마나카 교수가 일반세포의 역 분화에 성공하면서 줄기세포 연구의 흐름은 유도만능줄기세포로 집중되었다.

하지만 유도만능줄기세포 역시 문제점이 존재하는데, 역 분화를 위해 유전자를 삽입하는 과정에서 유전자 변이가 일어날 가능성이 있고 유전자 변이가 일어난 세포는 종양세포로 발달할 수 있다는 것이다. 때문에 순수하게 치료 목적만을 생각했을 때 배아줄기세포의 가능성이 더 높다는 주장이 제기되어 왔다.


이러던 중 2013년 미국 오리건 보건대학의 슈크라트 미탈리포프 박사 연구팀이 복제 배아줄기세포의 복제에 성공했다. 난자에 핵을 피부세포의 핵으로 치환해 복제 배아줄기세포를 생성했고 이를 150여개로 분열시키는데 성공한 것이다.

이는 2005년 황우석 박사 연구팀이 조작했던 연구와 유사하다. 복제가 불가능하다고 알려져 있던 배아줄기세포의 복제에 성공하며 줄기세포 연구의 새 장을 열었다 평가받고 있다. 치료 목적으로 가장 적합한 배아줄기세포는 생성 과정에서 수백 개의 필요해 윤리적 문제가 컸다. 하지만 슈크라트 박사는 난자 두 개로부터 하나의 배아줄기세포를 얻었으며 이것의 복제에도 성공하며 윤리적 문제를 어느 정도 해결했다.


현재 줄기세포 연구는 유도만능줄기세포의 역 분화 과정에서 발생하는 유전자 변이 가능성을 최소화하는 방향과 배아줄기세포의 생성 및 복제 확률을 더욱 높이는 방향으로 진행되고 있다. 또한 줄기세포의 분화 유도 연구 역시 진행되고 있다.

특히 미국은 줄기세포 전 분야의 거쳐 집중적인 투자를 진행하고 있다. 오바마 정권의 집권 이후 배아줄기세포의 연구 제한이 폐지되었고 민관에서 매년 수억 달러를 투자하고 있다. 또한 일본은 유도만능줄기세포를, 영국인 배아줄기세포의 복제를 집중적으로 연구하는 있다. 우리나라의 경우 황우석 박사 연구팀의 조작 논란 이후 연구에 난자가 요구되지 않는 성체줄기세포 연구만이 이루어져왔다는 한계가 있다.


3. 인류를 위한 인간복제

앞에서도 서술한 것과 같이, 줄기세포 연구는 배아줄기세포와 유도만능줄기세포를 중심으로 이루어지고 있다. 배아줄기세포와 유도만능줄기세포 모두 모든 세포로 분화할 수 있는 가능성을 갖고 있고, 이는 하나의 온전한 개체로 발달할 수 있다는 것을 의미한다. 그리고 이렇게 발달한 개체는 핵의 제공자와 유전적으로 100% 동일할 것이다. 즉, 줄기세포 연구는 인간의 복제와 연관된다.

또한 ‘복제인간’뿐만 아니라 아닌 배아줄기세포와 유도만능줄기세포를 통한 일부 조직과 기관의 분화 역시 ‘인간복제’의 범주이기 때문에 줄기세포 연구는 곧 인간복제 연구라 할 수 있다.


인간복제, 즉 줄기세포 연구를 반대하는 가장 큰 이유는 인간의 존엄성과 정체성을 위협할 수 있다는 것이다. 현재 줄기세포 연구는 호모 사피엔스 사피엔스 종의 ‘개체’가 아닌 일부 조직 및 기관의 복제를 목표로 하고 있지만, 언제든지 개체를 복제할 수, 즉 복제인간을 탄생시킬 수 있다. 이 때문에 과학자뿐만 아니라 미래학자, 철학자 등 수 많은 지성인들이 다양한 논리와 정의를 들어 인간복제 연구를 두고 논쟁하고 있다.


하지만 나는 인간복제 기술의 진보, 인간 개체의 복제 수준의 진보는 필연적이라 본다. 문명이 시작된 뒤로 과학과 기술은 인류와 함께 발전해왔다. 과학기술이 초래할 수 있는 문제점을 우려해 과학기술의 연구를 제한해야 한다는 주장은 근대 들어 계속해서 존재했지만 과학기술의 발전은 막을 수 없다고 본다.

여러 문제점이 뒤따른 과학기술도 있었지만 그것은 부산물에 불과하며 과학기술의 주산물은 인류의 삶의 질을 향상시켰다. 즉 과학기술의 발전을 제한하기보다 그 기술이 발생시킬 수 있는 문제들을 최소화하는 시스템을 연구하고 구축하는 것이 맞다.


인간복제 기술은 다양한 방면에서 인류의 삶의 질을 향상시킬 것이다.


먼저, 앞에서 서술한 바와 같이, 난치병과 불치병의 치료가 가능해질 것이다. 배아줄기세포는 인체의 모든 세포로 분화할 수 있다. 따라서 난치병과 불치병 치료에 필요한 정상세포를 생성해 문제가 되는 환자의 장기를 대체할 수 있다.

제 1형 당뇨병의 경우 인슐린 합성 능력이 없는 랑게르한스섬을 대체해 완치가 가능하다. 계속해 인슐린을 주사하며 혈당량을 관리할 필요가 없을 것이다. 파킨슨 병 역시 신경세포를 이식해 치료할 수 있다. 또한 여러 선천성 면역 결핍증에 치료에도 줄기세포가 사용될 수 있다. 이와 같이 줄기세포를 통해 만성 심장병, 화상 환자 등 수 많은 환자들을 치료할 수 있을 것이다. 

위 경우처럼 조직, 기관의 이식을 통한 치료 뿐 아니라 치료 목적의 생체 물질을 통한 치료 역시 용이해질 것이다. 줄기세포 기술을 통해 각종 호르몬 등의 생체 물질을 대량생산 할 수 있기 때문이다.


또한 배아줄기세포 연구를 통해 불임 치료의 가능성을 더욱 높일 수 있다.

시험관 시술은 생식 능력을 보완해줄 뿐 대체해주지는 못한다. 하지만 핵 치환을 통해 일반세포로부터 수정란을 생성한다면 생식능력이 없는 부부 역시 자녀를 가질 수 있다. 즉 부부 모두가 생식 능력이 없어도 부부 중 한 사람과 유전적으로 동일한 자식을 갖을 수 있다는 것이다. 또한 수정란의 복제를 통해 시험관 시술로 통칭되는 체외 수정의 확률을 더욱 높을 수 있다.


뿐만 아니라 줄기세포 연구는 생명과학 전반의 거쳐 획기적일 발전을 가져올 것이다. 

생명공학자 리 실버는 인간복제 기술 연구의 진정한 의미는 인류를 변화시킬 수 있는 잠재력에 있다 말한다. 유전공학을 통해 더욱 진보한 인류가 탄생할 수 있다는 것이다.

유전공학은 1980년 대 이후로 쥐, 소, 양과 같은 동물에서 성공적으로 진행되어 왔다. 하지만 배아에 유전자를 삽입하는 경우 성공확률이 매우 낮았고 돌연변이의 발생 가능성 역시 높았다. 이 때문에 인간을 대상으로 한 연구는 불가능했다. 하지만 배아줄기세포의 복제가 가능하다면 인간의 유전공학 연구 역시 가능해질 것이다.

배아 수준의 유전자 조작이 가능하다면 노화의 원인이 되거나 질병의 취약한 유전정보와 재구성할 수 있다. 이렇게 탄생한 인간은 보다 긴 수명과 강한 면역력을 갖게 될 것이다.


물론 위와 같은 상황을 오히려 우려하는 시선 역시 존재할 것이다. 하지만 이에 대한 수요 또한 존재할 것이고 이 때문에 인간복제에 대한 연구는 계속해서 진행될 것이다.

그러므로 과학기술계 뿐만 아니라 인문사회계 역시 인간복제 기술이 발생시킬 수 있는 문제점을 최소화하기 위한 규제와 법안 등의 시스템을 준비해야 한다.


4. 결론

줄기세포 기술은 무한한 가능성을 가지고 있으며 또한 인간복제 역시 가능케 할 것이다. 이는 여러 윤리적 문제를 초래하고 인간의 존엄성을 위협할 수 있다. 하지만 지난 수천 년간 인류가 연구하고 발전시켰던 과학기술과 같이 결국 인류의 삶의 질을 높이는 것에 공헌할 것이다. 더욱 중요한 것은, 모든 과학기술이 그렇듯이, 줄기세포 기술의 진보 역시 영원히 제한할 수 없다는 것이다.


20세기 중반, 인류는 핵에너지라는 획기적인 에너지원을 발견했다.

하지만 핵기술은 가공할 위력의 핵무기를 탄생시킬 수 있었고 많은 과학자들은 이를 우려하며 핵 기술의 연구를 우려했다. 하지만 결국 핵기술의 연구는 계속해서 진행되었고 이로부터 개발된 핵무기는 수십만 명의 생명을 앗아갔다. 그 이후 냉전을 거치며 인류는 스스로를 몇 번은 멸종시킬 수 있는 위력의 핵무기를 비축했고 핵전쟁의 위기 역시 어려 번 있었다.

그럼에도 불구하고 현재 인류는 전력의 상당 부분을 핵분열을 통한 발전에 의존하고 있다. 핵융합을 통한 발전이 가능해진다면 인류는 무한하고 지속 가능한 에너지원을 확보하게 될 것이다.


이처럼 줄기세포 기술 역시 심각한 문제를 초래할 수 있다는 것에 동의한다. 하지만 이 때문에 줄기세포 연구를 영원히 제한하는 것은 옳지 않을 뿐만 아니라 불가능하다.

그러므로 인류는 핵기술과 핵무기를 교훈 삼아, 줄기세포와 인간복제 기술로 인해 발생할 수 있는 문제점의 최소화를 위해 미리 노력해야 할 것이다.



참고문헌


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안두현. (2009). 배아줄기세포 R&D 정책 동향. 과학기술정책, (175), 77-82.


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김슬기, 심중현, 우동훈, 김종훈. (2007). 인간배아줄기세포를 이용한 췌장세포의 유도 분화 및 당뇨병의 세포치료. 발생과 생식, 11(2), 67-77.


조승우, 조안나. (2014). 유도만능 줄기세포 제작 기술의 발전 및 응용. BT NEWS, 21(1), 20-27.


황석연, 임현구. (2014). 유도만능 줄기세포 제작 이점 및 한계. BT NEWS, 21(1), 28-35.


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金守東. (2004). 인간복제가 기존 법률질서에 주는 충격과 대응. 산업재산권, (16), 117-147.


신현호. (1997). 인간복제와 법적 규제. 한국의료법학회지, (4), 19-26.

신고



가. 개발동기


  2012년, 1년에 거쳐 WiFi 신호 간 간섭의 최소화를 주제로 연구를 진행했다. 연구를 진행하기 위해 기본적인 통신 이론과 WiFi 통신 규격에 대해 공부했고, 이를 바탕으로 다양한 실험을 진행했다. 특히 신호 간 간섭을 최소화 할 수 있는 채널 배치를 찾는 알고리즘을 설계하기 위해 100여 회의 실험을 진행했다. 존재하는 신호수가 1개, 2개, 3개, 4개인 가능한 모든 경우에 대한 실험을 진행했고 신호수가 5개 이상인 경우에는 앞에서의 실험 결과로부터 일반화에 성공했다.


단위 : kbps


위 그래프는 신호가 2개인 경우 신호 간 채널 간격에 따른 DownLink와 UpLink 평균 속도의 그래프이다. 위 그래프와 같이 신호 간 채널 간격이 가까운 경우 통신 성능이 급격하게 떨어진다. 주목할 만 한 점은, 2개의 신호가 동일 채널을 사용하는 경우 WiFi 통신 규약에 의한 간섭 최소화가 이루어져 오히려 인접 채널을 사용하는 경우보다 통신 성능이 우수하다는 것이다. 또한 신호 간 간격이 4채널 이상인 경우 간섭으로 인한 성능 저하가 어느 정도 완화된다. 이런 점들로부터 최적 채널 배치 알고리즘을 설계했다.


이로부터 기존 무선 공유기 등의 WiFi AP에서 제공하는 최적 채널 배치 알고리즘보다 간섭 최소화 효과가 큰 알고리즘을 도출해 무선 공유기와 핫 스팟 등 WiFi AP 사용자들이 WiFi 통신 성능을 향상시킬 수 있게 했다. 도출된 알고리즘을 적용했을 때, 경우에 따라 통신 성능이 3000% 이상 높아진 경우가 있었고, 일반적인 경우에도 150% 이상의 통신 성능 최적화 효과가 있었다. 성능 최적화 정도는 신호수가 많을수록 크다.


하지만 논문을 통해 최적 채널 배치 알고리즘을 많은 사람들이 보는 것은 현실적으로 어려웠다. 또한 최적 채널 배치 알고리즘이 단순하지 않아 일반 사용자들이 알고리즘에 WiFi 환경을 대입해 최적 채널을 찾는 것도 어려웠다. 가장 큰 문제는 일반 사용자들의 주위 WiFi 신호들의 채널 정보를 얻는 것이 어렵다는 것이었다.


이런 문제를 해결하기 위해 주위 WiFi 환경을 인식하고 이를 알고리즘에 대입해 최적 채널을 출력하는 과정을 자동화 한 어플리케이션을 개발하게 되었다.


나. 프로그램소개


어플리케이션 설치 후 첫 실행 시 사용 방법을 보여주어 사용자가 기본적인 사용법을 익힐 수 있도록 하였다. 사용 방법에서는 WiFi AP의 최적 채널을 찾아주는 어플리케이션의 목적과 최적 채널을 찾아 WiFi AP 적용하는 과정을 설명했다.


WiFi AP Booster는 5개의 화면으로 구성되어 있다.



어플리케이션 시작 시 표시되는 메인 화면은 위와 같다.

최상단에 FrameLayout을 두고 어플리케이션 이름이 입력된 TextView와 검색 및 저장 Button을 내부에 배치했다. 검색 Button을 통해 주위 WiFi 환경 정보와 최적 채널을 업데이트 할 수 있고 저장 Button을 통해 검색한 주위 WiFi 환경 정보를 데이터베이스에 저장할 수 있다. 상단에는 최적 채널이 출력되는 TextView를 배치했다. TextView에 출력되는 최적 채널은 검색 Button에 의해 주위 WiFi 환경 정보가 어플리케이션 내부의 최적 채널 배치 알고리즘에 입력되어 출력된다. 중앙에는 주위 WiFi 신호의 SSID, 강도, 채널, MAC Address 등이 표시되는 ListView를 배치했다. 주위 WiFi 신호 정보는 WiFi Adaptor Activity를 통해 불러오도록 설계했다. 화면 하단에는 속도 측정, 주위 환경, 사용 방법, 정보 Button을 선형으로 배치했다.



속도 측정은 HTML5 기반으로 설계되어 안드로이드 지원이 중단된 어도비 플래시를 요구하지 않는 인터넷 속도 측정 사이트로 연결하도록 했다. 새로운 Activity에서 WebView로 표시하기 때문에 인터넷 어플리케이션을 실행하지 않고 어플리케이션 내부에서 진행할 수 있다.  인터넷 속도 측정 사이트는 아래와 같다.

http://speedof.me/

단, 가끔 인터넷 속도가 비정상적으로 낮게 측정되는 문제가 있다. 보다 신뢰도가 높은 사이트를 찾으면 대체할 예정이다.



주위 환경 화면에서는 메인 화면에서 저장했던 WiFi 환경을 볼 수 있다. 하단 Spinner에서 데이터베이스에 저장된 WiFi 환경 정보의 이름을 출력한다. 여기서 원하는 WiFi 환경 정보를 선택하면 메인 화면에서 표시되었던 WiFi 신호의 SSID, 강도, 채널, MAC Address 등이 ListView에 그대로 출력된다. 이 정보는 삭제 Button을 통해 삭제가 가능하다.


사용 방법은 ViewPager로 설계했다. 5개의 이미지로 WiFi AP의 최적 채널을 찾아주는 어플리케이션의 목적과 최적 채널을 찾아 WiFi AP 적용하는 과정을 설명했다. 기타 기능의 사용 방법은 정보 화면에서 설명하도록 했다.


정보 화면은 속도 측정 화면과 동일하게 설계했다. 여기서는 WebView에 개발자 블로그로 연결해 최적 채널 배치 알고리즘과 적용 시의 효과 등 어플리케이션 정보와 자세한 사용 방법을 소개하도록 했다.


다. 프로그램사용법


  

 


어플리케이션 사용 방법의 이미지를 첨부한다.

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  1. hyojin4870 2014.11.06 21:59 신고

    hyojin4870@hanmail.net 초대장좀부탁드립니다.

교학사 한국사 교과서 논란


2000년 이후, 중국의 동북공정, 일본의 일제강점기 미화 등 우리 역사를 왜곡하려는 시도가 계속해서 이루어지고 있는 가운데, 학교에서의 우리 역사 교육의 중요성이 높아지고 있다.

이런 흐름 가운데, 2013년, 교육부는 2017학년도 수학능력시험부터 한국사가 필수 과목으로 지정된다고 발표했다. 이 과정에서 기존의 ‘국사’ 교과가 근현대사 중심의 ‘한국사’로 개편되며 교과서 역시 이전의 국정 교과서에서 검정 교과서로 바뀌게 되었다.

새로운 교과서가 검정 교과서로 출판됨에 따라, 각 교과서의 검정 과정이 많은 관심을 받게 되었고, 특히 교학사의 한국사 교과서가 큰 논란을 일으켰다.


1장. 검정


2013년 5월 10일, 교학사에서 집필한 한국사 교과서가 검정심의 본 심사를 통과했다. 하지만 당시에 뚜렷한 논란은 없었다.


논란은 오히려 5월 31일 한국현대사학회의 학술회의, '교과서 문제를 생각한다. : 중·고등 한국사 교과서 분석과 제언'에서 발생했다.

한국현대사학회는 2009 역사교육과정 개정 당시 ‘민주주의’를 ‘자유민주주의’로 수정할 것을 건의했던 뉴라이트 단체로 알려져 있다. 일반적으로 뉴라이트는 20세기 중반에 미국, 영국에서 나타나 전 세계로 확산된 다양한 형태의 보수, 우익 성향의 단체, 운동을 지칭하는 말이다. 신우익, 신보수주의로 불리기도 한다. 하지만 대한민국에서의 뉴라이트는 한국형 신보수주의를 표방하며, 특히 잘못된 역사관에 대해 비판을 받고 있다.

이런 학회에서 기존 역사 교과서의 좌편향 문제를 비판한 것이 논란을 일으켰다.


한겨레신문은 교학사 한국사 교과서를 “뉴라이트 교과서에 ‘5.16은 혁명, 5.18은 폭동‘” 이라, 경향신문에서는 “편향된 눈으로 ‘편향’ 말하는 뉴라이트 역사관” 이라 비판하는 등 진보 언론에서 잘못된 역사관의 뉴라이트 교과서라는 비판을 받았다.

이 과정에서 한겨레신문을 비롯한 일부 진보 성향의 언론과 커뮤니티를 통해 교학사 한국사 교과서에서 김구, 안중근 등 독립 운동가들을 테러리스트라 칭한다는 등 역사 왜곡과 관련된 잘못된 정보가 확산되었다. 이는 2008년 시판된 뉴라이트 단체의 대안 교과서의 내용을 근거로 한 루머로 밝혀졌고, 한겨레신문에서는 9월 정정 보도를 했다.


교학사 측에서 검정심의 본 심사 이후에 교과서를 공개하지 않는 점도 논란을 일으켰다. 교학사를 제외한 각 출판사 사이트에서는 검인정 교과서를 홍보하기 위해 PDF 파일을 열람할 수 있도록 했으나 교학사는 홈페이지 상의 공식 입장을 통해 현재 검정 중인 교과서는 공개가 불가능 해 빠른 대응이 불가능 하다고 밝혔다.


이런 논란 가운데, 8월 30일, 교학사 한국사 교과서가 검정에서 최종 통과되었다. 각종 언론과 커뮤니티, SNS에서 즉각적인 비판이 있었으며 학회와 정치권에서도 움직임을 보였다.


9월 10일, 한국역사연구회를 대표로 한 4개 역사단체가 교학사 오류공개 설명회를 열어 오, 탈자 등 단순오류 사항 외의 중요한 내용 오류들을 298건으로 정리해 지적했다. 한국 고대 문화에 대해 다루며 중국의 동북공정을 수긍하려는 의도부터 현대사에서는 독재자를 옹호하거나 독재를 얼버무리려는 의도가 엿보인다는 비판을 받았다. 뿐만 아니라 기본적인 사실 오류와 부적절한 표현의 사용, 각종 자료의 무단 전재 등의 문제가 지적되었다.

특히 일제강점기 역사의 오류가 125건 가장 많았다. 독립 운동사를 다루는 과정에서 이승만의 이름이 42회 등장하는 것에 반해 김구와 윤봉길, 안충호 등은 거의 언급되지 않는 것으로부터 이승만을 노골적으로 옹호한다는 비판을 받기도 했다. 또한 김성수 등 친일인사들을 민족주의 인사로 둔갑시키고 식민 통치가 우리를 발전시켰다고 미화하는 듯한 서술 역시 비판받고 있다.


민주당에서는 교학사 교과서의 검정 통과 직후 전 의원 반말 의사를 표명했다. 그 후 9월 10일 구성한 '역사교과서 친일독재 미화, 왜곡 대책위원회' 에서 교학사 교과서의 검정 합격 취소가 없다면 교육부 장관을 고발하겠다고 밝혔다. 그리고 11일, 서남수 교육부 장관을 방문해 교학사 교과서 검정 취소를 요구했고 교육부 장관은 교학사 교과서에 오류가 존재함을 인정했다.

그에 반해 새누리당의 경우, 9월부터 당내 모임, ‘근현대 역사교실’을 통해 적극적으로 뉴라이트의 역사관을 옹호하는 등 교학사의 교과서 발행을 적극적으로 지원 옹호하는 듯 한 반대의 행보를 보였다. 


교육부는 교학사 한국사 교과서를 포함, 8종의 한국사 교과서를 10월 말까지 수정 보완하라는 방침을 발표하며 적극 대응에 나서는 듯 했다.


하지만 9월 15일 교학사를 제외한 7종의 한국사 교과서 집필진이 공동 기자회견을 통해 교육부 수정지시를 거부한다고 밝혔다. 교육부가 법적 절차를 무시하고 있을 뿐만 아니라 문제가 되고 있는 교학사 교과서와 같은 취급을 받을 수 없다는 것이다.

한편 교학사 한국사 교과서 집필진은 17일, 기자회견을 통해 교육부의 수정 보완을 지시를 수용하겠다는 입장을 밝혔다. 하지만 오류만을 수정할 뿐 뉴라이트 역사관이라 비판받으며 논란이 되고 있는 역사관은 바꾸지 않겠다는 의사를 밝혔다. 그리고 25일, 교학사 한국사 교과서 집필진 6인 중 3인이 집필진 명단에서 자신들을 제외시켜달라고 요청했다.


이후 민주당을 비롯한 야당과 여러 학회와 시민단체 등에서는 계속해서 교학사 한국사 교과서의 검정 취소를 요구했다.


12월 27일, 국회 교문위 민주당 윤관석 의원은 교육부의 승인 없이 42건을 자체 수정한 교학사 교과서의 승인취소를 주장했다. 교육부에 보고하지 않고 자체적으로 내용을 수정해 일선 학교에 교과서를 배포한 행위는 명백한 법령 위반이라는 것이다. 실제로 현행 교과용 도서에 관한 규정에서는 교육부 승인을 거치지 않은 교과서 내용 수정이 이루어지면 검정이 취소된다.

이에 대해 새누리당에서는 민주당의 교학사 역사교과서 검정 취소 요구에 대해 "정치공세" 라 비판했다. 새누리당은 오류 사항에 대해 장관 승인을 거치지 않았다는 사유만으로 검정취소를 한다면 현재 사용 중인 교과서 도서 상당수가 검정 합격 취소될 우려가 있다며 교학사 한국사 교과서의 검정 취소는 있을 수 없다 반박했다.


하지만 이런 논란 가운데서도 교학사 교과서를 비롯한 한국사 교과서의 수정, 보안과 심사는 진행되었다.

2013년 10월 21일. 교육부가 8종의 한국사 교과서의 구체적인 수정 및 보완 권고사항 총 829건을 발표했고 11월 1일, 교육부 수정지시를 거부한 7종의 한국사 교과서 출판사를 포함한 8종 교과서 출판사에서 교육부의 수정 보완 권고사항 반영한 수정·보완 대조표를 제출했다. 11월 29일, 수정 심의회에서 교과서 수정 및 보완 권고사항을 전건 수용한 리베르스쿨에 대한 수정명령이 취소되었고 리베르스쿨을 제외한 7종 교과서가 수정하지 않은 오류 41건에 대한 수정명령을 재차 통지했고 이에 대한 수정, 보완 대조표를 재차 제출되었다.

12월 4일, 교학사 한국사 교과서 집필진은 교육부 수정명령에 대한 취소소송과 효력정지가처분 신청을 제기했지만 12월 10일, 출판사들이 집필진과 협의 없이 교육부의 수정안을 수용한 수정판을 제출해 교육부가 이를 승인함해 8종의 한국사 교과서가 모두 최종 승인되었다.


한국현대사학회가 도화선에 불을 붙인 한국사 교과서의 역사관 논란은 교학사 한국사 교과서의 뉴라이트 역사관에 대한 논란으로 구체화되었다. 다수의 학회와 야당 등 진보 진영에서는 교학사 한국사 교과서의 역사 사실 오류 및 각종 자료의 전재 등의 문제를 비판하며 검정 취소를 요구했다. 이에 비해 뉴라이트 계열 단체와 새누리당, 그리고 일부 보수 단체에서는 역사관의 다양성 존중 등을 근거로 반박했다.

이런 논란 가운데서도 수정 및 심사 과정은 계속되었고 결국 교학사 한국사 교과서의 최종 승인 이루어졌다. 하지만 각 고등학교의 교학사 한국사 채택 과정에서도 논란이 계속되었다.


2장. 채택

한국사 교과서의 최종 승인 이후, 12월 13일, 대구광역시 학교운영위원연합회가 최근 대구지역 각 고등학교에 교학사 외의 다른 교과서들을 비판하는 내용의 공문을 보내 사실상 교학사 한국사 교과서의 채택을 강요한 것이 밝혀져 논란이 일었다. 학교운영위원연합회는 교육청의 지원을 받아 활동하기 때문에 일선 학교 입장에서는 무시하기 어려운 단체다. 학교윤영위원연합회는 공문에서 “역사교과서를 둘러싼 논쟁이 도가 지나쳐 학부모들을 혼란스럽게 하고 있고 교육부의 수정 권고와 명령을 거부한 저자들이 쓴 역사교과서에 대해서 납득할 수 없다” 라며 노골적으로 교학사 교과서 채택을 주문했다.


12월 30일, 전국 고등학교가 2014년 교과서 선정내역을 발표했다. 이때 교학사 한국사 교과서를 채택한 고교는 아래와 같다.


서울 창문여고, 성남 영덕여고, 파주 운정고(공립), 수원 동원고, 수원 동우여고, 여주 제일고, 울산 현대고, 대구 포산고(공립), 경북 성주고(공립), 전주 상산고, 경남 합천여고, 양평 양서고, 경남 창녕고, 산청 지리산고


발표 직후, 교학사 한국사 교과서를 채택한 학교들에서 채택 철회 요구가 빗발쳤다. 학생과 교사뿐만 아니라 동문회와 지역단체 등에서도 철회를 요구했다.

1월 2일, 동우여고 학생들이 ‘안녕들 하십니까? 역사를 잊은 민족에게 미래는 없다’며 대자보를 통해 교학사 한국사 교과서 채택을 비판했다. 그리고 이에 이어 한국사 교사는 페이스 북을 통해 교학사 교과서 선택 과정에서 외압이 있었음을 알렸다. 사립학교인 동우여고의 특성 상, 이사회 등을 통한 외압이 있었다는 것인데, 실제로 12월 30일 당시 교학사 한국사 교과서를 채택한 학교 중 3곳을 제외하면 모두 사립학교였다.

1월 7일에는 경북 청송여고에서 교학사 교과서를 학교운영위원회를 거치지 않고 일방적으로 채택했음이 밝혀졌다. 학교에서는 교사들로 구성된 교과서선정위원회에서 교학사 교과서가 1순위로 선정되었고 학교운영위원회에서 이를 그대로 반영했다고 밝혔다. 하지만 청송여고 학교운영위원장 강종창씨는 위원회 자체가 없었다고 주장했다. 이후 졸업생과 청송군 시민단체 등이 교학사 교과서 채택 철회를 요구했고 결국 채택이 취소되었다.


이런 가운데, 교학사에서는 자사의 한국사 교과서 채택 취소 요구를 마녀 사냥식 채택 반대라 비판했다. 정상적인 절차를 밟아 제작된 교과서의 채택을 막을 수는 없다며 채택 취소 요구의 중심이 되는 진보단체 등에 법적 대응을 고민 중이라 밝혔다.

또한 교육부에서는, 1월 8일 한국사 교과서 선정 결정을 변경하거나 변경을 검토한 20개 학교 중 일부에서 외부의 압력이 있었다는 특별 조사 결과를 발표했다. 항의 방문 및 시위  등이 교과서 선정 결정 변경에 큰 요인으로 작용했다는 것이다.


교학사 한국과 교과서 채택 취소 요구가 계속됨에 따라. 1월 9일 당시 한국사 교과서 채택 결과를 발표한 전국 1794개 고등학교 중 교학사 한국사  교과서를 채택한 학교는 단 한 곳도 없었다. 1월 27일, 부산부성고등학교가 교학사 교과서 채택을 발표했지만, 2014년 교학사 교과서를 채택한 고등학교는 이곳 한곳에 불과하다.

이를 두고 교학사 교과서를 옹호한 새누리당에서는 역사교과서를 다시 국정교과서로 바꿔야 한다고 주장했다. 또한 대한민국 애국 시민 연합을 비롯한 510여개 보수단체들이 '교학사 교과서 지키기 모임'을 결성하고 삼일절에 교학사 교과서의 현장 판매를 진행하기도 했다.


교학사 한국사 교과서는 잘못된 역사관과 역사 사실 오류 등의 문제에도 불구하고 검정 승인되었다. 하지만 일선 학교에서는 첫 채택율도 매우 낮았을 뿐만 아니라 전국에서 1개 학교를 제외하고는 최종 채택이 이루어지지 않았다.



교학사 한국사 교과서의 중국의 동북공정을 수용하고 일제강점기와 독재 정권을 미화하는 미뉴라이트 역사관은 잘못되었다. 또한 역사적 사실의 오류와 잘못된 자료 전재 등의 문제도 존재한다. 정상적인 과정으로는 검정 승인이 이루어져서는 안 될 교과서였다. 하지만 교육부에서는 기본 절차를 무시하면서까지 교학사 교과서의 검정 통과를 추친했고 역사 학회와 시민단체의 반대에도 불구하고 결국 최종 승인이 이루어졌다. 충분히 뉴라이트를 지원하는 누군가의 외압이 있었다고 생각할 수 있는 정황이다. 이는 잘못된 것이고 사회적으로 비판받아야 마땅하다.


하지만 이런 상황에서 학술적으로 다룰 만한 가치가 있는 논의까지 무조건적으로 비판하는 것은 옳지 않다고 생각한다. 감정적인 비판이 아니라 사실에 근거한 논리적 비판이 필요한 상황이다.

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  1. kim 2014.10.07 17:47 신고

    좋은 글이네요 잘 읽었습니다.

  2. sms 2014.11.02 15:58 신고

    좋은글 잘 읽었습니다.

2012년 초부터 진행해 12월에 마무리하고, 올해 2월에 발표한 Research&Education을 소개합니다.


초등학생을 대상으로 진행한 프로그래밍과 교육의 융합 연구입니다. 과학 실험 시뮬레이션을 보여준 뒤 직접 만들게 했을 때의 학업성취도의 변화를 주제로 연구를 진행했습니다.


저는 질량과 무게, 만유인력에 관한 과학 실험 시뮬레이션을 제작해 여러 천체를 여행하며 질량과 무게를 측정하고 중력을 느낄 수 있도록 했습니다. 사용자의 몸무게를 입력받아 각 천체의 중력 가속도에 따른 질량과 무게를 각각 양팔저울과 앉은뱅이 저울로부터 측정할 수 있도록 하였습니다. 또한 공을 연직 위로 던졌을 때 운동도 관찰할 수 있게 했습니다.


논문 전체 내용은 아래에서 확인하실 수 있습니다.

http://image.scienceall.com/rness/%EC%9C%B5%ED%95%A911_%EC%84%B8%EC%A2%85_Scratch.pdf

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작년 세종과학고등학교 진학 후 지금까지 3건의 과제연구를 진행했습니다. 그리고 올해 1학기를 마지막으로 학교에서의 공식적인 과제연구 활동은 끝났습니다. 지금까지 진행한 과제연구를 정리해 보았습니다.


WiFi 통신의 신호 간 간섭 분석을 통한 간섭 최소화 방안 제안.pdf

1학년 1학기에 진행한 연구입니다. 첫 연구였기 때문에 정확한 방향을 잡지 못했다는 아쉬움이 남았지만 이 연구를 통해 앞으로의 연구 방향을 확실히 할 수 있었습니다. 채널 본딩을 기술을 사용해 효율적인 대역폭 분배 방안을 제시한 아이디어가 좋았습니다. 기기 간 통신 성능 측정에 어려움이 있었습니다.


Wi-Fi 간섭 최소화를 위한 최적 채널 배치 알고리즘.pdf

연구 방향을 명확하게 하고 IPerf 기반 JPerf를 통해 통신 성능도 정확하게 측정할 수 있었습니다. 노트북 4대, 데스크 탑 4대 간의 통신을 동시에 진행해 간섭에 따른 통신 성능 변화를 측정하는 등 방대한 실험을 했습니다.

베타뉴스에서 기사로 선정되었습니다.

http://www.betanews.net/article/580954

http://www.betanews.net/article/581414

http://www.betanews.net/article/581420


WiFi 통신망으로의 LTE 트래픽 분산 알고리즘.pdf

올해 진행한 연구입니다. 처음으로 실험 중심의 연구가 아닌 고찰 중심의 연구를 진행했습니다. 실험을 진행하지 않아 시간이 넉넉할 것으로 생각했는데 알고리즘 설계 및 수식화에 매우 많은 시간이 걸렸습니다. 올해 말 즈음에 평가가할 알고리즘의 수를 늘려 보완할 계획입니다.

역시 베타뉴스에서 기사로 선정되었습니다.

http://www.betanews.net/article/581427

http://www.betanews.net/article/581462

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2학년 1학기에 진행한 연구입니다.

작년까지는 실험 중심으로 연구를 진행했기 때문에 이번 연구는 고찰을 중심으로 연구를 진행했습니다.


[Researches/WiFi and LTE] - Ⅰ. 서론


[Researches/WiFi and LTE] - Ⅱ. 선행 연구


[Researches/WiFi and LTE] - Ⅲ. 알고리즘 제안


[Researches/WiFi and LTE] - Ⅳ. 알고리즘의 수식 표현


[Researches/WiFi and LTE] - Ⅴ. 알고리즘의 평가


[Researches/WiFi and LTE] - Ⅵ. 결과 및 고찰


[Researches/WiFi and LTE] - Ⅶ. 결론

알고리즘의 수식화와 MatLab 으로의 표현이 가장 어려웠습니다.

총 3가지 알고리즘 밖에 평가하지 못했는데 학년 말 즈음에 5,6 가지의 알고리즘을 추가할 계획입니다.


PDF 파일 첨부합니다.


WiFi 통신망으로의 LTE 트래픽 분산 알고리즘.pdf

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Ⅶ. 결론


본 논문에서는 각 통신망과 사용자의 특성을 고려한 알고리즘, LTE 통신망의 초과 트래픽을 무작위로 WiFi 통신망으로 분산시키는 알고리즘, LTE 통신망만을 사용하는 알고리즘을 비교했다. 각 알고리즘을 순서도로 작성한 후, 이로부터 평가 지표를 산출하는 과정을 수식으로 표현한 후 이를 MatLab에서 4변수 그래프로 구현해 시각적으로 비교했다.


4변수 그래프의 구현은 다른 방법들보다 3개의 독립 변수들의 변화에 따른 성능 저하 정도의 변화 비교에 효과적이다. 본 논문에서 변수로 설정했고 실제 상황에서 트래픽 발생에 영향을 미치는 각 군의 사용자 수가 모두 독립적이기 때문에 일반적인 3차원 그래프로는 2개의 군에 속하는 사용자의 수의 변화에 따른 평가 지표의 변화밖에 관찰할 수 없다. 3개의 군에 속하는 사용자의 수를 변수로 지정한다면 그래프와 같이 시각적인 방법으로는 비교할 수가 없다. 본 논문에서는 평가 지표에 하나의 좌표축을 할당하지 않고 이를 색온도 개념으로 설정함으로서 3차원 공간에서 4변수 그래프를 구현했다.

 

3개의 알고리즘을 비교해 WiFi 통신망으로의 LTE 트래픽 분산 알고리즘의 효율 향상을 위해서는 통신망과 사용자의 특성을 고려해야 함을 보였다. 무작위로 트래픽을 분산시키는 알고리즘은 요구 성능이 높은 사용자가 WiFi 통신망에 접속했을 때의 성능 저하가 컸다. 또한 WiFi 통신망으로의 트래픽 분산을 통한 통신 성능 개선이 효과가 매우 크다는 것을 보였다. 통신망의 한계 트래픽 이후에 추가되는 트래픽은 고스란히 성능 저하를 유발하기 때문에 전체 통신망의 한계 트래픽이 조금만 늘어나도 성능 저하의 최소화가 가능하다.


실제 상황에서 이를 적용하기 위해서는 사용자의 동의가 필요하다. WiFi 통신망은 LTE 통신망에 비해 통신 성능과 안정성이 떨어지기 때문에 이 알고리즘의 적용을 받는 것을 동의한 사용자는 기본요금 할인 등의 혜택이 주어져야 할 것이다. 통신사는 급격한 트래픽 증가로 인한 성능 저하를 최소 비용으로 완화할 수 있고 사용자는 일반적인 사용 시의 큰 불편함 없이 혜택을 제공받을 수 있다.


본 논문에서 제안한 알고리즘의 한계는 m-VoIP 등 Real Time Traffic을 요구하는 작업은  WiFi 통신망을 사용할 수 없는 점을 고려하지 않았다는 것과 알고리즘 평가 후 좀 더 많은 사용자 군 수를 지정한 알고리즘을 제안하지 않았다는 것이다. 사용자 군 수가 많을수록 알고리즘의 효율이 높아진다. 또한 알고리즘 평가를 위해 한계 트래픽과 제공 성능, 요구 트래픽 등 통신망, 사용자의 특성을 임의로 설정했다는 점도 아쉽다. 통신사는 좀 더 정확한 데이터를 확보할 수 있을 것이다. 기회가 된다면 이를 보완하려고 한다.

참고문헌


[1] 통신 3사의 WiFi Zone 구축 현황

올레 모바일 공식 블로그, <http://smartblog.olleh.com/1015>, (2013.05.25. 확인)

T WiFi고객센터, <http://www.twifi.co.kr/view/customer/faqview.jsp?no=16>, (2013.05.25. 확인)

LG U+ zone, <http://zone.uplus.co.kr/>, (2012.11.15. 확인)


[2] 이상우, 최선미, 박준선, 박명철, “LTE 서비스 도입에 따른 유도된 수요 발생에 관한 실증 연구”, 한국통신학회논문지, 37(8), Page 741-749, 2012.08


[3] 방송통신위원회, “무선데이터 트래픽 월별 통계”, 2013.05, Page 1


[4] 민순호, 서창호, “사용자 중심 버티컬 핸드오버를 통한 대용량 모바일 트래픽 분산 메커니즘 제안”, 정보과학회논문지, 정보통신 39(2), Page 144-152, 2012.04

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Ⅵ. 결과 및 고찰

1. 통신망, 사용자 특성 고려 알고리즘

그림 1 통신망, 사용자 특성 고려 알고리즘 평가

 

극히 좁은 구간을 제외하고는 성능 저하가 없다. 성능 저하가 있는 구간 역시 평가 지표가 4로 매우 낮은 편이다. 선으로 나타난 성능 저하 구간은 n13 값에 무관하게 나타난다. 이는 MatLab에서의 구현 과정에서 문제가 있었던 것으로 보인다.

 

WiFi 통신망으로의 LTE 트래픽 분산이 매우 효과적으로 이루어졌다. WiFi 통신망의 제공 성능 한계를 고려해 요구 성능이 낮은 사용자를 우선적으로 WiFi 통신에 접속하도록 지정했기 때문에 성능 저하가 최소화되었다.


LTE 트래픽을 WiFi로 분산시키는 알고리즘은 통신망과 사용자의 특성을 고려해야 함을 보여준다.


2. 무작위 분배 알고리즘

그림 2 무작위 분배 알고리즘 평가

 

무작위 분배 알고리즘에서는 통신망, 사용자 특성 고려 알고리즘과 비교해 상대적으로 더 많은 구간에서 성능 저하가 나타났다. 하지만 WiFi 통신망으로의 분산이 이루어진 만큼 평가 지표 값이 500을 넘지 않아 성능 저하가 어느 정도 최소화되었음을 알 수 있다.


WiFi 통신망이 제공할 수 있는 한계 성능보다 요구 성능이 낮은 1군, 2군의 영향은 거의 받지 않는다. 그리고 WiFi 통신망에 접속했을 때 성능 저하가 큰 3군의 사용자 수의 영향을 많이 받음을 볼 수 있다.


이는 WiFi 통신망으로 LTE 트래픽을 분산시켰을 때의 성능 저하 감소 효과가 있음을 보여준다.


3. LTE 통신망 사용 알고리즘

그림 3 LTE 통신망 사용 알고리즘 평가

 

LTE 통신망 사용 알고리즘에서는 평가 지표 값이 2500이 넘는 경우가 있으며 이는 전체적인 성능 저하가 매우 심각하다는 것을 보여준다. 그림 7에서 확인할 수 있듯이 LTE 통신망의 트래픽 한계가 초과된 상태에서 추가 사용자가 발생하면 이 사용자의 요구 성능 전체가 성능 저하로 반영되기 때문에 통신 성능 저하가 극단적으로 크다는 것을 보여준다.

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Ⅴ. 알고리즘의 평가


알고리즘을 수식으로 표현했을 때의 변수가 서로 독립적인 3개이기 때문에 평가 지표를 고려하면 4변수 방정식이 된다. 그렇기 때문에 2차원, 3차원 그래프로는 표현이 불가능하다. 따라서 MatLab의 색 지정 기능을 이용해 각 군에 속하는 사용자 수를 공간좌표의 축으로 설정하고 평가 지표는 색온도 개념으로 표현했다.


그림 1 4변수 방정석의 표현

 

방정식은 위와 같이 표현된다. x, y, z축에 대한 각 점에서의 k 값에 따라 색이 결정되며 값과 색의 관계는 좌측에 표시된다. 각 군에 대한 사용자 수, 즉 n11, n12, n13는 각각 x, y, z에 대응시켰으며 1에서 1000명까지 지정했다.


MatLab에서 알고리즘 수식은 다음과 같이 표현된다.


1. 변수 지정

clear; clc;

 

n1 = 0 : 10 : 1000;

n2 = 0 : 10 : 1000;

n3 = 0 : 10 : 1000;

 

[n11, n12, n13] = meshgrid(n1,n2,n3);

 

m3 = 15000;

m2 = m3;

 

t11 = 1;

t12 = 5;

t13 = 20;

 

t2 = 3;

t3 = 30;


2. 방정식 입력

        1)통신망, 사용자 특성 고려 알고리즘

k = zeros(length(x),length(y),length(z));

 

for i = 1 : length(x)

    n11 = x(i);

    for j = 1 : length(y)

        n12 = y(j);

        for m = 1 : length(z)

            n13 = z(m);

            

            if m2 > t11 * n11 + t12 * n12 + t13 * n13

                k(i,j,m) = 0;

            else

                if m3 < t11 * n11 && t11 * n11 > t12 * n12 + t13 * n13

                    y1 = t11 * (t11*n11+t12*n12+t13*n13)/(2*t11) - m3;

                    y2 = t11 * (n11 - (t11*n11+t12*n12+t13*n13)/(2*t11) + t12*n12+t13*n13 - m2);

                    k(i,j,m) = y1 * (y1 > 0) + y2 * (y2 > 0);

                else

                    if m2 < t12*n12 + t13*n13

                        k(i,j,m) = 0;

                    else

                        if m3 < t11*n11 + t2 * t12 && t11*n11 + t12 * n12 + t13 > n13

                            y1 = t11*n11 + t2 * (-t11*n11+t12*n12+t13*n13)/(t12+t2) - m3;

                            y2 = t12 *(n12-(-t11*n11+t12*n12+t13*n13)/(t12+t2))+t13*n13-m2;

                            k(i,j,m) = y1 * (y1 > 0) +(t12-t2)*n12 + y2 * (y2 > 0);

                        else

                            if m2 < t13*n13

                                k(i,j,m) = 0;

                            else

                                y1 = t11*n11+t12*n12+(-t11*n11-t12*n12+t13*n13)/(t13+t2)-m3;

                                y2 = t13*(n13 - (-t11*n11-t12*n12+t13*n13)/(t13+t2))-m2;

                                k(i,j,m) = y1 * (y1 > 0) +(t12-t2)*n12 + (t13-t2)*n13 + y2 * (y2 > 0);

                            end

                        end

                    end

                end             

            end

        end

    end

end


        2)무작위 분배 알고리즘

k = zeros(length(x),length(y),length(z));

 

for i = 1 : length(x)

    n11 = x(i);

    for j = 1 : length(y)

        n12 = y(j);

        for m = 1 : length(z)

            n13 = z(m);

            

            if m2 > t11 * n11 + t12 * n12 + t13 * n13 - m2

                k(i,j,m) = 0;

            else

                if m2 > t12*n12+t13*n13

                    k(i,j,m) = t11*n11-m3;                   

                else

                    if m2 > t13*n13

                        k(i,j,m) = (t11*n11+t2*n12-m3)+(t12-t2)*n12;

                    else

                        k(i,j,m) = t11*n11+t12*n12+t13*n13-m2-m3;

                    end

                end             

            end

        end

    end

end


        3)LTE 통신망 사용 알고리즘

fv = isocaps(x,y,z,k,200,'below');

p = patch(fv, 'FaceColor','interp','EdgeColor','none');

colormap('jet');

colorbar;

daspect([1 1 1])

view(3); 

axis tight


k = t11.*n11+t12*n12+t13*n13;


3. 공간좌표 구현 및 채색

fv = isocaps(x,y,z,k,10000,'below');

p = patch(fv, 'FaceColor','interp','EdgeColor','none');

colormap('jet');

colorbar;

daspect([1 1 1])

view(3); 

axis tight

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