■ 과학정보융합학과

(Department of Science and Information)

■ 교육목표

과학정보융합학과는 학생들에게 컴퓨터를 활용해서 과학관련 데이터를 수집, 관리, 저장, 평가, 분석하는 기술을 배양케 함은 물론 과학 자료를 활용하여 과학정보 콘텐츠를 개발할 수 있는 인력 양성을 목표로 한다. 따라서 과학정보융합학과에서는 환경, 생물, 화학 등의 다양한 학문 연구를 통하여 얻어진 자료를 획득하고 개발하는 기초과학적 연구에서부터, 특히 전산-수리적 방법을 통하여 생명시스템 각 계층(분자-세포-개체-개체군-군집-생태계)의 정보를 유기적으로 종합분석하고, 환경 교란/스트레스 문제 해결이나 생태계의 안정성 관리를 위한 생태 자료의 유형화 및 분류, 예측, 환경-생물 인과성 규명 및 진단/관리를 위한 컴퓨터 활용할 수 있는 응용연구에 이르는 폭넓은 학문 분야를 심층적으로 다룬다.

■ 설치학위 과정 : 박사과정

■ 전공교과목

코드번호	교 과 목 명 (영 문)	학점 및 시간		개설학기
		학점	시간	1학기	2학기
SI 580	세미나 (Seminar)	1	2	○	○
SI 590	논문연구 (Research)	1	2	○	○
SI 501	과학정보교육학 (Science and Informatics Education)	3	3	○
SI 502	정보유전자알고리즘 (Information Genetic Algorithms)	3	3		○
SI 503	과학정보교육연구방법론 (Interdisciplinary Research Methodology of Science & Informatics Education)	3	3		○
SI 505	임베디드센싱시스템 (Embedded Sensing System)	3	3	○
SI 506	환경데이터분석 (Environmental Spatial Data Analysis)	3	3	○
SI 508	지능형이러닝시스템 (Intelligent e-Learning System)	3	3	○
SI 509	정보병렬처리알고리즘 (Information Parallel Processing Algorithms)	3	3	○
SI 510	과학정보인적자원개발 (Human Resource Development of Science and Informatics)	3	3		○
SI 512	환경유전자분류 (Clustering of Environmental Genes)	3	3	○
SI 515	그래프알고리즘응용 (Graph Algorithms and Applications)	3	3	○
SI 516	천연생리활성물질정보학 (Natural Bioactive Compounds Informatics)	3	3		○
SI 517	환경교육프로그램연구특론Ⅱ(Advanced Study on the Environmental Education Study Ⅱ)	3	3		○
SI 518	마이크로영상처리 (Microscopic Imaging)	3	3		○
SI 519	웨이블렛분석 (Wavelet Analysis)	3	3	○
SI 520	기능단백질체학 (Functional Proteomics)	3	3		○
SI 521	생물자원정보학 (Bioresources Informatics)	3	3	○
SI 522	환경지리정보학 (Environmental Geoinformatics)	3	3		○
SI 523	환경정보학제연구 (Interdisciplinary Research for Environmental Informatics)	3	3	○
SI 524	담수생태학특론 (Advanced Freshwater Ecology)	3	3	○
SI 525	생물학적환경복원프로토콜 (Bioremediation Protocol)	3	3		○
SI 526	환경미생물학특론 (Advanced Environmental Microbiology)	3	3	○
SI 527	부유생물생태학특론 (Advanced Plankton Ecology)	3	3	○
SI 528	과학정보콘텐츠개발 (Science Information Contents Development)	3	3		○

코드번호	교 과 목 명 (영 문)	학점 및 시간		개설학기
		학점	시간	1학기	2학기
SI 529	고급환경화학 (Advanced Environmental Chemistry)	3	3	○
SI 530	환경기기분석 (Environmental Instrument Analysis)	3	3		○
SI 531	분자게통분류분석 (Molecular Phylogentic Analysis)	3	3	○
SI 532	민속생물자원정보학특론 (Advanced Ethenic Bioresources Informatics)	3	3		○
SI 533	생명공학기법연구 (Biotechnology Exploration Techniques)	3	3		○
SI 534	하천생태학특론 (Advanced Stream Ecology)	3	3		○
SI 535	환경교육프로그램연구특론Ⅰ(Advanced Study on The Environmental Education StudyⅠ)	3	3	○
SI 536	환경과학쟁점연구 (Critical Issues in Environmental Sciences)	3	3		○
SI 537	객체지향정보프로그래밍 (Object-Oriented Information Programming)	3	3		○
SI 538	차세대통신망프로토콜 (Next Generation Communication and Network Protocols)	3	3		○
SI 539	인공지능특론 (Special topics in Artificial Intelligence)	3	3	○
SI 540	베이지언통계분석 (Bayesian Statistical Analysis)	3	3		○
SI 541	시스템시뮬레이션 (System Simulation)	3	3	○

■ 선수교과목

코드번호	교 과 목 명 (영 문)	학점 및 시간		개설학기
		학점	시간	1학기	2학기
SI 800	환경화학 (Environmental Chemistry)	3	3		○
SI 807	데이터구조 (Data Structure)	3	3	○
SI 811	환경미생물학및실험 (Environmental Microbiology and Exp.)	3	4		○
SI 813	논리회로 (Digital Circuits)	3	3	○
SI 814	웹기반교육콘텐츠설계 (Design of Web Based Educational Contents)	3	3	○
SI 815	이산구조 (Discrete Structure)	3	3		○
SI 817	생물환경론(Thery of Biology Environmental)	3	3	○
SI 818	토양오염론 (Theory of Soil Pollution)	3	3		○
SI 819	컴퓨터프로그래밍 (Computer Programming)	3	4	○
SI 820	알고리즘 (Algorithm)	3	3		○

■ 교과목 해설

◉ 전공교과목

SI501 과학정보교육학 (Science and Informatics Education)

과학정보교육학의 정의와 영역을 확인하고, 역사적 발달과 이론을 고찰하며, 특히 환경정보교육학의 각 전문 영역에 대한 이론과 실제에 관하여 분석, 연구한다.

SI502 정보유전자알고리즘 (Information Genetic Algorithms)

환경 및 생물 등의 자료 및 유전자 정보를 분석하기 위한 알고리즘의 분석 및 설계 기법을 익힌다. 이를 통해 이미 구축된 DB 분석을 수행하고 새로운 유전자 정보를 구축 할 수 있도록 한다.

SI503 과학정보교육연구방법론 (Interdisciplinary Research Methodology of Science and Informatics Education)

사회과학 및 교육연구의 원리, 방법, 절차 등을 학습하고, 교육통계, 분석의 기초 기능을 습득한다. 과학정보학에 관련된 국내외 문헌과 학술지를 중심으로 양적, 질적 연구 방법 등의 적용 사례를 분석하고 연구보고서 작성 등에 대한 것을 토의, 연구한다.

SI505 임베디드센싱시스템 (Embedded Sensing System)

과학 정보 수집에 적합한 임베디드 유․무선 시스템의 하드웨어 구조와 핵심 센서의 연결 방법을 학습하고 시스템 운용을 위한 관련 시스템 소프트웨어를 학습한다.

SI506 환경데이터분석 (Environmental Spatial Data Analysis)

환경데이터는 공간적 측면에서 볼 때 마이크로공간으로부터 매크로공간까지 광범위하게 나타난다. 이러한 다양한 공간에 걸쳐 나타나는 데이터를 효과적으로 해석하고 분석하기 위한 기법들에 대해서 학습하고 토의한다.

SI508 지능형이러닝시스템 (Intelligent e-Learning System)

인공지능의 기법을 도입하여 이 러닝의 차세대 모델을 설계-개발하는 방법을 탐색한다. 기존에 소개된 사례를 비교분석하고 개인 적응형 진단 기술, 학습자 특성 파악 기술, 학습자 진단 및 데이터 마이닝 기법 등을 탐구한다.

SI509 정보병렬처리 알고리즘 (Information Parallel Processing Algorithms)

과학 및 공학 분야의 응용문제들은 많은 자료를 빠른 시간에 처리할 수 있어야 한다. 이를 위해 동일 시간에 문제 또는 자료를 분산하여 처리할 수 있는 방법론과 그 결과를 분석하는 능력을 익히도록 한다.

SI510 과학정보인적자원개발 (Human Resource Development of Science & Informatics)

과학정보 영역에 관련된 기업경영과 조직을 이해하여 사업 효과를 창출할 수 있는 인재 양성 교육을 추구한다. 인적자원개발의 여러 영역 (경력개발, 조직개발, 훈련개발)을 과학정보학과 연계시켜서 효율적인 학습조직과 지식 경영의 기초를 마련한다.

SI512 환경유전자분류 (Clustering of Environmental Genes)

환경유전자는 특정 생태계를 이해하기 위하여 생물을 포함한 환경 내에 존재하는 유전자를 통합적으로 분석하기 위한 이론 및 실제를 연구한다. 이를 위하여 k-means, ART(adaptivd resonace theory), SOM(self-organizing map)등의 알고리즘을 소개하고, 컴퓨터 프로그램을 이용한 프로모터 영역(promoter region), 암호화 영역(coding region) 검색 기법에 대해서 연구한다.

SI515 그래프알고리즘응용 (Graph Algorithms and Applications)

실세계의 정보를 그래프로 표현하고, 표현된 그래프를 이용하여 정보들 간의 관계성을 분석 및 예측할 수 있도록 알고리즘을 활용할 수 있는 방법을 익힌다.

SI516 천연생리활성물질정보학 (Natural Bioactive Compounds Informatics)

생물들이 생산하는 천연 생리활성물질에 대한 자료를 조사하고 컴퓨터 프로그램을 이용하여 수집된 자료를 관리하기 위한 기법에 대하여 학습한다.

SI517 환경교육프로그램연구특론Ⅱ (Advanced Study on the Environmental Education StudyⅡ)

환경교육프로그램연구에서는 환경교육 및 생태체험 등과 관련된 프로그램, 놀이프로그램, 그리고 관련 분야 지도자 양성과정 등에 대하여 학습하고 컴퓨터 활용에 적합한 환경교육프로그램들을 개발한다.

SI518 마이크로영상처리 (Microscopic Imaging)

다양한 미생물, 조류 등을 촬영한 마이크로영상들은 자연영상과 다른 특징들을 지니고 있다. 이러한 마이크로영상들을 효과적으로 처리하기 위한 특징들을 수치화하여 특징소를 추출하고 이를 이용하여 대량의 마이크로영상들을 일괄처리하기 위한 기법들에 대해서 학습한다.

SI519 웨이블렛분석 (Wavelet Analysis)

웨이블렛 변환은 주파수 영역에 지역성을 갖는 기존의 푸리에 변환과 달리 시간-주파수  영역에 대해서 지역성을 동시에 지니는 장점을 가지고 있다. 이러한 장점 때문에 웨이블렛 변환을 이용한 분석 기법은 다양한 학문 분야에 적용되고 있다. 최신 웨이블렛 이론을 소개하고 실제의 데이터를 대상으로 웨이블렛 변환을 이용한 분석 기법에 대해서 토의한다.

SI520 기능단백질체학 (Functional Proteomics)

특정 환경에 대하여 생물이 나타내는 반응에 대한 통합적 연구를 위해서 단백질체와 그들 단백질의 기능에 대해서 학습하고, 컴퓨터 프로그램을 이용하여 방대한 환경스트레스 단백질 데이터를 분석하는 기법을 소개한다.

SI521 생물자원정보학 (Bioresources Informatics)

지의류, 선태류 등을 비롯한 생물다양종에 관한 자료를 컴퓨터 프로그램을 이용하여 조사하고 수집하기 위한 바이오관련 프로그래밍 기법을 소개하고, 수집된 자료를 관리하기 위한 기술에 대해서 학습한다.

SI522 환경지리정보학 (Environmental Geoinformatics)

환경정보 분포를 조사, 분석하는데 있어서 기초 자료로 이용되는 지리정보를 다양한 플랫폼에서 쓸 수 있는 데이터로 가공하기 유용한 지리정보 마크업 언어(Geography Markup Language)들에 대해서 소개한다. GML 또는 이와 유사한 마크업 언어에 기반한 응용 소프트웨어를 이용하여 다양한 형태의 정보로 가공하는 기법들에 대해서 토의한다.

SI523 환경정보학제연구 (Interdisciplinary Research for Environmental Informatics)

환경과학과 정보과학과의 학제적 연구로서 환경과학도를 위한 컴퓨팅 이론과 정보과학도를 위한 환경과학이론을 팀티칭을 통하여 소개한다. 두 학문 간의 효과적인 학제적 연구를 위한 교육용 프로그램을 개발한다.

SI524 담수생태학특론 (Advanced Freshwater Ecology)

자연생태계의 주요한 순환 자원인 담수와 연관된 다양한 연구 내용에 대한 고찰, 연구 방법에 대한 학습 및 수 환경 관련 광범위한 정보를 처리하기 위한 기법에 대해서 학습한다. 아울러, 응용 담수 생태 분야에 대한 포괄적 학습과 이슈화 된 연구 분야별 심화 토의를 병행한다.

SI525 생물학적환경복원프로토콜 (Bioremediation Protocol)

오염된 환경을 복원함에 있어 세균, 효모, 혹은 식물 등 오염물질 분해능이 뛰어난 생물들을 이용하는 기법에 대하여 학습한다. 특히 오염된 물질에 반응하여 생물들이 만들어내는 효소나 Biosurfactants 등과 같은 다양한 물질을 응용하는 기술과 복원전략을 병행하여 연구한다.

SI526 환경미생물학특론 (Advanced Environmental Microbiology)

미생물학의 발전과정과 환경미생물학의 탄생과정, 환경미생물에서 다루고 있는 각 종 미생물 군의 종류와 특성, 미생물세포를 구성하고 있는 물질들의 종류의 특성, 미생물 대사 등을 전반적으로 학습하고, 환경 정화 및 복원 등 응용에 관련된 미생물학의 이론들을 집중 학습한다. 또한 인간생활과 관련하여 대기, 육상, 해양 등 각 환경에서 나타나는  환경미생물을 심층적으로 다루어본다.

SI527 부유생물생태학특론 (Advanced Plankton Ecology)

본 강좌는 먹이망의 하위 영양단계를 점유하는 미소생물 역할의 중요성에 대한 이해와 더불어 단세포 생물을 섭식하는 섭식자의 주요한 특징과 상위 영양단계에 위치한 군집간의 상호관계에 대하여 학습한다.

SI528 과학정보 콘텐츠 개발 (Science Information Contents Development)

과학정보에 관련되는 각종 콘텐츠 개발에 관련되는 교수-학습 설계의 이론과 실제를 다룬다. 과학정보 분야의 학습자의 특성을 바탕으로 학습자에 적합한 학습이 이루어지기 위해서는 다양한 교수방법을 생성하고 학습자를 평가하는 기법을 분석한다. 개발툴을 사용하여 과학정보 콘텐츠의 프로토타입을 개발하여 시연한다.

SI529 고급환경화학 (Advanced Environmental Chemistry)

환경오염물질의 특성 및 자연에서의 거동, 전이를 이해하기 위한 화학적 이론을 학습하고, 최신 연구동향 등에 대해 주제를 선별하여 강의한다.

SI530 환경기기분석 (Environmental Instrument Analysis)

환경 분석에 이용되는 각종 기기의 원리와 응용에 대해 알아보고 최신분석기기의 개발동향 및 발전에 대해  강의하며, 공동심험실습관의 기기분석세미나와 연계하여 실습도 병행한다.

SI531 분자계통분류분석 (Molecular Phylogentic Analysis)

최근 들어 생물계통분류를 위하여 가장 광범위하게 사용되고 있는 특정 유전자 염기 서열분석을 통한 생물분자계통분류 연구에 필요한 다양한 분석 프로그램에 대한 소개, 이론 및 활용기법에 대하여 학습한다.

SI532 민속생물자원정보학특론 (Advanced Ethenic Bioresources Informatics)

전 세계 다양한 민족들이 전통치료요법을 위하여 오랜 기간 동안 활용해 온 민속생물자원의 탐색, 정리 및 활용을 위하여 필요한 자료를 조사하고 컴퓨터 프로그램을 이용하여 수집된 자료를 관리하기 위한 기법에 대하여 학습한다.

SI533 생명공학기법연구 (Biotechnology Exploration Techniques)

최근 이루어지고 있는 생명공학 연구동향에 대해 고찰하고, 실험실에서 이루어지는 다양한 연구기법에 대해 학습한다.

SI534 하천생태학특론 (Advanced Stream Ecology)

하천생태계를 이루는 물리, 화학, 생물적 요인에 대한 일반적인 이해 더불어 생물상의 생태현상(포식, 일차 생산력, 이차생산력, 교란에 의한 군집구조변화, 분해)에 대해서 학습 토론한다. 특히, 국내외 하천 연구 자료를 토대로 한 최신 연구방법론 및 연구동향 평가와 아울러 국내 하천 생태계 관리 방안 등에 관한 심층 토론 내용도 병행한다.

SI535 환경교육프로그램연구특론Ⅰ(Advanced Study on The Environmental Education Study Ⅰ)

환경교육프로그램연구에서는 환경교육 및 생태체험 등과 관련된 프로그램, 놀이프로그램, 그리고 관련 분야 지도자 양성과정 등에 대하여 학습하고 컴퓨터 활용에 적합한 환경교육프로그램들을 개발한다.

SI536 환경과학쟁점연구 (Critical Issues in Environmental Sciences)

환경오염과 관련하여 쟁점이 되는 현안들에 대해 원인과 현상, 처리방법 등을 화학, 생물, 물리, 지구환경과학 등의 종합적 관점에서 논의하고 토론함으로서 환경오염 및 처리에 대한 간학문적이며 통합적 접근법을 학습한다.

SI537 객체지향정보프로그래밍 (Object-Oriented Information Programming)

객체의 기능과 각 객체를 표현하는 변수를 이용하여  클래스를 정의하고 이를 통하여 원하는 결과를 얻기위한 프로그램 설계 방법과 관련 프로그램 언어를 학습한다.

SI538 차세대통신망프로토콜 (Next Generation Communication and Network Protocols)

무선센서네트워크, 수동광가입자망, 메쉬네트워크, 그리고 광대역인터넷으로 구성된 차세대 네트워크의 주요 통신 및 네트워크 프로토콜을 학습하고 환경 정보 수집 및 가공을 위한 통신망과 관련 프로토콜을 연구한다.

SI539 인공지능특론 (Special topics in Artificial Intelligence)

인공지능에서 주로 다루는 문제해결과 관련된 탐색 기법과 추론 방식에 대한 주요 토픽을 선정하여 심도있게 다룬다.규칙 기반의 시스템에서 다루는 best-first 탐색 및 그의 변종 기법, 기호적 모수를 사용하는 모델 설정과 분석, 그래프 구조를 사용한 불확실성 추론,  트리 구조의 결정 알고리즘, 군집화 알고리즘 등을 비롯하여 다양한 형태의 모델에 대한 비교 분석 등이 이 과목의 대상이 된다.

SI540 베이지언통계분석 (Bayesian Statistical Analysis)

과학 계산 분야, 응용 통계 분야, BT 분야 등에서 광범위하게 사용되고 있는 베이지언 통계 분석에 대한 토픽을 다룬다. 베이지언 추론 방법을 사용하여 과학정보 분야의 데이터를 분석하고 결론을 도출한다. 관측된 데이터와 추론의 관심인 모수에 대한 확률 모형을 사용하여 데이터로부터 모수를 추론하는 실제적 방법을 다룬다. R과 Bugs 소프트웨어를 사용하여 완전확률모형의 수립, 사후분포의 계산, 모형의 진단에 관하여 실습한다.

SI541 시스템시뮬레이션 (System Simulation)

프로세서, 통신망, 그리고 다양한 시스템의 기능과 각 시스템간의 상관관계를 분석하기 위하여 이산적 또는 연속적 프로세스로 모델링하고 이를 모의 실험하는 툴과 프로그래밍 방법을 학습한다.

◉ 선수교과목

SI800 환경화학 (Environmental Chemistry)

환경오염의 원인과 분석, 오염물질의 물리적, 화학적, 생물학적 변이 ,처리를 위해 필요한 기초적인 화학적 지식을 강의한다.

SI807 데이터구조 (Data Structure)

다양한 자료구조를 익히고 실습을 통해 차후에 컴퓨터를 활용한 문제 해결 능력을 배양하고자 한다. 자료를 효율적으로 표현하고, 저장하고, 검색하기 위한 여러 가지 자료구조와 그래프이론, 정렬, 화일처리 등의 이론을 습득하고 자료처리의 물리적, 논리적 구성을 알아보고 적절한 알고리즘 선정과 이용방법 및 실습을 병행한다.

SI811 환경미생물학및실험 (Environmental Microbiology and Exp.)

환경문제의 발생 및 그 해결과 관련한 미생물의 동정, 물질대사반응, 에너지 전달, 세포의 합성과   성장 및 생물학적 처리공정 등에 대하여 탐구하고 실험을 통하여 학습한다.

SI813 논리회로 (Digital Circuits)

컴퓨터 하드웨어의 기본 회로의 크게 조합 논리 회로와 순서 논리회로이다. 본 강의에서는 이러한 기본 회로의 동작을 분석하여 이해하는 방법을 학습한다. 또한 필요한 기본 회로를 구상하고 설계한다.

SI814 웹기반교육콘텐츠설계 (Design of Web Based Educational Contents)

웹의 교육적 활용에 대한 이론을 습득하고, 웹기반 콘텐츠를 설계하기 위한 실제적인 실습을 진행한다.

1. 웹기반교육(WBI)의 개념과 특징을 설명할 수 있다.

2. WBI 프로그램의 학습 유형을 설명할 수 있다.

3. WBI 프로그램의 유형별로 학습 전략을 설계할 수 있다.

4. 교과 내용을 선정하여, 효과적인 WBI 프로그램을 개발하기 위한 스토리보드를 작성할 수 있다.

SI815 이산구조 (Discrete Structure)

컴퓨터에서 작동되는 이산 수학의 구조를 알고리즘 측면에서 이해할 수 있다.

Maple 또는 Mathematica를 이용하여 이산 구조를 사용한 수학적 알고리즘을 이해하여 그래프, 트리, 부울 대수, 순서구조 등에서 사용되는 알고리즘을 직접 구현해 본다.

SI817 생물환경론 ( Theory of Biology Environmental)

생태계의 구조 및 기능에 관한 전반적인 지식에 주안점을 둔 강좌이다. 생태학은 가장 종합적인 학문분야이다. 종합적인 만큼  그 안에서 나누어지는 다양한 세부 영역들 역시 매우 전문적이며 독창성을 지니고 있다. 따라서 , 기초 생태학부분에 대해서 응용 생물환경 및 사례를 위주로 강의하여 보다 심도 있는 강의 내용과 최신의 환경관련 정보를 학습하고 실험한다.

SI818 토양오염론 (Theory of Soil Pollution)

토양오염에 대한 올바른 이해와 해결방안을 알아보기 위하여 토양학 기초와 관련 분석 실험법에 대하여 학습한다. 또한 토양내의 오염물질의 종류와 오염과정 및 특징에 대하여 탐구하여 자연생톄계의 근간을 이루는 건전한 토양환경의 유지 및 보전에 대한 고찰을 다루게 된다.

SI819 컴퓨터프로그래밍 (Computer Programming)

비주얼 베이직을 이용한 자료 처리 기술을 학습하고, 학습한 내용을 실습을 통하여 실제적으로 구현해 봄으로써 다양한 종류의 비주얼 베이직 응용 프로그램 개발 방법을 익힌다. 컴퓨터 언어의 개념에 익숙지 않은 학생들이 비교적 쉽게배울 수 있는 베이직 언어에 대한 개념을 학습하고, 실제 프로그래밍을 통하여 응용 능력을 익힌다. 비주얼 프로그래밍에 대한 기초 기술을 익힌다. GUI에 대한 다양한 기술을 익힘으로써 응용프로그램 개발시 요구되는 사용자 인터페이스 기술을 배양한다.

SI820 알고리즘 (Algorithm)

알고리즘의 기본 내용, 알고리즘 설계, 알고리즘의 복잡도 분석을 강의하고 문제를 해결할 수 있는 다양한  방법을 설계 및 실습하도록 한다.