태양계 질량의 대부분은 플라즈마, 기체, 또는 액체 상태로 존재하며, 극히 일부만이 고체 즉 암석과 광물로 존재한다. 하지만, 반응 특히 혼합(mixing)이 일어나는 속도가 매우 느린 고체의 특성상 태양계의 탄생과 진화 과정의 기록은 고체태양계 물질에 더 잘 보관되어 있다. 지구를 제외한 고체 태양계 물질을 확보하기 위해서는 지구로 낙하한 암석인 운석(meteorites)을 발견하거나, 우주로 나가 시료를 가져와야 한다. 아폴로 미션(Apollo mission)에 의한 월석(lunar rocks) 채취(Papike et al., 1998), 하야부사 미션(Hayabusa mission)에 의한 소행성(asteroid) 시료 채취(Nakamura et al., 2011), 스타더스트 미션(Stardust mission)에 의한 혜성 시료 채취(Zolensky et al., 2006) 등이 후자에 속한다. 능동적으로 가져온 시료는 아직까지는 그 종류와 양에서 운석에 비해 매우 부족하므로 현재까지 우리가 알고 있는 고체 태양계에 관한 대부분은 운석 연구를 통해 얻어졌다. 운석은 크게 미분화운석 즉 콘드라이트(chondrites)와 분화운석(differentiated meteorites)으로 구분한다. 분화운석 중 일부는 달운석(lunar meteorites) 또는 화성운석(martian meteorites)이며, 나머지 분화운석과 콘드라이트는 암석-지구화학적 특징과 성인적 연관성에 의해 다양한 그룹으로 세분되는데 각 그룹은 하나의, 또는 둘 이상의 매우 유사한, 소행성에서 유래한 것으로 해석된다(Krot et al., 2014; 최변각 2009). 다양한 종류의 운석과 구성 광물에 포함된 기록으로는 (1) 태양계 이전 존재한 항성의 대기에서 생성된 광물, 즉 선태양계 광물(presolar grains), (2) 태양계 성운 탄생과 각 진화 단계의 정확한 시기, (3) 태양계 성운의 화학조성-동위원소 조성, 온도-압력 조건 등을 포함한 물리-화학적 특징, (4) 가스-먼지로부터 미행성, 소행성, 행성으로의 진화 과정, (5) 행성 진화의 열원, (6) 소행성 핵의 생성 과정 등이 있다. 강연에서는 이들을 간략히 살펴보고자 한다. 운석연구 등을 통해 태양계 생성과 진화과정에 관한 다양한 정보가 축적되었지만, 앞으로 연구할 것들이 더 많다. 또한 태양계 물질 중에는 운석의 형태로 지구로 들어왔거나 앞으로 들어올 수 있는 것도 있지만 그렇지 않은 것도 있다. 가스나 기체의 경우가 그러할 것이며, 고체지만 결합이 약해 일부라도 원형을 유지한 채 대기권을 통과 할 수 없는 것도 있을 것이다. 또 공전궤도나 중력 등 물리적 이유로 지구권 진입이 불가능한 것도 있다. 이러한 태양계 구성원에는 우리가 아직까지 얻지 못한 정보들이 다량 보존되어 있을 것이다. 미래의 태양계탐사가 기대되는 이유 중 하나이다.
본 연구에서는 고등학교 지구과학 I 고체지구 영역에서 컴퓨팅 사고력 기반의 교수학습활동을 개발하고, 그 효과와 시사점을 살펴보았다. 이를 위해 총 8차시에 해당하는 문제해결 중심 언플러그드 활동을 개발하고, 이를 A 고등학교 학생 65명을 대상으로 적용하였다. 교수학습활동을 실시한 결과 학생들의 컴퓨팅 사고력과, 컴퓨팅 사고력에 대한 인식 측면에서 유의미한 변화를 확인하였다. 활동 이후 학생들의 자기보고서의 응답과 면담자료를 토대로 지구과학 문제해결과정에서 컴퓨팅 사고력과 컴퓨팅 사고력에 대한 인식에 영향을 준 요인을 살펴보았다. 또한 컴퓨팅 사고력 기반의 교수학습설계와 진행의 측면에서 고려해야 하는 요소에 대한 시사점을 도출하였다. 연구 결과를 토대로 지구과학을 포함한 다양한 교과목을 통한 컴퓨팅 사고력 개발을 위한 교수학습활동의 필요성과 운영방안을 제안하였다.
한국해안해양공학회 2002년도 한국해안해양공학발표논문집 Proceedings of Coastal and Ocean Engineering in Korea
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pp.162-176
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2002
태음-태양-지구 체계의 상호인력에 의해 발생하는 해양조석은 해수면의 주기적인 승강운동으로서 고체 지구상에서는 지구의 응력 및 중력장의 교란을 야기하는 변동하중을 의미한다. 해양조석에 대한 연구는 심해 및 천해역에서 정확한 조석예보를 위해서 뿐만 아니라 신뢰성 있는 해면변위(sea surface topography)를 추정하기 위해 중요하다. (중략)
지구는 현재 태양계에서 액체 상태의 물이 표면에 존재하는 유일한 천체이다. 하지만, 고체 또는 기체 상태의 물은 태양계의 다른 행성이나, 위성, 소행성, 혜성 등에도 풍부하게 존재하고 있다. 풍부한 액체 상태의 물은 지구 표면에서 일어나고 있는 기후의 변화, 해류의 이동, 퇴적 및 침식 작용, 화산활동과 같은 여러 지구과학적 현상에 밀접하게 관여하고 있을 뿐 아니라 생명의 탄생과 진화에도 매우 중요한 역할을 하였다. 현재 지구 표면에 액체 상태의 물이 존재할 수 있는 이유는 태양으로부터의 거리, 지구의 조성 및 크기 등과 관련된 지구 표면의 물리-화학적 조건이 액체 상태의 물이 존재할 수 있는 조건과 일치하고 있기 때문이다. 이와는 달리 지구보다 태양에 더 가깝게 위치하고 있고, 두터운 이산화탄소 대기를 갖고 있어 표면의 온도가 매우 높은 금성의 경우 H2O는 기체 상태로 존재하며, 지구보다 더 멀리 떨어져 있고 희박한 대기를 갖고 있는 화성의 경우에는 현재 H2O가 고체 즉 얼음의 형태로 존재한다. 태양계를 탄생시킨 태양계 성운에서는 압력이 너무 낮아 액체 상태의 물이 존재할 수 없으며, 고온에서는 기체 상태로 매우 낮은 저온에서는 얼음의 형태, 또는 함수 광물 내에 포함되어 존재할 수 있다. 지구와 같은 규모의 행성은 비교적 중력이 작아 태양계 성운의 기체를 거의 끌어들이지 못했다. 따라서 현재 지구에 존재하는 물은 대부분은 고체 상태로 지구에 집적되었을 것이다. 하지만 지구가 탄생한 위치에서 초기 태양계의 온도는 얼음이 형성되기에는 너무 높았기 때문에 좀 더 먼 곳에서(현재의 목성 위치보다 바깥쪽)에서 생성된 얼음 즉, 혜성이 태양계 안쪽으로 들어와 지구에 물을 공급했거나 함수광물을 포함하고 있는 소행성(예를 들어 CI chondrites와 같은 조성의)이 물을 가져왔을 것으로 생각되고 있다.서의 활성화는 어미 변환과 관련된 영역이라기보다는 산출시 관련되는 articulation, motor coordinate관련 영역으로 추정되고, 측두엽의 활성화는 형태소, 의미 관련 지식의 data base로 추정된다. 또한 우반구 전두엽 부분에서 관찰된 활성화는 억제관련 영역으로 짐작된다.러한 동물실험이 그 기초를 제공해 줄 수 있을 것이다. 또한 행동성향 및 기억의 종류에 따른 약물효과의 차이는 기억과 관련된 질병인 알츠하이머 환자에 있어 개개인에게 맞는 적절한 특징적인 치료약물이 존재할 것이라는 가능성을 제공해줄 뿐만 아니라 학습과 기억력 증진 효과를 기대해 볼 수 있을 것이라고 생각된다. 및 지역산업발전의 기획${\sim}$조정기구로서, 선진국의 지역발전기구(Regional Development Agency : RDA)인 지역전략산업기획단이 2002년도부터 산업자원부와 9개 시도에 의해 설립되어 지역네트워크의 활성화와 클러스터의 형성 촉진을 하게 되었고 2004년도에는 13개시도로 확대${\sim}$운영되고 있고, 지역특화사업(H/W)과 지역산업기술개발과제(S/W)와 함께 패케지 형태로 지원되며, 주요역할은 크게 지역산업의 정책기획 분야와 평가관리, 지역혁신역량 조사 및 DB구축 등으로 구분된다. 그중에서도 권역별, 지역별, 지역산업진흥사업 육성과 중장기 산업발전계획을 수립하기 위하여 지역혁신역량을 바탕으로 한 지역 Technology Road Map(TRM)작성사업은 전국공통의 1단계 사업으로 실시 ?榮쨉?, 2005년 3월 기준으로 9개 지역(강원, 대전, 충남, 충북, 경북, 울산, 전남, 전북, 제주) 26개 산업분야를 대상으로 23개가 완료된 상황이다. 이를 근거로 한 지역정책과 R&D 과제 및 필요 인프라의 도출이 체계적으로 구축되어 지역산업 발전을 위한
지구온난화의 주범인 이산화탄소의 포집저장기술(CCS) 중 포집기술에 집중하여 기술하였다. 이산화탄소 포집기술은 연소 후 포집, 연소 전 포집, 순산소 연소 포집기술로 분류되는데, 그 중에서도 연소 후 포집기술은 기존발생원에 적용하기 가장 용이한 기술로 판단되고 있다. 따라서 이 글에서는 연소 후 포집기술에 적용되는 다양한 기술 중 건식 고체 흡착제의 종류 및 건식 고체 흡착제를 이용한 연소 후 이산화탄소 포집기술 개발의 현황에 대하여 기술하였다.
지구조석을 계산하는데 있어 가장 주요한 항은 달이나 태양에 의한 구면조화차수가 2인 항으로서 지구조석의 약 98%를 이루며, 나머지는 3차 이상의 고차 항들이다. 그런데 차수 3항과 그 이상의 고차수의 항들의 값들은 차수 2항과는 다른 상수가 각각 곱하여져서 계산되어야 한다. 본 연구에서는 조석에 의한 중력변화, 변위 및 수직선의 변화에 대한 바른 계산을 검토하였으며, 필요한 관련상수들을 다시 구하였다. 동일차수내의 다른 계수의 조화함수적 조석주기의존성을 토의하였다. 한편, 지구조석을 계산하는데 관련된 중요한 개념들을 요약 소개하였다.
지구는 지속적으로 변화하는 동력학적 시스템이며, 지표면 형상 및 지구 내부의 질량분포도 계속 변화하고 있다. 지구시스템의 질량재분배 과정에서 발생되는 밀도 차이는 중력장의 미세한 변이를 초래한다. 미 항공우주센터(NASA)와 독일 국립 항공우주연구센터(DLR)에서 공동으로 개발한 GRACE (Gravity Recovery And Climate Experiment) 인공위성은 지구의 중력장을 측정하는 위성으로, 2002년부터 현재까지 9년 동안 활동해왔다. 본 연구에서는 한반도(북위 $37.5^{\circ}\sim41.5^{\circ}$, 동경 $125.5^{\circ}\sim130.5^{\circ}$)의 월평균 수자원변화량(TWSC: Terrestrial Water Storage Change)을 산정하기 위해 미국 텍사스대학교 공간연구센터(CSR)에서 가우시안 필터링을 통해 구면조화함수의 계수 형태로 제공된 총 94개월(2002 년 8월~2010년 6월)의 자료(Level-2)를 이용하였다. Level-2 자료는 해양조석, 고체지구조석 및 지구자전으로 인한 극조석 등 조석의 영향과 대기와 해양의 변동성으로 인한 비조석 영향을 보정한 것이다. 이렇게 산정한 TWSC를 수자원관리정보시스템(WAMIS)과 전지구지표동계화시스템(GLDAS)을 통해 제공되는 자료와 비교 분석하였다. 본 연구를 통해 GRACE 중력장 자료가 수자원총량의 산정과 검증을 위한 대안으로 활용될 수 있음과, 수문요소의 불확실성을 낮출 수 있는 새로운 수문자료로의 활용 가능성을 확인하였다.
이 연구의 목적은 2015 개정 교육과정 초등 과학 교과서 내 지구과학 영역에 제시된 개념과 탐구 활동의 내용을 분석하고 개선 방안을 제시하고자 하였다. 이를 위하여 교과 교육 전문가 2인과 초등교사 3인이 함께 교과서 내 개념과 탐구 활동 문제점 탐색과 개선 방안 조사를 위한 설문지를 개발하였다. 설문은 두 차례에 걸쳐 진행되었으며 모두 30명의 초등학교 교사와 3명의 지구과학 내용학 전공 교수가 설문에 참여하였다. 연구 결과 초등학교 교과서의 고체 지구 영역에서는 8개의 개념 요소, 유체 지구 영역에서는 3개의 개념 요소, 우주와 통합 단원에서는 1개의 개념 요소에서 오개념이 포함되어 있는 것으로 조사되었다. 탐구 활동에서도 고체 지구에서 7개 유체 지구에서 3개, 우주와 통합 단원에서 1개씩 탐구 활동 내용에 보완이 필요한 것으로 조사되었다. 따라서 앞으로 교과서가 개정될 경우 내용 요소의 검정 과정을 강화할 필요가 있으며 나아가 교과서에 제시되는 개념의 경우 연계와 위계뿐 아니라 개념이 발달해 나가는 과정도 고려할 필요성이 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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