• 천문학회보
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• 제38권1호
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• pp.75.1-75.1
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• 2013

자체의 중력 효과를 고려하는 구대칭 완전 유체 전산모사 연구를 위해 일반상대론적 유체역학 코드를 이 분야 연구자들을 위한 공개용으로 개발하였다. 이 코드는 3+1 ADM(Arnowitt-Deser-Misner) 공식과 등방 공간 좌표를 사용하였다. 시공간 기하를 구하기 위해 극한값 썰기 (maximal slicing) 조건과 함께 세 개의 제한 방정식을 풀었고, 시공간을 채우는 물질인 유체는 근사 리만 해법을 사용한 HRSC (high resolution shock capturing) 기법으로 오일러 관찰자 시점에서 풀었다. 이 코드의 수렴성과 정확성을 검증하기 위해 상대론적인 구대칭 충격파 비교 분석, 블랙홀로 빨려 들어가는 상대론적 구대칭 강착, TOV(Tolman-Oppenheimer-Volkoff) 별 및 OS (Oppenheimer-Snyder) 붕괴 코드 테스트를 수행하였다. 특히, 이 코드의 동적 진화 테스트인 OS 붕괴의 경우 해석적인 해와 결과를 비교하기 위하여 좌표변환을 수치 계산으로 수행하였다. 아인슈타인의 일반상대성 이론을 넘어서는 변형된 중력이론 중 하나로 최근 제시된 EiBI(Eddington-inspired Born-Infeld) 이론에서 TOV 별의 해가 일반상대성 이론과 어떠한 차이를 보이는지 살펴 보았고, 그 이론에서도 물질이 붕괴하여 블랙홀을 만드는 경우 특이점이 형성되는지 고찰해 보았다.

• 논리연구
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• 제14권3호
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• pp.59-84
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• 2011

송하석 교수는 잠자는 미녀의 문제에 대한 대답으로 1/3주의를 지지하면서 필자의 입장이 갖고 있는 난점에 대해서 비판한 바 있다. 필자는 이 비판이 필자의 주장에 대한 강한 해석에 근거해 있다는 점을 보이면서 이 강한해석은 필자의 주장에 대한 유일한 해석도 아니고 적절한 해석도 아니라고 논증할 것이다. 이를 위해서 필자는 확률의 관찰자 의존성에 대한 기존의 논의들을 살펴본 뒤, 잠자는 미녀의 문제에 대한 관점주의적 대답이 이런 논의를 통해서 드러난다고 주장한다.

• 과학교육연구지
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• 제38권3호
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• pp.569-584
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• 2014

본 연구의 목적은 고등학생들이 특수 상대론에 대한 이해 수준을 심층면담을 통해 알아보는 것이다. 심층 면담 대상은 8명으로 특수 상대론 기초개념 성취도 체크리스트와 광속불변의 법칙, 상대성의 원리, 동시성의 상대성, 차고 역설, 로켓 역설 등 6가지 상황 단계로 구성하여 심층 면담을 실시하고 분석하였다. 학생들은 특수 상대론과 관련된 단순한 현상의 기억, 개념의 암기 수준에서는 비교적 높은 성취도를 보였으나, 특수 상대론을 설명하는 본질적 원리 이해 수준에서는 낮은 성취를 나타냈다. 심층 면담에서 일부 학생들은 사건의 순서를 관찰자의 직관에 의존하였고, 좌표계를 수학적인 관점에서만 이해하고 실제 상황에서 판단하는 데에는 어려움을 나타냈다. 그리고 관성좌표계를 이해하지 못한 학생들은 상대론적 역설을 자신의 직관으로 설명하였고 학습자 혼돈이 발생하였다. 마지막으로 고등학생들이 형식적 조작기에 속하는 연령이지만 개인적 차이에 의해 시공간의 현상을 이차원 평면에 그리는 활동을 어려워하는 학생들도 있었다.

• 과학교육연구지
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• 제35권2호
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• pp.283-294
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• 2011

이 연구는 개정된 물리교과서에 포함된 현대물리학 소재인 특수 상대성 이론에 대해 고등학생의 인지 수준을 고려하고 학습자의 주도적 수업참여를 구현하기 위하여 '가상현실'과 '사건도표' 활동이 포함된 수업방법을 고안하여 그 효과를 정량적이고 정성적으로 분석하는 데 목적이 있다. 특수상대론 개념 학습 프로그램을 통한 수업과 전통적 수업은 선택 후 설명식 문항의 전반적인 성취도에서 유의미한 차이를 나타내지 않았다. 프로그램 수업을 이수한 학생은 복합 개념 형 문항의 성취도는 유의미하게 높게 나타났다. 특수 상대론적 역설문제에서는 프로그램 수업집단은 전통적 수업집단보다 통계적으로 유의미하게 높은 성취도를 나타내었다. 프로그램 수업집단 학생들은 역설문제 해결과정에서 특수 상대론적 현상을 좌표계의 틀 위에서 객관적으로 설명하는 좌표계 의존 형 문제 해결방식의 특성을 나타내었다. 전통적 수업집단의 학생들은 특수 상대론적 현상을 불완전하거나 잘못된 좌표계 개념으로 설명하였고 사건의 순서를 관찰자의 직관에 의존하여 판단하는 관찰자 의존형 문제 해결방식을 나타내었다. 특수 상대론적 효과가 시각화된 영상을 보고 사건도표라는 가상의 시공간을 노트에 그려보고 생각하는 활동은 학생들에게 도약판을 만들어 주는 하나의 방법으로 제안한다.