• Title/Summary/Keyword: 구조강성

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헬기 탑재용 전자장비의 동특성 분석 절차 (Dynamic Characteristic Analysis Procedure of Helicopter-mounted Electronic Equipment)

  • 이종학;권병현;박노철;박영필
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제23권8호
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    • pp.759-769
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    • 2013
  • 기동중인 헬리콥터는 공기역학적인 현상에 의하여 발생하는 불규칙 진동과 회전날개의 작동으로 인한 정현파 진동이 합성되어 발생하는 진동, 작업 및 착륙 시 발생하는 충격, 그리고 갑작스런 기동 시 발생하는 가속도와 같은 동적 하중에 노출 된다. 이때 발생하는 진동과 같은 동적 하중은 기체내부로 전달되어 헬리콥터운용에 필요한 전자장비를 가진 한다. 과거에 이러한 현상을 최소화하기 위하여 진동크기 감쇠시키기 위한 완충기를 전자장비의 장착대에 적용하여 왔다. 그러나 헬리콥터의 경우, 저주파에서 정현파 가진이 발생하므로 완충기 적용은 오히려 장착 플레이트 및 전자장비 부품의 파손을 발생시킬 수 있다. 이 연구에서는 완충기를 제거한 장착대를 동적 하중에 강건하며 전자장비에 전달되는 진동크기를 최소화 하도록 설계하였다. 완충기를 제거한 장착 대를 적용 시, 무게와 부피를 획기적으로 줄일 수 있으며 전자장비를 기체에 체결하는 나사 수가 적어짐에 따라 체결작업에 필요한 시간이 감소되는 장점을 갖는다. 최적화 해석에 적용되는 동적 하중을 선정하기 위하여 진동, 충격, 가속도하중을 비교 분석하여 가장 결정적인 동적 하중인 진동에 의한 하중을 선정하였다. 전체모델 유한요소 해석을 통하여 전자장비의 동적 거동을 분석하고 최적화 해석에 필요한 단순화 모델을 구축하였으며, 모달 테스트를 통해서 동특성을 검증하였다. 위상 최적화를 적용하여 강성대비 체적비가 큰 장착대의 형상을 도출한 후 고유진동수, 응력을 제약조건으로 무게가 최소화 되도록 하는 파라미터 최적화를 수행하여 장착대의 최종 형상 및 치수를 결정하였다. 개선모델은 체적 및 질량이 약 13 % 감소하였으며 사용시간은 규격대비 9.2배 증가하였다. 마지막으로 최적화된 장착대를 운용중인 실제 장비에 적용하여 진동환경에 대한 안정성을 평가하였다.

CO2 파이프라인 수송에서의 N2 불순물이 압력강하에 미치는 영향에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on N2 Impurity Effect in the Pressure Drop During CO2 Mixture Transportation)

  • 조맹익;허철;정정열;백종화;강성길
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.67-75
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    • 2012
  • 이산화탄소 포집 및 저장기술(Carbon Capture and Storage, CCS)은 발전소, 제철소 등의 대량의 배출원으로부터 포집된 이산화탄소를 압축공정, 정제공정, 수송공정을 거친 후, 지중의 안전한 지질구조 내에 수백, 수천년 이상 안정적으로 저장하는 기술이다. CCS 공정 중 이산화탄소에는 이산화탄소를 발생시키는 연소공정이나 포집 경제되는 공정에서 유입되는 불순물이 섞임으로서 혼합물을 이루게 된다. 혼합물의 성분으로는 대표적으로 $SO_2$, $H_2O$, CO, $N_2$, Ar, $O_2$, $H_2$ 등이 있으며 위 공정들에서 이산화탄소 혼합물에 포함된 불순물들은 전 공정에 영향을 미치게 된다. 본연구에서는 이산화탄소 혼합물 내 다양한 불순물이 수송공정에 미치는 영향을 실험적으로 평가할 수 있도록 혼합물이송공정 모의실험장치를 설계 제작하였으며 이산화탄소 혼합물의 이송공정에 질소불순물이 미치는 영향을 실험적으로 평가하였다. 각 실험조건 마다 증가율의 차이는 있으나 $N_2$비율이 증가할수록 $CO_2-N_2$ 혼합물의 질량유량당 압력강하량 및 비체적이 증가하는 경향을 보였다. 120 bar 및 100 bar 실험조건에서는 혼합물의 상태가 단상 초임계상태이었으며 $N_2$ 조성비 증가에 따른 비체적 및 질량유량당 압력강하 기울기가 크게 변하지 않음을 확인하였다. 70 bar 실험조건에서는 액상, 이상, 기상으로 혼합물의 상이 바뀌었으며 각 상에 따라 질량유량당 압력강하 및 비체적의 기울기가 달라짐을 확인하였다.

이산화황 불순물이 이산화탄소 해양 지중저장 공정설계에 미치는 영향 평가: 상태량 모델의 비교 분석 및 이성분 매개변수 최적화 (Impact of Sulfur Dioxide Impurity on Process Design of $CO_2$ Offshore Geological Storage: Evaluation of Physical Property Models and Optimization of Binary Parameter)

  • 허철;강성길;조맹익
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.187-197
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    • 2010
  • 화석연료를 사용하는 발전소 및 제철소 등 대규모 발생원에서 배출되는 $CO_2$를 포집하고 이를 대수층이나 유가스전과 같은 지질학적 구조에 장기간 저장하는 이산화탄소 포집 및 저장기술(Carbon dioxide Capture and Storage, CCS)이 기후변화 대응기술로서 국내외적으로 주목 받고 있다. 이와 같은 CCS 기술을 구현하기 위해서는 포집된 대용량의 $CO_2$ 혼합물을 파이프라인이나 선박 등을 통해 수송하는 과정이 필요하고, 이러한 공정에 대한 기존의 연구는 주로 순수 $CO_2$를 대상으로 하여 진행되어 왔다. 그러나 일반적으로 발전소 및 제철소 등에서 포집된 $CO_2$ 혼합물에는 $N_2$, $O_2$, Ar, $H_2O$, $SO_2$, $H_2S$ 등과 같은 불순물들을 포함하고 있다. 이러한 $CO_2$ 혼합물 내 불순물들은 처리하고자 하는 $CO_2$ 혼합물의 열역학 상태량 등을 변화시킴으로써 압축, 정제, 수송 및 저장 공정들에 커다란 영향을 미칠 수 있다. 본 논문에서는 이러한 불순물 중 황성분이 함유된 $SO_2$가 포함된 $CO_2$ 혼합물의 수송 및 저장 공정을 설계하는데 있어 매우 중요한 $CO_2$ 혼합물의 열역학 거동을 모사하기 위한 상태량 모델들을 비교 분석하였다. 이를 위해 BWRS EOS, PR EOS, PRBM EOS, RKS EOS, SRK EOS 그리고 NRTL-RK 모델과 같은 총 6가지 물리적 상태량 모델을 이용하여 $CO_2-SO_2$ 혼합물의 VLE 거동을 수치계산하고 이를 실험 데이터와 비교하였다. 또한, $CO_2$, $SO_2$와 같은 서로 다른 분자간의 상호작용 효과를 보완하기 위하여 상태량 모델을 이용한 계산결과와 실험결과와의 차이를 정량화하여 각각의 상태량 모델의 예측능력을 계량화 비교분석하였고 이로부터 $CO_2-SO_2$ 혼합물에 대한 최적의 이성분 매개변수 값들을 도출하였다.

연화제 첨가가 우렁이 중간수분식품의 품질 특성에 미치는 영향 (Effect of the Addition of Tenderizers on Quality Characteristics of Intermediate Moisture-apple snail(Cipangopaludin chinensis malleasta) Products)

  • 양한술;천지연;김병철;강성원;정창호;허호진;조성환;최성길
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.288-293
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    • 2007
  • 본 실험에서는 기능성이 풍부한 우렁이를 가공하여 중간 수분식품으로 개발하기 위하여 일반적인 건조제품의 특성인 단단한 조직감을 개선하고자 먼저 우렁이를 천연조직 연화제들을 첨가한 침지액에 침지한 후 냉풍건조를 이용해 반건조 우렁이를 제조하고 이들의 특성을 조사하였다. Glycerol을 연화제로 첨가한 경우 전단력의 감소와 더불어 수분함량 및 수분활성도의 감소 효과를 가져 올 수 있었던 반면, 키위나 파인애플을 첨가한 경우는 전단력은 감소한 반면 수분함량과 수분활성도는 증가하는 것을 확인하였다. SDS-PAGE 분석 결과, 키위나 파인애플의 단백질 분해효소들이 근원섬유단백질 구조를 붕괴시킴으로 결과적으로 전단력이 낮아지는 결과를 가져왔음을 확인하였다. 기호도면에서는 glycerol의 경우 첨가하지 않은 것보다 다소 향상되었으나 키위나 파인애플에 비하여 그 영향이 크지 않은 것으로 나타났다. 키위와 파인애플의 경우는 과일이 지니는 독특한 맛과 향이 전반적인 제품의 풍미에 크게 영향을 주는 것으로 판단되며 이들이 함유하는 효소에 의한 근원단백질 붕괴에 의한 조직감 향상은 이들 연화제가 가지는 또 다른 이점이라 할 수 있겠다. 우렁이를 이용한 중간수분 식품 제조시 파인애플을 5%수준으로 사용하는 경우 상당한 기호도를 가지는 제품을 제조할 수 있는 가능성을 확인하였으며, 중간수분식품의 일반적 특성인 단단한 조직감도 효과적으로 개선할 수 있음을 보여주었다.

이산화탄소 포집 및 저장 실용화를 위한 대한민국에서의 이산화탄소 수송 ($CO_2$ Transport for CCS Application in Republic of Korea)

  • 허철;강성길;조맹익
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.18-29
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    • 2010
  • 기후온난화에 대처하기 위한 방안 중, $CO_2$ 해양지중저장은 성공가능성이 높은 수단중의 하나로써 각광받고 있다. $CO_2$ 해양지중저장은 대량 발생원으로부터 $CO_2$를 포집하여 저장지로 수송한 후, 가스 저장층 이나 염대수층 등과 같은 해저 지질구조 내에 $CO_2$를 저장하는 공정 전체를 아울러 지칭한다. 우리는 2005년부터 $CO_2$ 해양지중저장 관련 기술들을 개발해왔으며, 주요 기술 개발 분야에는 $CO_2$ 저장후보지 탐색과 $CO_2$ 수송 및 저장 공정을 위한 기본 설계가 포함된다. 신뢰성 있는 $CO_2$ 해양지중저장 시스템설계를 위해, 가상시나리오를 개발하였으며 수치해석 프로그램을 이용하여 전체공정을 분석하였다. $CO_2$ 포집원으로 부터 주입저장지로 $CO_2$를 수송하는 공정은 열역학 상태방정식으로 모사 가능하다. 본격적인 설계공정에 대한 수치해석을 수행하기에 앞서 관련 열역학 상태방정식들을 비교 및 분석하였다. 분석된 상태방정식들의 정확도를 평가하기 위해 참조문헌의 실험데이터와 수치계산결과를 비교하였다. 현재까지 진행된 $CO_2$ 해양지중저장 공정설계는 주로 순수한 $CO_2$를 대상으로 하였다. 하지만 포집된 $CO_2$ 혼합물은 질소, 산소, 아르곤, 물, 황화수소 등의 불순물을 포함하고 있다. 작은 양의 불순물이 포함될 시에도 열역학적 물성치가 바뀔 뿐 만 아니라, 압축, 정제, 수송 공정 전체에 막대한 영향을 미치게 되므로 간과되어서는 안 된다. 본 논문에서는 해상 및 육상 $CO_2$ 수송에 영향을 미치는 주요 설계 인자들을 분석하였으며, 가상 시나리오의 매개변수에 관한 연구를 수행한 다음, 유량, 직경, 온도, 압력 등의 설계 인자들의 변화 범위를 제시하고자 하였다.

교통사고 안전지수 등급 향상방안 연구_울산광역시 울주군 중심으로 (A Study on improvement of traffic accident safety index for Uljugun, Ulsan)

  • 김용문;강성경;이영재
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.7-19
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    • 2017
  • 최근 들어 재난 및 안전사고 발생 빈도가 급격히 증가하고 있으며, 이에 대한 국민들의 관심과 요구가 높아지고 있다. 특히 우리나라의 교통사고는 정부 및 지자체의 지속적인 노력으로 인해 감소하고 있는 추세에 있지만, OECD 평균에 비해서는 여전히 아직까지는 높은 수준을 보이고 있다. 이와 같은 시대적 요구에 따라 각 지자체의 안전수준을 분야별로 계량화한 수치인 '지역안전지수'를 매년 공개하여 국민들의 경각심을 일깨우고 있다. 지역안전지수는 지방자치단체에서 발생하는 7개 분야의 사고(교통사고, 범죄, 자살, 감염병, 화재, 안전사고, 자연재해)를 다루지만, 본 연구에서는 교통사고 분야에 집중하여 분석을 실시하였다. 분석대상 지자체는 울산광역시 울주군이며, 울주군의 교통사고 통계 데이터를 기반으로 교통사고 발생현황, 사고 취약지점 등을 분석하였다. 그 중 3개의 중점개선지구를 선정하고 각각의 중점개선지구별로 15개의 취약지점을 선정하였다. 다음으로 교통사고 관련 현황자료를 통한 공간정보 분석과 유관기관 면담을 통해 사고 취약지점별 개선대책을 마련하였다. 또한 개선대책은 교통사고 예방의 관점에서 구조적인 인프라 개선, 제도적 개선, 교통안전문화운동전개 등으로 구분하여 구체적인 방안을 제시하였다. 끝으로 본 연구의 시사점은 교통사고 예방을 위한 개선 사업별 추진일정 및 예산을 제시한 이행계획을 토대로 지자체내 담당부서의 임무와 역할을 명기하였다. 그리고 교통사고 관련 유관기관 및 민간부문의 참여 방안을 구체적으로 제시하였다는 점에 큰 의의가 있다.

5~7세기 신라시대 성곽과 우물에 대한 석축입면조형원리 (Principles of Stone Elevation Formation for Walls and Wells in the Silla Dynasty from 5th to 7th Centuries)

  • 강성빈;서성혁;정태열
    • 한국전통조경학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.47-55
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    • 2023
  • 본 연구에서는 5~7세기 신라시대 석축의 입면조형원리를 규명하고자 돌의 크기, 비례, 형상, 각도, 분포 등에 대하여 분석하여 다음과 같은 결론을 도출하였다. 첫째, 신라시대 석축의 돌의 크기 균등도는 -0.8~4.1로 낮게 나타났다. 이는 작은 돌부터 큰 돌까지 다양한 규격의 돌을 사용했음을 의미한다. 또한 신라시대 석축의 큰 돌의 분포는 높이에 관계없이 균등하게 나타났다. 이는 신라시대의 석축에서 우물, 산성 등 구조적 분류와 관계없이 공통적으로 나타났다. 신라인들은 석축공사에서 실용성, 효율성만을 추구한 것이 아니며, 의장적 요소를 고려했다고 생각된다. 둘째, 신라시대 석축의 돌의 비례편차는 0.861~1.515로 높게 나타났다. 이는 신라시대 석축은 긴 판석형의 돌만 사용한 것이 아니라, 길고 짧은 돌을 혼재하여 사용한 것을 의미한다. 셋째, 신라시대 석축의 돌의 형상평균은 0.45로 낮게 나타났으며, 형상편차는 최대 0.15로 높게 나타났다. 이는 전체적으로 돌은 불규칙적인 형상을 하고 있으며, 각 돌은 형상의 차이가 높은 것을 의미한다. 넷째, 신라시대 석축의 돌의 각도편차는 4.3~16.2로 나타났으며, 각도의 평균은 2로 나타났다. 이는 신라시대 석축의 각 돌의 각도는 좌, 우로 기울어져 있음을 의미한다. 다섯째, 신라시대 석축은 돌의 크기, 세장비, 형상, 각도간의 상관성이 나타나지 않았으며, 조선시대 석축은 돌의 크기와 세장비에서 양의 상관관계, 돌의 크기와 형상에서 음의 상관관계가 나타났다. 이는 조선시대 석축은 돌이 비교적 정형화된 반면, 신라시대 석축은 재료의 본성을 지켜 입면이 재료와 하나가 됨으로써 절제의 미를 나타낸다고 할 수 있다.

제품 리포지셔닝을 통한 유한킴벌리 <하기스 매직팬티>의 성공전략 (Success Strategy of Yuhan-Kimberly's Huggies Magic Panty through Product Repositioning)

  • 박흥수;최선미;강성호;권계은
    • Asia Marketing Journal
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    • 제11권3호
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    • pp.185-203
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    • 2009
  • 한국의 유한양행과 미국 Kimberly-Clark사의 합작회사인 유한킴벌리는 1993년 풀업스 완전 팬티형 기저귀 제품을 출시하여 팬츠형 기저귀를 통한 프리미엄 시장을 개척하게 된다. 그러나 Kimberly-Clark사의 완제품을 수입한 팬츠형 기저귀 풀업스는 미국에서 높은 시장 점유율을 가진 제품임에도 불구하고 국내 소비자들의 기저귀 사용문화에 맞지 않는 포지셔닝으로 인해 한국에서 현지화에 실패한다. 그 후 유한킴벌리는 1996년에 팬츠형 기저귀 하기스 토틀러를 다시 시장에 선보이게 된다. 이는 Kimberly-Clark사의 제품력과 유한킴벌리의 마케팅능력이 결합하여 풀업스보다 뛰어난 신제품을 출시하는 계기가 된다. 그러나 이 또한 배변 연습에 대한 문화/환경/태도/습관차이 등과 같은 국내 소비자들의 라이프스타일에 맞지 않는 포지셔닝과 IMF 위기로 인한 수입원가 급등, 회사 내부에서의 신뢰도 미약, 20%대로 낮았던 시장 취급율, 기존 일반 기저귀보다 월등히 높았던 가격 등의 이유로 인하여 다시 시장에서 실패하게 된다. 2005년 유한킴벌리는 New Pants 사업전략을 다시 수립하기로 한다. 그것은 Winning Product 의 개발, Winning Communication 전략, 팬티시장 창출을 통한 시장구조 변화의 세 가지가 유기적으로 결합한 형태였다. 총 55회의 시장조사를 통해 소비자 Habit & Practice와 Usage & Attitude 를 조사하였으며 제품사용조사, 포지셔닝 조사, 광고조사를 실시하여 제품설계에서 디자인까지의 전 과정을 소비자의 관점에서 바라보고 기획하였다. 유한킴벌리는 출시될 신제품을 배변연습 기저귀가 아닌, 입히는 기저귀로 리포지셔닝하고, 기존 하기스 대비 25% 비싼 프리미엄 제품으로 <하기스 매직팬티>를 출시한다. 하기스 매직팬티는 국내 기저귀 시장에서 대히트상품으로 인식되며 2005년 출시 이후 2006년 376억, 2007년 572억, 2008년 900억의 매출액을 기록하였다. 이처럼 하기스 매직팬티가 성공할 수 있었던 이유는 고객의 사용특성을 정확히 파악해서 도출된 리포지셔닝 전략 덕분이었다. 국내외 많은 기업들이 치열하게 각축전을 펼치고 있는 유아용품 시장에서 살아남기 위해 진행했던 철저한 시장조사와, 그 시장조사를 바탕으로 한 명확한 포지셔닝, 그리고 그것이 효과적으로 고객의 마음속에 포지셔닝 될 수 있도록 만들어준 유한킴벌리의 공격적인 360도 커뮤니케이션 전략이 하기스 매직팬티의 성공전략이었다.

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학생들의 생산적 과학 참여에서 발현되는 과학공감의 특성과 변화 분석 (Characteristics and Changes in Scientific Empathy during Students' Productive Disciplinary Engagement in Science)

  • 양희선;강성주
    • 한국과학교육학회지
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    • 제44권1호
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    • pp.11-27
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    • 2024
  • 본 연구는 학생들의 생산적인 과학 참여에 영향을 미치는 과학공감의 역할을 조사하고, 해당 과정에서 나타나는 과학공감의 주요 요소를 분석하는 것을 목표로 하였다. 초등학교 5학년 학생 12명이 본 연구에 참여하였고, 일반공감 능력을 기준으로 세 집단으로 나누어 디자인적 사고 과정을 적용한 생산적 과학 참여 수업을 진행하였다. 문제 해결의 다섯 단계 중 아이디어 생성과 프로토타입에서 소집단의 발화를 분석하여 과학공감과 과학실천 측면에서 관찰하였다. 분석결과, 디자인적 사고 과정을 효과적으로 적용한 과학 공감은 학생들의 생산적 과학 참여를 촉진하는 것으로 나타났다. 이에 세 집단의 과학공감 및 과학실천의 평균 발화 빈도가 아이디어 생성 단계에서는 증가한 후 감소하는 경향이 나타났으며, 프로토타입 단계에서는 후반부에 오히려 발화 빈도가 증가했다. 그러나 일반공감 능력이 낮은 소집단은 프로토타입 단계에서 협력적 의사소통의 결여로 과학공감과 과학실천의 발화 빈도가 감소하는 것으로 관찰되었다. 뿐만 아니라, 학습자들은 생산적인 과학 참여 상황에서 5가지 주요 과학공감 구성요소가 모두 발화로 드러났다. 높은 일반공감 능력 집단에서는 타인과의 과학공감 요소인 공감적 이해와 공감적 걱정이 높은 빈도로 나타났으나, 낮은 일반공감 능력 집단에서는 연구대상과의 과학공감 요소인 민감성, 과학적 상상, 상황적 관심이 상대적으로 더 높은 빈도로 관찰되었다. 이러한 결과는 과학 수업에서 타인뿐만 아니라 연구대상과의 과학적으로 공감하는 경험이, 일반적인 공감 능력과는 별개의 중요한 특성으로 학생들의 생산적 과학 활동을 다양한 참여를 유발하며 이를 지속하게 할 수 있음을 시사한다. 본 연구는 과학공감이 학생들의 생산적 과학 참여에 다양한 방향으로 영향을 미칠 수 있다는 가능성을 제시하여, 과학 수업에서 과학공감의 이론적 구조와 안정성에 대한 논의에 기여할 것으로 판단된다.