철골 Pre-Engineered Building System(PEBS)이 국내에서도 80년도 후반부터 상당히 일반화되었지만 변단면 PEBS는 대부분 국외에서 개발된 최적화 프로그램으로 구조설계가 수행되고 있다. 이 연구에서는 3차원 변단면 PEBS의 구조설계를 AISC2005의 허용응력설계법과 KBC 기준에 따라 주어진 여러 제약조건들을 만족하도록 수치해석법으로 최적화하는 프로그램을 개발하였다. 변단면 구조물의 최적화 설계는 구조해석과 최적 부재설계를 수행하는데, 구조물의 최소 중량화를 위해서 구조해석과 부재설계 과정을 허용응력조건과 변위조건이 만족될 때까지 반복 수행한다. 2, 3차원 변단면 구조물을 최적화 설계한 결과에 의하면 변단면 용접 H-형강으로 설계하는 것이 압연 H-형강보다 상당한 철골 절약효과가 있는 것으로 나타났다. 변단면 용접 H-형강으로 설계하는 경우 구조물의 종류에 따라 차이는 있지만 AISC2005 기준으로 설계하는 것이 AISC1989 기준보다 철골량이 줄어들었고, 부재 춤도 작게 설계되어 웨브 좌굴에 새 기준이 더 안전한 것으로 평가되었다.
이 연구의 목적은 변인 탐색 활동을 강화한 탐구 수업 전략을 개발하고 이 전략이 학생들의 창의적 사고력, 비판적 사고력 신장에 미치는 효과를 알아보기 위한 것이다. 이를 위하여 변인 탐색 활동을 강화한 탐구 수업 DPAS 네 단계 모형인 '변인 찾기, 변인 배제, 변인 통제를 활용한 창의적 문제 해결력 탐구 수업 모형'을 개발하고 이 모형에 따라 구체적인 대학교 화학 실험 수업 전략을 개발하였다. 그리고 예비 과학 교사를 대상으로 개발한 수업 전략을 한 학기 동안 실시하였다. 그 결과, 창의적 사고력이 통계적으로 유의미하게 신장되었다(p<.05). 검사 도구의 하위 항목 중 문제 인식, 가설 설정, 변인 통제, 자료 해석 및 자료 변환에서 창의적 사고력이 유의미하게 신장된 것으로 나타났다. 또한, 비판적 사고력도 통계적으로 유의미하게 신장되었다(p<.05). 검사 도구의 하위 항목 중 가설 설정, 결론 도출 및 일반화에서 비판적 사고력이 유의미하게 신장된 것으로 나타났다.
본 연구에서는 중학교 학생들의 변인 판별 및 변인 통제 능력을 신장시킬 수 있는 15가지의 학습 프로그램을 개발하고, 이를 적용하여 수업효과를 분석하였다. 변인 판별 및 통제 학습 효과를 높이기 위하여 자신의 사고 과정을 모니터하고 인지 활동 결과에 대해 객관적으로 평가할 수 있도록 구성하였다. 이 프로그램의 수업 효과를 분석한 결과, 프로그램을 투입한 실험집단이 비교집단에 비해 변인 판별 점수가 높았으며, 변인통제 논리 형성정도도 증가하였는데, 특히 변인통제 논리 형성정도가 미형성 단계인 학생들에게 효과가 크게 나타났다. 이는 우리가 개발한 학습 프로그램을 통해 학생들의 변인 판별 및 통제 능력을 향상시키는 것이 가능함을 보여준다. 또한, 변인 통제 능력 점수와 메타 인지 수준 점수 간에 정(+)적인 상관관계를 보였다. 이는 메타인지 전략이 변인 통제 능력을 유의미하게 향상시키는 효과가 있다고 할 수 있다.
통계교육에서는 자료에 대한 경험을 바탕으로 한 사고의 발달이 중요하다, 특히, 자료 생성 시 발생하는 변이성에 대한 이해는 통계적 사고의 핵심이므로 변이를 고려한 학습기회를 제공할 필요가 있다. 국내외 관련 연구자들은 수학적으로 우수한 능력을 지닌 학생들이라 할지라도 통계적 사고 수준은 매우 낮으므로 적극적인 교육을 통해 이를 극복해야 한다고 주장하고 있다. 본 논문은 15명의 우리나라 수학 영재아들이 자료를 통한 통계의 주요 개념들을 이해하는 다양한 방식들을 살펴보면서 그 중 모둠 활동에 참여한 세 명의 학생들이 자료와 그래프를 생성하는 과정에서 보여주는 서로 다른 통계적 사고 과정을 좀 더 세밀히 비교분석하는 것을 목표로 한다. 연구 결과, 수학적으로 매우 우수한 성취를 보이는 학생들임에도 불구하고, 선행연구에서 제시한 일반 초등학생들의 변이성에 대한 이해 양상과 별다른 차이를 보이지 않았다. 이로부터 우리나라의 초등학교 통계교육이 변이성 인식에 도움을 주지 못하고 있다는 시사점을 얻었다.
Bacillus licheniformis를 화학적 돌연변이를 시켜 내열성 ${\alpha}-amylase$ 고생산성 변이주 SK-5를 얻었다. 변이주는 모균에 비하여 약 50배 정도의 ${\alpha}-amylase$를 생산하였으며, 그 모양이 가늘고 길이가 길어졌고, 성장속도가 감소되었다. 이 효소의 유전적 변화를 분석하기 위하여 변이주 SK-5로부터 ${\alpha}-amylase$ 유전자 염기배열을 결정한 결과 구조유전자의 염기배열은 동일하였으나 promoter 지역에서 일부 변이가 일어난 것이 확인되어 이것이 부분적으로 효소생산성 증가에 영향을 미칠 것으로 여겨진다. SK-5의 ${\alpha}-amylase$ 생산성이 높기 때문에 이의 배양상층액으로부터 열처리와 황산암모늄 침전 후 한 단계의 hydroxyapatite 컬럼을 사용하여 순수하게 정제된 ${\alpha}-amylase$를 얻을 수 있었다. 변이에 따른 세포외 단백질분해효소의 영향을 검증하기 위하여 SK-5 배양액을 시간별로 준비하여 Western blot으로 분석한 결과 변이주에서 분비되는 ${\alpha}-amylase$의 구조에 변화가 없음을 확인하였다.
Streptomyces coelicolor를 화학적 방법으로 돌연변이시킨 결과, 유전적 교잡방법에 의해 bldA와 유사한 위치인 10시 방향으로 위치가 결정되는 변이주들을 찾아내었다. 이들의 자세한 위치를 점검한 결과 cysA를 중심으로 반시계 방향으로 떨어져 있는 group고가 시계방향으로 떨어져 있는 두가지로 나뉘었다. 반시계 방향으로 떨어져 있는 변이주들을 bldA와 유사한 변이주라고 생각되어 이를 확인하기 위해 정상적인 bldA 유전자가 cloning 되어 있는 phage를 이용하여 기능적인 complementation 여부를 확인하여 보았다. Complementation이 되는 것으로 미루어 보아 이 변이주들이 bldA의 allele일 가능성이 매우 높으나 이들 중 몇몇 변이주들은 기존의 bldA와 무척 다른 양상을 보였다. 즉, 고영양 배지인 $R_2$YE배지에서 왕성하게 spore를 생산하며 wild type이 생산하는 이상의 색소 생산을 보인 점이다. 이때까지 발견된 bldA 변이주들은 배지 조성에 따라 약간의 aerial mucelium을 형성하는 것이 보고되었으나 이렇게 조건에 따라서는 완전히 bld phenotype을 잃는 변이주는 보고되지 않았다. 이 색소 생산이 실지로 항생물질 유전자의 발현에 의한 것이라는 것을 xylE fusion을 이용했을 때 유전자의 전사가 일어나는 것이 확인됨으로써 증명되었다. 또 이들 bldA 유사 변이주들은 actII-ORF4가 높음 copy수로 들어있는 pasmid에 의해 act 유전자를 발현하는 것도 관찰되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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