• 대한화학회지
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• 제67권1호
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• pp.54-63
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• 2023

이 연구에서는 2015 개정 교육과정 화학II 교과서 6종을 대상으로 상평형 그림의 조건, 정의, 임계점의 표시 유무와 실생활 예시 등을 분석하였다. 본 연구에서는 여러 선행 연구에서 지적한 문제점들이 2015 개정 교육과정 화학II 교과서에 반영되고 있지 않음을 확인했으며, 상평형 그림이 그려지는 조건이 명시되지 않은 것과, 상평형 그림을 정의하는 상황이 증기압력을 정의하는 상황과 동일한 것, phase diagram을 상평형 그림으로 번역한 것, 상(phase)과 상태(state)의 구분이 불분명한 것, 임계점을 상평형 그림에서 나타내지 않은 것, 실생활 예시를 매우 한정적으로 제시하고 있는 것 등을 문제로 제안하였다. 따라서 앞으로 이루어질 개정 교육과정 화학II 교과서에서는 여러 선행 연구들의 결과를 반영하는 것이 필요하며, 상평형 그림이 그려지는 조건을 명시하고, 상평형 그림을 정의하는 상황을 새로이 모델링하고, phase diagram을 상 도표라는 용어로 번역하고, 상과 상태의 구분을 명확히 하고, 상평형 그림에서 임계점을 표시하며 다양한 실생활 사례를 개발할 필요가 있다.

• 대한화학회지
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• 제51권6호
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• pp.577-584
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• 2007

본 연구에서는 대기 중에서 물의 증발이나 얼음의 승화와 같은 물의 상태 변화를 물의 상평형 그 림을 이용하여 어떻게 설명할 수 있는지를 제시하고자 하였다. 물의 상평형 그림은 1성분계의 상평형을 나타 낸 것이므로 원칙적으로 물만 존재하는 경우에 사용할 수 있는 것이다. 공기가 존재하는 경우에는 액체 물 또 는 고체 얼음이 있으면 항상 공기 중에 수증기가 공존하게 되며, 이 때 물 또는 얼음의 압력은 공기 중 수증 기의 부분 압력과 일치하지 않기 때문에 상평형 그림에 하나의 점으로 그 상태를 나타낼 수 없다. 그러나 공 기가 존재하는 경우에도 포화 수증기압은 물만 존재하는 경우와 거의 차이가 없으므로 상평형 그림의 증기 압 력 곡선과 승화 곡선을 이용하여 대기 중에서 물의 증발과 얼음의 승화를 설명할 수 있음을 논의하였다.

• 대한화학회지
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• 제50권1호
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• pp.65-78
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• 2006

연구에서는 언 빨래가 마르는 현상을 승화라고 생각하는지, 그리고 이를 상평형 그림으로 표현할 수 있는지에 대한 중등학교 화학 교사들의 인식을 알아보았다. 53명의 교사들을 선정하여 이 연구에서 개발한 설문 및 면담을 실시하였다. 또한 사범대학 물리화학 전공 교수 2인과 분석화학 전공 교수 1인에게도 면담을 실시하여 교사 교육을 담당하는 교수의 승화에 대한 생각을 알아보았다. 연구 결과, 설문 응답한 53명의 교사 중 41명이 승화 현상이라고 답하였다. 승화라고 생각하는 교사들은 대부분 고체에서 기체로 상태변화가 일어나기 때문이라고 응답하였으며, 승화가 아니라고 생각한 교사들은 상평형 그림에서 외부압이 1기압일 때 승화가 일어날 수 없는 조건이라고 응답하였다. 17명의 교사는 언 빨래가 마르는 현상을 상평형 그림에 표현할 수 있다고 생각하였으며, 34명이 나타낼 수 없다고 응답하였다. 그러나 대부분 상평형 그림에 언 빨래가 마르는 현상을 과학적으로 설명하는 것에 대해 혼란스러워하였으며, 학생들을 가르치면서도 어려움을 겪는다고 응답하였다.

• 대한화학회지
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• 제52권1호
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• pp.84-95
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• 2008

이 연구에서는 대기 중에서 물이 증발하는 현상을 상평형 그림으로 설명하는 중등학교 화학전공 교 사들의 선개념을 알아보았다. 이 연구에서 개발한 설문을 실시하기 위하여 25명의 화학전공 과학 교사들을 선 정하였으며, 그 중에서 6명에게 설문지의 응답에 대한 생각을 면담으로 알아보았다. 연구 대상자 중 10명의 교 사를 선정하여, 이 연구에서 개발한 수업에 의해 선개념이 변화하는지 알아보았다. 연구 결과, 많은 교사들이 물의 증발 현상을 상평형 그림으로 설명할 수 없다고 생각하는 것으로 밝혀졌다. 또한 그들은 증기 압력과 상 평형 그림의 세로축과도 관련이 없다고 생각하였다. 그러나 그들은 수업을 통해 지구과학에서 다루는 포화 수 증기량 곡선을 적용함으로써 상평형 그림의 증기 압력 곡선을 설명할 수 있다는 점을 깨달았다. 그들은 이미 포화 수증기량 곡선에서 물질의 포화 상태와 불포화 상태, 평형 이동 과정 등에 대한 개념을 적용하는 과정을 알고 있었기 때문이다. 지구과학과 화학을 통합한 과학 수업을 통한 개념 변화에 의해 교사들은 증발과 같은 자연 현상을 상평형 그림으로 이해할 수 있게 되었다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제3회(2014년)
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• pp.169-182
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• 2014

이 연구에서는 Lennard-Jones (LJ) particle을 이용하여 상분리 현상을 이해하기 위한 컴퓨터 시뮬레이션 연구를 수행하였다. 초기에 균일하게 분포되어 있는 LJ 입자들을 시뮬레이션 하면 상대적으로 dense phase와 dilute phase로 상분리 현상이 일어나게 된다. 상분리 현상의 첫 번째 단계를 핵 생성 (nucleation) 이라고 한다. 본 연구에서는 Brownian Dynamics (BD) Simulation과 Molecular Dynamics (MD) Simulation을 이용하여 상평형 그림을 구하고 초기에 일어나는 LJ 입자들의 nucleation rates를 구하였다.

• 대한화학회지
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• 제54권3호
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• pp.269-274
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• 2010

NaCl-$CaCl_2$-$H_2O$와 KCl-$CaCl_2$-$H_2O$계의 용해도와 물리화학적 성질(굴절률)을 $50^{\circ}C$에서 측정하였으며, 그 결과를 상평형 그림과 조성에 따른 물리화학적 성질에 대한 도표로 나타내었다. 삼성분계의 상 평형 그림은 불변점이 하나, 일변수 곡선이 둘, NaCl (또는 KCl) 및 $CaCl_2{\cdot}2H_2O$에 대응되는 결정화 지역이 두 개가 있음을 보여주었다. 이들 계에 대하여 혼합 파라미터인 ${\theta}_{M,Ca}$와 ${\Psi}_{M,Ca,Cl}$ (M = Na or K), 평형상수 $K_{sp}$를 최소제곱법을 이용하여 결정하였으며, 이때, NaCl, KCl 및 $CaCl_2$의 단일-염 Pitzer 파라미터 ${\beta}^{(0)}$, ${\beta}^{(1)}$, ${\beta}^{(2)}$ and $C^{\Phi}$는 참고문헌을 통하여 직접 계산하였다. 이 결과들은 실험결과와 잘 일치하였다.