• 제목/요약/키워드: 수학적 분석

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중국 대학입학시험의 구성 및 특징과 화학 문항 분석 (The Compositions and the Characteristics of the Chinese National Test for University Admissions, and the Analysis on Items Concerning Chemistry)

  • 김현경
    • 한국과학교육학회지
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    • 제31권8호
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    • pp.1158-1174
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    • 2011
  • 이 연구에서는 2009년에 시행된 까오카오의 구성 및 출제의 기본 원칙과 범위, 검사지 구성 등 을 파악하고, 문항 유형, 특이 사항 등을 분석하였다. 또한 까오카오 전국권1과 전국권2의 이과 종합 및 상해 이과 종합과 상해 화학 문항을 수능과 관련하여 내용 수준 및 행동 요소별로 분석하였고, 아울러 우리나라 수험생의 관점에서 예상 정답률을 추정하였다. 분석 결과, 까오카오 전국권 시험의 이과종합은 시험시간이 총 150분이며 300점 만점이고 상해 이과종합과 화학은 총 120분이며 각각 150점 만점이다. 또한 선택형 문항과 서답형 문항을 포함하고 있으며 서답형 문항은 실험 문제, 단답형과 서술형 문제 등 다양한 문제 유형으로 이루어져 있다. 이과종합 시험은 물리, 화학, 생물로 구성되어 있으며 우리나라 수능과 달리 지구과학 내용은 포함되어 있지 않다. 기본적인 이해나 관찰 능력부터 추리나 종합적인 사고 능력을 요구하고 있으며, 특히 실험 능력을 강조하고 있다. 시험의 출제 내용은 교육과정이 아닌 출제 요강에서 제시하고 있으며, 대체로 우리나라 고등학교까지의 교육과정 수준을 벗어나는 대학 수준의 비율이 다소 높았다. 행동 영역에 따른 분석에서 이해와 적용에 해당하는 문항의 비율이 우리나라 수능에 비해 매우 높게 나타났으나 탐구 설계 및 수행에 해당하는 문항의 경우는 비율이 높지는 않지만 매우 심도 있게 탐구 영역을 다루고 있다. 예상 정답률의 경우 전국권1과 전국권2의 예상 정답률 분포가 큰 차이를 보이지 않았으나, 예상 정답률이 20 39%에 해당하는 어려운 문항이 우리나라 수능과 비교할 때 4~5배로 높아 어렵게 출제되는 것으로 평가된다. 특이 사항으로는 까오카오 문항이 실험 능력을 강조하고 있으며 일상생활과 관련된 문항도 낮은 비율이지만 생활에 유용하게 출제되고 있다.

초등학생들의 과학 흥미 수준의 변화와 발달 특성에 관한 사례연구 (A Case Study of the Characteristics of Primary Students' Development of Interest in Science)

  • 최윤성;김찬종;최승언
    • 한국지구과학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.600-616
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    • 2018
  • 이 연구의 목적은 과학 흥미가 발달한 초등학생의 특성을 심층적으로 탐색하는 것이다. 서울 소재 2개의 초등학교 201명을 대상으로 1년 동안 3차례에 걸쳐서 흥미 변화, 과학과 관련된 활동의 선호도와 참여도에 대한 설문조사를 실시하였다. 3차례의 설문조사에서 과학 흥미에 유의미한 변화를 보인 학생들을 대상으로 사례연구 참여 대상자를 모집하였다. 사례연구 참여에 동의한 7명의 학생들에게 12주에 걸쳐서 매일 과학관련 활동 포토저널을 작성해 줄 것을 요구하였다. 또한 연구 참여자는 2주에 한 번씩 연구자 중 한 명을 만나 총 6차례 반-구조화된 인터뷰에 참여하였다. 7명의 사례연구 참여자 중에서 과학 흥미가 상황적 흥미 II 수준까지 발달한 학생 1인과 개인적 흥미 I 수준까지 발달한 학생 1인, 총 2명(TK와 QQ)을 대표 사례로 선정하여 심층 분석을 실시하였다. 분석대상 자료는 설문조사 결과와 포토저널과 면담내용이었다. TK 학생은 상황적 흥미 II 수준에서 개인적 흥미 I 수준까지 발달한 사례로서 주로 집에서 직접 실험하기, 수학 활동하기, 동식물 기르기, 관찰하기 등을 하였으며, 비형식 교육기관을 방문하는 활동에도 참여하였다. 이 학생은 과학과 관련된 활동 장소로 학교 밖 환경을 주로 선택하였으며, 스스로 자유로운 형태로 활동에 참여하는 경향을 보였다. QQ 학생은 상황적 흥미 I 수준에서 상황적 흥미 II 수준까지 발달한 사례로서 사진 찍는 것을 자신의 대표 활동으로 하였다. 이 학생은 학생의 아버지 또는 연구자 중 1인과 함께 활동에 참여하는 경향을 보였다. 두 학생에게서는 장소 기반 활동, 타인과의 상호작용, 활동의 주체성이라고 하는 개인적 특성을 볼 수 있었다. TK 학생은 다양한 장소를 기반으로 활동에 참여하였으며 타인과 상호작용의 목적이 인지적인 영역에 도움을 받는 것이었다. 반면에 QQ 학생은 특정 장소를 기반으로 활동에 참여하였고 타인과 상호작용의 목적은 정서적인 교감이었다. 이 연구는 과학 흥미가 발달한 학생의 사례에서 학교 안과 밖 활동 및 함께하는 사람까지 포함한 특성을 밝혀내었다.

인체 암세포주에서 방사선감수성의 지표간의 상호관계 (Correlation Between the Parameters of Radiosensitivity in Human Cancer Cell Lines)

  • 박우윤;김원동;민경수
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제16권2호
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    • pp.99-106
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    • 1998
  • 목적 : 임상에서 발생빈도가 높은 위선암, 폐선암, 망막세포종, 자궁경부 편평상피암의 4가지 인 체암세포주(MKN-45, PC-14, Y-79, HeL)를 이용하여 방사선조사후 세포생존분획 및 세포생존곡선의 모양을 결정하는 지표를 구하고 방사선조사후 손상 회복정도를 측정하여 이들 여러 지표간의 상관관계 여부를 구명하기 위하여 본실험을 시행하였다. 대상 및 방법 :각 세포주의 방사선감수성을 보기 위하여 1, 2, 3, 5, 7 및 10Gy의 방사선을 1 회 조사하였고 방사선조사후 준치사손상 회복정도를 보기 위하여 5Gy씩 2회의 방사선조사를 0, 1, 2, 3, 4, 6 및 24시간 간격으로 시행하였다. 세포의 생존분획은 $Sperman-K\"{a}rbor$ 방법으로 세포집락형성능력을 측정하여 산출하였으며 생존곡선의 수학적 분석은 linear-quadratic(LQ), multitarget-single hit(MS) 모형과 mean inactivation $dose(\v{D})$를 이용하였다. 결과 : 방사선조사후의 세포생존 실험결과 2Gy에서의 세포생존분획(SF2)은 0.174에서 0.85까지 다양하게 나타났으며 Y-79는 유의하게 낮은 SF2를, PC-14는 높은 SF2를 나타내었다(p<0.05, t-test). LQ model로 분석한 방사선 세포생존곡선의 분석결과 Y-79, MKN-45, HeLa, PC-14에서 ${\alpha}$가 각각 0.603, 0.355, 0.275, 0.102이었고 ${\beta}$는 각각 0.005, 0.016, 0.025, 0.027이었다. MS model로 분석한 결과는 Y-79, MKN-45, HeLa, PC-14에서 Do가 각각 1.59, 1.84, 1.88, 2.52였고 n은 0.97, 1.46, 1.52, 1.69를 보였다. 한편 Gauss-Laguerre방법으로 계산한 $\v{D}$는 Y-79, MKN-45, HeLa, PC-14에서 각각 1.62, 2.37, 2.61, 3.95였다. SF2가 감소함에 따라 ${\alpha}$값은 증가하였고 Do, $\v{D}$값은 감소하였으며 이들간의 Pearson 상관계수는 각각 0.953, 0.993, 0.999였다. (p<0.05). 분할조사에 의한 준치사손상 회복정도는 약 4시간 내외에 포화상태에 도달하였으며 포화상태의 recovery ratio(RR)는 2에서 3.79 사이였다. RR은 방사선감수성의 지표인 SF2, ${\alpha}$, ${\beta}$, Do, $\v{D}$과 통계학적으로 유의한 상관관계를 나타내지 않았다. 결론 : 본 연구의 결과 네가지 인체상피암세포주의 내재적 발사선감수성은 서로 상이하였으며 Y-79가 가장 민감하였고, MKN-45와 HeLa는 각각 중등도의 방사선감수성을 나타냈으며 PC-14는 방사선감수성이 가장 낮았다. 이와같은 감수성의 차이는 SF2, ${\alpha}$, Do와 $\v{D}$의 차이로 나타났으며 띠들간에는 밀접한 상관관계를 나타내었다. 방사선에 의한 준치사손상 회복력은 MKN-45와 HeLa에서 높게 나타났고 회복력과 방사선감수성과는 무관하였다. 각 암세포주에 따르는 이와같은 지표들은 향후 방사선치료 효과를 높이기 위한 방사선생물학 실험의 기초 자료로서 이용되어 질 수 있을 것이다.

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정보영재학생과 일반학생의 최단경로 탐색 과정 분석 (An Analysis on Shortest Path Search Process of Gifted Student and Normal Student in Information)

  • 강성웅;김갑수
    • 정보교육학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.243-254
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    • 2016
  • 본 연구는 PISA 2012 문제해결력 평가 문항 중 이산수학의 그래프 이론이 적용된 'TRAFFIC' 문항을 바탕으로 총 19문항의 최단경로 탐색 검사 도구를 제작했고, 웹기반 컴퓨터 평가로 정보영재학생과 일반학생을 대상으로 실시했다. 컴퓨터는 일상의 문제를 해결하는 과정에서 없어서는 안 될 중요한 기기이자 평가의 기반이 되는 매체로 자리 잡았고, 정보영재학생은 컴퓨터를 통해 문제를 해결할 수 있어야 하고, 컴퓨터가 절차를 수행할 수 있는 분명한 명령을 내려줄 수 있어야 한다. 또한, 컴퓨팅 사고가 어느 분야든 영향을 미치는 시대이기 때문에 학생들에게 새로운 교육적 자극을 줘야 한다. 최단경로 탐색 과정을 통해 문제해결에 걸린 시간과 정답률 간의 상관관계를 찾을 수 있었고, 노드와 엣지의 증가로 문항의 곤란도가 높아짐에 따라 노드가 문제해결에 영향을 크게 미치는 것을 찾을 수 있었다. 또한, 정보영재학생의 문제해결 과정에서 알고리즘적 사고 과정을 볼 수 있었고, 정보영재학생의 인지적 특성인 '효율화 능력'과 '정보구조 기억력'을 확인할 수 있었다.

유사이론을 적용한 리니어 액츄에이터의 계열화 설계기법 (Systematization Design Technique for Linear Actutor by using similarity theory)

  • 조경재;차인수;이권현
    • 전력전자학회논문지
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    • 제4권5호
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    • pp.442-448
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    • 1999
  • 기계기구의 설계나 개발시 개발제품의 표준화 및 호환성, 공기의 단축, 가격저하 등의 잇점을 갖는 유사이론을 적용한 계열화 설계기법을 소개하고자 한다. 계열화 설계기법은 대형기기에서부터 초정밀 기기 등에 대한 설계나 개발시 표본 모델을 선정하고 단계적으로 소형화나 대형화 시킬 때 미리 기기의 특성을 유추할 수 있는 설계기법으로서 기기의 특성을 물리적이고 기술적인 부분의 면밀한 분석을 통해서 고유한 특징을 추출하고 이에 대한 유추론적 수학의 해석으로 추구하고자 하는 크기에 대한 특성을 예측할 수 있고 최적 설계상의 데이터를 사전에 검증하므로서 수요자가 요구하는 설계 표본을 이끌어 낼 수 있다. 본 논문에서는 설계자나 개발자가 수요자가 요구하는 제품에 대해서 유사이론을 적용한 설계방법으로 사전에 제품의 특성을 예측하고 수요자와의 의견 조율이 가능한 설계기법을 제시하였으며 리니어 액츄에이터를 모델로 선정하여 유사성 이론에 의한 이론에 의한 이론적 특성 데이터와 실행 액츄에이터의 실험을 통하여 예측하였던 특성값을 비교 검토 하므로서 유사이론에 의한 표준화 설계가 가능함을 보여주고 있다.

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해석적 모델을 이용한 분산된 리오더 버퍼 슈퍼스칼라 프로세서의 성능분석 (The Performance Analysis of Distributed Reorder Buffer in Superscalar Processor using Analytical Model)

  • 윤완오;신광식;김경섭;이윤섭;최상방
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권12호
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    • pp.73-82
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    • 2008
  • 슈퍼스칼라 프로세서에서 리오더 버퍼의 복잡도를 줄이는 여러 가지 방법이 제시되었다. 그 중에서 리오더 버퍼의 포트를 가장 단순하게 하는 방법은 하나로 되어 있는 리오더 버퍼의 구조를 실행 유닛의 개수만큼 여러 개로 나누어 분산된 리오더 버퍼로 구현하는 것이다. 각각의 분산된 리오더 버퍼는 실행 유닛의 작업 부하에 따라 그 크기를 달리 할 수 있다. 하지만 분산된 리오더 버퍼의 크기에 따라 성능의 변화가 크다. 지금까지의 분산된 리오더 버퍼로 나누는 연구는 적절한 크기를 결정하기 위해 시뮬레이션 결과에 기반 하여 직관적으로 유추하였다. 본 논문은 분산된 리오더 버퍼에 M/M/1 큐잉 이론을 이용한 수학적모델을 적용하여 최적의 크기를 결정하고 CPU2000 벤치마크 프로그램을 수행하여 성능을 측정하고 평가하였으며 기존 슈퍼스칼라 프로세서 성능의 99.2%를 보여주는 분산된 리오더 버퍼의 최적 크기를 정할 수 있었다. 기존의 리오더 버퍼와 본 논문에서 제시한 분산된 리오더 버퍼를 HDL로 구현하였을 때 포트에서 82%의 하드웨어 자원과 30%이상의 지연시간을 줄였다.

메타버스 환경에서의 효율적인 사용자 인증을 위한 다중 서명 기법 연구 (A Study on Multi-Signature Scheme for Efficient User Authentication in Metaverse)

  • 장재영;정수용;김현일;서창호
    • 스마트미디어저널
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    • 제12권2호
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    • pp.27-35
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    • 2023
  • 현재의 온라인 사용자 인증은 공인인증기관에서 발급한 공동인증서 및 사설 기관에서 발급한 간편 인증서를 활용하여 수행하고 있다. 이러한, PKI(Public Key Infrastructure) 시스템에서는 다양한 암호학적 기반 기술을 사용하고 있으며, 특히 전자 서명이 핵심 기술로 활용되고 있다. 이러한 전자서명 기술은 중앙집중화되어 있는 시스템을 대체하기 위해 주목받고 있는 DID(Decentralized IDentity)에서도 동일하게 사용되고 있다. 이처럼 현재의 온라인 서비스에서 사용되고 있는 전자 서명 기반의 사용자 인증은 차세대 온라인 세상으로 주목 받는 메타버스에서도 동일하게 활용된다. 가상, 초월을 의미하는 '메타(meta)'와 세계, 우주를 의미하는 '유니버스(universe)'의 합성어인 메타버스는 기존 온라인 세상을 포함하는 가상세계를 의미한다. 메타버스의 다양한 발전으로 인하여 생체인증을 포함한 새로운 인증 기술이 활용될 것으로 전망되나, 여전히 기존의 인증 기술이 사용되고 있다. 이에, 본 연구에서는 발전하고 있는 메타버스 환경에서의 사용자 인증에 효율적으로 활용할 수 있는 전자 서명 기술에 대해 연구한다. 특히, 현재 전자 서명의 표준안으로 사용되고 있는 ECDSA와 다량의 전자 서명을 빠르게 검증할 수 있는 Schnorr 서명의 효율성을 실험적으로 분석한다.

소아 전산화단층촬영의 국내 동향: 전국적 코호트 연구 (National Trends in Pediatric CT Scans in South Korea: A Nationwide Cohort Study)

  • 김낙철;권순선;박문석;이경민;성기혁
    • 대한영상의학회지
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    • 제83권1호
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    • pp.138-148
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    • 2022
  • 목적 본 연구는 전국 인구 기반 데이터베이스를 이용하여 국내 소아 전산화단층촬영의 비율과 연간 추세를 평가하였다. 대상과 방법 2012년부터 2017년까지 국내에서 촬영된 소아 전산화단층촬영에 대한 건강보험심사평가원의 데이터를 사용하였다. 연령, 성별, 진단명 및 해부학적 위치에 대한 데이터를 같이 추출하여 분석하였다. 결과 18세 미만 어린이 58527528명을 대상으로 총 576376건의 전산화단층촬영이 시행되었다(1000명당 9.8회). 어린이 1000명당 전산화단층촬영 횟수는 9.0회에서 11.0회로 23.2% 증가했다. 전산화단층촬영 건수는 6-12세 그룹에서 32.9%(1000명당 7.4회에서 9.8회로 증가), 13-18세 그룹에서 34.0% 증가했다(1000명당 11.4회에서 15.3회로 증가). 부위별 전산화단층촬영의 비율은 두부(39.1%), 사지(32.5%), 복부(13.7%) 순서로 확인되었다. 사지 전산화단층촬영 횟수는 83.6% 증가했으며(1000명당 2.3회에서 4.2회로 증가) 사지 전산화단층촬영의 비율은 25.3%에서 37.7%로 증가했다. 결론 소아 환자의 전산화단층촬영은 2012년부터 2017년까지 매년 4.4%의 속도로 지속적으로 증가했다. 따라서 의사는 소아 환자에서 전산화단층촬영으로 인한 이득과 방사선 노출로 인한 잠재적인 피해를 적절히 고려하여 신중하게 촬영을 결정해야 한다.

과학 교과서에 제시된 과학실천의 빈도와 수준 -2015 개정 교육과정에 따른 중학교 과학 및 통합과학- (Scientific Practices Manifested in Science Textbooks: Middle School Science and High School Integrated Science Textbooks for the 2015 Science Curriculum)

  • 강남화;이혜림;이상민
    • 한국과학교육학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.417-428
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    • 2022
  • 이 연구는 다가오는 2022 개정 과학과 교육과정, 이를 바탕으로 하는 교과서 저술 및 새 교육과정 실행 관련 과학교사 연수에 기초자료를 제공하고자 2015 개정 과학과 교육과정에서 새로이 도입된 8가지 과학 교과의 '기능'의 바탕이 되는 과학실천이 얼마나 어떤 수준으로 교과서에 반영이 되고 있는지 분석하였다. 중학교 검정교과서 14종과 고등학교 통합과학 교과서 5종에 제시된 1,378개의 학생활동을 과학실천의 정의와 수준을 분석틀로 활용하여 분석하였다. 연구 결과 모든 학년의 교과서에서 대부분의 학생 활동이 3개의 실천에 집중된 것으로 밝혀졌고, 이전 교과서 분석 연구 결과와 달리 '정보를 얻고, 평가하고, 소통하기' 실천이 더 많이 강조된 것으로 정보화 사회에 따른 변화를 반영한 것으로 드러났다. 하지만 학생 주도형 과학학습의 중요 요소가 될 수 있는 '질문하기' 실천은 여전히 교과서에서는 거의 찾을 수 없고, 과학실천에 대한 최근의 이해를 반영하는 '모형 개발하고 사용하기', '수학 및 컴퓨팅 사고 사용하기', '증거에 기초하여 논의하기'는 많이 다루어지지 않는 것으로 드러났다. 한편, 교과서에 제시된 실천의 수준은 '설명 구성하기' 실천을 제외하고는 대부분이 초등학교 수준으로 드러났다. 다수의 학생이 중학교 과학과 통합과학 이후 과학을 거의 이수하지 않는다는 점을 고려할 때, 이러한 낮은 수준의 일부 실천에 반복적으로 노출된다는 것은 다수의 미래 시민이 이해하는 과학실천이 일부 활동으로 인식되고, 중학교 이하의 수준에 머무를 수 있음을 암시한다. 이러한 연구 결과로부터 학생 수준에 맞춘 다양한 실천의 강조가 필요하다는 시사점을 도출할 수 있다. 새 교육과정에서는 현재 교육과정 문서에 명시되지 않은 과학적 기능의 정의, 과학적 기능별 학생들에게 기대되는 수준을 제시하여 교육과정이 교과서 저술에 충분한 안내가 될 수 있도록 하는 것이 필요하다. 이러한 노력에는 해외 교육과정에 대한 벤치마킹, 학생들의 실천 능력과 수준을 탐색하는 연구, 교실 수업에서 이루어지는 과학실천에 관한 연구가 뒷받침되어야 할 것이다.

파키스탄 북부 Gilgit-Baltistan 지역에서 산출된 아쿠아머린의 특성 연구 (Gemological Characteristics of Aquamarine from the Gilgit-Baltistan of Northern Areas, Pakistan)

  • 김성재;신동욱;손수학;장윤득
    • 한국광물학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.51-60
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    • 2015
  • 파키스탄 북부 Gilgit-Baltistan에서 산출된 천연 아쿠아머린의 다른 산지와 구별되는 내포물과 분광학적 특성을 표준 보석 감정 장비와 XRF, ICP-AES, XRD, FT-IR, Raman 등을 이용해 분석한 결과 보석 광물학적 특성에 있어서는 페그마타이트 환경에서 생성되는 Mn과 결합한 탄탈라이트 결정내포물이 특징적으로 관찰되었고 분광학적 방법에 있어서는 채널 속 $H_2O$ 타입이 파키스탄과 함께 아쿠아머린 산지로 유명한 베트남, 브라질, 중국, 마다가스카르 지역의 $H_2O$ 타입-II에 비해서 타입-I에 더 근접했으며 알칼리 이온과 관련이 있는 타입-II도 다소 관찰되었다. 또한 $Na_2O$ 함량을 성분 분석한 결과 0.137 wt%로써 이 결과는 Schmetzer와 Kiefert (1990)의 에머럴드 연구에서 제안한 FT-IR 특정 피크들의 상대적 강도에 의한 알칼리 이온의 함량에 따른 분류표를 기준했을 때 $Na_2O$ 함량이 0.06-0.4 wt%이었으므로 이 $Na_2O$ 함량은 그 분류표에 없는 함량으로 그룹 II와 그룹 III 사이에 해당되므로 채널 속 Na는 주로 $H_2O-Na-H_2O$의 배열 형태를 가진 것으로 예측된다.