• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제15권3호
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• pp.335-352
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• 2005

본 연구는 중학교 수학 영재를 위한 심화학습 주제로 사용해 볼 수 있는 볼록다각형의 무게중심을 연구하고, 그것을 학생들에게 지도한 예시를 소개한다 아르키메데스의 질량중심의 성질을 바탕으로 다각형의 무게중심을 정의하고, 적분과 내분점에 의해 무게중심 위치를 찾을 수 있는 방법을 설명할 것이다. 그리고 학생들이 무게중심의 성질을 발견하고 정당화하는 과정 속에서 다양한 수학적 사고를 경험하고 여러 문제해결 방법을 시도한다는 것을 살펴본다. 이러한 연구 내용을 통해 교사는 무게중심에 대한 통찰을 가지고 수학 영재를 안내할 수 있고, 학생들이 수학자와 유사한 경험을 하면서 수학적 사고를 중시하는 심화학습에 참여하게 할 수 있을 것이다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.9-9
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• 2008

일반적으로 섬광법으로 열전도율을 구하기 위해서는 섬광법으로 열확산계수를 측정하고, 시차주사열량계(Differential Scanning Calorimetry, DSC)로 비열측정을 하며 아르키메데스의 원리를 이용한 용적밀도를 구하여 이들 각각의 값을 사용하여 열전도율을 얻는다. 따라서 열전도율을 정밀하게 측정하기 위해서는 이 세 가지 물성치를 측정할 때 수반되는 오차요인을 종합적으로 검토하여 개선하는 것이 매우 중요하다. 섬광법으로 열확산계수를 측정할 때 시료의 전면에 조사되는 빛의 흡수율을 향상시키고 배면에서의 온도상승의 감지를 증대할 목적으로 시료 양면에 흑연코팅을 하게 된다. 이때 코팅된 흑연이 시료에 부가적으로 열저항을 증가시켜서 열확산계수를 측정하는데 가장 큰 오차요인이 되고 있다. 한편 비열은 대부분 DSC로 측정하는데, 시료와 용기의 열접촉 정도에 따라 큰 오차요인이 되기도 한다. 본 연구에서는 열확산계수를 정밀하게 측정하기 위해서 시료에 부가적인 열저항으로 작용하는 흑연코팅의 두께와 시료배면에서의 온도상승곡선 간의 상관관계를 실험식으로 도출하였으며 이방법은 열확산계수를 정밀하게 측정하는데 매우 유효한 방법임이 입증되었다. 또한 DSC의 접촉에서의 문제점을 해결하기 위해서 시료배면에서의 무차원 시간축(t/$t_{max}$)을 도입하였으며. 무차원 시간축에 따른 온도상승 곡선에서 표준시료와 측정시료의 half time($t_{1/2}$)의 0.5 배와 1.5배 사이 구간을 적분한 뒤 비교하여 열량계산으로부터 비열을 구하는 방법을 새롭게 개발하였으며 기존의 DSC에 비하여 정밀도를 향상시킬 수 있었다. 결론적으로 새롭게 제안된 측정기법들은 열확산계수 및 비열 혹정 시의 근본적인 오차요인을 혁신적으로 해결함으로써 정밀하고 신뢰성 있는 열전도율을 측정할 수 있음을 입증할 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제40권6호
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• pp.583-594
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• 2020

본 연구는 기존의 밀도라는 개념은 현상에 대한 원인자를 제공하는데 한계점이 있으며, 부력이라는 개념은 많은 오개념을 갖고 있고 정량적 계산을 이해하기 위해 지나치게 어려운 개념이 필요함에 문제를 제기하여 지레의 원리를 적용한 과정적 관점의 새로운 설명방식을 제안하였다. 새로운 설명방식은 중력이라는 근본원리와 과정적 관점이 드러나도록 지레라는 가시적 도구를 활용하여 제안되었다. 연구결과, 교사들은 많은 대안개념에 머물러 있었으며 밀도가 중력과 관련됨을 인식하는 교사는 절반이상 되지 않았다. 뿐만 아니라 이 현상을 물질적 관점으로 이해하면서 관점과 불일치하게 인식하였으나 수업처치 후 유의미한 개념 변화를 하였다(p<.000). 또한, 기존의 설명방식에 비해 원리와 과정적 관점을 잘 인식할 수 있다는 평가를 하였다. 이를 통해 지레의 원리를 도입한 과정적 과점의 설명방식에 대한 교육적 가치를 확인할 수 있었다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제36권4호
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• pp.627-644
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• 2022

본 연구에서는 아르키메데스의 삽입방법에 기반한 다양한 각의 삼등분 도구들을 조사하고, 일부 도구들을 제작하여 특징을 비교하였다. 이를 통해, 삼등분 도구의 제작 및 활용에서 사용의 편이성, 삼등분되는 각의 임의성, 구조의 간결성 등의 요소를 고려해야 한다는 것을 알았다. 기술한 요소들을 고려하여, 수학교실에서 활용할 수 있는 각의 삼등분 도구로 Veprtskii가 1888년에 제안한 도구에 주목하였다. 본 연구에서는 Veprtskii가 제안한 방법을 개선하여 나무젓가락과 철끈을 이용하여 각의 삼등분 도구를 제작하였다. 이때, 제작된 도구는 첫째, 다른 삼등분 도구에 비해 부품의 개수가 적고, 구조나 제작도 간단하였고, 둘째 사용 방법도 편리하며, 셋째 특정한 각이 아닌 임의의 각의 삼등분을 나타내며, 넷째 제작 비용이 저렴하고 제작 과정도 간단했다. 이 도구는 수학교실에서 삼각형의 외각의 성질, 이등변삼각형의 성질과 관련된 탐구 활동에서 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제23권5호
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• pp.235-240
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• 2013

그래핀(Graphene)은 전기 전도성 및 열전도성이 우수하고 1 nm 수준의 초 박막 형 필름 소재를 제조할 수 있다는 장점으로 인하여, 차세대 트랜지스터 소자 및 디스플레이 장치에 적용 가능한 방열 소재로서 많은 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한 CVD(chemical vapor deposition)제조법으로 합성된 그래파이트(Graphite)는 구조의 단순성 및 유연성 때문에 안정하고 열에 강한 탄소계 방열소재로 주목 받고 있다. 본 연구는 열전도도가 우수한 폼(foam)형태의 구리를 촉매로 상압과 진공에서의 CVD법을 이용하여 그래핀을 성장시킨 후 구리 폼의 기공 안에 다양한 종류의 그래파이트(Natural graphite, expandable(/expanded) graphite, etc)를 복합 및 안정화시켜 기존보다 높은 열전도도를 가지는 방열소재를 개발하였다. 제조된 금속폼/그래파이트 소재를 OM(optical microscopy)과 SEM(scanning electron microscopy)을 이용하여 표면을 확인하였고 DSC(Differential Scanning Calorimetry), 아르키메데스 법을 활용한 비열, 밀도 결과를 확보하였다. 또한 LFA(Laser Flash Analysis)를 이용하여 열 확산계수 예측을 통한 열전도 특성을 평가하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제30권9호
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• pp.825-833
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• 2006

To investigate the moderator coolability for CANDU-6 reactors, a test facility (HU-KINS) has been manufactured as a 1/8 scaled-down of a calandria tank. In the design of the test facility, a scaling law was developed in such a way to consider the thermal-hydraulic characteristics of a CANDU-6 moderator. The proposed scaling law takes into consideration of the energy conservation, the dynamic similitude such as dimensionless numbers, Archimedes number (Ar) and Reynolds number (Re), and thermal-hydraulic properties similitude. Using this proposed scaling law, the thermal-hydraulic scaling analyses of similar test facilities such as the SPEL (1/10 scale) and the STERN (1/4 scale), have been identified. As a result, in the case of the SPEL, while the energy conservation is well defined, the similarities of Ar and the heat density are not well considered. As for the similarity of the STERN, while both the energy conservation and the characteristics of Ar are well defined, the heat density is not. In the meanwhile, the HU-KINS test facility with 1/8 length scaled-down is well similitude in compliance with all similarities of the energy conservation, the fluid dynamics and thermal-hydraulic properties. To verify the adequacy of the similarities in terms of thermal-hydraulics, a computational fluid dynamic (CFD) analysis has been conducted using the CFX-5 code. As the results of the CFD analyses, the predicted flow patterns and variation of axial properties inside the calandria tank are well consistant with those of previous studies performed with FLUENT and this implies that the present scaling method is acceptable.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제35권1호
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• pp.51-58
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• 2010

복합레진이 개발된 이후 많은 물성의 향상이 이루어졌으나 복합레진의 중합수축은 아직 해결되지 않은 주요 단점으로 남아있다. 중합수축이 적은 복합레진을 만들기 위한 많은 노력이 이루어졌고, 최근에 기존의 methacrylate 기질이 아닌 silorane 기질의 복합레진이 개발되었다. 본 연구에서는 silorane 기질의 복합레진과 methacrylate 기질의 복합레진의 중합수축거동을 측정하고 비교하고자 하였다. 온도변화에 민감하지 않으며 실시간으로 복합레진의 체적 중합수축을 측정할 수 있는 계측장치를 제작하여 사용하였다. 5종의 methacrylate 기질의 수복용 복합레진(Beautifil, Z100, Z250, Z350, Gradia X)과 silorane 기질 복합레진 (P90)의 중합수축을 10분 동안 측정하여, 중합수축량, 최대 중합수축률 그리고 최대수축시간을 비교하였다. 복합레진의 중합수축은 제품별로 많은 차이를 보였다. Silorane 기질의 P90복합레진의 중합수축이 1.48%로 가장 낮았고 Beautifil 복합레진의 중합수축이 2.80%로 가장 높았다. Methacrylate 계열의 복합레진 사이에도 중합수축량에 제품별로 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 최대 중합수축률은 P90이 0.13%/s로 가장 낮았고 Z100이 0.34%/s로 가장 높았다. 최대 수축시간은 methacrylate기질의 복합레진(2.4-3.1초)에 비해, silorane 기질의 P90 복합레진이 6.7초로 두 배 이상 길었다. 최대중합수축률은 중합수축과 최대수축시간의 역수를 곱한 값과 강한 양의 상관관계를 보였다(R = 0.95).

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제7권4호
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• pp.391-402
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• 2005

도형의 무게중심에 대한 일반적인 고찰은 삼각형의 무게중심에 대한 오개념을 올바르게 이해하게 해 주며, 일반화와 특수화, 해의 존재성과 유일성, 실세계의 수학적 모델링, 공리적 방법론 등과 관련하여 교육적으로 유익한 논의를 유발시킨다 는 점에서 가치가 있다. 본 연구는 무게중심에 대한 오개념의 파악과 해소를 위한 수학적 분석을 제시했으며, 다각형의 무게중심을 구하는 학생들의 잘못된 전략을 분석하여 교육적인 시사점을 얻었다. 또한, 다각형 무게중심의 탐구과정에서 제기될 수 있는 논리적 문제를 밝히고 해결하였다.

• 대한치과보철학회지
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• 제49권2호
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• pp.120-127
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• 2011

연구 목적: 본 연구의 목적은 색소체인 크롬염화물을 지르코니아에 첨가함으로써 지르코니아의 색상 및 물리적 성질, 그리고 미세구조가 어떻게 변화하는지 알아보고자 한다. 연구 재료 및 방법: 크롬염화물의 함량이 지르코니아 분말에 각각 0.06, 0.12, 0.25 wt%가 되도록 측량하고 알코올에 녹여 액상상태의 크롬염화물을 준비하였다. 지르코니아 분말과 각각의 액상상태의 크롬염화물을 혼합하고 혼합된 분말을 이용하여 디스크형태의 지르코니아 시편을 제작하였다. 제작된 시편은 $1450^{\circ}C$에서 완전소결 후 색상 및 물리적 성질, 그리고 미세구조를 관찰하였다. 색상은 분광측색장치를 이용하여 국제조명위원회 (CIE) ISO 기준인 D65 광원, SCE 방식으로 측정하여 $L^*$, $C^*$, $a^*$, $b^*$ 값으로 분석하였다. 밀도는 아르키메데스 법으로 측정하였고, 주사전자현미경과 X선 회절 분석기를 이용하여 시편의 미세구조 및 결정상을 관찰하였다. 파괴인성은 압흔 형성법(Vickers indentation법)을 이용하여 시편에 압흔 형성 후, 광학현미경으로 압흔의 크기를 측정하고 이를 이용하여 파괴인성을 구하였다. 결과는 일원배치분산분석 (one-way ANOVA)으로 통계처리 하였고, Tukey test로 사후 검정하였다. 결과: 1. 크롬염화물을 첨가하여 지르코니아의 색상을 조절할 수 있음을 확인하였으며, 크롬염화물 첨가 함량이 증가함에 따라 지르코니아 색상은 백색계통의 갈색에서 짙은 색의 갈색으로 변하였다. 2. 크롬염화물의 첨가는 시편의 밀도를 점점 감소시켰으며, 크롬염화물이 첨가되지 않은 시편과 비교 시, 크롬염화물의 첨가량이 증가할수록 통계학적으로 유의한 차이를 보였다 (P<.05). 3. 크롬염화물이 첨가된 시편은 첨가되지 않는 시편에 비해 결정립 크기가 증가하였다. 4. X-선 회절 분석결과, 크롬염화물의 첨가 여부와 첨가 함량에 상관없이 지르코니아 결정상의 차이점은 관찰되지 않았다. 5. 지르코니아에 크롬염화물을 첨가 시 크롬염화물의 첨가 함량에 따라 파괴인성값은 감소하였고, 특히 0.25 wt%의 크롬염화물을 첨가 시 가장 낮은 파괴인성 값을 보였다 (P<.05). 결론: 이상의 결과로 크롬염화물을 액체상태로 첨가하여 지르코니아의 색상을 조절할 수 있음을 확인하였으며, 제작한 유색 지르코니아의 색상은 자연치아 색상과 다소 차이가 있지만, 본 소재는 임상에서 사용되는 완전도재관 코어 (Core) 재료로써 사용할 수 있을 것으로 생각한다.