본 연구자는 우주의 자연원리 가운데서 지구의 자전은 어떠한 힘에 의하여 자전을 하게 되는지? 지구공전은 기존에 알고 있는 태양을 중심으로 공전을 하고 있다는 개념은 공전하는 이치에 맞지 않는 점을 발견하고 새로운 공전원리를 제시하고자 한다. 우주 공간의 여러 현상들 중에서 지구의 자전과 공전운동에 관해 살펴보면 그 요인으로는 운동을 할 수 있는 지구, 지구를 둘러싸고 있는 대기, 지구를 비쳐주는 태양광선이 있다. 이 세 가지 자연현상이 지구 운동의 핵심요소라는 것을 알았다. 태양광선은 지구에 열을 가해주는 역할을 하고 대기는 이 열을 받아서 변화를 일어나게 하여 운동을 한다고 생각한다. 본 연구자의 소견으로 내린 결론의 기저는 ‘대기가 태양열에 의한 팽창과 수축이 대기의 상승기류와 하강기류로 변하여 이 기류의 이동에 따른 마찰력과 압력의 차이가 생겨서 지구가 자전하면서 공전한다고 생각한다.’ 따라서 지구공전운동은 태양을 중심으로 하지 않는다는 점과 지구는 원근법칙(遠近法則)에 의하여 공전을 한다는 점으로 설명할 수 있다.
자연재해위험지구란 자연재해로부터 안전하지 못하여 국민의 생명과 재산에 피해를 줄 수 있는 지역과 자연재해의 피해를 저감할 수 있는 시설을 포함한 주변지역으로서 자연재해대책법 제12조의 규정에 의하여 지정된 지구를 말한다. 자연재해대책법에 따라 시장 군수 구청장은 상습침수지역 산사태위험지역 등 지형적인 여건 등으로 인하여 재해가 발생할 우려가 있는 지역에 대하여는 자연재해위험지구로 지정 고시한다. 2010년에 특별 재고시 되어진 재해위험지구 지정현황을 비롯하여 최근 지정해제 등 변경사항을 고려하여 총 683개(2011년 현재)의 지구를 대상으로 조사한 결과, 침수위험지구는 401개(전체의 59%), 붕괴위험지구는 128개(전체의 19%), 유실위험지구는 98개(전체의 14%), 취약방재위험지구는 28개(전체의 4%), 고립위험지구는 18개(전체의 3%), 해일위험지구는 10개(전체의 1%)로 분석되었다. 본 연구에서는 2010년 특별 재고시된 자연재해위험지구(침수위험지구)의 2011년도 현황을 바탕으로 기 지정된 재해위험지구에 대한 대규모 하천정비 및 기후변화에 따른 침수위험의 변화영향을 검토하였다. 이는 대규모 하천정비 및 기후변화에 따른 기존의 침수영향변화를 복합적으로 검토하여 한강, 낙동강, 금강, 영산강 수계 자연재해위험지구(침수위험지구)의 복합 영향의 범위를 분석하였다.
본 연구에서는 오대산국립공원을 대상으로 용도지구의 변화와 이에 따른 토지피복 변화경향을 파악하였다. 용도지구의 경우 취락지구의 면적이 증가하여 공원 개발의 가능성이 증가하였다. 토지피복변화에서도 공원 전체면적 중 개발지와 나대지의 면적증가에 따른 녹지의 감소가 경향이 나타났다. 이러한 경향은 각 지구에서도 유사하게 나타나 자연보존지구와 자연환경지구에서 녹지의 감소와 나대지의 증가경향을 보였으며, 기존 개발성격의 용도지구인 취락지구와 집단시설지구의 경우 개발지의 증가가 두드러져 토지이용특성에 있어서 개발이 심화되는 것으로 파악되었다. 본 결과를 통해 개발성향의 취락지구의 증가가 토지피복변화의 큰 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 이러한 지구의 경우 토지피복분포상개발지가 증가하여 개발이 심화되는 것으로 파악되었다. 따라서 향후 토지피복변화 경향을 고려하여 공원계획의 수립시 용도지구의 조정을 검토하며, 각 용도지구에서의 토지피복변화를 고려한 공원관리가 필요할 것이다.
달의 기조력에 의한 조석현상으로 인하여 지구의 자전속도가 늦어지고, 결과적으로 층상구조를 이루고 있는 지구의 내부는 서로 다른 각속도로 자전한다는 차등자전 개념이 최근에 도입되었다. 지구내부의 각층에서 차등자전이 일어날 경우 각층의 경계면에서는 필연적으로 마찰열과 마찰 정전기가 발생하는 바, 특히 맨틀과 외핵의 경계부분에서 발생하는 마찰전기는 방전과정에서 대규모의 자기장, 즉 지구자기장을 발생시킬 것으로 예측된다. 본 연구에서는 마찰전기를 지속적으로 발생시키는 실험 장치를 개발하고, 고감도 자기센서로 자기장의 변화를 측정하였다. 실험 결과 유의미한 자기장의 변화를 측정하였고, 지구 자기장이 차등자전으로 인한 마찰전기에 의해 발생될 수 있음을 확인하였다.
이 연구의 목적은 지구의 공전 실험에 대해 알아보고, 학교 급별로 효과적인 지구의 공전 실험이 무엇인지 알아보는데 있다. 연구자는 지구의 공전을 학습할 수 있는 8가지의 실험 방법을 조사 또는 개발하였다. 초등 예비교사 26명에게 이 실험을 실시하고 토의하도록 한 후, 학교 급별로 효과적인 지구의 공전 실험을 선택하고 이유를 쓰도록 하였다. 그 결과 초등학교에서는 계절별 별자리가 달라지는 실험, 중·고등학교에서는 계절별 별의 스펙트럼을 비교하는 실험, 대학교에서 외행성의 역행운동이 효과적이라고 선택하였다. 예비교사는 직접 체험의 가능 여부, 교과 내용과 연계되는 정도, 배경지식과 고차원적인 사고의 정도를 실험 선택의 이유로 제시하였다.
지구의 모양을 아는 것은 지구과학 교육에서 중요한 성취기준이다. 이 연구의 목적은 학교 급별로 효과적인 지구의 모양 실험을 조사하여 학교 탐구실험에 도움을 주고자하는데 있다. 이를 위해 연구자는 지구의 모양을 학습하기 위한 다양한 실험 방법을 제시하고, 예비교사 26명에게 초등학교, 중 고등학교, 대학교 학생들에게 적절한 실험이 무엇인지 조사하였다. 그 결과 효과적인 지구의 모양 실험에 있어서 학교 급별로 차이가 있었다. 예비교사는 초등학생들에게는 '항구로 돌아오는 배의 돛 관찰하기 실험이 효과적일 것으로 생각하고 있었다. 그리고 중 고등학교 학생들에게는 지구의 위도에 따른 북극성 고도 비교하기 실험, 대학교 학생들에게는 지면의 높이에 따른 시야의 차이 비교하기 실험이 효과적일 것이라고 응답하였다. 예비교사는 학교 급별 효과적인 지구의 모양 실험을 선택할 때에는 실험 방법의 난이도, 추상적인 사고와 배경지식의 깊이 등이 고려되어야 한다고 생각하였다.
기존 지구의를 이용한 교육은 학습 교재와 지구의가 개별적으로 구성되어 있기 때문에 학습 내용이 단순하고 학습 단원과의 관련성이 다소 부족하다. 따라서 본 연구에서는 학습 내용과 지구의간의 연계성을 고려한 멀티미디어 기반의 교육용 지구의 시스템을 개발하였다. 본 시스템은 컴퓨터 제어를 기반으로 하는 지구의 장치와 학습용 소프트웨어로 구성된다. 지구의 장치는 태양을 중심으로 스스로 자전하는 기능을 제공하며, 컴퓨터와 지구의를 연동하여 학생들에게 보다 효과적이며 시각적인 교육 환경을 제공한다. 학습용 소프트웨어는 각 나라의 시차, 기후, 문화. 교육정보 등에 관한 멀티미디어 콘텐츠를 제공하며, 또한 이 소프트웨어는 지구의 공전을 시뮬레이션 할 수 있다. 지구의 장치는 컴퓨터와 연동하지 않을 경우 오프라인으로 동작할 수 있도록 하였다. 본 시스템은 산학협력에 의해서 개발되었으며 주요 전시회에 참가하여 좋은 반응을 받았으며 향후 상품화를 추진할 예정이다.
본 논문에서는 모델 구성을 통한 교수-학습 활동을 지구과학 수업을 위한 유용한 방법의 하나로 제안하였다. 모델 구성은 지구과학자들이 직접적으로 경험하기 어려운 지구과학적 현상이나 과정을 연구하기 위하여 동원하는 방법으로서, 지구과학의 본질적 속성을 반영한 수업을 개발하는 데 이용할 수 있다. 모델 구성을 통한 지구과학 수업은 학생들이 지구과학적인 현상이나 과정에 대한 모델을 창안하고 학생들이 서로 모델에 대한 의견을 교환하며 지속적으로 모델을 수정해 나가는 순환적인 과정(creation-communication-change cycle)으로 진행될 수 있으며, 학습자들의 사고 과정을 촉진시켜 여러 가지 학습 효과를 가져올 수 있다. 따라서, 지구과학 교육 현장에서 학생들이 능동적으로 참여하는 지구과학 수업을 위하여 모델 구성을 통한 교수-학습 활동이 적극적으로 실천되고 그 효과를 자세히 검토하는 일이 필요하다.
지구차원의 특성을 반영하여 쾌적한 주거환경을 창출하고자 하는 제도의 취지는 공감대를 형성하고 있지만 이해관계로 인해 다양한 의견이 제시되고 있다. 이러한 시점에서 지구단위계획의 운용과 과제, 우리나라의 지구단위계획과 일본의 지구계획, 공동주택에서의 지구단위계획을 심층적으로 파악해 보고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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