• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.42 no.2
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• pp.37.3-38
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• 2017

우리나라의 천문 관측의 기록의 역사는 삼국시대 이전 선사시대까지 거슬러 올라간다. 선사시대에는 천문 현상을 바위나 건축 유물에 기록을 남기고 역사를 기록하기 시작한 이후에는 일반 역사 기록 속에 항상 함께 기록하고 있다. 특히 동양은 역사기록 자체가 인간이 남긴 자취뿐만 아니라 하늘과 땅에 일어나는 다양한 자연 현상도 함께 동시에 남겼다. 고대로부터 인간은 하늘과 땅과 항상 유기적인 관계를 갖는다고 믿었기 때문이다. 우리나라는 정사로서 가장 오래된 역사 기록인 삼국사기와 삼국유사에 일식, 혜성 출현, 별똥과 유성우, 달과 행성 운행, 초신성 관측 등 250회 이상의 천문 기록이 나타나며 대부분 실제로 일어났던 사실을 그대로 기록하고 있다. 그 후 고려사와 조선왕조실록에는 이루 헤아릴 수 없을 정도로 많은 천문 기록을 남기고 있다. 이러한 천문 기록뿐만 아니라 일찍부터 중국으로부터 역법을 도입하여 천체 운행을 이용하여 우리 생활에 필요한 시각법을 사용하고 달력을 제작하였다. 특히 달과 태양의 운행 원리를 파악하여 일식과 월식을 직접 추산하였다. 역법의 운용은 천체 운행의 원리를 이해하고 수학을 발전시키는데 큰 역할을 하였다. 이러한 천문 관측과 정확한 시각 체계를 유지하고 정밀한 역법을 사용하기 위해서는 끊임없이 천체를 정밀하게 관측할 필요성이 있다. 이를 위해 다양한 천문 관측기기를 개발하고 제작하였다. 천문 의기는 천체의 위치를 측정하고 천체의 운행을 이용하여 시각 체계를 유지 관리를 위해 필수불가결한 기기이다. 우리나라 천문학 발달의 네 가지 축인 천문(天文), 역법(曆法), 의상(儀象), 구루(晷漏)등은 조선 초기 세종시대 완성을 보게 되었다. 이는 단일 왕조가 이룬 업적으로 다른 문화권에서 볼 수 없을 정도의 우수한 과학 기술의 유산이다. 특히 칠정산내편과 외편의 완성은 중국의 역법에서 벗어나 독자적인 역법을 완성하려는 시도였다. 이 모든 것은 당시 이를 주도하던 세종대왕의 지도력과 천문학과 수학에 뛰어난 천문학자가 이룩한 업적이다. 그 후 조선 중기로 접어들면서 쇠퇴하다가 임진왜란과 병자호란을 겪으면서 거의 모든 과학기술의 유산이 파괴되거나 유실되었다. 조선 현종 이후에 세종시대의 유산을 복원하려는 노력 중에 중국을 통하여 서양의 천문학을 도입하게 되었다. 중국에 들어와 있던 서양 선교사들이 주도하여 중국의 역법 체계를 바꾸었다. 즉, 일식과 월식의 예측력이 뛰어난 시헌력을 만들어 사용하기 시작했다. 시헌력에는 서양의 대수학과 기하학을 이용한 다양한 수학적 기법이 사용되었다. 조선 후기에 이 시헌력을 익히기 위한 노력을 하는 과정에서 서양의 수학과 기하학을 접하게 되고 새로운 우주 체계를 도입하게 되었다. 특히 서양의 천문도와 지도 제작에 기하학의 투사법이 사용되어 복잡한 대수학적 계산을 단순화시켜 활용하였다. 조선 후기에 전문 수학자뿐만 아니라 많은 유학자들도 서양의 수학과 기하학에 깊은 관심을 갖고 연구하였다. 고천문학 전체를 조망해 볼 때 핵심은 현대의 천체물리학이 아니라 위치천문학이다. 따라서 고천문학을 연구하는데 필수적인 요소가 지구의 자전과 공전 운동에 의해서 일어나는 현상과 세차운동에 의한 효과를 정확하게 이해하고 있어야 한다. 그중에서도 구면천문학과 천체역학에 대한 원리를 알고 있는 상태에서 접근해야 한다. 고천문학의 중심인 천문(天文), 역법(曆法), 의상(儀象), 구루(晷漏) 등의 내용은 이러한 위치천문학이 그 기본 골격을 이루고 있다. 예를 들어 고려사의 천문 현상을 모아 놓은 천문지(天文志)와 일식과 월식 계산 원리가 들어있는 역지(曆志)를 연구하기 위해서는 위치천문학의 기본 개념 없이는 연구하는데 한계가 있다. 인문학을 전공하는 학자가 고천문을 연구하는데 가장 큰 걸림돌이 되는 점이 위치 천문학의 기본 개념 없이 접근하는 것이다. 심지어 조선시대 유학자들조차 저술한 많은 천문 관련 기록을 보면 상당부분 천체 운행 원리를 모르고 혼란스럽게 기록된 내용이 적지 않다. 우리나라 수학사를 연구할 경우 방정식 해법, 보간법, 삼각법, 일반 기하 원리에 대한 것을 연구하는데 큰 문제가 없다. 그러나 천문 현상이나 천문 의기 제작에 사용되는 수학은 천문 현상에 대한 원리를 모르면 접근하기 어렵게 된다. 수학사를 하더라고 기본적인 위치 천문학의 기본개념을 이해하고 있어야 폭 넓은 수학사 연구에 성과를 거둘 수 있다. 의외로 천문 현상 추산을 위해 사용되는 수학이나 기하학 원리가 수학사 연구에 중요한 요소가 된다. 더구나 한문으로 기록된 천문 내용을 한문 해독이 능숙한 학자라 하더라도 내용을 모르고 번역하면 도무지 무슨 내용인지 알아볼 수 없는 경우가 많다. 그래서 한문으로 된 천문 현상 기록이나 역법 관련 기록의 번역 내용 중에 많은 오역을 발견하게 된다. 문제는 한번 오역을 해 놓으면 몇 십 년이고 그대로 그 내용을 무비판적으로 인용하게 되고 사실로서 인정하는 오류를 범하게 된다. 이 때문에 우리 선조들이 남긴 고천문 관련 기록에 관한 이해는 우리 현대 천문학자의 역할이 대단히 크다.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.31 no.3
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• pp.259-266
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• 2010

High school students' understanding hierarchy of astronomical concepts and an individual student's knowledge state are analyzed by using the knowledge space theory that allows one to infer an individual's entire knowledge on a subject based on fragmentary information coming from that student's answers. The hierarchy of astronomical space concepts is: spatial position$\ll$spatial reasoning$\ll$spatial variation. In addition, an analysis of assessment materials using the knowledge space theory shows not only the relationship of assessment questions but also the knowledge state of individual students, which the current evaluation method is not able to reveal. Therefore, the assessment analysis of this study using the knowledge space theory becomes critically instrumental in providing information of an instructional differentiation amenable to individual learners for deciding their level of understanding and selecting suitable curriculum.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.40 no.1
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• pp.87.4-88
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• 2015

고등학교 1학년 공통과학(융합과학) 중 천문 분야의 교수 학습 지원을 위한 스마트교육 콘텐츠 자료실을 개발하였다. 공통과학과 관련한 현장 연구의 결과들은 개념 전달의 어려움과 함께 과학적 사고를 위한 탐구활동이 절대적으로 부족함을 제시하고 있다. 이에 교사들이 현장에서 활용할 수 있는 스마트교육 콘텐츠를 정리하고 이를 소개하여 학생들이 과학적인 탐구 활동을 통해 천문학 개념 이해에 도달 할 수 있도록 돕고자 하였다. 자료실 개발을 위해 공통과학 각 단원별 내용요소를 정리하고, 내용요소별로 관련된 스마트교육 콘텐츠를 수집한 후, 가장 적합하고 유용하다고 여겨지는 자료들만을 골라 이미지, 동영상, 시뮬레이터, 활동으로 분류하였다. 수집 및 분류한 스마트교육 콘텐츠들을 효율적이며 지속적으로 제공하기 위해서 온라인 자료실 형태의 사이트(astroedu.knue.ac.kr)로 개발하였다. 의견을 수렴하기 위해 현직 및 예비 교사들로부터 두 번의 공개 시연을 거쳐 수요자 중심으로 보완 작업을 실시하였다. 개발된 사이트는 교사와 학생들에게 필요한 스마트교육 콘텐츠를 찾아 제공하는 중간 공급자가 되어 교수 학습 지원의 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of The Korean Association For Science Education
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• v.41 no.6
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• pp.441-454
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• 2021

In this study, we propose the composition of contents on the area of astronomy for high school Earth Science elective courses for the 2022 revised curriculum based on high school students' perceptions of changes in Earth Science core concepts over the curriculum revisions, and analysis of learning elements in the area of astronomy for domestic and foreign Earth Science curriculum. Four Earth Science education experts compared and analyzed the astronomy contents presented in Korea, the US, British Columbia (BC) in Canada, Japan, and the International Baccalaureate Diploma Program (IBDP) curriculum. According to the survey results, high school students who answered that they were most interested in the core concepts of astronomy expressed a lot of regret that the contents related to astronomical observation were eliminated from the 2015 revised curriculum. As a result of comparing domestic and foreign curriculum, Korea and IBDP curriculum dealt with the largest amount of learning elements in astronomy. In the case of BC in Canada and IBDP, astronomy was offered as an independent subject, and the curriculums of Japan and Korea dealt with astronomy in the Earth Science subject. According to the results, it is necessary to develop general elective courses in Earth Science with astronomy-related contents with high discriminating power in order to strengthen astronomy education. Since astronomy requires background knowledge from various disciplines and inter-disciplinary learning was required, it is necessary to organize the career-related elective courses in Earth Science so that astronomy can be dealt with according to the knowledge structure of general Astronomy. Based on the research results, ways to organize astronomy contents for Earth Science elective courses were suggested.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.36 no.2
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• pp.150.1-150.1
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• 2011

한국천문연구원은 미국 텍사스 대학 및 경희대와 함께 2개의 적외선 고분산 분광기 프로젝트를 진행하고 있다. 2013년 완성을 목표로 진행하고 있는 IGRINS ((the Immersion GRating INfrared Spectrograph) 는 최종 설계를 완료하여 지난 8월 25일 최종 설계 검토 회의를 진행하였으며, 내년 상반기까지 제작, 하반기 실험실 정렬을 거쳐 2013년맥도날드 2.7미터 부착 시험 관측을 예정하고 있다. 한국이 참여하고 있는 거대망원경 GMT (Giant Magellan Telescope)의 제 1세대 관측기 기로 제안한 고분산 적외선 분광기 GMTNIRS 는 IGRINS의 성능에 J, L, M band 분광기능을 더한 것이다. 총 6개의 개념 설계 기기중 하나로 선정되어 지난 1년간 개념설계를 진행해 왔으며, 10월 3일 최종 개념 설계 검토 회의를 진행할 예정이다. 이 두 기기의 성능, 현재까지의 진행상황 그리고 앞으로의 계획에 대해 설명한다.

• Journal of Science Education
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• v.44 no.3
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• pp.289-299
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• 2020

In this study, the definition, the level of difficulty, and the certainty of the understanding of 113 astronomy terminologies from 2009 revised middle school geoscience textbooks were examined. And through further interviews, the types of students' misconceptions about astronomy terminologies and their representative terms - examples of misconceptions were analyzed. The definitions of the terms presented by the students were largely classified as correct, low-level, and incorrect understanding. And low-level understanding was subdivided into high-level definition descriptions, undifferentiated concepts, and incorrect answers were subdivided into interference by scientific misconception and lack of prior knowledge. Given that the misconceptions due to terminologies can be distinguished from the prior misconception, the misconceptions due to terminologies can be effectively prevented by changing the term itself. In addition, students were aware of the advantages and disadvantages of metaphorical terms, and the recognition of their level of understanding is expected to be a good starting point considering that recognizing their own misconceptions is the first step in correcting them. Terminologies in science education is always an important subject of discussions, striving to select the right term according to the times, and scientific terms may change. It is expected that the results of this study will be the basis for discussions on the modification of terms.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.42 no.2
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• pp.48.1-48.1
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• 2017

1669년 이민철(李敏哲, 1631~1715)은 천문시계를 제작하였다. 이민철의 천문시계는 2단의 수호(水壺)와 부차(浮車), 수차로 구성된 수격식 동력시스템에 의해 작동된다. 이 중 부차는 2단의 수호 중 아래쪽 단에 위치한 소호(小壺) 안에 설치되어 있다. 위쪽 단에 위치한 수호로부터 아래쪽 단에 위치한 소호로 물이 차면 부차가 떠오른다. 부력에 의해 떠오른 부차는 수차를 회전시킨다. 수차로부터 발생된 동력은 기륜을 통해 전달되어 태양운행장치와 달운행장치, 시보장치를 작동시켜 시간을 알려준다. 이민철 천문시계의 수격식 동력시스템은 부력으로 부차를 움직여 수차가 일정하게 회전도록 하였다. 이와 같이 수차운행에서 부력을 활용하는 방식은 조선 중기에 제작된 천문시계에서만 적용된 방식이다. 우리는 이민철 천문시계의 수격식 동력시스템에 관한 연구를 수행하여 전체적인 형태과 작동메커니즘에 대해 추정하였다. 아울러 연구 결과를 바탕으로 개념설계를 진행하였다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.46 no.2
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• pp.55.1-55.1
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• 2021

천문 분야는 다른 과학 분야와 달리 탐구대상인 천체들이 먼 거리에 있고, 실험실에서 동일 실험과 반복 실험이 불가능하며, 추상적이고 직접 관측하기 어려운 개념에 대한 연구들이 많다. 따라서 최근 인공지능, 증강현실 및 3D 프린팅 기술 등은 천문교과 교육과정과 연계하여 학생들의 지각 능력을 자극하고 실제 활동과 유사한 경험을 제공할 수 있도록 단계적인 학습경험을 도와 천문 분야 체험활동으로 연결시키고 있다. 이에 본 연구는 학생들이 망원경의 원리와 분해 및 조립에 대한 지식함양을 위해 3D 프린팅 기술과 AR을 활용하여 학생들의 천문관측 망원경에 대한 이해와 천문관련 체험활동에 대한 프로그램을 개발하여 적용하였다. 이 연구에서 개발한 프로그램은 3D 프린팅 기술을 활용하여 망원경의 세부 부품을 학생들이 직접 설계 및 제작하고, 자석을 이용하여 망원경을 조립, 분해 실습을 할 수 있도록 하였다. 또한, AR(증강현실)을 활용하여 빛을 모으는 망원경의 구조를 직접 실험을 통해 확인하고 빛의 반사와 굴절 원리를 학습하는 내용을 개발 프로그램에 포함하였다.

• Journal of Science Education
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• v.33 no.2
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• pp.193-206
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• 2009

The purpose of this study was to examine the effect of the consistent presentation of illustrations about the aligning direction of the Axis on the middle school students' acquisition and retention of astronomical concepts. This study was taken using the nonequivalent control-group pretest-posttest design on 116 7th middle school subjects. The same teaching and learning activities were given to both the experimental (n=59) and control groups (n=57) through three lessons. The experimental group was given a consistent presentation of the illustrations about the aligning direction of the Axis, while the control group was given an inconsistent presentation of the same illustrations about aligning direction. Two days after the three lessons, the 1st posttest was administered to compare the statistical difference of mean of both groups, using ANCOVA test. The result of ANCOVA test implicated that the consistent presentation of the illustrations about the aligning direction of the Axis had a positive influence on the experimental group's acquisition of the concepts. The 2nd posttest result for retention effect was given two month later by one-paired t-Test in each group and showed that the method had a positive effect on the experimental group, compared with control group. The results of this study implicated that paying careful attention to using the consistent illustration is highly beneficial for students' meaningful learning on astronomical concepts.

• Journal of Gifted/Talented Education
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• v.21 no.4
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• pp.993-1009
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• 2011

The purpose of this study was to find the effects of RSM-based astronomical observation program about Astronomical Spatial Concept and Self-Directed Learning for the Scientific Gifted Students. For this purpose, this research developed RSM-based astronomical observation program. This program was totally consisted 10 lessen. there was 3 part in this program. It contained Preparation Stage (step 1-2), Observation Stage (step 3-8), Clean up Stage (step 9-10). To find the effects of RSM-based astronomical observation program on Astronomical Spatial Concept and Self-Directed Learning for Scientific Gifted Students. 20 participants was selected. these students were attended at a scientific gifted class(5th grade) of an elementary school located in Ulsan. First, Astronomical Spatial Concept was used to find the effect of the Astronomical Observation program based RSM. And the results were analyzed by SPSSWIN 18.0. The results of this study were as follows. First, RSM-based astronomical observation program was a positive effects on Astronomical Spatial Concept of the Scientific Gifted Students (t=3,875, p=.001). Second, RSM-based astronomical observation program was a positive effects on Self-Directed Learning of the Scientific Gifted Students (t=5.783, p=.000). According to this research, RSM-based astronomical observation program was verified to improve Astronomical Spatial Concept and Self-Directed Learning on the Scientific Gifted Students. It will be contribute on the curriculum construction of the gifted school or gifted class.