• 대한화학회지
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• 제50권3호
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• pp.247-255
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• 2006

이 연구의 목적은 고등학생들의 화학반응속도 개념과 화학평형 개념을 조사하여 이들간의 상관관계를 알아보고자 하는 것이었다. 연구대상은 경기도 K시 소재의 인문계 고등학교 자연계열 3학년 학생 120명이었다. 이 연구를 위하여 화학반응속도와 화학평형에 관한 학습내용에서 서로 관련이 있는 것들을 선정하여 개념 검사지를 개발하였고, 문항별 응답 내용을 분석하였다. 연구결과, 화학반응속도에 관한 객관식 문항에 대한 정답률은 높게 나타났으나, 응답 이유를 묻는 문항에 대한 정답률은 상대적으로 낮아서 화학반응속도에 대한 과학적 개념 형성이 잘 되어 있지 않음을 알 수 있었다. 대부분의 고등학생들은 정반응 속도에 관한 문항의 정답률은 높았으나 역반응 속도에 관한 문항의 정답률은 낮았다. 화학평형에 관한 개념의 형성 정도에 있어서는 한쪽 반응만 생각해도 이해할 수 있는 평형개념에 대한 정답률은 높게 나타났으나 정반응과 역반응을 동시에 생각해야 하는 문항에 대한 정답률은 낮게 나타났다. 고등학생들의 화학반응속도 개념과 화학평형 개념간의 상관관계에서 전체적인 상관관계가 다소 높은 것으로 나타났다. 특히, 역반응에 관한 화학반응속도 개념이 부족한 고등학생들은 화학평형이 동적 평형 상태라는 것을 잘 이해하지 못하는 것으로 나타났으며, 화학반응 메커니즘을 충돌론으로 잘 이해하지 못하는 고등학생들은 농도와 촉매가 화학평형 이동에 미치는 영향에 대한 이해도 부족한 것으로 나타났다. 그리고 농도와 촉매에 관련된 화학반응 개념과 화학평형 개념간에 상관관계가 있으나 낮은 것으로 나타났다. 따라서 화학평형의 선개념으로 중요한 부분인 화학반응속도에 관한 과학적 개념형성이 화학평형에 대한 오개념을 줄일 수 있는 방안이 될 수 있다. 그리고 한쪽 반응에만 국한된 화학반응속도에 관한 교수-학습 방법은 동적 평형과 관련된 화학평형 개념 형성에 어려움을 초래하므로, 화학반응속도론에 근거하여 정반응과 역반응을 모두 언급할 수 있도록 하는 교수-학습 방법을 개발하여 학습지도하는 것이 화학평형 개념 형성에 효과적일 것이다.

• 대한화학회지
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• 제46권3호
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• pp.265-278
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• 2002

본 연구에서는 화학평형과 평형이동에 관한 대학생들과 교사들의 개념형성 정도를 조사하기 위하여 개념검사 문항을 이용하여 서울지역 대학교 1학년 학생53명, 3학년 학생 28명, 4학년 학생 26명과 고등학교 교사10명에게 지필검사를 실시하였다. 개념검사 문항의 ?뼁育?기체의 부분압력과 농도 계산, 기체상 반응의 평형상수 계산과 비활성 기체 첨가에 의한 평형이동, 약산 수용액에서의 농도 계산과 물 또는 공통이온 첨가에 의한 평형이동에 관한 것으로 르샤틀리에 원리의 적용이 어려운 상황에서 반응지수의 변화를 이용하여 평형이동 방향을 예측할 수 있는가에 초점을 두었다. 응답 내용을 분석한 결과, 교사와 물리화학을 배운 3학년 학생들의 정답률이 일반화학을 배운 1학년 학생들이나 물리화학을 배운지 1년 정도 지난 4학년 학생들보다 유의미하게 높은 것으로 나타났다. 그리고 선수 개념인 부분압력과 농도 계산에 대한 정답률은 높았으나 이와 동일한 조건에서 화학평형이동 방향을 예측하는 문항의 정답률은 낮게 나타나 계산 능력보다는 반응지수를 이용한 평형이동의 예측에 대한 개념 형성이 부족한 것으로 드러났다.

• 대한화학회지
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• 제67권4호
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• pp.241-252
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• 2023

이 연구는 학생들이 어려워하는 화학의 여러 개념 중 하나인 동적 평형에 대한 학생의 이해를 높이는 것을 목적으로 한다. 동적 평형은 입자들의 끊임없는 움직임과 상호 작용을 미시적으로 이해하고, 이를 통해 발현되는 거시적인 특성을 이해할 수 있도록 실제와 표상이 겹친 준미시적 수준으로 다루어야 한다. 하지만 9종의 화학 I 교과서를 분석한 결과 평형에 대한 표현 방식은 다소 한계가 있었다. 준미시적 표상 접근을 통해 평형을 이해할 수 있는 전략으로 스크래치를 활용한 수업을 4차시로 구안 하였고, 56명 학생을 대상으로 실행하였다. 4차시 수업은 6단계로 구성이 되며, 단계적으로 평형을 이해하도록 설계하였다. 사전 검사와 사후 검사를 비교한 결과, 학생들이 화학 평형에 대해 미시적 설명과 거시적 설명을 모두 옳게 하는 학생이 크게 증가하였다. 이를 통해 준미시적 표상의 접근 방식으로 스크래치를 활용한 수업의 적용 가능성을 엿볼 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제56권6호
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• pp.731-738
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• 2012

이 연구의 목적은 과학고등학교 학생들을 대상으로 설문지 조사와 면담을 통해 화학 전지에 대한 개념 이해를 분자적 수준의 미시적 관점에서 화학 평형과 연계하여 분석하는 것이다. 과학고등학교 학생들은 전극을 전해질에 담그자마자 전극의 금속이 산화되는 반응과 금속 이온이 환원되는 반응이 동시에 일어난다는 것과 화학 전지의 화학 평형 상태를 고르는 것에 대한 이해는 높았다. 그러나 전극과 전해질 사이에서 일어나는 상호작용을 미시적 관점으로 이해하는 데는 어려움을 겪고 있어, 화학 전지에서의 전위차 발생, 전자의 흐름, 반쪽 전지의 전위 측정, 산화전극과 환원전극 사이의 전지 전위값 계산하기 등에서는 어려움을 겪었다.

• 대한화학회지
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• 제51권4호
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• pp.365-374
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• 2007

본 연구에서는 고등학교 3학년 학생 100명을 대상으로 세트화 된 질문지를 사용하여 화학 평형 이 동시 반응 속도 변화에 대한 학생들의 이해 정도를 조사하고, 반응 속도의 기본 개념에 대한 질문이 화학 평 형 이동시의 반응 속도 변화를 이해하는데 도움이 되는지를 조사하였다. 질문지는 A, B, A' 세 개의 세트로 구 성하였으며, A, B, A' 순서대로 응답하도록 하였다. A세트는 화학 평형 이동시의 반응 속도 변화에 대한 문항, B세 트는 반응 속도의 기본 개념에 대한 문항으로 되어 있으며, A'세트는 A세트와 동일한 문항으로 되어 있다. 학 생들의 응답을 분석한 결과 화학 평형 이동시 반응 속도 변화에 대해 정반응 속도 변화보다 역반응 속도 변 화에 대한 이해가 낮았다. 그리고 평형에서 농도 변화에 따른 반응 속도 변화에 대한 이해는 어느 정도 되어 있으나 온도 변화에 따른 반응 속도 변화에 대한 이해도는 아주 낮았다. 그러나 반응 속도 기본 개념에 대한 정답률은 아주 높아 평형 이동시 반응 속도 변화에 대한 낮은 이해도는 반응 속도에 대한 기본 개념이 부족 한 것이 아니라 이를 화학 평형 이동에 제대로 연계시키지 못한 결과로 생각된다. A세트와 A'세트의 정답률 을 비교한 결과 A'세트의 정답률이 통계적으로 유의미하게 높게 나타나 B세트의 문항이 A'세트의 문항 해결 에 도움이 된 것으로 해석할 수 있다. 그러므로 이와 같은 세트화 된 질문지가 학생들의 개념 연결에 도움을 줄 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제18권3호
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• pp.303-312
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• 1998

본 연구는 화학 평형 단원에 대한 멀티미디어 CAl를 제작하고, 고등학교 화학수업에 적용하여 성취도와 태도 면에서 전통적 수업과의 효과를 비교하였다. 이를 위하여 수업처치 전에 화학수업과 컴퓨터에 대한 태도 검사를 하였고, 중간고사 성적을 공변인으로, 중간고사의 과학성적을 구획변인으로 사용하였다. 화학 평형 단원을 대상으로 각각 전통적인 수업과 CAl를 수행한 후에 성취도 검사와 태도 검사를 실시하였다. 컴퓨터를 이용하여 화학수업을 받은 학생은 전통적인 수업을 받은 학생에 비하여 성취도는 유의미하게 향상 되었으나, 태도의 향상은 유의미하지 않았다. 또한 학습자의 사전 성취수준과 수업처치와의 상호작용은 관찰되지 않았다. 성별로 분석해 보니 여학생은 CAl에 의해 성취도가 향상되었으나, 남학생은 차이를 보이지 않았다. 이해와 적용의 하위범주 중 적용문제 영역에서 CAl에 의한 성취도의 향상이 있었으며, 화학 평형의 법칙, 화학 평형의 개념, 평형 이동의 적용 세 부분으로 나누었을 때 화학 평형의 개념에서 성취도의 향상이 가장 컸다. CAl가 컴퓨터에 대한 태도와 화학수업에 대한 태도에 긍정적인 변화를 주지 않았으며, 남학생은 CAl에 의해 화학수업에 대한 태도와 컴퓨터에 대한 태도 모두 긍정적으로 변했으나 여학생은 그렇지 못하였다. 이상의 결과에 대한 교육적 의미를 논의하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권4호
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• pp.333-342
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• 2016

액체로켓 추진시스템은 액체 추진제와 액체 산화제의 화학반응을 통해 추력을 발생하는 방식으로써 우주발사체 및 인공위성을 포함한 우주비행체에 광범위하게 적용되고 있다. 일반적으로 사용되는 액체로켓 추진제로는 모노메틸하이드라진/사산화이질소, 액체수소/액체산소 및 RP-1/액체산소 조합 등이 있다. 본 연구의 목적은 액체로켓 추진제의 열화학적 반응을 수치적으로 분석함으로써, 이를 통해 궁극적으로 액체로켓엔진의 설계와 성능에 필요한 유용한 정보를 예측하고자 하는 데 있다. 이를 위해 앞서 언급한 3가지 조합의 연료와 산화제에 대하여 연소반응 후 화학평형상태에 도달했을 때 주요 요소평형반응들의 평형상수 값들을 이용해 최종 생성물의 성분과 화학조성을 계산하였고 그 결과를 이용해 단열화염온도와 로켓성능변수인 비추력을 예측하는 연구를 진행하였다.

• 대한화학회지
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• 제49권1호
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• pp.16-28
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• 2005

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.105-109
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• 2007

로켓 노즐 유동해석에는, 전산 유체 역학 코드와 결합된 동결 유동 해석, 화학 평형 해석, 화학 비평형 해석이 사용되어진다. 고온 로켓 엔진 노즐의 설계에서, 동결 유동 해법과 동일한 수치적 특징을 가지는 화학평형 해석은 노즐의 열역학적 최대 성능을 예측하는 효율적인 설계 도구가 될 수 있다. 본 연구에서는 30톤급 KARI 액체 로켓 엔진 노즐에 대하여 동결유동 해석 및 화학평형 유동 해석을 수행하였다. 유동 해석 결과에 기초한 30톤급 KARI 액체 로켓 엔진 성능 평가는 노즐에서의 열화학적 특성에 대한 이해와 노즐의 성능을 제공할 것이다.

• 한국추진공학회지
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• 제12권3호
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• pp.9-15
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• 2008

고고도 추진 기관으로 개발되고 있는 항공우주연구원의 30톤급 액체 로켓 엔진 노즐 성능의 신뢰성 있는 성능 예측을 위하여 화학적 동결 및 평형 유동 해석을 수행하였다. 해석은 이전의 연구에서 개발된 해석 코드를 보완하여 수행하였다. 비평형 해석이 가장 신뢰할 만한 방법이기는 하지만 수렴특성과 불확실성을 고려할 때 연계된 동결 및 평형 해석이 비용측면에서 효율적인 방법임을 확인 할 수 있었다. 이 해석으로부터 노즐 유동의 팽창 과정에서 나타나는 화학적 재결합 효과에 의한 열 및 운동에너지의 회복 및 점성 효과를 고려한 신뢰성 있는 성능 예측을 할 수 있었다.