For the purpose of developing a safe & hygienic manufacturing method to acquire low levels of benzo(a)pyrene in black and red ginseng products, this study investigated the effects of steam- and dry-processing temperatures on benzo(a)pyrene production in ginseng. By the red ginseng with a fix dry-process temperature of $50^{\circ}C$ and setting the steam-process temperature between $80{\sim}120^{\circ}C$, an extremely small amount(0.1 ppb) of benzo(a)pyrene was produced, indicating there was no relationship between the steam-temperature and benzo(a)pyrene production. On the other hand, when the red and black ginseng were steamed at the fixed temperature of $100^{\circ}C$ and dried at various temperatures between $50{\sim}120^{\circ}C$, the amount of benzo(a)pyrene produced was closely connected with the dry-temperature, and increased with higher drying temperatures. Upon repeating the steam and dry process nine times, in which the steam-temperature was set at $100^{\circ}C$ and the dry-temperature at $50^{\circ}C$, higher amount of benzo(a)pyrene were produced in red and black ginseng, respectively, with increasing steam- and dry-processing time. However, the level of benzo(a)pyrene still remained extremely small(below 0.12 ppb), showing a maximum amount in the black ginseng that was steamed and dried nine times. This suggests that the fine root of ginseng may be carbonized by increasing the number of times it is steam- and dry-processed. From the above results, this study determined that the optimum temperatures for manufacturing red and black ginseng products with safe levels of benzo(a)pyrene would be a temperature between 80 and $120^{\circ}C$ for steaming and a temperature less than $50^{\circ}C$ for drying.
본 연구는 플립 러닝을 활용하여 SW 융합 교육을 적용하였을 때 학생들의 학습동기를 분석한 것이다. 연구의 주요내용은 SW 교육을 기존 교과와 융합한 프로그램을 개발하고, 방법적인 측면으로 플립 러닝을 활용하였다. 초등학생들을 대상으로 교육 프로그램을 적용하였으며 사전 사후 학습동기 검사를 실시하였다. 연구 분석 결과, 플립 러닝을 활용한 SW 융합 프로그램은 학생들의 학습동기 요소에서 주의집중도, 관계향상도, 자신감이 향상되었다. 본 연구에서 개발된 SW 융합 교육 프로그램과 연구 분석 결과가 SW 교육의 발전에 도움을 주고, 교육 현장에 안착하기 위한 자료로 유용하게 활용되길 기대한다.
The potential of oxygen delignification is a powerful tool to reduce detrimental environmental effects. This study was performed to investigate the effect of steam explosion treatment of chemically treated oak wood on oxygen-alkali pulping. Pulp yield during steam explosion treatment by ${Na_2}{O_3}$-NaOH impregnation was higher than the other impregnation chemicals. Also, NaOH extraction at room temperature after steam explosion treatment improved the kappa number from 140~116 to 90~64. Oxygen-alkali pulping of chemical steam explosion treated woods affected to pulp yields. ${Na_2}{O_3}$-NaOH impregnation was very effective to higher carbohydrate yields at same delignification level. Its carbohydrate yield seemed to be highly related to the effluent pH. Oxygen-alkali pulping after steam explosion treatment of ${Na_2}{O_3}$-NaOH impregnated wood was shown that carbohydrate yield was very high because its effluent pH was increase from natural to mild alkali. Even if oxygen bleaching limit the delignification to 50% in order to avoid unacceptable yield and viscosity losses, oxygen-alkali pulping after steam explosion by ${Na_2}{O_3}$-NaOH impregnation was possible to extend the delignification more than 80%. Considering high pulp yield with lower lignin content from steam explosion treated wood, it might be profitable to end the cook at a high kappa number instead of a low kappa number, and continuously apply the oxygen delignification, in order to better quality pulp.
To find the optimum mixing ratio of WGS catalyst with $CO_2$ absorbent for SEWGS process, water gas shift reaction tests were carried out in a fluidized bed reactor using commercial WGS catalyst and sand (as a substitute for $CO_2$ absorbent). WGS catalyst content, gas velocity, and steam/CO ratio were considered as experimental variables. CO conversion increased as the catalyst content increased during water gas shift reaction. Variations of the CO conversion with the catalyst content were small at low gas velocity. However, those variations increased at higher gas velocity. Within experimental range of this study, the optimum operating condition(steam/CO ratio=3, gas velocity = 0.03 m/s, catalyst content=10 wt.%) to get high CO conversion and $CO_2$ capture efficiency was confirmed. Moreover, long time water gas shift reaction tests up to 20 hours were carried out for two cases (catalyst content = 10 and 20 wt.%) and we could conclude that the WGS reactivity at those conditions was maintained up to 20 hours.
본 연구는 고등학생을 대상으로 J 대학교에서 실시한 STEAM 교육 과학캠프 프로그램 개발과 적용 사례를 소개하고, STEAM 프로그램을 개발할 때 어떤 논리와 관점, 절차적 과정으로 수업을 설계하고 실행하여야 할 것인가를 제시하는 것이다. 수업에 참여하는 예비과학교사들이 STEAM 교육모형과 개발 절차에 따라 수업자료를 개발하였고, 개발된 자료는 교육 전문가 집단에 의한 평가와 실제 수업을 통해 수정 보완하였다. 2012년 여름방학을 이용하여 '융합과학(STEAM) 실험 캠프'라는 주제로 전주시의 과학중점학교 2학년 학생 45명과 전북 지역 13개 고등학교 1~2학년 61명의 학생을 대상으로 개발 프로그램을 적용하였다. 수업 후 프로그램 내용과 활동에 대한 학습자 만족도는 평균 4.02로 나타났고, 수업을 진행한 예비교사들의 프로그램과 교수-학습에 대한 만족도는 4.28 이었다. 따라서 본 연구의 STEAM 교육 프로그램 사례는 과학 중심 STEAM 수업을 계획하여 실행하고자 하는 교사들에게 실질적인 도움을 줄 수 있을 것이다.
본 연구는 최근 중요성이 부각되고 있는 STEAM 교육의 사례 연구로서 STEAM에 적합한 수업 자료 개발, 교수 학습 방법의 제안, 효과 분석을 통한 STEAM의 가능성 탐색을 목적으로 한다. STEAM 교육의 소재는 수학과 과학이 분리되기 이전의 수학사를 기반으로, 과학(S)은 24절기, 태양의 고도, 천체의 운동, 기술(T)은 그래픽 계산기를 이용한 탐구, 공학(E)은 해시계의 설계 원리 탐구 및 제작, 예술(A)은 수학사 문헌 탐구 및 수학의 심미적 가치에 대한 이해, 수학(M)은 삼각함수와 관련된다. 또한 STEAM의 특성과 문헌 연구를 토대로 프로젝트기반학습이 STEAM 교육에 적합할 것으로 보고 융합적 프로젝트기반학습을 설계하여 STEAM PBL이 융합적 지식 형성과 수학적 가치를 포함하는 수학적 태도와 21세기 역량 신장에 효과적인지에 중점을 두어 분석하였다. 수업을 분석한 결과, 학생들이 팀원 간의 협력, 의사소통과 표현, 비판적 사고를 토대로 문제해결을 하는 모습이 많이 포착되었으며, 수업을 통해 수학적 가치를 포함한 수학적 태도가 긍정적인 방향으로 변화된 것으로 나타났다.
우리나라는 2011년부터 체계적으로 융합인재교육 연구를 수행하기 시작하여 수많은 프로그램을 개발해오고 있으며, 교육과정에도 구체적으로 반영할 움직임을 보이고 있다. 이에 STEM, STEAM 교육에 관한 수많은 논문들의 리뷰를 통해 이 교육의 특징, 문제점, 해결해야 할 과제를 명료화할 시점이 되었다고 본다. 따라서 본 연구는 STEM과 STEAM 교육과 관련한 많은 국내외 논문들의 리뷰를 통해 이들 교육의 특징 및 문제점을 명료화하고 이를 통해 우리나라 융합인재교육의 해결 과제를 제안하는 데 있다. 본 연구를 통해 얻은 의미 있는 결과는 다음과 같다. 첫째, 다양한 통합교육과정의 접근 방식은 통합의 목적에 따라 구분되는 것이지 우월성의 차이로 구분될 수 없음을 제시하였다. 둘째, STEAM 교육과 같은 통합교육과정은 이전의 교육과정에서 강조된 수직적 깊이보다 교과 융합과 같은 수평적 연계를 중시하는 특징이 있다. 이에 따라 교과 지식과 수직적인 연계성이 약화될 수밖에 없다. 이러한 문제점을 극복하기 위해서는 기존의 교육과정에서 강조되었던 핵심 개념과 기능이 STEAM 교육에서도 강조되어야 하며, 이와 더불어 기존의 각 교과의 핵심 개념과 기능에 대한 비교 연구가 선행되어야 함을 제시하였다. 셋째, 우리나라 융합인재교육의 연구 현황을 제시하고, 그 한계와 극복해야 할 사항을 제시하였다. 넷째, 이러한 리뷰 연구 결과를 토대로 현 상황에서 적용 가능한 STEAM 교육의 접근 방안의 예를 제안하고, 교육과정, 교수학습, 평가 측면에서 우리나라 융합인재교육에서 해결해야 할 과제와 시사점을 제안하였다.
Background: Hot steaming is known to be effective in improving the biological activities of plant extracts by breaking down useful compounds to low molecular weight ones. Methods and Results: This study aimed to develop an optimal extraction and steam processing method for enhancing the low molecular ginsenoside contents of the adventitious roots culture of wild mountain ginseng. The total ginsenoside was optimally extracted when 70% EtOH was used at $50^{\circ}C$, whereas low molecule ginsenoside such as Rg2, Rh1, Rh4 and Rk1 could be extracted using 70% EtOH at $70^{\circ}C$. The adventitious roots culture of wild mountain ginseng is known to contain four major ginsenosides, i.e., Rb2, Rb1, Rg1 and Rd, however new ginsenosides Rg6, Rh4, Rg3, Rk1 and Rg5 were new abundantly obtaind after steam processing method was applied. The contents of total ginsenosides were the highest when thermal steam processing was conducted at $120^{\circ}C$ for 120 min. Unlike ginsenosides such as Rg1, Re, Rb1, Rc, Rb2, and Rh1, which decreased after steam processing, Rg3, Rk1, and Rg5 increased after thermal processing. Steam processing significanltly reduced the content of Rb1, increased that of Rg6 by about ten times than that in the adventitious roots culture of wild mountain ginseng. Conclusions: Our study showed that the optimal extraction and steam processing method increased the content of total ginsenosides and allowed the extraction of minor ginsenosides from major ones.
R. Kapulla;S. Paranjape;U. Doll;E. Kirkby;D. Paladino
Nuclear Engineering and Technology
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제54권11호
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pp.4348-4358
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2022
The thermal-hydraulics phenomena in a containment during an accident will necessarily include radiative heat transfer (i) within the gas mixture due to the high radiative absorption and emission of steam and (ii) between the gas mixture and the surrounding structures. The analysis of some previous PANDA experiments (PSI, Switzerland) demonstrated the importance of the proper modelling of radiation for the benefit of numerical simulations. These results together with dedicated scoping calculations conducted for the present experiments indicated that the radiative heat transfer is considerable, even for a very low amount of steam (≈2%). The H2P2 series conducted in the large-scale PANDA facility at the Paul-Scherrer-Institut (PSI) in the framework of the OECD/NEA HYMERES-2 project is intended to enhance the understanding of thermal radiation phenomena and to provide a benchmark for corresponding numerical simulations. Thus, the test matrix was tailored around the two opposite extremes: either gas compositions with small steam content such that radiative heat transfer phenomena can be neglected. Or gas mixtures containing larger amounts of steam, so that radiative heat transfer is expected to play a dominant role. The H2P2 series consists of 5 experiments designed to isolate the radiation phenomena from convective and diffusive effects as much as possible. One vessel with a diameter of 4 m and a height of 8 m was preconditioned with different mixtures of air / steam at room and elevated temperatures. This was followed by the build-up of a stable helium stratification at constant pressure in the upper part of the vessel. After that, helium was injected from the top into the vessel which leads to an increase of the vessel pressure and a corresponding elevation-dependent and transient rise of the gas temperature. It is shown that even the addition of small amounts of steam in the initial gas atmosphere considerably impacts the radiative heat transport throughout all phases of the experiments and markedly influences i) the monitored gas peak temperature, ii) the temperature history during the compression and iii) the following relaxation phase after the compression was stopped. These PANDA experiments are the first of its kind conducted in a large scale thermal-hydraulic facility.
이 연구에서는 2015 개정 과학과 교육과정 중 '태양'에 관한 내용 요소를 중심으로, 3D 프린터를 활용한 체험형 STEAM(Science, Technology, Engineering, Arts & Mathematics) 프로그램을 개발하고, 이에 대한 효과성을 알아보고자 무선 표집된 2개의 중학교 77명의 학생들에게 이를 적용하여 창의적 문제해결력, STEAM 태도 및 수업만족도를 분석하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 3D프린터를 활용하여 태양촉각모델을 제작하고 시각장애 체험을 통해 학생들이 체험 위주의 적극적인 학습이 가능하도록 프로그램을 개발하였다. 둘째, STEAM 태도 검사의 사전·사후 점수 차에 의한 대응표본 t 검정에서는 '소통', '유용성·가치 인식' 구인을 제외한 '흥미', '배려', '자아 개념', '자아 효능감', '이공계 진로선택' 구인에서 유의미한 통계적 검정 결과(p< .05)를 얻었다. 셋째, 3D프린터 활용 시각장애 중심의 체험형 STEAM 프로그램 적용 후에 실시한 만족도 검사에서는 하위구인들의 평균값의 범위가 3.66 ~ 3.97로, 전반적으로 수업에 대한 긍정적인 반응을 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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