• 헤리티지:역사와 과학
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• 제55권4호
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• pp.166-177
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• 2022

시베트 하이르한 유적은 알타이지역 바양 울기 아이막 가운데 쳉겔 솜에 위치하며 다양한 유적이 확인된 유라시아 초원의 중요한 지역이다. 본 연구에서는 몽골 시베트 하이르한 유적의 1~3세기 선비 시기 고분에서 출토된 직물의 섬유와 염료의 특성을 조사하였다. 섬유 식별을 위해 현미경 관찰과 감쇠전반사 푸리에 변환 적외선 분광기를 이용해 분석한 결과, 녹색과 황색 직물은 견직물로 확인되었다. 염료의 분석은 비파괴 분석이 가능한 자외-가시광분광광도계를 이용하여 염직물의 표면 반사도를 측정하였다. 그 결과 녹색 직물은 인디고 염료의 반사스펙트럼과 유사하게 나타났다. 또한 기체 크로마토그래피-질량분석기를 이용한 성분 분석 결과에서도 인디고 염료의 이사틴과 인디고틴이 검출되었다. 이사틴과 인디고틴은 인디고 염료의 특성 성분으로 선비 시기 고분의 녹색 직물은 인디고 염료를 사용하여 염색한 것을 알 수 있었다. 황색 직물은 반사스펙트럼과 기체 크로마토그래피-질량분석 결과 염료의 종류를 규명하기 어려웠다. 인디고 식물은 수천 년 전부터 청색계 염색에 사용하는 염료이자 전 세계에 다수 종이 분포한다. 선비 시기 고분에서 출토된 직령의(直領衣)는 약 1,800년의 시간이 지났음에도 녹색 직물에서 인디고 염료 성분인 인디고틴과 이사틴이 잘 남아있음을 확인할 수 있었다. 직물 문화재에 대한 과학적 조사는 보존처리, 원형 복원, 전시 및 보존환경 조성 등을 위해 필수적인 과정이다. 앞으로도 관련 연구가 활성화되어 당시 생활 문화 해석과 직물 문화재의 보존처리 및 보존환경 조성에 도움이 되길 기대한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제43권3호
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• pp.209-223
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• 2023

이 연구는 초·중등 학생의 극지 소양 함양을 위해 개발된 극지 소양 교육 프로그램을 적용한 효과를 평가하고, 기후 변화 대응 교육을 위한 시사점을 도출하기 위해 수행되었다. Polar-ICE 단체가 정립한 7가지 극지 소양 원리를 중심으로 개발한 모듈식 프로그램 중 과학개념을 강조한 프로그램과 인문학과 사회학적 쟁점을 강조한 프로그램 등 두 과정에 적합한 세부 프로그램을 선정해서 구조화했다. 이들 두 가지 프로그램은 서울 소재 대학 과학교육과에서 주최한 토요 과학교실에서 초등학생과 중학생 26명에게 약 69시간에 걸쳐 적용되었다. 26명의 학생을 세 집단으로 나누어 두 집단에게는 각각 극지 소양을 위한 과학 교육 프로그램과 인문 사회학적 쟁점 교육 프로그램을 실시했고, 나머지 한 집단은 극지 소양과 관련 없는 일반 과학 교육을 적용하여 대조군이 되었다. 프로그램을 적용하기 전후에 세 집단의 학생들은 모두 동일하게 극지 소양 검사와 극지에 대한 연상 단어와 장면을 진술하는 설문에 응답했다. 검사 결과는 비모수검정 방법인 Wilcoxon의 대응쌍 부호순위로 나타내어 프로그램 적용 전후의 향상도를 비교했다. 연구 결과 인지적 측면에서 실험군과 대조군 모두 지식 측면에서 프로그램 적용 후 향상이 나타났으나 실험군이 대조군 보다 향상의 정도가 더 컸으며, 명시적으로 다룬 내용이나 소재에서 특히 분명한 차이를 나타냈다. 정의적 측면에서 프로그램 전후의 차이는 그다지 큰 차이를 나타내지 않았지만, 인문 사회학적 쟁점을 다루었던 집단은 통계적으로 유의미한 향상을 보였다. 극지 심상의 변화는 실험 집단인 두 집단이 대조 집단에 비해 단조로운 이미지에서 좀 더 다양한 이미지로 분산되는 경향이 보였다. 이상의 연구 결과를 바탕으로 극지 소양 원리 과학 교육 프로그램의 효과를 높이기 위해 유의할 점, 과학적 사고를 함양하고 지구계 교육에 도움이 되는 소재로 활용할 필요성, 극지에 대한 태도를 향상하기 위한 방안, 기후 위기 대응을 준비하는 학교 교육 과정과의 연계 등의 시사점을 제안했다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제43권4호
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• pp.257-267
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• 2023

본 연구는 초지 바이오매스 부문에 대한 국제적 경향과 이를 통한 국내 적용 가능성을 검토하기 위해 수행되었다. 초지 분야는 LULUCF 내 타 분야에 비해 상대적으로 연구 수준이 낮은 편으로 UNFCCC에 보고된 각 국가별 NIR을 기준으로 Approach 2 수준의 Tier 1 방법이 가장 높은 빈도로 적용되고 있었다. IPCC 가이드라인의 Tier 1 방법에서 초지 바이오매스 부문은 연 변화량을 0으로 간주하기 때문에 LULUCF 타 분야에 비해 정형화된 기본 체계가 없이 국가 상황에 따른 다양한 산정 방법을 적용하는 특징이 나타났다. 국내 초지 바이오매스에 대한 Tier 2 이상의 방법에 적용 가능한 산정 방법을 항목별로 분류하면, 인간에 의한 초지 이용 유형을 구분하는지, 초지 내 목본 식생을 포함하는지, 재해로 인한 손실량을 산정하는지, 초지 관리 방법에 따른 차이를 적용하는지 여부였다. 각 항목에서 발생하는 유의미한 차이가 국내에 적용할 수 있는지를 확인하기 위하여 국내를 대상으로 현장 조사와 활동 자료 분석을 수행하였다. 현 시점에서 국내에서 확인 가능한 항목은 초지의 정의에 따른 공간 구성과 이용 유형에 따른 탄소량 차이로 나타났다. 연구 결과, 이용 유형에 따라서 방목지, 섭식이 수행된 방목지, 채초지에서 바이오매스 탄소량의 유의미한 차이가 나타났고, 기후대, 토양형에 따른 차이도 존재하고 있었다. 따라서 IPCC 가이드라인의 기후대와 토양형을 기준으로 한 세분류가 국내에서도 타당한 초지 분류 체계로 적용될 수 있는 것으로 분석되었다. 반면, 초지 바이오매스 부문에서 활용 가능한 국가 공간 자료와 현장 자료의 불일치성이 지나치게 높아 전국 단위의 적용은 신뢰도가 낮은 상황이다. 국제 동향에서 나타난 주요 함의를 국내의 상황과 비교하였을 때, 초지 분야에 대한 더 높은 수준의 온실가스 인벤토리 작성을 위해서는 기후대-토양형 유형에 대한 국가고유계수 개발과 더불어 활용 가능한 공간자료의 마련과 이를 뒷받침할 수 있는 정책 및 제도 체계가 시급히 마련되어야 할 것이다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권7호
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• pp.779-793
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• 2023

집약적이고 장기적인 양식어업 활동은 많은 양의 유기물을 발생시켜 퇴적환경과 생태계를 악화시켜왔다. 정부에서는 양식어장의 환경 보전과 관리를 위해서 어장관리법을 제정하였고 이를 근거로 2014년부터 어류 가두리 양식장에 대한 어장환경평가가 실시되었다. 따라서 어장환경평가를 위해 국내 환경에 적합한 과학적이고 객관적인 평가방법의 개발이 필요하였다. 이를 위해 저서다모류 군집과 양식장의 주 오염원인 유기물의 관계를 이용한 저서생태계 건강도지수(BHI)를 개발하였고, 본 연구에서는 저서생태계 건강도지수의 개발과정과 계산방법을 소개하고자 한다. 저서생태계 건강도지수는 국내 연안역과 양식장에서 출현한 225종의 다모류를 대상으로 퇴적물 내 총유기탄소량의 농도 구배와 종별 분포특성을 연관지어 4개의 그룹을 나누고, 각 그룹에 가중치를 부여하는 방식으로 계산된다. 저서생태계 건강도지수를 이용하여 저서동물군집을 4개의 생태등급(Grade 1: Nomal, Grade 2: Slightly polluted, Grade 3: Moderately polluted, Grade 4: Heavily polluted)으로 나누었다. 개발된 지수를 현장에 적용한 결과, 기존의 평가방법인 다양도 지수나 국외에서 개발된 AMBI와 비교해 보다 정확하고 계절의 영향을 적게 받아 우리나라 환경을 평가하기에 효과적인 것으로 판단된다. 또한 저서생태계 건강도지수를 사용하면 어장환경을 정량화된 수치에 따라 등급화 할 수 있어 양식장 환경관리에 효율적으로 활용할 수 있을 것이다.

• 자원환경지질
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• 제56권6호
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• pp.899-909
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• 2023

본 연구는 전통적으로 채색문화유산의 백색 무기안료로 사용된 호분안료를 대상으로 패각의 종류 및 소성 여부에 따른 재료과학적 특성을 분석하고, 보존환경 안정성을 평가하였다. 이를 위해 벚굴, 대합 패각 2종으로 제조된 호분과 이를 1,150 ℃에서 소성한 호분 2종을 수집하였다. 성분분석 결과, 소성 전의 호분안료는 calcite, aragonite 등의 탄산칼슘이고, 소성 후에는 portlandite가 주구성 물질로 calcite가 혼재되어 있었다. FE-SEM분석 결과, 소성 전에는 패각 종류에 따라 고유의 입형 조직을 보이지만 소성 후에는 다공성 입자의 조직 형태로 변하였다. 이에 따라 안료의 흡유량이 상당히 커지는 것을 볼 수 있다. 또한 소성 전보다 소성 후 백색도가 향상되는데, 대합 호분 안료(CS)의 색도 개선율이 더 높았다. 촉진내후성 시험 결과, 호분안료 채색시편은 시험 후 색차값이 2미만으로 육안으로 인지하기 어려운 정도였다. 특히 소성 전에 비해 소성 후 호분안료의 색차값이 작은 것으로 색 안정성이 높아진 것을 알 수 있다. 반면 소성 전보다 소성 후 시편에서 채색층 도막의 안정성이 떨어지는 것을 확인하였다. 항진균 효과는 공시균으로 Aspergillus niger, Tyromyces palustris, Trametes versicolor를 사용하였고, 호분안료가 곰팡이균에 대한 예방 보호적 효과가 있는 것으로 드러났다. 특히 소성과정을 거친 안료의 항진균 효과가 우수했는데, 이는 안료의 재료적 특성상 염기성이 강해진 것에 기인된 결과로 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권7호
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• pp.802-811
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• 2023

해양공간계획(Marine spatial planning)은 해양의 합리적인 이용과 지속 가능한 해양 공간 활용을 위한 중요한 요소이다. 특히 어업활동 보호구역은 지속 가능한 어업을 위한 핵심 용도구역으로, 해양공간계획 경계 내에서 약 45.6%를 차지한다. 그러나, 현재 어업활동보호구역의 지정과 평가는 미래 수요와 잠재적 가치를 충분히 반영하지 못하고 있으며, 중장기 계획 수립을 위한 보다 합리적인 평가 방법과 예측 도구가 필요한 상황이다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 연구는 어업활동보호구역 내 주요 어종인 고등어, 갈치, 멸치, 참조기를 대상으로 어종 분포 예측을 시도하고, 현재 용도구역과의 비교를 통해 예측 도구의 가능성을 평가하였다. 한편, IPCC 6차 기후변화 시나리오(SSP1-2.6 및 SSP5-8.5)를 적용한 종분포 모델(MaxEnt)을 사용하여 미래 기후변화에 따른 어종의 이동 및 분포 변화를 분석한 결과, 고등어, 갈치, 참조기의 분포 면적은 현재보다 약 28~86% 증가했으나, 멸치의 분포 면적은 약 6~11% 감소했다. 이 결과를 바탕으로 주요 4종의 종풍부도 지도를 작성하였으며, 해양공간계획 경계 내에서 '높음'으로 평가된 종풍부도 해역과 어업활동보호구역이 중복되는 비율은 약 15%, SSP1-2.6 시나리오에서 21%, SSP5-8.5 시나리오에서 34%로 증가하였다. 연구 결과는 향후 용도구역 평가나 유보구역 변경 시 과학적 근거로 활용될 수 있으며, 어종의 현재 종분포와 기후변화에 따른 분포 예측을 통해 현재 용도구역 평가의 한계를 보완하고, 지속 가능한 유용 해양 자원의 이용을 위한 계획 수립에 기여할 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제57권3호
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• pp.281-292
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• 2024

북한에서 석탄은 전력 생산은 물론 산업용, 가정상업용 등 수송부문을 제외한 모든 에너지 수요부문에서 중추적 역할을 담당하는 주종에너지원이다. 북한은 전체 전력의 절반 정도를 석탄발전을 통해 생산하며, 모든 산업체의 열과 동력을 석탄에 의존하고 있다. 아울러 장기간 동안 대중 수출품목으로서 외화 획득에 지대한 기여를 하여 왔다. 그러나 1980년대 이래로 장기간 동안 무분별한 채탄으로 인해 대부분의 광산은 심부화가 급속도로 진행 되었고 광산설비의 노후화, 신규설비의 투자부족, 유류와 전력의 부족, 자재 공급 곤란, 잦은 수해로 인한 피해까지 겹치면서 1980년대 후반부터 석탄 생산량은 뚜렷하게 감소 추세를 보이고 있다. 북한의 석탄광상은 원생대로부터 신생대에 이르기까지 다양한 지질시대 지층에 배태되어 있으나, 가장 중요한 탄전지대는 평남분지 내에 분포하는 후기 고생대 퇴적층인 평안초군층의 립석주층 및 사동주층 함탄층이며, 이들은 평남북부탄전과 평남남부탄전을 이룬다. 북한 석탄의 약 90% 이상을 이 탄전에서 생산한다. 북한에서 석탄 분류는 탄화 정도에 따라 분류한 국제적 분류(토탄, 갈탄, 아역청탄, 역청탄과 무연탄)와는 다르게 산업적 견지에서 유연탄, 무연탄, 초무연탄으로 분류하고, 유연탄은 수탄(아갈탄), 갈탄, 역청탄으로 분류하며, 발열량 기준으로 고열탄, 보통탄, 저열탄으로 분류하기도 한다. 북한에서 지칭하는 초무연탄은 우리나라 뿐만 아니라 세계적으로도 분류되지 않은 석탄 등급이며, 북한에서만 유일하게 사용하고 있는 부니질 저급 석탄이다. 이 기고에서는 석탄의 국제적 분류와 북한 분류를 비교하고, 북한 석탄의 지질학적 부존특성 및 부존량, 활용분야 및 연구동향을 파악하여 북한 석탄 자원을 보다 정확하고 심도 깊게 이해할 수 있는 내용으로 구성하고자 하였다. 이 연구는 남북 광물자원 협력이 가시화 되었을 때 석탄과 관련된 과학적 및 산업적 협력 아젠다를 준비하는데 지침으로 활용 될 수 있을 것이다.

• 한국학교ㆍ지역보건교육학회지
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• 제25권2호
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• pp.59-70
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• 2024

목적: 국가별 감염병 대응 역량을 분석하여 이를 바탕으로 우리나라의 감염병 관리 대응에 대한 개선점을 찾아보고자 한다. 방법: 본 연구에서는 첫 번째로 2022년 WHO가 공개한 전 세계 96개국 SPAR 점수로 코로나19 감염병 대응 역량을 국가별로 분석하였다. 둘째, Our World in Data와 글로벌보건안보지수(GHSI)를 활용하여 각국의 구체적인 코로나19 방역 성과를 분석하였다. 결과: 첫째, 2021년 1월 24일의 방역강도 지수는 동남아시아 지부 방역이 67.6으로 가장 높아 강한 방역대책을 가지고 있었고, 아프리카 지부는 44.5로 가장 낮았다. 2022년 12월 31일의 방역강도 지수는 유럽이 11.6으로 대폭 낮아졌다. 둘째, SPAR 지표가 인구 백만명당 총환자수에 미친 영향 요인은 국가 실험실(C4)로 p=.027이고, 인구 백만명당 총사망수에 미친 영향 요인은 감염 예방과 관리(C9) p=.005, 위험 의사소통 및 지역사회 참여(C10) p=.040이었다. 1인당 GDP의 영향 요인은 감염 예방과 관리(C9) p=.009이고, GHSI에 미친 영향 요인은 감염 예방과 관리(C9) p=.002이었다. 결론: 이상의 연구결과로 감염병 역량 정도를 각 국가가 자체평가한 결과인 SPAR가 코로나19의 누적 환자수를 낮추거나 방역강도를 결정하는 것과 연관성을 발견하기 어려웠지만 사망율과 GHSI, 국민소득 등과는 일정 부분 영향을 받은 것으로 판단이 된다. 향후 우리나라의 감염병 관리 대응에 대한 개선점은 향후 미지의 신종감염병이 발생했을 때를 대비하여 JEE 혹은 GHSI 등과 같은 보다 과학적이고 신뢰성 높은 데이터를 중심으로 대응역량을 분석하여 사회·경제적 비용 감소 효과를 절감할 수 있는 방역대책 수립이 필요하다. 이를 기초로 공중보건학적 국가 위기에 대응하여 전문가 그룹을 중심으로 한 콘트롤타워의 주도적인 의사결정과 효과적 보건 의사소통도 요구된다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.339-350
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• 2024

연구목적: 이 연구는 서울시 10개 수소충전소의 공간적 접근성 분석을 실시하고, 접근이 어려운 지역을 식별하였다. 입지의 형평성과 안전성 측면에서 신규 입지를 추가하여 접근성을 분석을 다시 수행한 후, 개선 효과 비교를 통해 시사점을 도출하는 것을 목적으로 한다. 연구방법: ArcGIS 프로그램의 네트워크 분석 기반의 입지배분(Location-Allocation) 모형과 이용권역(Service Area) 모형을 적용하여 접근이 취약한 지역을 식별하였다. 입지선정 방분석 기반의 입지배분(Location-Allocation) 모형과 이용권역(Service Area) 모형을 적용하여 접근이 취약한 지역을 식별하였다. 입지선정 방법은 부족한 수소충전소에 신속한 도착이 필요한 점을 고려하여 '최소시설 수로 최대수요를 확보하도록 함(Minimize Facilities)' 방법을 적용하였다. 특정한 시간 내의 도착을 위한 한계 거리는 서울시 2022년 평균 차량통행속도(23.1km/h, 서울시 열린데이터 광장)를 적용하여 10분 이동가능 거리인 3,850m과 5,775m(15분) 그리고 7,700m(20분)의 세 가지로 분하여 분석하였다. 신규 입지는 수소충전소 설치에 대한 갈등을 최소화하기 위하여 산업통상자원부의 특례기준1)을 적용하여 기존의 주유소, LPG/CNG 충전소 중에서 수소충전소 추가 설치가 가능한 후보지를 도출하였다. 연구결과: 분석 결과, 최종적으로 상세 현황 검토를 통해 추가 후보지 5개소가 도출되었다. 기존 10개의 수소충전소에 20분 이내 접근이 취약한 지역을 중심으로 상대적으로 안전한 기존 주유소와 LPG/CNG 충전소에 신규 수소충전소 5개소를 설치하면 접근성이 크게 개선됨을 확인할 수 있었다. 그럼에도 불구하고 여전히 접근이 어려운 지역이 있는 것으로 나타났다. 결론: 입지배분모형을 이용하여 수소충전소 접근이 어려운 지역을 식별하고, 설치의 우선순위를 부여한다면 과학적 근거 기반 수소충전소 입지 선정을 위한 의사결정을 지원할 수 있다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권5호
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• pp.495-505
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• 2008

이 연구의 목적은 초등 과학영재들의 논증활동에서 활용되는 증거들의 전개 양상과 수준을 Perella's Hierarchy of Evidence를 바탕으로 분석하는 것이다. 연구를 위하여 K대학 부설 과학영재교육원 초등과학 영재반 (5학년 5명, 6학년 10명) 15명을 연구 대상으로 선정하였으며 논증과제를 2주전 미리 부여한 뒤, 논증과제에 대한 찬성 또는 반대의 입장을 학생들이 각자 자유롭게 선택하여 총 2시간 동안 논증활동을 하였다. 연구자는 논증과정을 관찰하고 촬영, 녹음한 뒤 전 과정을 전사하여 분석하였다. 전사한 자료를 발화순서에 따라 Protocol Number를 부여한 뒤, 찬성팀과 반대팀이 논증활동을 전개하는 흐름을 파악하고 그 과정에서 나타나는 특징을 살펴보았다. 그리고 주장이나 반론, 답변 등에 사용되는 증거를 Perella's Hierarchy of Evidence 에 따라 Level 1부터 Level 6까지 등급화하여 각 수준별 빈도수를 구하였다. 이 연구 결과를 통하여 초등 과학영재들은 전체적으로 주장-반론-재반론의 순서가 반복되는 논증활동을 하며 사용된 50%이상의 증거가 Level 1과 Level 2였으며 Level 4 이상의 높은 수준의 증거는 20% 내외인 것을 알 수 있었다. 초등과학영재들은 논증과제에 대한 찬성, 반대 입장에 관계없이 통계 자료나 연구결과와 같이 신뢰할 수 있는 객관적 증거들을 사용하기 보다는 개인의 생각이나 경험, 타인의 경험, 개인의 추측 등 출처와 진위 여부를 확인할 수 없는 낮은 수준의 증거를 사용하여 약한 논증을 하고 있었다. 반면에, 상대방의 주장에 따르는 증거가 신뢰할 수 없거나 납득하기에 부족할 때에는 증거가 부족함을 지적하면서 상대방의 주장을 반박하는 상반되는 모습을 보이기도 하였다. 그리고 상대방이 상황이나 용어에 대한 인식이 부족하여 질문을 하거나 구체적 설명 또는 주장에 따르는 증거 제시를 요청할 경우, 답변을 하기도 하지만 답변이 어렵거나 증거가 부족하면 요청을 무시하고 새로운 화제로 급전환하였다. 또한 논증활동 중에 상대방이 자신의 주장에 대해 실험 연구 결과와 같은 높은 수준의 증거를 제시하며 반론할 경우, 수용하거나 재반론하기 보다는 자신의 주장을 반복하여 진술하거나 갑자기 다른 주장으로 돌려 회피하려 하였으며 논증활동 중에 주장의 일치에 도달하지 못하고 계속적으로 대립될 경우, 수 초간 침묵이 흐르다가 의견이 합의되지 않은 채 다른 화제로 전환하는 경향이 있었다. 이러한 연구 결과로부터 초등 과학영재들이 보다 높은 수준의 증거를 사용하여 강한 논증을 할 수 있도록 논증과정을 활용한 교수 프로그램 및 교사 인식 재고를 위한 교사 교육 프로그램을 개발할 필요가 있다.