• 대한지구과학교육학회지
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• 제17권1호
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• pp.34-48
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• 2024

세계적으로 역량중심 교육이 주목됨에 따라, 교육부는 2015 개정 교육과정에서 창의융합형 인재가 갖춰야 할 미래 사회 핵심역량 6가지를 제시하였다. 본 연구에서는 2015 개정 교육과정에 제시된 미래 사회 핵심역량을 함양하고, 천문 영역 실험·실습의 한계를 보완하기 위해 HTE-STEAM 별자리 교육 프로그램을 개발하였고 그 효율성을 파일럿 테스트를 통해 확인하였다. 개발한 프로그램은 학교 밖 교육 현장인, 충청북도 청주시 소재의 G 도서관에서 초등 3~6학년 학생들을 대상으로 적용하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, HTE-STEAM 별자리 교육 프로그램은 STEAM 태도 검사의 '자아 개념'을 제외한 모든 구인에서 통계적으로 유의미한 효과를 보였으며, 특히 '이공계 진로선택', '배려', '소통'에서 높은 효과를 보였다. 따라서 미래 사회 핵심역량 중 '창의적 사고 역량'과 '의사소통 역량', '공동체 역량'의 함양에 긍정적인 결과를 도출하였다. 둘째, HTE-STEAM 별자리 교육 프로그램은 시공간이라는 어려운 개념을 다루었으나, 수업 내용의 난이도가 쉽다고 응답한 학생들이 많고, 배운 공간개념을 응용하여 교구를 활용한 것으로 보아, 학생들의 하늘과 우주의 공간 구조에 대한 이해에 효과적이었다. 덧붙여, 본 프로그램은 2022 개정 교육과정에서 추가된 하늘의 공간적 구조에 대한 성취기준을 충족하는 교육 프로그램으로 활용될 수 있을 것으로 보인다. 따라서 HTE-STEAM을 기반으로 한 별자리 교육 프로그램은 미래 사회 핵심 역량의 함양에 긍정적인 효과를 보였으며, 학교 환경에서 천문 영역의 야간 관측 실습을 보완하는 역할을 할 수 있을 것으로 보인다.

• 한국지구과학회지
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• 제32권2호
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• pp.200-211
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• 2011

본 연구는 애니메이션 모듈을 활용한 수업이 학생들의 별의 일주운동 개념변화에 얼마나 효과적인지 알아보기 위한 것이다. 이를 위해 별의 일주운동을 학습하지 않은 학생 4명을 연구 대상으로 선정하였다. 애니메이션 모듈은 Flash MX를 사용하여 3차원적 공간개념을 이해하기 쉽게 개발하였다. 또한, 개별학습이 용이하도록 교사가 육성 녹음한 내용을 삽입하였고, 보충 학습자료를 제시하였다. 애니메이션 모듈은 태양계의 운동 단원으로 지구의 운동, 달의 운동, 행성의 운동으로 구성되었다. 애니메이션 모듈을 적용하기 전에 질문지와 면담을 통해 학생들의 별의 일주운동에 대한 선개념을 분석하였다. 애니메이션 모듈을 활용한 학습 후 사후 검사를 실시하고 사전 검사와 비교하여 개념 변화를 알아보았다. 그 결과, 중위도 방위별 별의 움직임을 제대로 표현하지 못한 3명의 학생은 모든 방향에 걸쳐 정확하게 나타냈다. 그리고 4명의 학생들이 별의 일주운동 모습이 모든 방향에서 직선 형태로 움직인다고 생각하였다. 또한, 중위도에서 별이 움직이는 각도가 직각으로 움직인다고 생각했던 4명의 학생 모두 비스듬하게 움직이는 것으로 개념이 변화하였다.

• 천문학논총
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• 제36권3호
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• pp.65-78
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• 2021

Jagyeokru, an automatic striking water clock described in the Sejong Sillok (Veritable Records of King Sejong) is essentially composed of a water quantity control device and a time-signal device, with the former controlling the amount or the flow rate of water and the latter automatically informing the time based on the former. What connects these two parts is a signal generating device or a power transmission device called the 'Jujeon' system, which includes a copper rod on the float and ball-racked scheduled plates. The copper products excavated under Gongpyeong-dong in Seoul include a lot of broken plate pieces and cylinder-like devices. If some plate pieces are put together, a large square plate with circular holes located in a zigzag can be completed, and at the upper right of it is carved 'the first scheduled plate (一箭).' Cylinder-like devices generally 3.8 cm in diameter are able to release a ball, and have a ginkgo leaf-like screen fixed on the inner axis and a bird-shaped hook of which the leg fixes another axis and the beak attaches to the leaf side. The lateral view of this cylinder-like device appears like a trapezoid and mounts an iron ball. The function of releasing a ball agrees with the description of Borugak Pavilion, where Jagyeokru was installed, written by Kim Don (1385 ~ 1440). The other accounts of Borugak Pavilion's and Heumgyeonggak Pavilion's water clocks describe these copper plates and ball releasing devices as the 'Jujeon' system. According to the description of Borugak Pavilion, a square wooden column has copper plates on the left and right sides the same height as the column, and the left copper plate has 12 drilled holes to keep the time of a 12 double-hours. Meanwhile, the right plate has 25 holes which represent seasonal night 5-hours (Kyeong) and their 5-subhours (Jeom), not 12 hours. There are 11 scheduled plates for seasonal night 5-hours made with copper, which are made to be attached or detached as the season. In accordance with Nujutongui (manual for the operation of the yardstick for the clepsydra), the first scheduled plate for the night is used from the winter solstice (冬至) to 2 days after Daehan (大寒), and from 4 days before Soseol (小雪) to a day before the winter solstice. Besides the first scheduled plate, we confirm discovering a third scheduled plate and a sixth scheduled plate among the excavated copper materials based on the spacing between holes. On the other hand, the width of the scheduled plate is different for these artifacts, measured as 144 mm compared to the description of the Borugak Pavilion, which is recorded as 51 mm. From this perspective, they may be the scheduled plates for the Heumgyeonggak Ongru made in 1438 (or 1554) or for the new Fortress Pavilion installed in Changdeokgung palace completed in 1536 (the 31^st year of the reign of King Jungjong) in the early Joseon dynasty. This study presents the concept of the scheduled plates described in the literature, including their new operating mechanism. In addition, a detailed model of 11 scheduled plates is designed from the records and on the excavated relics. It is expected that this study will aid in efforts to restore and reconstruct the automatic water clocks of the early Joseon dynasty.

• 천문학논총
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• 제34권3호
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• pp.31-40
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• 2019

보루각루를 발전시킨 흠경각루는 세종이 계획하고 장영실이 제작했다. 1438년에 완성한 흠경각루는 수격식 혼의와 혼상의 동력 발생 방식(Lee & Kim, 2012; Mihn et al., 2016)을 채택하였을 뿐만 아니라, 보루각루에서 검증된 구슬 신호 방식과 방목장치를 개량한 걸턱 신호를 활용한 것으로 추론된다. 비록 흠경각루의 내부 구조에 대한 자세한 기술은 없지만, 가산의 상층, 중층, 하층에서 시각에 따라 운행되는 시보시스템 모델을 구체적으로 제시하였다. 본 연구의 흠경각루 모델은 수차의 회전 동력이 기륜 주축에 연결된 세 기륜(4신기륜, 시보기륜, 12신기륜)의 회전력을 기반으로 각종 인형들을 작동시키는 메커니즘으로 구현하였다. 흠경각루 시보시스템 모델을 통한 작동구조와 주요 특징을 정리하면 다음과 같다. 첫째, 4신기륜은 걸턱과 지레를 이용해 4신옥녀의 종을 치고, 4신이 90℃씩 회전하도록 구성했다. 둘째, 시보기륜에서 주전의 역할과 기능을 갖도록 12시진·5경·5점의 걸턱, 밀쇠, 구슬키잡이를 설치해 구슬신호를 발생시키고, 구슬신호 분배기를 통해 경점시간을 알렸다. 셋째, 12신기륜에서 걸턱, 마중쇠, 저울쇠 등을 설치해 12신옥녀와 12신의 작동을 제어했다. 보루각루를 더욱 발전시킨 흠경각루에서는 걸턱, 지레, 주전, 구슬 신호 등을 적용하여 이슬람의 기술요소를 다양한 방식으로 확장하여 적용했다. 이러한 전통은 17세기 조선의 혼천시계 제작 방법에서도 그대로 계승되었다.