• 과학교육연구지
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• 제45권3호
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• pp.349-363
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• 2021

이 연구의 목적은 학교 STEAM 교육의 실행과 교육환경 기반을 진단하고 평가할 수 있는 학교 STEAM 교육 역량 진단 도구를 개발하는 것이다. 진단 도구의 개발은 STEAM 교육의 평가 또는 성과와 관련된 문헌 조사, 연구진의 반성적 재검토, 전문가 및 현장교사의 타당도 검증 등으로 이루어졌다. 학교 STEAM 교육 역량 진단 도구는 'STEAM 교육의 실천과 지속가능성의 계획', 'STEAM 교육과정 및 교수학습 방법', 'STEAM 학습 전문성 개발', '과정 중심 평가', '고등 교육 기관, 산업 파트너, 기술 센터와 연계 구축' 등 5개 영역과 하위영역의 총 14문항으로 구성된다. 학교 STEAM 역량 진단 도구의 타당화는 전문가의 내용 타당도 검증과 예비조사(pilot study)의 학교 교사의 실제에 의한 타당도를 통해 진행하였다. 개발된 학교 STEAM 역량 진단 도구를 활용하여 초등, 중, 고등학교 267개교를 진단한 결과, 5개 영역 평균이 1.46 ~ 2.18의 수준으로 나타났다. 이 진단 도구는 학교의 STEAM 교육의 실행 및 효과를 포괄적으로 진단·평가하고, 우리나라 STEAM 교육의 실행을 진단하고 이해하는데 기초 자료로 활용될 것으로 기대한다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제16권2호
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• pp.234-246
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• 2023

본 연구는 Gagné의 '영재성과 재능에 대한 차별화 모형(DMGT)'을 이용하여 장영실의 주요 생애 사건을 수집 및 추출하고 그의 생애사에서 영재성이 어떻게 형성되고 계발되었는지, 그가 과학 기술 분야에서 재능을 발휘할 수 있었던 요인은 무엇이 있는지 알아보기 위해 그의 역사 기록, 위인전, 학술지 등을 분석하는 질적 연구 방법 중 '내용 분석법'을 적용하여 살펴보았다. 그리고 Gagné의 영재성과 재능에 대한 차별화 모형(DMGT)의 틀에 기초하여 장영실의 영재성 발현기제를 분석하고 이를 바탕으로 영재교육에서 나아갈 방향을 탐색하고자 하였다. 연구 결과를 종합 정리하면, 첫째, 영재성(G)에서는 장영실은 과학·기술 능력이 뛰어났음을 알 수 있었다. 둘째, 개인 내적 촉매(IC)를 구성하는 동기, 결단력, 자기관리, 성격 요인은 영재성 발달과정에 영향을 미쳤다. 셋째, 환경적 촉매(EC)에서 사회적 환경 및 동료가 영재성을 발휘하는 것에 영향을 미쳤다. 넷째, 우연 혹은 기회의 촉매(C)는 장영실이 영재성을 발현하는데 가장 큰 영향을 미친 요인이었다. 다섯째, 발달과정(LP)에서 비형식적 학습, 비제도적 형식적 학습이 영재성 발현에 영향을 미쳤다. 이와 같이 장영실과 같은 인물의 재능발달 요인은 향후 영재성의 발현 기제를 이해하고 영재성을 발견할 수 있는 검사 도구, 영재성을 개발시킬 수 있는 맞춤 프로그램 개발의 필요성의 시사점을 제공하고 있다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제36권1호
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• pp.73-88
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• 2022

수학교육은 수학을 읽고, 쓰고, 듣고, 말하면서 이루어진다. 즉, 수학을 한다는 것은 수학적으로 사고한다는 것을 의미한다. 따라서 자국어로 잘 쓰인 수학 교재를 읽고, 자국어로 수학을 토론하며 배우게 되면, 그 내용과 개념을 더욱 깊이 이해하고 자연스럽게 활용하게 된다. 수학 선진국들의 경우, 대학 학부 수학 교재는 대부분 자국어로 쓰인 양질의 교재를 사용하고 있다. 본 연구에서는 대학수학교육에서 사용하는 교재와 언어가 국가 수학 경쟁력에 미치는 영향에 대하여 논한다. 특히 대학의 설립 초기부터 자국어 교재의 중요성을 인지하여 대학수학 교재를 모두 히브리어로 최초 개발한 이스라엘 공과대학(테크니온)의 언어전쟁 사례와 양질의 자국어 대학수학 교재를 발간하면서 수학 선진국에 이르게 된 프랑스, 미국 및 일본 등의 사례를 분석하여 소개한다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제7권1호
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• pp.743-752
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• 2017

이 논문은 2015년 개정 교육과정의 창의융합형 인재상과 이를 구현하기 위한 역량중심의 교육목적 체제를 분석한 것이다. 이를 위해 첫째, 초·중등학교의 교육목적 체제를 확인하였다. 교육목적은 법률, 국가 교육과정 총론, 각론에 제시되어 있었다. 둘째, 창의융합형 인재상과 교육목적 간의 위상에 대해 살펴보았다. 국가 교육과정의 총론과 각론에 제시된 교육목적의 전체적인 관계를 살펴보면서 핵심역량이 창의융합형 인재를 길러내기 위해 중요한 역할을 하고 있음을 확인하였다. 셋째, 교육목적 체제에서 창의융합형 인재양성에 직접적으로 기여하는 목적이 무엇인지 논의하였다. 법률, 국가 교육과정 총론, 각론으로 구분하여, 각각에 제시된 교육목적이 창의융합형 인재를 양성에 적절하게 되어 있는지 분석한 내용을 토대로 타당성을 검토하였다. 논의 결과 창의융합형 인재를 양성하기 위해 핵심적 사항을 등장한 교육목적은 핵심역량과 교과의 특수역량이고, 단위학교에서 직접적으로 가르칠 성취기준으로 반영되었다. 핵심역량은 학습자 측면에서 보는 교육목적의 일종이며, 이에 따라 교육목적을 보는 시각의 변화도 수반하여야 됨을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.953-964
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• 2023

기후변화는 부정할 수 없는 오늘날 인류가 직면한 가장 시급한 과제이다. 그러나 기후변화에 대한 국민적 관심과 인식 수준은 충분치 않아 보다 적극적인 교육과 함께 이를 지원할 콘텐츠 개발이 필요하다. 특히 가치관 형성 및 윤리의식 확립이 시작되는 초·중등교육 시기부터 기후변화 교육이 활발히 이루어져야 하나 수준 맞춤형 체험기반 전문교육 콘텐츠는 많지 않은 실정이다. 본 연구에서는 학습자가 간접적으로 기후변화를 체험할 수 있도록 하는 혁신적인 교육 도구로써 해수면 상승 체험 3D 시뮬레이터를 개발하였다. 해수면 상승 요소로 기후변화로 인한 해수면 상승뿐 아니라 폭풍해일고를 함께 고려하였으며, 특히 장기 파고관측 빅데이터 분석을 통해 시뮬레이터 기능을 설계한 것을 주요 특징으로 볼 수 있다. 초·중등 학생들에게 친숙하게 접근하기 위해 게임 엔진 'Unity'를 채용하였다. 더 나아가 본 시뮬레이터를 활용한 교육 콘텐츠를 함께 제안한다.

• 지능정보연구
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• 제20권3호
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• pp.1-18
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• 2014

RFID는 유비쿼터스 환경의 다양한 응용분야에서 기본적인 기술로 사용되어 왔다. 특히, 사물 인터넷을 위한 향후 RFID 기술의 폭 넓은 활용의 장애물중의 하나는 태그 리더기에 의한 RFID 데이터의 근본적인 비 신뢰성이다. 특히, 읽기 손실과 잘못된 읽기 같은 읽기오류 문제는 RFID 시스템이 적절히 처리해야 할 필요가 있다. 왜냐하면, 미들웨어 시스템이 전달한 오류 데이터는 궁극적으로 응용 서비스의 품질을 저하시킬 수 있기 때문이다. 따라서 높은 품질의 서비스를 위해서 지능형 RFID 미들웨어 시스템은 응용에 깨끗한 데이터를 전달하기 위해 읽기오류를 상황에 따라 적절하게 처리하여야 한다. 읽기 오류를 해결하기 위한 보편적인 방법 중의 하나는 슬라이딩 윈도우 필터의 사용이다. 따라서 최적의 윈도우 크기를 결정하는 것은 특히 모바일 환경에서는 읽기 오류를 줄이기 위해 쉽지 않은 중요한 일이다. 본 논문에서는 지능형 윈도우 크기 조정을 통해 읽기 오류를 줄이기 위하여 단일 태그를 위한 RFID 데이터 정제 방안을 제안한다. 이항 샘플링을 기반으로 한 기존 연구와 달리, 본 논문에서는 가중치 평균을 사용한다. 이는 최근의 읽기가 더 정확한 현재의 태그 전이를 나타낼 수 있으므로 과거와 현재의 읽기를 차별화하는 일이 필요하다는 것에 기반을 두고 있다. 가중치 평균을 사용하므로 이질적인 읽기 패턴을 갖는 모바일 환경에서도 효율적으로 적응하여 윈도우 크기를 동적으로 조정할 수 있게 된다. 뿐만 아니라, 윈도우 내의 읽음 패턴과 감소되는 윈도우 크기의 효과를 분석함으로서 더욱 효율적이고 정확한 크기 조정 결정을 할 수 있도록 한다. 제안한 방안을 사용하면 RFID 미들웨어 시스템이 응용에 좀 더 정확하고 무결점의 데이터를 제공함으로써 본래의 응용 서비스 품질을 보장할 수 있도록 한다는 궁극적인 목적을 달성할 수 있을 것으로 기대한다.

• 과학교육연구지
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• 제45권3호
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• pp.292-303
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• 2021

본 연구에서는 일상생활에서 에너지 용어가 사용되는 맥락을 알아보기 위하여 온라인 과학 기사를 수집하여 언어 네트워크, 토픽 모델링 분석 기법을 활용해 에너지 관련 기사에 사용된 용어의 빈도, 용어 네트워크, 기사의 주제를 분석하였다. 분석에 사용된 자료는 2018.3.1.부터 1년간의 온라인 과학 분야의 기사 중 에너지를 검색어로 하여 10개의 국내 중앙지에서 검색 및 선정된 2,171편이다. 이 기사들을 자연어 처리하여 51,224개의 문장과 507,901개의 단어로 데이터를 구성하였다. R 프로그램을 활용하여 용어 빈도수 분석 및 언어 네트워크 분석을 실시하였고, 에너지 용어 사용의 맥락 탐색을 위해 구조적 토픽 모델링 분석을 적용해 기사의 주제를 도출하였다. 기사에 사용된 용어 중 빈도수가 유난히 높은 용어는 기술, 연구, 개발로 새로운 소식을 알리는 기사의 특성을 반영한 것으로 나타났다. 한편, 기사 2편당 한 번 이상의 빈도로 사용되는 용어에는 산업 관련 용어(산업, 제품, 시스템, 생산, 시장)와 '전기', '환경'과 같이 에너지 관련 용어로 충분히 기대되는 용어들이 있었다. 한편, 에너지 관련 과학 수업에서 자주 사용되는 '태양', '열', '온도', '발전'도 빈도수 상위에 속하는 용어로 드러났다. 용어 네트워크 분석에서는 산업 및 기술과 관련된 용어와 기초과학 및 연구 관련 용어들이 약한 강도이지만 서로 군집을 이루는 것을 확인하였다. 한편, 에너지와 쌍을 이루는 용어의 분석에서는 '에너지 효율'을 비롯해 '에너지 절감', '에너지 소비' 등과 같이 에너지의 사용에 관한 용어들이 다수를 이루고 그 사용 빈도가 가장 높았다. 에너지 용어가 사용되는 맥락은 16개의 주제를 분류한 4가지 영역으로 '첨단산업', '산업', '기초과학', '환경 및 건강'으로 나타났다. 에너지 사용 관련 용어가 상당히 많이 사용된다는 결과는 에너지 수업의 시작점으로 에너지 저급화 개념의 도입이 효과적일 수 있음을 시사한다. 또한, 첨단산업이나 환경 및 건강의 맥락을 에너지 학습에 도입할 필요성도 보여준다. 본 연구에서 드러난 16개 주제에서 보이는 다양한 에너지 용어가 사용되는 맥락을 재구성해 에너지 관련 수업에 활용한다면 학생들이 학교에서의 에너지 학습과 일상적 상황을 통합적으로 인식하는 데 도움이 될 것이다.

• 한국버섯학회지
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• 제16권2호
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• pp.111-117
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• 2018

본 연구에서는 시설재배와 토경(매립) 복령의 성분 분석 및 생리활성 비교를 위해 연구하였다. 일반성분 분석 결과 산소가 45~46%로 가장 많이 포함하고 있었으며 다음으로 39~41%의 탄소, 6.06~6.1% 수소, 0.21~0.22% 질소로 나타났다. 그리고 시험을 실시한 복령 모두에서 황 성분은 발견되지 않았다. 시설 및 토경 재배 복령을 ICP 분석법으로 11종의 무기질을 분석한 결과 S, Fe, Mg, Zn의 함유량은 1년차, 2년차 모두 토경 재배 복령이 시설 재배 복령보다 많았으며 특히 Fe와 Zn의 함유량은 각각 약 3.1~4.9배, 3.6~3.9배 높았다. 50% 에탄올 복령 추출물의 DPPH와 ABTS radical 소거활성과 FRAP 방법을 실행하여 항산화 효과를 알아보았다. 복령 추출물 10 mg/ml의 농도에서 시설 및 토경 재배 복령의 DPPH $IC_{50}$ 값은 1년산 시설 재배(8.601mg/mL), 1년산 토경 재배(12.85mg/mL), 2년산 시설 재배(1.23mg/mL), 2년산 토경 재배(1.18 mg/mL)로 나타났으며 ABTS $IC_{50}$값은 1년산 시설 재배(15.85 mg/mL), 1년산 토경 재배(14.59 mg/mL), 2년산 시설 재배(3.9 mg/mL), 2년산 토경 재배(14.92 mg/mL)로 계산되었다. 연구에 사용한 복령의 항산화 활성은 농도 의존적인 증가를 보였고 2년산 시설 재배 복령이 가장 높은 항산화 활성을 나타냈다. FE-SEM을 이용하여 복령 입자의 초미세구조를 관찰한 결과 샘플간의 뚜렷한 차이점은 발견되지 않았다.

• 환경위생공학
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• 제20권1호
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• pp.64-75
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• 2005

2005.1.1부터 직 매립 금지 이후 음식물쓰레기를 처리하는 데 있어 많은 사회적 문제가 대두되고 있다. 그리고 우리나라의 경우 전국 음식물쓰레기 배출량이 11,398ton/day('03)으로 상당히 많은 양이 배출되고 있으며, 주로 음식물쓰레기는 매립, 소각, 사료나 퇴비로 재활용하는 방법으로 처리하고 일부 음식물쓰레기는 혐기성으로 처리 하는 방법이 사용되어 왔다. 이 중 혐기성 처리는 유용한 메탄가스를 발생하여 에너지로 사용가능 하다. 본 연구에서는 pH가 낮고 많은 양의 유기물과 고형물을 함유하고 있어 1단 혐기성 처리시 운전에 영향을 줄 것으로 예상되는 음식물쓰레기의 1단 혐기성처리 가능성 및 혐기성 처리시 메탄가스를 이용하여 에너지로서 사용 가능성에 대해 알아보고자 연구를 실시 하였다. 처리시간과 비용을 절감하기 위해 산형성조를 거치지 않고 반 고형물의 유입시 부유물로 인해 발생될 수 있는 plugging와 channeling 현상을 방지하기 위해 USAB(up flow anaerobic sludge blank)의 장점과 낮은 pH의 음식물 쓰레기의 유입시 미생물에 미칠 수 있는 충격을 최소화 할 수 있는 AE(anaerobic filter)장점을 조합하여 환형유공 지지막속에 그레뉼을 충진시킨 Hybrid Anaerobic Reactor(HAR)를 제작하여 실험을 실시하였다. 본 연구에 앞서 음식물쓰레기의 혐기성 생분해도 실험을 실시하여 혐기성처리가능성을 검토하였으며 실험결과 첨가된 VS량당 총 누적메탄량은 $0.471(m^{3}/\cal{kg}\;VS)$로 원소 분석하여 얻은 이론 메탄발생량 $0.58(m^{3}/\cal{kg}\;VS)$의 $81.2\%$를 나타냈으며 유기물 분해속도 상수는 $0.18(d^{-1})$로 혐기성 처리가 가능하다는 사전 연구 결론을 도출하였다. 연구 결과, 낮은 pH인 음식물 쓰레기를 처리시 산발효조를 거치지 않고도 혐기성 처리가 가능하였으며, 높은 농도로 존재하는 유기물 및 고형물의 처리효율은 매우 양호했고 또한 인의 제거율도 높게 나타났다. 연구결과를 토대로 전국 음식물쓰레기(11,398ton/d)를 대상으로 에너지를 산출하면 Braun에너지 환산계수 $5.97kwh/m3(60\%\;CH_{4})$를 적용할 때 우리나라의 1일 음식물에서 발생되는 에너지 총량은 6,727MWh로 환산될 수 있으며 이는 유기물(COD)당 발생되는 메탄 가스량을 에너지원으로 사용하기에 충분히 가능하다는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과에 의하면 고농도의 유기물이 함유된 음식물쓰레기는 Hybrid Anaerobic Reactor (HAR)를 이용하여 HRT 30일 정도에서 충분히 직접 혐기성처리가 가능하며, 이때 발생된 $CH_{4}$를 회수하여 이용하면 대체에너지원으로 활용 가치가 높은 것으로 판단된다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제53권5호
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• pp.503-517
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• 2020

본 연구는 2007-2015년 국민건강영양조사 자료를 이용하여 아동과 청소년 (6-18세, n = 10,043)에서 연도별 우유 섭취 실태와 우유비섭취군과 우유섭취군의 영영상태를 비교 분석하였다. 그 결과 흰우유 섭취량은 연도에 따라 감소한 반면 (남자 p = 0.0199, 여자 p < 0.0001, 전체 p < 0.0001), 가공우유 섭취량 (초등학생 p = 0.0304, 전체 p = 0.0419)과 유제품 섭취량 (남자 p = 0.0002, 여자 p < 0.0001, 초등학생 p < 0.0001, 중학생 p < 0.0001, 고등학생 p = 0.0426)은 증가하였다. 그러나 연도별로 우유 및 유제품의 총 섭취량뿐만 아니라, 우유비섭취군과 우유섭취군 비율은 유의적인 변화가 없었다. 학교급별 우유섭취군 비율은 초등학생 59.7%, 중학생 44.7%, 고등학생 35.2%이었으며, 모든 학교급에서 우유섭취군에 남학생이 여학생보다 더 많았다 (p < 0.01). 모든학교급에서우유섭취군의칼슘 (p < 0.001), 인 (p < 0.001), 리보플라빈 (p < 0.001) 섭취량은 우유비섭취군보다 유의적으로 높았다. 모든 학교급에서 우유비섭취군의 영양불량 분율이 유의적으로 높았고, 특히 초등학생에서 이 분율이 가장 높았다. 우유비섭취군의 칼슘부족 분율이 우유섭취군에 비하여 유의적으로 높았다 (초등학생 15.7배 [p < 0.001], 중학생 12.1배 [p < 0.001], 고등학생 10.3배 [p < 0.001]). 이상에서 전체 대상자의 흰우유 섭취량이 연도별로 감소하였고, 모든 학교급에서 우유섭취군의 영양소 섭취 및 영양상태가 우유비섭취군보다 유의적으로 좋았다. 따라서 아동과 청소년 시기에 우유를 매일 2컵 이상 섭취할 수 있도록 영양교육을 강화하고, 학교우유급식을 통해 우유 섭취를 증가시킨다면 성장기의 칼슘을 포함하는 영양상태 개선에 도움이 될 것으로 생각된다.