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과학관련 사회쟁점 학습을 통한 과학의 본성에 대한 이해의 전이 (Transfer of Students' Understanding of NOS through SSI Instruction)

  • 정윤숙;김성원
    • 한국과학교육학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.895-905
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    • 2015
  • 과학적 소양의 함양을 과학 교육의 목표로 둘 때, 과학의 본성에 대한 이해는 학생들이 갖추어야 할 능력으로서 빠뜨릴 수 없는 요소 중 하나이다. 과학의 본성에 대한 이해를 높이기 위한 다양한 학습전략이 논의되는 가운데, 다수의 연구에서 과학의 본성에 대한 명시적-반성적 접근이 가장 효율적인 전략이라는 결과가 제시된다. 과학관련 사회쟁점(SSI)은 다양한 원인이 작용하여 발생하며, 발달하고 있는 현대 과학기술과 관련하여 발생하는 경우가 많아, 단 하나의 확실한 해결책이 존재하지 않는 특성을 가지고 있다. 과학관련 사회쟁점에 대한 논의과정에 참여하는 학생들은 완전하지 않은 과학지식을 바탕으로 추론하여 쟁점에 대한 주장과 근거를 마련해야한다. 따라서 본 연구는 과학관련 사회쟁점을 활용한 수업이 과학의 본성에 대한 반성적 사고를 촉진할 수 있는 훌륭한 학습 전략이라는 것을 전제로 한다. SSI에 대한 논의 과정에서 과학의 본성에 대한 이해가 매우 중요한 역할을 하고 있음에도 불구하고 SSI를 이용한 학습활동과 학생들의 과학의 본성에 대한 이해 사이의 관계에 대해서는 아직도 논란이 존재한다. 이것은 과학의 본성을 일반화된 맥락에서 명시적으로 접근하고 과학관련 사회쟁점과 관련된 맥락에서 반성할 기회를 제공하지 않은 것에 기인한다. SSI를 통한 학습 환경이 과학의 본성을 이해하는 데 어떠한 영향을 주는지 탐색하기 위해서는 맥락화된 상황에서 과학의 본성에 대해 반성할 수 있는 기회를 학생들에게 충분히 제공한 후, 맥락화된 상황에서의 과학의 본성에 대한 이해가 일반화된 상황으로 전이될 수 있는지 탐색해보아야 한다. 따라서 본 연구에서는 SSI 학습 맥락에서 과학의 본성에 대해 충분히 반성할 수 있는 교육 프로그램을 개발하고 적용하여 그 효과를 탐색하는 것을 목표로 하였다. 경기도 소재 고등학교에 재학 중인 71명의 학생이 연구에 참여하였다. 학생들의 과학의 본성에 대한 인식의 변화를 살펴보기 위하여 SSI 프로그램 적용 전과 후에 VNOS-C 설문을 실시하였으며, 보다 심층적인 분석을 위하여 반구조화된 면접을 실시하였다. 연구 결과, 학생들은 맥락화된 상황에서 과학의 본성을 학습하였음에도 불구하고 일반화된 상황에서도 과학의 본성에 대한 이해의 향상을 나타냈다. SSI 자체가 가지고 있는 속성이 학생들의 과학의 본성에 대한 이해의 향상에 큰 영향을 미쳤으며, 지속적으로 반성할 수 있는 기회와 학습 자료를 제공한 것이 과학의 본성에 대한 이해를 전이하는 데 도움이 되었다.

12.5 GHz 대역 위상 함수 특성 측정을 통한 RET 모델링 (RET Modelling through the Phase Function Measurement at 12.5 GHz)

  • 한일탁;배석희;정명원;백정기
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.334-340
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    • 2007
  • 현재 ITU-R에서 제시하고 있는 RET(Radiative Energy Transfer)모델을 이용하여 수풀에 의한 손실을 예측을 하기 위해서는 6개의 입력 파라미터가 필요하다. 이중에서 수풀의 산란 특성과 관련된 4개의 파라미터를 도출하는 방법으로는 측정된 거리에 따른 수풀 손실 곡선과 RET모델의 피팅을 통해 도출하는 방법과 수풀 손실 및 추가의 위상 함수(phase function)측정을 통해서 도출하는 방법이 있다. 첫 번째 방법을 통해 RET 모델 파라미터를 도출하는 경우 피팅이 상당히 어렵고, 측정 결과로 얻은 수풀 손실 곡선에 따라 유일한 피팅 결과가 도출되지 않는 경우가 있으며, 도출된 파라미터의 물리적 의미도 결여되어 있다. 따라서 본 논문에서는 위상 함수 측정 방법과 위상 함수 측정을 통해 보다 정확하고 물리적인 타당성을 갖는 RET모델 파라미터를 도출하는 방법, 그리고 이를 이용하여 도출된 RET 모델 파라미터를 제시하였다. 본 논문에서 제시한 RET 모델링 방법, 측정 결과, 측정 결과로부터 도출한 RET 모델 파라미터는 2006년 ITU-R 회의에 기고서로 제출하여 ITU-R 보고서, 개정 권고서로 채택되었다.

$Nd_{1-x}Ba_xFeO_{3-y}$계의 비화학량론과 물리적 성질에 관한 연구 (A Study of the Nonstoichiometry and Physical Properties of the Nd1-xBaxFeO3-y System)

  • 장순호;유광현;김성진;최승철;장순호
    • 대한화학회지
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    • 제38권8호
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    • pp.547-551
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    • 1994
  • $Nd_{1-x}Ba_xFeO_{3-y}$계에 대한 각 조성의 시료를 1200$^{\circ}C$ 대기압하에서 반응물을 가열하여 합성하였고 X-선 분말 회절분석을 통하여 고용체가 합성되었음을 확인하였다. X-선 회절분석 결과 x = 0.00과 0.25는 팔면체장이 뒤틀린 orthoferrite형의 사방정계이며, x = 0.50과 0.75의 조성을 갖는 화합물은 단순입방정계이다. 고용체내의 Fe이온은 $Fe^{3+}$$Fe^{4+}$이온의 혼합원자가 상태로 존재하기 때문에 $Fe^{4+}$이온의 몰비와 산소공위로부터 비화학량론적 조성식들을 결정하였다. Mossbauer분광분석결과 A자리에 $Ca^{2+}$ 또는 $Sr^{2+}$ 이온이 치환된 계들과는 달리 $Ba^{2+}$ 이온이 치환된 화합물들은 $FeO_6$$FeO_4$ 뿐만 아니라 $FeO_5$이 5배위장이 형성됨을 알 수 있었다. 또한 x = 0.25와 0.50 조성들은 초상자성의 스펙트럼을 보이는데 이는 $Fe^{3+}$$Fe^{4+}$ 이온간의 강자성 상호작용을 하는 영역을 형성하기 때문이다. 모든 시료의 전기전도도는 반도성 범위에 속한다. 시료는 $O^{2-}$ 이온을 매개로 한 Fe 이온간의 전자전달과정에서 $Fe^{4+}$ 이온은 전자 받게 준위로 작용하기 때문에 $Fe^{4+}$이온이 증가함에 따라 전기전도도의 활성화에너지가 감소된다.

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소형 시험모터의 노즐 열전달 및 삭마 통합해석 (Conjugate Simulation of Heat Transfer and Ablation in a Small Rocket Nozzle)

  • 배지열;김태환;김지혁;함희철;조형희
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제30권2호
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    • pp.119-125
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    • 2017
  • 로켓 노즐에 적용되는 내열재는 고온의 연소가스에 노출되어 표면이 파괴되고 내부의 수지재질이 열분해되는 복잡한 열화학적 변화를 겪으며 이러한 현상을 예측해야 노즐의 내열설계가 가능하다. 따라서 본 연구에서는 로켓 노즐 유동장과 탄소계 내열재의 표면삭마 및 내부 열반응을 통합하는 코드를 개발하여 노즐의 표면변화와 내열재 내부의 열응답을 도출하고자 하였다. 노즐 열유동장에서 발생하는 표면 열유속과 내열재 내부 열전도를 계산하기 위해 CFD를 사용하였으며 내열재 내부에서 발생하는 밀도변화와 흡열반응을 내부 에너지 방정식에 고려하였다. 또한 내열재 표면에서의 삭마계산을 위해 경계층 가정이 적용된 대수식을 이용하였다. 개발된 해석기법을 검증하기 위해 소형 시험모터에 대한 해석을 수행하였으며 해석결과 노즐 목의 삭마가 다소 크게 예측되었으나 내열재 형상변화 및 내부 열전도가 잘 해석되는 것을 확인하였다. 또한 실험에서 측정된 온도와 비교 시 가열 구간에서 유사한 가열 속도를 나타내는 것을 확인하였으며 온도 오차는 100K 내외로 나타났다.

Nylon Membrane Filter에서의 발광증폭을 이용한 $Eu^{+3}$$Tb^{+3}$ 이온의 극미량 분석법 (A New Analytical Method for the $Eu^{+3}$ and $Tb^{+3}$ Ions Using the Luminescence Enhancement by the Treatment of o-Phenanthroline on the Nylon Membrane)

  • 안성희;이병민;박종목;김해동;정혁
    • 대한화학회지
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    • 제39권9호
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    • pp.705-714
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    • 1995
  • 란탄이온의 특성 발광선 세기가 Nylon Membrane상에서 증폭되는 현상을 이용하여 $Eu^{+3}$$Tb^{+3}$이온에 대한 고감도의 미량분석법에 대하여 연구아였다. 수용액(혹은 에탄올 용액) 상태에서의 $Eu^{+3}$$Tb^{+3}$두이온의 발광선의 세기에 비하여 주어진 용액 시료를 Nylon Membrane에 점적하면 이온의 방출선의 세기가 매우증가하였으며 특히 점적된 이온에 o-phenanthroline을 추가로 점적하면 방출선의 세기가 더욱 증가하는 증폭현상을 이용하여 $Eu6{+3}$$Tb^{+3}$이온의 검출한계를 용액 시료에 비하여 $10_7$배 이상 개선하였으며 이때의 검정곡선은 검출한계 근처에서 2-3 order의 선형범위(dynamic range)와 상관계수가 0.99 이상인 직선성을 나타냈으며 또한 TLC 방법에 비하여 10배정도의 검출한계 개선효과를 얻었다. 한편 o-phenanthroline의 변화에 따른 선세기의 변화를 관찰한 결과 -4몰비 정도에 최대의 선세기를 보였으며 그 이상에서는 일정한 선세기를 나타내었는데 이런한 발광증폭의 이론적인 배경으로 착물내의 리간드와 란탄이온 사이의 energytransfer mechanism을 설명하였다.

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Phosphate가 제거된 단순배양액 중 아미노산의 첨가가 체외수정시술 후 임신율에 미치는 영향 (Effects of Amino Acids in Simple Phosphate-Free Media on Pregnancy Rate in Human In Vitro Fertilization and Embryo Transfer(IVF-ET))

  • 이지삼;홍정의;유승환;정구성;홍기언;전은숙;허영문;이종인
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제26권2호
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    • pp.239-249
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    • 1999
  • The role of amino acids in culture media for IVF-ET was examined in a total of 76 cycles. Patients received clomiphene citrate (CC) followed by hMG or GnRH-a combined with gonadotropins (FSH/hMG) for controlled ovarian hyperstimulation. Severe male (<$4{\times}10^6$ motile sperm) or age factor (>39 y) patients were excluded in this study. Pregnancy was classified as clinical if a gestational sac or fetal cardiac activity was seen on ultrasound. No significant differences were found in age, duration of infertility, follicle size, the level of $E_2$ on the day of hCG injection, the mean number of oocytes retrieved, total motile sperm count, fertilization rate and the mean number of embryos transferred between bHTF (without amino acids) and mHTF (with amino acids) groups. However, total ampules of gonadotropins were higher (p<0.01) in mHTF group than bHTF group. Significantly (p<0.05) more clinical pregnancies were recorded in mHTF group (13/30) compared with bHTF group (9/46). The multiple pregnancy rates were 11.1% in bHTF group and 7.7% in mHTF group. There were one ectopic pregnancy in mHTF group and one heterotopic pregnancy in bHTF group. Abortion rates were 22.2% in bHTF group and 7.7% in mHTF, respectively. The ongoing pregnancy or livebirth rate was significantly (p<0.05) higher in mHTF group (12/30) than bHTF group (7/46). These results suggest that the addition of amino acids in culture media is essential for culture of zygotes in vitro and adjustment of energy substrates in phosphate-free culture media appears to be beneficial for human IVF-ET procedure.

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창의적 문제해결력 신장을 위한 과학교육과정 개발 연구-주제 중심의 초등과학교육과정 내용구성- (Development of the Elementary Science Curriculum to Enhance Creative Problem-Solving Abilities: Theme Based Construction of Contents)

  • 조연순;최경희;서예원
    • 한국과학교육학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.527-537
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    • 1998
  • 본 연구는 창의적 문제해결력 신장을 위한 초등 과학 교육과정 개발을 위한 2차 연구의 첫 단계로서 초등 과학교육의 세 가지 영역인 물상과학(물리+화학), 생명과학(생물), 지구과학의 개념들간에 공통적으로 함축되어 있는 주제들을 찾아내어 주제중심으로 교과내용의 재구성을 시도하는 연구이다. 채택한 주제는 에너지, 변화, 상호작용, 규모와 구조, 안정성의 5가지로서 이들은 각 학문 영역의 개념들이 단편적으로 제시되는 교육과정의 구성방식을 획기적으로 전환하도록 이끌어 줄 수 있는 하나의 모델이 될 것을 기대한다. 재구성의 절차는 우선, 물상과학, 지구과학, 생명과학의 영역별 총괄개념을 정하고, 그것을 다시 학년별 주개념으로 나눈 다음, 위의 다섯가지 주제별로 하위개념들을 기술하였다.

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항균 포장원지내 항균소재의 최적 정착법 탐색 (Exploration of Optimum Retention of Antibacterial Agents in Functional Packaging Paper)

  • 김철환;김재옥;정준호;조성환
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.298-305
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    • 2005
  • 과채류 포장용 기능성 항균포장지는 항균력이 우수한 식물성 항균소재(botanical antimicrobial agent-grapefruit seed extract mixture: BAAG)의 CaCO$_3$분말제재와 가스흡착제 기능을 소유한 제올라이트를 일정배합비율로 펄프지료에 첨가하여 TAPPI Standard Method T200 sp-96에 의거하여 제조하였다. 아울러, 보류향상제인 cationlc polyacrylamide (Ca-PAM)와 발수처리제 alkyl ketone dimer(AKD)도 같이 첨가하였다. 이때, 사용된 BAAG분말의 평균입자크기는 12.45였으며, Scanning Electron Microscope 촬영사진에서 CaCO$_3$에 침착되어 있는 BAAG 및 제올라이트가 육면체 형태의 미세한 분말로 지료상에 구성되어 있음을 알 수 있었으며, 포장원지내에 보류된 항균제의 보유량을 회분함량으로 측정한 결과, 항균제의 첨가량을 증가시킬수록 회분함량이 증가하는 것으로 미루어 Ca-PAM이 지료 섬유 네트워크내에 항균제를 정착시키는데 매우 효과적인 보류향상제로 작용함을 알 수 있었다. 한편, 분말형 항균제와 제올라이트를 지료에 첨가하여 포장원지를 제조하였을 때, 포장원지의 인장강도(tensile strength)와 파열강도(burst strength)는 항균제와 제올라이트를 첨가하지 않았을 때보다 다소 감소하는 경향을 나타내었고, 반면에 강성(stiffness)과 인열강도(tear strength)는 증가하는 경향을 나타내었다. 그러나, 기능성 첨가제 분말의 첨가로 인하여 발생할 수 있는 골판지 상자의 라이너나 단위 포장용(itempackaging)포장지의 강도적 성질의 감소현상이 미미할 것으로 판단되어 항균포장지 제조에 사용되는 항균제와 제올라이트분말은 종이의 물성 열화에 미치는 영향이 크지 않는 것으로 나타났다.

야외조건하(野外條件下)에서 독일가문비(Picea abies Karst) 침엽(針葉)의 순(純) 광합성률(光合成率)의 단기(短期) 변화(變化)에 대한 실험적(實驗的) 연구(硏究) (Experimental Studies of the Short-Term Fluctuations of Net Photosynthesis Rate of Norway Spruce Needles under Field Conditions)

  • ;;진현오;주영특;정동준
    • 한국산림과학회지
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    • 제88권1호
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    • pp.38-46
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    • 1999
  • 독일 중부(Solling Hills)의 가문비림 임관의 구조적인 수분증산 통도특성은 LE와 H의 유동량으로 측정되고, 1996년 6월중 재배열된 Penman-Monteith 식을 이용하여 SVAT 모형을 설계하여 도출하였다. 또한 SLODSVAT 모형을 통한 전체 임관 내 각 침엽의 연속적인 수분통도성을 평가하여 임관기공의 통도성을 비교하였다. 이와 같은 결과에서 나온 임관 표면 통도성과 유동량을 설계하고, SLODSVAT 모형에 의해 설계된 기공 통도성 사이에서 중요한 차이점을 알 수 있었다. 이 차이점은 산림 임관의 범위내에 빗물리적인 요소에 의해 영향을 받았음을 알 수 있으며, 일반적으로 임관 표변의 통도성은 전체 측정 기간 동안 임관 기공 전도력보다 크게 나타났다. 또한 산림의 전체 증발산량에 대한 하층부의 공헌도는 작았고, 임관의 복사에너지 균형에 의존하지는 않는 것으로 나타났다. 하층부 증발산량의 기각은 독일 가문비림에 대한 임관 표면 전도력의 과대 평가로서 나타난 결과이다.

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Facile Synthesis of In2S3 Modified Ag3PO4 Nanocomposites with Improved Photoelectrochemical Properties and Stabilities

  • Zeng, Yi-Kai;Bo, Shenyu;Wang, Jun-hui;Cui, Bin;Gu, Hao;Zhu, Lei;Oh, Won-Chun
    • 한국재료학회지
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    • 제30권11호
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    • pp.601-608
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    • 2020
  • In this work, Ag3PO4/In2S3 nanocomposites with low loading of In2S3 (5-15 wt %) are fabricated by two step chemical precipitation approach. The microstructure, composition and improved photoelectrochemical properties of the as-prepared composites are studied by X-ray diffraction pattern (XRD), field emission scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), photocurrent density, EIS and amperometric i-t curve analysis. It is found that most of In2S3 nanoparticles are deposited on the surfaces of Ag3PO4. The as-prepared Ag3PO4/In2S3 composite (10 wt%) is selected and investigated by SEM and TEM, which exhibits special morphology consisting of lager size substrate (Ag3PO4), particles and some nanosheets (In2S3). The introduction of In2S3 is effective at improving the charge separation and transfer efficiency of Ag3PO4/In2S3, resulting in an enhancement of photoelectric behavior. The origin of the enhanced photoelectrochemical activity of the In2S3-modified Ag3PO4 may be due to the improved charge separation, photocurrent stability and oriented electrons transport pathways in environment and energy applications.