본 연구에서 초기재령 콘크리트의 단면 내 수화도와 온도 및 습도분포를 구하는 3차원 유한요소 해석 프로그램을 개발하기 위한 수화도에 따른 재료 모델을 제시하고, 수치해석 절차에 관하여 정립하였다. 재료물성이 급격히 변화하는 초기재령 콘크리트의 거동을 모사하는 과정에서 온도 및 습도에 관련된 재료 물성이 수화도에 따라 결정하였다. 또한 수분거동 연구는 경화한(mature) 콘크리트에 대해서는 여러 연구자에 의해 수행되었지만, 초기재령 콘크리트의 전달계수, 수분용량에 관한 연구는 제대로 정립되지 않은 실정이다. 또한 일반적으로 보통콘크리트에서 무시되는 수분감소항은 고강도 및 고성능 콘크리트의 자기건조(self-desiccation)와 관련된 자기수축(autogenous shrinkage)을 유발하고, 이는 구조물의 장기 내구성 및 사용성 측면에서 중요한 관심사이다. 따라서 본 연구는 초기재령 콘크리트의 온도 및 수축에 의한 응력을 평가하기 위하여, 고강도 및 고성능 콘크리트를 포함한 초기재령 콘크리트의 온도 및 수분거동을 적절히 표현하는 수학적 재료 모델을 제시하고, 콘크리트의 단면 내 수화도와 온도 및 습도분포를 결정하는 3차원 유한요소 해석 프로그램을 개발하였다. 개발된 해석프로그램을 이용한 수치해석 결과는 실험결과와의 비교를 통하여 그 타당성을 검증하였다.
이 논문에서는 우리나라와 미국 수학 교과서에서 다루고 있는 평행사변형이 되기 위한 조건 관련 과제를 과제의 구조, 증명과 추론 유형, 그리고 인지적 노력 수준에 따라 비교 분석하였다. 이를 통해 두 나라 교과서 과제의 공통점과 차이점을 분석하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 과제 구조와 관련하여, 우리나라 교과서에 비해 미국 교과서에 제시된 과제의 구조가 더 다양하다. 둘째, 증명과 추론 유형과 관련하여, 우리나라와 미국 교과서 모두 IC 과제와 DA 과제의 구성 비율이 높으며, 우리나라 교과서에 비해 미국 교과서에 제시된 과제의 유형이 더 다양하다. 셋째, 과제의 인지적 노력 수준과 관련하여, 우리나라와 미국 교과서 모두 PNC 과제와 PWC 과제가 대부분을 차지하며, 우리나라의 경우 미국에 비해 구체적인 알고리즘적 절차를 이용하는 수학 과제를 제시하는 비율이 높다. 차이점을 토대로 우리나라 교과서 재구성에 필요한 다음과 같은 시사점을 얻을 수 있었다. 첫째, 과제의 구조 및 증명과 추론 유형과 관련하여, 구성의 다양성을 높여야 한다. 둘째, 과제의 인지적 노력 수준과 관련하여, PNC 과제에 대한 편중현상을 완화해야 하며, 과제 유형별 인지적 노력 수준에 대한 재고가 필요하다. 셋째, 과제의 주제 또는 소재와 관련하여, 수학 내적, 외적인 상황과의 연결성이 강화된 과제를 도입할 수 있는 방안의 재고가 필요하다.
본 연구는 대구광역시 소재 4개 학교의 초등수학 영재 학급 운영계획서와 프로그램을 분석하여 영재학급의 운영 실태를 파악하고 프로그램이 내용 영역과 유형별로 적절하게 편성되어 운영되는지 살펴보았다. 먼저 초등수학 영재학급 운영계획서 분석틀에 따라 분석한 결과 영재학급 평가, 학부모 연수, 진로지도 및 상담활동에 관한 계획은 대부분 수립되어 있지 않았고 영재학급 학생 선발 과정에서 여러 검사방법과 도구를 활용하거나 다단계에 걸친 종합적인 판별이 이루어지지 않고 있었다. 또한 연간지도계획이 교과교육과 현장학습에 그치고 있으며 영재학급의 효과적인 운영을 위한 행 재정적 지원이 미흡한 것으로 나타났다. 한편 프로그램은 학년별로 내용의 중복은 없으나 전 영역이 균형 있게 다루어지지 않고 있었으며, 자료 개발 부족 및 운영에 대한 지원 미흡으로 다양한 유형의 프로그램이 균형 있게 활용되지 않고 있다는 것을 알 수 있었다. 본 연구의 결과로부터 초등수학 영재학급 운영의 종합적인 관리체계와 교육프로그램 질 관리 시스템의 정비가 이루어진다면 영재교육의 발전에 도움이 될 것이다.
대학수학교육에서 학생들이 자기주도 수학학습방법을 깨우쳐 학습에 대한 자신감을 갖도록 하는 자기주도 수학학습을 할 수 있는 방법을 위한 연구욕구를 진단할 수 있는 내재적, 외재적 동기와 집중능력, 그리고 자기효능감이 있으며, 학습목표를 설정하기 위한 목표세우기와 계획능력이 있다. 그리고 인적 물적인 학습 환경 조성을 위해서는 집중능력, 습관, 스트레스, 수학적 가치, 자기주도능력이 필요하고 학습전략의 선정과 실천을 위해서는 필기, 예습과 복습, 시간관리, 시험관리에 대한 전략을 세우고 이를 실천하는 방법이 필요하다. 마지막으로 대학수학에서 자기주도 수학학습에 필요한 요인과 Knowles(1975)의 자기 주도적 학습 5단계모형인 학습욕구 진단, 학습목표 설정, 학습을 위한 인적 및 물적 자원 파악, 적절한 학습전략 선정 및 이행, 학습 결과 평가를 수정 보완하여 자기주도수학학습모형을 개발하였다.
본 연구는 '<수학과제 탐구> 과목 관련 자료 개발 연구가 현장 지원 연구로서의 가치가 있다는 점'과 '자료 개발에 있어 수학 개념과 관련된 인물들의 지식 구성과 탐구 활동을 중심으로 자료를 구성하는 것이 수업자료 개발에 도움을 줄 수 있다는 점' 및 '그동안의 <수학과제 탐구> 과목 자료 개발이 미비하다는 점' 등을 고려하여, 현장 교사들이 수업에 바로 적용하는 것이 가능한 수업자료를 개발한 연구이다. 이를 위하여 본 연구는 '자료 개발 계획 수립, 자료 개발, 개발 자료에 대한 현장 교사 검증, 개발 자료에 대한 교과 전문가 검증, 검증 의견을 반영한 최종 자료 개발'의 절차를 거쳤다. 이에 과제 탐구 모형을 반영한 1차시 50분을 기준으로 하였을 때 3차시 분량의 수업 자료를 개발할 수 있었다. 본 연구에서는 17주를 기준으로 한 교육과정 계획표와 교사-학생 상호 작용이 제시된 수업 지도안 및 학생들이 수업 때 작성하여 제출하는 과제 개발서 양식을 하나의 세트로 하여 개발 자료를 제시하였다. 본 연구는 개발된 자료를 실제 수업에 적용하는 것을 염두에 두고 개발하였다. 따라서 개발된 자료를 실제 수업에 적용해보고 그 결과를 분석하는 연구를 필요로 한다.
학문의 발달은 연구자들의 꾸준한 노력뿐 아니라 패러다임의 수호와 전환을 거치면서도 이루어진다. 패러다임의 수호와 전환은 변칙적인 사례에 대한 논의를 통해 이루어진다. 수학교육학 역시 몇 가지 탐구적 패러다임의 전환을 거치며 발달해왔다. 탐구적 패러다임의 전환은 이전 패러다임의 삭제를 의미하지는 않는다. 대신, 기존의 탐구적 패러다임이 건재하는 와중에 기존과는 다른 연구 목적 및 현상학적 기반을 가진 접근법이 발생함으로써 학계의 외연 확장에 기여하였다. 그러나 여전히 수학교육연구는 과학적이고 객관적이어야만 한다는 관점이 존재한다. 본고는 이러한 객관성이 모든 연구가 반드시 따라야만 하는 절대적인 원칙은 아님을 논증한다. 이를 위해 예술기반 연구를 일례로 제시한다. 예술기반 연구는 처음부터 객관적이기를 명백히 거부하며, 앎을 추구함에 있어 논리와 감성의 통합이 중요함을 주장한다. 연구 활동의 근본적인 목적이 지식 생산과 사회의 긍정적인 변화에 있다면, 예술기반 연구는 이러한 본질의 실행에 충실하다. 본고는 예술기반 연구의 기법 중 하나인 소설적 글쓰기 기법을 적용하여 수학교육연구를 수행하고, 그 결과물인 소설을 제시하였다. 그럼으로써 소설적 글쓰기 기법과 예술기반 연구를 수학교육연구의 주요 접근으로 받아들이는 것이 적합한가에 대한 학계의 논의를 촉발하고자 하였다.
본 연구에서는 피로 하중 및 크리프 하중을 받는 Mod.9Cr-1Mo (ASME Grade 91)강 시편에 대한 일련의 실험결과로부터 재료물성치인 고온 균열진전 모델을 개발하였다. 이 균열진전 모델은 크리프-피로하중을 받는 균열체의 결함평가에 사용되는 물성치이다. 한국원자력연구원이 수행한 일련의 피로 균열진전(FCG) 속도 실험 및 크리프 균열진전(CCG) 속도 실험 결과로부터 균열진전 모델을 결정하고, 이를 프랑스의 고온 설계 기술기준인 RCC-MRx 와 비교함으로써 설계 물성치의 보수성에 대해 검토하였다. RCC-MRx 는 FCG 모델 및 CCG 모델을 Section III Tome 6 에서 제공하고 있는데, 실험으로부터 결정한 균열진전 모델과 비교한 결과 RCC-MRx 의 FCG 모델은 보수적인 것으로 나타난 반면 CCG 모델은 비보수적인 것으로 나타나 동 물성치에 대한 검증이 필요한 것으로 나타났다. 또한 본 연구에서는 기계적 강도 및 크리프 시험결과에 대해서도 RCC-MRx 의 물성치와 비교 및 분석하였다.
전자 산업에서의 소형화와 디지털화에 따라 적층 세라믹 커패시터(Multi-Layer Ceramic Capacitors: MLCC) 또한 DC Blocking, 디커플링, 필터링 등의 기능이 이에 부응하여 그 수요가 꾸준히 증가해왔다. 이에 따라 MLCC의 등가회로를 모델링하는 기법이 많이 연구되었는데, 지금까지의 연구를 살펴보면 대부분이 소자의 주파수 특성을 측정한 후, 그 결과를 바탕으로 소자를 모델링하므로 제작 과정과 측정 과정에서 물질적, 시간적 손실을 수반한다. 이를 해결하기 위한 방법으로 본 논문에서는 구조 정보와 물질 정보로부터 설계단계에서 MLCC의 임피던스 특성을 예측할 수 있는 모델링 방법을 제시한다. 미분 방정식으로 표현되는 결합 전송선로 방정식으로부터 임의의 N개 층을 가지는 다층 평판 커패시터(N-Layer Capacitor)의 임피던스를 구조 정보와 물질 정보의 수식으로 표현할 수 있음을 보였다. 이렇게 정의된 임피던스 수식으로부터 임의의 구조 정보와 물질 정보를 가지는 MLCC의 임피던스를 예측하였으며, EM 시뮬레이션 결과와 비교하였다. 그 결과, 제시한 임피던스 예측 모델링 결과와 측정 결과가 잘 일치하였고, EM 시뮬레이션보다 훨씬 빠르게 예측 결과를 얻을 수 있음을 보였다.
본 연구에서는 분수의 곱셈에서 학생이 학교 수업을 받기 이전에 가지고 있는 비형식적 지식이 무엇인지를 알아보고, 그 지식을 형식화 할 수 있는 교수$\cdot$학습 방법을 추출하기 위해서 문헌 검토를 통해 6차시의 사전 교수$\cdot$학습안을 개발하고, 이를 바탕으로 초등학교 4학년 학생 7명에게 교수실험을 실시하였다. 교수실험 결과, 학생의 분수 곱셈에서의 비형식적 지식은 그림을 이용한 직접적 모델링 전략, 비형식적 언어에 의한 사고, 조작 가능한 수식에 의한 표상으로 나타났다. 또한, 교수실험과정에서 학생이 보인 반응을 분석하여 (분수)$\times$(자연수), (자연수)$\times$(분수), (단위분수)$\times$(단위분수), (진분수)$\times$(진분수)의 곱셈에서 비형식적 지식을 형식화하기 위한 교수$\cdot$학습 방법을 제시하였고, 이에 터하여 분수의 곱셈에서 학생의 비형식적 지식을 형식적 지식으로 연결하기 위한 교수$\cdot$학습 활동자료를 제시하였다. 본 연구에서 개발한 교수$\cdot$학습 활동자료는 학생이 가진 비형식적 지식에 기초하여 형식적 지식을 의미 있게 학습할 수 있도록 할뿐만 아니라 더 나아가 수학적 사고력과 긍정적인 수학 성향을 길러줄 수 있을 것으로 기대한다.
셀레늄은 다양한 화학종으로 존재하며 그 농도와 형태에 따라 활성도나 생물학적 이용도가 달라지므로 식품에 대한 셀레늄 화학종의 정확한 분리 및 정량이 필요하다. 본 연구에서는 역상 (RP; reversed phase) 고성능 액체 크로마토그래피 (HPLC; high performance liquid chromatography)와 유도결합 플라즈마 (ICP; inductively coupled plasma) 질량분석법 (MS; mass spectrometry)을 사용하여 해산물 시료 중 셀레늄 화학종을 분리 검출 한 뒤에 후 컬럼 동위원소희석법 (post column isotope dilution)으로 정확히 정량 하였다. 시료 중 $^{80}Se$의 간섭요인인 $^{79}Br$을 제거하기 위해 고체상 추출법을 사용하여 대부분의 $^{79}Br$을 제거하였고 남아있는 $^{79}Br$은 수학적 보정식을 이용하여 보정해주었다. CRM (certified reference material) DOLT-4를 사용하여 셀레늄의 총량을 분석한 결과는 인증치와 잘 일치하였지만 각 화학종에 대한 정보는 비교할 수 없었다. 한국인 식탁에 오르는 대표적인 해산물 시료인 갈치, 삼치, 오징어, 등을 분석한 결과, 주된 셀레늄 화학종은 SeCys (selenocysteine)와 SeMet (selenomethionine)이었으며 각각은 0-661.6 mg/kg and 137.3-462.7 mg/kg의 농도로 존재함 을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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