한반도 남부 지역은 태평양(pacific)판의 섭입에 의한 화성활동이 매우 활발했던 지역으로 백악기 화강암류와 이와 성인적으로 밀접한 관련이 있는 것으로 추정되는 화산암류가 넓게 분포하고 있다. 여수 지역 백악기 화강암류를 형성시킨 마그마의 특성 및 지구조적 환경을 규명하고자 주성분 원소, 미량원소에 대한 지화학적 연구를 시도하였다. 연구 지역의 화성암류는 섬록암, 각섬석 흑운모 화강암, 미문상 화강암류로 구성되어 있다. 연구지역의 화강암은 칼크-알칼리(calc-alkaline) 계열로, A/NK vs. A/CNK 도에 점시해 본 마그마의 특성은 대부분 중알루미나(metaluminous)에 해당하고 I-type로 나타난다. 암석기재학적 특징으로 본역의 암석은 천소에 관입 정치된 화강암류의 암석으로, 지구조판 별도에 의하면 압축장이 작용하는 판의 경계부 즉, 화산호화강암(VAG)에 해당된다. 희토류원소의 패턴은 경희토류원소(LREE)가 중희토류원소(HREE)보다 부화된 ((La/Lu)cN=4.2-13.3) 백악기 화강암류의 전형적인 패턴과 일치하며 미문상화강암은 섬록암에 비해 Eu(-) 이상이 뚜렷하게 나타난다. 총희토류원소(σLREE) 함량은 76.2-235 ppm으로 본 연구지역의 화강암류들은 대륙연변부에서 나타나는 화강암류의 희토류원소 총함량 범위에 해당된다. 위의 지화학적 자료를 종합해 보면 여수 지역 화강암류들은 태평양판의 섭입에 의한 압축장이 작용하는 대륙 연변부에서 생성되었음을 알 수 있다.
본 연구는 겨울철과 여름철에 8개의 다른 MJO 전파 위상에 따라 동아시아 지역에서 강수와 기온, 순환 아노말리에 대하여 매든-줄리안 진동(MJO)/계절내 진동(ISO)의 영향에 대하여 고찰하였다. MJO의 중심이 동인도양에 위치한 3번 위상과 MJO의 중심이 서반구에 위치한 8번 위상에서 한반도의 겨울철 강수 패턴이 비선형적으로 나타난다. 이 두 위상에서 MJO의 강도가 2보다 작은 경우 양의 아노말리가 나타나는 반면에 2보다 큰 경우 음의 강수 아노말리가 나타났다. MJO 강도가 클 때 나타나는 이러한 음의 강수 아노말리는 한반도가 고기압성 아노말리 영역에 놓이고 북풍계열의 바람에 의한 한랭 건조한 바람의 이류에 의해 형성된다. 또한 본 연구에서는 여름철 ISO의 동진 및 북진 전파 위상에 따른 강수와 순환의 반응을 연구하였다.
북서태평양에서 발생한 태풍에 대해 발생 후 5일 동안 12시간 간격으로 태풍의 강도 및 진로를 예측할 수 있는 인공신경망 모델을 개발하였다. 사용되어진 예측인지는 CLIPER(발생 위치 강도 일자), 운동학적 파라미터(연직바람시어, 상층발산, 하층상대와도), 열적 파라미터(상층 상당온위, ENSO, 상층온도, 중층 상대습도)로 구성되어졌다. 예측인자의 특성에 따라 일곱개의 인공신경망 모델들이 개발되었으며, CLIPER와 열적 파라미터가 조합된(CLIPER-THERM) 모델이 가장 좋은 예측성능을 보였다. 이 CLIPER-THERM 모델은 강도 및 진로 모두에서 동절기보다 하절기에 더 나은 예측성능을 나타내었다. 또한 태풍의 발생이 아열대 서태평양의 남동쪽에 위치할수록 강도예측에서는 큰 오차를 보였고, 진로예측에서는 아열대 서태평양의 북서쪽에서 발생할수록 큰 오차를 보였다. 이후 인공신경망 모델의 예측성능을 검증하기 위해 같은 예측인자들을 이용하여 다중선형회귀모델을 개발하였으며, 결과로서 비선형 통계기법인 인공신경망 모델이 다중선형회귀모형보다는 더 나은 예측성능을 보였다.
초 중학교 과학 교과서에 생물의 화석화 과정을 설명하기 위하여 화석 만들기 실험이 소개되어 있다. 대부분의 실험들은 조개나 잎을 이용하여 몰드와 캐스트를 만드는 실험으로 생물체가 빠져나간 후 흔적이 화석화되는 생흔 화석의 형성 과정과 유사하게 설계되어 있다. 그러나 교과서에 제시된 대다수의 화석 자료들은 사체가 속성 작용을 겪은 후 보존되는 실체 화석으로 학생들은 이 실체 화석의 화석화 과정을 실험 과정과 동일시할 우려가 있다. 이러한 오개념은 9학년을 대상으로 실시한 설문 조사에서 확인할 수 있었는데 그 결과 다수의 학생들이 실체 화석을 생흔 화석으로 생각하는 것으로 나타났다. 또한, 육상 생물들이 사체의 이동 없이 육상에서 화석화된다고 생각하여 화석의 퇴적 과정과 지각 변동도 정확히 이해하지 못하고 있었다. 이와 같은 화석화 과정에 대한 오개념은 이미 초등학생을 대상으로 한 연구에서 확인된 바 있는데 이번 연구 결과 이 오개념이 9학년 학생까지 유지되고 있는 것으로 나타났다. 따라서 화석화 과정과 관련된 오개념을 수정하기 위해서는 실험에 사용되는 모델을 생흔 화석으로 바꾸거나 실체 화석의 화석화 과정을 위한 새로운 실험 과정이 설계되어야 할 것으로 생각된다.
본 연구는 신학 전공 대학생들과 과학 교육 전공 대학생들과의 비교를 통하여 신학 전공 대학생들의 우주와 생명의 기원에 관련된 관점과 과학에 대한 인식을 알아보며, 신학 전공 대학생들을 대상으로 개설한 현대 과학의 이해와 관련된 과목을 한 학기 수강한 이후에 일어나는 관점의 변화를 살펴보는 것이다. 이를 위해 신학 전공 대학생 26명과 과학교육 전공 대학생 19명이 설문에 참여하였다. 신학 전공 대학생들의 경우, 수강 전 젊은 지구 창조론과 오랜 지구 창조론을 합하여 42%, 유신론적 진화론을 지지하는 응답자는 42%로 나타났으며 생물학적 진화론을 지지하는 응답자는 단 한 명도 없었다. 이에 반해, 과학교육을 전공하는 대학생들 대부분의 진화론을 지지하고 있었으며 극단적인 입장의 창조론을 지지하는 응답자는 없는 것으로 드러났다. 또한 창조론을 지지하는 대부분의 응답자는 과학이 창조주의 업적을 기술하는 도구라고 생각하는 경우가 많았고, 과학적 진화론을 지지하는 응답자는 과학이 자연 세계에 대한 논리적이고 기술적인 체계라는 견해를 가지고 있었다. 신학 전공 대학생들이 현대 과학에 대한 이해와 관련한 과목을 수강한 이후, 젊은 지구 창조론과 같은 극단적 관점을 지지하는 경우가 23%에서 4%로 감소하였으며, 유신론적 진화론의 관점은 다소 증가하였다. 이는 신학 전공 대학생들의 과학 관련 과목 수강이 신학 전공의 바탕에서 과학적 진화론을 이해하려는 실마리를 제공한다고 볼 수 있다.
교과교육학지식(PCK)은 과학 교사의 전문성을 나타내는 지표로 인식되어 왔다. 이 연구에서는 예비 교사와 현직 교사의 주제-특정적 PCK를 비교 분석하였다. 이를 위해 과학 교사들의 PCK를 명시적으로 드러낼 수 있는 분석틀을 개발 및 적용하여 예비 및 현직 지구과학 교사를 대상으로 동일 주제에 대한 PCK 차이를 분석하였으며, 서로 다른 2개 주제에 대한 PCK가 어떻게 달라지는지를 각각 분석하였다. 연구 결과, 동일 주제에 대한 예비 교사와 현직 지구과학 교사의 PCK는 구성 요소에 따라 큰 차이가 있음을 알 수 있었다. 서로 다른 주제에 대한 PCK의 변화는 경향성을 나타내지는 않았으나, 구성 요소 및 교사에 따라 매우 큰 차이를 나타내었다. 이 연구를 통해 PCK의 주제-특정성을 확인하였으며, 과학 교사의 수업 전문성 개발 및 평가에 PCK분석틀 및 프로파일의 활용가능성에 대해 논의하였다.
광해의 정도를 알아보기 위해 서울대 사범대학 주변 밤하늘의 밝기를 측정하였다. 표준성을 이용하여 고도에 따른 소광 계수 및 영점 상수를 구한 결과, 2009년 1월 28일에는 소광계수가 kB=0.359, 영점상수는 CB=4.397이 었고, 2009년 3월 27일에는 소광계수가 kB=0.896, kV=0.725, 영점상수는 CB=6.235, CV=6.027이었다. 밤하늘의 밝기는 동, 서, 남, 북 네 방위에 대해 고도 20˚, 40˚, 60˚, 75˚, 90˚에서 측정하였다. IRAF를 사용하여 전처리하고 측광한 결과, 1월 28일의 시상은 평균 5.1"였고 3월 27일은 5.7"이었다. 밤하늘의 등급은 방위 및 고도에 따라 16≤mV, mB≤18이었다. 도심 방향의 밤하늘 밝기는 어두운 지역에 비해 2-4정도 밝게 나타났다. 이러한 관측 조건에서 구경 40cm인 망원경을 통해 육안으로 관측할 수 있는 한계 등급은 밤하늘의 밝기 정도에 따라 대략 11-13등급이다. 1월과 3월의 밤하늘 밝기를 비교해 본 결과, B필터에서 1월이 3월에 비해 1등급 정도 어두운 것으로 나타났다.
이 연구에서는 수업컨설팅을 통하여 초임교사 지원 실태와 초임교사의 전문성 개발 노력을 분석하였다. 수업동영상 분석을 위한 컨설팅 협의회, 초임교사와의 면담 자료 등을 활용하여 초임 과학교사들의 전문성 개발 실태와 개선 방안을 탐색하였다. 분석대상으로 한 수업은 중학교 3학년 일과 에너지 단원의 9차시 수업이며, 6명의 초임교사와 선배 교사로 구성된 6명의 컨설팅 협의진이 차시별 수업을 교차분석하였다. 연구결과에 따르면, 초임교사들의 경우 초임시절에 수업에 대한 교사의 반성적 실천이 없고, 수업하는 방법에 대한 안내도 없어서 대개는 배운 방식대로 학생을 가르치는 경향이 발견된다. 교사로서의 전문성 개발 측면에서도 잡무가 많아서 수업준비를 할 시간이 없을 뿐만 아니라 교사들 사이에 수업에 대한 의사소통이 없었다. 이러한 실태 진단에 대한 대안으로 선배교사들은 초임교사 지원을 위한 시보교사 제도 도입과 교사 협의회의 필요성을 제안하였다. 결론에서는 초임교사 지원을 위한 효과적인 입문 프로그램이 갖추어야 할 조건을 논의하였다.
본 연구는 수업의 3가지 맥락(자료, 과제, 역할)에서 학습자의 특성과 그룹의 상호작용에 따른 그룹과 개인의 반성적 탐구는 어떤 차이가 있는지를 알아보고 이를 통해 효율적인 반성적 탐구활동을 위한 소그룹 구성과 교사의 지도에 시사점을 얻고자 하였다. 이를 위해 고등학교 1학년 1개 학급을 선정해서 반성적 탐구활동수업을 실시하고 수업을 녹화 전사해서 언어행동분석틀과 수업상황의 3가지 맥락으로 분석하였다. 본 연구의 결과로부터 학생개인과 그룹의 반성적 탐구는 학생들의 개별특성 그 자체보다는 다튼 학생과 학급에서 어떤 관계를 가지느냐에 더 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다.
현대 측지학은 전례 없는 정밀도로 지구의 물리 기하학적 형상과 운동, 특히 이의 변화를 감시하고 있다. 이는 우주시대의 지구관측을 위한 정확하고 통일된 기준좌표계를 제공할 뿐만 아니라, 학제적 연구를 통해 지구형상과 운동의 변화를 일으키는 원인을 규명함으로써 궁극적으로는 지구시스템의 정확한 이해에 기여하고 있다. 국제측지연맹에서는 다양한 측지학적 도구들을 통합하고자 지구측지관측시스템(GGOS)을 구축하고, 전지구관측시스템(GEOSS)의 주요 파트너로서 지구환경변화에 대응하려는 인류의 노력에 기여하고 있다. 여기서는 지구측지관측시스템을 중심으로 측지학이 전지구관측시스템 및 지구과학의 여러 영역과 어떤 관계를 가지는지를 살펴보고, 학제적 연구의 동기 부여를 촉진하고자 한다.