본 연구의 목적은 과학 통합교육의 적용 효과에 대한 메타분석을 실시하여 과학적 지식 획득, 과학탐구능력 습득, 과학에 관련된 태도 형성에 미치는 효과를 밝히는 데 있다. 2000년 1월부터 2010년 10월까지 온라인데이터로 구축되어 있는 국내의 과학 통합교육에 대한 학위논문과 저널 중에서 효과크기를 계산할 수 있는 자료가 포함된 양적연구를 대상으로, 연구물의 특성을 파악하여 코딩기준에 따라 코딩하고 효과크기 공식을 적용하여 60편의 논문으로부터 84개의 효과크기를 구했다. 분석 결과 첫째, 과학 통합교육은 학생의 과학적 지식 획득, 과학탐구능력 습득, 과학에 관련된 태도의 형성에 모두 긍정적인 효과가 있으며, 과학탐구능력 습득에 가장 효과적인 것으로 나타나났다. 둘째, 통합유형별로 나누어 보면 내용(교과)중심 통합 방법이 가장 큰 긍정적인 효과를 가지며 주제(소재)중심 통합 방법과 문제해결중심 통합 방법도 긍정적인 효과를 가진다. 셋째, 통합교육의 유형과는 대조적으로 학교급간의 통계적으로 의미 있는 차이가 없는 것으로 나타났다. 국제적인 맥락에서 과학교육의 통합적 시도에 대한 비교 연구가 필요하고 이러한 분석은 과학교육의 통합적 접근에 대한 연구와 실천에 기여할 것이다.

2011년 일본 큐슈 키리시마 지역의 신모에타케 화산 분화 및 2010년 아이슬란드 남부의 화산폭발은 각 지역에 큰 피해를 야기하였으며, 우리나라에서도 2002년 백두산 지역의 강진에 의한 지표면 팽창이 관찰되어 근시일내 백두산의 분화가능성이 지적되고 있다. 이에 따라, 국내에서도 화산폭발에 대한 대응책이 정부 및 학계를 중심으로 논의되기 시작하였다. 화산폭발이 발생하면 화산재가 각종 기반시설을 덮음으로 인해 물류 및 교통에 다대한 영향을 미치게 되어 화산재의 조속한 처리 및 처분이 필요하며, 이 과정에서 화산재의 유효 활용방안 개발이 요구된다. 본 연구에서는 화산재를 친환경 건설재료로서 수질정화 등의 목적으로 활용하기 위해 백두산 및 한라산의 화산재, 다공성의 제올라이트 및 일반 자갈에 시멘트 및 메타카올린을 첨가한 블럭에 대한 유용미생물(EM)의 시간경과(0일, 7일)에 따른 생장 특성을 분석하였다. 실험 결과, 일반 자갈 블럭에 비해 화산재 블럭의 유용미생물 개체수 증가가 탁월한 것으로 나타나, 화산재의 수질정화용 블럭에의 적용성이 높은 것으로 나타났다.

최근들어 백두산 지역의 지표면 팽창현상이 관찰되면서, 백두산의 분화 위험성이 증대되고 있다. 화산이 분화하는 경우, 무수한 화산재의 비산으로 항공, 교통, 물류, 정밀기계 산업 등이 큰 타격을 입게 될 뿐만 아니라, 화산재의 처리 및 처분에도 막대한 국가적 손실이 발생하므로 화산재 처리 및 활용방안의 개발이 절실히 요구된다. 본 연구에서는 화산재를 건설재료로 활용하기 위하여 백두산, 한라산의 화산재 및 다공성의 제올라이트에 시멘트 및 메타카올린을 첨가한 공시체에 대한 재령 0일 및 7일의 배합비별 압축강도 특성을 분석하였다. 실험 결과, 재령 7일에 대하여 혼합재(화산재 및 제오라이트), 시멘트 및 메타카올린의 비율을 3.5：1：0.1로 배합한 경우 최대의 압축강도를 나타내었으며, 재령 및 단위시멘트량의 증가, 메타카올린의 첨가가 압축강도 특성에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

2010년 아이슬란드 남부의 화산폭발은 유럽지역에 항공대란을 야기하였으며, 국내에서도 2002년 백두산 지역을 중심으로 강진에 의한 지표면 팽창현상이 관찰되면서 백두산의 화산폭발 위험성이 점증하고 있다. 화산폭발이 발생하는 경우, 화산재의 처리 및 처분에 따른 막대한 국가적 손실이 유발되므로, 화산재 처리 및 활용방안의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 화산재를 건설재료로 활용하기 위하여 백두산, 한라산의 화산재 및 다공성의 제올라이트에 시멘트 및 메타카올린을 첨가한 블럭에 대한 재령 0일 및 7일의 배합비별 휨강도 특성을 분석하였다. 실험 결과, 재령 7일에 대하여 혼합재(화산재 및 제오라이트), 시멘트 및 메타카올린의 비율을 3.5：1：0.1로 배합한 경우 최대의 휨강도를 나타내었으며, 재령 및 단위시멘트량의 증가, 메타카올린의 첨가가 휨강도 특성에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

2002년에 백두산 지역을 중심으로 강진에 의한 지표면 팽창현상이 관찰되면서, 백두산의 화산폭발 가능성이 높아지고 있다. 이에 따라, 그동안 국내에서 재난유형으로 별도의 분류가 없던 화산폭발에 대한 대책이 정부차원에서 논의되기 시작하였다. 화산폭발이 발생하면 무수한 화산재가 각종 사회기반시설을 덮게 되며, 비산에 의해 항공, 물류, 정밀기계산업 등에 타격이 발생하게 된다. 본 연구에서는 화산재를 건설재료로 활용하기 위하여 백두산, 한라산의 화산재 및 다공성의 제올라이트에 시멘트 및 메타카올린을 첨가한 재령 7일의 공시체에 대한 배합비별 동결융해 저항성을 분석하였다. 실험 결과, 재령 7일에 대하여 혼합재(화산재 및 제오라이트), 시멘트 및 메타카올린의 비율을 3.5：1：0.1로 배합한 경우 동결융해 저항성이 가장 우수한 것으로 나타나, 재령 및 단위시멘트량의 증가, 메타카올린의 첨가가 동결융해 저항성에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

가혹한 환경에 노출되는 콘크리트 교량바닥판에 대한 피해가 증가하면서 콘크리트 교량바닥판의 내구성 향상에 대한 요구가 증가하고 있다. 이에 따라 고성능 콘크리트에 대한 관심이 높아지고 있다. 최근, 새로운 광물질 혼화재로써 실리카흄과 같은 수준의 강도와 내구성 확보가 가능한 메타카올린이 높게 평가되고 있다. 이에 비해 국내의 메타카올린에 대한 연구 및 대체사용은 미진한 수준이며, 메타카올린 콘크리트를 교량바닥판에 적용하기 위한 검토도 매우 부족한 실정이다. 따라서 메타카올린 콘크리트를 교량바닥판에 적용하기 위해서는 장기적인 역학적 특성 및 교량바닥판에 요구되는 내구성에 대한 다양한 자료가 필요하다. 본 연구는 메타카올린 콘크리트를 적용한 교량바닥판의 장기적인 역학적 특성 및 내구성을 양생 재령에 따라 검토하는데 목적을 두었다. 역학적 특성은 압축강도 및 휨강도가 측정되었으며, 내구성의 경우는 건조수축, 염화물 저항성, 스케일링, 동결융해 저항성을 양생 재령에 따라 비교 평가하였다. 연구결과에 따르면, 메타카올린의 대체는 압축강도 및 휨강도 발현이 초기 및 장기 재령에서 우수하였다. 또한, 내구성 측면에서도 염화물 침투 저항성과 동결융해 저항성을 향상시켰다. 또한, 건조수축을 저감시키는 것으로 나타났다.

메타카올린은 고령토나 카올린으로 알려진 카올린 광물의 풍화물로, 도자기 산업에 주로 사용되는 원료로, 일반적으로 메타카올린의 입자 크기는 시멘트보다는 작지만, 마이크로 실리카퓸보다는 크다. 본 연구에서는 콘크리트용 혼화재로 메타카올린을사용한 콘크리트의 압축강도와 염소이온 투과저항 특성에 관한 영향에 관해 조사하였다. 메타카올린과 실리카퓸의 혼입률이 압축강도와 염소이온 투과저항에 주는 영향을 비교하기 위해 물-결합재비를 30%로 고정하고 각각 0, 5, 10, 15, 20%인 배합수준을 설정하여 비교하였다. 연구결과 메타카올린을 혼입한 콘크리트는 실리카퓸을 혼입한 콘크리트와 유사한 강도특성을 보였지만, 염소이온 투과저항성은 다소 불리한 것으로 나타났다. 따라서, 강도와 염소이온 투과저항 성능을 동시에 만족하기 위한메타카올린의 혼입률은 10% 정도인 것으로 나타났다.

본 연구의 목적은 Borenstein 등이 주장하고 있는 메타분석과 최근 산업조직심리학 내지 조직행동 분야에서 지지를 얻고 있는 Hunter-Schmidt 메타분석에 대해 방법론적 측면에서 비교분석하고, 아울러 각각의 메타분석 방법론에 기초하여 학교장의 도덕적 지도성과 교사의 직무만족 간의 상관관계를 메타분석 하는 것이다. 우선 메타분석 여러 절차 중 메타통계분석 및 분석결과 제시에 초점을 맞춰 상이한 분석방법과 절차 및 결과 해석 등을 살펴보았다. 구체적인 방법론적 차이점들은 신뢰구간과 확신구간, 측정오차 등 오차의 교정, 피셔 z 전환값 사용 여부, 효과크기 비교, 동질성 검사 여부, 각각의 전용 메타분석 프로그램 등 6가지로 나누어 비교하였다. 또한 비교분석과 병행하여 학교장의 도덕적 지도성과 교사의 직무만족에 대한 상관관계를 Borenstein 등의 메타분석 방법과 Hunter-Schmidt 메타분석 방식에 기초하여 각각 CMA 프로그램과 Hunter-Schmidt Meta-Analysis Programs를 이용한 메타분석을 실시하고 그 결과를 제시하였다.

본 연구에서는 교사말에서 나타나는 메타언어적 기능의 실제 수행이 어떻게 이루어지는지 살펴보았다. 한국어교실에서 교사는 수업 도중 대상어를 통해 언어적 정보를 제공하는데, 이 대상어를 통해서 교사가 메타언어적 기능을 어떻게 구체적으로 제공하는지 실제 예를 통해서 살펴보았다. 대상어를 기준으로 어떤 정보를 제공하느냐에 따라 대상어의 발음 정보 제공 기능, 대상어의 문법 정보 제공 기능, 대상어의 의미 정보 제공으로 범주를 나눌 수 있다. 그 결과, 대상어의 의미 정보 제공 기능에서는 의미 단순 제공, 제3 언어로 제공, 경험 상기, 확인, 문법 용어 제공, 결합 정보, 사용 맥락, 다른 의미의 예 등이 수행되는 것을 확인 할 수 있었다. 본 연구는 한국어 교사의 실제 발화 자료를 통해 메타언어적 기능을 분석했다는 점에서 의의를 가진다고 볼 수 있다.

메타데이터는 핵심 정보의 재사용, 유통 및 관리, 저작권 보호, 중복 투자의 방지 등을 위해 사용된다. 기능성게임은 다계층 멀티미디어 데이터로 구성되어 있다. 또한 이용목적에 따른 선택을 위해 품질정보가 중요하다. 본 논문에서는 멀티미디어 특성정보와 영역별 계량적인 품질 정보를 포함한 기능성게임의 메타데이터 스키마를 설계하였다. 이 연구는 기능성게임 이용자들 에게 품질정보를 통해 신뢰도를 제공하고 멀티미디어 특성정보를 통해 관련분야 메타데이터와 호환성을 제공할 수 있는 메타데이터 시스템 개발의 토대가 될 것이다. 나아가 기능성게임 산업의 안정적 발전에 기여할 것으로 기대한다.

국내 외 많은 기관들이 각 분야의 자원 보호와 관리를 위해 메타데이터를 개발하고 있다. 게임 콘텐츠의 재활용, 저작권 보호, 라이프사이클 관리, 검색 등의 효율성을 지원하기 위해 게임 콘텐츠의 메타데이터 모델을 개발하였다. 개발 방법은 세계적인 메타데이터 표준안들을 분석하고 게임의 특성 정보를 조사하여 매핑, 재정의, 추가 등을 통하여 진행되었다. 개발된 모델은 13개의 필수요소, 15개의 선택요소로 구성되며 XML에 의해 표현된다. 전문가 집단의 설문조사를 통해 개발 효과를 검증하고 표준 모델과의 비교 분석을 통하여 개발의 의의를 나타내었다. 본 연구는 성장일변도의 게임 산업의 안정적인 발전에 도움이 될 것으로 본다.

본 연구에서는 초등학생의 알고리즘적 사고와 프로그래밍 학습을 효과적으로 조력하기 위해 메타인지 전략을 가미한 게임 프로그래밍 학습의 가능성을 제시하고자 하였다. 우선 Polya의 4단계 문제해결과정에 ‘예언’, ‘자기 평가’, ‘자기 강화’의 단계를 추가한 후 게임 프로그래밍 특성에 맞게 일부 수정하고 메타인지 전략을 가미하여 게임 프로그래밍 수업 모형을 설계하였다. 설계된 모형을 토대로 초중등 정보통신기술교육지침과 ACM의 K-12 컴퓨터교육과정 중 알고리즘과 프로그래밍 내용 요소를 참고하여 게임 프로그래밍 학습 내용을 구성하였다. 구성한 학습 내용을 초등학교 6학년 재량활동 시간에 적용한 결과, 메타인지 전략을 활용한 게임 프로그래밍 학습은 초등학생의 문제해결력 향상에 효과가 있는 것으로 나타났다. 최근 정보통신기술교육 운영지침의 개정으로 프로그래밍 교육과 알고리즘 교육이 초등학교에서도 필요하게 되었고 학교 현장의 여건 등을 고려해보면 본 연구를 통해 설계된 교수․학습 전략을 기반으로 한 게임 프로그래밍 학습은 의미 있는 선택이며 기존 프로그래밍 교육의 문제점 해소를 위한 적절한 대안이 될 수 있을 것이다.

교육용 게임의 메타데이터 개발은 게임 콘텐츠로서, 독립적인 학습 자원으로서, 또 게임 기반 LCMS에서 학습 컴포넌트로 활용되기 위해서는 매우 중요한 작업이다. 그러나 에듀테인먼트와 교육용 게임 시장은 신생산업 분야인 관계로 체계적인 메타데이터 개발이 진행되지 못했다. 따라서 본 논문은 먼저 교육용 게임 메타데이터 설계의 방법을 수립하고 이에 따라 메타데이터 프로토타입을 개발하였다. 그리고 추출된 메타데이터 요소를 전문가 집단의 검증을 거쳐 교육용 게임의 메타데이터로 정의하였다. 본 연구에 의해 개발된 교육용 게임의 메타데이터 프로토타입이 표준화 단계를 거쳐 공영 기관에 의해 운영된다면 학습자와 교수자, 개발 기관에게 검색과 관리, 재사용의 편리함을 제공하고 중복 투자 방지 등의 효과를 기대할 수 있다.

알칼리-실리카반응은 시멘트 내의 알칼리와 화학적으로 불안정한 반응성 골재와의 화학반응으로서, 그 결과 콘크리트의 팽창과 균열을 발생하는 작용이다 본 연구에서는 우수한 포조란반응 특성을 나타내는 새로운 광물혼화재로 부각되고 있는 메타카오린의 알칼리-실리카반응 억제 효과에 대하여 연구하였다. 다양한 치환율로 메타카오린을 혼합한 모르타르 공시체를 제작하여, 알칼리-실리카 반응성 시험(ASTM C 1260), 압축강도 시험 및 유동성 시험을 실시하고, 시멘트 수화물에서의 구성성분 변화에 대한 XRD 정량분석을 실시하였다. 그 결과, 메타카오린의 혼합은 시멘트 페이스트내의 가용 포트랜다이트의 함량을 급속히 감소시키는 빠른 포조란반응 및 수화반응 특성을 나타내어, 알칼리-실리카 반응에 의한 팽창을 억제하고 우수한 압축강도를 발현하는 것으로 나타났다. 시멘트에 메타카오린의 혼합에 의한 알칼리-실리카 반응에 의한 팽창억제는 치환율 15% 이상, 즉 시멘트 페이스 내의 가용 포트랜다이트 함량이 약 10% 이하가 될 경우 효과적이다. 메타카오린의 혼합에 의한 알칼리-실리카 반응에 의한 팽창 억제는 유해성이 높은 알칼리-칼슘-실리카 겔의 형성이 억제된 결과와 포조란 효과에 의한 치밀하고 균질한 시멘트 페이스트 형성으로 인한 알칼리 용액의 침투가 억제된 결과에 의한 것으로 생각된다. 15% 이상의 메타카오린의 혼합은 보통의 모르타르보다 높은 초기강도를 발현하였으며, 후기강도는 전 치환율 범위에서 보통의 모르타르 이상의 아주 우수한 강도를 나타내었다. 강도발현 특징은 메타카오린에 의한 빠른 포조란반응 및 수화특성을 반영하고 있다.

해양측량자료 및 관측자료, 위성영상 자료 및 해양과학자료 등의 방대한 양의 해양공간자료를 보다 효율적으로 관리하기 위해서는 메타데이터가 작성되어 메타 정보가 관리되어야 하며, 이 메타데이터를 이용함으로서 해양공간정보에 대한 이해를 높이고 정보의 활용을 촉진 시킬 수 있다. 이러한 사례는 국제표준기구 뿐만 아니라 국가지리정보(NGIS)에서 살펴볼 수 있으나 국내에서는 해양공간정보 데이터를 관리 하기 위한 공통적인 메타데이터가 부재하여 향후 오픈된 환경 하에서 자료의 검색 및 활용에 어려움이 있다. 본 연구에서는 해양공간정보의 유용한 검색 및 활용을 위해 국제 표준에 기반한 메타데이터 항목을 제시하였으며, 메타데이터의 작성을 위해 ISO/TC 211에서 규정한 구현 사양에 따라 XML 기반의 메타데이터 작성 도구를 구성하였다.