지구온난화에 따른 북한지역의 식량작물 생산을 주축으로 하는 이모작의 특성을 평가하기 위해서 온난화의 지역적 특성, 겨울작물의 월동온도, 여름작물의 냉해유발온도 및 이모작 작부양식별 소요적산온도 확보 등 온열지표의 변화를 농업기후지대별로 검토한 결과는 다음과 같다. 1. 온난화의 지역적 특성 북한의 온난화는 과거(1973-1994)보다 최근(2002-2006) 들어 연간 평균기온 3,271℃ 로 233℃ 나 상승되었고 일평균기온은 8.96℃ 로 0.64℃ 증가되었다. 일평균기온의 지역간 변이는 아한대인 북부내륙고산지대의 삼지연에서 1.06℃ , 온대인 동해안중부지대의 장전에서 12.26℃ 로 큰 변이를 보였다. 2. 겨울작물의 월동가능지역 확대 겨울작물의 월동온도를 기준으로 가을보리+벼 이모작 (-13℃ 이상 지역) 가능지역의 분포는 과거 서해안과 동해안 및 서부중간지대의 일부에서 최근 들어 서부중간지대의 전역으로 확대되었고, 가을밀+벼 이모작(-15℃ ) 가능지역은 과거 서해안과 동해안 및 서부중간지 전역에서 최근 중부산간지대의 전역과 북부산간 일부지역까지 확대되었다. 3. 여름작물의 냉해우려지역 분포 7월중 일평균기온 17℃ 이하의 장해형냉해 유발온도의 경과일수를 기준으로 냉해우려지역의 분포는 북부내륙고산지대에서 21-29일, 동북해안북부지대에서 8-10일, 동북해안남부지대에서 2-5일로 나타났다. 4. 이모작 적산온도 확보의 지역적 분포 월동작물 가을밀과 결합된 여름작물(벼, 옥수수 및 콩) 이모작을 가능케 하는 적산온도 3,150℃ 이상 확보지역의 분포는 북부내륙고산지대를 제외한 북한 전역으로 확대되었고, 여름작물 봄감자와 결합된 벼, 옥수수 및 콩 등 이모작을 가능케 하는 적산온도 2,650℃ 이상 확보지역의 분포는 일부 북부내륙고산지대 혜산지역까지 가능하였다.

이 연구에서는 장기간의 기상 자료를 이용하여 지구 온난화와 태풍의 변화 경향과의 관계를 분석하였다. 연구 결과에 의하면, 태풍의 연 평균 발생 수는 감소하고, 태풍 역내의 최대풍속은 서서히 강해지는 추세를 보인다. 이는 대부분의 수치 시뮬레이션 결과와 일치한다. 그리고 태풍의 정상진로는 증가하는 추세를 보이는 반면 서진형진로는 감소하는 경향을 나타낸다. 최근 10년간의 태풍의 이동경로는 정상진로 6 : 서진형진로 3 : 이상진로 1의 비율을 보인다. 우리나라에 영향을 미치는 태풍은 남해안을 통과하는 것이 가장 많다. 최근에는 서해안을 통과하는 태풍의 수가 감소하고 동해안을 통과하는 태풍의 수는 증가하는 추세를 보인다. 지구 온난화와 관련하여 특히 주목할 점은 태풍의 세기가 점점 강해지고 있다는 사실이다. 기상재해의 예방 관점에서 이에 대한 주의와 대책이 요구된다.

본 연구에서는 지구화학모델 프로그램인 GEM-PSI를 이용하여 방해석과 석고의 첨가에 의한 시멘트 수화생성물에 대한 영향을 조사하였다. 방해석과 석고는 시멘트 수화과정의 주요 생성광물인 C-S-H 및 포틀란다이트(portlandite)의 생성에 큰 영향을 주지 않는 것으로 예측되었다. 하지만 방해석을 시멘트 구성성분의 최대 5%까지 첨가하는 경우 시멘트 수화생성물인 칼슘 모노카보네이트(monocarbonate) 광물의 생성을 촉진시키는 것으로 본 모델링 결과는 예측하였다. 하지만 칼슘의 첨가가 시멘트 수화과정의 생성물인 AFm 광물 및 헤미카보네이트(hemicarbonate) 광물의 생성은 억제하는 것으로 예측되었다. 석고를 시멘트 구성성분의 최대 5%까지 첨가하는 경우 시멘트 수화과정에 의하여 에트린자이트 광물의 생성이 촉진되는 것으로 모델링 결과가 예측하였다. 방해석과 석고 첨가에 의한 시멘트 수화생성물의 공극률은 방해석 및 석고의 첨가량이 증가함에 따라 일반적으로 감소하는 것으로 계산되었다. 하지만 방해석을 첨가하는 경우 첨가량이 시멘트 구성성분의 3% 미만일 때 수화생성물의 공극률이 같은 양의 석고를 첨가했을 경우보다 낮게 예측되었다. 반면에 방해석이 3% 보다 많은 양이 첨가될 경우 같은 양의 석고를 첨가시킨 경우보다 시멘트 수화생성물의 공극률이 높을 것으로 예측된다. 이러한 현상은 첨가된 방해석이 적정량을 넘게 되면 모든 방해석이 시멘트 수화과정에 의하여 소모되지 않고 다시 시멘트 수화생성물로 나타남으로써 시멘트 수화과정에 따른 다른 광물로의 변이가 제한됨을 알 수 있다. 반면에 석고가 첨가된 경우 시멘트 수화과정에 의하여 석고가 계속적으로 소모되어 다른 시멘트 수화생성물 특히 에트린자이트로 변환된다.

이 연구는 제2형 당뇨 모델 동물인 Goto-Kakizaki(GK) 흰쥐를 사용하여 운동과 셀레늄 투여가 미토콘드리아 생성과 기능 향상을 조절하는 전사 인자의 발현 변화와 현상학적으로 당뇨의 증상 개선을 유도할 수 있는지를 구명하기 위해 실시하였다. 실험동물은 52주령된 GK 수컷 흰쥐로 24 m/min, 30 min/day, 5 days/week, 총 6주간 트레드밀 런닝을 실시하였다. Sodium selenite(5 umol/kg)는 selenium

지표-지각환경을 구성하는 지질매체의 구조와 성질의 정량적-체계적 이해를 위한 예비연구로, 매질을 구성하는 입자의 모양, 크기, 충전 밀도가 공극 구조의 특성과 매질의 성질에 미치는 영향을 알아보기 위해 입자의 모양이 구형인 글래스 비드와 모양이 불규칙한 실리카 젤을 이용하여 입자 크기와 공극률이 서로 다른 다양한 다공성 매질을 준비하였고, 핵자기공명 현미영상을 이용하여 약 50 μm의 분해능으로 삼차원 영상을 획득하였다. 분석 결과, 지름 약 0.2~1.3 mm 크기의 입자로 구성된 다공성 매질의 비표면적은 2.5부터 9.6 mm2/mm3, 공극률은 0.21에서 0.38, 투수율은 11.6에서 892.3 D이며, 이는 일반적인 미고결 샌드가 갖는 값의 범위에 해당된다. 비표면적, 공극률, 투수율의 관계는 Kozeny 식에서 예상된 경향과 비교적 일치하였다. 상자집계 프랙탈 차원은 공극률, 비표면적과의 관련성이 높으며, 공극률이 0.29~0.38일 때 비표면적이 약 2.5부터 6.0 mm2/mm3까지 증가할수록 프랙탈 차원이 2.6에서 3.0까지 선형으로 증가하며, 공극률이 0.21~0.28일 때 비표면적이 약 2.5부터 9.6 mm2/mm3까지 증가할수록 프랙탈 차원이 2.5에서 3.0까지 선형으로 증가한다. 실제 다공성 사암에 포함된 유체의 삼차원 구조를 핵자기공명 현미영상으로 영상화하였고, 이에 대한 비표면적은 0.33 mm2/mm3, 공극률은 0.017, 투수율은 30.9 mD, 상자 집계 프랙탈 차원은 1.59로 계산되었다. 본 연구에서 제시된 것과 같이 핵자기공명 현미영상은 다양한 다공성 매질의 삼차원 공극 구조를 영상화할 수 있고, 삼차원 공극 구조에 대한 상자집계 프랙탈 차원은 본 연구에서와 같이 다양한 공극 구조에 대해 분석이 가능하며, 다공성 매질의 이동 특성을 나타내는 매개 변수들과 지진파 감쇠 등에 대한 조절 인자로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

While it is well known that space environment can produce spacecraft anomaly, defining space environment effects for each anomalies is difficult. This is caused by the fact that spacecraft anomaly shows various symptoms and reproducing it is impossible. In this study, we try to find the conditions of when spacecraft failures happen more frequently and give satellite operators useful information. Especially, our study focuses on the geosynchronous satellites which cost is high and required high reliability. We used satellite anomaly data given by Satellite News Digest which is internet newspaper providing space industry news. In our analysis, 88 anomaly cases occurred from 1997 to 2008 shows bad corelation with Kp index. Satellite malfunctions were likely to happen in spring and fall and in local time from midnight to dawn. In addition, we found the probability of anomaly increase when high energy electron flux is high. This is more clearly appeared in solar minimum than maximum period

외핵은 대부분 철로 이루어져 있으나 외핵의 밀도를 10% 정도 줄일 수 있는 희석 원소가 존재해야 한다. 외핵에서 존재할 가능성이 있는 가벼운 희석원소가 수소와 산소라는 가정 하에, 고압 하에서 수소의 열역학적 안정성을 적철석(Fe2O3) + 수소(H2) → 괴타이트(FeOOH) + 철(Fe) 반응관계식을 이용하여 계산하였다. 열역학적 해석 결과, 상온 및 상압에서 이러한 화학반응의 깁스자유에너지는 12.62 kJ/mol로 계산되었다. 상온에서 압력이 증가함에 따라 깁스자유에너지 값은 감소하여 0.068 GPa에서 '0 kJ/mol'을 나타내었다. 압력이 증가함에 따라 깁스자유에너지 값은 일정한 비율로 점차적으로 감소하여 200 GPa에서는 -208.26 kJ/mol을 나타내었다. 이러한 열역학적 분석 결과로 볼 때 고압 하에서 수소와 철산화물이 반응하여 철원소와 철 수산화물을 생성하는 환원반응이 선호되며, 수소와 산소가 철수산화물의 형태로 원시지구 핵 내에 존재하게 되었을 가능성을 배제할 수 없다.

본 연구는 예비 지구과학 교사들이 가지고 있는 빅뱅에 대한 구체적인 개념을 알아보는 것을 목적으로 하고 있다. 선행 연구를 통해 다양한 대안 개념들을 갖고 있을 것으로 예상하고, 5문항으로 이루어진 개방형 검사를 적용하여 빅뱅에 대한 예비 지구과학 교사들의 개념을 조사하였다. 이 연구는 국립 사범대 4학교에서 지구과학교육을 전공하는 학생들 중 천문학 강좌를 이수하였거나 수강 중인 118명의 예비 지구과학 교사들을 대상으로 이루어졌다. 연구에서 사용된 질문지는 미국에서 수년간 천문학을 가르쳐 온 Lineweaver와 Davis가 학생들이 갖고 있는 몇 가지 공통된 대안 개념들을 경험적으로 발견하여 개발한 문항들을 번안하여 우리나라 학생들이 이해할 수 있는 수준으로 진술하였다. 예비 교사들의 개념을 조사한 결과, 빅뱅의 공간 팽창 개념에 대한 이해가 불확실하게 정립되어 있으며 다양한 대안 개념이 나타남을 확인하였다.

이 연구는 지각과 지구 내부 영역에 대한 고등학교 학생들의 존재론적 범주화와 정신모형은 분석한 것이다. 연구 대상은 고등학교 2학년 169명 학생으로 연구에 참여한 모든 학생들에게는 정신모형을 밝히기 위해 그리기 과제가 주어졌고, 구조화된 질문안에 따라 존재론적 범주화 경향을 밝히기 위한 면담이 실시되었다. 자료 해석을 위한 그리기 과제물 및 존재론적 범주화의 부호화 틀을 제작하였으며, 모든 학생 결과물들은 기준 틀에 따라 각각 4단계로 부호화하였다. 연구 결과에서 69%의 학생들이 정적 정신모형에 해당되는 이해수준 1, 2에 부호화 되었으며, 존재론적 범주화 경향은 지각과 지구 내부 영역에서 각각 73%, 33%에 해당되는 학생들이 물질과 전환로서 배정하고 있음이 나타났다. 또한, 이해 수준과 존재론적 범주화 단계에 따른 교차분석에서 이해수준이 높은 학생일수록 과정 범주로 사고하는 경향을 보였다.

Increasing carbon dioxide emissions from fossil fuel use and land-use change has been perturbing the balanced global carbon cycle and changing the carbon distribution among the atmosphere, the terrestrial biosphere, the soil, and the ocean. SGCM(Simple Global Carbon Model) was used to simulate global carbon cycle for the IPCC emissions scenarios, which was six future carbon dioxide emissions from fossil fuel use and land-use change set by IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change). Atmospheric CO2 concentrations for four scenarios were simulated to continuously increase to 600～1050ppm by the year 2100, while those for the other two scenarios to stabilize at 400～600ppm. The characteristics of these two CO2-stabilized scenarios are to suppress emissions below 12～13 Gt C/yr by the year 2050 and then to decrease emissions up to 5 Gt C/yr by the year 2100, which is lower than the current emissions of 6.3±0.4 Gt C/yr. The amount of carbon in the atmosphere was simulated to continuously increase for four scenarios, while to increase by the year 2050～2070 and then decrease by the year 2100 for the other two scenarios which were CO2-stabilized scenarios. Even though the six emission scenarios showed different simulation results, overall patterns were such similar that the amount of carbon was in the terrestrial biosphere to decrease first several decades and then increase, while in the soil and the ocean to continuously increase. The ratio of carbon partitioning to the atmosphere for the accumulated total emissions was higher for the emission scenario having higher atmospheric CO2, however that was decreasing as time elapsed. The terrestrial biosphere and the soil showed reverse pattern to the atmosphere.

제7차 교육과정이 개정되어 고시된 해가 1997년이므로 금년에 새롭게 개정 고시된 교육과정(이하 차기 교육과정)은 만 10년 만에 개정된 것이다. 교육인적자원부에서는 이번 교육과정 개정부터 주기적인 개정을 탈피하여 수시 개정 체제로 전환하였고, 개정의 방향도 전체 개정이 아닌 부분 개정으로 잡았지만 10년 만에 개정하는 내용은 부분 개정으로 보기에는 대단히 많은 부분이 개정되었다고 볼 수 있다. 지구과학 교과 영역에서도 예외는 아니어서 제7차 교육과정 이후 변화한 국내외의 사회문화적인 요구, 교육 환경의 변화, 지구과학 각 영역의 학문적 발전 등을 교육과정에 반영해야 할 필요성과 요구가 고조된 상태였다. 그동안 한국교육과정평가원에 소속된 과학교과 연구원들은 과학교육과정 개정 작업을 위해 ‘과학과 교육 목표 및 내용 체계 연구(2003년)’, ‘과학과 교육내용 적정성 분석 및 평가(2004년)’, ‘과학과 교육과정 실태 분석 및 개선 방향 연구(2004년)’ 등 제7차 과학과 교육과정의 운영 실태와 문제점을 분석하고 개선안을 마련하는 연구를 수행하였다. 이러한 연구의 기반 위에 2005년에 과학과 국민 공통 기본 교육과정 개발과 고등학교 선택 과목 편제를 연구하였고, 2006년에는 고등학교 선택과목 교육과정을 개발하였다. 물론 이러한 연구의 수행은 많은 교과 교육 전문가와 교과 내용 전문가, 학교 현장의 선생님, 수업을 듣는 학생들의 참여와 협조를 통해 가능하였다. 2006년 고등학교 선택과목 교육과정 개발 연구에서는 제7차 과학과 선택 중심 교육과정 운영의 실태 및 문제점을 분석하고, 외국의 과학과 선택 교육과정의 동향을 파악하기 위해 국내․외의 과학 교육 및 과학과 교육과정과 관련된 선행 연구를 분석하였다. 이를 위해 일본, 호주의 퀸즐랜드 주, 영국, 미국 캘리포니아주의 고등학교 과학과 교육과정을 분석하였고, 편제, 성격 및 목표, 영역별 내용 구성, 교수·학습 평가 및 방법 등의 측면에서 차기 고등학교 과학과 선택 과목 교육과정 개선에 주는 시사점을 탐색하였다. 또한 전국의 일반계 고등학교를 지역별로 구분하여 대도시에 위치한 전체 일반계 고등학교 462개 중 20%, 중소도시에 위치한 일반계 고등학교 429개 중 20%, 읍면지역에 위치한 일반계 고등학교 293개 중 30%를 무작위로 추출하여 총 180개교에 근무하는 과학교사를 대상으로 교육과정 개정의 필요성, 성격이나 목표, 내용의 적정성 등을 묻는 설문 조사를 실시하였다. 이러한 실태 분석과 해외 동향 파악을 바탕으로 수차례의 전문가 협의회와 공청회를 거쳐 시안을 마련하고, 현장적합성 검토를 거쳐 수정 보완하는 과정을 거쳤다.

이 연구는 8학년 과학의 ‘지구의 크기 측정 실험 활동’을 위한 전용 교구를 개발하여, 효율성을 알아보고자 하였다. 전용 교구는 지구의 크기 측정 실험활동을 저해하는 장소와 조작의 난해함을 해결하는 방안에 초점을 맞추어 실내용과 실외용 두 가지로 개발하였는데, 이 실험을 지도했던 경험이 있는 교사들에게 설문을 하여 두 차례의 검증과 수정을 통해 개발하였다. 개발한 교구의 효과를 검증하기 위해 강원도 태백 H 중학교 8학년 학생을 강의식 수업, 교과서 내 지구모형을 이용한 실험 수업, 개발한 교구를 이용한 실험 수업을 실시하였다. 세 가지 수업 형태의 효과를 비교하기 위해 관련 단원 성취도를 사전과 사후 그리고 추수검사를 통해 비교 분석하였고, 수업형태에 따라 학생들의 관련단원 개념변화 효과에 미치는 영향을 심층면담을 통해 정성적 분석을 하였다. 이 연구의 결과, 전용교구를 이용하여 실험을 한 학생들은 사후 검사에서는 다른 수업에 참여했던 학생들과 많은 차이가 없었으나, 추수검사 결과 개념의 지속에 긍정적인 영향을 받은 것으로 드러났다. 면담결과 학생들은 교구를 활용한 수업을 선호하였으며, 교구 사용이 편리한 개발 교구를 사용한 학생들이 실험 활동에 더 적극적으로 참여하고, 흥미 있어 했다. 결론적으로 지구의 크기 측정 실험에서 학생들의 실험 교구를 교사가 직접 고안하고자 하는 시도가 현장 과학수업에서 학생들의 학업성취도에 긍정적인 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.

남극 드레이크해협 극전선 남쪽 해산(수심 2710 m) 퇴적물코어(DP00-02, 코아길이 284 cm)의 화학조성과 점토광물분석을 실시하여 빙기-간빙기 순환과 관련된 고해양학적 분석을 실시하였다. 구성 점토광물은 전반적으로 스멕타이트가 우세하고 일라이트와 녹니석이 보다 적은 양으로 함유되어 있었다. 그러나 캐올리나이트는 거의 검출되지 않았다. 최하부에서 Marine Isotope Stage(MIS) 4와 5의 경계에 해당하는 170 cm 정도까지의 구간에서 상부로 갈수록 스멕타이트의 함량이 10% 정도 서서히 감소하는 경향을 보이고, 그 이상에서는 함량이 거의 일정하다. 점토광물 조성의 일정성에 비하여 SiO2, Zr, Cs, Th, REE, K2O, Al2O3는 CaCO3와 상호 대조적이면서 큰 변화를 보인다. 24, 136, 176 cm 깊이에서 SiO2의 급격한 증가와 CaCO3의 급격한 감소가 관찰되는데, 이 시기에 기원지로 생각되는 남극대륙 빙붕으로부터 ice-rafted debris (IRD)가 다량 공급된 것으로 판단된다. 기타 주원소들, 미량원소, REE의 변화경향은 SiO2와 유사하지만, Ni, Cu, Ba은 SiO2와 상관성이 상대적으로 매우 낮은데, 이는 쇄설성 외에 속성과정에서의 재동 또는 해양생산성이 높았던 시기의 규조와 같은 생물기원 쇄설물의 축적과 관련이 있는 것으로 추정된다. 특히 Ba의 경우, SiO2보다 10~20cm 정도 지연되어 증가하는 특이한 경향을 보이는데, 이는 빙하후퇴에 이은 생산성의 빠른 증가와 관련된 것으로 보인다.