이 연구의 목적은 공학적 설계와 과학 탐구 과정 기반의 STEM 교육 프로그램을 개발하고 적용하여 중학생의 STEM 영역에 대한 정의적 영역에 미치는 효과를 검증하는데 있다. 연구의 대상은 K시 소재의 Y 중학교 1학년 32명과 광역시 소재 K 중학교 2학년 25명, 3학년 30명으로 단일 집단 사전ㆍ사후 대응 표본 t-검증을 실시하였다. 이 연구에서 사용된 검사 도구는 STEM에 대한 태도를 측정하기 위하여 Mahoney(2009)가 개발한 검사지를 번역하고 수정ㆍ보완하여 사용하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 공학적 설계와 과학탐구과정 기반의 STEM 교육 프로그램은 문헌조사와 초ㆍ중등 교사들의 STEM 교육에 대한 인식 조사를 바탕으로 개발되었다. 개발된 프로그램은 '문제이해(A) - 설계(D) - 제작(B) - 평가(A)'의 문제해결과정의 네 단계로 이루어지며, STEM 관련 개념을 적용하고 흥미와 실생활 연계를 강조하고 있다. 둘째, 과학, 기술, 공학, 수학 중에서 과학에 대한 인식, 가치(중요성), 능력(자신감), 흥미(관심) 등이 높게 나타났으며, 상대적으로 기술과 공학에 대한 인식이 낮게 나타났다. 공학적 설계와 과학탐구과정 기반의 STEM 교육 프로그램은 중학생의 STEM 교과별로 인식, 능력, 가치, 흥미 상승에 효과적이었으며, STEM에 대한 태도를 향상시키는데 효과적이었다. 개발된 프로그램은 학교현장에서 활용될 수 있을 것이며, STEM / STEAM 교육이 학생들의 과학과 기술에 대한 이해와 수학과 과학에 대한 흥미를 높이고, 과학기술 기반의 융합적 사고와 문제해결을 배양하는 교육에 기여할 수 있을 것이다.

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.

이 연구의 목적은 초등학교에서 이루어지고 있는 통합 수업과 통합 STEM 교육에 대한 초등학교 교사들의 인식을 조사하여 통합 STEM 교육을 도입하기 위한 시사점을 도출하는 데 있다. 이를 위해 대구와 경북 지역에 근무하고 있는 216명의 교사들을 대상으로 설문지를 제작하여 조사를 실시하였으며 결과는 다음과 같다. 첫째, 초등학교에서는 교과 간 통합 수업이 잘 이루어지지 않고 있었으며, 그 원인은 통합 수업 준비에 대한 부담, 교과 간 관련성에 대한 연구 부족 순으로 나타났다. 둘째, 초등 교사들은 통합 수업에 대하여 개념이나 기능의 전이가 용이하기 때문에, 창의적인 사고력과 실생활에서의 적용력을 기를 수 있기 때문에 등의 이유로 긍정적으로 생각하고 있는 것으로 나타났으며, 통합 수업 비중 확대가 필요하다고 하였다. 셋째, 초등 교사들은 교과 간 다양한 통합 수업의 유형에 대해서는 일부 유형만을 주로 사용하는 것으로 나타나 통합 수업 유형을 자유롭게 적용할 수 있는 능력을 갖추지 못한 것으로 분석되었다. 넷째, 통합 STEM 교육에 대하여 초등 교사들은 잘 모르고 있으나 필요성에 대해서는 긍정적으로 생각하는 것으로 나타났다. 다섯째, 초등 교사 들은 통합 STEM 교육이 필요한 이유에 대하여 창의력과 사고력 배양에 도움이 되기 때문에, 실생활에서의 적용력을 기를 수 있기 때문에 순으로 생각하는 것으로 나타나 통합 수업에 대한 생각과 일치하였다. 여섯째, 초등 교사들은 통합 STEM 교육을 도입하기 위해서는 통합 STEM 교육 프로그램의 개발 및 보급과 통합 STEM 교육에 대한 교사의 이해가 가장 필요하다고 생각하였다. 일곱째, 초등 교사들은 통합 STEM 교육 프로그램은 과학 교과를 중심으로 구성하는 것에 찬성하는 비중이 가장 높았고 그 이유는 다양한 분야에 응용할 수 있기 때문이라고 하였다. 여덟째, 초등 교사들은 통합 STEM 교육 프로그램은 창의적인 사고력 및 문제해결력 증진, STEM 관련 교과에 대한 학습 흥미 증진, 실생활과의 관련성의 순으로 중점을 두어 개발해야 한다고 생각하였다. 마지막으로 초등 교사들은 통합 STEM 교육이 과학기술 분야 인재양성에 긍정적인 영향을 줄 것으로 기대하였다.

Emotion interaction between human and robot is an important element for natural interaction especially for service robot. We propose a hybrid emotion generation architecture and detailed design of reactive process in the architecture based on insight about human emotion system. Reactive emotion generation is to increase task performance and believability of the service robot. Experiment result shows that it seems possible for the reactive process to function for those purposes, and reciprocal interaction between different layers is important for proper functioning of robot’s emotion generation system.

This paper presents a theoretical study for making intelligent robots with human-like mind. For the development of a cognitive mental model, we developed three algorithms based on the cognitive process for human psychoanalysis. Specifically, the concept of id, ego and superego from the theory of Sigmund Freud was adopted and the procedural algorithms were presented.

현재 절화수명연장을 위한 다양한 약품과 처리제들이 개발되고 있으나 보다 쉽게 접근하고 이용할 수 있는 방안이 마련되어있지 못하고 있다. 이에 본 연구에서는 자석의 자기장을 이용하여 식물의 절화수명과 개화에 미치는 영향에 대하여 기초적인 실험을 수행하였다. 이를 통하여 보다 용이한 방법으로 절화수명연장 방안을 마련하고자 하였다. 자기장은 생명체들 세포의 이온(ion)에 영향을 주어 생물에 다양한 작용을 한다. 따라서 식물에도 영향을 미치는 것으로 파악되고 있으나 아직 과학적으로 식물의 정확한 자기장의 영향에 대한 연구가 전무한 상태이다. 이에 본 실험을 통하여 자기장의 영향에 따른 식물의 개화반응에 대하여 살펴보았으며 그 결과는 다음과 같이 요약할 수 있다. 1. S극은 절화의 생육기간을 연장하였으며 관상기간을 늘려 절화수명연장에 효과가 있는 것으로 나타났다. 2. S극은 개화촉진의 효과가 있는 것으로 나타났다. 또한 수분증발율을 높여 절화의 활성화를 도와 관상기간을 연장시키는 효과가 있는 것으로 나타났다. 이와 같이 자석의 자기장이 절화수명연장에 효과적임을 본 연구를 통하여 나타났다. 따라서 기존의 약품이나 보존제 보다 용이한 방법으로 절화수명 연장의 대안이 될 것이다. 이에 앞으로 자석이 식물의 개화반응에 미치는 영향에 대하여 보다 세밀한 후속 연구가 이루어져야 할 것이다. 또한 다양한 수종을 통하여 자석을 이용한 식물생육 활성화 및 절화수명연장 방안에 대한 연구가 이루어져야 할 것이다.

한국 재래종 대두(Glycine max) 943계통과 강원도 지성 수집종 야생종(G.soja) 50계통을 polyacrylamide gel electrophoresis와 isoelectric focusing 전기영동으로 LAP 동립효소를 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. PAGE에 의한 Lap1*b는 재래종과 야생종에서 가장 흔한 대립인자였다. Lap1*b의 대립인자 빈도는 한국 야생종(0.94)에서보다 재래종(1.00)에서 더 높았다. 이러한 결과는 한국 재래종 대두는 Lap1 유부자좌에서 Lap1*b 대립인자로 고정되어 있음을 나타내는 것이다. IEF 전기영동법을 이용하여 pH 4∼6.5의 gel에서 LAP 동립효소의 band type을 확인한 결과 재래종과 야생종에서 I type과 II type의 band type을 확인하였다. 재래종과 야생종에서 II type이 6계통(7.2％)과 4계통(8.0％)으로 각각 나타났고 I type은 79계통(92.8％)과 46계통(92.0％)으로 각각 나타났다. 이러한 결과는 다양한 band type이 나타날 수 있는 가능성을 제시하고 있다.

1. 캘러스 유기는 잎과 화뢰의 유조직에서 잘 되었으며 유엽(65%)이 화기(44%)보다 양호하였고 엽령별 캘러스 유기율은 5,7엽기에서 각각 46% 와 40%의 캘러스유기율을 나타낸 반면 3엽기에서 74%로 가장 높았다. 2. 성숙엽의 배양에서 참시호는 2,4-D2mg / l+TDZ 1mg / l 혼합배지에서 가장 높은 캘러스 유기율(92%)을 나타냈으며 삼도시호는 2,4-D 2mg / l+BA 0.5 1mg / l 에서 캘러스유기 (48%)가 양호하였다. 3. 2,4-D 1-2mg / l와 TDZ 0.1-lmg / l가 첨가된 배지에서 치상 후 15-20일에 캘러스유기율이 50%를 넘었으며 캘러스증식은 Kinetin 3mg / l와 GA 1mg / l 및 GA 1mg / l+TDZ 1mg / l 혼합처리에서 양호하였다. 4. 시호의 체세포조직배양에 적합한 광도는3000Lux이었으며 온도는 25℃가 적온이었다. 5. 체세포배 형성에 있어서 MS배지가 1 / 2MS배지보다 더 효과적이었으며 식물체의 재분화와 재분화된 식물체의 생장에는 1 / 2X MS배지가 1X MS배지보다 더 효과적이었다.

Lipoxygenase는 대두종실에 많이 포함되어 있어 대두의 불포화지방질을 산화시켜 대두 특유의 불쾌한 콩비린내를 나게 함으로서 콩나물을 위시한 많은 대두식품제조공정에서 어려움을 주고 있다. Lipoxygenase에는 L 1, L 2, L 3의 3가지 isozyme가 있는데 그동안 미국과 일본의 학자들에 의해 lipoxygenase 결핍(1 1, 1 2, 1 3)돌연변이 계통이 발견되었고 또 단순 열성 유전 양식임이 밝혀짐으로서 lipoxygenase 문제가 육종차원에서 해결될 수 있는 전망이 보인다. 본 연구는 우리나라 재래종 집단에서 lipoxygenase isozyme 소재를 제공하려는데 그 목적이 있다. 본 실험에서 L 1 결핍계통 KAS 610-3, KAS 621-8이 선발되었으며 lipoxygenase 결핍계통은 일반적으로 소립이고, 지방합량은 낮았으며, 또 본 실험에서 선발된 L 1 결핍 2계통은 특징적으로 콩나방 피해가 컸다. 공시계통수는 적었지만 야생종 대두에서는 lipoxygenase 결핍유전자형이 발견되지 않았다. 우리나라에서 발견된 L 1 및 L 3가 결핍된 4계통이 모두 경남지역의 재래종에 한정된 것으로 미루어 변이투기 역사는 짧을 것으로 추정된다.

1. Polyacrylamide gel electrophoresis를 이용하여 국내외 재래종과 야생종 대두 계통들의 trypsin inhibitor의 변이를 규명하기 위하여 본 시험이 시도되었으며 1706계통의 한국산 재래종과 103계통의 한국 야생종콩, 그리고 167계통의 외래 재배종과 71계통의 외국 야생종 대두가 공시되었다. 2. Trypsin inhibitor를 함유하지 않은 ti/ti형과 Ti c/c형은 한국 재래종에서만 발견되었으며, Ti* c형을 Hymowitz도 일본 대두품종에서 보고한 바 있으나 그도 이 계통은 한국 도래종일 가능성이 크다고 보고 한 바 있다. 3. 한국기원의 콩에서 trypsin inhibitor에 관한 이형접합형의 출현빈도가 외국 기원 콩 계통에서 보다 비교적 높았으며, 재래종에서 3.6%(N=61)와 야생종에서 9.7%(N=10)이었으며 종합적으로 보아 중국, 일본 등의 대두에 비해 한국 기원의 콩이 가장 큰 변이를 나타내고 있음을 확인하였다.