In order to prepare high-quality activated carbons (ACs), coal tar pitch (CTP), and mixtures of CTP and petroleum pitch (PP) were activated with KOH. The ACs prepared by activation of CTP in the range of 700~1000℃ for 1~5 h had very porous textures with large specific surface areas of 2470~3081 m2/g. The optimal activation conditions of CTP were determined as CTP/KOH ratio of 1:4, activation temperature of 900℃, and activation time of 3 h. The obtained AC showed the highest micro-pore volume, and pretty high specific surface area and meso-pore volume. The micro-pore volumes and specific areas of activated mixtures of CTP and PP were similar to each other but the meso-pore volume could be increased. In order to change the degree of crystallinity of precursors before KOH activation process, the CTPs were carbonized in the range of 500~900℃. As the carbonization temperature increased, the specific surface area and pore volume of the activated ACs with the same activation conditions for CTP decreased dramatically. It was demonstrated that the increased pore size distribution of AC electrodes in the range of 1 to 2 nm plays an important role in the performance of electric double-layer capacitor.
Commercial activated-carbon used as the electrode material of an electric double-layer capacitor (EDLC) was posttreated with various acids and alkalis to increase its capacitance. The carbon samples prepared were then heat-treated in order to control the amount of acidic functional groups formed by the acid treatments. Coin-type EDLC cells with two symmetric carbon electrodes were assembled using the prepared carbon materials and an organic electrolyte. The electrochemical performance of the EDLC was measured by galvanostatic charge-discharge, cyclic voltammetry, and electrochemical impedance spectroscopy. Among the various activated carbons, the carbon electrodes (CSsb800) prepared by the treatments of coconutshell-based carbon activated with NaOH and H3BO5, and then heat treated at 800˚C under a flow of nitrogen gas, showed relatively good electrochemical performance. Although the specific-surface-area of the carbon-electrode material (1,096m2/g) was less than that of pristine activated-carbon (1,122m2/g), the meso-pore volume increased after the combined chemical and heat treatments. The specific capacitance of the EDLC increased from 59.6 to 74.8 F/g (26%) after those post treatments. The equivalent series resistance of EDLC using CSsb800 as electrode was much lower than that of EDLC using pristine activated carbon. Therefore, CSsb800 exhibited superior electrochemical performance at high scan rates due to its low internal resistance.
Silicon-carbon composite was prepared by the magnesiothermic reduction of mesoporous silica and subsequent impregnation with a carbon precursor. This was applied for use as an anode material for high-performance lithium-ion batteries. Well-ordered mesoporous silica(SBA-15) was employed as a starting material for the mesoporous silicon, and sucrose was used as a carbon source. It was found that complete removal of by-products (Mg2Si and Mg2SiO4) formed by side reactions of silica and magnesium during the magnesiothermic reduction, was a crucial factor for successful formation of mesoporous silicon. Successful formation of the silicon-carbon composite was well confirmed by appropriate characterization tools (e.g., N2 adsorption-desorption, small-angle X-ray scattering, X-ray diffraction, and thermogravimetric analyses). A lithium-ion battery was fabricated using the prepared silicon-carbon composite as the anode, and lithium foil as the counter-electrode. Electrochemical analysis revealed that the silicon-carbon composite showed better cycling stability than graphite, when used as the anode in the lithium-ion battery. This improvement could be due to the fact that carbon efficiently suppressed the change in volume of the silicon material caused by the charge-discharge cycle. This indicates that silicon-carbon composite, prepared via the magnesiothermic reduction and impregnation methods, could be an efficient anode material for lithium ion batteries.
본 연구는 미래사회와 미래교육의 변화에 따라 향후 미래학교가 어떠한 곳이어야 하는지, 그 공간은 어떻게 설계되어야 하는지에 대한 문제의식을 바탕으로 미래학교의 개념과 미래학교 공간 설계의 방향을 탐색하고자 하였다. 이를 탐색하기 위해 우선 국내외 선행연구를 바탕으로 미래학교의 개념과 미래학교 공간 설계의 원리, 이를 바탕으로 미래학교의 구체적인 공간 구성을 탐색하였다. 그리고 이에 대한 요구도 분석을 실시하였다. 요구도 분석은 미래학교의 개념과 미래학교 공간 설계의 방향, 구체적인 공간 구성에 대해 교사와 학생, 학부모가 중요하다고 생각하는 정도와 보유하고 있다고 생각하는 정도를 비교함으로써 요구도의 수준을 분석하고자 하였다. 그 결과 미래학교의 교육목표로 다양성과 창의성을 가장 우선시해야 하며, 교육과정에서는 컴퓨터 및 스마트기기 활용교육을 강조해야 하는 것으로 나타났다. 또한 미래학교 공간 구성의 원리로 는 친환경성과 안전성을 우선시해야 하며 공간 구성에서는 학생의 휴식 공간 확보를 우선시해야 하는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과에 터해 제언을 하면 다음과 같다. 첫째, 정책적인 측면에 서 미래학교 설계를 위한 학교시설․설비기준령의 개정이 필요하다. 둘째, 미래학교의 구체적인 공간 탐색에 대한 후속연구가 지속적으로 진행되어야 한다.
본 연구에서는 중등학교 학교장에게 요구되는 직무역량이 무엇인지 파악하고자 하였다. 이에 학교장의 직무 및 직무역량에 대해 살펴보았으며, 중등학교 학교장에게 요구되는 직무역량에 대해서도 탐구하였다. 문헌분석 및 전문가 FGI를 통해 기본 역량 17개와 전문 역량 24개, 총 41개의 직무역량을 도출하였으며, 도출된 역량들의 우선순위를 파악하기 위해 전국의 현직 중 등 교장 및 교감을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 최종 분석 대상 수는 729명으로, 중학교 대상 수는 452명, 고등학교 대상 수는 277명이었다. 수집된 자료는 Borich 요구도 분석과 The Locus for Focus 모형을 종합하여 분석하였다. 연구 결과, 기본 역량에서는 중학교와 고등학교 간 도출된 역량들이 유사하게 나타났으며, 대체로 사회변화에 대한 예측 및 대응과 관련된 역량들이 도출되었다. 전문 역량에서도 중학교 와 고등학교 간 도출된 역량들이 유사하게 나타났으나 고등학교 대상에서는 추가적으로 조직 개발 및 관리능력, 인적자원관리능력, 학교경영 실행 및 평가능력이 도출되었다. 본 연구는 실 제 학교장의 직무역량을 분석하고자 한 점에서 교장양성교육에 유용한 참고자료로 활용할 수 있을 것이라 기대되며, 향후 후속연구에서는 다양한 학교구성원들의 의견 반영 및 심층면담 등 을 통해 학교장의 직무역량에 대한 풍성한 논의를 이어가기를 기대한다
이 연구는 우리나라 공립학교 교원 인사이동의 특징 가운데 하나인 교사 쏠림 현상에 주목하고 교사 쏠림 현상의 복잡계 특징에 관한 전제조건을 실증적으로 탐색하는 데 주된 목적이 있다. 이를 위해, 2013년 인천광역시에 배속된 198개 초등학교를 대상으로 교사 쏠림 현상이 드러나는 유관지표들을 중심으로 ‘순위-규모’ 그래프 및 Zipf’s law 분포를 활용하여 실증 분석하였다.
분석결과, 초등학교 교사 수처럼 교원인사 제도와 관련된 구조적인 측면의 지표에서는 복잡계 특성이 드러나지 않았으나, 교사들이 선호하는 학교와 관련된 지표에서는 복잡계 특성이 드러나고 있었다. 본 연구에서 제시된 ‘순위-규모’ 그래프 및 거듭제곱지수와 R제곱의 값은 교사 쏠림 현상과 관련하여 교사 개인 차원의 변인들이 복잡계적 특징을 나타내고 있음을 확인할 수 있었다. 본 연구의 실증분석 결과를 통해 복잡계 관점의 특징을 확인할 수 있지만, 추후 연구에서는 복잡계적 양상을 파악할 수 있는 연구가 진행될 필요가 있다.
본 연구는 교육변화의 새로운 패러다임인 스마트교육 구현에 요구되는 학교 관리자의 역량을 탐색하고 논의하는 데 주된 목적이 있다. 이를 위해 스마트교육 시범학교 관리자의 심층면담 분석결과와 선행연구의 논의를 토대로 스마트교육 구현을 위한 학교 관리자 역량군으로 ‘지식·이해’ 역량군, ‘가치·태도’역량군, ‘관리·지원’ 역량군, ‘기타’역량군 4개군 49개 역량요소를 도출하였다. 도출된 역량 요소는 조사도구로 구안하였고 스마트교육 연구학교에 재직 중인 학교 관리자를 대상으로 설문조사를 실시하였으며, 각 역량군 요소에 대한 Borich 요구도와 The Locus for Focus Model을 활용하여 우선순위 및 필수 역량 요소를 추출하였다.
분석결과 ‘지식·이해’ 역량군에서는 4개(스마트교육 개념적 이해, 협동학습의 이해, 스마트교육 운영 방법 지식, 스마트교육과 창의성 교육 관계), ‘관리·지원’ 역량군에서는 2개(의사소통, 행·재정적 지원), ‘가치·태도’ 역량군에서는 3개(학교문화의 변화 이해, 새로운 변화에 대한 적응력, 민주적 마인드), ‘기타’ 역량군에서는 3개(스마트교육과 학생 생활지도, 고등사고력 신장, 스마트기기 활용 능력)이 도출되었다.