본 연구에서는 생체모방형 비대칭 분리막 제조방법인 사각펄스양극산화법의 비대칭성 한계를 극복하기 위해 최근 보고된 셀렌산 전해액을 이용하고 표면개질에 따른 정류특성을 평가하였다. 분리막의 비대칭 원뿔형 채널은 최소직경이 10 nm이고 최대직경이 50 nm이며 길이가 5 μm이었다. 분리막의 정류특성은 기존 황산 전해액에서 제작된 것보다 높았으며 +1 V에서의 전류가 -1 V일 때보다 최대 2.9배를 나타내었다. 또한, 실란화 반응을 이용한 표면개질을 통해 술폰산기를 도입한 분리막은 반대로 -1 V에서의 전류가 +1 V일 때보다 전류의 최대 4.2배인 정류특성을 나타냈다. 실험에 대한 이론적 증명은 2D 모델에 수치해석 결과를 제시함으로써 뒷받침되었다. 본 연구의 결과는 서로 다른 정류방향을 갖는 두 종류의 이온 정류 분리막을 손쉽게 제작할 수 있는 방법을 제시하며 이온의 이동을 제어하기 위한 다양한 연구 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

We synthesized potassium hexatitanate, (K2Ti6O13, PT6), with a non-fibrous shape, by acid leaching and subsequent thermal treatment of potassium tetratitanate (K2Ti4O9, PT4), with layered crystal structure. By controlling nucleation and growth of PT4 crystals, we obtained splinter-type crystals of PT6 with increased width and reduced thickness. The optimal holding temperature for the layered PT4 was found to be ~920 oC. The length and width of the PT4 crystals were increased when the nucleation and growth time were increased. After a proton exchange reaction using aqueous 0.3 M HCl solution, and subsequent heat treatment at 850 oC, the PT4 crystal transformed into splinter-type PT6 crystals. The frictional characteristics of the friction materials show that as the particle size of PT6 increases, the coefficient of friction (COF) and wear amounts of both the friction materials and counter disc increase.

본 연구의 목적은 탐구를 도모하는 과학글쓰기를 이용한 학생주도적 모둠 탐구활동을 실시한 과학수업에서 나타난 변화를 탐색하는 것이다. 본 연구에서는 학생의 활동 보고서, 학습 환경에 대한 인식, 담화유형을 변화의 핵심으로 보았다. 학생들의 탐구활동에서 비계의 역할을 할 수 있도록 과학 글쓰기 활동지를 개발하여 초등학교 4학년 1학급 29명의 학생을 대상으로 학생주도적 모둠 탐구활동에 적용하였다. 이를 위해 모둠 탐구활동은 2007 개정교육과정 4학년 1학기 4개 단원에서 총 16차시 수업을 실시하였고, 이를 모두 녹화하였다. 우선 학생 보고서를 분석하기 위해 Millar (2010)가 제시한 분석틀을 이용하여 과학탐구 정합성 평가의 틀로 활용하였다. 두 번째로 학생의 과학 수업 및 과학에 대한 인식의 변화를 알아보기 위하여 비교반 1개 반을 선정하여 과학수업 및 과학에 대한 인식을 사전 사후 비교하였다. 마지막으로 16차시 수업 중, 초기 수업과 말기 수업에서의 교사와 학생 간의 담화 형태가 어떻게 나타나는지 알아보았다. 이러한 과정을 통하여 얻어진 결과 통해 학생의 질문과 주장 사이의 정합성은 초기보다 말기에 증가했고, 학생의 자신의 학습 환경에 대한 인식이 좀 더 학생 중심 쪽으로 이동한 것을 알 수 있었다. 또한 담화의 유형이 더욱 교사중심보다는 학생중심에 가까워졌음을 발견하였다.

본 연구에서는 비자림의 생태적 특성을 파악하고 건강진단을 통해 나주 불회사 비자림 산림유전자원보호구역의 관리방안을 도출하였다. A유형은 현 수준을 유지하면서 경쟁목이나 피해목이 발생할 경우에 이를 제거하거나 치료하는 소극적인 관리, B유형은 토양의 산성화를 개선하고 조릿대, 왕대와 굴참나무, 개서어나무 등의 낙엽활엽수들을 제거하여 비자림을 확대 육성하는 적극적인 관리, C유형은 편백림 안에서 토양의 산성화 개선과 기존 비자림 중심의 소극적 관리, D유형은 토양산성화 개선과 비자 치수를 보호 육성하기 위하여 경쟁관계에 있는 식생을 제거하는 적극적 관리를 도출하였다. 마지막으로 해당 산림유전자원보호구역은 IUCN 보호지역관리 카테고리에 따라 카테고리 III(자연기념물) 또는 IV(종서식지 보호구역)로 등록 관리되어야 함을 제안하였다.

전기방식법중의 하나인 음극방식법은 많은 해수설비를 갖추고 있는 발전소에 적용되고 있는 설비지만 운용의 측면에서는 적절하지 못한 방식조건으로 많은 문제점이 노출되고 있다. 본 연구에서는 설비지만 운용의 측면에서는 적절하지 못한 방식조건으로 많은 문제점이 노출되고 있다. 본 연구에서는 해수설비중의 하나인 발전소 복수기의 음극방식설비를 해석 대상으로 하여 가장 많이 사용되는 희생양극 재질인 Zn 양극을 입구측 파이프, 수실벽 및 천장등 여러위치에 부착한 경우 전위분포 및 전류밀도분포를 구하여 최적방식조건을 찾아보았다. 또한 전류밀도값을 Faraday 법칙을 이용부식속도로 환산하여 galvanic 부식정도와 방식정도를 평가하였다. 그 결과 희생양극을 galvanic 부식이 심하게 일어날 것으로 예상되는 위치에 부착하면 방식효과가 가장 크게 나타남을 알 수 있었다.

희생양극법에 의한 발전소 복수기 수실의 음극방식 효과를 수치해석을 이용하여 알아보았다. 복수기는 해수설비중의 하나로 여러 재질로 구성되어 있는데 방식을 하지 않은 경우 수실과 tubesheet와의 갈바닉 부식이 심하게 발생되며, 수실벽과 갈바닉 부식이 심하게 일어나는 부위에 희생양극을 부탁하면 많은 방식효과가 있음을 알 수 있었다. 수치해석 결과의 타당성 검토로서 model test를 행한 결과 수치해석 결과와 실험치가 잘 일치하였다