The problem of disposal of brine due to increased MD/RO desalination plant has recently become a big social issue. The chlor-alkali process through electrolysis of brine has been studied as a method to overcome this problem. In order to increase the electrolysis efficiency, a pretreatment process for removal of hard substances must be preceded. In this study, we investigated the mechanism of removal of hardness through chemical precipitation. As a result, Ca was greatly influenced by addition of Na2CO3, and Mg was strongly influenced by pH. Also, the addition of NaOH and Na2CO3 enabled simultaneous removal of Ca and Mg, and showed a removal efficiency of 99.9% or more. Finally, the residual concentrations of Ca and Mg in the brine after the reaction were 0.14 and 0.13 mg/L, respectively. Saturation index was calculated using Visual MINTEQ 3.1, and solid phase analysis of the precipitate was performed by FE-SEM and PXRD analysis. It was confirmed that precipitate formed by the formation of calcite and brucite.

본 연구는 중랑천의 수충부 호안과 사주부 호안의 식생 구조 특성을 비교 분석하여 자연형 호안의 생태적 조성 및 복원 방안을 제시하고자 하였다. 중랑천 유수의 집중류에 의해 호안이 침식되고 쇄굴되는 수충부 호안과 분산류에 의해 사주가 형성되는 사주부 지형의 둔치로 구분하였다. 연구대상지인 중랑천은 서울을 관통하는 한강의 4대 지 천(중랑천, 홍제천, 안양천, 탄천) 중 하나로 경기도 양주시 에서 발원하여 의정부시를 거쳐 서울시의 성동구에서 한강 과 합류하는 하천이며, 총길이는 45.3㎞이다. 의정부시까지 는 지방하천이나 서울시 구간부터는 국가하천으로 분류된 다. 유역권 내 자치단체 분포 현황으로 경기도는 양주시와 의정부시를 포함하고, 서울시는 도봉구, 노원구, 강북구, 성 북구, 중랑구, 동대문구, 광진구, 성동구, 종로구, 중구 등 10개 구를 포함하고 있다. 본 연구는 중랑천의 서울시 구간 (20.5㎞)과 의정부시 구간(8.6㎞)을 포함하는 총 길이 29.1 ㎞ 구간의 둔치지역을 대상으로 하였다. 중랑천 둔치의 유형 구분은 수충부, 사주부, 녹지, 시설지 등을 기준으로 8개 유형으로 분류한 후 중랑천 둔치를 식생 구조 특성분석의 주안점을 고려하여 둔치 내 토지이용에서 녹지비율이 높은 EBG유형(18개소)과 HBG유형(11개소) 를 중심으로 총 49개소를 조사하였다. 또 저수로 내 유심상 하선이 편측으로 이동하여 발생하는 사주지역인 HSP유형 (1개소)과 HSG(7개소), 지천이 합류하며 유수의 정체로 인 한 저수로 내 유사퇴적으로 사주 발생이 관측되는 HCP유 형(3개소)와 HCG유형(6개소)의 합수부지역 등으로 구분하 였다. 연구내용으로 중랑천 생태적 특성은 하상계수, 종·횡단 구조, 하상재료 등의 물리적 특성, 피도에 의한 우점종을 기준으로 한 현존식생, 둔치 내 인간 간섭 범위를 판단하기 위한 시설물 현황으로서 둔치 토지이용을 분석하였다. 둔치 지형구조 및 식생구조는 호안 유형에 따라 Belt-transect방 법과 방형구법(Quadrat method)을 이용하여 폭 2m의 Belttransect 조사구를 설정하였고, 지형변화가 이루어지는 구 간별로 식생군락이 형성된 지점에서 2m×2m의 조사구를 설정하여 초본식생조사는 Braun-Branquet(Mueller-Domb ois and Ellenberg, 1974) 방법으로 우점도(Dominance), 군 도(Sociability)를 분석하였으며, 목본식물은 대상지별 출현 개체의 흉고직경, 수고, 지하고, 수관폭 등의 규격을 조사하 였다. 호안구조는 현장조사와 설계도면을 참고로 자연형 호 안과 인공호안을 구분하였다. 유형별로 귀화식물의 분포 정 도를 파악하기 위하여 귀화율(Naturalized Index; NI)을 산 출하였고, 단면구조별로 출현 식생의 다양성 정도를 비교하 기 위하여 Belt-transect 방형구의 식물종다양도를 산출하였 으며 Shanon의 종다양도 지수(H')를 비교·분석하였다 본 연구의 주요 내용으로 수충부 둔치와 사주부 둔치의 지형 특성과 식생 구조를 분석하였으며, 식생 구조는 우점 종 및 출현종수, 귀화율을 비교하였다. 이를 바탕으로 자연 형 호안 수충부와 사주부 둔치의 조성(복원) 공법 및 사면 및 둔치 식생 도입 방안을 도출하였다. 수충부와 사주부의 호안구조 및 적용공법, 지형 특성을 살펴본 결과, 수충부는 사주형성이 미약하고 호안사면의 안 정을 위하여 인공호안 및 찰쌓기 등의 습식공법으로 조성된 자연형 지형이다. 사주부는 사주형성이 양호하며 자연적인 퇴적으로 인하여 모래나 점토+모래, 자갈+모래가 퇴적되어 있었다. 둔치 방향으로는 자연 초지와 버드나무 수림대가 자연스럽게 형성되어 있었다. 이는 각 조사구의 위치적, 지형적 특성에 기인하는 것으 로, 자연형 호안 조성 시 사주부의 퇴적 구간은 사면 안정화 를 위한 별도의 공법이 필요 없으며, 오히려 시공한 가공석 철망이 원지반과 식생지반을 분리시켜 식생 활착에 어려움 을 줄 것으로 판단되었다. 식생 구조 특성을 분석하기 위해 우점종 현황을 비교하였 다. 수충부와 사주부 유형의 상세조사구에서 수면 지역은 공통적으로 습윤지성 식물이 우점종으로 나타나고 있었으 며, 둔치의 건조한 지형이나 산책로 주변 등에는 건조지성 식물이 우점하였다. 전체적인 우점종 특성을 살펴보면, 사본 연구는 중랑천의 수충부 호안과 사주부 호안의 식생 구조 특성을 비교 분석하여 자연형 호안의 생태적 조성 및 복원 방안을 제시하고자 하였다. 중랑천 유수의 집중류에 의해 호안이 침식되고 쇄굴되는 수충부 호안과 분산류에 의해 사주가 형성되는 사주부 지형의 둔치로 구분하였다. 연구대상지인 중랑천은 서울을 관통하는 한강의 4대 지 천(중랑천, 홍제천, 안양천, 탄천) 중 하나로 경기도 양주시 에서 발원하여 의정부시를 거쳐 서울시의 성동구에서 한강 과 합류하는 하천이며, 총길이는 45.3㎞이다. 의정부시까지 는 지방하천이나 서울시 구간부터는 국가하천으로 분류된 다. 유역권 내 자치단체 분포 현황으로 경기도는 양주시와 의정부시를 포함하고, 서울시는 도봉구, 노원구, 강북구, 성 북구, 중랑구, 동대문구, 광진구, 성동구, 종로구, 중구 등 10개 구를 포함하고 있다. 본 연구는 중랑천의 서울시 구간 (20.5㎞)과 의정부시 구간(8.6㎞)을 포함하는 총 길이 29.1 ㎞ 구간의 둔치지역을 대상으로 하였다. 중랑천 둔치의 유형 구분은 수충부, 사주부, 녹지, 시설지 등을 기준으로 8개 유형으로 분류한 후 중랑천 둔치를 식생 구조 특성분석의 주안점을 고려하여 둔치 내 토지이용에서 녹지비율이 높은 EBG유형(18개소)과 HBG유형(11개소) 를 중심으로 총 49개소를 조사하였다. 또 저수로 내 유심상 하선이 편측으로 이동하여 발생하는 사주지역인 HSP유형 (1개소)과 HSG(7개소), 지천이 합류하며 유수의 정체로 인 한 저수로 내 유사퇴적으로 사주 발생이 관측되는 HCP유 형(3개소)와 HCG유형(6개소)의 합수부지역 등으로 구분하 였다. 연구내용으로 중랑천 생태적 특성은 하상계수, 종·횡단 구조, 하상재료 등의 물리적 특성, 피도에 의한 우점종을 기준으로 한 현존식생, 둔치 내 인간 간섭 범위를 판단하기 위한 시설물 현황으로서 둔치 토지이용을 분석하였다. 둔치 지형구조 및 식생구조는 호안 유형에 따라 Belt-transect방 법과 방형구법(Quadrat method)을 이용하여 폭 2m의 Belttransect 조사구를 설정하였고, 지형변화가 이루어지는 구 간별로 식생군락이 형성된 지점에서 2m×2m의 조사구를 설정하여 초본식생조사는 Braun-Branquet(Mueller-Domb ois and Ellenberg, 1974) 방법으로 우점도(Dominance), 군 도(Sociability)를 분석하였으며, 목본식물은 대상지별 출현 개체의 흉고직경, 수고, 지하고, 수관폭 등의 규격을 조사하 였다. 호안구조는 현장조사와 설계도면을 참고로 자연형 호 안과 인공호안을 구분하였다. 유형별로 귀화식물의 분포 정 도를 파악하기 위하여 귀화율(Naturalized Index; NI)을 산 출하였고, 단면구조별로 출현 식생의 다양성 정도를 비교하 기 위하여 Belt-transect 방형구의 식물종다양도를 산출하였 으며 Shanon의 종다양도 지수(H')를 비교·분석하였다 본 연구의 주요 내용으로 수충부 둔치와 사주부 둔치의 지형 특성과 식생 구조를 분석하였으며, 식생 구조는 우점 종 및 출현종수, 귀화율을 비교하였다. 이를 바탕으로 자연 형 호안 수충부와 사주부 둔치의 조성(복원) 공법 및 사면 및 둔치 식생 도입 방안을 도출하였다. 수충부와 사주부의 호안구조 및 적용공법, 지형 특성을 살펴본 결과, 수충부는 사주형성이 미약하고 호안사면의 안 정을 위하여 인공호안 및 찰쌓기 등의 습식공법으로 조성된 자연형 지형이다. 사주부는 사주형성이 양호하며 자연적인 퇴적으로 인하여 모래나 점토+모래, 자갈+모래가 퇴적되어 있었다. 둔치 방향으로는 자연 초지와 버드나무 수림대가 자연스럽게 형성되어 있었다. 이는 각 조사구의 위치적, 지형적 특성에 기인하는 것으 로, 자연형 호안 조성 시 사주부의 퇴적 구간은 사면 안정화 를 위한 별도의 공법이 필요 없으며, 오히려 시공한 가공석 철망이 원지반과 식생지반을 분리시켜 식생 활착에 어려움 을 줄 것으로 판단되었다. 식생 구조 특성을 분석하기 위해 우점종 현황을 비교하였 다. 수충부와 사주부 유형의 상세조사구에서 수면 지역은 공통적으로 습윤지성 식물이 우점종으로 나타나고 있었으 며, 둔치의 건조한 지형이나 산책로 주변 등에는 건조지성 식물이 우점하였다. 전체적인 우점종 특성을 살펴보면, 사본 연구는 중랑천의 수충부 호안과 사주부 호안의 식생 구조 특성을 비교 분석하여 자연형 호안의 생태적 조성 및 복원 방안을 제시하고자 하였다. 중랑천 유수의 집중류에 의해 호안이 침식되고 쇄굴되는 수충부 호안과 분산류에 의해 사주가 형성되는 사주부 지형의 둔치로 구분하였다. 연구대상지인 중랑천은 서울을 관통하는 한강의 4대 지 천(중랑천, 홍제천, 안양천, 탄천) 중 하나로 경기도 양주시 에서 발원하여 의정부시를 거쳐 서울시의 성동구에서 한강 과 합류하는 하천이며, 총길이는 45.3㎞이다. 의정부시까지 는 지방하천이나 서울시 구간부터는 국가하천으로 분류된 다. 유역권 내 자치단체 분포 현황으로 경기도는 양주시와 의정부시를 포함하고, 서울시는 도봉구, 노원구, 강북구, 성 북구, 중랑구, 동대문구, 광진구, 성동구, 종로구, 중구 등 10개 구를 포함하고 있다. 본 연구는 중랑천의 서울시 구간 (20.5㎞)과 의정부시 구간(8.6㎞)을 포함하는 총 길이 29.1 ㎞ 구간의 둔치지역을 대상으로 하였다. 중랑천 둔치의 유형 구분은 수충부, 사주부, 녹지, 시설지 등을 기준으로 8개 유형으로 분류한 후 중랑천 둔치를 식생 구조 특성분석의 주안점을 고려하여 둔치 내 토지이용에서 녹지비율이 높은 EBG유형(18개소)과 HBG유형(11개소) 를 중심으로 총 49개소를 조사하였다. 또 저수로 내 유심상 하선이 편측으로 이동하여 발생하는 사주지역인 HSP유형 (1개소)과 HSG(7개소), 지천이 합류하며 유수의 정체로 인 한 저수로 내 유사퇴적으로 사주 발생이 관측되는 HCP유 형(3개소)와 HCG유형(6개소)의 합수부지역 등으로 구분하 였다. 연구내용으로 중랑천 생태적 특성은 하상계수, 종·횡단 구조, 하상재료 등의 물리적 특성, 피도에 의한 우점종을 기준으로 한 현존식생, 둔치 내 인간 간섭 범위를 판단하기 위한 시설물 현황으로서 둔치 토지이용을 분석하였다. 둔치 지형구조 및 식생구조는 호안 유형에 따라 Belt-transect방 법과 방형구법(Quadrat method)을 이용하여 폭 2m의 Belttransect 조사구를 설정하였고, 지형변화가 이루어지는 구 간별로 식생군락이 형성된 지점에서 2m×2m의 조사구를 설정하여 초본식생조사는 Braun-Branquet(Mueller-Domb ois and Ellenberg, 1974) 방법으로 우점도(Dominance), 군 도(Sociability)를 분석하였으며, 목본식물은 대상지별 출현 개체의 흉고직경, 수고, 지하고, 수관폭 등의 규격을 조사하 였다. 호안구조는 현장조사와 설계도면을 참고로 자연형 호 안과 인공호안을 구분하였다. 유형별로 귀화식물의 분포 정 도를 파악하기 위하여 귀화율(Naturalized Index; NI)을 산 출하였고, 단면구조별로 출현 식생의 다양성 정도를 비교하 기 위하여 Belt-transect 방형구의 식물종다양도를 산출하였 으며 Shanon의 종다양도 지수(H')를 비교·분석하였다 본 연구의 주요 내용으로 수충부 둔치와 사주부 둔치의 지형 특성과 식생 구조를 분석하였으며, 식생 구조는 우점 종 및 출현종수, 귀화율을 비교하였다. 이를 바탕으로 자연 형 호안 수충부와 사주부 둔치의 조성(복원) 공법 및 사면 및 둔치 식생 도입 방안을 도출하였다. 수충부와 사주부의 호안구조 및 적용공법, 지형 특성을 살펴본 결과, 수충부는 사주형성이 미약하고 호안사면의 안 정을 위하여 인공호안 및 찰쌓기 등의 습식공법으로 조성된 자연형 지형이다. 사주부는 사주형성이 양호하며 자연적인 퇴적으로 인하여 모래나 점토+모래, 자갈+모래가 퇴적되어 있었다. 둔치 방향으로는 자연 초지와 버드나무 수림대가 자연스럽게 형성되어 있었다. 이는 각 조사구의 위치적, 지형적 특성에 기인하는 것으 로, 자연형 호안 조성 시 사주부의 퇴적 구간은 사면 안정화 를 위한 별도의 공법이 필요 없으며, 오히려 시공한 가공석 철망이 원지반과 식생지반을 분리시켜 식생 활착에 어려움 을 줄 것으로 판단되었다. 식생 구조 특성을 분석하기 위해 우점종 현황을 비교하였 다. 수충부와 사주부 유형의 상세조사구에서 수면 지역은 공통적으로 습윤지성 식물이 우점종으로 나타나고 있었으 며, 둔치의 건조한 지형이나 산책로 주변 등에는 건조지성 식물이 우점하였다. 전체적인 우점종 특성을 살펴보면, 사주부는 상세조사구의 72.7% 비율로 습윤지성 식물이 분포 하였으나, 수충부는 60.0%의 비율을 보여 사주부가 상대적 으로 습윤지성 우점종 비율이 높았다. 건조지성 우점종의 경우, 수충부 18.2%, 사주부 15.0%로 큰 차이를 보이지 않 았다. 이에 반해, 습윤지성과 건조지성 식물이 경합하여 우 점종으로 출현한 상세조사구는 사주부 9.1%의 비율인 반 면, 수충부는 25.0%의 비율을 보였다. 수면으로부터의 거리에 따라 살펴보면, 수면지역은 두 구 간 모두 습윤지성 우점종이 출현하였으며, 사면지역은 양쪽 모두에서 습윤지성 식물이 우세한 가운데, 수충부는 건조지 성과 습윤지성+건조지성 우점종이 일부 분포하였고, 사주 부는 습윤지성+건조지성 식물이 우점한 조사구가 일부 나 타났다. 둔치지역을 보면, 둔치이용이 녹지인 유형은 습윤 지성 우점종이 많았으나, 시설지인 유형은 습윤지성 우점종 이 우세한 가운데, 건조지성 우점종과 습윤지성+건조지성 우점종이 출현하였다. 시설지 유형이 별도의 조성공사로 갈 대, 물억새를 인위적으로 식재하였음에도 불구하고 생태적 교란으로 인해 건조지성 식물이 침투하여 세력을 확장하고 있는 것으로 판단되었다. 수충부와 사주부 호안 조사구의 출현종수를 수면지역, 사 면지역, 둔치지역, 제방지역 등 4개 대표지역으로 나눠 조사 하였으며, 출현종수 분포 특성을 분석하였다. 수면지역과 사면지역은 사주부가 평균 7.6종, 수충부는 평균 7.3종으로 사주부가 조금 우세하나 큰 차이는 없었다. 둔치지역은 사 주부 평균 11.8종보다 수충부 평균 12.3종으로 다소 우세한 결과를 보였다. 둔치 이용이 녹지인 유형은 자연 초지지역 으로 생태적으로 안정화되었으나, 시설지 유형은 인위적인 조성사업 이후 생태적 교란으로 인하여 습윤지성 도입식물 인 갈대, 물억새 등의 세력이 약화되고, 귀화식물을 비롯한 건조지성 침투식물이 유입되어 생육하고 있는 특성에 기인 하는 것으로 판단되었다. 다음으로 귀화율을 비교 분석하였다. 시설지역의 경우 수 충부 유형의 평균 귀화율은 33.3%로 나타났으며, 사주부 유형은 평균 25.5%로 수충부 둔치 유형이 사주부 둔치 유형 보다 귀화율이 상대적으로 높았다. 수면지역, 사면지역, 둔 치지역 등 대표지역으로 나눠 구분해보면, 수면지역은 사주 부가 3.7%, 수충부는 11.9%로 수면지역의 경우 수충부의 귀화식물 출현 비율이 높았다. 사면지역은 자연 호안이 14. 3%, 자연형 호안이 17.0%로 역시 자연형 호안의 귀화식물 비율이 높았으며, 둔치지역 역시 사주부 유형이 12.6%, 수 충부 유형이 23.4%로 수충부 유형의 귀화율이 높았다. 수충 부 유형의 둔치가 생태적으로 교란된 후 안정화되지 못해 건조지성의 귀화식물 면적이 확대되고 있는 것으로 판단되 었다. 이상의 중랑천 둔치지형 식생구조 분석결과를 토대로 도 시하천 둔치가 갖는 유수면과의 밀접한 상관관계 속에서 바람직한 식생구조 조성을 위한 간단한 지형구조 및 식생구 조 모델을 다음과 같이 제시하였다. 호안구조 안정성을 유 지하고 수면과 밀접한 상관성을 지닐 수 있도록 호안사면 경사를 완경사 호안으로 조성하며, 둔치 내 토양수분의 흐 름을 단절하는 산책로 및 자전거도로 등 불투수성 포장면은 제방측으로 인접시켜 단절을 막아야 한다. 또한 둔치 지형 내에 물덤벙 등 미지형을 조성하여 둔치 상부의 토양수분을 유지, 종다양성이 높은 식생구조 환경으로 관리해 주어야 한다. 향후, 중랑천 둔치의 생태적 조성 및 복원을 위해서는 인위적인 간섭과 훼손을 방지하고, 그 영향을 최소화하기 위하여 수면에서 둔치 방향으로 약 30∼50m 구간을 생태지 역으로 확보하여야 할 것이다. 이 구간은 사람들의 접근이 차단되고 이용 및 편의시설과 분리된 공간으로, 많은 동․식 물의 서식 및 생육공간으로 활용되어져야 한다. 또한 자연형 호안 조성 및 생태 복원은 중랑천 둔치 지형 특성과 자생 식물종의 분포 현황을 모델로 삼아 사업에 적 용해야 한다. 자연형 호안 조성 지역과 유사한 지형의 자연 하천의 사주부 유형과 수충부 유형을 사전 조사․분석하여 대상지 지형 특성에 맞는 호안 공법을 적용하고, 수면에서 부터의 거리 지형에 따른 토양수분 함량을 고려하여 적합한 자생 식물종을 도입하여 식재하여야 한다. 아울러, 조성 이 후 생태적 안정화 방안도 함께 강구하여 추진해야 할 것으 로 판단되었다. 생태적으로 안정된 중랑천은 추이대로서 생물종 다양성 이 풍부해지고, 많은 생물들이 조화롭게 살아가는 생명의 보고가 될 것으로 생각된다.

The new colored noodles were produced by utilization of cuttlefish ink, beetroot juice and/or spinach juice in this study and the physico-chemical and sensory properties of the developed noodles were investigated before and after cooking. The weights of fresh noodles increased 2.36~2.22 times by moisture adsorption after cooking. Moisture adsorptions of the cooked noodles were higher in the cooked noodles with higher contents of additives and ranged 136 to 144%. The colors of the all fresh noodles and the cooked noodles containing cuttlefish ink or spinach juice were highly acceptable. The tensile strength was highest in the cooked noodle containing 2% cuttlefish ink, which was 9 folds higher than regular noodle. The % elongations were highest in the regular cooked noodle and the cooked noodle containing 4% cuttlefish ink. In the textural property assays of cooked noodles, the cooked noodle containing 10% beetroot juice had higher values in hardness, chewingness and gumminess than the regular noodle. The cohensiveness was highest in the cooked noodle containing 6% spinach juice. The adhesiveness of the regular cooked noodle was significantly high, compared to any developed noodle. The differences in springinesses of developed noodles were ignorable. The overall textural properties were influenced by the additives in noodles, however, the effects of concentrations of the additives were insignificant. The results of the sensory tests showed the highest values of all descriptions in the cooked noodles containing 4% cuttlefish ink or 10% spinach juice, indicating the highest acceptability.

과학 수업을 위한 실험 활동 자료가 많이 개발되고 교사 연수를 통하여 이들 자료가 보급되고 있지만, 개발된 자료를 학교 현장에 적용하는 것이 적합한지에 대한 적절성 검증 연구는 많지 않다. 이 연구의 목적은 hands-on을 강조한 화학 실험 활동 자료를 개발하고, 개발된 자료를 현장 과학 교사 연수에 적용한 뒤, 연수에 참여한 교사들로부터 실험 활동 자료에 대한 현장 적용의 타당성을 알아보는데 있다. 우선 과학 교사 단체에서 개발한 많은 자료 중 학교 현장 적합성, 내용의 수준, 적용 가능한 수업 전략 등을 체크리스트를 통해 점검하여 7가지 화학 실험 주제를 선정하였다. 이 실험 주제를 연구진과 개발진의 워크숍, 학교 현장 적용을 통한 수정 보완을 통하여 hands-on에 기초하면서 개념, 탐구능력, 태도를 증진시킬 수 있는 형태로 개발하였다. 이렇게 개발된 실험 활동 자료를 현장 교사 연수에 적용하였다. 연수 참여 교사들의 설문 결과, 개발된 실험 활동 자료는 모두 현장 적합성이 높으며, 실험 주제나 내용 구성에 따라 정규 수업, 특별 활동, 체험 활동에 대한 적합성의 정도가 다름을 알 수 있었다. 또한 개발한 실험 활동 자료를 바탕으로 실험 연수를 실시함으로써 개발한 자료의 장단점을 파악하고 현장 적용 가능성을 높이기 위해 실험 활동 자료를 정교화 시킬 수 있었다.

우리나라는 제4차 교육과정 개정 이후 대체로 5～6년을 주기로 교육과정을 개정하여 왔다. 제7차 과학과 교육과정(교육부, 1997)이 1997년도에 고시된 이후 9년이 경과된 시점에서 여러 가지 사회․문화적 환경의 변화와 학문적 발달 등으로 인하여 교육계와 학교 현장에서는 교육과정 개정에 대한 필요성을 제기하여 왔다. 따라서 현행 과학과 교육과정의 적절성을 평가하여 미래 지식 기반 사회에 필요한 과학적 소양을 기를 수 있도록 교육과정을 수정․보완하여야 할 필요가 있다. 제7차 과학과 교육과정 적용 과정에서 제기된 문제점에 비추어 현행 교육과정 개정의 필요성을 정리하면 다음과 같다. 첫째, 미래 지식 기반 사회를 적극적이고 능동적으로 살아갈 수 있는 과학적 소양을 지닌 인간을 기르기 위한 교육과정을 개발할 필요가 있다(허경철 외, 2000; 김주훈과 이미경, 2003). 특히, 창의성을 기를 수 있는 교육과정, 학문 중심 교육과정을 보완하기 위한 STS 교육과정의 강화, 바람직한 정의적 특성 계발, 교육과정의 적정화 등의 측면에서 현행 교육과정을 검토해 볼 필요가 있다(이범홍 외, 2005a). 둘째, 2005년에 시행된 과학과 교육과정 개정 시안 연구(이범홍 외, 2005a; 이범홍 외, 2005b)에서 제안한 과학과 교육과정의 선택과목 편제안에 대한 타당성과 과학과 선택과목 Ⅰ과 Ⅱ의 성격과 구성 방향을 정립할 필요가 있다. 셋째, 교육 내용 적정화의 관점에서 과학과 선택 교육과정 내용을 개정할 필요가 있다. 교육 내용이 시대와 사회의 특성이나 변화 상황 등에 부합되는지, 학문 특성, 학문의 지식 체계 및 발달에 부합되는지 등과 같이 시대․사회 적합성과 학문적 적합성의 측면에서도 내용 적절성을 검토할 필요가 있다(이양락 외, 2004a). 또한, 심화 선택과목인 Ⅰ의 내용과 10학년 과학 내용과의 중복 문제 해소 방안에 대한 연구(이양락 외, 2004a) 결과를 고려함과 동시에, 선택과목Ⅰ과 Ⅱ를 어떻게 연계시키고 차별화하는 방안을 다각적으로 모색하여 선택과목Ⅰ과 Ⅱ의 내용을 재구성하는 것이 필요하다. 넷째, 교수․학습 방법과 평가 측면에서 개정의 필요성이 있다. 과학 수업에서 흥미를 유발하고 과학적 원리를 쉽게 이해하기 위해서는 탐구 활동 위주의 교수․학습 방법이 활성화되어야 한다. 특히 이공계 진학자들을 대상으로 하는 고등학교 선택과목에서 입시로 인하여 오히려 탐구 활동이 소홀히 되고 있는 실정이다. 이러한 관점에서 실험이나 활동 위주의 교수․학습이 이루어질 수 있도록 과학과 교육과정을 개정할 필요가 있다. 평가 측면에서도 수행 평가의 활성화 등 평가 방향의 변화에 따른 요구를 반영하여 실험이나 활동 위주의 과학 교육을 뒷받침할 수 있도록 평가의 방향을 재정립할 필요가 있다. 특히, 1997년 이후 대학수학능력시험의 자연계 응시자의 수가 지속적으로 감소하고, 이공계 입학생들의 대학 수학 능력 부족으로 대학에서 교육과정 운영이 어렵다는 등 최근 이공계 기피 현상은 매우 심각한 지경에 이르렀다(이범홍 외, 2005a; 이범홍 외, 2005b). 이러한 현상은 장기적으로 이공계 인력의 부족을 초래하여 장래에 국가적인 위기 상황을 초래할 것이다. 따라서 고등학교 과학과 선택 교육과정 개선 방안 연구를 통하여 이공계 기피 현상을 극복하고 기초 과학 인력 양성을 통하여 우리나라의 국가 경쟁력을 높일 수 있는 방안을 제안할 필요가 있다.