This study aimed to explore the characteristics and dimensions of of systematic functional gestures employed by pre-service Earth science teachers during instructional sessions. Data were collected from eight students enrolled in a university’s Department of Earth Science Education. The data included lesson plans, activity sheets, and recordings of one class session from participants. The analysis, conducted using the systemic functional multimodal discourse analysis framework, categorized gestures into scientific and social functional dimensions. Further subdivision identified meta gestures, analytical gestures, and interrelated gestures. Additionally, pre-service teachers used gestures to explain scientific concepts, concretely represent ideas and facilitate communication during instruction. This study emphasizes the nonverbal strategies used by pre-service Earth science teachers, highlighting the importance of noverbal communication in teachers’ professional development and the need for its integration into education. It also establishes a systematic conceptual framework for understanding gestures in the instructional context.

이 연구의 목적은 공학기반 파력발전소 주제의 STEAM 수업을 통해서 지구과학전공 예비교사들의 컴퓨팅 사고 에 대한 인식형성 및 개선이 있는지를 탐색하는 것이다. STEAM 수업은 가장 효율적인 파력발전소 모형을 제작해보는 내용으로 구성되었다. 컴퓨팅 사고 실천 인식을 알아보는 설문지는 연구자가 기존의 연구를 중심으로 설문 문항을 개발 하여 15명의 예비교사들에게 투입하였다. STEAM 수업은 파도를 이용해서 터빈이 돌아가는 과학적 원리 이해를 바탕 으로 모둠별로 효율적인 파력발전소 모형을 개발하도록 하였으며 수업 중에 문제를 인식하고(문제해결), 코딩작업을 해 서(코딩 및 프로그래밍) 3D 프린터로 파력발전소를 제작하였으며(모델 설계 및 구축), 제작된 산출물을 평가하여 오류를 수정하는(문제 오류 수정) 동안에 ‘논리적 사고’를 통한 높은 수준의 컴퓨팅 사고 실천 인식이 파악되었다(14개 중 에 앞의 5개 실천은 평균 5점). 하지만 용어에 대한 정확한 정의를 알지 못하고 실시한 수업에서 ‘추상화’. ‘문제분해’, 및 ‘빅 데이터 활용’에 대한 인식은 오히려 수업 후의 인식은 더 낮아졌다(3개의 실천). STEAM 수업 후에는 컴퓨팅 사고 실천은 ‘온라인 게임하기’는 아니라는 것에 인식개선이 있었지만(4.06→0.86; 역문항) 아직도 컴퓨터를 이용해서 해야 하는 컴퓨팅 사고 실천으로 인식하고 있어 개선되지 않음이 확인되었다(컴퓨터처럼 생각하기, 컴퓨터를 사용하여 통계하기). 문제 인식에 해당하는 ‘문제해결’(3.73→4.33), ‘패턴 인식’(3.53→3.66), 그리고 ‘최상의 도구 선택’(4.26→ 4.66)의 3개 실천은 인식이 약하게 개선되었다. 컴퓨팅 사고 실천과 같은 역량 함양을 위해서는 실습위주의 교육양성과 정이 개설되어야 하며, 특히 본 연구에서는 다른 주제의 추가적인 STEAM 수업을 했다면 개선이 일어나지 않거나 약 하게 인식되었던 컴퓨팅 사고 실천에 대해서는 확실한 개선이 있을 수 있다는 결론을 내릴 수 있다. 다회적인 상황학 습의 교육실습 교육과정이 개설되어야 한다.

본 연구에서는 지구과학 교육 연구 논문들을 대상으로 질적 메타 분석을 통해 집단적 PCK (cPCK) 중 ‘특정 과 학 주제(온실 효과, 지구 온난화, 기후변화)에 대한 학생 이해 지식’을 도출하고자 하였다. 이를 위해 온실 효과, 지구 온난화, 기후변화에 대한 학생 대체 개념(오개념)과 관련된 지구과학 교육 연구 논문 22편을 선정하여 각각의 정의, 원 인(매커니즘), 그리고 영향에 대하여 분석하였다. 분석 결과를 종합하기 위해 언어 네트워크 분석, 정신모형틀을 적용하 였다. 연구 결과는 다음과 같다; (1) 온실 효과에 대한 학생들의 개념 이해를 메타 분석한 결과, 온실 효과와 지구 온난 화를 같은 의미로 사용하는 것으로 분석되었으며, 온실 기체의 종류를 제한적으로 알고 있고, 온실 기체의 역할을 이해 하지 못하는 것으로 나타났다. 또한 온실 효과의 발생을 환경오염이나 오존층의 변화와 관련지어 생각하고, 지표-대기의 열수지 평형과 온실 효과를 관련짓지 못하는 것으로 분석되었다. (2) 지구 온난화에 대한 학생들의 개념 이해를 메타 분석한 결과, 지구 온난화를 해수면 상승과 같은 의미로 사용하는 것으로 분석되었으며, 지구 온난화의 발생을 환경오 염, 오존층의 변화, 빙하의 융해와 관련지어 생각하고, 지표-대기의 열수지 평형이 깨져 지구 온난화가 나타나는 것으로 이해하고 있었다. 또한 지구 온난화가 환경에 미치는 영향을 잘못 알고 있는 것으로 분석되었다. (3) 기후변화에 대한 학생들의 개념 이해를 메타 분석한 결과, 기후변화를 지구 온난화, 기상 변화, 기상 이변과 같은 의미로 사용하는 것으 로 분석되었으며, 기후변화의 발생을 대기오염, 오존층의 파괴와 관련지어 생각하는 것으로 분석되었다. 또한 기후변화 가 우리 생활과 환경에 미치는 영향을 잘못 알고 있는 것으로 분석되었다. 이에 대한 분석 결과를 언어 네트워크 분석 을 통해 종합한 결과, 집단적 PCK로서 3가지 정신모형(범주적 오해, 기제적 오해, 위계적 오해)을 표현할 수 있었다. 이 와 같은 연구 결과를 바탕으로 지구과학 교사 PCK 개발을 위한 함의를 논의하였다.

이 연구는 셰이머스 히니의 나무 시에 등장하는 물, 땅, 공기의 상징적 의미를 시인의 개인적인 경험 및 글쓰기 공간과 견주어 탐색한다. 그의 아버지에게 헌정된 기념 시집 『사물 보기』에 수록된 ｢물푸레나무｣와 ｢제곱화 41｣은 어린 시절의 추억이 담긴 풍경인 모욜라 강변에서 발견되는 물푸레나무와 버드나무를 신화화하여 원초적인 존재이자 전통적인 농기구와 재료의 상징으로 묘사한다. 지하철 노선의 도시적 배경과 오리나무의 자연적 영역을 대조하는 히니의 후기 작품인 『구역과 원』의 ｢오리나무를 심으며｣도 분석 대상이다. 또 ｢자작나무 숲｣은 영국인 지인의 정원에 있는 나무를 관조한다. 라이너 마리아 릴케의 시를 번역한 히니는 시적 과정의 필수 요소인 불의 이미지와 과일의 상징성을 각각 강조하며 나무를 관조한다.

에크하르트 톨레의 󰡔삶으로 다시 떠오르기󰡕는 현대인에게 ‘영성 다시 보기’의 필요성을 제기하는 영적 삶의 안내서이다. 특별히 2024년은 톨레의 영적 깨달음에 주목해야 할 몇 가지 시대적 당위성을 가지고 있다. 먼저, 2024년은 갑진년(甲辰年)으로서 낙서(洛書)의 구궁도(九宮圖)에 따르면 불(離)의 기운을 상징하는 9 운(運)이 시작되는 해이다. 각 운은 20년간 지속되고 불의 운은 인간의 영적 삶과 밀접한 운의 시기이다. 두 번째로, 명리학(命理學)의 육십갑자(六十甲子)에서 갑진은 5순(旬)의 출발점이다. 각 순은 총 10개로 구성되어 있으며, 코로나 시대를 통과해 나온 후 갑진이라는 새로운 순의 출발 시점에 현대인은 삶의 우울함을 극복하기 위해 영적 삶에 대한 성찰을 제고할 필요가 있다. 마지막으로, AI 주도 디지털 기술혁명의 시대에 인간의 순수 존재 의식이 위협받고 있는 시점에서 현대인은 그 어느 때보다도 생존과 존재 의미를 영적으로 숙고하지 않을 수 없다. 따라서 형상에 동일화되고, 다양한 고통체와 에고에 사로잡힌 많은 현대인이 깨달음을 통해 순수 존재로 살아가기 위해서는 톨레의 영적 통찰이 지니는 의미를 다시 살펴볼 필요가 있다.

이 연구의 목적은 예비 지구과학 교사들이 선다형 문항 제작 실습 프로그램에 참여하는 과정에서 드러나는 문 항 제작 역량의 발달 양상을 이해하는 것이다. 이를 위해 예비 지구과학 교사 15명이 선다형 문항 제작 과정 중 공동 검토 과정에서 나타나는 논의에 초점을 맞춰 그 특징을 분석하였다. 구성주의 근거 이론을 토대로 3단계의 코딩을 수 행한 결과, 36개의 초기 코드, 12개의 초점 코드, 5개의 이론적 코드가 도출되었다. 코딩 범주에 근거하여 논의의 특징 을 규정하는 검토 문화와 문항에 대한 관점을 두 축으로 설정하였으며, 이로부터 수험생의 문제풀이, 조심스레 한 걸음 떼기, 짙어지는 담화를 주제로 하는 세 가지 이야기를 구성하였다. 또한 프로그램 동안 일관되게 드러나는 문항 제작 역량의 한계를 다다르지 못한 노정에 대한 네 번째 이야기로 서술하였다. 문항 제작 과정에서 드러나는 평가 전문성은 예비교사의 정체성 발달과 관련되어 있으며, 본 연구에서 적용한 개발한 프로그램의 효과와 의의 및 프로그램의 개발과 개선을 위한 시사점을 논의하였다.

This study focused on improving the phase stability and mechanical properties of yttria-stabilized zirconia (YSZ), commonly utilized in gas turbine engine thermal barrier coatings, by incorporating Gd2O3, Er2O3, and TiO2. The addition of 3-valent rare earth elements to YSZ can reduce thermal conductivity and enhance phase stability while adding the 4-valent element TiO2 can improve phase stability and mechanical properties. Sintered specimens were prepared with hot-press equipment. Phase analysis was conducted with X-ray diffraction (XRD), and mechanical properties were assessed with Vickers hardness equipment. The research results revealed that, except for Z10YGE10T, most compositions predominantly exhibited the t-phase. Increasing the content of 3-valent rare earth oxides resulted in a decrease in the monoclinic phase and an increase in the tetragonal phase. In addition, the t(400) angle decreased while the t(004) angle increased. The addition of 10 mol% of 3-valent rare-earth oxides discarded the t-phase and led to the complete development of the c-phase. Adding 10 mol% TiO2 increased hardness than YSZ.

In this paper, a dynamic centrifuge model test was conducted on a 24.8-meter-deep excavation consisting of a 20 m sand layer and 4.8 m bedrock, classified as S3 by Korean seismic design code KDS 17 10 00. A braced excavation wall supports the hole. From the results, the mechanism of seismically induced earth pressure was investigated, and their distribution and loading points were analyzed. During earthquake loadings, active seismic earth pressure decreases from the at-rest earth pressure since the backfill laterally expands at the movement of the wall toward the active direction. Yet, the passive seismic earth pressure increases from the at-rest earth pressure since the backfill pushes to the wall and laterally compresses at it, moving toward a passive direction and returning to the initial position. The seismic earth pressure distribution shows a half-diamond distribution in the dense sand and a uniform distribution in loose sand. The loading point of dynamic thrust corresponding with seismic earth pressure is at the center of the soil backfill. The dynamic thrust increased differently depending on the backfill's relative density and input motion type. Still, in general, the dynamic thrust increased rapidly when the maximum horizontal displacement of the wall exceeded 0.05 H%.

The purpose of this study was to investigate preservice teachers’ understanding of democratic citizenship. This study utilized the democratic citizenship frame to assess 17 participants’ comprehension of this concept. The researcher designed a method course where participants in groups analyzed science activities to identify democratic citizenship components. Through the analysis of two science activities—one on energy and the other on climate change—and the development of science panels addressing various global issues, preservice teachers' understanding of democratic citizenship was enhanced. Preservice teachers showed a good understanding of critical thinking, communication and collaboration, and STS (science, technology, and society); and the most enhanced understanding of empathy, which was the least perceived in pre-survey, component of democratic citizenship. The democratic citizenship frame proved to be a valuable tool for teaching and learning this topic, particularly when applied to socioscientific issues in the classroom. More research-based revisions of the science curriculum are necessary, and more systematic practices with reflections are essential in teacher education.

A study was conducted on the vitrification of the rare earth oxide waste generated from the PyroGreen process. The target rare earth waste consisted of eight elements: Nd, Ce, La, Pr, Sm, Y, Gd, and Eu. The waste loading of the rare earth waste in the developed borosilicate glass system was 20wt%. The fabricated glass, processed at 1,200℃, exhibited uniform and homogeneous surface without any crystallization and precipitation. The viscosity and electrical conductivity of the melted glass at 1,200℃ were 7.2 poise and 1.1 S·cm−1, respectively, that were suitable for the operation of the vitrification facility. The calculated leaching index of Cs, Co, and Sr were 10.4, 10.6, and 9.8, respectively. The evaluated Product Consistency Test (PCT) normalized release of the glass indicated that the glass satisfied the requirements for the disposal acceptance criteria. Furthermore, the pristine, 90 days water immersed, 30 thermal cycled, and 10 MGy gamma ray irradiated glasses exhibited good compressive strength. The results indicated that the fabricated glass containing rare earth waste from the PyroGreen process was acceptable for the disposal in the repository, in terms of chemical durability and mechanical strength.

지구과학 II 및 한국지리 교과서는 ‘한반도의 지질’과 관련된 내용을 공통적으로 중요하게 다루고 있다. 이 연구 는 지구과학 II 및 한국지리 교과서에 제시된 ‘한반도의 지질’ 관련 내용의 차이를 분석하고, 차이가 있다면 최신 과학 지식과의 일치 여부를 비교하기 위한 것이다. 이를 위하여 2015 개정 교육과정에서 발간된 교과서 7종(지구과학 II 4종, 한국지리 3종)을 분석 대상으로 선정하고, 한반도의 지체구조, 지질 연대 자료 및 지질시대별 지질학적 특성의 설명 텍 스트에 대한 차이를 비교하였다. 분석 결과, 한반도의 지체구조와 관련된 용어, 명칭, 분포 범위에서 교과서 간에 불일 치 사례가 발견되었다. 한반도의 지질 연대 자료도 불일치 사례를 보였는데, 한국지리 교과서의 경우 오래된 자료를 인 용하여 최신 과학 지식과의 차이를 보였다. 또한, ‘한반도의 암석 분포’, ‘평안누층군의 특징’, ‘고생대의 대결층’에 대한 설명 텍스트에서 불일치 사례가 발견되었다. 지구과학 및 지리 교과는 중복되는 내용 요소가 많기 때문에 교과 간의 내용 차이를 최소화하는 노력이 필요하며, 이를 위해서는 최신의 과학 지식을 반영한 적절한 내용을 선정하여 교과에 관계없이 일관성 있게 제시하는 것이 중요하다.

본 연구의 목적은 예비 지구과학교사들이 지질도에서 단층을 판별하는 동안 그들이 사용하는 내용 지식과 문제해결 과정을 분석하는 것이다. 이를 위해 연구자들은 시선 추적기(Tobii Pro Glasses 2 모델)를 활용하여 예비 지구과학교사들 (N=12)이 단층 해석에 대한 문제를 해결하는 동안 그들의 시선 고정 시간, 시선 경로에 대한 자료를 수집하여 분석하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 그들은 정단층, 역단층, 주향이동단층 등에 대한 개념은 인지하고 있지만, 대부분의 예비 지 구과학교사들은 지질도에서 단층 해석에 필요한 절차적 지식은 인지하고 있지 않다. 둘째, 예비 지구과학교사들은 지질도에 서 단층을 해석하기 위해 지질 단면도를 그리지 않았고, 3차원적 정보가 아니라 지질도에서 수집한 2차원적 정보를 바탕으 로 단층을 판별하였다. 그러므로 차후 교육 현장으로 진출하는 예비 지구과학교사들이 자연현상에 대한 이해와 더불어 그 자연현상을 이해하는데 필요한 절차적 지식을 학습할 수 있도록 교수학습환경을 개선할 필요가 있다. 그리고 본 연구의 결 과는 차후 새로운 교육과정을 구성하거나 교사 교육에 대한 자료를 개발하는데 실질적으로 도움을 줄 수 있을 것이다.

This study was performed to evaluate the separation of Sr, Cs, Ba, La, Ce, and Nd using gas pressurized extraction chromatography (GPEC) with anion exchange resin for the quantitation of Neodymium. GPEC is a micro-scaled column chromatography system that provides a constant flow rate by utilizing nitrogen gas. It is overcome the disadvantages of conventional column chromatography by reducing the volume of elution solvent and shortening the analysis time. Here, we compared the conventional column chromatography and the GPEC method. The whole analysis time was decreased by nine times and radioactive wastes were reduced by five times using the GPEC system. Anion exchange resin 1-X4 (200~400 mesh size) was used. The sample was prepared at a 0.8 M nitric acid in methanol solution. The elution solvent was used at a 0.01 M nitric acid in methanol solution. Finally the eluate was analyzed by ICP-MS to determine the identification and recovery. In this case, we applied the natural isotopes of LREEs (139La, 140Ce, and 144Nd) and high activity nuclides (88Sr, 133Cs, and 138Ba) instead of radioactive isotopes for the preliminary test; as a result, unnecessary radioactive waste was not produced. The recoveries were 93.9%, 105.9%, 91.9%, 47.6%, 35.9%, and 79.9% of Sr, Cs, Ba, La, Ce, and Nd, respectively. The reproducibility of recoveries by GPEC were in the range 2.8%–10.9%.

As temporary storage facilities for spent nuclear fuel (SNF) are becoming saturated, there is a growing interest in finding solutions for treating SNF, which is recognized as an urgent task. Although direct disposal is a common method for handling SNF, it results in the entire fuel assembly being classified as high-level waste, which increases the burden of disposal. Therefore, it is necessary to develop SNF treatment technologies that can minimize the disposal burden while improving long-term storage safety, and this requires continuous efforts from a national policy perspective. In this context, this study focused on reducing the volume of high-level waste from light water reactor fuel by separating uranium, which represents the majority of SNF. We confirmed the chlorination characteristics of uranium (U), rare earth (RE), and strontium (Sr) oxides with ammonium chloride (NH4Cl) in previous study. Therefore, we prepared U-RE-SrOx simulated fuel by pelletizing each elements which was sintered at high temperature. The sintered fuel was again powdered by heating under air environment. The powdered fuel was reacted with NH4Cl to selectively chlorinate the RE and Sr elements for the separation. We will share and discuss the detailed results of our study.

The volatilization of alkali ions in (K,Na)NbO3 (KNN) ceramics was inhibited by doping them with alkaline earth metal ions. In addition, the grain growth behavior changed significantly as the sintering duration (ts) increased. At 1,100 °C, the volatilization of alkali ions in KNN ceramics was more suppressed when doped with alkaline earth metal ions with smaller ionic size. A Ca2+-doped KNN specimen with the least alkali ion volatilization exhibited a microstructure in which grain growth was completely suppressed, even under long-term sintering for ts = 30 h. The grain growth in Sr2+-doped and Ba2+-doped KNN specimens was suppressed until ts = 10 h. However, at ts = 30 h, a heterogeneous microstructure with abnormal grains and small-sized matrix grains was observed. The size and number of abnormal grains and size distribution of matrix grains were considerably different between the Sr2+-doped and Ba2+-doped specimens. This microstructural diversity in KNN ceramics could be explained in terms of the crystal growth driving force required for two-dimensional nucleation, which was directly related to the number of vacancies in the material.

Liquid metal extraction (LME), a pyrometallurgical recycling method, is popular owing to its negligible environmental impact. LME mainly targets rare-earth permanent magnets having several rare-earth elements. Mg is used as a solvent metal for LME because of its selective and eminent reactivity with rare-earth elements in magnets. Several studies concerning the formation of Dy-Fe intermetallic compounds and their effects on LME using Mg exist. However, methods for reducing these compounds are unavailable. Fe reacts more strongly with B than with Dy; B addition can be a reducing method for Dy-Fe intermetallic compounds owing to the formation of Fe2B, which takes Fe from Dy-Fe intermetallic compounds. The FeB alloy is an adequate additive for the decomposition of Fe2B. To accomplish the former process, Mg must convey B to a permanent magnet during the decomposition of the FeB alloy. Here, the effect of Mg on the transfer of B from FeB to permanent magnet is observed through microstructural and phase analyses. Through microstructural and phase analysis, it is confirmed that FeB is converted to Fe2B upon B transfer, owing to Mg. Finally, the transfer effect of Mg is confirmed, and the possibility of reducing Dy-Fe intermetallic compounds during LME is suggested.