자기 주도적으로 자신에게 맞는 자료와 정보통신 기술을 활용하는 학습유도 정책인 스마트교육은 현재 한국 교육의 중요한 목표중 하나이다. 스마트교육에 적합한 과학교육을 위한 스마트 콘텐츠의 주요 고려사항은 사용자의 수준과 적성을 고려한 자기 주도적이고 흥미로운 콘텐츠를 만드는 것이다. 특히 실험을 통하여 이론을 배우는 과학교육의 특성상 사용자 스스로 실험을 할 수 있는 내용이 포함되어야 한다. 본 연구는 초중등 과학 교과 과정의 교육목표를 충족시키는 실험을 통하여 이론을 학습할 수 있는 스마트교육 콘텐츠 개발에 대한 것이다. 초, 중등 과학 교과과정 중 물리의 기본이 되는 뉴턴의 운동법칙을 연구 대상으로 선정하였다. 전통적인 과학실에서 교사 한명이 다수의 학생을 상대로 교육하는 과학 실험이 가진 시간, 장소, 경제적 제한 그리고 실험시 안전사고의 가능성과 같은 단점들을 보완하고, 모든 사용자에게 평등한 배움의 기회를 가지도록 하는 것을 목표로 하였다. 본 연구에서 개발한 정규 교과과정을 충족하는 시리어스게임 형태의 뉴턴의 운동법칙 실험 콘텐츠를 통해 스마트교육시대의 교육 현장에서, 새로운 방식의 실험 콘텐츠의 가능성을 보여줄 수 있을 것이다.

본 연구에서는 2006년 1월부터 2009년 2월까지 자연 상태에서 만들어진 솟는 고드름(n=107)을 관측, 분석하여 실험실에서 솟는 고드름을 재현할 수 있는 실험 장치를 개발했다. 이 장치를 이용하여 동영상 관측과 실험(531개의 솟는 고드름 생성)을 통해 그 생성과 성장 원리를 연구했다. 용기의 아래 부분이 위쪽 보다 더 차가운 상태에서 용기 바닥과 물 표면에서부터 얼음이 얼기 시작하는데, 표면에서 얼음이 얼지 않는 부분을 숨구멍이라고 하며 이곳으로부터 솟는 고드름이 만들어지기 시작한다. 솟는 고드름이 만들어지기 시작한 후 계속 성장하기 위해서는 용기 하부의 물이 얼음으로 변할 때의 부피 팽창 효과와 숨구멍을 통해 올라오는 과냉각수의 빠른 빙결 효과 등이 관련된다. 실험 장치에서 아이스 트레이 큐브에 증류수를 넣고, -12- -13˚C의 온도를 약 1시간 30분 정도 유지시키면 수면에 살얼음과 숨구멍이 생기기 시작한다. 숨구멍으로부터 생기기 시작한 솟는 고드름은 10-30분 동안 성장하고, 끝이 막히면서 성장을 멈춘다. 솟는 고드름의 형태는 7가지로 분류되며 자연 상태에서는 꼭지형과 기운형이 많았고, 실험실에서는 수직형이 가장 많았다.

이 연구의 목적은 중등 학교 과학 실험 수업의 실태를 파악하기 위해 수업을 분석하는 것이다. 이를 위해 중등학교 과학 실험 수업을 세 범주로 분석하도록 개발된 분석 도구를 활용하였다. 이 분석 도구는 실험의 목적, 상호 작용, 탐구 과정 세 가지 영역에 20가지 평가 항목으로 구성되어 있으며, 4명의 과학 교육 전문가로부터 0.89의 타당도가 확보되었다. 수업 분석을 위하여 21차시의 실험 수업이 녹화되고 전사되었다. 전사된 프로토콜과 동영상을 바탕으로 실험 수업을 분석한 결과, 중등 학교 실험 수업은 실험 목적 측면에서 선언적 지식의 습득과 과학에 대한 태도의 향상에 집중되어 있었다. 상호 작용 측면은 교사의 발문이 학생들의 발산적 사고를 유도하지 못하고 있고 학생들에 의한 주도적인 실험 기회가 주어지는 대신 교사의 직접적 지도에 의해 실험 수업이 진행되고 있으며, 학생들의 토의 과정이 거의 나타나지 않는 등 상호 작용 I 수준으로 분석되었다. 탐구 과정은 학습 주제에 대한 현상 제시 및 문제 제기가 거의 관찰되지 않았다. 학생들의 가설 설정 활동이나 예상 활동도 대부분의 수업에서 관찰되지 않았으며, 실험 설계 부분은 활동지나 교사의 지시에 의해 주어지고 있었고, 학생들은 실험 결과 기록에만 집중되어 있어 탐구 과정 수준도 I 수준으로 나타났다.

To investigate the modifying effect of Kwao Kreu, Pueraria mirifica (PM), we performed two kind of studies which are the non-surgical medium-term carcinogenicity study and the modulation of gap functional intercellular communication study. The first study, a non-surgical medium-term carcinogenicity bioassay was done to investigate the modifying effect of Kwao Kent, Pueraria mirifica (PM), a rejuvenating folk medicine from Thailand, on the male F344 rat liver. Specific pathogen free, male 6-week-old F344 rats were divided into ten groups. To induce hepatocarcinogenesis, those in all groups were given a single i.p. injection of DEN (200 mg/kg) and were received two i.p. injection of DGA (300 mg/kg) at the ends of weeks 2 and 5. Rats of group 3-6 were given sodium phenobarbital (PB 0.05 % in drink). A diet containing 10 mg/kg PM was given to group 2 during the post-initiation phase and to groups 4 and 5 during promotion and initiation phase, respectively. Group 6 was given the experimental diet alone throughout the experiment (8 weeks). Rats of group 7, 8, 9 and 10 were fed 1000 mg/kg PM in the same manner as group 2, 4, 5 and 6. All animals were sacrificed at 8 weeks after DEN administration. Result of the iimmunohistochemical staining of the glutathione S-transferase placental form (GST-p) indicated that the numbers and areas of the preneoplastic leisions were not significantly changed in all PM treatment group comparing to control group. A.Iso the numbers and areas of GST-p positive foci among group 7, 8, 9 and 10 were not significantly changed in comparing to control group. To study the effect of PM on the modulation of gap functional intercellular communication, the present study was performed scrape-loading dye transfer (SL/DT) assay in human keratinocytes. The results showed that PM could not modulate GJIC. These results indicate that Pueraria mirifzca may have no carcinogenic effects on experimental hepatocarcinogenesis in rats and gap functional intercellular communication in human keratinocyte.

The north-west sea area of Cheju Island is where originate two layer current in the summer season. The case of the fishing operations in this sea area is almost impossible for normal expansion of the net gear for shooting net, and is happened to be frequent occasions for rise of tension suddenly in purseline by changes of the net shapes in the operation. Therefore, the safety of the operations is often obstructed by the above mentioned. In connection with the above, model experiments on the purse seine in the circulating water tank was carried out in comparison and analysis on the changes of tension in the pruseline by deformation of purse seine in the sea area of two layer current. THe results obtained are as follows;In the case of the required time for pursing of 20 minutes in the no current set, the increasing curve for tension of purseline can be expressed as:Y=0.0004x3+0.0098x2+0.3000x(r=0.9989)where Y is tension(metric tons) of a purseline, x is required time(minutes) for pursing. And, the maximum value of tension in this time was an increase of 31.3 percent at 15 minutes, and was a decrease of 30.3 percent at 30 minutes than that of 20 minutes.When the bottom margin of net is held on the position in velocity of 0.5 knot at three-eighths of net in the bottom current to the net height, the maximum tension of the required time for pursing of 30 minutes in tight set and loose set were decrease of 29.5 percent and 28.7 percent respectively than that of 20 minutes.The work load during the required time for pursing of 20 minutes were calculated 5.79×106 kgf·m in no current set, 7.89×106 kgf·m in tight set and 5.15×106 kgf·m in loose set, therefore it was an increase of 22.3 percent in tight set, and was a decrease of 11.1 percent in loose set than that of the no current set. Where tight set and loose set is a range of the bottom current with velocity of 0.5 knot at three-eighths of net to the net height.

본 연구에서는 실내실험을 통하여 개량형 공압식 가동보를 대상으로 보의 기립각도를 고려한 유사의 퇴적과 델타의 발달 과정을 파악하였다. 가동보 상류에서 유입되는 유사는 배수의 영향으로 유속이 느려지면서 퇴적이 되고 델타가 형성되며 하류로 이동하였다. 각 실험조건에 대하여 시간에 따른 델타의 이동속도는 델타는 시간이 지나면서 현저하게 감소하고, 보에 접근하였다. 무차원 델타의 높이(hd/h)가 증가할수록 무차원 델타의 이동속도(SD/V0)는 감소하였다. 따라서 델타의 높이(hd)가 증가할수록 수심(h)은 감소하였다. 델타의 유효높이(hw)가 크기 때문에 델타의 체적 (VxD)은 증가하지만 배수(backwater)의 영향을 받아 델타의 이동속도(SD)와 퇴적량은 감소하였다. 수로 경사가 일정할 때, 보의 높이(W)가 클수록 델타체적(VxD)이 증가하고, 델타의 전면부 길이비(hd/△S)는 1에 가깝다. 같은 유량조건인 경우에 가동보의 기립 각도가 가장 클 때, 시간당 델타의 퇴적량(Qs)은 가장 작았다. 따라서 보의 높이(W)가 클수록 델타의 발달을 억제할 수 있는 효과가 크다.

본 연구에서는 실내실험을 통하여 개량형 공압식 가동보를 대상으로 수로경사 변화를 고려한 유사의 수리학적 발달 과정을 분석하였다. 분석결과 보에 의하여 형성된 델타는 시간이 증가함에 따라 하류로 이동하며, 델타높이(hd)는 증가하였다. 또한 보에 도달 할수록 흐름이 약해지면서 델타의 이동속도(SD)는 감소하였다. 무차원 델타 위치(xD/x)가 증가할수록 무차원 델타의 유효높이(hd/hw)와 무차원 저수지 용량(VxD/Vx)이 증가였다. 따라서 동일한 조건에서 수로경사(i)가 완만할수록 델타의 퇴적량(QS)이 감소하게 되며, 델타의 체적(VxD) 발달에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 통수 초기 델타의 전면경사가 완만하며, 델타가 하류로 이동할수록 델타의 전면경사는 증가하였다. 또한 수로경사(i)가 완만할수록 델타의 전면부 길이 비(hd/△S)는 1에 가까워지고, 무차원 델타의 높이(hd/h)와 무차원 델타의 이동속도(SD/V0)가 감소하였다. 델타의 높이(hd)가 증가할수록 수심(h)은 감소하였으며, 보에 접근하는 유속(V0)과 델타의 이동속도(SD)도 감소하였다.

이 연구의 목적은 학생-학생 언어적 상호작용과 학생 인터뷰 분석을 통해 MBL을 사용한 두 실험, 산-염기 전도도 적정 실험과 기체 분수 실험에서의 탐구 과정과 MBL의 활용 사례를 비교․분석하는 것이다. 산-염기 전도도 적정 실험은 전도도 센서를 사용하여 HCl-NaOH 적정과 NaOH-HCl 적정에서 전도도 차이를 분석하는 실험이고, 기체 분수 실험은 압력 센서를 사용하여 새로운 기체 분수를 만드는 방법을 고안하는 실험이다. 두 실험의 비교․분석 결과, 산-염기 전도도 적정 실험에서는 분석-평가 과정에서 상대적으로 많은 탐구 활동과 학생-학생 상호작용이 나타났으며, 특히 탐구 활동에서 MBL 자료의 분석이 큰 비중을 차지하였다. 반면, 기체 분수 실험에서는 조사-설계 과정에서 상대적으로 많은 탐구 활동과 학생-학생 상호작용이 나타났으며, MBL의 활용에 대한 비중이 산-염기 전도도 적정 실험과는 큰 차이를 보였다.

The layer that is directly influenced by ground surface is called the atmospheric boundary layer in comparison with the free atmosphere of higher layer. In the boundary layer, the changes of wind, temperature and coefficient of turbulent diffusion in altitude are large and have great influences an atmospheric diffusion. The purpose of this paper is to express the structure and characteristics of development of mixed layer by using laboratory experiment and numerical simulation. Laboratory experiment using water tank are performed that closely simulate the process of break up of nocturnal surface inversion above heated surface and its phenomena are analyzed by the use of horizontally averaged temperature which is observed. The result obtained from the laboratory experiment is compared with theoretical ones from k-ε numerical model. The results are summarized as follows. 1) The horizontally averaged temperature was found to vary smoothly with height and the mixed layer developed obviously being affected by the convection. 2) The mean height of mixed layer may be predicted as a function of time, knowing the mean initial temperature gradient. The experimental values are associated well with the theoretical values computed for value of the universal constant C_T=0.16, our C_T value is little smaller than the value found by Townsend and Deardorff et al.