이 연구는 중학교 과학 교육과정이 중학생들의 기압 작용 방향에 대한 개념 변화에 어떤 영향을 미쳤는지를 조 사하였다. 이를 위해 중학교 1학년과 3학년의 기압 관련 학습 내용을 토대로 구성된 개념 검사지를 중학교 3학년 학생 들을 대상으로 실시하였다. 분석 결과, 중학교 1학년 과학 1에서 학습한 용기 내 분자 운동과 관련된 기압의 개념과 작 용 방향에 대해 비교적 정확한 개념을 갖고 있음에도 불구하고, 중학교 3학년 과학 3에서 토리첼리 실험을 학습하면서 기압의 작용 방향이 아래쪽으로 향한다는 오개념을 갖게 되는 경우가 많음을 확인하였다. 이는 교육과정 및 교과서 내 용의 구성 방식이 학생들의 기압에 대한 개념 변화에 중요한 영향을 미칠 수 있음을 시사한다. 따라서 중학교 과학3 교과서에서 토리첼리 실험을 서술할 때, 기압을 단순히 무게의 관점이나 한 방향으로의 작용만을 강조하기 보다는 기압 이 모든 방향으로 작용할 수 있다는 과학 1의 개념을 다시 한번 명확히 할 필요가 있음을 제안한다. 이러한 노력은 학 생들의 과학적 개념의 내면화와 심화된 이해에 도움이 될 것으로 사료된다. 또한, 교수자들도 이러한 오개념을 사전에 인식하고 이를 고려하여 교수-학습 모형을 설계함으로써 학습자의 인지 갈등과 혼란을 선제적으로 최소화할 수 있을 것이다. 한편, 학습자의 오개념 및 교과서 분석 등에 관한 누적된 연구 결과가 교과서 내용에 반영될 수 있도록 책임 있는 기관의 체계적인 전략 및 지침 개발이 필요할 것이다.

In this paper, we report and discuss the semi-permanently hydrophilic (SPH) treatment of polyester fabric using plasma polymerization and oxidation based on atmospheric pressure dielectric barrier discharge (APDBD) technology. SiOxCy (-H) was coated on polyester fabric using Hexamethylcyclotrisiloxane (HMCTSO) as a precursor, and then plasma oxidation was performed to change the upper layer of the thin film to SiO2-like. The degradation of hydrophilicity of the SPH polyester fabrics was evaluated by water contact angle (WCA) and wicking time after repeated washing. The surface morphology of the coated yarns was observed with scanning electron microscopy, and the presence of the coating layer was confirmed by measuring the Si peak using energy dispersive x-ray spectroscopy. The WCA of the SPH polyester fabric increased to 50 degrees after 30 washes, but it was still hydrophilic compared to the untreated fabric. The decrease in hydrophilicity of the SPH fabric was due to peeling of the SiOxCy(-H) thin film coated on polyester yarns.

실버 페이스트는 상대적으로 낮은 열처리로 공정이 가능하기 때문에 전자 소자 응용분야에서 유용한 전극 재료이다. 본 연구에서는 은 페이스트 전극에 대기압 플라즈마 제트를 이용하여 전극 표면을 처리 했다. 이 플라즈마 제트는 11.5 kHz 작동 주파수에서 5.5 ~ 6.5 kV의 고전압을 사용하여 아르곤 분 위기에서 생성되었다. 플라즈마 제트는 대기압에서 수행함으로써 인쇄 공정에 더 유용할 수 있다. 플라즈 마 처리시간, 인가된 전압, 가스유량에 따라 전극의 표면은 빠르게 친수성화 되었으며 접촉각의 변화가 관 찰되었다. 또한, 대면적 샘플에서 플라즈마 처리 후 접촉각의 편차가 없었는데, 이는 기판의 크기에 관계없 이 균일한 결과를 얻을 수 있었다는 것을 의미한다. 본 연구의 결과는 대면적 전자소자의 제조 및 향후 응 용 분야에서 적층 구조를 형성하는데 매우 유용할 것으로 기대된다.

Cu2ZnSn(S,Se)4(CZTSSe) thin film solar cells areone of the most promising candidates for photovoltaic devices due to their earth-abundant composition, high absorption coefficient and appropriate band gap. The sputtering process is the main challenge to achieving high efficiency of CZTSSe solar cells for industrialization. In this study, we fabricated CZTSSe absorbers on Mo coated soda lime glass using different pressures during the annealing process. As an environmental strategy, the annealing process is performed with S and Se powder, without any toxic H2Se and/or H2S gases. Because CZTSSe thin films have a very narrow stable phase region, it is important to control the condition of the annealing process to achieve high efficiency of the solar cell. To identify the effect of process pressure during the sulfo-selenization, we experiment with varying initial pressure from 600 Torr to 800 Torr. We fabricate a CZTSSe thin film solar cell with 8.24 % efficiency, with 435 mV for open circuit voltage(VOC) and 36.98 mA/cm2 for short circuit current density(JSC), under a highest process pressure of 800 Torr.

The objective of this study was to investigate the quality properties of sausages added with the atmospheric pressure plasma treated extract of Perilla frutescens Britton var. acuta Kudo (red perilla). The lyophilized powder of red perilla extract treated by atmospheric-pressure plasma contained 7.5 g kg-1 nitrite. Sausage samples were manufactured with the addition of sodium nitrite (Control), celery powder (Celery), or plasma-treated extract of red perilla (PTP) to obtain nitrite concentration of 70 mg kg-1. The residual nitrite content was the lowest in PTP during storage for 21 days at 4℃ (p<0.05). The total aerobic bacteria counts were higher in PTP than in Control and Celery during storage at 4℃ (p<0.05). Malondialdehyde content of sausages was significantly lower in PTP than in Control and Celery during storage (p<0.05). PTP showed the lowest L* value and the highest b* value among the tested sausage samples during storage (p<0.05). PTP received the low scores in all the sensory properties of sausages because of its inherent color and flavor. The results suggested that the plasma-treated extract of red perilla was an unsuitable natural nitrite source for cured meat products because of its adverse effect on sensory quality. However, natural nitrite source with increased nitrite content can be produced by the treatment of the natural plant extract with atmosphericpressure plasma.

The organism evaluation equipment (OEE) was developed to determine the insecticidal effect of atmospheric-pressure plasma jets (APPJ). The equipment consisted of a plasma-generating acrylic chamber (PGAC) equipped with a plasma generator, a plasma-maintaining acrylic chamber (PMAC), and plasma efficacy evaluation container (PEEC). The amount of reactive oxygen species (ROS) directly exposed to PEEC in the PMAC was measured using an ozone calculator. The ROS concentration in the PGAC and PEEC increased over time, and the optimum position for the PEEC was selected showing the lowest variance of ROS concentration. Based on the established equipment, five major insect pests (Aphis gossypii, Bemisia tabaci, Helicoverpa armigera, Tetranychus kanzawai, and Thrips palmi) were tested, and their knockdown time, recovery time, and median lethal time (LT50) were determined. As a result, B. tabaci showed the fastest knockdown in respond to the plasma, but the remaining insect pests were knock downed within 2-3 min. Recovery was the fastest in T. palmi and T. kanzawai and slowest in B. tabaci. The LT50 were determined as 13 and 16 min in B. tabaci and T. palmi, respectively. However, the LT50 of other insect pests showed over 21 min. In conclusion, the OEE system can be used to measure the optimum exposure time of plasma against various insect pests, and the plasma might be used as an alternative tools for pest control in the future.

본 연구는 대기압 유전체장벽방전 플라즈마 처리에 따른 식품유해 미생물 사멸효과를 조사하기 위해 수행되었다. 플라즈마 처리 시, 활성종 생성 및 농도에 영향을 미치는 노출시간, 노출거리, 산소비율, 전력 변화에 따른 E. coli의 사멸효과를 조사한 결과, E. coli의 사멸율은 플라즈마 처리를 위한 노출시간, 산소비율, 전력의 증가에 따라 증가한 반면, 노출거리의 증가에 따라서는 사멸율이 감소하였다. 이 결과는 미생물 시료가 플라즈마에 노출되는 시간이 증가됨으로서 시료 내 NO 농도가 증가되고, E.coli의 사멸율 역시 증가되는 결과로 뒷받침할 수 있고, 미 생물 사멸효과를 높이기 위해서는 활성종의 농도가 증가 되어야 함을 의미한다. E. coli와 함께 B. cereus, B. subtilis, B. thuringiensis, B. atrophaeus를 대상으로 대기압 유전체 장벽방전 플라즈마에 의한 살균효과를 조사한 결과, 72.3~91.3%의 높은 사멸율을 나타내었다. 이러한 결과로 미루어, 대기압 유전체장벽방전 플라즈마기술은 다양한 미생물에 적용될 수 있는 유용한 살균기술임을 확인하였다.

This study was undertaken to achieve a high bleaching efficacy with plasma, through longer application and reparative bleaching processes, by different shade evaluation methods. Extracted human teeth were divided into 6 groups (n=10). All teeth were treated in pairs. Low concentration of 15% carbamide peroxide (CP) was applied, with and without plasma, for 10, 20, and 30-min tooth bleaching, respectively. The bleaching procedure was repeated once daily for four days. The teeth were maintained in a moist environment provided by artificial saliva. The Vitapan Classical shade guide and Commission Internationale de L’Eclairage (CIELAB) color system were collectively used to measure the bleaching efficacy. Color evaluation was statistically analyzed using Student t-test and one-way analysis of variance (ANOVA) complemented by Tukey’s test. Combining the plasma with 15% CP showed significantly greater color changes compared to bleaching without plasma (p<0.05). A high bleaching efficacy with plasma is proportional to the repetitive application and the treatment time. A 30-min application with plasma provided the best bleaching. Repetitive bleaching showed lower probability of color relapse of the bleached tooth. The color change by shade guide correlated with the changes in CIELAB color system. A value of 1 color change units (CCU) conversion factor for overall color change (ΔE) values comparisons was 3.724 values. The two measuring methods provide a more accurate correspondence of color change. The repetitive and longer application for tooth bleaching, combined with plasma, has a strong bleaching effect and produces whiter teeth.

국내 시판 중인 선식의 유통 안전성 확보를 위한 기초기반연구로 대기압 플라즈마 처리한 선식의 품질 특성 평가를 진행하였다. 본 연구에서 이용한 플라즈마는 컨테이너형 유전격벽 플라즈마로 방전 가스는 공기를 활용하여 0, 5, 10 및 20분 처리하였고 미생물 감균효과, 색도, pH관능평가를 진행하였다. 일반 호기성 미생물 분석 결과 20분 처리 시 약 1.70 log CFU/g 감소하였으며 B. cereus, B. subtilis 및 E. coli O157:H7을 이용한 접종 시험 결과 각각 2.20, 2.22 및 2.50 log CFU/g 감소하였다. 색도 측정결과 플라즈마 처리에 의해 명도 값은 증가하였으나 적색도 및 황색도는 감소하였다. 플라즈마 처리에 의한 선식의 pH측정 결과 처리시간에 따라 감소하는 경향을 보였다. 하지만 플라즈마 처리에 의해 단백질 지질산화가 일어나 관능 품질이 저하되는 경향을 보였다. 따라서 공기로 방전된 대기압 플라즈마 기술은 선식의 품질안전성을 개선할 수 있으나, 관능적 품질 특성 개선을 위한 후속연구가 필요하다고 판단된다.

In order to reuse the photocatalyst and enhance the photolysis efficiency, we have used atmospheric pressure dielectric barrier discharge (APDBD) to clean and activate TiO2 powder. The photocatalytic activity of the TiO2 powder before and after APDBD treatment was evaluated by the degradation of methylene blue (MB) in aqueous solution. The apparent reaction rate constant of photolysis of the first sample of reused TiO2 cleaned by APDBD improved to a level up to 0.32h- 1 higher than the 30 % value of the initial TiO2 powder. As the number of photolysis reactions and APDBD cleanings increased, the apparent rate constants gradually decreased; however, the fourth photolysis reaction still showed a value that was greater than 10% of the initial value. In addition, APDBD treatment enhanced the process by which TiO2 effectively adsorbed MB at every photolysis stage.

Plasma properties of dielectric barrier discharges (DBDs) at atmospheric pressure were measured and characterized using optical emission spectroscopy. Optical emissions were measured from argon, nitrogen, or air discharges generated at 5- 9 kV using 20 kHz power supply. Emissions from nitrogen molecules were markedly measured, irrespective of discharge gases. The intensity of emission peaks was increased with applied voltage and electrode gap. The short wavelength peaks (315.9 nm and 337.1 nm) measured at the middle of DBDs were significantly increased with applied voltage. The optical emission from DBDs decreased with the addition of oxygen gas, which was especially significant in argon discharge. Emission from oxygen molecules cannot be measured from air discharge and argon discharge with 4.8% oxygen. The emission intensity at 337.1 nm and 357.7 nm related with nitrogen molecule was sensitively changed with electrode types and discharge voltages. However, the pattern of argon emission spectrum was nearly the same, irrespective of electrode type, oxygen content, and discharge voltage.

Nonthermal atmospheric pressure plasma has attracted great interest for biomedical applications. The plasma consists of charged particles, radicals, and a strong electric field as the fourth state of matter. This study evaluated the change in the surface roughness after tooth bleaching by plasma in combination with a low concentration (15%) of carbamide peroxide, specifically whether the application of plasma produced detriments, such as demineralization and structural change, with the goal of efficient and safe tooth bleaching. After being combined with plasma and 15% carbamide peroxide, the hydroxyapatite surface was significantly smoother with a low roughness average value. Tooth bleaching with 15% carbamide peroxide alone produced an irregular surface and increased the surface roughness with high roughness average value. Tooth bleaching with plasma resulted in no significant variations in hydroxyapatite in terms of change in surface roughness and surface topography. The application of tooth bleaching with plasma is not deleterious to dental hard tissue, implicating it as a safe tooth bleaching technique.

참외 발효과 발생에 영향을 미치는 증산과 관련된 몇 가지 요인을 검토한 결과는 다음과 같다. 참외의 증산율은 지온이 높고 토양수분 함량이 많을수록 높았으며, 광도가 약하여 온도가 낮을 경우 증산율과 기공 전도도가 낮아졌고, 저온 다습한 기상조건에 의한 증산의 억제는 식물체와 대기사이의 증기압기울기가 낮아지는 것으로 생각된다. 발효과 발생은 과실의 비대가 느린 착색기 이후에 토양수분이 -10 kPa로 많고, 저온 다습하여 참외와 대기 사이에 증기압기울기가 낮게 형성되어 증산이 억제될 때 발생하였다. 따라서 참외의 발효과 발생은 착색기 이후 참외의 과실 비대가 지연되는 반면 지온이 높아 뿌리로부터 지상부로 수분의 공급이 원활하고, 저온 다습한 기상조건하에 수분의 증산이 억제되어 수분이 태좌부로 유입되면 발효과가 발생되는 것으로 생각된다.

서해 상에서 저기압과 태풍 통과 시 해상상태를 비교 분석을 하였다. 1999년 4월 9일∼12일에 강한 저기압이 화중지방에서 발생하여 서해를 지나 한반도에 영향을 미친 경우의 9905호 태풍 NEIL과 9907호 태풍 OLGA가 서해를 통과하면서 서해 연안에 영향을 미친 사례이다. 봄철 이동성 저기압 발생 시 에는 저기압 중심부의 풍속이 주변 지역에 비해 위상이 빠르고 강하게 나타나며, 이에 수반되어 발생하는 파고는 주변의 지형적 영향으로 다르게 나타날 수 있다. 이에 비해 두 태풍에 의해 발생한 파고는 태풍 Olga가 서해 남부해역에서 북상할 시기에 칠발도 근해상에서 5m이상의 높은 유의파고를 발생한 것 이외에는 저기압 통과 시보다 파고가 낮다. 해일도 태풍보다 저기압 통과 시에 더 크게 나타나는데, 이러한 결과는 강하지만 국지적이고 빠르게 이동하는 태풍보다 종관적이고 느리게 이동하는 기압장에 의해 발생한 파도와 해일이 더 클 수 있음을 보여준다.

본 연구에서는 현행 제7차 교육과정의 중학교 과학교과에서 제시된 대기압 개념을 분석하여 무게의 측면으로 대기압을 설명하는 교과서를 이용한 수업(수업방안 A)과 기체 분자운동과 무게의 양쪽 측면에서 설명하는 교과서를 이용한 수업(수업방안 B)의 두 가지 수업방안을 선정한 후 수업방안이 중학생들의 대기압 개념변화에 미치는 영향에 대하여 알아보았다. 이를 위하여 중학교 3학년 4개 학급을 대상으로 2개 학급씩 나누어 각각 수업을 실시하였다. 이 때 수업 전-후에 나타나는 학업 성취도와 대기압의 개념변화를 조사해본 결과는 다음과 같다. 첫째, 학업 성취도에 미치는 효과는 '수업방안 B'가 '수업방안 A'에 비해서 효과가 있는 것으로 나타났다. 둘째, 개념변화에 미치는 효과는 개념 검사의 사후 점수를 각 하위척도별로 효과를 검증한 결과, 개념의 요소 4개 중 3개의 요소인 '대기압이 작용하는 원리'와·대기압이 작용하는 방향과 이유', '지표면의 온도 상승에 따른 기압 변화와 그 이유'에서는 개념 변화에 유의미한 향상이 있는 것으로 나타났으나 '고도에 따른 대기압의 분포와 그 이유'에서는 개념 변화에 있어 유사한 것으로 나타났다. 셋째, 대기압 개념의 올바른 수업방안으로는 대기압을 기체 분자 운동론의 입장에서 정의하고 높이에 따른 대기업의 크기 분포는 공기의 무게로 정의한 것과 결과가 같게 나타남을 강조할 필요가 있다.

이 논문의 목적은 대기압개념에 대한 오개념을 기초하여 컴퓨터 보조수업 프로그램을 개발하여 중학교 과학과정에 적용하고 그 개념개선 효과를 조사하는 것이다. 그 결과는 다음과 같다. 1) 대기압에 대한 오개념을 확인하였고 2) 분석된 오개념을 고려한 CAI프로그램을 개발였으며 3) 학습에 적용한 결과 CAI를 적용한 학습이 전통적 학습보다 성취도와 오개념 개선에 효과적이었다.

본 연구는 중학교 교과서의 대기압 단원을 학습하였을 때 학생들의 개념유형이 어떻게 변하는지 조사하고, 대체개념을 개선해나갈 수 있는 실험방법을 모색하는데 목적이 있다. 중학교 2학년을 대상으로 ‘대기압’ 에 관한 사전 개념을 질문지와 면담을 통하여 조사하고 두 집단으로 나누어 6차 교육과정의 중학교 2학년 과학교과서 중 8종의 교과서에 나오는 대기압에 관한 실험을 모두 한 집단과 교과서 외의 제안실험을 한 집단으로 구분하여 2주 동안 실시하였다. 두 집단간의 수업방식은 차별화하지 않았고 실험소재만 다르게 하였으며, 기압단원 학습 일주일 후 동일한 질문지를 사용하여 개념변화를 알아보았다. 결론적으로 학생들의 기압에 대한 대체개념이 학습 후에도 쉽게 변화되지 않았지만, 제안실험을 한 집단이 기압에 대한 개념형성이 효과적으로 나타난 점으로 보아 대체개념을 개선시킬 수 있는 다양한 학습방법과 과학적 개념획득을 위한 실험손재가 지속적으로 연구되어져야 할 필요성이 있다.