니트로사민류는 이차아민과 아질산이 니트로소화 반응을 통해 생성되는 화합물이며, 고무의 가공시 가황과정을 거치면서 생성되는 것으로 밝혀졌다. 최근 고무제품 중에서 니트로사민류가 검출되면서 큰 이슈가 되고 있다. 콘돔은 인체에 삽입되는 일회용 의료기기로써 피부 및 점막에 직접 접촉하므로 안전성이 매우 중요하다. 이에 본 연구에서는 ISO 29941 방법을 준용하여 콘돔 중 니트로사민류의 분석법을 개발하였다. 콘돔 시료를 증류수에 넣어 용출시키고, 용출액에서 분석대상 물질을 추출하기 위해 디클로로메탄으로 액체-액체 추출을 실시하였으며, 농축 후 LC-MS/MS에서 정량분석하였다. 분석법의 정확도는 85.8~108.7%, 정밀도는 11.5% 이하, 검출한계는 0.11(NDPA, NDBA) ~ 0.48(NPYR) ng/mL이었다. 31건의 콘돔시료 중에서 증류수 용출에 의해 검출된 물질은 NDBA 2건이었고, 인공타액(pH 4.5) 용출로 검출된 물질은 NDMA 1건, NDEA 4건, NDBA 26건이었다. 니트로사민류의 총량은 모든 시료에서 $500{\mu}g/kg$을 초과하지 않았다.

A three-component coupling reaction of phenylacetylene, p-toluenesulfonyl azide, and water through copper catalysis is described to provide knowledge of spectroscopy and catalytic reactions and to introduce current research topics in organic chemistry for second-year undergraduate students. In the presence of stoichiometric amounts of phenylacetylene, p-toluenesulfonyl azide, and triethylamine, the reaction was performed with 4 mol% CuCl in water as the sole solvent and was completed in 1.5 h. A practical purification method and recrystallization of the crude reaction mixture resulted in the rapid isolation of the desired product with yields of 42~65%. Students characterized 4-methyl-N-(phenylacetyl)benzenesulfonamide by using melting-point determination, infrared spectroscopy, and nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. This experimental procedure and spectroscopic data analysis will serve as a platform for students to apply classroom knowledge in practical state-of-the-art research.

The aim of this work is to study Monte Carlo simulation of ethylene (co)polymerization over Ziegler-Natta catalyst as investigated by Chen et al. The results revealed that the Monte Carlo simulation was similar to sum square error (SSE) model to prediction of stage II and III of polymerization. In the case of activation stage (stage I) both model had slightly deviation from experimental results. The modeling results demonstrated that in homopolymerization, SSE was superior to predict polymerization rate in current stage while for copolymerization, Monte Carlo had preferable prediction. The Monte Carlo simulation approved the SSE results to determine role of each site in total polymerization rate and revealed that homopolymerization rate changed from site to site and order of center was different compared to copolymerization. The polymer yield was reduced by addition of hydrogen amount however there was no specific effect on uptake curve which was predicted by Monte Carlo simulation with good accuracy. In the case of copolymerization it was evolved that monomer chain length and monomer concentration influenced the rate of polymerization as rate of polymerization reduced from 1-hexene to 1-octene and increased when monomer concentration proliferate.

이 연구는 논의기반 탐구 과학수업에서 학생 평가활동이 고등학생들의 주장과 증거 형성에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 이를 위해 인문계 고등학교 1학년 166명을 대상으로 논의기반 탐구 과학수업을 실시하였으며, 실험집단 학생(84명)들은 모둠의 주장과 증거에 대한 평가 기회를 제공받았고 비교집단 학생(82명)들은 이 단계를 생략하였다. 학생 평가활동이 학생들의 주장과 증거 형성에 미치는 영향 알아보기 위해 학생들이 작성한 주장과 증거 그리고 학생 평가활동의 결과를 분석하였으며, 인터뷰와 설문조사를 통해 학생 평가활동의 타당성과 활용정도를 알아보았다. 연구 결과, 논의활동에서 증거를 형성하는 능력이 비교집단보다 실험집단이 통계적으로 유의미하게 높게 나타났으며, 실험집단 학생들이 비교집단 학생들보다 더 정확하고 충분한 증거를 제시하는 것으로 나타났다. 또한 실험집단 학생들은 평가활동을 통해 주장에 대한 증거가 적절한지, 증거가 충분한지, 제시된 증거 자료는 정확한지 대해 평가하며 지속적으로 평가결과를 피드백으로 활용하였음을 알 수 있었다. 학생들은 평가 결과가 대체적으로 타당하다고 인식하고 있으며, 평가 결과를 다음 활동에 반영하여 다양한 증거를 제시하는 능력이 향상되었다고 인식하고 있음을 알 수 있었다. 이를 통해 논의기반 탐구 과학수업에서 학생 평가활동이 학생들의 주장과 증거를 형성할 때 주장의 타당성과 정당성을 높이는 증거 형성에 효과적이라는 것을 알 수 있다.

본 연구에서는 우리나라 과학과 교과서에서 열과 열에너지 용어를 어떻게 정의하고 어떤 의미로 사용하고 있는지, 그리고 과학의 영역별로 이 용어들의 사용 의미에 차이가 있는지 알아보고자 하였다. 이를 위해 2009 개정 교육과정에 의한 초 중 고 과학과 교과서 52권의 내용을 분석하였다. 열 용어의 정의는 중학교 과학(1)과 고등학교 물리 I, II 교과서에서 제시되는데, 대부분의 교과서가 열을 "온도 차이에 의해 이동하는 에너지(유형 I)"로 정의하였고 물리 I 교과서 1종에서만 "온도 차이에 의한 에너지의 이동(유형 II)"으로 정의하였다. 열에너지 용어의 정의는 대체로 중학교 과학(2)와 고등학교 물리 I 교과서에 제시되는데, 물리 I 교과서는 "분자 운동 에너지(유형 III)"로 정의하였지만 과학(2) 교과서에서는 유형 I 또는 "물체의 상태나 온도를 변화시키는 에너지(유형 IV)"로 정의하였다. 교과서 본문 서술에서 열 용어는 주로 유형 I 또는 유형 III의 의미로 사용되었고, 열에너지 용어는 주로 유형 III의 의미로 사용되었으나 고등학교 물리와 화학 교과서에서는 유형 I의 의미로 사용되기도 하여 열과 열에너지 용어를 혼용하고 있었다. 과학의 영역별로 보면 열과 열에너지 용어를 물리와 화학에서는 주로 유형 I과 유형 III의 의미로 사용하였고, 생명과학과 지구과학에서는 주로 유형 III의 의미로 사용하여 영역별로 차이가 있었다.

본 연구는 화학영역에서 뜨고 가라앉는 현상과 관련되어 교과서에 진술된 모델을 모델의 생성과 관련된 본성 측면을 기반으로 평가하였다. 이를 알아보기 위해 7차 교육과정에서부터 2009 개정 교육과정의 초등학교 3학년 과학교과서 2종과 중학교 과학교과서 21종이 분석되어졌다. 분석 결과 진술된 모델은 (1) 모델의 전제조건에 대한 설명 부재, (2) 물질적 관점의 질술 방식, (3) 패턴의 원리 결여, (4) 다루어진 사례의 부적절성의 특성을 보였다. 학생들에 대한 모델의 교육은 모델을 이용한 활동 보다는 모델이 생성되는 과정과 관계된 교육이 선행되어야 함에도 그러한 모델의 본성에 대한 교육이 부족함을 알 수 있었다. 이를 해결하기 위해 모델의 생성과 관련된 모델의 진술과 이와 관련된 학생 모델 평가 도구 제작을 제언하였다.

본 연구는 우리나라와 뉴질랜드의 화학 교육과정을 비교 분석하였다. 양국은 교육과정을 통해 핵심 역량을 기르고자 함을 명시하고 있으며, 총론에서 제시한 핵심 역량이 서로 유사하였다. 우리나라는 과학 교과의 핵심 역량을 제시하였는데, 뉴질랜드가 과학의 본성 영역에서 제시한 4가지 성취 목표와 유사하였다. 특징적으로, 뉴질랜드는 교육과정 성취기준과 NCEA 성취 기준에서 핵심 역량을 함양할 수 있는 성취기준들이 별도로 제시하고 이를 내적 평가를 통해 학생들을 평가하고 있었다. 우리나라와 뉴질랜드의 고등학교 화학 과목에서 다루고 있는 개념은 유사하였는데, 화학I 과목의 경우 뉴질랜드의 교육과정 7단계에, 화학II 과목의 경우 뉴질랜드의 7~8단계에 해당하는 것으로 나타났다. 양국이 다루는 화학 내용에서 차이가 있는 개념은 탄화수소, 이상 기체 방정식, 총괄성, 분광학 데이터의 이해 등이었다.

이 연구에서는 중학교 2학년 학생들의 물질의 특성에 대한 거시적, 미시적 수준의 개념을 비교하였다. 기초 입자 개념 검사와 녹는점, 용해도, 밀도 개념에 대한 거시적, 미시적 수준의 개념 검사를 개발하여 371명의 중학생들을 대상으로 실시하였다. 학생들의 응답을 거시적 수준과 미시적 수준의 개념 이해 여부에 따라 네 가지로 범주화하고 범주별 비율과 특징을 분석하였다. 연구 결과, 거시적 수준의 개념을 이해한 학생들은 미시적 수준에서 다양한 오개념을 가지고 있는 경우가 많았다. 많은 학생들은 물질의 특성과 관련한 미시적 수준의 개념뿐 아니라 거시적 수준의 개념 이해에도 어려움을 겪었다. 거시적 수준의 개념을 이해하지 못한 학생들은 대부분 미시적 수준에서 거시적 수준의 응답과 일치하는 응답을 하지 못하였다. 기초 입자 개념 문항에 옳은 응답을 한 학생들도 물질의 특성 관련 개념을 이해하는 데 어려움을 겪었으나, 거시적 수준의 개념을 이해한 경우 미시적 수준의 개념도 함께 이해한 비율이 높았다. 연구 결과를 바탕으로 물질의 특성 관련 개념의 효과적인 교수학습 및 향후 교육과정의 개선을 위한 교육적 시사점을 논의하였다.