• Journal of Korean Elementary Science Education
• /
• v.41 no.2
• /
• pp.418-431
• /
• 2022

In this study, we analyzed the form, presentation, and interactivity of external representations presented in the matter units of elementary school science digital textbooks developed under the 2015 Revised National Curriculum. The analytic framework of the previous study was modified and supplemented. The matter units in the 3rd-6th grade science digital textbooks were analyzed by dividing them into "body texts" and "inquiries" area. The results revealed that visual-verbal and visual-nonverbal representations were presented the most. Conversely, audial-nonverbal representations were presented at a high frequency only in the body texts, and audial-verbal representations were presented at a low frequency in both the body texts and the inquiries. Regarding the presentation, when verbal and visual-nonverbal representations appeared together, visual-verbal and visual-nonverbal representations were primarily presented together. In some cases where visual-verbal, audial-verbal, and visual-nonverbal representations were presented together, information on visual-verbal and audial-verbal representations was presented redundantly. Audial-nonverbal representations unrelated to contents were presented along with other external representations, and the frequency was particularly high in the body texts. Regarding the contiguity, no visual-verbal and visual-nonverbal representations were presented on different pages, and no audial-verbal representations were presented asynchronously with visual-nonverbal representations. Regarding the interactivity, explanatory feedback and low-level manipulations were mainly presented. Based on the results, implications to improve digital textbooks are discussed from the perspective of multiple representation-based learning.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
• /
• v.42 no.6
• /
• pp.787-792
• /
• 2022

In winter, the excessive use of deicing salt deteriorates concrete pavement durability. To reduce the amount of deicing salt used, phase-change materials (PCMs) potentially offer an alternative way to melt snow through their latent heat storage characteristics. In this research, thermal energy storage concrete was developed by using PCM-impregnated expanded clay as 50 % replacement to normal aggregate by volume. In addition, to improve the thermal efficiency of PCM lightweight aggregate (PCM-LWA)-incorporated concrete, multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) were incorporated in proportions of 0.10 %, 0.15 %, and 0.20 % by binder weight. Compressive strength testing and programmed thermal cycling were performed to evaluate the mechanical and thermal responses of the PCM-LWA concrete. Results showed a significant strength reduction of 54 % due to the PCM-LWA; however, the thermal performance of the PCM-LWA concrete was greatly improved with the addition of MWCNTs. Thermal test results showed that 0.10 % MWCNT-incorporated concrete had high thermal fatigue resistance as well as uniform heat flow, whereas specimens with 0.15 % and 0.20 % MWCNT content had a reduced thermal response due to supercooling when the ambient temperature was varied between -5℃ and 10℃.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2012.08a
• /
• pp.412-412
• /
• 2012

갈륨비소(GaAs)는 수직공진표면방출레이저, 발광다이오드, 태양전지 등과 같은 광전소자에 널리 사용되는 물질이다. 그러나 높은 굴절률을 갖는 갈륨비소는 표면에서 30% 이상의 반사율을 갖기 때문에 광손실로 인해 소자의 성능이 저하된다. 따라서 표면 Fresnel 반사율을 낮출 수 있는 효율적인 반사방지막이 필요하다. 최근, 열적 불일치, 물질 선택, 접착력 저하의 단점을 가지고 있는 기존 다중박막을 대체하는 생체모방 서브파장 나노구조가 활발히 연구되고 있다. 이러한 구조는 공기(air)부터 갈륨비소까지 선형적인 유효굴절률 분포를 갖는 유효 단일박막과도 같기 때문에 소자 표면에서의 광손실을 줄일 수 있다. 더욱이, 자연계의 나방의 각막과 나비의 눈의 구조 형태를 모방한 반도체 생체모방 복합 눈(compound eye)은, 즉 마이크로 렌즈모양과 서브파장 나노격자구조의 복합적 형태, 표면에서 우수한 반사방지 특성을 나타낸다. 본 연구에서는, 포토리소그래피와 유도결합플라즈마 식각법을 이용하여 GaAs 기판 표면에 마이크로 렌즈 모양의 패턴을 형성한 후, 스핀코팅을 이용하여 나노 크기를 갖는 실리카 구를 도포하여 건식 식각함으로써 복합 눈 구조를 갖는 갈륨비소 반사방지막을 제작하였다. 제작된 샘플의 표면 및 식각 형상은 전자현미경(scanning electron microscope)을 사용하여 관찰하였으며, UV-vis-NIR spectrophotometer를 사용하여 반사율을 측정하였다.

• The monthly packaging world
• /
• s.260
• /
• pp.45-55
• /
• 2014

최근 환경오염과 생태학적 환경문제가 사회적 중요한 관심사로 인식되고 있다. 포장디자인에 있어서도 재활용과 재사용에 대한 요구와 함께 스티로폼이나 플라스틱을 대체하는 친환경 포장용기와 생분해성 필름 등의 포장재의 개발과 생산이 점차 증가하고 있다. 이러한 사회적 배경에서 본 연구에서는 환경친화적 포장디자인의 개발을 위한 가이드라인 설정을 목적으로 하고 있다. 연구내용은 환경친화적 디자인의 개념과 에코 포장디자인 적용범주, 국내외 에코패키지의 동향 및 포장재 현황을 살펴보고, 각종 정책과 규정 및 관련지침 등의 이론적 자료들을 근거로 일반적으로 고려되고 있는 에코패키지의 기본 방향과 체크리스트를 분석하였으며 이에 따른 가이드 라인 및 수행 절차를 고찰하였다. 에코 패키지의 기본방향은 첫째, 포장디자인의 제작, 사용, 폐기에 이르는 전과정에서 환경측면을 고려해야 하며 둘째, 비용과 품질, 시장성, 디자인 등 다중요소를 고려해야 한다. 셋째, 디자인 부서와 제품설계부서, 생산부서, 환경팀 등 조직 내의 다른 시스템과 기능적으로 협력하여야 하며 넷째, 기업의 다른 여러 가지 환경 활동을 통해 잠재적인 소비자와 시장을 확대할 수 있다는 것이다. 가이드라인의 내용은 자원 절감과 물질 사용량 절감, 재활용성 확대, 에너지 효율 향상, 유해 물질 저감과 안전성 확보, 폐기 효율성을 중심으로 하고 있다. 환경 친화적 포장디자인의 실천을 통해 환경영향성을 개선하고 비용을 감소시키며 소비자의 이미지 개선에도 기여할 것으로 기대된다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
• /
• v.23 no.3
• /
• pp.171-178
• /
• 2008

수백여 종의 개별물질이 불완전 연소 혹은 유기물의 열분해로 인해 발생되는 다환방향족 탄화수소(PAHs)는 환경에서 중요한 오염원이 되고 있다. 본 연구는 다양한 바이오마커를 이용하여 수서생태계에 벤조피렌(benzo[a]pyrene)과 같은 다환방향족 탄화수소의 영향을 분석하였고, 이에 대한 통합적 결과 모델을 도출하였다. 즉, 잉어(Cyprinus carpio)를 이용하여 여러 농도의 벤조피렌(3, 12, $34{\mu}g/L$, 측정농도 기준)에 10일간 노출시킨 다음, DNA single-strand break, ethoxyresorufin-O-deethylase (EROD), acetylcholine esterase (AChE)와 vitellogenin (VTG)의 농도를 측정하였다. 벤조피렌은 잉어의 DNA 손상을 유도하였고, 낮은 농도에서 EROD와 VTC의 유의적인 활성을 보였으나, 신경전달물질과 관련이 깊은 AChE 효소활성에는 영향을 미치지 않았다. 이 결과를 star plot를 이용하여 통합 및 분석하였으며, 노출농도에 따른 통합 반응지수(integrated biomarker response value: IBR)로 나타내었다. 이런 다양한 바이오마커의 결과들은 벤조피렌에 대한 어류의 영향과 수생태 모니터링 자료로 이용 가능할 것으로 여겨지며, 통합반응지수는 생태위해성평가에서 유용한 도구로 쓰일 가치가 있는 것으로 평가된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2011.08a
• /
• pp.378-378
• /
• 2011

ZnO 나노선 구조는 나노선 구조를 통해 입사한 빛을 산란시켜 광흡수를 촉진시키고, 바닥 전극으로 바로 이어진 수직의 1차원 구조를 통해 전자가 빠르게 이동할 수 있으며, 넓은 표면적을 가지고 있는 등의 장점을 가지고 있어 오래전부터 광전소자에 이용되었다. 하지만 ZnO 물질 자체의 밴드갭 에너지가 3.2 eV로 비교적 큰 편이라 가시광 영역의 빛을 흡수, 이용하기 위해서는 작은 밴드갭을 가지는 광감응 물질이 필요하다. 본 연구에서는 저온의 수열합성법을 통해 합성한 ZnO 나노선 구조 상에 Cd 계열의 무기물 양자점을 증착하여 이종구조를 형성하는 방법을 개발하였다. 본 연구에서 사용한 양자점인 CdS와 CdSe는 벌크 밴드갭 에너지가 각각 2.3 eV, 1.7 eV로 가시광 영역의 빛을 흡수할 수 있으며, ZnO 나노선과 type-II 밴드구조를 가지기 때문에 전자-정공 분리 및 포집에 유리하다. 합성된 구조를 이용하여 photoelectrochemical 특성을 분석하였으며, 그 결과 양자점의 증착으로 광전류 생성이 향상됨을 확인하였다. 특히 ZnO 나노선 상에 CdS 양자점 증착 후 추가적으로 CdSe 양자점을 증착하여 다중접합 나노선 구조를 형성한 경우 광전류 생성이 가장 크게 향상된 결과를 확인하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2023.05a
• /
• pp.16-16
• /
• 2023

기후변화로 인한 가뭄, 홍수, 녹조 등 이상기후 현상들이 본격화함에 따라 안정적인 수자원 관리의 필요성이 증가하고 있다. 특히 급변하는 환경조건 속에서도 안정적인 수자원 확보를 가능하게 하는 지하수 자원의 적극적인 활용은 기후변화대응에 있어 핵심적인 요소이다. 지하수는 하천, 호수 연안지역 등 다양한 지표의 수문환경과 연결되어 천층지권의 수문생태적 특성을 결정하기 때문에, 지속가능한 수자원 활용을 위해서는 지하수와 지표수의 상호작용에 대한 통합적인 검토가 이루어져야 한다. 하지만 긴밀하게 연계된 특성에도 불구하고 지하수와 지표수에 대한 연구는 오랜기간 개별수문환경에 대해 독립적으로 수행되어왔다. 이러한 연구경향은 저류시간이 크게 다른 지하수와 지표수의 수문적 특성뿐 아니라 개별수문환경에서 나타나는 작용들을 통합적으로 다룰 수 있는 모델의 부제에도 기인한다. 최근 비약적인 연산능력의 향상과 함께 지하수-지표수 환경을 연계한 통합수문모델(Integrated Hydrology Model)의 개발 및 활용이 이루어짐에 따라 기후변화 및 수자원 활용에 따른 수문환경변화 대한 통합적인 연구 시도가 이루어지고 있다. 본 발표에서는 최근의 통합수문모델과 다중요소 반응성 운송 모형(Multicomponent Reactive Transport Model)의 연계를 통한 물질순환 연구의 최신 동향을 소개하고(농도-유량 상관관계, 지표수계의 화학적 풍화와 이산화탄소 저감, 녹조 등), 데이터 기반 모형을 통한 통합수문모델의 연산 효율 및 정확성 향상을 위한 방법에 대해 모색하고자 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• v.52 no.6
• /
• pp.713-719
• /
• 2014

When multiple reactions of quaternary mixtures take place in a reactive distillation column, the behavior of composition trajectory is analyzed by a visual-aided method. By adding additional vectors of multiple reactions and visualizing them in composition space, the composition of each component and extent of each reaction on an arbitrary stage can be easily estimated in terms of the composition trajectory and reaction cascade difference points. Moreover, for a given operating conditions, the number of total stages and position of optimum reaction zone can be determined by the visual-aided method. In this study, ethylene glycol synthesis with a side reaction is taken as an example and analyzed by the proposed graphical method. Through this method, the quaternary reactive distillation with multiple reactions can be analyzed without numerous experiments and simulations.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• v.34 no.6
• /
• pp.846-851
• /
• 2010

A liquid-air interface sensing system using the flat end surfaces of a fused-silica fiber coupler has been demonstrated. The principle is based on the additional optical loss caused by changing the refractive index of the external material at the boundary of the end face made of a fiber. The immersion characteristics of this system with respect to the different splitting ratios of the couplers were investigated to determine the sensitivity when it responses to water and air. These experimental data are very useful for selecting the coupling ratio of a coupler in order to develop a multiple sensing probe system. In the proposed sensor structure, it can be emphasize that the sensing probe can be appropriately arrayed on the basis of splitting ratio of the coupler. As a result, it is expected that the proposed liquid-air interface sensors can also be applied to monitor flooding that occurs in multiple areas at the same time.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• v.56 no.6
• /
• pp.826-831
• /
• 2018

This study presents fabrication of bi-compartmental particles labeled by multiple fluorescence. To compartmentalize fluorescent expression at the particle, two fluorescent dyes with less overlap of the excitation and emission spectra are selected. To ensure the fluorescence stability, the fluorescent dyes contain acrylate functional groups in the molecules so that they can be cross-linked together with monomers constituting the particle. Strong fluorescent expression and compartmentalization were observed at the particle fabricated using the selected fluorescent dyes through confocal microscopy. Furthermore, long-term fluorescence stability was verified by measuring fluorescent expression and intensity for 4 weeks. We anticipate that the bi-compartmental particles labeled by multiple fluorescence can be widely used for multi-target drug delivery system, analysis of 3 dimensional Brownian motion, and investigation of 3 dimensional complex self-assembled morphologies.