• 한국지구과학회지
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• 제25권5호
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• pp.348-363
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• 2004

본 연구는 중학생들의 달의 운동에 대한 선개념의 유형을 파악하고, 인지갈등 수업모형을 적용한 수업이 달의 운동 개념을 어떻게 변화시키는지를 알아보는데 목적이 있다 이를 위해 중학교 3학년 48명을 대상으로 양적연구를 하였고, 이들 중 남 ${\cdot}$ 녀 각 5명씩, 10명을 선정하여 질적연구를 하였다. 주요 활동은 약 한 달 동안 달 관측 활동을 실시하고 3차시의 인지갈등 수업모형에 따른 수업을 전개하였다. 달의 운동 개념 수준 변화를 알아보기 위하여 달의 운동개념 수준 검사지와 면담 평가지를 개발하여 투입하였다. 그 결과, 중학생들은 초등학교에서 학습한 달의 운동 개념에 대해 많은 오개념을 가지고 있었다. 특히 달의 운동과 관련된 현상에 대한 과학적인 해석 능력이 매우 부족하였다. 인지갈등 수업모형의 적용은 달의 운동 개념을 발전시키는데 매우 효과적이었다. 그러나 학생들의 활동 중 평면적인 그림이나 축소된 모형이 달의 운동 개념을 해석함에 있어 또 다른 오개념을 유발하고 있음을 발견하였다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2004년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.33-33
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• 2004

• 한국과학교육학회지
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• 제33권1호
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• pp.193-207
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• 2013

이 연구는 지구와 달 표면에서 물체의 운동에 대한일반 중학생들과 과학영재학생들의 개념을 조사하였다. 연구 대상은 일반 중학교 중학생 1학년 61명, 2학년 51명, 3학년 51명 총 163명과 대학부속 과학영재교육원 중등 과학영재학생 32명으로 하였다. 연구 내용은 지구와 달 표면에서 연직, 경사면, 수평면에 따른 물체의 운동에 대한 개념으로 하였다. 각각 지구와 달 표면에서 크기는 같고 질량이 다른 두 물체를 동시에 놓거나, 같은 속력으로 위쪽으로 던지거나, 수평면에서 굴렸을 때 '어느 것이 먼저 도착하는가?'를 조사하였다. 지구와 달 동시 상황에서는 같은 물체를 지구와 달 표면에서 동시에 놓거나, 던지거나, 굴렸을 때 '어느 장소에 먼저 도착하는가?'를 조사하였다. 연구결과 과학영재학생들이 일반 중학생들 보다 지구 표면에서 연직, 경사면, 수평면의 모든 조건에서 물체의 운동에 대한 개념에 유의미한 차이가 있었고, 달 표면에서 연직 위 방향에서 물체의 운동에 대한 개념에 유의미한 차이가 있었다. 지구와 달 표면 동시 상황에서는 연직 아래 방향에서 물체의 운동에 대한 개념에 유의미한 차이는 없었고, 연직 위 방향, 경사면, 수평면에서 물체의 운동에 대한 개념에 유의미한 차이가 있었다. 연구 결과를 통해서 얻은 결론은 첫째, 지구와 달 표면에서 물체의 운동에 대한 설명을 할 때 진공에 대한 의미와 중력의 크기에 대한 학습이 먼저 이루어져야 한다. 둘째, 중학생들에게 다양한 상황과 조건에서 물체의 운동을 통합적으로 이해하도록 지도해야한다. 셋째, 중학생들은 상황을'동일시'하려는 사고 경향이 있다. 마지막으로 힘과 물체의 운동은 물리 영역에서 매우 중요한 단원이며, 교사가 물체의 운동을 설명할 때 위 결과들을 유념해서 가르쳐야 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권9호
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• pp.875-881
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• 2010

달탐사 임무를 수행하는 인공위성의 경우 임무수행을 하는 과정에서 3체에 의한 인력, 태양풍 그리고 추력시스템의 추력오차 등의 많은 예기치 못한 외부 섭동력에 영향을 받게 된다. 따라서 주어진 임무궤도를 따라서 인공위성이 운영되기 위해서 궤적 보정 기동이 필요하다. 우주 탐사의 초창기 시절에는 이러한 임무궤도는 주로 2체 운동방정식에 기반을 한 패치 코닉(Patched Conic)기법으로 생성을 하였으며, 이로 인해 2체 운동방정식에 기반을 한 궤적 보정 기동이 많이 사용되어져 왔다. 하지만 최근 컴퓨터 연산능력의 향상에 기인하여 이러한 임무궤도를 지구-인공위성-달의 3체 운동방정식에 기반하여 설계하고 있는 추세이다. 따라서 기존의 2체 운동방식 기반의 궤적 보정 기동으로는 실제 우주환경과 많은 차이를 보이기 때문에 달의 작용권구(Sphere of Influence)에 접근할수록 많은 궤도오차를 보이며, 이를 보정하기 위해서 많은 에너지가 필요하게 된다. 따라서 본 논문에서는 3체 운동방정식에 기인한 궤적 보정 기동에 대하여 기술하고자 한다.

• 천문학회보
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• 제40권1호
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• pp.86.2-86.2
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• 2015

17세기 최유지가 제작한 혼천의는 수격식 동력으로 움직이는 자동 천문시계이다. 이 혼천의는 수격식 동력장치와 시간을 알려주는 시보장치, 태양과 달의 운행을 나타내는 천체운행장치로 구성되어 있다. 이 연구는 최유지 혼천의의 천체운행장치의 작동 메카니즘에 대한 것이다. 최유지 혼천의의 천체운행장치는 태양의 연주운동과 일주운동을 재현하는 태양운행장치와 달의 공전운동과 위상변화를 재현하는 달운행장치로 구성되어 있다. 이 장치들은 조선 초기의 수격식 천문시계에 설치되었던 천체운행장치보다는 발전된 양상을 보인다. 조선 초기에 실로 매어서 운행하던 태양운행장치는 차전(叉箭)과 경각(梗角), 소축(小軸)이라는 장치들이 혼천의에 추가로 설치되어 실과 함께 태양장치를 운행하였다. 또한 조선 초기에는 설치되지 않았던 달운행장치가 새롭게 설치되어 방각(方角), 차전(叉箭), 백각환에 13도 간격으로 박힌 대나무못과 실을 활용하여 달장치를 운행하게 하였다. 우리는 최유지 혼천의의 천체 운행장치 작동 메카니즘에 대하여 분석하고 개념모델을 제시했다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2009년도 한국우주과학회보 제18권2호
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• pp.40.1-40.1
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• 2009

미래 한국의 달궤도선 임무에 대비하여 달 근접 궤도 전파기인(orbit propagator) YSPLOP ver. 1(Yonsei Lunar Precise Orbit Propagator version 1)을 개발 하였다. 개발된 궤도 전파기의 성능은 상용 소프트웨어인 STK Astrogator를 이용하여 검증되었다. 개발된 궤도 전파기를 이용, 달 궤도선의 운용에 있어서 다양한 섭동력들이 궤도선의 수명(orbital decay)에 미치는 영향을 분석하였다. YSPLOP ver. 1은 정밀한 달 중심 탐사선의 위치산출을 위하여 M-EME2000 (Moon-Centered, Earth Mean Equator and Equinox of J2000) 좌표계, M-MME2000 (Moon-Centered, Moon Mean Equator and IAU vector of epoch J2000) 좌표계 그리고 M-MEPMD (Moon-Centered, Moon Mean Equator and Prime Meridian) 좌표계를 이용하여 탐사선의 상태(state) 정보를 산출한다. 또한 태양, 지구, 달, 화성, 목성의 중력에 의한 섭동력 및 태양풍에 의한 영향을 포함할 수 있도록 설계되었으며, 달 근접 궤도선의 궤도 운동에 가장 큰 영향을 미칠 수 있는 섭동력인 달의 비대칭 중력장에 의한 영향 또한 고려하도록 하였다. 달의 비대칭 중력장 모델 (Lunipotential model)은 LP165p 모델이 사용되었으며 행성의 정밀한 위치 산출을 위하여 JPL의 DE405 천체력이 사용되었다. 개발된 궤도 전파기를 이용, 달고도 100 km, 궤도 경사각 $90^{\circ}$인 달 중심의 극궤도를 약 30일 동안 전파한 결과, YSPLOP ver. 1의 성능은 STK Astrogator와 비교하여 보았을 때 약 수 m의 오차를 보이는 것으로 확인되었다. 달의 극궤도 탐사선의 궤도 수명을 분석한 결과, 최소한 달의 비대칭 중력장이 70 by 70 이상으로 고려되어야 함을 확인하였으며 이때 달 궤도선의 수명은 약 160일으로 나타났다. 아울러 달 근접 환경에서의 지구 중력에 의한 섭동력은 달 궤도선의 운동에 있어서 무시 할 수 없는 정도의 많은 영향을 끼치고 있음을 확인하였다. 이 연구를 통하여 개발된 궤도 전파기는 미래 한국의 달 궤도선 및 착륙선의 임무 설계시 사용 될 수 있다. 또한 이 연구에서 제시된 달 근접 환경에서의 다양한 섭동력들이 달 궤도선의 운동에 미치는 영향에 대한 해석 결과는 추후 달 근접 임무 설계시 고려되어야 하는 섭동력들의 기본 사양을 제공할 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제25권4호
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• pp.450-464
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• 2005

본 연구는 중학생들의 달의 운동 개념 지도에 적합한 웹 기반 프로젝트 학습을 설계하고 이를 수업에 적용하여 그 효과를 알아보는데 목적이 있다. 중학교 3학년 학생 48명을 연구 대상자로 하였고, 그 중 남 녀 각 5명씩 10명을 면담을 이용한 연구 대상자로 하였다. 본 연구에서 개발한 개념 수준 질문지와 면담을 이용한 사전 검사를 실시하여 달의 운동에 대한 비과학적 개념의 유형과 원인을 분석하였다. 사전 검사 후, 달의 모양을 관찰하고 관찰 결과에 대해 서로 토론을 하는 웹 기반 프로젝트 학습을 약 한 달 동안 실시 하였다. 프로젝트 학습을 종료한 후 사후 검사를 하였고 사전 검사와 비교하여 학습 효과를 알아보았다. 그 결과, 웹 기반 프로젝트 학습이 달의 운동에 대한 개념 변화에 효과적인 것으로 나타났다(P<001). 또한 과학 탐구능력에서도 유의미한 차이를 보였다. 과학 탐구능력 요소 중에서 특히, 실험 설계(P<001)와 변인 찾기 및 조작적 정의(P<.05)영역에서 유의미한 차이가 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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• pp.321-325
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• 2008

초음속 유동장내에 분사된 2차제트 주변에서의 열전달 현상을 고찰 하였다. 초음속 유동장내에 분사되는 2차유동의 Jet to freestream momentum ratio(운동량비)의 변화와, 2차유동 분사각도에 따른 2차 분사홀 주변의 열전달 특성을 파악하기 위하여 홀 주변의 표면온도 변화를 고속 적외선 카메라를 통하여 측정하였으며, 이를 이용하여 비정상 열유속 기법을 바탕으로 열유속을 계산하였다. 운동량비가 증가할 수록 열전달 현상이 강화 되었으며, $15^{\circ}$ 기울어진 분사보다는 수직 분사의 경우에 더 강한 열전달 현상이 발생되었다. 이를 통해 분사비와 분사 각도가 표면 열전달 분포에 중요한 요인으로 작용함을 확인할 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제30권8호
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• pp.1110-1122
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• 2010

본 연구의 목적은 달의 운동에 대한 초등학생들의 대안개념 유형을 조사하고, 각각의 대안개념에 대하여 인지갈등 상황을 제시한 후 그 변화를 알아보는 것이다. 대안개념의 유형을 조사하기 위하여 206명의 초등학교 6학년 학생을 대상으로 사전 개념조사를 실시하여 대안개념을 분석한 후, 문항별 개념유형에 따라 5개 집단으로 의도적으로 나누어 30명을 표집 하였다. 학생들의 대안개념 유형과 인지갈등 상황 후의 변화에 대한 데이터를 각각 5문항이 포함된 사전검사와 사후검사를 통하여 수집하였다. 대안개념 유형에 대한 조사 결과 학생들의 대부분이 다양한 유형의 대안개념을 갖고 있었다. 갈등상황 후 개념변화에 대해서는 특히, 초승달의 뜨고 지는 시각 및 움직임에 대한 대안개념은 표본 집단 모두 과학적 개념으로 변화되었다. 따라서 대안개념에 대한 인지갈등 상황 제시 학습이 달의 운동에 대한 학습에 효과 있을 알 수 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제25권8호
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• pp.663-673
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• 2004

본 연구에서는 ‘달의 운동’ 단원에 대한 상호작용형 WBI 학습 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램은 중학교 과학교사 20명에게 의뢰하여 의견을 들었으며, 중학생 49명에게 3개월 동안 투입하여 그 질적 수준을 조사하였다. 그 결과 흥미유발, 궁금증 해결, 탐구능력 신장, 학습 참여도, 난이도 등의 면에서 응답자의 85%이상이 긍정적이라고 응답하였다. 그리고 과학에 대한 부정적인 인식을 갖고 있는 학습자들의 반응은 본 WBI 프로그램 학습 후 통계적으로 유의수준 .05에서 유의미한 차이를 나타내었다(p<.05). 또한 본 WBI 프로그램 투입 전후 학습자들의 개념 수준을 비교한 결과, ‘달의 운동’과 관련된 개념을 갖고 있지 않은 경우가 부분적인 개념을 갖고 있는 경우보다 개념 향상 정도가 더 높았다.