인성교육은 주로 도덕교과에서 교육하는 주제로 인식되어져 왔지만, 최근에는 다른 교과에서도 통합적으로 교육되어야 한다는 주장이 제기되었다. 과학교과에서도 인성교육에 대한 몇 가지 시도가 이루어지고 있으며, 과학교과 고유의 인성교육의 필요성이나 인성구인에 대한 연구가 필요한 상황이다. 본 연구에서는 중등학교 교사, 과학교과 전공 대학교수, 및 연구소 연구원을 포함한 과학교육 전문가들을 대상으로 설문조사와 포커스 인터뷰를 통해서 인성의 필요성 및 인성구인에 대한 인식을 조사하였다. 전문가들은 과학자들의 활동에 내재된 인성, 학교현장의 요구, 탐구적 지식 습득을 위해 과학교육에서 인성교육이 필요하다고 인식하였다. 인성의 도덕교육적 측면과 시민교육적 측면을 바탕으로, 본 연구에서 본질적 인성의 구인 4가지(정직, 공감, 관용, 자아존중), 실천적 인성의 구인 7가지(개인적 차원; 성실, 책임, 자기조절: 사회적 차원; 배려, 개방성, 소통, 협력)를 제시하였는데, 전문가들로부터 타당성과 중요도를 인정받았다.
이 연구는 초등학교 과학 교수학습 맥락에서 발현되는 초등학생의 인성적 특성을 파악하여 과학교육과 인성교육을 효과적으로 접목하는 초등학생용 과학인성 측정 도구를 개발하려는 목적으로 수행되었다. 이를 위해 과학인성을 구체적인 과학 교수학습의 맥락에서 실천할 수 있는 역량으로 정의하는 선행연구의 이론적 모형을 차용하였으며, 이에 기반하여 초등학생의 과학 교수학습 맥락 속에서 추구하는 덕목을 실천 할 수 있는 역량을 측정하는 '초등학생 과학인성 검사 도구'를 개발하고, 개발한 검사 도구의 타당성과 신뢰성을 검증하였다. 탐색적 및 확인적 요인분석 결과 초등학생 과학인성 검사 도구는 과학적 문제해결능력, 자기관리역량, 자기성찰역량, 의사소통역량, 대인관계역량, 공동체참여역량, 세계시민의식, 환경윤리의식 등의 8개 하위 구인으로 구성됨을 확인하였고 문항은 최종 28개문항으로 정리되었다. 최종 정리된 과학인성 검사 도구의 각 하위 구인별 신뢰도 계수는 최소 0.5 이상이고 검사 도구 전체로는 0.878의 신뢰도 지수를 나타내며, 산출된 하위 구인들과 전체 과학인성 점수 사이에 양호한 수준에서 상관이 있음을 확인하였다. 이러한 결과는 이 연구에서 개발한 검사 도구가 과학인성교육의 성과를 평가하는 도구로서 유용할 수 있음을 보여준다. 이 연구는 과학교과를 통해 기를 수 있는 인성의 구인들을 구체적인 과학 교수학습 맥락을 고려하여 체계적으로 밝히고 이를 평가하는 도구를 제안했다는 점에서 의미 있다.
알루미나를 대상소재로 하여 국산 3종 및 일산 1종의 고순도 알루미나 제품을 구입하여 꺾임강도, 비커스 경도, 압자압입법 및 압입강도법에 의한 파괴인성 등의 기계적 물성을 평가하였다. 꺾임강도 및 와이블 계수는 제조회사에 따라 각각 약 300~400MPa, 5~15의 범위에서 큰 편차를 나타내었다. 압입하중 변화에 따른 경도시험시 탄성회복의 영향을 무시할 수 있는 임계하중은 약 9.8N이었으며, 압입하중 98N에서의 알루미나의 경도는 약 15GPa이었다. 파괴인성은 한 압입하중에서의 측정한 평균값으로 파괴인성을 구하는 것보다 압자압입법의 경우 압입하중과 균열길이, 압입강도법의 경우 압입하중과 꺾임강도와 관계식의 기울기로부터 각각 직선회기법으로 파괴인성을 구하는 것이 보다 신뢰성이 있으며, 알루미나의 파괴인성은 약 4 MPa·m1/2이었다.
본 연구에서는 고차판이론(higher order shear deformable plate theory)을 사용하여 DCB시편을 보형상이 아닌 실제의 얇은 판으로 해석하여 새로운 에너지해방률 식을 제시하고자 한다.한편, 이의 타당성을 입증하기 위하여 Gr/Ep 및 APC-2 복합 재료로 ASTM D30.02 round robin의 제안 방법에 의해 층간파괴인성치를 구하고, 또 이 강용이 제안한 Ae법에 의한 금속의 파괴인성치 결정법을 참고로 하여 미세파괴 초창기 의 층간파괴인성치를 결정하여 이론결과와 비교 검토한다.
모르타르와 콘크리트의 파괴특성 연구에 있어 할열인장실험 방법의 가능성을 알아보았다. 이를 위하여 할열인장 실험을 통해 초기노치가 주어져 있는 원형 공시체의 크기가 커질 때 모르타르와 콘크리트의 파괴하중의 변화를 구하였다. 이로부터 SEL방법에 의한 수렴정도가 가장 빠른 것으로 나타났으며 SEL방법이 모르타르와 콘크리트의 파괴에너지 및 파괴인성을 구하는 데 매우 효과적인 방법이 될 수 있음을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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