• 한국과학교육학회지
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• 제34권4호
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• pp.335-347
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• 2014

관찰과 측정을 기본으로 하는 과학의 교과에서 "크기(size)"와 그를 나타내는 "척도(scale)"는 물질의 물리적 속성과 과학적 현상을 이해하도록 돕는 중요한 개념이다. 또한, 사물의 수, 크기나 양을 어림잡거나 그것을 정확하게 표현하는 것은 수학에서 수의 개념 형성과 발달, 표현법의 습득, 나아가서는 연산에 관한 사고로의 발전과 관련되어있는 문제라고 볼 수 있어 "크기와 척도" 개념은 수학과 과학의 기본이며 동시에 두 교과를 연결하는 개념이다. 일반적으로 "크기와 척도"는 쉬운 개념이라 생각되지만, 실제 학생들은 물질의 크기를 제대로 이해하지 못하거나 척도로 나타내는 것을 어려워하는 것을 알 수 있다. 이는 단지 물질의 크기를 정확히 알지 못하는 정확성에 관한 오류로만 그치는 것이 아니라 종종 연관된 개념을 추론하거나 개념을 확장해 과학의 현상을 이해하는 과정에서의 어려움으로 이어진다. 이와 관련해 수와 연산에 관한 개념이해와 학습의 어려움에 관한 수학교육분야의 연구는 다양하게 진행되었지만, 과학교육분야에서의 연구는 많지 않았다. 본 연구에서는 "크기와 척도"에 관한 학생들의 사고를 더 잘 이해하고 과학 학습의 어려움에 관한 원인을 분석하기 위해 수학적 구조분석을 적용하였다. 수학교육에서 설명한 수 개념의 발달에 따른 사고유형(덧셈이전의 사고, 덧셈적 사고-additive reasoning, 곱셈적 사고-multiplicative reasoning)을 적용하여 7단계의 수학적 구조를 만들고 이를 이용하여 "크기와 척도"와 관련된 과제를 수행한 학생들의 인터뷰 데이터를 체계적으로 분석하였다. 수학적 구조를 바탕으로 한 개념 틀은 다양한 학생들의 사고를 분석하는 기준이 되었고, 또한 학생들이 겪는 개념이해의 어려움을 해석하는 도구가 되었다. 수 개념의 발달에 맞춘 수학적 사고구조를 적용한 분석은 학생들의 개념 유형의 구분을 명확히 하였고 설명이 모호했던 전환 단계(transition stage) 유형을 밝혀내어 수업에서 고려되어야 할 점들을 구체적으로 드러내었다. 이는 수학과 과학, 두 교과 간의 틈을 줄일 뿐 아니라 연결점을 찾아 학생들의 개념이해와 어려움의 원인을 분석하는데 폭넓은 시각을 제공한다는 점에서 최근 많은 관심을 받고 있는 STEM 혹은 수학과 과학의 융합 수업을 위한 소재로의 가능성을 제시해준다.

• 한국결정성장학회지
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• 제27권4호
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• pp.191-195
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• 2017

본 연구에서는 공기 정화식 마스크의 필터로 사용되는 일반적인 부직포와 전기방사 나노섬유가 코팅된 부직포에 대한 미세 구조를 분석하고 미세먼지 차단 특성을 향상 시킬 수 있는 새로운 마스크 디자인을 제안하였다. 평균적으로 $25{\mu}m$의 직경을 갖는 부직포 섬유와 달리 전기방사 방법으로 형성된 나노섬유는 그 직경이 25 nm~120 nm로 매우 작아 비표면적이 크고, 불규칙적으로 배열된 촘촘한 그물방 구조를 갖고 있었다. 일반적인 부직포 필터는 부직포 섬유 표면의 정전기력에 의해 미세먼지를 흡착할 수 있었지만, 수십 ${\mu}m$ 크기 이상의 기공이 부직포 전반에 걸쳐 존재하기 때문에, 수 ${\mu}m$ 크기를 갖는 미세먼지를 여과하는데 한계가 있었다. 반면 나노섬유가 코팅된 부직포 필터의 경우, 나노섬유의 구조적 특성으로 인해 투과성과 통기성을 유지하면서 수 ${\mu}m$ 크기의 미세먼지를 기계적으로 흡착하여 효과적으로 여과할 수 있었다. 우수한 마스크 필터의 성능과 더불어 올바른 마스크 착용이 미세먼지 차단 특성을 극대화 할 수 있는데, 이를 위해 안면부와 마스크 사이의 틈으로 미세먼지의 유입을 막을 수 있도록 안면부에 밀착이 잘 될 수 있는 새로운 마스크 디자인을 제안하였다.

• 대한수의사회지
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• 제46권6호
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• pp.527-543
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• 2010

구제역은 소 돼지 사슴 면양 산양 고라니 노루 등 우제류 동물에서 발생하는 제1종 가축전염병으로 빠른 시간내에 동물의 입 발굽 젖꼭지 등에 수포를 형성하는 것이 특징이다. 감염된 소의 혓바닥, 잇몸, 입술, 입 내부점막, 주둥이에 크기가 다양한 수포가 형성된다. 심한 경우에 혀 전체 넓은 부위에서 궤양이 형성될 수 있다. 수포는 24시간이내에 정상적으로는 파열되며, 그 수포액은 $10^8/ml$의 역가를 갖는 바이러스를 함유한다. 상피가 떨어지고, 유연이 심해지며, 타액이 입 주변에 흔건히 흘러내린다. 입 주변 병변과 동시 또는 이어서 수포가 발굽에 형성되며, 부분적으로 발굽갓띠 또는 제부의 갈라진 틈에서 생성되어 통증과 파행의 원인이 된다. 수포는 보통 유두와 유방에 발생되며, 때로는 세균성 유방염을 발생시킨다. 생산성의 감소는 보통 25% 정도로 추정된다. 돼지는 초기에 파행, 발열, 의기소침, 식욕부진이 있다. 소 보다 발굽에서 더욱 증상이 심하다. 유두, 유선, 콧등에 수포가 형성된다. 혀의 병변은 소보다 심하지 않다. 잠복기가 2~14일 (소에서의 약 6.2일, 돼지에서는 약 10.2일)로 짧고, 전파가 매우 빠르며 경제적 피해가 크기 때문에 국제 교역에서도 규제대상이 되는 질병이다. 구제역의 병인체는 피코르나바이러스과 아프토바이러스속에 속하는 구제역 바이러스로 현재까지 7개의 혈청형(A, O, C, Asia 1, SAT 1, SAT 2 및 SAT 3)이 알려져 있다. 이 전염병은 동물전염병 중에서 가장 악명 높은 전염병이다. 세계동물보건기구 (OIE)에서도 각 국간에 국제적인 위협을 최소화하기 위하여 질병의 발생을 보고해야 하는 질병으로 특별 관리하고 있다. 2006년 이후 최근까지 아시아 지역에서 지속적으로 많은 발생을 보이고 있다. 금년 들어 중국, 대만, 일본, 몽골, 우리나라까지 발생되어 이 질병의 위험성에 대하여 다시 한번 생각하게 하였다. 구제역의 재발방지를 위하여 최근 동북아시아 지역의 발생상황과 향후 구제역의 발생억제 또는 발생시 긴급 대응을 위하여 해야 할 일은 무엇인지 알아보자.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제19권4호
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• pp.291-297
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• 2008

이 연구의 목적은 몬테칼로 모사방법을 이용하여 배열형 CsI 섬광결정을 가진 소형 감마카메라의 평행구멍형 조준기를 최적화하고 조준기 부착시 발생할 수 있는 결합오차가 영상의 질에 미치는 영향을 평가하는 것이다. GATE 코드를 이용하여 육각형과 사각형 평행구멍형 조준기의 구멍크기에 따른 Tc-99m 점선원 영상의 민감도 및 공간분해능을 측정하고 최적화된 조준기를 바탕으로 조준기와 섬광체 사이에 2 mm 이내의 미세한 틈이 있을 경우에 대한 평판선원의 영상 균일도를 측정하였다. 동일 구멍크기에 대해 사각구멍형 조준기가 육각구멍형 조준기에 비해 민감도가 우수한 결과를 보였으며, 섬광결정과 사각구멍조준기의 크기를 1 대 4로 일치시켰을 때, 선원의 거리에 따른 공간분해능의 변화가 가장 적은 것을 알 수 있었다. 조준기와 검출기의 결합면 평행오차는 영상의 균일도와 민감도 모두를 선형적으로 감소시키는 경향을 보였다. 이 연구 결과는 배열형 섬광결정과 단일 섬광결정에 대해 조준기의 성능차이를 보이고, 영상의 균일도 및 민감도 저하의 원인이 조준기의 결합오차에서 기인할 수 있음을 증명함으로써, 핵의학 영상 화질 개선을 위한 새로운 접근법을 제시한다.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제3권4호
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• pp.291-297
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• 2015

미래의 화석연료를 대체할 가능성이 큰 에너지원으로써, 수소는 인류의 궁극적인 연료로 주목받고 있으나, 작은 분자 크기로 인하여 저장 용기의 작은 틈으로부터 쉽게 누설된다. 본 연구에서는 수소 누설을 탐지하기 위하여 레이저 유도 붕괴 분광법(Laser Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS)을 사용하였고, 플라스마 생성 방법에 따른 본 기술의 적합성을 평가하였다. 금속 표면에 플라스마를 일으켜 수소 원자광을 얻는 방법은 플라스마를 작은 레이저 출력 (295mW)에서 유도 할 수 있지만, 수소 기체에 직접 플라스마를 유도하는 방법은 약 2.6배 높은 레이저 출력이 필요하였다. 두 방법 모두 픽 투 베이스(Peak to Base) 비율이 수소농도에 대하여 선형적인 경향을 보였으며, 공기 중 수소의 농도가 5% 미만인 경우 본 기술은 수소 누설 검출에 적합한 기술로 판단된다.

• 지질공학
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• 제6권1호
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• pp.1-13
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• 1996

단열암반(fractured rock mass)에서 분리단열망(Discrete Fracture Network;DFN)개념을 적용한 지하수유 동해석 과정 및 결과에 가장 크게 영향을 미치는 인자 중의 하나느 단열투수량계수(fracture transmissivity;$T_f$)이다. $T_f$는 단열특성, 방향성(orientation),단열틈(aperture),크기(size),조도(roughness) 및 충전물질(filling materiral)등에 크게 좌우된다. 본 연구에서는 DFN모델링 과정에서 가장 민감성을 나타내는 인자중 하나인 Tf의 도출을 위해서 초음파주사검층(Borehole Acouist Scanning;Televiewer)과 구가별 정압주입시험(Fixed Inter Length test in constant head;FIL)을 이용하였다. 이 값을 이용하여 해석한 결과, 연구지역의 지하수유동모델링 과정의 신뢰성은 물론 단열투수량계수,터널내 지하수유입량등,해석 전반에 걸쳐 상당한 신뢰성을 부여할 수 있었다.따라서 DFN모델에 의한 지하수유동해석시 Cubic law의 기본전제를 만족하는 단열특성의 경우, televiewer와 FIL시험과의 결과분석을 통하여 도출한 단열조별 Tf는 지하수유동 해석결과에 대한 신로성을 한 단계 제고할 수 있는 방법으로서 의의가 있다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.159-165
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• 2018

논문은 밀리미터파 통신 및 레이더 응용을 위한 저손실 광대역 도파관 변환기를 제안한다. 기존 E-plane 프로브 변환기는 밀리미터파 대역에서 도파관 크기를 고려하여 매우 얇고 유연한 기판을 사용한다. 하지만, 이러한 기판은 휘어지기 쉬우며 이는 성능을 크게 저하시킨다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 변환기 프로브가 도파관 벽면 틈에 삽입되어 고정되는 연장된 E-plane 프로브 구조를 제안하고, 두께가 $127{\mu}m$이고 유전율 2.2인 기판을 사용하여 제작하였다. W-대역 (75-110 GHz)에서 측정된 백투백(back-to-back) 변환기의 삽입 손실은 3cm 길이 도파관을 포함하여 1.35 dB (${\pm}0.35dB$)이며, 반사 손실은 13.8 dB 이상으로 아주 우수한 특성을 보였다. 따라서, 제안된 변환기는 밀리미터파 초고속 흉신 또는 고감도 레이다에 효과적으로 활용될 수 있다.

• 지질공학
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• 제17권4호
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• pp.623-631
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• 2007

경기도 하남시 풍산동 소재 시험시추공에서 획득된 SPS 속도검층자료를 이용하여 이 지역에 분포하는 호상편마암의 동적물성치를 추정하였다. 연구방법은 전처리과정과 속도분석, 감쇄지수와 관련된 Q factor를 도출하였고 단열정보와 탄성파 속도관계식을 산출하였다. 신선한 암반의 Vp는 5,559m/s, Vs는 3,063m/s로 나타났으며 포아슨비는 0.28로 해석되었다. 이를 이용하여 동적물성치를 구하였고 초음파 텔레뷰어로 산출한 단열정보를 이용하여 단열에 따른 초동지연, 진폭변화비, 속도와의 상관성을 파악하였다. 측정된 검층공은 미세단열이 대부분이며 이러한 경암내 미세단열 지역에서는 단열틈 크기와 단열빈도가 탄성파 속도의 변수로 작용하는 것으로 나타난다.

• 지구물리
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• 제6권4호
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• pp.277-294
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• 2003

구조물의 시간경과에 따른 변형 및 성능저하 현상은 인위적 요인 및 시간경과에 따른 지반상태의 변화 혹은 지반 변위요인의 누적에 의해 발생한다 본 연구에서는 경상남도 경주시에 위치한 첨성대를 연구대상으로 설정하였다. 첨성대는 약 1,300여 년 전 건립된 석축구조물로서 지반침하로 약간 기울어져 있으며 일부 석재 사이의 틈이 벌어져 있는 상태이다 본질적인 대책수립을 위하여 본 연구에서는 이러한 목적을 위하여 차원 레이저스캐닝시스템에 의한 형상 역공학적 연구 물리탐사에 의한 지반공학적 특성 연구 및 고유진동수 측정에 의한 첨성대의 동적특성 등의 다음과 같은 연구들을 수행하였다 첫째 정밀측량에 의한 첨성대의 정밀한 변형량 측정 및 지속적인 변위측정을 위하여 차원 레이저 스캐닝에 의한 첨성대의 차원 공간위치정보를 취득하여 형상역공학에 의한 차원 벡터 이미지 형상구현 및 첨성대의 크기 변위량 변위방향 등 여러 가지 제원을 구하고자 하였다 둘째 다양한 비파괴적 물리탐사 방법들을 적용하여 첨성대 및 주변 지반의 물성분포 및 지반특성을 파악하고자 하였다 한편 다양한 물리탐사를 통하여 향후 유사한 조사에 있어서 적절한 물리탐사 방법을 제시하고자 하였다 셋째 경주 첨성대의 1/10모형에 대한 동적특성실험 및 실물에 대한 고유진동수 측정을 통해 첨성대의 구조적 특성을 연구하여 첨성대의 구조특성 및 상태판단 및 동적특성 파악에 의한 내진성능을 판단하고자 하였다.

• 한국어류학회지
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• 제32권2호
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• pp.39-48
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• 2020

가는돌고기(Pseudopungtungia tenuicorpa)는 8~10 cm 크기의 소형 잉어과 어류로 전 세계에서 한국의 한강 그리고 임진강에만 서식하는 멸종위기종이다. 가는돌고기는 국내 담수의 상위 포식자 중 하나인 꺽지 수컷이 돌보는 수정된 알이 있는 둥지에 탁란(brood parasitism)을 하거나 작은 바위에 생긴 틈에 산란을 하는 생식 행동을 보인다. 이 종의 특이한 생식 생태는 환경 파괴가 극심한 현대 사회에서 산란 장소를 더욱 제한할 가능성이 높아 특별한 관리와 보전 전략이 필요하다. 본 연구에서는 microsatellites와 mtDNA control region 유전자를 이용하여 가는돌고기의 종 보전 관리 전략에 필요한 개체군 수준의 유전적 다양성 등 기초자료를 확보하고자 하였다. 유전체 분석에서 얻어진 28개의 microsatellite 유전자들을 이용하여 한강의 3지역에서 채집된 67개체들의 유전자형을 밝혔다. 본 microsatellite 유전자 분석 결과, 가는돌고기는 일반적으로 알려진 담수어류의 microsatellite 다양성 정도를 훨씬 뛰어 넘는 높은 유전적 다양성을 보여주었고(평균 이형접합자 빈도 예측치=0.914; 유전자 당 평균 대립 인자 빈도=27.9), 개체군 감소나 inbreeding의 흔적은 나타나지 않았다. 그러나 북한강과 남한강 사이의 유전적 분화가 두드러졌다. 이런 유전적 구조는 14개 haplotype이 발견된 mtDNA 분석 결과에서도 유사하게 나타났다. 매우 좁은 지역에 서식하는 고유 멸종위기종에서 유전자 흐름의 제한 가능성이 나타났기 때문에, 장기적 측면에서 개체군들의 크기에 대한 고민이 필요하다. 추후 적응 유전적 분석 결과에서도 유사한 결과가 나타난다면, 북한강과 남한강 개체군들은 별도 관리가 이루어져야 하며, 복원 계획에도 이러한 유전적 구조에 대한 검토가 수반되어야 할 것이다.