• 세라미스트
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• 제21권4호
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• pp.416-426
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• 2018

Water splitting is regarded as one of the most environmentally benign routes for hydrogen production. Nevertheless, the low energy efficiency to produce the hydrogen has been a critical bottleneck, which is attributable to the multi-electron and multi-step reactions during water splitting reaction. In this respect, the development of efficient, durable, and inexpensive catalysts that can promote the reaction is indispensable. Extensive searching for new catalysts has been carried out for past decades, identifying several promising catalysts. Recently, researchers have found that conventional battery materials; particularly high-voltage intercalation-based cathode materials, could exhibit remarkable performance in catalyzing the water splitting process. One of the unique capabilities in this class of materials is that the valency state of metals and the atomic arrangement of the structure can be easily tailored, based on simple intercalation chemistry. Moreover, taking advantage of the rich prior knowledge on the intercalation compounds can offer the unexplored path to identify new water splitting catalysts.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.1-5
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• 2023

The study of two-dimensional electron systems with extraordinarily low levels of disorder was, for a long time, the exclusive privilege of the epitaxial thin film research community. However, the successful isolation of graphene by mechanical exfoliation has truly disrupted this field. Furthermore, the assembly of heterostructures consisting of several layers of different 2D materials in arbitrary order by exploiting van der Waals forces has been a game-changer in the field of low-dimensional physics. This technique can be generalized to the large class of strictly 2D materials and offers unprecedented parameters to play with in order to tune electronic and other properties. It has led to a paradigm shift in the field of 2D condensed matter physics with bright prospects. In this review article, we discuss three device fabrication techniques towards high mobility devices: suspended structures, dry transfer, and pick-up transfer methods. We also address state-of-the-art device structures, which are fabricated by the van der Waals pick-up transfer method. Finally, we briefly introduce correlated ground states in the fractional quantum Hall regime.

• 과학교육연구지
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• 제38권2호
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• pp.302-316
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• 2014

본 연구는 6학년 1학기 산과 염기 단원 중 5차시를 Small-Scale Chemistry를 적용한 실험 수업 프로그램으로 개발하였다. 개발한 프로그램 적용을 경남 창원시에 소재한 Y초등학교 6학년 3개반은 SSC를 활용한 과학수업(n=86)을, 3개 반은 전통적인 실험 수업(n=87)을 진행한 후 학생들의 과학 학업성취도와 과학 학업성취도에 미치는 영향을 알아보았다. 개발한 수업 프로그램을 학생들에게 적용하기에 앞서, 중간학력평가 과학 학업성취도 점수에 대한 t검증을 통해 실험집단과 비교집단 간의 동질성을 확인하였고 실험집단은 2인 1조 또는 개별로, 비교집단은 6명 1모둠으로 구성하여 5차시에 걸쳐 수업을 진행하였다. 그 결과 t-검증을 통한 과학 학업성취도에서 유의확률 0.034로 유의수준 0.05에서 실험집단과 비교집단 사이에 유의미한 차이가 있었다. 추가적으로 전통적인 실험을 한 1개 반과 2명 1조 SSC 적용 실험 수업을 한 1개 반, 개별 SSC 적용 실험 수업을 한 1개 반의 과학 학업성취도를 살펴보았다. 일원배치 분산분석을 통해 살펴 본 결과 F 통계값 3.759, 유의확률 0.027로 유의수준 0.05에서 유의미한 차이가 있었으며, 전통적인 실험반의 평균은 67.58, 2인 1조 SSC 적용 실험반은 75.86, 개별 SSC 적용 실험반은 80.89로 개별 SSC 적용 실험반에서 과학 학업성취도가 가장 높았다. 또한 SSC를 적용한 실험 수업 프로그램을 준비할 때 교사는 수업 준비 및 수업 시간에 대한 부담이 줄었으며, 수업시간 동안 학생활동을 적극적으로 도와 줄 수 있었을 뿐 아니라 학생들의 실험활동도 적극적으로 이루어졌다. 이러한 결과를 통해 SSC 적용 실험 수업 프로그램 개발은 의미가 있으며 기존의 전통적인 실험 방법보다 학생들의 과학 학업성취도를 향상시킬 수 있음을 제시하였다.

• 대한화학회지
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• 제51권2호
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• pp.213-222
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• 2007

이 연구에서는 학생들의 입자론적 물질관과 과학의 본성에 대한 이해도를 높이기 위해 과학사 프로그램을 개발하였다. 이를 중학교 과학 교과서의 ‘물질의 구성' 단원 수업에 적용하고 그 효과를 알아보았다. 개발된 과학사 프로그램은 기원론적 접근법에 근거하고 있으며 고대 그리스 자연철학자들로부터 아보가드로까지의 내용을 담고 있다. 처치 전 과학의 본성에 대한 이해도 검사를 실시하고, 이전 학년의 과학 성적을 조사하였다. 이 연구는 서울 소재 중학교의 2개 학급(실험 집단 1학급, 비교 집단 1학급)에서 총 24차시에 걸쳐 실시되었다. 실험 집단은 과학사 프로그램을 이용한 수업을 받았고 비교 집단은 교과서를 이용한 전통적 수업을 받았다. 처치 후 과학 개념 검사, 과학의 본성에 대한 이해도 검사가 실시되었다. 이 연구의 결과 실험 집단의 과학 개념 점수가 비교 집단에 비해 유의미하게 높았다( p<.01). 이는 실험 집단의 학생들이 비교 집단에 비해 입자적 물질관을 더 많이 갖고 있으며 오개념은 더 적게 갖고 있음을 의미한다. 그러나 과학의 본성에 대한 이해도 점수에서는 두 집단 간의 유의미한 차이는 나타나지 않았다.

• 대한화학회지
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• 제46권3호
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• pp.265-278
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• 2002

본 연구에서는 화학평형과 평형이동에 관한 대학생들과 교사들의 개념형성 정도를 조사하기 위하여 개념검사 문항을 이용하여 서울지역 대학교 1학년 학생53명, 3학년 학생 28명, 4학년 학생 26명과 고등학교 교사10명에게 지필검사를 실시하였다. 개념검사 문항의 ?뼁育?기체의 부분압력과 농도 계산, 기체상 반응의 평형상수 계산과 비활성 기체 첨가에 의한 평형이동, 약산 수용액에서의 농도 계산과 물 또는 공통이온 첨가에 의한 평형이동에 관한 것으로 르샤틀리에 원리의 적용이 어려운 상황에서 반응지수의 변화를 이용하여 평형이동 방향을 예측할 수 있는가에 초점을 두었다. 응답 내용을 분석한 결과, 교사와 물리화학을 배운 3학년 학생들의 정답률이 일반화학을 배운 1학년 학생들이나 물리화학을 배운지 1년 정도 지난 4학년 학생들보다 유의미하게 높은 것으로 나타났다. 그리고 선수 개념인 부분압력과 농도 계산에 대한 정답률은 높았으나 이와 동일한 조건에서 화학평형이동 방향을 예측하는 문항의 정답률은 낮게 나타나 계산 능력보다는 반응지수를 이용한 평형이동의 예측에 대한 개념 형성이 부족한 것으로 드러났다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제25권3호
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• pp.497-524
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• 2011

교과간의 연결성을 바탕으로 통합교육에 대한 필요성이 꾸준히 대두되고 있는 요즘 본 연구는 간학문적 통합교육이 가능한 수학의 함수단원과 화학의 분자운동단원을 선택하여 통합적 교수모형을 설계하고 경기도 성남시에 거주하는 학생을 대상으로 총 5단계의 8차시에 걸친 사례연구를 2010년 2학기말에 실시하였다. 연구결과 수학과학통합교육은 상호 교과의 공통내용을 학습하는데 시너지효과를 주며 긍정적인 변화를 가져왔다. 실생활의 자연적 현상에 대한 예로부터 MBL를 사용하여 기체의 부피, 온도, 압력 등의 측정값을 구하였고 이 측정값으로부터의 보일의 법칙과 샤를의 법칙 속에 함수개념을 이해할 수 있었는데 두 주제가 공통의 학습목표를 지향하기에 Fogarty의 통합적 교수모형이 적절하였음을 알 수 있었다. 학생들의 학습과정을 통해 전체 5단계를 걸쳐 학습하는 동안 함수에 대한 개념이 확립되어 일반화하는 단계까지 점진적 수학화가 이루어졌다고 할 수 있으며 따라서 수학적 과학적 사고의 통합이 가능하였다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제51권4호
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• pp.273-282
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• 2009

소 품종 판별을 위해 DNA 마커 정보는 품종을 구별하거나, 형질을 구분하는데 있어 꾸준히 이용되고 있다. 본 연구에서는 Finnzymes (DIAGNOSTICS)사의 Bovine Genotypes Kit Ver1.1/2.1을 농촌진흥청 국립축산과학원이 보유한 호주산 및 미국산 수입우 DNA 샘플 148두/국내산 육우 DNA 샘플(Holstein) 170두와 정읍지역 한우 DNA 샘플 177두에 적용하여 한우품종 식별력을 분석 하였다. Bovine Genotype Kit 1.1은 11개의 ISAG MS 마커로 이루어져 있으며, 여기에 5개 MS 마커가 추가된 ver2.1 Kit를 사용하여 집단별 유전자형 데이타를 구축하였고, MS Tool kit 분석 및 Phylip program 분석을 수행하여 Phylogenetic tree를 작성하였고, Genotype 분석 프로그램인 GeneClass 2.0 (INRA/France)을 이용하여 품종 식별력을 추정하였다. 분석 결과 95% 이상의 정확성을 가진 한우 식별력은 100%로 나타났고, 호주산 수입우 95.3%, 국내산 육우는 90%의 높은 식별력을 각각 나타내었다. 따라서 Finnzymes 사의 상용화된 16종의 MS 마커는 한우집단의 유전적 특징을 객관적으로 구분하여 수입쇠고기/젖소고기/한우쇠고기에서 간편하게 한우개체 및 품종식별에 활용될 수 있는 가능성과 특히 국내에서 비육된 육우(젖소)를 수입산 쇠고기로부터 식별할 수 있는 장점이 있을 것으로 사료된다.

• 대한화학회지
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• 제48권3호
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• pp.283-290
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• 2004

이 연구의 목적은 과학 개념 학습 환경에서 스캐폴딩 전략을 적용한 코스웨어와 활동지를 개발하고 적용하여, 코스웨어 수업이 개념 이해도와 노력, 자기 점검 등을 포함한 정의적 영역에 미치는 효과를 알아보는 것이었다. 연구 대상은 충북 청원군에 소재한 인문계 고등학교 10학년 2개 반으로 실험집단과 통제집단으로 나누어, 실험집단에는 코스웨어와 활동지를 이용한 수업을, 통제집단에는 교사 중심의 설명식 수업을 화학반응속도 단원에 대해 3차시에 걸쳐 실시하였다. 수업 처치 전에 사전 문제 해결 능력 하위 변인 검사를 실시하고, 중간고사 과학 성적을 조사하였다. 수업 처치 후에는 개념 이해 검사와 사후 문제 해결 능력 하위 변인 검사를 실시하였다. 연구 결과에 의하면, 스캐폴딩 전략을 적용한 코스웨어와 활동지로 학습한 실험집단은 교사 중심의 설명식 수업을 받은 통제집단과 통계적으로 비슷한 수준의 개념 이해 점수를 획득하였다. 이는 스캐폴딩 전략을 적용한 코스웨어가 학습자의 개념 발달을 위한 개별화 수업의 도구로 활용될 수 있음을 나타내준다. 한편, 문제 해결 능력 하위 변인 검사에서 실험집단은 통제 집단에 비해 노력과 자기 점검 그리고 인지전략 변인에서 통계적으로 유의미하게 향상되었는데, 이는 스캐폴딩 전략이 학습의 책임을 학습자에게 이양함으로써 자기 조절력이 향상된 것으로, 자기 주도적인 학습 능력의 향상을 위해 스캐폴딩 전략을 수업에 활용할 수 있음을 나타내준다.

• 대한화학회지
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• 제55권2호
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• pp.290-303
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• 2011

발산적 사고력과 수렴적 사고력 신장 모형을 만들고 난 후에 현행 과학 탐구 교수 전략에 함께 사용한 새로운 수업 전략을 개발하였다. 이 연구에서 창의적 사고력은 협의의 측면으로 발산적 사고력이다. 그리고 과학과에서의 문제 해결력은 탐구 능력이며 수렴적 사고인 비판적 사고력이다. 이러한 창의적 문제해결력 지향 탐구 수업 모형에 의한 수업 전략을 사범 대학 학생들에게 1학기 동안 적용하여 그 적용 효과를 알아보았다. 첫 번째, 이 학생들의 창의적 사고력인 발산적 사고력이 유의미하게 신장되었다. 하위 요소로는 문제를 인식하는 기능, 가설을 설정하는 기능, 자료를 변환하고 해석하는 기능에 있어서 발산적 사고력이 유의미하게 신장되었다. 두 번째, 이 학생들의 문제 해결력인 탐구 능력에서의 비판적 사고력이 유의미하게 신장되었다. 하위 요소로는 가설을 설정하는 기능, 자료를 변환하고 해석하는 기능, 결론을 도출하는 기능에 있어서 유의미하게 비판적 사고력이 신장되고 있음을 알 수 있었다. 세 번째, 이 학생들의 창의적 문제 해결력도 유의미하게 신장되었다. 구체적으로 변인 통제 능력을 제외한 나머지 탐구 능력에서 모두 창의적 문제 해결력이 유의미하게 신장 되었다.

• 공업화학
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• 제30권1호
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• pp.62-67
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• 2019

본 연구에서는 2 kW급 SOFC (solid oxide fuel cell)에서 배출되는 고온 배기가스의 폐열회수를 위한 일체형 Hot BoP의 설계와 성능 분석에 대한 연구를 수행하였다. Hot BoP 시스템은 스택 배기가스의 연소를 위한 촉매 연소기와 연소 후 배기가스의 폐열회수를 위한 원통다관형 공기예열기 및 스팀발생기로 구성되었다. 시스템 설계에서 폐열회수 시스템의 배치에 따른 최대 허용열용량을 산출하여 열분배 공정을 분석하였으며, 열전달 방정식을 통하여 공기예열기 및 스팀발생기의 상세설계를 수행하였다. Hot BoP는 방열손실의 저감을 위해 일체형으로 제작되었으며, SOFC와 연계운전을 가정한 스택배기가스를 모사하여 성능실험에 사용하였다. Hot BoP 성능실험에서 부하별 열전달량 및 시스템 효율이 측정 및 분석되었으며, 당량비에 따른 배기가스의 CO 발생량을 측정하여 연소성을 분석하였다. 실험결과로써, 2 kW급 SOFC 정격운전시 배기가스 연소열부하 기준으로 hot BoP의 열적 효율은 약 60%이며, 연소 후 배기가스의 CO 발생량은 당량비 0.25 이상에서 급격히 감소되는 것으로 나타났다.