• 한국과학교육학회지
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• 제43권2호
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• pp.99-110
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• 2023

이 연구에서는 중등 과학 예비교사들의 AI 활용 역량 강화를 위하여, 구글의 티쳐블머신을 활용하여 예비교사들이 'AI 기반 분자구조 맞춤형 학습 지원 도구'를 직접 생성해 보는 프로젝트 활동을 개발 및 적용하였다. 이를 위하여, 충청북도 소재 H 대학교 화학교육과에 재학 중인 3학년 예비교사 26명을 대상으로 비교과 활동 시간에 개발된 프로그램을 14차시 동안 적용하였고, 'AI의 작동 원리 이해', '과학 수업에서 AI 활용에 대한 효능감', '과학 수업에서 AI 활용 방안'에 대한 인식을 살펴보았다. 연구 결과, 본 연구에서 개발한 프로그램은 예비교사들에게 머신러닝에 대한 AI 기술의 작동 원리를 기초적 수준에서 이해시키고, 그 사용법을 익히는 데 효과가 있는 것으로 나타났다. 또한 본 연구에서 개발한 프로그램은 과학 수업에서 AI 활용에 대한 예비교사들의 효능감을 높이는 데에도 효과가 있는 것으로 나타났다. 그리고 예비교사들은 학생들의 과학 개념 이해를 도울 수 있는 새로운 교수학습 전략이자 도구로서 AI 기술의 활용 방안 측면을 인식한 것으로 나타났다. 이에 본 연구에서 개발한 프로그램은 기초적 수준에서 예비교사들의 AI 활용 역량 강화 및 인식 개선 등에 긍정적 영향을 미쳤음을 알 수 있었다. 이에 대한 시사점에 대해 논의하였다.

• 대한화학회지
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• 제51권5호
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• pp.447-458
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• 2007

본 연구에서는 제7차 교육과정 화학II의 화학결합 단원의 학습 어려움에 대한 교사와 학생의 인식 을 살펴보았다. 서울 소재의 1개 학교에서 화학II 수업에 참여한 학생 85명과 교사 1명이 설문에 참여하였고, 그 중의 일부 학생들과 교사를 대상으로 개별 면담을 실시하였다. 연구 결과, 화학결합을 구성하는 1) 소단원들 중에서 가장 이해하기 어려운 소단원, 2) 세부내용 중에서 학습했다고 생각되는 내용, 3) 세부 내용 중에서 이 해하지 못했다고 여기는 내용에 있어서, 학생과 교사의 인식이 다르게 나타남을 확인할 수 있었다. 화학결합 의 7개 소단원 중에서 학생들이 가장 어렵게 느끼고 있는 단원은 ‘전기음성도'인 것에 반해, 교사가 가르 치기 어렵다고 생각하는 단원은 ‘분자의 모양'이었다. 또한, 화학결합의 32개 세부내용을 교사는 모두 가르쳤 다고 응답한 반면, 학생들은 몇몇 학습내용은 배우지 않았다고 응답하였다. 마지막으로, 화학 결합의 세부 내 용 중에서 이해하는데 어려움을 보이는 것으로 학생들은 ‘쿨롱의 힘'과 ‘쌍극자 모멘트'를 가장 많이 선택한 반면, 교사는 가르치기 어려운 내용으로 ‘원자간 결합과 분자간 힘의 개념 차이'라고 응답하였다. 본 논문에서 는 교사와 학생간이 인식 차이를 인지하고 학습 상의 어려움을 유발하는 요소를 분석하기 위해 면담 방식을 통해 그 이유를 논의하였고, 이에 향후 연구 방향을 제시하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.529-535
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• 2015

지금까지 생체 네트워크 분석 연구는 정적(static)인 개념으로만 다루어졌다. 그러나 실제 생명현상이 발생하는 세포 내에서는 세포의 상태 및 외부 환경에 따라 일부 단백질과 그 상호작용만이 선택적으로 활성화된다. 따라서 생체 네트워크의 구조가 시간의 흐름에 따라 변화하는 동적(dynamic)인 개념이 적용되어야 하며, 이런 개념은 질병의 진행 추이를 분석하는데 효율적이다. 본 논문에서는 동적인 네트워크 방법을 알츠하이머 질병에 적용하여 질병이 진행되는 단계에 따라 변화하는 단백질 상호작용 네트워크의 구조적, 기능적 특징에 대하여 분석하고자 한다. 우선, 유전자 발현데이터를 기반으로 각 질병의 진행 상태에 따른 부분 네트워크(정상, 초기, 중기, 말기)를 구축하였다. 이를 기반으로, 네트워크의 구조적 특성 분석을 수행하였다. 또한 기능적 특성 분석을 위해 유전자 군집(module)을 탐색하고, 군집별 유전자 기능(Gene Ontology) 분석을 수행했다. 그 결과, 네트워크의 특성들은 각 질병의 단계와 잘 대응되며, 동적 네트워크 분석법이 중요한 생물학적 이벤트를 설명하는데 이용될 수 있음을 보였다. 결론적으로 제안된 연구 방법을 통하여 그동안 알려지지 않았던 질병유발에 관련된 주요 네트워크 변화를 관측할 수 있고, 질병에 관여하는 복잡한 분자 수준의 발생 기작과 진행 과정을 이해하는데 중요한 정보를 획득할 수 있다.

• 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.

• 폴리머
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• 제32권4호
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• pp.340-346
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• 2008

폴리우레탄의 분자구조 변화가 CNT와 GNF의 분산성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 폴리우레탄의 분자구조를 달리하여 다양한 종류의 폴리우레탄을 합성하였다. 합성된 폴리우레탄은 저농도의 무기충진제(CNT, GNT)를 포함한 필름으로 제조하여 분산성과 분산에 따른 전기전도성 변화를 조사하였다. 선형구조의 hard segment를 가진 HDI계 폴리우레탄이 아로마틱링을 포함한 TDI, MDI 또는 NDI계 폴리우레탄에 비해 우수한 분산성을 보였으며, 동시에 가장 높은 표면 전도도를 나타내었다. 이는 선형 구조를 가진 HDI hard segment의 높은 분자운동성에 기인한 것으로 사료된다. CNT, GNF의 폴리우레탄 매트릭스상 분산에 있어 CNT는 GNF에 비하여 낮은 비중에 기인한 상분리 현상으로 인하여 낮은 분산성을 보였으며, 이는 곧 표면저항 값의 저하로 이어졌다. 그러나, CNT는 폴리우레탄상의 낮은 분산성에도 불구하고 CNT 고유의 높은 전기전도 특성으로 인해 GNF에 비해 높은 표면 전도도를 유지하였다. Silver/PU 복합필름과의 전기전도도 특성 비교를 위하여 동일 무게 함량의 충진제를 함유한 CNT/PU, GNF/PU 복합체 필름을 제조 후, 이들 필름간의 상대 전기 전도도를 비교 관찰하였다. CNT와 GNF로 이루어진 복합필름은 silver/PU 복합필름에 비해 동일한 무게 함량의 무기충진제를 함유한 필름에서 $30{\sim}50%$의 낮은 표면 저항값을 나타내게 되는데, 이는 실린더형의 CNT 및 GNF 충진제가 구형의 silver에 비해 많은 접촉점을 가지기 때문으로 기인한다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제61권3호
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• pp.213-217
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• 2018

Pseudomonas tolaasii에 의해 분비되는 톨라신은 펩티드 독소로서, 버섯 자실체 구조와 세포를 파괴하여 갈반병을 일으킨다. 톨라신의 독성은 용혈활성을 측정함으로서 평가하며, 이는 톨라신 분자가 적혈구 막에 pore를 형성하여 세포 구조를 파괴하기 때문이다. 이전 연구에서, $Zn^{2+}$ 뿐만 아니라 $Ni^{2+}$이 톨라신의 세포독성에 억제효과를 가짐을 확인하였다. $Ni^{2+}$은 농도가 증가함에 따라 톨라신에 의한 용혈작용을 저해하였으며, 이의 $K_i$ 값은 1.8 mM이었다. 용혈활성은 10 mM 이상의 농도에서 완전히 저해되었다. $Ni^{2+}$의 효과는 pH에 따라 크게 변하지 않았으나, $Zn^{2+}$의 톨라신 세포독성 억제 효과는 염기성 pH에서 크게 증가하였다. 완충액의 pH를 7에서 9로 증가시키면, 50% 용혈작용이 일어나는 시간인 $T_{50}$은 1 mM $Ni^{2+}$에 의해 조금 증가하였으나 $100{\mu}M$ $Zn^{2+}$에서는 크게 증가하였다. $Zn^{2+}$와 $Ni^{2+}$을 반응용액에 동시에 처리하였을 때, 두 양이온의 상승효과는 모든 pH에서 나타났다. 서로 다른 pH 의존성을 보이는 두 금속이온의 분자적 설명은 톨라신의 pore 형성과 세포 독성에 관한 기작의 이해에 기여할 것이다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권5호
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• pp.669-675
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• 2011

다공성 구조로 되어있는 차세대 저유전 박막(k<2.0)의 나노 기공의 초기 형성 과정을 이해하기 위하여 실세스퀴옥산(silsesquioxane; SSQ) 매트릭스에서 분산된 4-tert-butyl calix[4]arene-O,O',O",O"'-tetraacetic acid tetraethyl ester(CA[4]) 포로젠이 열분해에 의해서 나노 기공으로 전환되는 과정을 Fourier Transform Infrared Spectroscopy(FT-IR)와 in-situ Position Annihilation Lifetime Spectroscopy(PALS) 연구를 통해 분석하였다. SSQ/CA[4] 하이브리드 시스템은 열 경화에 따라 효과적인 기공 구조의 균일한 박막을 제공하였다. SSQ/CA[4] 10, 20% 두 종류의 하이브리드 박막을 in-situ PALS 분석을 시행한 결과, CA[4] 포로젠의 분해 거동이 달랐다. SSQ/CA[4] 10% 하이브리드 박막은 $300^{\circ}C$ 이상부터 단분자 포로젠으로부터 기인한 메조포어(~1.5 nm)가 생성되기 시작하였으나, SSQ/CA[4] 20% 하이브리드 박막은 상대적으로 낮은 온도인 $250^{\circ}C$부터 상태로 CA[4] 분자들이 자가 조립된 마이셀로부터 기인한 메조포어(2.5~3.0 nm)가 생성되었다. 이는 SSQ/CA[4] 20% 하이브리드 박막에서 생성된 기공의 구조가 매우 연결된 상태이기 때문에 초기에 포로젠이 분해되었을 때, 분해된 분자조각들이 쉽게 박막 외부로 빠져나올 수 있기 때문이라고 생각된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제39권1호
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• pp.33-48
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• 2012

작물의 구조와 기능을 이해하려는 과학적 탐구심과 이를 작물 육종에 적용하려는 실험적 노력의 일환으로 다양한 작물에서 유전자 지도가 개발되었다. 특히, 배추과 작물의 경우 모델식물인 애기장대의 유전체 정보가 공개된 이후 다양한 정보 (염기서열 정보, 유전자 구조 및 기능정보 등)의 이용이 가능해져 유전자 지도 작성이 가속화 되었으며 이는 최근 $B.$ $rapa$ A genome (배추)유전체 해독이라는 결과를 가져왔다. 배추과 작물의 유전자 지도 작성에 있어서 초기에는 RFLP 마커들이 사용되었으나 이후 분자마커, 즉, RAPD, AFLP, SSR 등과 같이 비교적 사용이 간단하고 시간적 제약이 없는 PCR 마커의 형태로 점차 바뀌었다. 배추과 작물의 경제적, 학문적 가치가 고려되어 $B.$ $rapa$ (배추)를 표준재료로 A genome 유전체 염기서열 해독이라는 목표로 다국적 유전체 프로젝트가 결성되었고 2011년 국내연구진이 주도적으로 참여한 국제 컨소시엄 (BrGSPC, $B.$ $rapa$ Genome Sequencing Project Consortium)에 의해 배추 (10개 염색체)의 유전자 영역(gene space), 약 98% (83.8 Mb)의 염기서열이 해독되어 발표되었다. 유전체 해독 과정에서 축적된 염기서열 정보는 대량의 SSR, SNP, IBP 마커의 개발을 가능하게 하였고 이들 마커는 $B.$ $rapa$ A genome 유전자 지도와 물리 지도 작성에 이용되어 이후 배추과 작물연구 전반에 널리 적용되고 있다. 대량의 분자마커 개발은 유전자 지도 작성을 가속화하여 더욱 정밀한 유전자 지도를 가능하게 하였고 공통의 분자마커 정보는 애기장대와 배추과 작물 간 비교유전체 연구를 통해 농업적 우수 형질의 클로닝, 마커도움선발 (MAS)등의 방법으로 분자육종의 기반을 제공하고 있다. 뿐만 아니라. 최근 등장한 NGS 유전체 해독 기술로 생산된 대량의 정보는 분자육종 실현 가능성을 높여 분자육종 실용화에 박차를 가하는 계기가 되고 있다. 본 논문에서는 $B.$ $rapa$에서 분자마커를 이용한 유전자 지도 개발의 과정과 농업적 유용형질 탐색을 위한 양적 형질 유전자좌 (QTLs)의 연구 현황에 대하여 알아보고 유전체연구에서 유전자 지도의 중요성과 육종에의 응용에 대하여 서술하였다. 또한 다양한 유전체 정보와 오믹스 정보를 국내 배추과 분자육종에 효율적으로 활용하여 분자육종 실용화를 가능하게 하기 위해 사용자가 쉽게 사용할 수 있는 데이터베이스를 구축함으로서 연구자와 육종가 간의 간격을 좁히고 원활한 정보교환의 필요성을 제기하였다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제15권1호
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• pp.16-26
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• 2007

Tissue plasminogen activator (tPA) is a serine protease catalyzing the proteolytic conversion of plasminogen into plasmin, which is involved in thrombolysis. During last two decades, the role of tPA in brain physiology and pathology has been extensively investigated. tPA is expressed in brain regions such as cortex, hippocampus, amygdala and cerebellum, and major neural cell types such as neuron, astrocyte, microglia and endothelial cells express tPA in basal status. After strong neural stimulation such as seizure, tPA behaves as an immediate early gene increasing the expression level within an hour. Neural activity and/or postsynaptic stimulation increased the release of tPA from axonal terminal and presumably from dendritic compartment. Neuronal tPA regulates plastic changes in neuronal function and structure mediating key neurologic processes such as visual cortex plasticity, seizure spreading, cerebellar motor learning, long term potentiation and addictive or withdrawal behavior after morphine discontinuance. In addition to these physiological roles, tPA mediates excitotoxicity leading to the neurodegeneration in several pathological conditions including ischemic stroke. Increasing amount of evidence also suggest the role of tPA in neurodegenerative diseases such as Alzheimer's disease and multiple sclerosis even though beneficial effects was also reported in case of Alzheimer's disease based on the observation of tPA-induced degradation of $A{\beta}$ aggregates. Target proteins of tPA action include extracellular matrix protein laminin, proteoglycans and NMDA receptor. In addition, several receptors (or binding partners) for tPA has been reported such as low-density lipoprotein receptor-related protein (LRP) and annexin II, even though intracellular signaling mechanism underlying tPA action is not clear yet. Interestingly, the action of tPA comprises both proteolytic and non-proteolytic mechanism. In case of microglial activation, tPA showed non-proteolytic cytokine-like function. The search for exact target proteins and receptor molecules for tPA along with the identification of the mechanism regulating tPA expression and release in the nervous system will enable us to better understand several key neurological processes like teaming and memory as well as to obtain therapeutic tools against neurodegenerative diseases.

• 대한환경공학회지
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• 제22권12호
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• pp.2215-2226
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• 2000

수중에서 친수성을 나타내는 부유물질의 안정성에 대한 계면활성제의 영향을 고찰하기 위해 quartz에 대한 잔세이트 homologs의 흡착양상을 FT-IR spectroscopy를 통해 조사함으로써 흡착반응 메카니즘을 규명하고자 하였다. 그리고, 이의 결과를 동일 조건에서의 접촉각의 측정 결과와 비교고찰함으로써 반응 메카니즘 해석에 대한 신뢰성을 부여하였다. 에틸 잔세이트의 경우 흡착시간에 따라 quartz 표면에 monolayer를 형성한 후에 계속하여 reverse orientation을 통한 흡착이 진행되어 double layer가 형성됨이 관찰되었다. 프로필과 부틸 잔세이트의 경우에도 유사한 경향이 나타났는데, alkyl group의 C분자수가 증가함에 따라 흡착시간은 감소됨이 파악되었다. Young's equation을 통한 흡착반응의 열역학적 관점에 대해 논하였으며, 동일한 잔세이트의 경우 농도 변화에 따른 흡착속도의 변화에 대해서도 관찰하였다. 본 연구를 통해 수계에서 계면활성제가 부유성 물질에 작용하는 양상은 계면활성제의 농도와 분자구조, 그리고 수중에서 이 물질이 잔류하는 시간에 따라 크게 영향을 받음을 알 수 있었다.