• 제목/요약/키워드: solid earth

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고등학교 지구과학 선택과목 재구조화 연구 (Research on Reconstruction of Earth Science Elective Courses)

  • 김연화;곽영순
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.40-52
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    • 2020
  • 본 연구의 목적은 2025년 고교학점제의 전면도입에 직면한 고등학교 지구과학 선택과목의 변화 방향을 탐색하고 차기 교육과정 개정에 대비하여 지구과학 선택과목 재구조화 방안을 모색하는 것이다. 이를 위해 지구과학교육 전문가 델파이 조사, 현장지구과학 교사설문 조사, 전문가 심층 면담을 수행하였다. 연구 결과에 따르면, 지구과학 선택과목 재구조화에서 고려해야 할 점으로 지구과학소양 함양, 학생 진로와 연계, 지구과학 자체의 재미, 학생선택률과 대학입시라는 4가지 키워드를 도출하였다. 이를 바탕으로 지구과학 선택과목의 구체적인 재구조화(안)으로 지구과학 소양을 강조하는 지구시스템과학, 그리고 교과내 진로 연계를 강화한 고체지구과학, 대기·해양과학, 우주과학의 총 4개 과목을 구성하였다. 고교학점제 도입으로 지구과학 과목의 선택률이 하락할 것이라는 우려를 해소하려면, 지구과학 선택과목의 진로 연계성을 높이는 등 지구과학 교과의 위상 재정립을 필요로 한다. 후속 연구에서는 지구과학 선택과목의 명칭과 핵심개념 등에 대한 정교화와 공론화가 필요하다.

공정 중 발생 오염입자 실시간 모니터링을 위한 에어로졸-레이저 유도 플라즈마 분광분석 시스템 개발 (Development of Aerosol-LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy) for Real-time Monitoring of Process-induced Particles)

  • 김기백;김경태;맹현옥;이해범;박기홍
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.57-63
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    • 2016
  • The laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) has been used for rapid detection of elemental compositions of various materials in multi-media (solid, liquid, gas, and aerosols). In this study, the aerosol-LIBS has been developed for real-time monitoring of process-induced particles produced during the semiconductor manufacturing. The developed aerosol-LIBS mainly consists of laser, optics, spectrometer, and aerosol chamber. A new aerosol chamber was constructed for the aerosol-LIBS to be applied for various semiconductor manufacturing process, including exhaust tubes, and low pressure and high temperature chamber. The aerosol-LIBS was evaluated by using laboratory generated aerosols for detection of various elements. As a result, P, Fe, Mg, Cu, Co, Ni, Ca, Na, and K emission lines were successfully detected by the aerosol-LIBS. Further evaluation of the aerosol-LIBS is being conducted.

Investigation of thorium separation from rare-earth extraction residue via electrosorption with carbon based electrode toward reducing waste volume

  • Aziman, Eli Syafiqah;Ismail, Aznan Fazli;Muttalib, Nabilla Abdul;Hanifah, Muhammad Syafiq
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권9호
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    • pp.2926-2936
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    • 2021
  • Rare-earth (RE) industries generate a massive amount of radioactive residue containing high thorium concentrations. Due to the fact that thorium is considered a non-economic element, large volume of these RE processed residues are commonly disposed of without treatment. It is essential to study an appropriate treatment that could reduce the volume of waste for final disposition. To this end, this research investigates the applicability of carbon-based adsorbent in separating thorium from aqueous phase sulphate is obtained from the cracking and leaching process of solid rare-earth by-product residue. Adsorption of thorium from the aqueous phase sulphate by carbon-based electrodes was investigated through electrosorption experiments conducted at a duration of 180 minutes with a positive potential variable range of +0.2V to +0.6V (vs. Ag/AgCl). Through this research, the specific capacity obtained was equivalent to 1.0 to 5.14 mg-Th/g-Carbon. Furthermore, electrosorption of thorium ions from aqueous phase sulphate is found to be most favorable at a higher positive potential of +0.6V (vs. Ag/AgCl). This study's findings elucidate the removal of thorium from the rare-earth residue by carbon-based electrodes and simultaneously its potential to reduce disposal waste of untreated residue.

태양계 행성의 고정확도 위치계산에 과한 연구(II) (SOFTWARE DEVELOPMENT OF HIGH-PRECISION EPHEMERIDES OF SOLAR SYSTEM (II))

  • 신종섭;안영숙;박필호;박은광;박종옥
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제12권1호
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    • pp.78-89
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    • 1995
  • 상대론올 포함한 행성의 운동방정식을 중심으로 9개의 행성과 달, 그리고 4개의 소행성을 포함한 태양계의 n체 문제를 다루었다. 이 기본방정식에 지구와 달의 figure potential과 지구의 solid tidal effect를 외력으로 하는 섭동방정식을 추가하였다. 지구의 orientation을 J2000.0을 기준으로 하는 세차와 장동에 관한 식을 채택하였고, 달의 orientation에 대해 서는 J2000.0을 기준으로 하는 달의 칭동 모델을 션택하고 Eckert의 행성섭동효과를 추가 하였다. 각각의 subroutine별로 테스트를 거쳐 이들을 결합하여‘SSEG (Solar System Ephemerides Generator)’ 라는 소프트웨어 package를 개발한 후, CRAY-2S 슈퍼컴퓨터를 사용하여 프로그램을 수행하였다. 기준 시각인 JD2440400.5를 기준으로 하여, 1일 간격으로 40,000일 (약 110년) 동안 각 행성의 위치 (태양중심 황도직교좌표값)를 계산한 후, 이 결과의 정확도를 검증하기 위하여 JPL의 DE200 자료와 우리의 결과를 비교하였다. 이 연구로부터 얻은 결과로서 행성들의 위치 성분에 대한 최대오차가 100년 동안 $\pm2\times10^{-8}AU(약\pm3km)$ 이하로 나타났다

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외부 유입 가스 조절을 통한 연료전지 구동 성능 안정화 (An Experimental Guide to Predictable Fuel Cell Operations by Controlling External Gas Supply)

  • 장한샘;박영은;이재영
    • 공업화학
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    • 제29권5호
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    • pp.626-629
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    • 2018
  • 연료전지는 높은 연료유연성을 갖고 있어, 탄소 및 탄화수소 등을 통해서도 전기를 생산할 수 있다. 하지만 이러한 연료원을 사용한 경우, 불안정한 장기 구동성능이 종종 관측된다. 본 연구에서는 반응기 내부에 존재하는 탄화수소가 장기 구동성능을 불안정하게 함을 밝힌다. 본 연구진은 비활성기체인 아르곤을 이용하여 산화극 반응기 내부의 가스화경로를 예측하고, 이를 통해 탄화수소의 영향을 억제하여 불안정한 장기 구동성능을 극복한다. 더 나아가, 산화극 반응기 내부에 이산화탄소를 공급하여 역부드아반응을 유도한다. 역부드아반응을 통해 탄소연료전지에서 연료로 사용될 수 있는 일산화탄소를 만들어낸다. 과도한 이산화탄소의 주입은 오히려 연료손실 등의 문제를 야기함을 확인한다. 따라서, 본 연구에서는 이산화탄소 공급량의 최적화가 중요함을 밝히고, 이를 통해 연료전지 구동 성능을 안정화한다.

예비 지구과학교사들의 선행지식과 개발 절차가 교수학습 자료에 미치는 영향: 교정에 적용할 수 있는 자료를 중심으로 (The Effects of Prior Knowledge and Development Procedure to Teaching Materials Developed by the Pre-service Earth Science Teachers-Focused on the Teaching Materials in the Schoolyard)

  • 정덕호
    • 한국지구과학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.140-151
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    • 2011
  • 본 연구는 예비 지구과학교사들이 개발한 교정 교수학습자료의 문제점과 개발 과정에 영향을 주는 요소를 찾는 것이다. 이를 위해 전라북도에 소재하는 사범대학 과학교육학부(지구과학전공)에 재학 중인 54명(남자 18명, 여자 36명)으로부터 258개의 교정 교수학습자료를 수집하였다. 이를 분석한 결과 교정 교수학습자료는 개발하는 절차와 예비 지구과학교사들의 선행 지식에 의해 영향을 받고 있었다. 교정 탐색 우선형은 이미 형성된 선행 지식 범위 내에서 자료를 개발하기 때문에 이들이 개발한 자료는 교육과정의 특정 영역에 편중되어 있다. 이에 비해 개념 탐색 우선형은 대부분의 예비 지구과학교사들이 접근하지 못한 영역의 자료를 개발하였다. 올바른 선행 지식을 형성하지 못한 예비 지구 과학교사들은 잘못된 소재를 선택할 뿐 아니라 개념 연결에서도 오류를 범하고 있다. 또한, 대부분의 예비 지구과학교사들이 지질현상에 대한 과학개념을 형성하고 있다고 하더라도 생성과정을 무시하고 소재의 형태만을 주로 고려하고 있다. 그러므로 지질조사 및 고체지구과학 분야에 대한 충분한 학습이 가능하도록 지구과학교사 양성 교육과정에 충실히 반영해야 하며, 이를 바탕으로 예비 지구과학교사들의 지질학적 내용지식, 야외 교수학습 전략, 자료개발 절차 등이 하나의 통합적인 개념으로 형성될 수 있도록 지도할 필요가 있다.

고형연료제품 사용시설에 따른 다환방향족탄화수소 (PAHs)의 배출특성 및 유해성 평가 (Emission Characteristics and Hazard Assessment of Polycyclic Aromatic Hydrocarbon (PAHs) from Solid Fuel Facilities)

  • 허선화;임승영;강대일;김대곤;전기준;장기원
    • 한국대기환경학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.333-341
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    • 2017
  • Recently, the earth has shown the limit of environmental capacity. It is also experiencing an environmental crisis with rising energy prices and depletion of coal. Therefore, development of renewable energy is very important solution. However, waste fuel solid are renewable fuels, but they cause environmental problems. In this study, the emission characteristics of hazardous air pollutants were analyzed through measurements at the facilities using solid fuels (SRF, BIO-SRF). Analysis method of PAHs are based on the Korea Standard Methods for Examination. The analysis of PAHs showed that the concentration much higher in Naphthalene, and Benzo(a)pyrene showed at a higher concentration incertain sources. As a result of gas phase and particle phase PAHs, most of Benzo(a)pyrene appeared to be particulate. Through the results of this study will provide basic data for atmospheric environmental management.

A study on the estimation of temperature distribution around gas storage cavern

  • Lee Yang;Moon Hyun-Koo
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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    • pp.238-243
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    • 2003
  • As there are many advantages on underground caverns, such as safety and operation, they can also be used for gas storage purpose. When liquefied gas is stored underground, the cryogenic temperature of the gas will affect the stability of the storage cavern. In order to store the liquefied gas successfully, it is essential to estimate the exact temperature distribution of the rock mass around the cavern. In this study, an analytic solution and a conceptual model that can estimate three-dimensional temperature distribution around the storage cavern are suggested. When calculating the heat transfer within a solid, it is likely to consider the solid as the intersection of two or more infinite or semi-infinite geometries. Therefore heat transfer solution for the solid is expressed by the product of the dimensionless temperatures of the geometries, which are used to form the combined solid. Based on the multi-dimensional transient heat transfer theory, the analytic solution is successfully derived by assuming the cavern shape to be of simplified geometry. Also, a conceptual model is developed by using the analytic solution of this study. By performing numerical experiments of this multi-dimensional model, the temperature distribution of the analytic solution is compared with that of numerical analysis and theoretical solutions.

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Investigation of Degradative Signals on Outdoor Solid Insulators Using Continuous Wavelet Transform

  • Uzunoglu, Cengiz Polat
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제11권3호
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    • pp.683-689
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    • 2016
  • Most outdoor solid insulators may suffer from surface degradations due to non-stationary currents that flow on the insulator surface. These currents may be classified as leakage, discharge and tracking currents due to their disturbing potencies respectively. The magnitude of these currents depends on the degree of the contamination of surface. The leakage signals are followed by discharge signals and tracking signals which are capable of forming carbonized tracking paths on the surface between high voltage and earth contacts (surface tracking). Surface tracking is one of the most breakdown mechanisms observed on the solid insulators, especially polymers which may cause severely reduced lifetime. In this study the degradations observed on polyester resin based insulators are investigated according to the IEC 587 Inclined Plane Test Standard. The signals are monitored and recorded during tests until surface tracking initiated. In order to prevent total breakdown of an insulator, early detection of tracking signals is vital. Continuous Wavelet Transform (CWT) is proposed for classification of signals and their energy levels observed on the surface. The application of CWT for processing and classification of the surface signals which are prone to display high frequency oscillations can facilitate real time monitoring of the system for diagnosis.

TIMSS 2015 중학교 2학년 지구과학 영역에 대한 우리나라 학생들의 성취 특성 및 교육과정 연계성 탐색 (Exploration of Features of Korean Eighth Grade Students' Achievement and Curriculum Matching in TIMSS 2015 Earth Science)

  • 곽영순
    • 한국과학교육학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.9-16
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    • 2017
  • 4년 주기로 반복되는 TIMSS 연구는 2016년 말에 TIMSS 2015 결과를 발표하였다. TIMSS 2015에서 우리나라 중학교 2학년의 과학 성취도는 이전 주기인 TIMSS 2011의 평균점수와 유사하며, 참여국 중 4위로 TIMSS 2011에 비해 1단계가 낮아졌다. 본 연구에서는 우리나라 중학교 2학년 지구과학 영역을 중심으로 TIMSS 2015 문항과 우리나라 교육과정의 일치도를 분석하고, TIMSS 2015 지구과학 평가틀의 평가주제별로 우리나라 학생들의 정답률과 응답경향을 분석하였다. 교육과정 일치도를 분석함에 있어서 제7차 교육과정부터 2015 개정 교육과정까지를 분석대상으로 삼았다. 연구결과에 따르면, 교육과정에서 다룬 문항일수록 우리나라 학생들의 정답률이 높게 나타나며, 우리나라 학생들의 경우 선택형 문항에 비해 자유롭게 답을 적도록 한 구성형 문항의 정답률이 절반가량으로 떨어지는 것으로 나타났다. 지구과학 평가주제별로는, 지구의 구조와 물리적 특징, 지구의 변화와 역사 등을 포괄하는 '고체 지구' 영역의 경우 교육과정에서 다루어진 선택형 문항의 정답률은 높은 반면에, 실생활과 연계된 문항이나 생물 등 다른 과학영역과 연계된 문항의 경우 정답률이 낮게 나타났다. 지구의 순환을 포괄하는 '대기와 해양' 영역의 경우, 지역별 기후 비교나 지구온난화의 특징 등에 대한 우리나라 학생들의 정답률이 낮게 나타났는데 일부 내용은 중학교 사회과 지리 영역에서 다루는 것으로 나타났다. 태양계와 우주에서의 지구를 포괄하는 '우주' 영역의 경우, 지구의 자전과 공전, 달의 중력 등은 초등학교에서부터 학습한 내용이어서 높은 정답률을 나타내었다. 연구결과를 토대로 우리나라 중학교 지구과학 교육과정 개선 및 교수학습 개선 방안을 초등학교와 중학교교육과정에서 지구과학 내용의 연계성 확보, 학교 평가에서 서술형 문항의 출제 경향 변화의 필요성, 과학탐구 관련 역량 신장의 필요성 등의 측면에서 제안하였다.