인산칼슘계 골 시멘트용 TTCP의 합성과 특성

전찬국 嶺南大學校 2011 국내석사

인산칼슘계 물질은 치과 및 의학분야에서 대표적인 골 대체재료 중의 하나로 널리 사용되고 있다. 그 중에서 인산칼슘계 골 시멘트는 1986년 Brown과 Chow박사에 의해 고안이 되었다. 그 이후 인산칼슘계 골 시멘트는 높은 생체적합성, 우수한 생체활성, 자가 경화특성, 낮은 발열온도 그리고 성형성이 좋은 여러 가지 장점으로 인해 많이 연구되어 왔다. 인산칼슘계 골 시멘트는 서로 다른 인산칼슘계 물질을 사용하여 많은 종류로 발전이 되어왔다. 하지만 인산칼슘계 골 시멘트의 최종상은 대부분 HA인데, 이는 HA가 가지고 있는 우수한 생체적합성과 골전도성, 그리고 자연골과 같은 화학적 구성을 가지기 때문이다. 세라믹 골 시멘트에서의 TTCP는 불안정한 특성과 높은 용해도를 가짐으로서 다른 물질과 반응성이 좋아 골 시멘트의 출발물질로 가장 널리 사용되고 있다. 많은 연구에서 TTCP의 합성에는 높은 온도와 긴 공정시간을 가져야만 높은 순도의 TTCP를 얻을 수 있다고 알려져 있지만, 많은 연구에도 불구하고 이에 대해서 구체적으로 언급된 연구결과는 아직 없다. 하지만 Brown과 Chow박사가 고안한 방법은 공정시간이 길며 볼밀링시 발생되는 오염등의 문제점이 제기되어왔다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 기존의 방법과는 다른 TTCP 합성법이 필요로 하다. 본 연구에서는 새로운 방법의 TTCP합성법을 제안을 하고, 이렇게 합성된 TTCP 분말을 사용한 시멘트들의 특성을 서로 비교해 보았다. 기존의 TTCP 제조방법 외에 새롭게 제안한 TTCP 합성법을 이용하여 90 - 100%까지 서로 다른 TTCP의 양을 갖는 TTCP 분말을 합성을 하였다. TTCP-b의 정량 및 정성분석결과가 기존 합성법으로 합성된 TTCP-a의 정량 및 정성분석결과와 가장 비슷한 특성을 지니고 있었다. TTCP 합성에 있어서 1500℃에서 유지시간이 길수록 그리고 로냉 하였을 때 보다는 공기 중 급랭 하였을때 보다 높은 순도의 TTCP를 얻을 수 있다. 골 시멘트-c의 경화시간은 1분 이내로 가장 짧았는데 이는 TTCP-c가 가진 HA의 함량이 약 6wt%정도로 분말에 포함된 HA가 경화 시 HA로의 상 전이 시 Seed 역할을 하여 경화를 촉진시킨 것으로 판단된다. 세 가지의 다른 물질과 방법으로 합성된 TTCP를 이용한 골 시멘트의 특성은 서로 다르게 나타났으며, 이는 합성된 TTCP 분말내의 순도와 TTCP합성의 출발 물질에 따라 서로 다른 것으로 보인다. 새로운 방법으로 합성한 TTCP의 경우 TTCP-a의 방법보다는 합성시간을 약 18시간 이상 단축시키면서 볼밀링에서 발생되는 오염으로부터 자유로워 보다 높은 순도를 갖는 TTCP를 합성 할 수 있다. Calcium phosphate materials are widely applied as a variety of bone substitute materials in dental and medical fields. Brown and Chow in 1986 was firstly developed calcium phosphate cements (CPC). Since then, many studies for the development of CPC have been conducted due to many advantages such as good biocompatibility, excellent bioactivity, self-setting characteristic, low setting temperature and easy shaping for any complicated geometry. The CPC is developed by the mixing of many types of calcium phosphate materials. The final mineral of the most set CPC was HA due to its excellent biocompatibility, osteoconduction and same as natural bone mineral. In ceramic bone cements, TTCP materials an unstable and high soluble phase and is a well-known starting material due to its good hydration and other chemical reactions. In practice, the synthesis of TTCP requires high temperature treatment, long processing time and high purity TTCP. However, the obtaining of high pure TTCP powder is generally not easy. Despite of the many works, only few woks focus in detail on the synthesis of pure TTCP powder for CPC. Brown and Chow suggested a method, but it is a time-consuming process and causes a contamination from milling media. In order to solve the purity and processing time problems, the development of new method or protocol for TTCP synthesis is needed. In this work, new synthetic methods of TTCP have been proposed. In addition, the characteristics of hardened bone cements with three types of synthesized TTCP are analyzed. TTCP powders having different HA amounts were prepared by newly proposed process. The HA content of the TTCP-b is similar to that of conventional milling powder (TTCP-a). However, the properties of the TTCP-c are quite different compare to other two powders. The cement-c (with TTCP-c) showed the fastest setting time due to the high amount of HA (about 6wt%). The newly proposed method for the TTCP-b powder is suitable process, in terms of the contamination from milling, setting time, setting temperature and compressive strength.

충주댐 용수공급능력 평가

전찬국 충주대학교 산업대학원 2009 국내석사

본 연구에서 충주댐의 용수공급능력을 해석함에 있어 모의운영기법을 이용하여 분석하였다. 용수공급모의 운영 모형으로는 HEC-5모형을 이용하여 충주댐 건설이후 월별 용수공급량과 발전량을 해석하였다. HEC-5모형을 이용하여 충주댐 용수공급을 1986년부터 2008년 1월까지 월별로 운영한 결과 총 용수부족 횟수는 8번으로 나타났으며, 총 부족량은 878.27 MCM으로 분석되었다. 각 월의 용수공급량과 계획용수공급량을 비교한 평균용수공급율의 경우는 98.83%로 상당히 높게 신뢰도를 가지는 것으로 나타났으며 용수부족이 발생할 경우 가능용수공급량은 계획용수공급량에 74%정도를 공급하는 것으로 나타났다. 그러나 부족량의 표준편차 분석결과에서 34.14로 큰 값이 나와 부족이 발생할 경우 계획용수공급량에 크게 부족이 발생할 수 있는 경향을 보이는 것으로 나타났다. 특히 용수부족이 많이 발생한 2002년도에는 218 MCM 부족이 발생하여 용수공급에 어려움이 있었던 것으로 판단된다. 총 20개년 운영에서 부족이 발생한 해는 3개년으로 2002년도가 가장 부족이 많이 발생한 것으로 나타났다. 본 연구에서 검토한 충주댐의 용수공급량의 평가는 향후 용수공급 계획의 수립과 수자원 계획의 수립에 있어 유용한 자료로 활용 할 수 있을 것으로 판단된다. In this study, the water supply capacity of Chungju Dam was analyzed using a simulated operation technique. The HEC-5 model was used as a simulation model for water supply to analyze the monthly water supply and generated power since the construction of Chungju Dam. During the water supply using the HEC-5 model from January 1986 to January 2008, Chungju Dam was short of water eight times and in a total amount of 878.27MCM. The average water supply derived from the comparison of monthly water supply and planned water supply was 98.83%, which ensured a relatively high reliability, and the water supply available in case of water shortage was about 74% of planned water supply. Meanwhile, the analysis of the standard deviation of shortage was a large value, 34.14, which means that a significant shortage can occur in the planned water supply. In 2002, when water shortages occurred frequently, water was in short supply in an amount of 218MCM. Water supply shortage occurred in three years during the operation for 20 years, and in the largest amount in 2002. It is expected that the evaluation of the water supply of Chungju Dam in this study can be useful in establishing the water supply plan and the water resources plan.

동료평가활동을 통한 협동학습이 대학생 영어말하기와 쓰기에 미치는 효과 연구

전찬국 중앙대학교 대학원 2011 국내박사

It is quite necessary to approach both authentic and practical teaching when it comes to English education. Recently, there has been more attention on speaking and writing skills which are productive communication skills. Although these are appropriate ways to evaluate students' linguistic abilities in detail, it is true that many educators have avoided teaching them because they are difficult to assess and also take a lot of time to evaluate. Peer-evaluation is an alternative to the traditional assessment method to assess process, and rather than just providing assessment results it is also an enabler to make students active in the classroom. The peer-evaluation is a different way to evaluate not just a partial function of language but also the knowledge process of acquiring it. The peer-evaluation focuses not only on the result, but more importantly on the process itself. There have been more and more studies about the peer-evaluation however, there are not many studies that have been conducted for the relationship between speaking and writing communication skills. The purpose of this research was to compare and analyze the influence of the peer-evaluation between speaking and writing on the TOEFL test in which some common abilities have been proved. It is necessary to further research the relationship between them, as it might have a strong effect on future English education. In order to proceed with the peer-evaluation on speaking related to writing, 52 subjects participated in the cooperative learning and the peer evaluation at S university in Seoul. This study was to examine how the peer-evaluation affected both speaking and writing as well as the relationship between them. Also, this study was to find out the change of the affective domain between the beginning and the end of the research. To substantiate the effect of the peer-evaluation on speaking and writing, four research questions were formulated and learners were divided into two groups: an experimental group(29 subjects) and a control group(23 subjects). Both pre- and post-proficiency tests were conducted to verify the effectiveness of the peer-evaluation. First of all, according to the results of the pre-proficiency test, both the experimental group and the control group were at the same level of proficiency, in the beginning. Second, the peer-evaluation activity resulted in a positive effect on the level of speaking proficiency of the experimental group. Third, the peer-evaluation activity resulted in a positive effect on the level of writing proficiency of the experimental group. Fourth, the correlation between speaking and writing was seen in most of the areas in the post proficiency tests and especially correlation between Topic Development (speaking) and Usage (writing) resulted effective. Fifth, pre and post surveys verified that the peer-evaluation activity lowered students' anxiety level and increased their levels of confidence and interest, as well as improving their overall attitude. The results also verified, utilizing open-ended questions, that learners in the experimental group were more satisfied with their class than the control group. In conclusion, results from both proficiency tests and surveys substantiated the four research questions in this study. Thus, the peer-evaluation activity should be used for learners to help them study English speaking and writing effectively. Considering the educational environment in Korea, it will be a challenge for all classes to use the peer-evaluation activity. Nevertheless, it is necessary that further research be undertaken with regard to voluntarily using the peer-evaluation including comparison and analysis between speaking and writing. 최근의 영어학습은 문법, 읽기, 그리고 듣기에서 말하기, 쓰기와 같은 실질적 의사소통능력 중심의 학습으로 그 초점이 바뀌어 가고 있다. 그러나 말하기, 쓰기는 학습자의 의사소통능력을 좀 더 구체적으로 정확히 평가할 수 있다는 장점에도 불구하고 다른 영역들에 비하여 상대적으로 그 평가 방법이 까다로워 그 동안 많은 교수자들은 말하기, 쓰기능력에 대한 직접평가(direct assessment)를 기피했었다(정동빈, 2010). 그리고 최근에는 기존의 교수자 중심적인 일방적 평가방식이 학생들의 진정한 의사소통 능력과 언어발달 능력을 타당하게 평가할 수 없다는 비판과 함께, 이에 대한 대안적 평가방법으로서 학습자들의 과업수행과 그로 인한 변화 과정을 중시하는 수행평가가 활발히 도입되고 있다. 그 중에서도 특히 학습자들을 중심으로 수업을 진행하고 학습자들을 적극적으로 수업과정에 참여시키는 수행평가로는 동료평가활동이 있다. 이러한 흐름에 따라 말하기와 쓰기에 대한 수행평가 연구가 최근 진행되고 있지만 아직 말하기와 쓰기의 교육적 연관성을 동료평가로서 평가 분석한 연구는 그리 많지 않다. 본 연구는 현재까지 밝혀진 수많은 학습 및 지도 방법 가운데 말하기, 쓰기와 같은 의사소통능력 평가 및 지도법에 가장 효과적이라고 할 수 있는 수행평가의 동료평가활동을 통하여 말하기의 성취도, 그리고 말하기 능력 향상에 따른 쓰기능력의 연계적 향상도, 또한 말하기, 쓰기 상호간 어떠한 연관성이 있는지에 대하여 살펴보았다. 현재 가장 많은 학습자들이 치르고 있는 시험인 토플시험의 말하기, 쓰기 평가방식을 통하여 각각의 구체적인 효과와 함께 그 연관성에 대하여 알아보았다. 미국의 언어평가기관인 ETS가 주관하는 토플(TOEFL) 시험의 말하기와 쓰기시험의 문항들을 분석해보면 구어체 혹은 문어체로 표현한다는 차이점만 있을 뿐 각각의 말하기와 쓰기 문항에 많은 공통점이 있음을 알 수 있다. 그렇다면 동료평가활동을 통하여 둘 중 어느 한 가지 발화능력이 향상될 때 나머지 발화능력이 함께 향상되는지, 만약 향상된다면 구체적으로 어떠한 요소들에 의하여 향상되는지의 연관성 분석은 교수자, 학습자들로 하여금 앞으로의 영어학습을 진행하는데 있어 중요한 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 수행평가의 동료평가방법을 통하여 말하기 수업을 실시하였고 이를 통한 말하기 및 쓰기능력의 향상도를 비교하였다. 이러한 동료평가활동이 영어 말하기 능력과 쓰기 능력 향상에 각각 어떠한 영향을 주며 또한 말하기와 쓰기는 그 향상도에 따라 상호 어떠한 연관성이 있는지 알아보았다. 또한 다양한 평가채점자 그룹의 평가 신뢰도는 어떤 차이가 나는지 그리고 학습자들은 이러한 수행평가에 대하여 어떻게 반응하고 생각하는지 그 정의적 요소를 알아보았다. 먼저 첫 번째로 동질성 검증을 위하여 실험반, 통제반 학습자들을 대상으로 사전, 사후 평가를 실시하였고 그 결과 두 반은 동일한 반임을 알 수 있었다. 두 번째로 동료평가를 통한 말하기 및 쓰기 능력의 성취도 검증을 위해서 실험반, 통제반의 말하기, 쓰기 점수를 t-test를 통하여 통계적으로 비교한 결과 실험반의 말하기 및 쓰기 성취도에 유의미한 향상이 있었음을 검증되었다. 세 번째로, 말하기, 쓰기 영역의 상호 연관성에 대하여 분석해 본 결과, 말하기와 쓰기사이에는 말하기의 주제전달영역과 쓰기의 용법영역이 서로 통계적으로 유의미한 연관성이 있음이 검증되었고 말하기 내의 영역들 가운데에는 전체적 설명과 의미전달, 전체적설명과 주제전달, 전체적설명과 언어사용, 의미전달과 언어사용, 의미전달과 주제전달, 언어사용과 주제전달과 같은 요소들이 서로 통계적으로 유의미한 연관성이 입증되었다 쓰기 영역들 가운데에는 문법과 용법이 서로 통계적으로 유의미한 연관성이 입증되었다. 네 번째로, 이러한 동료평가를 통한 말하기 학습이 학습자들의 영어학습에 대한 정의적 요소(불안감, 흥미도, 자신감, 태도)에 어떠한 영향을 미치는지 설문조사를 통하여 알아보았다. 그 결과 이러한 수행평가학습이 실험반의 불안감을 감소시키며, 흥미도, 자신감, 태도는 향상시켰음을 밝혀내었다. 그리고 좀 더 구체적으로 이러한 학습방법에 대한 학습자들의 의견을 알아보기 위해서 주관식 설문조사를 실시한 결과 학습자들은 말하기의 동료평가와 쓰기의 준거평가(ETS Criterion)에서 동일한 피드백을 받아 본인의 문제점이 무엇인지 정확히 알 수 있었고 또한 말하기 학습을 통하여 쓰기 속도가 향상되었다고 하였다. 그리고 말하기와 쓰기의 연관성으로 인하여 두 영역의 동반향상을 경험했다고 하였다. 위의 결과를 정리해 보면 본 연구의 목적 달성을 위해 설립한 연구문제들은 모두 통계적으로 검증된 것으로 확인되었다. 따라서 본 연구자에 의해 구성된 동료평가활동을 통한 말하기, 쓰기능력 향상 및 말하기, 쓰기능력의 상호 연관성 분석에 대한 검증이 언어 발화를 학습하는 학습자들에게 도움을 주고 앞으로 현장에서 학습자들의 말하기, 쓰기 학습에 본 연구의 결과가 활용되기를 기대해 본다.