제7차 교육과정의 생물 2 교과서와 2009 개정 교육과정의 생명과학 2 교과서의 기술된 산화적 인산화에 관한 분석

이병룡 ( Byeong Ryong Lee ),허만규 ( Man Kyu Huh ) 경북대학교 중등교육연구소 2013 중등교육연구 Vol.61 No.1

이 연구는 제7차 교육과정의 생물 Ⅱ 교과서와 2009 개정 교육과정의 생명과학 Ⅱ 교과서에 기술된 산화적 인산화에 관한 내용을 비교 분석하기 위해 수행되었다. 연구 결과 전자 전달계 관련 효소와 조효소에 대한 설명에서 교과시간 많은 차이를 보였으며 전자 전달계를 통해 어떻게 ATP가 생성되는지에 대한 설명에서는 제7차 교육과정의 교과서와 2009 개정 교육과정의 교과서간에 큰 차이를 보였고, 제7차 교육과정의 교과서 내에서도 많은 차이를 보이고 있음을 발견하였다. 1분자의 NAEH와 FADH2로부터 각각 생성되는 ATP의 양에 대한 설명과, 1분자의 포도당으로부터 생성해 낼 수 있는 총 ATT의 숫자에 대한 설명에서도 제7차 교육과정 교과서와 2009 개정 교육과정 교과서간에 많은 차이가 있음을 발견하였고, 2009 개성 교육과정의 교과서들 간에서도 서로 다른 서술을 하고 있음을 알게 되었다. 해당작용의 결과 만들어진 세포질의 NADH가 전자전달계에 참여하여 생성하는 ATP의수에 대하여는 교과서에 따라 다양한 방법으로 설명하고 있으며 일부 충분치 않은 실명이나 오개념을 갖게 할 위험성이 있는 서술들도 발견되었다. 교과서 별로 중요 개념에 대한 설명에서 차이가 있음으로 야기될 수 있는 학생들의 혼란이나 국가 수준의 평가에서 문제가 될 가능성이 없도록 산화적 인산화와 같이 오개념이 포함된 다양한 서술이 나타나는 중요 개념에 대해서는 교육과정과 교육과정 해설서에 최소 필수 내용요소를 제시하거나 교과서의 수정을 권고할 필요성이 있다고 생각된다. This research was carried out to analyze the descriptions of oxidative phosphorylation in Biology Ⅱ textbooks of the 7th curriculum and Life Science Ⅱ textbooks of the 2009 revised curriculum. Each textbook in both categories gave different explanations as regards the following factors: 1) the components involved in the electron transport and ATP synthesis, 2) the mechanism of ATP production in mitochondrial electron transport system, 3) the number of ATP molecules produced from one molecule of mitochondrial NADH or FADH2, 4) the number of ATP molecules produced from cytoplasmic NADH, and 5) the total amount of ATP molecules generated aerobically from a molecule of glucose. Explanations that can lead students to have a wrong concept about oxidative phosphorylation were found in some textbooks, which definitely need correction. Different explanations in textbooks regarding the important concepts have the risk of leading students to confused understanding and can cause problems in developing nationwide evaluation questions. So we recommend the identification of ``minimal learning contents`` to be included in biology curriculum, especially regarding the introduction of the concepts that have the possibility of different explanations like in the case of cxdiative phosphorylation.

일반고와 과학고 학생들의 정신용량과 풀이 방법에 따른 산화 환원 반응식 완결 과정의 특성

김충호(Kim, Chung-Ho),이상권(Lee, Sang-Gwon) 대한화학회 2002 대한화학회지 Vol.46 No.4

이 연구의 목적은 일반고와 과학고 학생들의 정신용량과 풀이 방법에 따른 산화 환원 반응식 완결 과정의 특성을 분석하여 산화 환원 단원의 교수학습 지도에 시사점을 얻고자 하는데 있다. 일반고 학생 79명과 과학고 학생 57명을 대상으로 하여 정신요량 검사, 산화 환원 반응식 완결 검사를 실시하였으며, 문항 유형별로 학생들의 문제 풀이 실패 유형과 성공 유형을 추출하여 분석틀을 개발하고 개발한 분석틀에 의하여 정신용량과 풀이 방법에 따라 실패 사례와 성공 사례를 분석하여 나타나는 특징을 알아보았다. 일반고 학생들과 과학고 학생들 모두 산화 환원 개념 이해 정도가 낮을수록 미정계수법을 많이 선택하였으며 미정계수법을 선택한 학생들은 정신용량이 클수록 문제 풀이의 성공률이 높았다. 또한, 산화 환원 개념 이해 정도가 높은 학생들은 산화수법이나 이온 자법을 더 많이 선택하였고 정신용량에 관계없이 문제 풀이의 성공률이 높게 나타났다. 학생들의 풀이 과정을 분석한 결과 성공 유형은 산화 환원의 개념 이해 정도가 높고 풀이 방법에 관계없이 풀이 단계 수를 줄이 학생들이었다. 실패 유형은 물이 방법에 따라 다르게 나타났다. 미정계수법을 선택한 학생들의 실패 유형은 계산 과정 중 틀린 경우, 미정방정식을 잘못 세운 경우 문제 풀이 과정중 고려해야 할 변인을 모두 고려하지 못한 경우 풀이 과정이 복잡하여 중단한 경우였다. 산화수법을 선택한 학생들의 실패 유형은 산화수를 잘못 결정한 경우 질량균형 또는 전하균형을 고려하지 않은 경우였다. In this study, characteristics of the problem solving process of the balancing redox equations was ana-lyzed by mental capacity and problem solving methods, and the pertinent teaching and learning guidance for oxidation-reduction unit was suggested. Participants were 79 senior high school students and 57 science high school students. Tests were conducted to measure the mental capacity, the understanding of the oxidation-reduction concepts and the com-pletion of the balancing redox equations. The framework was made to find the patterns of failure and success. As the analysis of the influence on the performance of mental capacity,understanding of the oxidation-reduction concepts, and problem solving methods, students who had lower understanding of oxidation-reduction concepts selected the trial and error method, and their performance were influenced by mental capacity. The students that had higher understanding of the oxidation-reduction concepts had good performance by using oxidation number method regardless of their mental capacity. As the results of analysis for the patterns, the success patterns of solving the problems, those of mostly the sci-ence high school students, were the cases of using oxidation number method well and lessening problem solving steps. The patterns of failure in solving problems by using trial and error method showed that students had mistakes in cal-culating, errors in making unknown equations, no consideration for all variables, or stopped solving the complicated problems. The patterns of failure in solving problems by using oxidation number method showed that many students had wrong oxidation number or no consideration for mass and charge balance.

전자 이동 모델과 산화수 변화 모델에 대한 화학 I 교육과정과 교과서 분석 및 화학교육전공 교사들의 인식 조사

김기향,백성혜,Kim, Kihyang,Paik, Seoung-Hey 대한화학회 2017 대한화학회지 Vol.61 No.4

In this study, we analyzed the descriptions of the electron movement model and the oxidation number change model presented in the 2009 revised curriculum and textbooks. We also investigated chemistry education major teachers' conceptions of limitations of each model. The electron movement model and oxidation number change model were presented in the curriculum and the textbooks. However, hybrid model was also presented which fail to grasp the limitation of each model. The hybrid model explains redox reactions of covalent bond compounds by electron movement model or even if it explains redox reactions by oxidation number change model, this explanations have the problem of confusing the virtual electron movement with the actual electron movement. A questionnaire and interviews were conducted to investigate chemistry education major teachers' perceptions of redox reactions. As results, many teachers did not recognize the limitations of each model and had difficulties to distinguish redox reactions from acid-base reactions because of the hybrid model. 이 연구에서는 2009개정 교육과정 및 화학 I 교과서에 제시된 전자 이동 모델과 산화수 변화 모델의 서술방식을 분석하고, 화학교육전공 교사들을 대상으로 각 모델의 제한 조건에 대한 인식을 알아보았다. 교육과정과 교과서에서는 전자 이동 모델, 산화수 변화 모델을 제시하고 있으나, 각 모델의 제한 조건을 무시한 혼성 모델도 있었다. 혼성 모델은 공유결합 물질의 산화 환원 반응을 전자 이동 모델로 기술하거나 산화수 개념으로 설명하는 경우에도 가상적인 전자 이동과 실제적인 전자 이동을 혼동하게 하는 문제를 가진다. 산화 환원 반응에 대한 화학교육전공 교사들의 인식을 조사하기 위하여 설문지 및 면담을 실시하였다. 연구 결과, 많은 교사들이 각 모델의 제한 조건을 인식하지 못하고 있었으며, 혼성 모델로 인해 산화 환원 반응을 산 염기반응과 구분하는데 어려움을 가지는 것으로 나타났다.

전기화학적 이산화탄소 환원을 통한 일산화탄소 생산 공정의 전과정평가 : 온실가스 저감 잠재량 분석

노고산 한국청정기술학회 2022 청정기술 Vol.28 No.1

Electrochemical carbon dioxide (CO2) reduction technology, one of the promising solutions for climate change, canconvert CO2, a representative greenhouse gas (GHG), into valuable base chemicals using electric energy. In particular, carbonmonoxide (CO), among various candidate products, is attracting much attention from both academia and industry because of itshigh Faraday efficiency, promising economic feasibility, and relatively large market size. Although numerous previous studieshave recently analyzed the GHG reduction potential of this technology, the assumptions made and inventory data used are neitherconsistent nor transparent. In this study, a comparative life cycle assessment was carried out to analyze the potential for reducingGHG emissions in the electrochemical CO production process in a more transparent way. By defining three different systemboundaries, the global warming impact was compared with that of a fossil fuel-based CO production process. The resultsconfirmed that the emission factor of electric energy supplied to CO2-electrolyzers should be much lower than that of the currentnational power generation sector in order to mitigate GHG emissions by replacing conventional CO production withelectrochemical CO production. Also, it is important to disclose transparently inventory data of the conventional CO productionprocess for a more reliable analysis of GHG reduction potential. 전기화학적 이산화탄소 환원 기술은 전기에너지를 이용하여 대표적인 온실가스인 이산화탄소를 유용한 기초 화학제품으로전환시킬 수 있는 유망한 기술 중 하나다. 특히, 다양한 후보 제품 중 일산화탄소는 높은 Faraday 효율과 우수한 경제성을 나타내기 때문에 학계와 산업계의 많은 관심을 받고 있다. 과거 여러 연구진이 본 기술의 온실가스 저감 잠재량을 정량적으로 분석했으나, 분석 과정에서 도입된 과정과 사용된 인벤토리 데이터의 일관성 및 투명성에 문제가 제기된다. 본 연구에서는 전기화학적 이산화탄소 환원을 통한 일산화탄소 생산 공정의 온실가스 저감 잠재량 분석을 위한 전과정평가를 수행했다. 세 종류의시스템 경계를 정의 후 각각의 지구온난화지수를 화석연료 기반 일산화탄소 생산 공정과 비교했다. 분석 결과, 전기화학적 일산화탄소 생산 기술을 도입하여 온실가스를 저감하기 위해서는 전해조 구동에 필요한 전기에너지의 배출계수가 현재 국내 발전부문의 배출계수보다 충분히 낮아야 한다는 점을 확인했다. 또한, 신뢰성 있는 온실가스 저감 잠재량 분석을 위해서는 기존의 화석연료 기반 일산화탄소 생산 공정의 인벤토리 정보를 투명하게 공개하는 것이 중요함을 밝혔다.

수평관 내에서 이산화탄소 초임계가스냉각 과정의 열전달 및 압력강하 특성에 관한 실험적 연구

최이철,강병하,김석현 대한설비공학회 2004 설비공학 논문집 Vol.16 No.5

The heat transfer and pressure drop characteristics associated with the gas cooling of the supercritical carbon dioxide in a horizontal tube have been investigated experimentally. This problem is of particular interest in the design of a gas cooler of cooling systems using CO2 refrigerant. The test section is consisted of 6 series of 455 mm in length, 4.15 mm ID copper tube, respectively. The effects of the inlet temperature, pressure and mass flow rate on the heat transfer and pressure drop of CO2 in a horizontal tube is studied in detail. The heat transfer coefficient of CO2 is varied by temperature, inlet pressure, and mass flow rate of CO2. This has maximum value at near the pseudocritical temperature. The pressure drop is changed by inlet pressure and mass flow rate of CO2. The results have been compared with those of previous work. The heat transfer correlation at the supercritical gas cooling process is also suggested.

쌀의 油脂成分이 酸化過程에 미치는 영향

李喜茂 慶北專門大學 (영주경상전문대학) 1977 慶北專門大學 論文集 Vol.1 No.-

Hexane과 ethanol을 利用하여 米粒에서 油出한 쌀 油脂를 Folch's method에 依해 精製하고, 이들을 紫外線 照射 또는 40˚C 暗祈에 저장하여 쌀 抽脂의 酸化樣相을 살펴 본바, 다음과 같은 結論을 얻을 수 있었다. 1. 酸素吸收에 依한 重量增加現象은 紫外線 照射에 의하여 3日以內에 뚜렷한 重量增加 (0.6-0.8 以上)을 보였으나, 40˚C 暗所에서는 45日 以後에 비로서 현저한 重量增加의 商을 볼 수 있었다. 各處理別 誘導期間은 hexane 抽出油脂가 紫外線照射에서는 1日, 40 辯所에서는 30脚이있고, ethanol摘出油指는 紫外練照財예서는 25, 40˚C 暗所에서는 40日 이었으며, hexane抽出油脂가 ethanol抽出油脂보다 그 安定性이 多少 낮은 것으로 나타났다. 또한 各處理別 變敗臭는 誘導期間보다 약간늦게 볼 수 있었다. 2. 各處理別로 總 Carbonyl 化合物 및 malonaldehycle(M. A)의 변화를 살펴 본 바, 紫外線 照射지역에서는 Carbonyl價가 2-4 日째 M.A.는 7日頃에 그 生成量이 各各 頂點을 형성하다가 천천히 減少되었고, 40˚C 暗所에서는 Carbonyl價 및 M.A. 生成量 共히 55日까지 徐徐히 增加하였다. 3. 全般的으로 hexane抽出油脂가 ethanol抽出油脂보다 酸化反應이 더 빨랐으며 이는 脂肪酸組成 및 未確認된 抗酸化物質의 存在에 依한 可能性으로 생각된다. 그리고 紫外線 照射는 기지의 油脂의 酸化를 급격히 促進시킨다. 4. Hexane에 依해 抽出된 쌀油脂를 油出直後와 40˚C 55日間 저장처리한 후의 脂肪酸組成을 살펴 본 바 linoleic 및 linolenic acid가 뚜렷이 감소함을 볼 수 있고, 相對的으로 Oleic, Stearic, Palmitic acid 等이 증가하였다. Oxidative changes in the rice lipids under accelerated condition were studied by measurine the changes in weight gain, total carbonyl compound, malonaldehyde, and fatty acid composition. Rice lipids were prepared by extraction with either n-hexane or ethanol from polished rice grain and purified by Folch's method. The lipid preparations were either incubated in dark at 40˚C or irradiated with ultra-violet light for a period of 60 days. Weight gain by oxygen absorbed sharply increased within 3 days in the rice lipids under UV light irradiation. However, with the rice lipids at 40˚C incubation a moderate incrcase in weight was observed only after 45 days storage. Their induction periods were one day(hexane extracted, under UV light), 2 days(ethanol extracted, under UV light), 30days (hexane extracted, at 40˚C), and 40 days (ethanol extracted, at 40˚C) respectively. Oxidative rancid odor appeared at the end of the induction period. Total carbonyl compound and malonaldehyde markedly increased within 7 days, and decreased in the rice lipids under ultra violet light irradiation, while at 40˚C incubation they were continued to increase slowly throughout the storage. The hexane extracted lpid were less stable than ethanol extracted lipid on the basis of oxygen absorption, malonaldehyde and other carbonyl compound for-mation. With the hexane extracted lipid during 55days incubation at 40˚C, the contents of linoleic and linolenic acids decreased, while the oleic, Palmitic and stearic acids increased.

물질전과정평가(MLCA)를 통한 투명전극 ITO (Indium Tin Oxide)의 환경성 평가

이수선(Soo-Sun Lee),이나리(Na-Ri Lee),김경일(Kyeong-Il Kim),홍태환(Tae-Whan Hong) 한국청정기술학회 2012 청정기술 Vol.18 No.1

이산화탄소 배출량을 고려한 이동거리에 따른 저수제 제체 둑높이기 사업 재활용 골재 대체 효과 분석

노수각 ( Sookack Noh ),봉태호 ( Taeho Bong ),박재성 ( Jaesung Park ),민슬기 ( Seulgi Min ),손영환 ( Younghwan Son ) 한국농공학회 2013 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2013 No.-

최근 국내 부족한 전력난을 해결하기 위하여 화력발전소 건설이 증가하면서 발전소 운용시 발생하는 부산물의 일종인 바텀애쉬의 양이 크게 증가하고 있으나 발생량의 대부분을 매립하여 매립부지확보에 대한 문제가 발생하고 있다. 또한 최근 항만 및 하천 정비 사업으로 인해 발생하는 준설토사에 대한 적절한 처리방안을 모색 중이나 재활용의 비율은 매우 낮은 실정이다. 이러한 부산물의 발생은 국토의 효율적 관리에 지장을 초래하기 때문에 재활용에 대한 관심이 증가하고 있다. 바텀애쉬는 모래와 그 성질이 유사해 뒷채움재, 배수재 등으로 활용되고 있으며 저수지 준설토는 바텀애쉬에 비하여 세립분 함량이 많아 두 부산물의 적절한 혼합으로 그 활용범위를 넓힐 수 있다. 이러한 부산물의 활용은 경제적, 환경적 등 여러 측면에서 많은 이익을 가져다주지만 이에 대한 평가는 주로 경제적 관점에서 이루어져 왔다. 따라서 본 연구에서는 정량적 환경성 평가방법으로 이산화탄소 배출량을 산정하여 재활용 골재에 대한 환경성을 평가하였다. 또한 근거리에서 채취 가능한 자연 골재에 비하여 발생위치가 고정되어있는 재활용 골재의 특성을 고려하여 이산화탄소 배출 분석을 통해 이동거리에 따른 재활용 효과를 분석하였다. 재활용 골재 대체 효과 분석을 위하여 저수지 둑높이기 사업지를 대상지로 선정하였으며 둑높이기 과정에서 제체에 사용되는 성토재를 바텀애쉬와 준설토의 혼합재료로 교체하여 분석하였다. 바텀애쉬는 대상지에서 가장 가까운 화력발전소에서 조달하고 준설토는 대상 저수지 준설토를 유용한다 가정하였다.

시멘트산업공정에서의 CO₂배출량 저감을 위한 청정기술 적용에 관한 연구

박영규(Young G. Park),김정인(Jeong-In Kim) 한국청정기술학회 2010 청정기술 Vol.16 No.3

강자성 공명 방법을 이용한 산화철 나노입자의 생성과 성장 과정 연구

김동영(Dong Young Kim),윤석수(Seok Soo Yoon) 한국자기학회 2019 韓國磁氣學會誌 Vol.29 No.1

The nucleation and growth processes of iron oxide nanoparticles were analyzed by ferromagnetic resonance (FMR) technique. The FMR signals were measured for aliquots samples sequentially taken from the reaction solution during thermal decomposition process. The Fe(OL)₃ precursors produce the Fe-OL monomers at 200℃, which is contributed to the nucleation of iron oxide nanoparticles. In initial growth stage, the iron oxide nanoparticles have γ-Fe₂O₃ structure with positive anisotropy constant. As temperature increases over 260℃, the antiferromagnetic FeO layer is formed on the surface of γ-Fe₂O₃ nanoparticles by Fe-OL monomer reduction. These nanoparticles are transformed from γ-Fe₂O₃ to Fe₃O₄ structure with negative anisotropy constant during constant temperature stage of 300℃.