천문 현상을 포함하는 예술 작품에 대한 중학생의 탐색 분석

최하늘,신동희 한국지구과학회 2021 한국지구과학회지 Vol.42 No.6

This study is based on the importance of observation or exploration in contemporary scientific inquiry and the need to expand the learning materials of science inquiry. It aims to analyze students’ characteristics of exploration in abduction by developing and applying an educational program using art materials. For this study, a program named “Scientist going to the museum” utilizing artistic materials such as Oriental and Western paintings, mythology, orchestral suite, and traditional houses, was developed and five middle school students participated. Students who found and explored interesting phenomena in the work were divided into three main groups depending on the characteristics of the exploration activity. Some students observed and described elements that could be connected to scientific concepts, while others mainly explored everyday elements that were relatively unrelated to such concepts. Moreover, another type of students explored the works based on their subjective evaluations. This study shows that learning materials that cannot be visually explored are not suitable for abductive activities that students’ prior knowledge has a significant impact on their exploration, and that educational materials for earth science inquiry could be expanded. This study also provides an example of learning materials and methods, and that abduction may be utilized for learning astronomy. 본 연구는 현대 과학 교육의 탐구 활동에서 관찰 또는 탐색의 역할이 강조되고 있는 것과 과학 탐구 소재 확장의 필요성에 의해 진행되었다. 이에 본 연구는 예술 작품을 활용한 탐구 프로그램을 개발, 적용하여 귀추 과정 중 학습자들의 탐색 특징을 자세히 분석했다. 동양화, 서양화, 신화, 관현악, 전통 가옥을 소재로 한 ‘미술관으로 간 과학자’ 프로그램이 개발되었으며, 방과 후 과학 교실에 다니는 중학생 5명이 참여했다. 연구 결과, 작품 속 주목할 만한 현상을탐색한 학습자들은 탐색 특징에 따라 크게 세 유형으로 나뉘었다. 과학 개념에 쉽게 연결할 수 있는 내용을 관찰, 기술한 학습자가 있는 반면, 과학 개념과 상대적으로 거리가 먼 일상적 요소를 주로 관찰한 학습자도 있었다. 자신들의 주관적 평가와 의견을 바탕으로 작품을 탐색한 학습자도 있었는데 이들은 자신의 감상 의견을 중심으로 작품을 탐색하는특징을 보였다. 연구의 결론 및 시사점으로 탐구 활동에서 시각적으로 관찰할 수 없는 소재의 비적합성, 학습자들의 선지식이 탐색 활동에 미치는 영향, 지구과학 탐구 소재의 확장 가능성 등을 제시했다. 본 연구는 천문학을 중심으로 한귀추 탐구에서 학습자들의 탐색 특징을 살펴봄으로써 다양한 내용과 방법의 지구과학 학습을 제시하고, 특히 귀추가 천문 학습에 적절히 활용될 수 있는 가능성을 제시한다.

CFD 시뮬레이션을 활용한 원형 환기창의 자연환기 성능 평가

최하늘,나후승,가서사,김형근,김나리,김태연 대한건축학회 2020 대한건축학회논문집 Vol.36 No.10

The purpose of this study is to comprehensively evaluate the natural ventilation performance of the circular ventilation window. The circularventilation window is a new type of window. This 145mm diameter window consists of a circular frame and a lid, and can be opened andclosed. The circular ventilation window has a feature that the installation position and number are relatively free. We evaluated the naturalventilation performance of the circular ventilation window using CFD simulation. Based on the experiment, the CFD model was built, andcase studies were performed under various conditions such as the window displacement, indoor/outdoor temperature difference, and outdoorwind speed. In addition, ventilation rates were compared with awning windows and casement windows. As a result, as the vertical distancebetween windows and the indoor/outdoor temperature difference increased, the ventilation rate tended to increase, and the ventilation patterngreatly changed according to the outdoor wind speed. Also, if the windows were arranged effectively, the ventilation rate could be increasedcompared to the existing windows. 본 연구의 목적은 원형 창의 환기 성능을 종합적으로 평가하는 것이다. 원형 창은 기존의 사각형 창호와는 다른 형태의 새로운 창이다. 지름 145mm의 이 창은, 원형 창 프레임과 뚜껑으로 구성된다. 원형창은 원하는 위치에, 원하는 개수를 설치할 수 있다는 것이 가장 큰 특징이다. 기존에는 없던 형태의 창호이기 때문에, 창의 주요 성능 중 하나인 자연환기 성능을 평가할 필요가 있다. 본 연구에서는 CFD 시뮬레이션을 이용해 원형 창의 자연환기를 평가하였다. 실험을 기반으로 CFD 모델을 구축했으며, 창의 설치 위치, 실내 외 온도차, 실외 풍속 등 다양한 조건에서 케이스 스터디를 수행하였다. 또한, 기존 사각 어닝 창, 케이스먼트 창과도 환기량을 비교하였다. 그 결과, 창 간 수직거리와 실내외 온도차가 증가할수록 환기율이 증가하는 경향을 보였으며, 실외 풍속에 따라 환기 양상이 크게 달라졌다. 또한, 창문을 효과적으로 배치한다면, 기존 창보다 환기율을 증가시킬 수도 있었다.

Quercetin Ameliorates Insulin Sensitivity and Liver Steatosis Partly by Increasing Adiponectin Expression in ob/ob Mice

최하늘,정수미,허경혜,김정인 한국식품과학회 2015 Food Science and Biotechnology Vol.24 No.1

The effects of quercetin on non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) in an obese mouse model were investigated. Five-week-old ob/ob mice were fed an AIN- 93G diet or a diet containing 0.08% quercetin, whereas ob/+ mice were provided the AIN-93G diet for 10 weeks. Quercetin significantly decreased serum glucose, triglycerides, cholesterol, and free fatty acid (FFA) levels, and homeostasis model assessment for insulin resistance (HOMA-IR) values, compared with the ob/ob control group. Quercetin lowered hepatic total lipids, triglycerides, and cholesterol levels, and the serum alanine transaminase (ALT) activities, compared with the ob/ob control group. Quercetin increased adiponectin protein expression in epididymal adipose tissue and serum adiponectin levels, and decreased serum tumor necrosis factor-α (TNF-α) and monocyte chemotactic protein-1 (MCP-1), compared with the ob/ob control group. These results indicate that quercetin could exert protective effects against development of NAFLD, partly by overexpression of adiponectin and reduction of inflammatory cytokine levels in ob/ob mice.

국내외 극지 교육 프로그램 분석

최하늘,정수임,최영진,강현지,전주영,신동희 한국지구과학회 2021 한국지구과학회지 Vol.42 No.1

This study analyzed the learning characteristics of polar education programs operated by polar research institutes in domestic and foreign countries and aims to provide directions for improving domestic polar education programs. Using the database provided by the Korea Polar Research Institute (KOPRI), 120 programs from 16 research institutes in 9nine countries were selected. Each program was analyzed based on educational level, instructor, education period, learning place, learning environment, learning content, and learning method. Significant differences in domestic and foreign programs in terms of instructors, operational methods, educational places, and learning methods were found. Based on these findings, we discuss the direction for improving domestic polar education by expanding the base of polar education, diversifying the learning methods, and systematizing polar education using examples of actual programs. Based on the scientific, social, economic, and cultural values and importance of the polar region, this study presents specific directions to further spread and sustain polar education and culture in Korea. 본 연구에서는 국내외 극지 관련 연구소 및 기관에서 운영하고 있는 극지 교육 프로그램의 교수 학습 특징을분석하여 국내 극지 교육 프로그램에 대한 개선 방향을 제공하고자 한다. 이를 위해 극지연구소에서 제공하는 데이터베이스를 활용하여 33개국 45곳의 극지 관련 연구소 및 기관 중 최종적으로 9개국 16곳의 연구소 및 기관에서 현재 운영하고 있는 120개의 프로그램을 선정했다. 교육 대상, 교수자, 교육 기간, 교육 장소, 운영 방식, 교수 학습 내용, 교수학습 방법을 분석 기준으로 하여 프로그램들을 분석했다. 연구 결과 교수자, 운영 방식, 교육 장소, 교수 학습 방법에서국내외 프로그램의 유의미한 차이가 발견되었다. 이를 토대로 실제 프로그램 사례를 통해 극지 교육의 저변 확대, 극지교육 프로그램 교육 방법의 다양화, 극지 교육의 체계화 측면에서 국내 극지 교육 개선 방향에 대해 논의했다. 본 연구는 극지에 대한 과학, 사회·경제·문화적 가치와 중요성을 토대로 우리나라의 극지 교육과 문화를 더욱 확산, 지속할 수있는 구체적인 방안을 제시한다.

Effect of Dongchunghacho (Cordyceps militaris) on Hyperglycemia and Dyslipidemia in Type 2 Diabetic db/db Mice

최하늘,강민정,정수미,서민정,강병원,정영기,김정인 한국식품과학회 2012 Food Science and Biotechnology Vol.21 No.4

Controlling hyperglycemia and dyslipidemia is associated with reduced risks for diabetic complications. The present study examined the effect of dongchunghacho (Cordyceps militaris; CM) on hyperglycemia and dyslipidemia in an animal model of type 2 diabetes. Fiveweek-old db/db mice were fed an AIN-93G diet or a diet containing 1% CM water extract, whereas db/+ mice were offered the AIN-93G diet for 6 weeks. Consumption of CM significantly decreased blood glycated hemoglobin and serum glucose levels, as well as homeostasis model assessment for insulin resistance (HOMA-IR), in db/db mice. CM significantly lowered serum triglyceride and total cholesterol levels, and increased HDL-cholesterol level. CM water extract inhibited rat intestinal α-glucosidase,with an IC50 of 182 μg/mL in vitro. These results indicate that CM exerted hypoglycemic and hypolipidemic effects in db/db mice.

국내외 천문 교육 프로그램 관련 연구 동향 비교 분석

최하늘,신동희 한국천문학회 2021 天文學論叢 Vol.36 No.1

Astronomy is one of the recurrent comtemporary issues in the mass media where news related to comets, new exoplanets, satellites, space tests, etc., frequently appear. From this perspective, students at all levels are especially motivated to learn astronomy. Nevertheless, students’ interest does not improve their astronomical knowledge, which leads students’ difficulty in understanding astronomy in school science. In this context, we felt the need to review astronomy education research trends in domestic and other countries, especially focused on the education programs. The purpose of this study is to analyze and compare the program characteristics during last three decades. The total number of analyzed cases is 88(89 for double counting). As a result, we found different characteristics of program types and learning methods between Korea and other countries. Based on the results of this study, we suggested the direction to improve the astronomy education in Korea.

Ameliorative Effect of Myricetin on Nonalcoholic Fatty Liver Disease in ob/ob Mice

최하늘,신진영,김정인 한국식품영양과학회 2021 Journal of medicinal food Vol.24 No.10

Obesity, insulin resistance, and oxidative stress are important risk factors for nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD). This study aimed at determining the beneficial effects of myricetin against NAFLD in ob/ob mice. C57BL/6-Lepob/ob mice (n = 21) were fed an AIN-93G diet (ob/ob control group) or diet containing 0.04% (low myricetin; LMTN group) or 0.08% (high myricetin; HMTN group) myricetin, and lean heterozygous littermates (lean control group, n = 7) were fed AIN-93G diet for 10 weeks. HMTN consumption significantly lowered serum glucose levels and homeostasis model assessment for insulin resistance values in ob/ob mice. In addition to reducing serum triglyceride (TG) and cholesterol levels, HMTN significantly decreased total hepatic lipid and TG levels partly through downregulation of carbohydrate response element-binding protein and sterol regulatory element-binding protein 1c expression. The reduction in the levels of hepatic thiobarbituric acid reactive substances by HMTN likely resulted from the elevation of nuclear factor erythroid-2-related factor 2 expression. Tumor necrosis factor-α and monocyte chemoattractant protein 1 expressions were reduced by LMTN and HMTN, and HMTN also decreased interleukin-6 expression. These results suggest that myricetin has beneficial effects against NAFLD by regulating the expression of transcription factors of hepatic lipid metabolism, the antioxidant system, and pro-inflammatory cytokines.

제2형 당뇨병 환자에서 최종당화산물과 heme oxygenase-1의 상관성

최하늘,구다혜,임정은 한국영양학회 2022 Journal of Nutrition and Health Vol.55 No.3

Purpose: Hyperglycemia accelerates the formation of advanced glycation end products (AGEs), a group of compounds formed via non-enzymatic glycation/glycoxidation. Type 2 diabetes mellitus (T2DM) is related to oxidative stress, resulting in some overgeneration of AGEs. The accumulation of AGEs in T2DM patients leads to increased inflammation, DNA damage, tissue damage, progression of diabetic microvascular disease, and nephropathy. Heme oxygenase-1 (HO-1) is an intracellular enzyme that catalyzes the oxidation of heme. Expression of HO-1 in the endothelium and in muscle monocytes/macrophages was upregulated upon exposure to reactive oxygen species or oxidized low-density lipoprotein. Cells activated by oxidative stress are reported to release HO-1 in the serum. In the current study, we discuss the oxidative status according to the level of AGEs and the association of HO-1 with AGEs or urinary DNA damage marker in type 2 diabetic Korean patients. Methods: This study enrolled 36 diabetic patients. Subjects were classified into two groups by serum AGEs level (Low AGEs group: < 0.85 ng/mL serum AGEs; High AGEs group: > 0.85 ng/ mL serum AGEs). Body composition was measured using bioelectrical impedance analysis. Blood and urinary parameters were measured using commercial kits. Results: No significant differences were observed in the general characteristics and body composition between the two groups. Serum HO-1 concentration was significantly higher in the High AGEs group than in the Low AGEs group. After adjustment of age and gender, a correlation was performed to assess the association between serum HO-1 and serum AGEs or urinary 8-hydroxy-2′-deoxyguanosine (8-OHdG). Our results indicate that serum HO-1 is positively correlated with serum AGEs and urinary 8-OHdG. Conclusion: Taken together, our results indicate that in diabetes patients, a high level of HO-1 is associated with a high concentration of AGEs and 8-OHdG, probably reflecting a protective response against oxidative stress.

생물전환을 이용한 천궁의 항비만 및 항당뇨 효과

최하늘,김영아,손진한 한국약용작물학회 2015 한국약용작물학술대회 발표집 Vol.2015 No.10

전자현미경을 이용한 미세먼지 입자의 물리/화학적 지문 수집과 PM<SUB>2.5</SUB> 오염원 규명

최하늘,정주영,조혜영,김성철,이병현,원성옥,정영우,우상희,이석환,이평구,장혜정 한국대기환경학회 2021 한국대기환경학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.10

대기 미세먼지 내 중금속 입자는 오염원 또는 발원지를 규명할 수 있는 중요한 증거로 활용될 수 있다. 때문에 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 입자의 모양 및 화학조성 분석을 통한 발원지 규명 연구가 시도되곤 했으나 입자 하나하나 개별 분석을 해야 하기 때문에 분석 소요 시간이 길고 지루한 노동 집약적 분석이라 널리 활용되고 있지는 못하다. 그럼에도 불구하고 여전히 개별 입자가 주는 정확한 인지적 정보는 무시할 수 없다. 그러나 SEM 수준에서 관찰되는 입자중 광물 기원 입자가 아닌 대기 중 입자들은 대부분 더 작은 입자들이 뭉쳐있는 형태라(aggregation) 이를 분리하여 내부 구조까지 확인해야 정확한 기원 분석이 가능하다. 본 연구에서는 대기 먼지 내 나노~마이크로 크기 입자의 정확한 모양, 화학조성, 더 나아가 결정구조 분석을 통한 화합물 규명을 위해 집속이온빔(FIB)를 이용하여 입자의 단면을 샘플링한 후 투과전자현미경(TEM) 분석을 이용하는 기술을 도입하였다. 이렇게 수집된 대기중 미세먼지 입자의 물리/화학적 정보로부터 발원지를 추적하기 위해 각 오염원(비배기 도로 먼지, 발전소, 페인트, 기타 산업 등)의 입자 정보 또한 순차적으로 확보하여 대기중 미세먼지 입자와 비교하였다. 이 과정에서 기존 산업재 재료가 PM2.5 입자가 되는 과정 및 메커니즘 제안도 가능할 것으로 기대된다.