卽席食品 生産業體의 生産性 向上을 위한 事例硏究

민선기 한국교원대학교 1997 국내석사

딥러닝 알고리즘을 이용한 케이블지지교량의 구조응답 패턴 분석

민선기 대전대학교 대학원 2020 국내석사

In order to maintain the cable supported bridges in a reasonable way, long-term measurement data through the measurement system has been accumulated, but it is not utilized except to determine the abnormal signal measurement for the specific physical quantity of the main members. In addition, the long-term measurement data of cable supported bridges with 30~50 years design life is very low in terms of cost utilization. Therefore, in this study, the deep learning algorithm DNN (Deep Neural Network), which is based on artificial neural network theory, and Long Shot-Term Memory) and Bi-LSTM(Bidirectional Long Shot-Term Memory deep learning algorithm, which are specialized for time series data analysis In order to improve the usability based on long-term measurement data, and to evaluate the condition and performance of cable supported bridges and to effectively use the change characteristics analysis, the utility of the analysis method and the predicted structural response are analyzed through a pattern analysis model using measurement data. The effectiveness of this analytical method was examined by direct comparison with measurement data. Deep learning-based pattern analysis model was constructed by using the hourly average data of (GNSS) (2016.01.26-2016.08.01) of the ○○ bridge's temperature and horizontal displacement (GNSS) at the top of the pylon. Through the deep learning based algorithm, various models were constructed to evaluate the predictive performance through RMSE(Root Mean Square Error). The predictive performance of the deep learning based pattern analysis model was DNN (T5-HL3) = 2.675, LSTM (T5-HL1-SL7) = 1.578, and Bi-LSTM (T5-HL3-SL14) = 1.552. In case of the DNN model, the predictive performance index is lower than that of the LSTM and Bi-LSTM models, which are specialized for time series data analysis. In the case of the LSTM model, when the model is complex, the performance decreases due to overfitting. The LSTM model also showed a similar trend as the LSTM model. In this study, we developed a pattern analysis model based on the measurement data of cable supported bridges through various deep learning algorithms and directly compared with the actual measurement data to examine the effectiveness of the method and predictive patterns and quantitative figures very similar to the actual measurement data. Proved its effectiveness. Through deep learning-based pattern analysis model, the utilization of long-term measurement data is expected to improve the utilization of correction and recovery of missing section or measurement data, recognition and prediction of state change, abnormal signal, and soundness evaluation.

광대역 CMOS 연속-시간 필터의 프로그래밍 및 튜닝에 관한 연구

민선기 서울시립대학교 대학원 2003 국내석사

기업용 SNS가 조직의 업무성과에 미치는 영향에 대한 연구

민선기 연세대학교 정보대학원 2011 국내석사

최근 Facebook이나 Twitter와 같은 Social Network Service들이 Web2.0의 참여와 개방이라는 핵심 개념 및 지인 네트워크를 기반으로 폭발적인 인기를 끌고 있다. 이 때문에 점점 많은 기업들이 SNS를 조직구성원 중심의 수평적 커뮤니케이션과 정보공유를 효율적으로 하기 위한 목적으로 도입하여 활용하고 있다. 기업들은 기존 업무시스템들이 가지고 있는 단방향성의 사용자 중심이 아닌 업무와 기능 중심의 시스템들의 한계점을 극복하고자 한다. 또한 기존 메일이나 사내에서 사용하고 있는 그룹웨어의 게시판과 같은 커뮤니케이션 채널의 비효율적인 측면을 보완하려고 한다. 기업 내부에서 SNS 서비스를 도입하려는 궁극적인 목적은 조직 내부의 원활한 커뮤니케이션과 정보의 공유를 통해 협업을 지원하고 다양한 구성원들의 아이디어나 의견을 기반으로 빠른 의사결정에 도움을 주기 위함이다. 이는 기업 내에서 효율적인 업무수행이 가능하도록 하여 조직 내부의 업무성과를 향상시키기는 데 큰 역할을 한다. 본 논문에서는 SNS와 관련된 기업의 전략적인 측면, 조직문화적인 요인, 조직의 구조적인 요인, 그리고 정보 시스템의 기술적 요인들이 SNS의 도입 목적인 커뮤니케이션과 정보공유에 주는 영향력을 분석해 보았다. 분석 결과로, 조직의 문화적인 요인과 정보시스템의 기술적인 요인은 원활한 커뮤니케이션과 정보공유에 영향을 미치는 요인으로 나타났고 커뮤니케이션과 정보 공유는 업무 성과와 조직의 문화적인 요인간의 매개 역할을 하는 것으로 분석되었다. 이는 SNS를 업무 활용 목적으로 기업내부에 도입 할 때 시스템 사용의 용이성, 접근성 및 안정성과 같은 정보기술적 요인들 뿐만 아니라 기업 내 조직 문화를 발전시키기 위한 창의적인 아이디어, 자발적인 참여 및 구성원간의 피드백과 같은 조직 문화적 요인들도 고려되어야 한다는 것을 보여준다. 따라서, SNS를 활용하여 업무 성과를 향상시키기 위하여 구성원들이 자발적으로 참여하고 정보를 공유하도록 개방적인 조직 문화를 만드는 것이 반드시 선행요인으로 고려해야 할 것이다.

γ-Al 2 O 3 /SiO 2 혼합 지지체에 함침된 철 촉매를 이용한 Fischer-Tropsch 합성

민선기 한국기술교육대학교 대학원 2015 국내석사

Fischer-Tropsch synthesis is the technology of converting a syngas(CO+H 2 ) derived from such as coal, natural gas and biomass into hydrocarbons using a catalyst. The catalyst used in the Fischer-Tropsch synthesis consists of active metal, promoter and support. Types and compositions of these components affect the reaction activity and product distribution. In this study, we manufactured an iron catalyst using γ-Al 2 O 3 /SiO 2 mixed support(100/0wt%, 75/25wt%, 50/50wt%, 25/75wt%, 0/100wt%) by an impregnation method to investigate how the composition of γ -Al 2 O 3 in γ-Al 2 O 3 /SiO 2 mixed support have effects on physical properties of catalyst and Fischer-Tropsch synthesis. Physical properties of prepared catalysts were analyzed by N 2 physical adsorption and X-Ray diffraction method. The Fischer-Tropsch synthesis with these catalysts was conducted at 300℃, 20bar in a fixed bed reactor for 60h. According to the results of the N 2 physical adsorption analysis, the BET surface area of catalyst decreased as the composition of γ-Al 2 O 3 decreased, and the pore volume and pore average diameter of catalysts increased as the composition of γ-Al 2 O 3 decreased except those for γ-Al 2 O 3 /SiO 2 of 50/50wt%. And results by the X-Ray diffraction analysis showed that the particle size of α-Fe 2 O 3 decreased as the composition of γ-Al 2 O 3 decreased. By analysing products of Fischer-Tropsch synthesis, we found that the CO conversion decreased as the composition of γ-Al 2 O 3 decreased. C 1 -C 4 Selectivity decreased up to 25wt% γ-Al 2 O 3 , In contrast to the C 1 -C 4 Selectivity, C 5 + Selectivity increased up to 25wt% γ-Al 2 O 3 as the composition of γ-Al 2 O 3 decreased. Fischer - Tropsch 합성(F-T 합성)은 석탄, 바이오매스, 천연가스 등을 개질하여 얻은 합성 가스(CO, H 2 )를 촉매를 이용하여 탄화수소로 전환 하는 기술이다. Fischer-Tropsch 합성에 이용되는 촉매는 활성 금속, 조촉 매, 지지체로 구성되는데 이들의 종류와 조성은 반응의 활성 및 생성물 분포에 영향을 미친다. 본 연구에서는 ℽ-Al 2 O 3 와 SiO 2 혼합 지지체의 조성이 촉매의 물리적 특성 및 Fischer-Tropsch 합성에 미치는 영향을 알아 보기위해 γ-Al 2 O 3 /SiO 2 혼합 지지체를(100/0wt%, 75/25wt%, 50/50wt%, 25/75wt%, 0/100wt%) 이용하여 함침(Impregnation)법으로 철 촉매를 제조하였다. 촉매의 물리적 특성은 질소 물리 흡착 법과 X-선 회절 분석법을 통해 분석 하였고, 고정 층 반응기에서 Fischer- Trosch 반응을 300℃, 20bar 에서, 60 시간 동안 수행 하였다. 촉매의 물리적 특성 분석 결과 촉매의 BET 표면적은 γ-Al 2 O 3 의 조성이 감소함에 따라 감소하였으며, 촉매 기공의 부피 및 평균 크기는 지지체 조성이 γ-Al 2 O 3 /SiO 2 (50 /50wt%)인 경우를 제외 하고 증가하는 경향을 보였다. 또한, X-선 회절 분석법을 통해 α-Fe 2 O 3 의 입자 크기를 계산한 결과 γ-Al 2 O 3 의 조성이 감소함에 따라 입자 크기가 감소 하였다. Fischer-Tropsch 합성 결과 γ-Al 2 O 3 의 조성이 감소함에 따라 CO 전환율은 감소 하였고, C 1 -C 4 의 선택도는 γ-Al 2 O 3의 조성이 25 wt%일 때 까지 감소하였으며 이와 반대로, C 5+ 의 선택도는 γ-Al 2 O 3 의 조성이 25 wt%일 때 까지 증가 하였다.

광전 변환 소자 응용을 위한 다양한 무기 박막의 제조 : Fabrication of Various Inorganic Films for Photovoltaic Cells

민선기 한양대학교 일반대학원 2010 국내박사

Tubular end-capped electrodeposited CdSe nanofibers reports for the first time tubular end-capped nanofibers of CdSe on ITO substrates developed using electrodeposition chemistry. We investigated the surface morphology and extended further to examine photoelectrochemical performance. As-formed ITO/CdSe/polysulphide/Pt photoelectrochemical cell showed 2 % photo-conversion efficiency under 80 mW/cm2 light intensity, when used in the photoelectrochemical-type cells CdSe nanofiber based photoelectrochemical cells has studied the influence of annealing temperatures on the crystal structure, surface morphology, optical and photoelectrochemical (PEC) properties of CdSe nanofiber film electrodes synthesized by electrodeposition technique. The crystal structure and surface morphology of CdSe film electrodes were examined by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) techniques, respectively. The optical absorption of as-synthesized and annealed CdSe films on tin-doped indium oxide (ITO) substrates were measured by UV-Vis spectrophotometer. As-synthesized amorphous /nanocrystalline CdSe film electrodes were changed to crystalline after annealing at 473 K for 1 h, where the improved photoelectrochemical performance conversion efficiency of 2.01 % was obtained. Upright-standing ZnO nano-sheets growth using wet chemistry introduces room temperature solution processing for making cross-linked upright-standing ZnO nano-sheets growth of ~2-5 um in length and ~100-150 nm in width. These nano-sheets are characterized for structural and surface morphological analyses. Energy dispersive X-ray spectrum is used to chemical analysis. Confirmation of well defined cross-linked and distinct ZnO nano-sheets of quoted dimensions is carried out using a scanning electron microscopy. Porous nature of nano-sheets with fine edge boundaries is noted from low resolution transmission electron microscopy. Chemical bath deposition of CdS quantum dots on vertically aligned ZnO nanorods for Quantum dots-sensitized solar cells introduces that formation of CdS quantum dots (Q dots) on the vertically aligned ZnO nanorods electrode was carried out by chemical bath deposition. The diameter and thickness of ZnO nanorods was ~100-150 nm and ~1.6 um, respectively, and CdS Q dots on ZnO nanorods have a diameter of smaller than 15 nm. In application of the Q dots-sensitized solar cells, composite film exhibited a power conversion efficiency of 0.54 % under the air mass 1.5 condition (80 mW/cm2), and incident-photon-to-current conversion efficiency showed 18.6 %. Reduced recombination and photodegradation processes of photoelectrochemical cell-Based CdSe nanofibers in the presence of PEDOT:PSS layers reports the use of poly(3,4-ethylene dioxy thiophen):poly(styrene sulfonate) (PEDOT: PSS) as a protective layer to reduce the photodegradation and recombination processes of CdSe nanofiber films. Due to reduced photodegradation and recombination processes of photoelectrochemical cell-based CdSe nanofiber films, the power conversion efficiency of CdSe nanofibers films was 1.81 % in the presence of PEDOT:PSS layers under the air mass 1.5 condition (80 mW/cm2), which is an 82.8 % increase compared to films without PEDOT:PSS layers. Furthermore, the CdSe film was highly stable under illumination in the presence of PEDOT:PSS layers. Polymer-sensitized photoelectrochemical solar cells based on water-soluble polyacetylene and ß-In2S3 nanorods presents a method for preparing polymer-sensitized photo electrochemical solar cells (PECs) using water-soluble acetylene polymer photosensitizers and ß-In2S3 nanorods. Since water-soluble acetylene polymers are hydrophilic, they were able to overcome the problems associated with the adhesion of hydrophobic polymers and were well matched with the hydrophilic ß-In2S3 surface. The polymer layers were easily prepared by dipping the ß-In2S3 nanorods films in an aqueous polymer solution, and the resulting polymer-sensitized PECs showed a power conversion efficiency of 1.63% under the air mass 1.5 conditions (I = 80 mW/cm2). Fabrication of high-density single-walled carbon nanotube three-dimensional networks on Si pillar structures and their Photovoltaic application suggests an advanced three-dimensional (3D) electrode structure which can be used for future electronics as nano-electrode having a large active surface area. High-density single-walled carbon nanotube (SWNT) 3D networks (-3DNs) were uniformly synthesized over a micro-sized Si pillar structure by thermal chemical vapor deposition. The SWNT-3DNs had wide diameter distributions corresponding to various electrical properties and were connected to each other by bundling in 3D space. A sandwich-type photoelectrochemical cell was fabricated by coating the SWNT-3DNs with a CdSe quantum dot (-QDs). The CdSe-QDs/SWNT-3DNs/Si pillar solar-cells showed fast photocurrent generation as well as good stability and reliability of photocurrent. Three dimensional CdSe/single-walled carbon nanotubes solar cell with reverse field-enhancement effects introduces the field enhancement phenomenon of SWNTs is utilized to design 3-dimensional (D) CdSe solar cell showing improved performance. In this, fibrous CdSe nanowires were grown onto the SWNT/ITO surface by electrodeposition, which formed a 3-D solar cell system. The photovoltaic performance study of 3-D CdSe/SWNT/ITO solar cell showed 3.34% conversion efficiency under AM 1.5 condition (I = 100 mW/cm2), which is 50 % significantly higher than that without SWNTs layer. The observed improvement in cell performance is attributed to the reverse field enhancement effects of the SWNTs. Interestingly, the reverse field enhancement factor (β value) of CdSe/SWNTs/ITO is found to increase by 380% with SWNTs layer, wherein texturized Si is used as cathode.

광전 변환 소자 응용을 위한 다양한 무기 박막의 제조

민선기 한양대학교 대학원 2010 국내박사

장기복무제대군인(소령)의 개성화 과정

민선기 연세대학교 대학원 2021 국내박사

Nobody around the world is living in the era of COVID-19 regardless of their will without exception. So, human history will now be divided into before and after COVID-19, which is passing an era of riots without major differences. Each started differently, but he joined the military as an officer and ran eagerly. However, the pain that people with people who have been disqualified from being promoted to lieutenant colonels and who are dismissed as majors must be compared to Corona 19 is experienced as physically and psychologically difficult in an individual's life history. In the process of passing through the turbulent era, the military is also riding on the process of change, and now there is an atmosphere where you can no longer expect loyalty based on patriotism. You will jump in. And it has been a long time since the phenomenon of being immersed in it without you or me has become an undeniable reality. Nevertheless, recent changes in the domestic environment for employment have changed the view of the military in the past, and the competition rate for officer aspirants is higher than ever, and this is particularly reflected in the application rate for admission to military academy. Those who had been appointed as officers and started out with loyalty, embarked on an infinite competition for promotion due to the class system that can only be a characteristic of the military. It starts with the first stage of being selected as a long-term military serviceman, and in 연구참여자 of being unselected for promotion, each class must be discharged with age or class retirement age. Majors who have not been promoted to lieutenant colonel will be discharged at the age of 45, and are faced with practical difficulties compared to lieutenant colonels or colonels who are easy to land. To make matters worse, since this period enters the middle age, it has to face a crisis in itself, so the psychological pain they suffer is beyond imagination. Due to 20 years of military life, we are forced to face complex and diverse problems such as gaps with society, failure and inferiority to promotion misery, education of children, support of parents, and securing housing to stay after being discharged. Even though it is an important time to do so, you will be driven to an environment where it is inevitable. Due to the realities in front of them, many of them re-employment, pass exams such as reserve commanders or emergency planners, and make every effort to re-employment. And this can be unhappiness for some and an opportunity for others. The overlap of the middle-aged crisis with the global crisis can lead to a serious psychological crisis, but rather, it can be both a crisis and an opportunity as this period can be an opportunity to look back on yourself and around you, and design the second half of your life It is a time when there is. Nevertheless, a significant number of major dischargers become “throwed” from the military to society. This atmosphere appears similarly in the research field. In the last 10 years related to the middle age, there have been 1,200 academic papers, and while research is being conducted in various fields, there has been little research on military personnel, especially major discharged persons. What kind of challenges can Jung's theory of individualization pose to those who are in front of the crisis brought about by an unbalanced life? In this study, through Jung's personalization process, we understood the psychological phenomena of major discharged people, examined the process of achieving mental and personal maturity, and discussed alternative possibilities for them. He was selected as a long-term veteran and poured all his passion into his own limits for promotion, but he suffered frustration and felt the middle-aged crisis with the heavy responsibility left behind in the reality that he could not proceed to the desired life. And examine the process of individualization as a psychological phenomenon that occurs in beings thrown into society outside the fence of the military, in this process, by examining the psychological phenomena of the major discharged personnel, the process of achieving mental and personal maturity, among long-term veterans, the individualization that appears among major discharged soldiers is achieved through some process. ), etc. In addition, we analyzed the life stories of the study participants and the psychological peculiar phenomena that appeared in the process of individualization of involuntary retirees in the middle-aged, and presented the results of the study expressing each story as a metaphor. Based on this study, the elements of the process of individualization that appeared to major discharged soldiers among long-term veterans were discussed, and the interpretive meaning and model for each characteristic were presented, and discussed. 전 세계가 코로나19로 몸살을 앓고 있다. 이제 인간의 역사는 코로나19 이전과 이후로 구분될 것이라고 말하는데 큰 이견이 없는 격랑의 시대를 살고 있다. 각자의 동기는 달랐지만, 장교로 입대하여 그 나름의 최선을 다했지만, 중령 진급에 비선되고, 소령으로 전역해야 하는 사람들이 겪어야 하는 고통도 한 개인의 입장에서는 코로나19에 견줄 만큼 힘겨운 일로 경험된다. 자의건 타의건 장교로 임관된 후, 자연스럽게 진급과 보직의 무한 경쟁에 뛰어들게 되고, 누구라 할 것 없이 자연스럽게 그 일에 몰입하게 되는 현상이 전개된다. 장기복무군인으로 선발되어야 하는 첫 관문을 통과한 뒤, 이후 영관으로 진급하기 위해 각자는 최선을 다하게 되고, 진급하게 되지 못하면, 각 계급 마다 정해져 있는 연령정년에 따라 전역해야 한다. 소령의 경우 만 45세에 전역하게 되고, 자연스럽게 사회로 진출하게 되면서, 그 자체가 위기가 되는 형국에 내몰리게 된다. 또한 이 시기는 인간 발달 단계의 구분에 따르면, 중년기 위기의 시기이기도 하다. 때문에 이들이 겪는 심리적 고통은 불가피한 일이 되는 것이다. 군 생활 20여년으로 인한 사회와의 공백, 진급 비선에 대한 실패감과 열등감, 그리고 자녀교육과 부모부양의 역할과 과제, 전역 후 머물러야 할 주거 확보 등 다양한 문제에 내몰리게 된다. 정작 인생의 후반기를 준비해야 하는 중요한 시기임에도 삶에 닥쳐온 현실 문제에 매몰되어 다른 것을 고려할 수 없는 심리적 환경에 놓이게 되는 것이다. 눈앞의 현실 문제를 해결하기 위해, 상당수의 소령 전역자들은 재취업에 뛰어들게 된다. 대부분은 예비군 지휘관, 또는 비상기획관 등 군 관련 연계된 직장에 취업하기 위한 재취업 시험에 모든 노력을 경주한다. 그리고 이것이 혹자에게는 기회가 될 수 있지만, 그마저도 제한된 인원만 합격의 기회가 부여되므로, 많은 이들에게는 진급 경쟁에서 경험했던 실패감이 전역 이후에도 그 연장선 심리적 고통으로 이어지게 되고, 불행감과 함께 미래에 대한 불안으로 인한 심리적 고통을 경험하게 된다. 전역해야 하는 위기와 함께 중년기 위기의 중첩은 당연한 결과로 심리적 위기와 연결된다. 하지만, 이러한 경험은 오히려 이 시기가 자신과 주변을 돌아보고, 인생의 후반기를 설계할 수 있는 기회가 될 수 있기에 위기인 동시에 기회가 될 수 있다. 소령 전역자들은 군에서 사회로 “던져진 존재”가 된다. 이러한 분위기는 연구 현장에서도 반영되고 있음을 확인할 수 있다. 중년기 관련 최근 10년간 학술 논문의 경우 1,200여 편이 있었고, 다양한 분야에서 연구가 진행되고 있는 반면, 군인 특히 소령 전역자에 대한 연구는 거의 전무하였다. 전역의 위기와 함께 중년의 위기가 겹쳐짐으로 인해, 불균형한 삶에 놓이게 되지만, 이들에 대한 관심은 전무한 상황이라고 평가해도 지나치지 않아 보인다. 이러한 상황에서, 융이 제시한 개성화 이론은 이들에게 어떤 도전을 줄 수 있을까? 본 연구에서는 융의 개성화 과정을 통해 소령 전역자들의 심리적 현상을 이해하고, 정신적, 인격적 성숙을 이루는 과정을 살펴보고, 이들에 대한 대안 가능성을 논의해보았다. 장기복무제대군인으로 선발되어 진급을 위해 스스로의 한계와 부딪히며 모든 열정을 쏟아 부었지만, 좌절을 겪게 되고, 원하는 삶으로 나아갈 수 없는 현실에 묶인 채, 남겨진 무거운 책임감으로, 중년의 위기를 온몸으로 체감하며, 군대라는 울타리 밖의 사회에 던져진 존재에게 일어나는 심리 현상으로서 개성화 과정을 살펴보고, 이러한 과정에서 소령 전역자들의 심리적 현상을 통해, 정신적, 인격적 성숙을 이루는 과정을 살펴봄으로써, 장기복무제대군인 중 소령 전역자들에게 있어서 나타는 개성화가 어떤 과정을 통해 이루어지고 있으며, 장기복무제대군인(소령)에게만 나타나는 특징은 무엇인지 등에 대해 연구하였다. 또한 연구 참여자들의 삶의 이야기와 중년기 비자발적 은퇴자의 개성화 과정에 나타나는 심리적 독특한 현상을 분석하고, 각각의 이야기를 은유로 표현하는 연구 결과를 제시하였다. 이러한 연구를 바탕으로, 장기복무제대군인 중 소령 전역자에게 나타나는 개성화 과정의 요소들에 대해 논의하고, 각각의 특징들에 대한 해석학적 의미와 모델을 제시하였으며, 이에 대해 논의하였다.

2015 개정 고등학교 생명과학Ⅰ 교과서에 나타난 과학의 본성 분석

민선기 인천대학교 교육대학원 2020 국내석사

과학의 본성이란 사회-과학-기술의 영향을 받으며 이루어지는 과학적 사고, 과학적 활동과 이것을 토대로 형성되는 과학적 지식 모두를 포함하는 것을 말한다. 2015 개정 교육과정에서는 과학 교육을 통해 개인과 사회의 문제를 과학적, 창의적으로 해결하고 과학과 사회의 상호 관계를 인식하는 바람직한 민주 시민 양성을 목표로 하고, 생명과학Ⅰ 교과를 생명 현상에 대한 이해를 통해 생활 속의 다양한 의문들을 창의적으로 해결하기 위해 생명과학 기초 소양을 기르는 과목으로 정의하고 있다(교육부, 2015). 그러나 이러한 교육과정의 목적과는 다르게 현재 고등학교에서 이루어지고 있는 교육은 현실적으로 대학입시를 위한 수단으로서 더 강력히 기능하고 있다. 교육과정에서 제시한 목표를 위해서는 과학의 본성에 대한 이해를 높이는 교육이 이루어져야 한다. 본 연구의 목적은 2015 개정 교육과정 고등학교 생명과학Ⅰ 교과서의 과학의 본성 반영 정도의 분석을 통해 과학 교육 목표의 달성을 위한 과학의 본성에 대한 이해를 높이고자 하는 것이다. 이에 따라 2015 개정 교육과정의 고등학교 생명과학Ⅰ 교과서에 과학의 본성이 어떻게 반영되어 있으며, 출판사별로 어떠한 차이가 있는지 알아보고자 하였다. 생명과학Ⅰ은 총 5개의 단원으로 구성되어 있는데 이 중 생명과학에서 가장 기본이 되는 생명 현상 중 하나인 물질대사를 다루고 있는 Ⅱ단원을 연구대상으로 하였으며, 총 8종의 교과서를 분석하였다. 분석틀은 Chiappetta 외(1991)의 과학적 소양 분석 기준을 수정 및 보완한 이영희(2013)의 과학적 소양에 기반한 4가지 영역의 과학의 본성 분석 틀을 사용하였으며, 교과서 내용의 그림, 문단, 평가 문항을 각각 하나의 분석 단위로 분석하여 반영 비율을 산출하였다. 분석 결과 8종 교과서별로 범주의 반영비율의 차이는 근소하며, 과학 지식의 본성인 범주Ⅰ의 비율이 현저히 높고, 각 범주의 과학의 본성과 관련된 내용이 다양한 형태로 생명과학 교과에 전반적으로 적용되고 있었다는 사실을 확인할 수 있었다. 또한 과학적 탐구와 사고를 의미하는 범주Ⅱ와 범주Ⅲ의 비율이 범주Ⅰ에 비해 상대적으로 현저히 낮아 창의적 문제 해결을 위한 교육보다 지식과 관련된 내용적 측면에 치우쳐 있음도 확인되었다. 이러한 연구의 결과에 기초하여 본 연구는 2015 개정 교육과정에서 추구하는 교육의 목표가 적절히 교육과정에 반영되어 있다는 점과 과학의 본성에 대한 분석의 필요성을 확인하였다는 등의 시사점을 도출할 수 있었다. 끝으로 본 연구에서는 이러한 연구결과와 시사점 등에 기초하여 향후 연구에 대한 제언 등을 제시하고 있다.

낙동강 상류 광물찌꺼기의 비소 및 중금속 용출특성 평가

민선기 세종대학교 대학원 2022 국내석사

Tailings as by-products of mining activities are deposited in the Nakdong River basin resulting from typhoons Maemi and Rusa. They can be adversely affected in the water system and human health due to As and heavy metal redistribution with seasons. Therefore, the purpose of this study is to evaluate the elution potential of harmful As and heavy metals in the tailings by identifying the deposition and leaching characteristics of the materials. There are 97 active and abandoned mines in the study areas of Bonghwa-gun in Gyeongbuk and Taebaek city in Gangwon province. The types of mines developed along the river meteorological conditions in the areas were investigated, and then, 8 representative tailings sites were selected to determine the content and existence of As and heavy metals by the total extraction (aqua regia) and sequential extraction. In addition, various leaching tests including KSLP (Korean standard leaching procedure), SPLP (synthetic precipitation leaching procedure), and TCLP (toxicity characteristic leaching procedure) were established to examine the possible leaching amounts of the elements in the tailings through the river. Furthermore, a column test was adopted to evaluate the continuous dissolution with time. According to the investigation of the tailings deposition layer in the upper Nakdong River area, it was found that the tailings are mainly distributed in various areas such as the downstream of Seungbu station, near Bidong Station, Sasan-myeon, and Myeongho-myeon. A total of 80 points was deposited in the tailings, and the exposed area of ​​the tailings deposition layer was 1,468.10 m2 with a volume of 3,668.42 m3, and the amount of 6,236.31 kg. The contents of As and heavy metals in the tailings were found in the order of As > Zn > Pb > Cu > Cd, and the chemical forms of the tailings existed in the order of Fraction3 (F3) ~ Fraction4 (F4) > F5 > F1 ~ F2. In the case of As and Zn, the fractioning ratio of F1 and F2 was relatively high compared to the other elements, so it can be assumed that the possibility of eluate in the water system was relatively high. In particular, in the sampling point C (near Bidong Station), the overall contents of As and heavy metals are high, and the fractioning ratio of F1 and F2 are also high, thus, it can be concluded that there is a high possibility of leaching the elements from the river and contamination to the downstream. As a result of the leaching tests, KSLP > SPLP > TCLP for As and TCLP > SPLP > KSLP for heavy metals (Cd, Cu, Pb, and Zn) found in the order. Arsenic concentration in the tailings has a different solubility as pH and redox potential conditions with high mobility in relatively high pH and Eh, so As can be easily dissolved in this study. The column test examined three (A, C, H) representative tailings samples. The pH values of the tailings were in the range of 5 to 7. Although there was a difference in the elution content of each element at each point, As, Cd, and Zn were mainly eluted in the column test. In the case of sample C, the Zn in the tailings was eluted from 500 to 600 mg/L, and in the case of sample H, the Cd concentration in tailings was over the guideline for the river water quality in Korea at the beginning and then stabilized. The differences in eluents with deionized water and artificial water in the column test were not significant. After the column test of the tailings, the chemical forms of the tailings were found in the order of F3 ~ F4 > F1 ~ F2 > F5 for sample A, and F3 ~ F4 > F5 > F1 ~ F2 for sample C and sample H. Consequently, the contents of As and heavy metals in the tailings deposited upstream of the Nakdong River were over the worrisome level of the soil conservation act in Korea. However, the chemical forms of the tailings are mainly in fractions 3 to 5, which are difficult to dissolve in water environment. Nevertheless, it can be suggested that proper management was necessary to reduce the dissolution of As and heavy metals from the tailings, especially with relatively high fractioning of F1 and F2. 과거 광산개발과정에서 부산물로 발생된 광물찌꺼기 미립자가 태풍 매미와 루사 등에 의해 주변 수계로 유실되어 낙동강 유역에 퇴적됨으로써 건기와 우기에 의한 수위 변화에 따라 광물찌꺼기 재유실 및 중금속 용출 등에 의해 주변 생태계 및 인체에 피해를 끼칠 우려가 있다. 이에 본 연구에서는 광물찌꺼기의 퇴적특성 및 용출특성을 파악하여 광물찌꺼기가 함유하고 있는 유해한 비소 및 중금속들의 용출가능성을 평가하는 것에 목적을 두고 있다. 연구지역인 경북 봉화군과 강원 태백시 일대에는 97개의 가행 및 휴․폐광산이 분포하고 있으며, 이들의 개발광종, 연구지역 일대의 하천현황 및 기상현황을 조사하였고, 낙동강 유역에 퇴적된 광물찌꺼기 중 대표지점을 선정하여 비소 및 중금속의 전함량분석과 연속추출을 통해 As 및 중금속의 함량과 존재형태를 파악하였다. 특히, 용출특성은 국내폐기물용출시험(KSLP), 인공강우용출시험(SPLP) 및 독성용출시험(TCLP)을 통해 평가하였으며, 컬럼실험을 통해 시간에 따른 지속적인 용출가능성을 확인하였다. 낙동강 상류 지역의 광물찌꺼기 퇴적층 조사 결과, 주로 승부역 하류, 비동역 인근, 재산면, 명호면 등 여러 지역에서 분포하는 것으로 나타났다. 광물찌꺼기가 퇴적된 지점은 총 80지점으로 조사 되었으며, 광물찌꺼기 퇴적층의 노출면적은 1,468.10 m2, 부피는 3,668.42 m3, 퇴적량은 6,236.31 kg으로 매우 많은 양이 낙동강 유역 곳곳에 산재되어 있는 것으로 확인된다. 이 중 지역을 대표할만한 광물찌꺼기 시료 8지점을 선정하여 실험을 진행하였다. 광물찌꺼기의 As 및 중금속 함량은 전반적으로 As > Zn > Pb > Cu > Cd 순으로 존재하고 있으며, 화학적 존재형태로는 F3 ~ F4 > F5 > F1 ~ F2의 순서로 분포하고 있는 것으로 확인되었다. As 및 Zn의 경우 다른 원소에 비해 F1 ~ F2의 비율이 상대적으로 높아 자연환경에서 용출될 가능성이 비교적 높은 것으로 평가되었다. 특히, C(비동역 인근) 지점의 경우 As 및 중금속의 총 함량이 전반적으로 높고 F1 ~ F2의 비율이 높아 자연환경에서 용출되어 하류 수계로 오염될 가능성이 높은 것으로 판단된다. 용출실험 결과, As의 경우 KSLP > SPLP > TCLP, 중금속인 Cd, Cu, Pb, Zn의 경우 TCLP > SPLP > KSLP 순으로 검출되었다. 물리․화학적 특성(pH, EC, ORP 등)에 따라 용해도가 다른 As는 pH와 ORP가 비교적 높은 환경에서 이동도가 높아 쉽게 용해되므로 pH가 상대적으로 높은 용매를 사용하는 KSLP에서 As의 용출이 더 높은 것으로 평가되었다. 3개(A, C, H)지점을 대상으로 수행된 컬럼실험 결과, pH는 5~7정도의 범위를 보이고 있으며, 지점별로 원소별 용출함량의 차이는 있지만 As, Cd, Zn이 주로 용출되었다. C시료의 경우 Zn의 함량이 500 ~ 600 mg/L 용출, H시료의 경우 컬럼 초기에 Cd의 하천수 수질기준을 초과하는 것으로 나타났으며, 컬럼실험에 사용된 증류수와 인공강우용수 조건에서 함량의 차이는 크지 않은 것으로 확인되었다. 컬럼실험 후 광물찌꺼기 시료를 대상으로 연속추출실험을 수행한 결과, A시료의 경우 F3 ~ F4 > F1 ~ F2 > F5, C 및 H시료의 경우 F3 ~ F4 > F5 > F1 ~ F2의 순서로 분포하고 있는 것으로 확인되었다. 이러한 결과를 종합하였을 때 낙동강 상류 유역에 퇴적된 광물찌꺼기 내 중금속 함량을 국내 토양환경기준과 비교한 결과 환경기준을 초과하는 것으로 평가되었으나, 존재형태가 주로 자연환경에서 용출되기 어려운 F3 ~ F5로 나타나고 있는 것으로 확인되었다. 다만 퇴적된 광물찌꺼기의 양이 상당히 많으며, 용출실험 결과 집중 강우 및 수위 상승에 따라 F1 ~ F2의 분포하고 있는 As 및 중금속 용출가능성이 확인되어 현장의 지속적인 모니터링을 통해 퇴적된 광물찌꺼기의 오염 확산을 관리할 필요가 있다.