고분자로 지지된 코발트(II) 테트라페닐포피린 화합물에서의 산소분자에 관한 연구

채희권,한종수,전학제,Chae Hee Kwon,Chong Soo Han,Hakze Chon 대한화학회 1984 대한화학회지 Vol.28 No.2

$-24^{\circ}C$ 그리고 $-78^{\circ}C$에서 코발트 화합물인 PVP-CoTPP 즉 poly(4-vinyl pyridine)-mesotetraphenylporphinatocobalt(II)의 가역적인 산소화반응에 대해서 살펴보았다. PVP-CoTPP를 $-78^{\circ}C$에서 산소와 접촉시키면 산소분압에 따라 흡착량이 증가하여 산소분압이 700mmHg에 이르면 흡착되는 산소의 양이 Co(II)와 $O_2$가 같은 몰비로 붙는 양과 거의 비슷해졌다. 반면에 -24, $0^{\circ}C$로 온도가 높아짐에 따라 산소의 흡착량은 점점 더 감소하였다. 한편 ERR분광기에 의해 $PVP-CoTPP-O_2$화합물을 살펴본 결가 Co(II)의 전자가 $O_2$쪽으로 이동하여 수퍼옥사이드 형태의 $Co(III)-O_2^-$를 이루고 있는 것 같다 The reversible oxygenation of a solid stae polymeric cobalt(II) porphyrin complex, PVP-CoTPP was studied at 0, -24 and $-78^{\circ}C$. When PVP-CoTPP was contacted with $O_2 $at$-78^{\circ}C$ the oxygen uptake increased with oxygen partial pressure. At about 700mmHg $O_2$, the amount of oxygen taken up corresponded approximately one oxygen molecule to one Co(II) complex. The amount of $O_2$ taken up by PVP-CoTPP decreased with increasing temperature. When $16O_2$ was admitted to the Co(II) complex a EPR signal corresponding to $O_2^-$ increased with a decrease in Co(II) signal. The results suggest that an electron is transfered from Co(II) in PVP-CoTPP to oxygen forming a $Co(III)-O_2^-$ complex where $O_2^- $is superoxide type.

TiO2 Nanoparticle에 특이적으로 결합하는 Peptide의 Alanine Scanning Mutant의 성질에 관한 연구

서민희 ( Min Hee Seo ),채희권 ( Hee Kwon Chae ),명희준 ( Hee Joon Myung ) 한국미생물생명공학회 ( 구 한국산업미생물학회 ) 2005 한국미생물·생명공학회지 Vol.33 No.4

화학I 교과서에 나타난 중금속 용어와 개념의 고찰

문경아,채희권,Moon, Kyung-Ah,Chae, Hee-K. 대한화학회 2007 대한화학회지 Vol.51 No.6

이 연구의 목적은 한국 중등학교 과학 교과서에 기술된 화학적으로 불분명한 ‘중금속' 용어에 대해 정의, 종류 및 의미의 항목으로 알아보았다. 예비 결과에 의하면 교과서중에서 ‘화학 I' 교과서 8종 중 6종에 서 비중을 근거로 중금속을 정의하고 있으며 또 인체에 유해하고 지속적으로 축적되는 금속으로 묘사하고 있 다. 특히 8종의 모든 교과서에서 중금속의 예로 카드뮴, 납 그리고 수은을 제시하고 있으나 비소와 같은 비금 속이나 크롬, 망간, 철, 코발트, 니켈 그리고 구리 같은 인체 필수 미량 금속도 들어 있었다. 금속의 독작용을 이해함에 있어서 금속의 산화상태, 생체 내 존재량, 생체 성분과의 반응성을 고려해야 하지만 교과서에서 이에 대한 단편적인 예만 제시하고 있었다. 화학적으로 정의되지 못한 용어는 학생들로 하여금 중금속은 독소와 동 일할 수 있다는 대안 개념을 유발시킬 수 있으므로 이러한 모호한 정의와 설명은 교과서에서 지양되어야 한다. The aim of this study is to investigate the terminology of chemically unclear ‘heavy metals' which were expressed in the Korean secondary science textbook in terms of the definition, the type and the meaning. Initial results showed that six of ‘Chemistry I' textbooks among these texts defined a heavy metal with the density and described it as a metal which is hazardous and continuously accumulated in the human body. Specifically, cadmium, lead and mercury were presented as examples of the hazardous metal in all of the eight textbooks but non-metals such as arsenic and absolutely essential metals including chrome, manganese, iron, cobalt, nickel and copper were also given in the texts. Most of the texts described the hazardousness and toxicity of the metal too simple to understand the mechanism of its intoxication despite considering all of the factors including its oxidation state, residual amount and reactivity with biomolecules of the human body. Such an ambiguous definition and explanation may excluded in the textbook because the chemically undefined chemical vocabulary leads students to cause an alternative conception of the heavy metal, which means that the metal could be identical with toxins.

문.이과 계열에 따른 중금속에 대한 고등 학생들의 인식 및 이해도 분석

문경아,채희권,Moon, Kyung-Ah,Chae, Hee-K. 대한화학회 2009 대한화학회지 Vol.53 No.6

본 연구에서는 화학적으로 잘 정의되지 않은 ‘중금속’ 에 대해서 고등학생들의 인식을 설문지를 통해 조사하였다. 고등학교 2학년생 19개 반 (N=611)을 대상으로 '화학 I'을 이수한 이과 반 10개와 이수 하지 않은 문과 반 9개의 두 집단으로 나눠서 조사하였으며 서로 비교하였다. 중금속에 대한 학생들의 인식과 정의, 인식 형성에 미치는 요인과 화학적인 지식에 대한 세 가지 항목을 SPSS에 의해 분석하였다. 학생들 중 문 . 이과 전공에 상관없이 대다수가 중금속을 생물체 내에 축적을 일으키고 인체 유해한 금속으로 인식하고 있었다. 이러한 인식을 형성함에 있어서 대중매체와 학교 수업이 가장 많은 영향을 끼친 것으로 밝혀졌다. 특히 이과 반 학생들의 경우 문과 반에 비해 학교 수업에 의한 영향이 더 많은 것으로 나타나 중금속 정의를 금속의 종류와 인체에서의 함량에 관계없이 인체 유해한 물질 및 교과서의 잘 정의되지 않은 용어에 따라 물리적인 밀도와 관련된 것으로 오해하는 경향이 높았다. 흥미롭게도 이과 반 학생들이 중금속의 유해성과 화학적인 구조에 대한 이해도가 높았던 반면 금속의 독성학적 성질에 관한 질문에서 문과 반 학생들의 정답률이 높았다. In this study, high school students' perceptions of chemically ill-defined ‘heavy metals’ were examined through questionnaires. Nineteen classes of 11th graders (N = 611) were divided into two groups according to completion of 'Chemistry I', which were 10 science-classes and 9 liberal art-classes and compared each other. Three terms of students' cognition and definition, impact on the formation of their cognition, and their chemical knowledge of 'heavy metals' were analyzed by SPSS. The findings revealed that most of students recognized ‘the heavy metal’ as the metal which causes to be accumulated on any living thing and is hazardous in human body regardless of different major between liberal art and science. Mass media and school instruction were found to be the greatest impact on the formation of these cognitions. Especially, school instruction had more effects on students majoring in science than students majoring in liberal art, which bring the result that students in science-classes have more misconception about the definition of 'heavy metals' with human toxicant regardless of metal species and its content in human body and physical density due to the ill-defined terminology of the textbook than students in liberal art-classes do. It is interesting that students in science-classes understood hazard and chemical structure of 'heavy metals' better, while students in liberal art-classes answered the question better about hazardous properties of heavy metals.

Thio Sol-Gel Approach to An Octanuclear Titanium(IV) Cluster Compound

고용복,채희권,Go, Yong-Bok,Chae, Hee-Gwon Korean Chemical Society 2004 대한화학회지 Vol.48 No.4

일반화학 교재에 나타난 엔트로피 정의와 설명의 고찰

서영진,채희권,Seo, Young-Jin,Chae, Hee K. 대한화학회 2009 대한화학회지 Vol.53 No.1

이 연구에서는 우리나라 대학에서 주로 채택하는 일반화학 교재를 포함한 미국에서 출판된 총 12 종의 일반화학 교재들에 있는 ‘엔트로피’의 정의와 설명방법을 분석하였다. 분석은 두 부분으로 구성된다. 하나는 같은 저자들이 저술한 교재의 판 별 변화를 살펴본 통시적 분석이며 다른 부분은 세 가지 영역 (엔 트로피 정의와 설명방법에 쓰인 무질서, 엔트로피 정의와 설명방법에 Microstates의 수 도입, 통계학적 엔 트로피와 열역학적 엔트로피를 배울 때의 오개념 가능성)으로 살펴본 내용적 분석이다. 연구 결과, 엔트로 피를 무질서의 정도라고 정의하는 것은 지양되었고, Microstates의 수를 이용한 설명 방법으로 대체 되었 다. 또한, 두 가지 다른 엔트로피가 존재한다고 믿는 오개념의 발생 가능성에 대한 주의점을 기술한 교재도 발견되었다. 엔트로피 설명방법의 이러한 변화를 새로운 교육과정에 반영하고 교사들을 재교육하는 것은 우리나라 화학교육의 발전에 중요한 일이다. In this study, entropy definition and explanation in twelve general chemistry textbooks published in USA including what Korean universities select are analyzed. Analysis consists of two parts. One is diachronic analysis which focuses on the change between editions of same authors and the other is contents analysis composed of three sections‐ disorder in entropy definition and explanation, microstates number in entropy definition and explanation, possibility of alternative conception in learning statistical entropy and thermal entropy. As a result, the definition that entropy is the measure of disorder is denied and explanation using microstates number is introduced. Also, caution for the possibility of alternative conception that there are two different entropies is found. Reflecting the change in entropy explanation on new chemistry curriculum and reeducating teachers are meaningful on improvement of Korean chemistry education.

고등학교 과학교과서에 제시된 무기 화합물의 표기 및 표현 분석

남미자,채희권,Nam, Mi-Ja,Chae, Hee K. 대한화학회 2008 대한화학회지 Vol.52 No.4

MBL 실험 결과를 토대로 한 과학적으로 논의 되고 있는 화합물의 고등학교 과학 교과서 기술 분석: 이산화탄소 수용액과 탄산 수용액의 경우

정지영,민경진,채희권,Jeoung, Jee-Young,Min, Kyeong-Jin,Chae, Hee-K. 대한화학회 2010 대한화학회지 Vol.54 No.4

The purposes of this study are to investigate the description of scientifically debatable carbonic acid in the Korean high school textbooks, characterize the physical properties of 'carbonic acid solutions' by using an MBL set-up and compare the properties with textual ones. Four different aqueous solutions of carbon dioxide have been prepared and analyzed: naturally aerated aqueous solution, dry ice-dissolving solution, $CO_2$-bubbling solution and commercial carbonic acid water. Experimental findings showed that pH and conductivity of these 4 solutions ranged from 3.85 to 5.66 and from 0.21 ${\mu}S$/cm to 272.1 ${\mu}S$/cm, respectively. Out of these solutions, the dissociation constant($K_{a1}$) of the bubbling solution at room temperature could be calculated to $5.7{\times}10^{-7}$ which value is comparable to the textual $4.3{\times}10^{-7}$ within experimental errors, which means that textual compound is not pure carbonic acid but the equilibrated mixture of carbonic acid and the aqueous solution of carbon dioxide. On the other hand, textual analysis showed that most of high school textbooks used carbonic acid as an example of weak acid and buffer solution of the blood but none of them distinguished the carbonic acid from the aqueous solution of carbon dioxide. Only one textbook, however, tiered two species in the chemical equation. 본 연구의 목적은 과학적으로 논의가 되고 있는 탄산에 대한 고등학교 과학 교과서의 기술을 살펴보고 '탄산 용액'의 물리적인 특성을 MBL 기구를 이용하여 측정하고 교과서 자료와 비교하는 것이다. 네 가지 서로 다른 이산화탄소 수용액을 준비하여 분석하였다: 공기 중에 자연스럽게 노출된 수용액, 드라이아이스를 녹인 용액, $CO_2$ 버블링 용액 및 상업용 탄산수. 실험결과 이들 4가지 용액의 pH와 전기전도도는 각각 3.85 ~ 5.66 및 0.21 ~ 272.1 ${\mu}S$/cm의 범주에 있다는 것을 밝혔다. 이중에서 $CO_2$ 버블링 용액의 평형상수($K_{a1}$)를 $5.7{\times}10^{-7}$으로 추산할 수 있는데 이것은 교과서에 기재되어 있는 탄산의 $4.3{\times}10^{-7}$과 실험오차 범위 안에서 비교할 수 있는 수치이므로 교과서 화합물이 순수 탄산이 아니라 수화된 이산화탄소와 탄산의 평형 혼합물을 의미한다. 한편 교과서 분석에 의하면 대부분의 고등학교 교과서가 탄산을 약산과 혈액의 완충용액의 예로 많이 들고 있지만 탄산과 이산화탄소 수용액을 구별한 고등학교 교과서는 없었다. 하지만 단 한 교과서에서 두 화학종을 화학식에 병기하였다.

Bloom의 개정된 교육목표 분류에 따른 화학II 단원 평가 문항 분석

서영진,김형수,채희권,Seo, Young-Jin,Kim, Hyoung-Soo,Chae, Hee-K. 대한화학회 2010 대한화학회지 Vol.54 No.3

본 연구는 과학 교사들에게 교과서에 실린 문항에 대한 관심을 높일 뿐 아니라 교과서 문항을 효과적으로 사용할 수 있는 기초 자료를 제공하고자 고등학교 화학II 교과서 8종의 단원 평가 문항을 블룸의 개정된 교육목표 분류틀에 따라 분석하였다. 연구 결과 블룸의 인지 영역에 따른 분류에서는 '이해(44.7%)'에 해당하는 문항이 가장 많았고, '적용(29.9%)', '지식(15.6%)', '분석(9.5%)' 순이었으며 이러한 결과는 일반화학 교재의 단원 평가 문항 분석 결과인 '적용', '분석', '이해' 순으로 되어 있는 것과 뚜렷한 차이를 보였다. 특히 '평가'에 해당하는 문항은 전체 화학II 교과서에서 단 한 문제도 발견되지 않았으며 '종합(0.3%)'에 해당하는 문항도 거의 찾아볼 수 없었다. 한편 '적용'에 해당하는 문항의 대부분이 특정한 계산을 요하는 '양적인 수행'이었으며 '이해' 및 '양적인 수행'에 해당하는 문항의 비율은 분석된 총 문항의 70%에 이르렀다. In this study, we analyzed the end-of-chapter questions in 8 types of chemistry II textbooks for science teachers according to revised Bloom's taxonomy of educational objectives not only to raise interests of questions in textbooks but also acquire a basic material for using questions in textbooks effectively. The results of classification following Bloom's cognitive category showed that 'Understanding(44.7%)' level was the most, then 'Application(29.9%)', Knowledge(15.6%) and 'Analysis (9.5%)' in order, which is distinct difference from the result of classification of the end-of-chapter questions in college general chemistry books which was 'Application', 'Analysis' and 'Understanding' in order. Especially, questions of 'Evaluation' level were not found at all in any textbook investigated and 'Synthesis(0.3%)' level was very few. On the other hand, the percentage of questions in 'Understanding' and 'Executing Quantitative' which required specific algorithms was 70% of total with most of the questions in 'Application' were 'Executing Quantitative'.

기체 분자의 운동 방식에 관한 예비 화학 교사들의 오개념: 병진, 진동 그리고 회전 운동

서영진,최진권,채희권,Seo, Young-Jin,Choi, Jin-Kwon,Chae, Hee-K. 대한화학회 2010 대한화학회지 Vol.54 No.6

이 연구에서는 기체 분자의 운동 방식에 관한 예비 화학 교사들의 오개념을 조사하기 위해 교재 분석 및 개념 검사를 실시하였다. 연구 결과, 일반화학 교재는 간단한 모형과 기본적인 개념 설명을 통해 기체 분자 운동을 다루고 접근 방식에서 차이를 보일 뿐 아니라 회전 운동에서 무게 중심에 대한 언급이 없는 교재가 상당 수 있었다. 이에 비해 물리화학 교재는 주로 분광학적인 측면에서 접근하였고 심화된 내용을 다양한 모형을 통해 제시하였으며 조사한 모든 교재에서 회전 운동의 무게 중심을 언급했다. 한편, 예비 교사들은 기체 분자의 운동 방식에 대한 이해 정도 및 자신감이 상당히 낮았으며, 많은 오개념을 지니고 있었다. 이는 예비 화학 교사들이 자신의 선개념에 근거한 직관 및 교재에서 제시한 시각 자료에 의존하는 경향이 크기 때문으로 생각된다. In this study, we conducted a textbook analysis and a conceptual test in order to investigate misconceptions of preservice chemistry teachers in understanding motions of molecular gases. As a result, we found out that many of the general chemistry textbooks not only introduce motions of molecular gases by explaining basic conceptions and using simple models, but also omit the explanation on center of mass when dealing with rotational motion. The physical chemistry textbooks, however, mainly approach motions of molecular gases in terms of spectroscopy and use various models to explain more intensified concepts, referring the center of mass in rotational motions. Meanwhile, pre-service chemistry teachers' confidence and understanding in the motions of molecular gases were very low and pre-service teachers also had many misconceptions about them. We believe this is because they had a tendency to depend largely on their intuition based on the pre-conceptions and the visual materials in the textbooks.