고속 시리얼 링크를 위한 고리 발진기를 기반으로 하는 주파수 합성기

학위논문(박사) -- 서울대학교대학원 : 공과대학 전기·정보공학부, 2022. 8. 정덕균.In this dissertation, major concerns in the clocking of modern serial links are discussed. As sub-rate, multi-standard architectures are becoming predominant, the conventional clocking methodology seems to necessitate innovation in terms of low-cost implementation. Frequency synthesis with active, inductor-less oscillators replacing LC counterparts are reviewed, and solutions for two major drawbacks are proposed. Each solution is verified by prototype chip design, giving a possibility that the inductor-less oscillator may become a proper candidate for future high-speed serial links. To mitigate the high flicker noise of a high-frequency ring oscillator (RO), a reference multiplication technique that effectively extends the bandwidth of the following all-digital phase-locked loop (ADPLL) is proposed. The technique avoids any jitter accumulation, generating a clean mid-frequency clock, overall achieving high jitter performance in conjunction with the ADPLL. Timing constraint for the proper reference multiplication is first analyzed to determine the calibration points that may correct the existent phase errors. The weight for each calibration point is updated by the proposed a priori probability-based least-mean-square (LMS) algorithm. To minimize the time required for the calibration, each gain for the weight update is adaptively varied by deducing a posteriori which error source dominates the others. The prototype chip is fabricated in a 40-nm CMOS technology, and its measurement results verify the low-jitter, high-frequency clock generation with fast calibration settling. The presented work achieves an rms jitter of 177/223 fs at 8/16-GHz output, consuming 12.1/17-mW power. As the second embodiment, an RO-based ADPLL with an analog technique that addresses the high supply sensitivity of the RO is presented. Unlike prior arts, the circuit for the proposed technique does not extort the RO voltage headroom, allowing high-frequency oscillation. Further, the performance given from the technique is robust over process, voltage, and temperature (PVT) variations, avoiding the use of additional calibration hardware. Lastly, a comprehensive analysis of phase noise contribution is conducted for the overall ADPLL, followed by circuit optimizations, to retain the low-jitter output. Implemented in a 40-nm CMOS technology, the frequency synthesizer achieves an rms jitter of 289 fs at 8 GHz output without any injected supply noise. Under a 20-mVrms white supply noise, the ADPLL suppresses supply-noise-induced jitter by -23.8 dB.본 논문은 현대 시리얼 링크의 클락킹에 관여되는 주요한 문제들에 대하여 기술한다. 준속도, 다중 표준 구조들이 채택되고 있는 추세에 따라, 기존의 클라킹 방법은 낮은 비용의 구현의 관점에서 새로운 혁신을 필요로 한다. LC 공진기를 대신하여 능동 소자 발진기를 사용한 주파수 합성에 대하여 알아보고, 이에 발생하는 두가지 주요 문제점과 각각에 대한 해결 방안을 탐색한다. 각 제안 방법을 프로토타입 칩을 통해 그 효용성을 검증하고, 이어서 능동 소자 발진기가 미래의 고속 시리얼 링크의 클락킹에 사용될 가능성에 대해 검토한다. 첫번째 시연으로써, 고주파 고리 발진기의 높은 플리커 잡음을 완화시키기 위해 기준 신호를 배수화하여 뒷단의 위상 고정 루프의 대역폭을 효과적으로 극대화 시키는 회로 기술을 제안한다. 본 기술은 지터를 누적 시키지 않으며 따라서 깨끗한 중간 주파수 클락을 생성시켜 위상 고정 루프와 함께 높은 성능의 고주파 클락을 합성한다. 기준 신호를 성공적으로 배수화하기 위한 타이밍 조건들을 먼저 분석하여 타이밍 오류를 제거하기 위한 방법론을 파악한다. 각 교정 중량은 연역적 확률을 기반으로한 LMS 알고리즘을 통해 갱신되도록 설계된다. 교정에 필요한 시간을 최소화 하기 위하여, 각 교정 이득은 타이밍 오류 근원들의 크기를 귀납적으로 추론한 값을 바탕으로 지속적으로 제어된다. 40-nm CMOS 공정으로 구현된 프로토타입 칩의 측정을 통해 저소음, 고주파 클락을 빠른 교정 시간안에 합성해 냄을 확인하였다. 이는 177/223 fs의 rms 지터를 가지는 8/16 GHz의 클락을 출력한다. 두번째 시연으로써, 고리 발진기의 높은 전원 노이즈 의존성을 완화시키는 기술이 포함된 주파수 합성기가 설계되었다. 이는 고리 발진기의 전압 헤드룸을 보존함으로서 고주파 발진을 가능하게 한다. 나아가, 전원 노이즈 감소 성능은 공정, 전압, 온도 변동에 대하여 민감하지 않으며, 따라서 추가적인 교정 회로를 필요로 하지 않는다. 마지막으로, 위상 노이즈에 대한 포괄적 분석과 회로 최적화를 통하여 주파수 합성기의 저잡음 출력을 방해하지 않는 방법을 고안하였다. 해당 프로토타입 칩은 40-nm CMOS 공정으로 구현되었으며, 전원 노이즈가 인가되지 않은 상태에서 289 fs의 rms 지터를 가지는 8 GHz의 클락을 출력한다. 또한, 20 mVrms의 전원 노이즈가 인가되었을 때에 유도되는 지터의 양을 -23.8 dB 만큼 줄이는 것을 확인하였다.1 Introduction 1 1.1 Motivation 3 1.1.1 Clocking in High-Speed Serial Links 4 1.1.2 Multi-Phase, High-Frequency Clock Conversion 8 1.2 Dissertation Objectives 10 2 RO-Based High-Frequency Synthesis 12 2.1 Phase-Locked Loop Fundamentals 12 2.2 Toward All-Digital Regime 15 2.3 RO Design Challenges 21 2.3.1 Oscillator Phase Noise 21 2.3.2 Challenge 1: High Flicker Noise 23 2.3.3 Challenge 2: High Supply Noise Sensitivity 26 3 Filtering RO Noise 28 3.1 Introduction 28 3.2 Proposed Reference Octupler 34 3.2.1 Delay Constraint 34 3.2.2 Phase Error Calibration 38 3.2.3 Circuit Implementation 51 3.3 IL-ADPLL Implementation 55 3.4 Measurement Results 59 3.5 Summary 63 4 RO Supply Noise Compensation 69 4.1 Introduction 69 4.2 Proposed Analog Closed Loop for Supply Noise Compensation 72 4.2.1 Circuit Implementation 73 4.2.2 Frequency-Domain Analysis 76 4.2.3 Circuit Optimization 81 4.3 ADPLL Implementation 87 4.4 Measurement Results 90 4.5 Summary 98 5 Conclusions 99 A Notes on the 8REF 102 B Notes on the ACSC 105박

과학고등학교학생들의 KYPT문제 해결 사례를 중심으로

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 과학교육과(물리전공), 2012. 2. 송진웅.탐구는 과학 교수학습 상황에서 가장 중요한 요소로서, 다양한 관점에서 연구되어 온 핵심 주제이다. 탐구의 유형을 분류함에 있어 학생의 주도권과 자율성이 강조되는 개방형 탐구는 참탐구(authentic inquiry)의 형태라고 할 수 있다. 이에 대해 많은 연구자들이 개방형 탐구의 학습과 지도에 대해 연구해 오고 있다. 그러나 학교에서 학생들에게 주어지는 많은 과학적 탐구과제가 진정한 참탐구의 핵심을 반영하고 있지 않으며(Chinn & Malhotra, 2002), 실제 교실 상황에서는 교사의 인식에 입각한 개방형 탐구의 지도가 학생의 실제 어려움을 반영하지 않을 수도 있다. 이에, 본 연구에서는 과학고등학교 학생들이 개방형 탐구문제를 해결하는 과정의 사례를 통해 학생들이 탐구과정에서 어려움을 느끼는 단계와 이에 대한 교사의 인식을 조사‧분석하고, 어떠한 전략이나 지도방안이 어려움을 해결하는 데 효과적이었는지에 대한 학생과 교사의 인식을 알아보았다. 이를 통해 개방형 과학 탐구의 효과적인 지도 전략에 대해 모색해보고자 하였다. 본 연구는 질적 사례 연구로서, 2010년과 2011년 각각 한국 청소년 물리토너먼트 대회(KYPT)에 출전하기 위해 개방형 과학 탐구문제 해결과정을 경험하였던 과학고등학교 학생 13명과 지도교사 2명을 연구 대상으로 하였다. 연구 방법은 사후 설문과 면담, 참여관찰을 실시한 뒤, 설문지, 전사된 면담 내용, 참여관찰 일지, 학생들의 산출물 등의 자료를 통한 삼각검증(triangulation)과 동료검토(peer debriefing)를 통해 결과를 분석하고 논의점을 도출하였다. 본 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 학생들은 개방형 탐구 문제 해결과정에서 실험 설계와 실험과정 등 실험에 관한 부분을 어려워했다. 반면, 교사들은 이와 다르게 학생들의 어려움이 자료 분석이나 결론 도출 과정에 있었다고 인식하고 있었다. 둘째, 학생들은 개방형 탐구문제의 해결 전략 중 가장 많이 사용하고, 가장 효과적인 것으로 동료토의(peer discussion)를 이야기하였다. 이해 비해, 교사들은 상대적으로 동료토의의 비중이 작다고 답했으며, 그 효과성에 대해서도 인식을 달리하였다. 교사들은 지도교사와의 토의나 교재 및 자료 제시의 전략이 효과적이었다고 답하였다. 즉, 개방형 탐구문제 해결 상황의 어려움과 효과적 전략에 대해서 학생과 교사의 인식 차이가 크다는 것이 드러났다. 연구 결과로부터의 논의는 다음과 같다. 학생들이 개방형 탐구문제 해결 과정 중 실험단계에서 가장 어려움을 느꼈던 원인으로 개방형 탐구에 대한 경험 및 방법적 지식의 부족, 자신감과 창의성의 부족을 들 수 있다. 개방형 탐구문제 해결 전략에 대해서는, 학생들이 공통적으로 효과적이라고 답한 동료토의에 주목할 필요가 있다. 학생들이 개별적으로 문제를 해결해야 하는 상황일지라도 팀을 구성하여 팀원들 간의 토의가 활발히 일어날 수 있는 환경을 조성하는 것이, 학생들의 개방형 탐구문제 해결 과정에 도움이 될 수 있다. 한편, 교사 중심이 아닌 학생 중심의 개방형 탐구문제 해결과정에서는 학생의 상황에 대한 파악이 더욱 중요하다고 할 수 있는데, 교사들이 이러한 동료토의를 간과하게 된 원인으로 교사 스스로의 역할에 대한 인식과 이론 중심적 지도에 대해 생각해 볼 수 있다. 마지막으로 교사와 학생들이 공통적으로 답한 동료토의의 한계를 보완하기 위해 교사의 경험에 의한 지도와 학생들의 사전 배경지식의 함양이 필요함을 제안할 수 있다. 결론적으로 학생들의 개방형 탐구문제 해결 과정에서 학생과 교사의 인식을 비교‧분석함으로써, 개방형 탐구 지도에 있어 학생들의 실제 어려움에 대한 이해를 넓히고, 보다 효과적인 지도방법을 모색하기 위한 자료를 제공할 수 있다는 점에서 의의를 가질 수 있을 것이다.The purpose of this study was to search for the effective strategies of teaching open-inquiry by comparing students and teachers recognition about its difficulties and helpful strategies. This study focused on the cases of science high school students and their teachers, who carried out open-inquiry to participate in KYPT (Korean Young Physicists Tournament, a national competition for international one, IYPT). This research was conducted through the participant observation, questionnaires and interviews. The research findings were as follows: students stated that planning and doing experiments were most difficult parts whereas teachers viewed that their students felt difficulties in analyzing data and making a conclusion. With respect to the effective strategy, students stated that they had got many ideas from peer discussion although they had to carry out individual tasks. On the contrary, teachers thought that references materials and discussion with teachers were most helpful ways. There were differences between students and their teachers recognition and it needed to close the gap. Consequently, it could be helpful to make student teams and to spend their more time in peer discussion especially when doing experiments. Furthermore, it seemed necessary that students have opportunities to learn background knowledge and to practice such a scientific inquiry, and also that teachers try to understand students actual difficulties and needs.Maste

Image coding using interband and intraband correlation on the wavelet transform domain

학위논문(박사)--서울대학교 대학원 :전기·컴퓨터공학부,2003.Docto

암 대사와 전사 조절에서 트랜스글루타미네이즈 2의 역할

학위논문 (박사) -- 서울대학교 대학원 : 의과대학 의과학과, 2021. 2. 김인규.트랜스글루타미네이즈 2 (TG2)는 트랜스글루타미네이즈, 지티피/에이티피에이즈, 단백질 이황화물 이성질화 효소로서 작용하는 광범위하게 발현되는 유일한 트랜스글루타미네이즈 구성원이다. TG2는 칼슘 의존성 단밸질이고 단백질의 탈아미드화, 아미노기 전이반응 그리고 교차를 촉진한다. TG2는 세포자연사, 노화, 세포 부착, 암대사 그리고 전사 조절에 관련되어 있는 거의 200개에 가까운 기질의 변형을 촉진한다. 그러므로 TG2에 대한 기능적 연구는 TG2와 관련된 신경퇴행성질환, 백내장 그리고 암과 같은 병태생리학적 관점을 이해하기 위한 핵심이다. 첫 번째 파트에서 우리는 AMPK 활성 조절을 통한 암대사에서의 TG2의 역할을 확인하였다. AMPK는 세포 에너지 항상성 유지를 위한 매우 잘 보전되어 있는 핵심 조절자이다. AMPK는 세포 대사 검문 지점과 세포 성장 신호 억제를 지배함으로써 암 억제 기능을 보여준다. 여기서 우리는 TG2가 AMPK가 조정하는 물질대사적 암억제능력을 방해하여 결국 호기적 해당과정 (와버그효과)을 촉진한다고 밝혔다. TG2에 의해 AMPK α2 와 β1 서브유닛의 전사 후 변형이 촉진되고, 이중 α2 특이적 폴리아미네이션을 통해 AMPK의 활성을 억제한다. TG2 억제를 통한 AMPK 활성은 매커니스틱 타겟 오브 라파마이신 컴플렉스 1 (mTORC1)의 활성을 억제하며, 이로 인해 HIF1α 단백질 양을 떨어뜨린다. TG2 억제는 또한 암 세포의 대표적 표현형 중 하나인 호기적 해당 작용을 HIF1α 의존적 해당 유전자들의 양을 떨어뜨리는 방법을 통해 감소시킨다. 이런 대사적 변환의 결과들에 의해 TG2는 암세포 증식을 AMPK 변형 의존적 방법들을 통해 증가시킨다. 이 결과들을 바탕으로 우리는 TG2의 억제가 AMPK에 의한 암세포 억제적 대사 재구성의 활성화를 이용한 유망한 치료 전략으로 사용될 수 있음을 제안하는 바이다. 두 번째 파트에서 우리는 글루타치온 에스 트랜스퍼레이즈 택 (GST tag)과 TG2와의 관계에 대해 알아보았다. 시스토조마 자포니쿰으로부터 유래한 GST는 친화적 정제와 함께 결합된 단백질들의 풀 다운을 위한 택으로 널리 사용 되는데 이것은 단백질과 단백질 사이의 상호작용을 확인하는 데 유용하게 사용된다. 그러나 이 기술의 신뢰성은 세포 용해물과 GST가 결합된 단백질을 같이 섞어 주었을 때 생기는 집합물들 때문에 훼손될 수 있는 한계가 있었다. 이 집합물들이 왜 생기는 지는 여전히 잘 알려져 있지 않았다. 그런데 이 연구에서 우리가 GST tag이 칼슘의존성으로 기질 단백질을 폴라아미네이션 시키거나 교차결합시키는 TG2의 기질 단백질이라는 것을 확인하였다. 글루타민 잔기를 아스파라긴으로 바꾼 GST 돌연변이체는 야생형 GST와 비슷한 글루타치온 결합 친화력을 가지고 있으며 글루타치온 친화 크로마토그래피에서도 비슷하게 정제된다. 게다가 GST4QN가 결합한 p53은 5-FU를 처리한 세포에서 집합물들이 야생형 GST에 비해 감소하며 p21의 전사가 증가하고 세포사멸을 유도했다. 이 결과는 TG2에 의한 GST가 결합된 단백질의 교차결합이 단백질간의 상호작용을 방해한다는 것을 보여주며, GST4QN을 GST 풀다운 실험들에 사용하였을 때 재현성과 신뢰성을 확보 할 수 있다는 것을 확인하여 주었다. 세 번째 파트에서 우리는 전사 조절에서 TG2의 역할을 더 잘 이해하기 위해 TG2와 상호작용하는 단백질이 무엇이 있는지를 확인해 보았다. 이스트 투 하이브리드 실험을 이용해 HeLa 세포 cDNA에서 확인해 본 결과, 우리는 TG2의 배럴 1과 cBAF 크로마틴 재구성 복합물의 핵심 서브유닛인 BAF250a의 C-말단 도메인이 결합한다는 사실을 확인했다. TG2는 GST-BAF250a C-말단 도메인과 함께 풀다운 되었다. 게다가 TG2와 BAF250a는 P11 크로마토그래피를 이용해서 확인 했을 때, 함께 용리되고 면역침강 됨을 관찰할 수 있었다. 아미노기 전이 반응을 통해 TG2는 BAF250a에 폴리아민을 결합시켰다. 글루코코르티코이드 반응 요소 리포터 발현 세포에서 TG2 과발현은 아미노기 전이 반응 의존적 방법을 통해 루시퍼레이즈 리포터 활성을 증가 시켰다. 게다가 게놈 전체 유전자 발현의 비교를 통해 wild type과 TG2 knockout 간세포에 덱사메타손을 쳤을 때 증가하거나 감소하는 유전자들을 유전자 온톨로지 농축 분석을 통해 확인 하였다. 이 결과를 바탕으로 우리는 TG2가 BAF250a의 폴리아민화에 의해 전사 활성을 조절한다는 것을 확인하였다.Transglutaminase 2 (TG2) is the only ubiquitously expressed member of the TG family of enzymes that acts as transglutaminase, GTPase/ATPase, protein disulfide isomerase, and protein kinase. TG2 is a calcium-dependent protein that catalyzes protein deamidation, transamidation, and cross-linking. TG2 catalyzes the modification of a number of substrates almost 200 proteins involved in apoptosis, aging, cell adhesion, cancer metabolism and transcriptional regulation. Therefore, functional study about TG2 is a key point for understanding the TG2-related pathophysiology such as neurodegenerative disease, cataract and cancer. In part I, we investigated the role of TG2 in cancer metabolism by regulating AMPK activity. AMP-activated protein kinase (AMPK) is a highly conserved master regulator for maintaining cellular energy homeostasis. AMPK exhibits tumor suppressive functions by governing cellular metabolic checkpoints and constraining cell growth signaling pathways. Here, we describe TG2 as a critical negative regulator in AMPK-mediated metabolic tumor suppression, resulting in aerobic glycolysis (the Warburg Effect). TG2 mediated post-translational modification of AMPK α2 and β1 subunits, and inhibited AMPK activity by AMPK α2-specific polyamination. Activated AMPK by TG2 suppression inhibited the activity of the mechanistic target of rapamycin complex 1 (mTORC1), and subsequently reduced HIF-1α protein levels. TG2 suppression also reduced aerobic glycolysis, which is one of remarkable phonotypes of cancer cells, by down-regulating the expression of HIF-1α dependent glycolytic genes. As a result of these metabolic shifts, TG2 suppression diminished tumor cell proliferation in AMPK modification-dependent manners. Based on these results, we suggest that TG2 inhibition is a promising therapeutic strategy for anti-cancer treatment through activation of AMPK-mediated tumor suppressive metabolic reprogramming. In part II, we investigated the relationship between GST tag and TG2. Glutathione S-transferase (GST) from Schistosoma japonicum has been widely used as a tag for affinity purification and pull-down of fusion proteins to detect protein-protein interactions. However, the reliability of this technique is undermined by the formation of GST-fused protein aggregates after incubation with cell lysates. It remains unknown why this aggregation occurs. Here, we demonstrate that the GST-tag is a substrate of TG2, which is a calcium-dependent enzyme that polyaminates or crosslinks substrate proteins. GST-mutant replacing four glutamine residues with asparagine (GST4QN) exhibited similar glutathione binding affinity compared with wild-type GST and could be purified by glutathione affinity chromatography. Moreover, the use of GST4QN as a tag reduced fused p53 aggregation and enhanced the induction of p21 transcription and apoptosis in cells treated with 5-fluorouracil (5-FU). These results indicate that TG2 interferes with protein-protein interactions of GST-fused proteins by crosslinking the GST-tag; therefore, a GST4QN tag could improve the reproducibility and reliability of GST pull-down experiments. In part III, in this study, we attempted to identify TG2-interacting proteins to better understand the role of TG2 in transcriptional regulation. Using a yeast two-hybrid assay to screen a HeLa cell cDNA library, we found that TG2 bound BAF250a, a core subunit of the cBAF chromatin remodeling complex, through an interaction between the TG2 barrel 1 and BAF250a C-terminal domains. TG2 was pulled down with a GST-BAF250a C-term fusion protein. Moreover, TG2 and BAF250a were co-fractionated using P11 chromatography, and co-immunoprecipitated. A transamidation reaction showed that TG2 mediated incorporation of polyamine into BAF250a. In glucocorticoid response-element reporter-expressing cells, TG2 overexpression increased the luciferase reporter activity in a transamidation-dependent manner. In addition, a comparison of genome-wide gene expression between wild-type and TG2-deficient primary hepatocytes in response to dexamethasone treatment showed that TG2 further enhanced or suppressed the expression of dexamethasone-regulated genes that were identified by a gene ontology enrichment analysis. Thus, our results indicate that TG2 regulated transcriptional activity through BAF250a polyamination.Contents Abstract---------------------------i Contents--------------------------v List of Table----------------------viii List of Figures---------------------viii Introduction------------------------1 Part I. Transglutaminase 2 promotes aerobic glycolysis through selective inhibition of AMPKα2 Purpose--------------------------14 Materials and Methods-----------------17 Results--------------------------24 Discussion------------------------79 Part II. Transglutaminase 2 crosslinks the glutathione S-transferase tag to impede fused recombinant protein-protein interactions Purpose--------------------------83 Materials and Methods-----------------85 Results--------------------------91 Discussion-----------------------107 Part III. Transglutaminase 2 mediates transcriptional regulation through BAF250a polyamination Purpose-------------------------112 Materials and Methods----------------114 Results-------------------------121 Discussion-----------------------136 References-----------------------139 Abstract (in Korean)-----------------161Docto

트랜스글루타미네이즈 2의 기질로서의 글루타치온 에스 트랜스퍼레이즈

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 의과학과, 2011.2. 김인규.Maste

주식 수익률의 횡단면적 변동에 관한 연구

학위논문(석사)--서울대학교 대학원 :경영학과 경영학전공,2001.Maste

Monte Carlo simulation study of recombination dynamics in solution

Thesis (master`s)--서울대학교 대학원 :화학과 물리화학전공,1996.Maste

Comprehensive Comparison of NGSS and KSES and Analysis of Physics Content Elements of Performance Expectations Based on the TIMSS Science Framework

변화하는 미래사회를 대비하여 여러 나라에서는 과학교육의 프레임 변화가 일어나고 있다. 이러한 맥락에서 2013년 미국 차세대과학교육표준(NGSS)이 발표되었고, 우리나라에서도 2019년 미래세대과학교육표준(KSES)이 개발되었다. 본 연구에서는 KSES가 향후 미래 사회 국가 과학 교육과정 가이드라인으로서의위상을 갖추었는지 점검하고, 성공적인 정착을 위한 방안을 모색해보았다. 먼저 거시적 접근으로 NGSS 와의 비교를 통해 각 표준의 배경, 제시된 목표, 체제의 유사점과 차이점 및 각 표준이 지향하고 있는 바를살펴보았다. 미시적으로는 국제비교 성취도 평가인 TIMSS 2019의 Science Framework(8학년)를 준거로NGSS와 KSES의 해당 학년 단계의 물리 분야 내용 요소를 추출하여 비교하였다. 마지막으로, NGSS 의 실행을 위해 실시되었던 전략과 방안들을 통해 KSES의 실행과 정착에 필요한 사항들을 구체적으로살펴보고, 시사점을 도출하였다. In preparation for a changing future society, the frameworks of science education have changed in many countries. The Next Generation Science Standard (NGSS) was announced in the U.S. in 2013, and the Korean Science Education Standard (KSES) was developed in 2019. In this study, we examined whether the KSES can be used to provide future national science curriculum guidelines and looked for ways to achieve successful implementation. Macroscopically, the orientation of the KSES might be identified through similarities and differences in objectives and systems by comparing it with the NGSS. Microscopically, based on the Science Framework of TIMSS 2019 (8th grade) which is an international comparative achievement assessment, the physics content elements extracted from both standards were compared and analyzed. In addition, by considering the strategies and processes that have been carried out to implement the NGSS, we explored specific requirements for the implementation of KSES.N

Implications for Teacher Education through Pre-Service Science Teachers Perception and Practice Cases on Online Formative Assessment

온라인 교수학습 환경으로의 변화에 따라 온라인 형성평가에 대한 관심이 높아지고 있으며, 이에 대한 예비 교사들의 준비가 필요하다. 본 연구에서는 교사 교육의 기초 토대 마련을 위해 예비 과학교사 22명을 대상으로 온라인 수업과 온라인 형성평가, 형성평가에 대한 인식을 조사하고, 이를 바탕으로 실행 과정에서 나타나는 주요 사항을 분석하였다. 사전 인식은 개방형 설문을 통해 얻은 응답을 오픈 코딩을 통해 범주화하여 범주별 빈도를 파악하였고, 사전 인식의 범주 분류 결과를 바탕으로 실행의 모습을 분석하였다. 이를 통해 현재 상태와 바람직한 활용 목표 간의 격차를 파악하고, 교사 교육에서 중점을 두어야 하는 사항은 무엇인지에 대해 논의하였다. 연구의 결과, 사전 인식에서는 온라인 수업의 어려움으로 상호작용을 언급하고, 온라인 형성평가의 장점으로 테크놀로지의 활용 및 피드백과 수업 조정을 언급하였다. 지도안과 조별 사전 인식 과정에서는 플랫폼의 테크놀로지를 활용하여 자동화된 피드백을 대부분 활용 하였지만, 응답 분석 결과를 활용한 수업 조정과 상호작용이 나타나 지는 않았다. 또한 온라인 형성평가의 형성적 기능에 적합하지 않은 활용 방식이 다수 나타났다. 이러한 원인은 예비 교사들의 형성평가 활용에 대한 이해가 부족하고, 평가의 측면에 치중했기 때문으로 분석된다. 형성평가의 피드백을 통한 형성적 기능과 활용 방법에 대한 예비 교사들의 충분한 이해가 바탕이 될 때, 온라인 형성평가의 장점을 활용한 상호작용으로 이어질 수 있다. 따라서 형성평가의 핵심적 기능이 잘 발휘될 수 있도록 형성적 활용에 대한 역량 강화와 실질적 적용 방법에 대한 교육이 예비 교사 교육에서 강조되어야 할것이다.N