eine vergleichende Studie von Fremdsprachen- und Koreanisch-Lehrkräften an Mittel- und Oberschulen in Südkorea

학위논문(박사) -- 서울대학교대학원 : 사범대학 외국어교육과(독어전공), 2023. 2. 권오현.교사가 자신과 자신의 전문적 능력에 대한 자신감을 갖는 것은 매우 중요하다. 높은 자기 효능감은 무엇보다도 더 큰 책임감과 열정 (Coladarci, 1992), 더 강한 협업 의지 (Tournaki&Podell, 2005), 혁신성 (Enochs&Riggs, 1990), 문제해결능력(Timperley&Phillips, 2003), 창의성 (Tschannen-Moran &Hoy, 2001) 등으로 이어진다. 이에 반하여 자기 효능감이 낮은 교사는 교육에 대한 관심과 열정 그리고 노력이 부족하고, 더 나아가 개인의 심신상의 문제 등의 사유로 인해 교직을 포기하거나 조기 퇴직하는 경우도 빈번하다. 기존의 연구동향을 살펴보면 25년 이상 교직에 종사하고 있는 교사들의 자기 효능감에 관한 연구는 다양하게 이루어 졌지만 외국어교사, 특히 제 2외국어교사의 자기 효능감에 관한 연구는 미비한 편이다. 2007년부터 2008년까지 진행된 OECD의 TALIS 연구에서 23개국의 교육 시스템을 비교 분석한 연구에서는 한국 교사들의 자기 효능감이 모든 참여 국가 중 가장 낮게 가장 확인되었다 (Vieluf et al., 2013). 한국의 높은 교육열과 교육에 대한 관심, 그리고 PISA 연구에서 한국학생들이 지속적으로 상위권을 차지함에도 불구하고 한국교사들의 낮은 자기 효능감의 원인과 해결 방안에 대한 논의와 연구가 매우 필요하다. 본 연구는 데이터 분석을 통해 다음과 같은 질문을 중심으로 살펴보기로 한다. 1. 한국 교사들의 자기 효능감이 낮은 원인은 무엇인가? 2. 교사의 자기 효능감에 가장 큰 영향을 미치는 역량은 무엇인가? 3. 교사가 가르치는 과목에 따라 교사의 자기 효능감의 차이가 있는가? 본 연구에서는 교사의 자기 효능감을 분석하기 위해서 먼저 교사의 역량을 살펴보았다. Heyse와 Erpenbeck는 역량을 개인적 역량 P, 전문 및 방법론적 역량 F, 실행 및 행동 역량 A, 사회적 의사소통 역량 S의 그룹으로 분류하였다. 일반적으로 역량은 서로의 조합으로 나타난다. 이 역량들을 서로 결합한 결과 Heyse와 Erpenbeck의 KODE 역량 아틀라스에 따르면 모든 인간 역량은 총 64개의 역량으로 구성되어 있다고 한다. (Heyse&Erpenbeck, 2007). 본 논문에서는 KODE 역량 아틀라스에서 교직과 연관관계가 있고 자기 효능감과 상호관계가 있는 역량들을 선별하였고, 이를 바탕으로 독일어와 영어권 국가에서 만들어진 자기 효능감 척도들을 분석한 후 한국 교사를 위한 역량 아틀라스 기반 설문지를 개발하였다. 본 설문지는 총 6개 항목(1: 개인정보, 2: 개인역량, 3: 기술 및 방법론적 역량, 4: 실행의지, 5: 사회소통역량, 6: 자기 효능감), 84문항으로 구성되어 있으며, 구글 폼으로 작성하고 링크를 생성하여 설문응답자들이 쉽게 설문조사에 참여할 수 있었다. 본 연구를 위해서 제2외국어(독일어, 불어, 일본어, 중국어 1그룹), 제1외국어(영어 2그룹), 한국어(3그룹) 과목을 가르치는 국내 중·고등학교 교사들을 대상으로 설문조사가 이루어졌다. 중간 분석은 142명 교사들을 대상으로 실시하였고, 본 분석은 189명 교사를 대상으로 실시하였다. 데이터 통계 분석은 SPSS-Statistics Version 25 및 Data Tab Statistics Calculator를 사용하여 수행하였다. 연구 결과 자기 효능감이 가장 높은 제2 외국어교사는 교직경력 5~10년, 해외체류 1~5년, 40대, 계약직, 여성, 수도권 학교 재직, 사범 대학 학위 취득, 외향적 성격을 가진 교사들로 나타났으며, 제1외국어 교사들의 경우 5~10년 사이의 교직 경력, 1년 미만의 해외체류, 정규직, 50세 이상, 남성, 일반대학교 졸업, 내향적 성격을 가진 교사로 나타났다. 또한 자기 효능감이 높은 국어 교사는 5~10년의 교직경력, 정규직, 남자, 일반대학 졸업자, 내향적 성격을 가진 교사로 확인되었다. 설문조사를 통해 산출된 평균값과 상관분석 결과 일반적으로 외국어교사가 국어교사보다 자기 효능감이 더 높은 것으로 나타났으며, 자기 효능감에 가장 큰 영향을 미친 역량은 '전문지식', '실행의향'과 '낙천성'이고, 그 다음으로 큰 영향을 미치는 역량은 판단능력'과 '가르치는 능력'이었다. 이러한 역량들은 모두 기본 역량 F(전문 및 방법론적 역량)와 A(실행 및 행위 역량) 그룹에 속한다. '팀워크 역량'과 '의사소통능력'도 자기 효능감과 유의미한 상관관계를 보였고, 특히 외국어교사의 경우에 더욱 그러하였다. 이러한 결과를 통해 외국어 교사들의 상호 의사소통과 팀 기반 협업이 무엇보다 중요하다는 사실을 도출할 수 있다. 한 집단에 소속되어 있는 것으로 연대감과 지지를 받고 있음을 느낄 수 있으므로 교사들의 팀워크 및 의사소통 능력을 강화하는 것은 자기 효능감에 긍정적인 영향을 미칠 것이다. 본 연구는 설문조사 및 데이터 분석 후 더 상세한 정보를 얻기 위해 중. 고등학교에서 국어, 영어, 독일어, 프랑스어, 일본어, 중국어를 가르치는 교사 20명을 대상으로 대면 인터뷰를 추가적으로 진행하였다. 대면 인터뷰 결과 외국어 교사가 국어 교사보다 자기 효능감이 높은 이유로 국어 교사의 경우 초등학교 때부터 가르치지만 제2 외국어 교사는 보통 중·고등학교에서부터 가르치게 되어 해당 언어를 수업 시간이 비교적 짧기 때문에 외국어 교사들은 높은 동기와 열정 그리고 자기 효능감을 가지고 가르치는 것으로 보인다. 다른 나라의 교사들에 비해 한국 교사들의 자기 효능감이 낮은 이유로 한국에서는 교사의 의견보다 학생과 학부모의 의견이 더 중요하게 여겨지기 때문이라고 설문조사의 답변에서 언급되었다. 이에 따라 교사의 역량이 과소평가되며 수업 외에 학생상담, 진로상담, 학부모상담, 평가, 동아리 관리 같은 여러 행정 업무 의무로 많은 어려움을 겪는다고 하였다. 이러한 요소들이 수업의 질과 동시에 자기 효능감에 부정적인 영향을 미치게 되는 것으로 나타났다. 본 연구결과를 바탕으로 교사가 자기 효능감을 향상시키거나 유지할 수 있도록 하기 위하여 다음과 같이 교사교육 및 교사 연수를 진행할 것을 제안하고자 한다. - 교사교육 및 연수, 세미나를 통해 실행 의향', '전문지식' 등 개인 역량을 향상시킨다. - 교사양성에서는 "가르치는 능력" 및 "판단 능력" 역량을 더욱 강화하여야 한다. - 교직에 5년 이상, 특별히 10여년 종사한 교사 대상으로 동기 부여 세미나를 개최한다. - 모든 교사를 위한 세미나를 개최하며 정보와 경험 및 교육자료를 공유하고 공공 연구와 프로그램을 개발하도록 동기부여 한다. - 현지의 교사연수과정과 동일한 환경의 프로그램을 진행하는 외국어 교사를 위한 연수과정을 기획한다. - 교사들이 서로에게 멘토와 멘티가 되어 정기적으로 정보를 교환하고 서로 가르치고 배우며 서로를 지원하고 함께 자기 효능감을 강화하는 동료 멘토링 제도를 운영한다. 이상에서 제시한 제안들을 실행하기 위해서는 KODE 역량 아틀라스가 로드맵 역할을 해야 하고 본 논문을 위해 개발한 설문지를 함께 사용하여 교사가 어떤 역량을 가지고 있는지, 장단점은 무엇인지, 그리고 어떠한 역량이 교사의 자기 효능감에 가장 큰 영향을 미치는지 파악하여야 한다. 그 결과를 통해 개별적으로 역량을 개선하고 자기 효능감을 높이기 위한 계획을 세울 수 있으며 또한 세워야 한다. 마지막으로 한국 교사들의 사회성과 의사소통 능력을 강화하는 것이 매우 중요하다. OECD의 TALIS 2018 연구는 교사들이 몇 명의 동료와 교류하고 협력하는지 분석하였다. 분석 결과 OECD 평균은 31%이며, 호주(78%), 오스트리아(71%), 영국(70%)은 상위 1, 2, 3위를 차지한 반면, 한국은 (19%) 최하위로 나타났다 (OECD, TALIS 2018 데이터베이스). 이것은 한국 교사들의 협업이 잘 이루어지지 않고 있다는 사실을 나타내고 있으며, 교사간의 협업문화를 보다 집중적으로 변화시킬 필요가 있음을 시사한다. 한국과 같이 인적 자산이 중요한 국가에서, 교육은 세계시민 양성의 목표를 구현하는 가장 중요한 안건이다. 좋은 수업은 양질의 수업 컨텐츠의 개발과 도입 뿐 아니라 좋은 교사를 통해서 완성된다. 교사의 자기 효능감에 대한 연구는 교사에 대한 연구의 기본 전제가 된다. 본 연구의 KODE 역량 아틀라스와 개발한 설문지가 교사의 개별 역량 개발과 자기 효능감을 향상시키는 것에 로드맵 역할을 하기를 기대하며, 이를 통해 교사들이 학생들을 최대한 잘 교육하여 현 교육과정 목표인 세계시민 양성교육에 기여하기를 바란다.Zusammenfassung Für eine Lehrkraft ist es sehr wichtig, von sich selbst und seinen professionellen Fähigkeiten überzeugt zu sein. Eine hohe Selbstwirksamkeit führt unter anderem zu stärkerem Verantwortungsbewusstsein und größerem Enthusiasmus (Coladarci, 1992: S. 741), einer höheren Kooperationsbereitschaft (Tournaki & Podell, 2005: S. 300 f), Innovativität (Enochs & Riggs, 1990: S. 6 ff), Problemlösefähigkeit, (Timperley & Phillips, 2003: S. 628), und Kreativität (Tschannen-Moran & Hoy, 2001: S. 801). Im Gegenteil dazu zeigen Lehrkräfte mit niedriger Selbstwirksamkeit weniger Interesse, geringeren Enthusiasmus, geben schnell auf und gehen aufgrund von physischen und psychischen Krankheiten früher in Pension oder beenden frühzeitig den Lehrberuf. Um die Selbstwirksamkeit der Lehrkräfte zu messen, wurden zunächst die Kompetenzen der Lehrkräfte untersucht. Die menschlichen Kompetenzen wurden von Heyse und Erpenbeck in vier Gruppen klassifiziert: personale Kompetenz P, Fach- und Methodenkompetenz F, Aktivitäts- und Handlungskompetenz A, und sozial- kommunikative Kompetenz K. Die Kompetenzen wurden von Heyse und Erpenbeck untereinander kombiniert, da sie meist in Verbindungen auftreten. Der KODE-Kompetenzatlas besteht insgesamt aus 64 Kompetenzen (Heyse & Erpenbeck, 2007). Daraus wurde für diese Arbeit jeweils eine Kompetenz pro Kombination gewählt, die für den Lehrberuf relevant ist und auf dieser Basis wurde ein Fragebogen entwickelt. Befragt wurden Lehrkräfte in Mittel- und Oberschulen in Korea, die Fremdsprachen (Englisch, Deutsch, Französisch, Japanisch, Chinesisch) oder Koreanisch unterrichteten. Das Ziel dieser Arbeit war es, durch Datenanalysen Antworten auf folgende Fragen zu finden: 1. Warum haben koreanische Lehrkräfte im internationalen Vergleich eine so niedrige Selbstwirksamkeit? 2. Welche Kompetenz hat den größten Einfluss auf die Selbstwirksamkeit der Lehrkräfte? 3. Weisen Koreanisch-Lehrkräfte, die keine Auslandserfahrung brauchen, eine höhere Selbstwirksamkeit auf als Fremdsprachenlehrkräfte, die keinen Auslandsaufenthalt gemacht haben? 4. Zeigen Lehrkräfte je nach Unterrichtsfach unterschiedliche Lehrer-Selbstwirksamkeit auf? Zusätzlich wurde überprüft, ob Alter, Geschlecht, Berufserfahrung, Auslandsaufenthalt, Anstellungsform, Arbeitsort, Schulform und Charakter einen signifikanten Einfluss auf die Selbstwirksamkeit haben. Das Ergebnis zeigte unter anderem, dass Fremdsprachen-Lehrkräfte eine höhere Selbstwirksamkeit aufweisen als Koreanisch-Lehrkräfte. Die Kompetenzen, die die größte Wirkung auf die Selbstwirksamkeit hatten, waren „Fachwissen, „Ausführungsbereitschaft und „Optimismus, während „Problemlösefähigkeit und „Kommunikationsfähigkeit die niedrigste Korrelation aufzeigten. Nach der Umfrage und Datenanalyse wurden 20 Lehrpersonen in einem Interview befragt, um Genaueres über die Selbstwirksamkeit aus der Sicht der Lehrkräfte zu erfahren. Zum Schluss wurden Vorschläge für die Lehrerausbildung und Lehrerfortbildung gemacht, damit Lehrkräfte ihre Selbstwirksamkeit verbessern oder aufrechterhalten können.1. EINLEITUNG １ 1.1 Forschungsziel und Notwendigkeit dieser Studie ４ 1.2 Forschungsgegenstand und Durchführungsmethode ７ 2. SITUATIONSANALYSE VON FREMDSPRACHEN UND FREMDSPRACHEN-LEHRKRÄFTEN IN SÜDKOREA １１ 2.1 Fremdsprachen in Mittel- und Oberschulen １１ 2.2 Analyse der aktuellen Bedingungen von Fremdsprachen-Lehrkräften １５ 2.2.1 Lehrerausbildung in Südkorea ２０ 2.2.2 Arbeitsstunden der Lehrkräfte an Mittel- und Oberschulen ２５ 2.2.3 Gehalt der Lehrkräfte ２７ 3. THEORETISCHE HINTERGRÜNDE DER LEHRER-SELBSTWIRKSAMKEIT ３３ 3.1 Der Begriff Selbstwirksamkeit ３３ 3.2 Bisherige Theorien der Lehrer- Selbstwirksamkeit ４２ 3.3 Vorhandene Messinstrumente der Lehrer-Selbstwirksamkeit ４６ 3.3.1 Rand-Skala ４６ 3.3.2 Allgemeine Selbstwirksamkeitserwartungsskala ４８ 3.3.3 Teacher Efficacy Scale (Lehrer-Wirksamkeitsskala) ５０ 3.3.4 Teacher Self-efficacy Scale (Lehrer-Selbstwirksamkeitsskala) ５４ 3.3.5 Skala zur Lehrer-Selbstwirksamkeitserwartung ５６ 3.3.6 Teacher Sense of Efficacy Scale (TSES) ５８ 3.3.7 English Teachers´ Sense of Efficacy Scale (ETES) ６０ 3.3.8 Teachers´ Self-Efficacy Belief System (TEBS-Self) ６３ 4. KOMPETENZEN UND SELBSTWIRKSAMKEIT DER LEHRKRÄFTE ６８ 4.1 KODE-Kompetenzatlas ７０ 4.2 Kompetenzen der Lehrkräfte ７７ 4.2.1 Personale Kompetenz (P, P/A, P/S, P/F) ７８ 4.2.2 Fach- und Methodenkompetenz (F, F/A, F/P, F/S) ８５ 4.2.3 Aktivitäts- und Handlungskompetenz (A, A/P, A/S, A/F) ９１ 4.2.4 Sozial-kommunikative Kompetenz (S, S/F, S/P, S/A) ９６ 5. MESSUNG UND ANALYSE DER SELBSTWIRKSAMKEIT VON LEHRKRÄFTEN １０６ 5.1 Beschreibung der Studienteilnehmer*innen １０６ 5.2 Aufstellung der Hypothesen １１９ 5.3 Ausarbeitung des Fragebogens １２３ 5.4 Analyse der gesammelten Daten １３１ 5.4.1 Überprüfung der internen Konsistenz １３３ 5.4.2 Mittelwert der Kompetenzen １３５ 5.4.3 Korrelationsanalyse von Kompetenzen und Selbstwirksamkeit １３８ 5.4.4 Regressionsanalyse der Kompetenzen １７９ 5.4.5 Vergleich der Selbstwirksamkeit １８９ 5.4.6 Überprüfung der Hypothesen １９１ 5.4.7 Zusätzliche Ergebnisse ２０５ 5.5 Persönliche Befragung ausgewählter Lehrkräfte ２１７ 5.5.1 Interviewfragen ２１８ 5.5.2 Erkenntnisse aus den Interviews ２２１ 6. SCHLUSSFOLGERUNGEN ２３１ 6.1 Zusammenfassung der Ergebnisse und Diskussion ２３１ 6.2 Einschränkungen ２４２ 6.3 Implikation für die Lehrerausbildung und -fortbildung ２４３ 6.4 Ausblick ２５２ 7. KOREANISCHE ZUSAMMENFASSUNG ２５６ 8. LITERATURVERZEICHNIS ２６１박

Teaching 'Identity and Inverses' Concepts through Analyzing the Curriculum of Numbers and Operations Strand in High School

Understanding numbers and arithmetic operations properly is essential for learning algebra and in high school curriculum, such concepts are crucial in carrying out diverse operations including four fundamental arithmetic operations. Especially, students should be familiar with the concepts of identity and inverse because they are such an important matter of properties in operating real numbers. However, it is the reality that most high school students actually fail to attempt solving a problem in adequate understanding of their meanings, simply taking the term of identity and inverse for memorizing vaguely. Considering this, this study, in search for a guide plan for identity and inverse through analyzing the curriculum of numbers and arithmetic operations, established the following research questions. They were intended to look at the students' response types of right and wrong answers in solving identity and inverse problems after conducting a related class on the subject of first graders of high school. 1. How do high school math textbooks on the 7th revised curriculum present identity and inverses in the area of numbers and operations? 2. As s result of analyzing research question 1, what guide plan can be proposed for the unit of identity and inverses? 3. What is the response type to the problem solution of the students who have learned identity and inverse with this guide plan? This study was preceded by conducting preliminary test on the subject of expected junior class students of H high school located in Goyang city, Gyeonggi-do, who have learned identity and inverse in their curriculum, and looking at their correct answer ratio and grasping their ability to solve the related question items. For curriculum analysis, 17 kinds of high school math textbooks on the 7th revised curriculum were searched for the unit of real number's arithmetic operations in terms of composition and content. Based on this, guide plan for identity and inverse was devised and this study, too, was performed on the first graders of H school, the same as above, who had not learned these two study points yet. Of the four student classes by level - upper, middle upper, middle lower and lower - 4 sections of the middle lower class were assigned for our subject. Based on this, test group students were offered identity and inverse in the area of numbers and operations using strict definitions presented by high school math and opportunity to understand them properly by forming related question items themselves through performance test. On the other hand, control group students were taught simply by the definitions presented in the math textbook without performance test of making question items. After this examination, response types of correct or incorrect answers to the question items were investigated between test and control group students for significant difference. Results of this study are as follows: First, as the analysis of textbooks, the portion of identity and inverse in the whole of real number's operation unit was very small and the number of related question items too. As for method for introducing the definitions of being closed, identity and inverse, there were a small number of textbooks using comic-like material for the learner's interest with connection to the text or using the material of actual life or history of math but most textbooks did not use any method. As for method of presenting definitions of identity and inverse, the largest number used illustration but several books attempted a strict definition using arbitrary signs of operation. Second, for test group students, class was designed for proper understanding of identity and inverse by using the strict definitions presented in high school math and conducting performance test of making question items. Third, on the test after executing the class on identity and inverse, correct answer ratio was a little higher in test group though with no significant difference from control group. In question item for recording the meaning of identity and inverse freely, test group showed a higher ratio of students who described their meanings by strict definitions, and they also produced a higher ratio of correct answer in the question item for understanding the given operation from the operation table. Besides, in the response to self-test question item on identity and inverse, most students were not well aware of their meanings with few students who said they solved problems thinking about definitions. Also, many students answered they didn't like solving identity and inverse-related problems and that after learning these they had no confidence or interest formed in math. Based on the results of this study, the following conclusions were reached. Analyzing the high school math textbooks on the 7th revised curriculum revealed that so little content as to identity and inverse appeared with little gravity taken, though they are the essential elements for learning the area of numbers and operations. Developing the content connected to that presented in the body of textbooks for introducing chief concepts would enable the students to access and understand identity and inverse more easily. Besides, since definitions of identity and inverse presented in high school math allow deeper learning for completing conditions and natures of identity and inverse, there is a need to define them using those strict definitions in the current textbooks, too. Therefore, class was executed after designing a guide plan for teaching identity and inverse by strict definitions and conducting performance test of making question items. This was expected to allow the students to understand the meanings of identity and inverse properly with an opportunity to correct their own errors in solving problems. Since the subject of this study was middle lower students, they showed no significant difference between test and control groups after conducting this test. But as a result of sorting correct and incorrect answer types of students for each question item, in the question item for recording definitions of identity and inverse, test group showed a higher ratio of students who answered by strict definitions, also with a higher ratio of correct answers in the item for understanding given operations from operation table. It is considered an effect of teaching identity and inverse by strict definitions. Besides, there were many positive opinions from students on the performance test of making identity and inverse?related question items performed in this study because it helped them understand those contents. Thus it will be needed for a teacher to devise activities like performance test of making question items and diverse methods of class for even students in poor performance in math to participate in person with fun as an opportunity to acquire the core concepts of math. The preliminary test of this study was carried out on expected junior students who took too long after the learning of identity and inverse to remember their learned content. Besides, the subject of this study was confined to 130 students in the middle lower class, so there is a limitation in interpreting this result of study for all students. For these reasons, a further research is considered necessary to learn a broad response from students by diversifying the subject of study.;수와 연산을 제대로 이해하는 것은 대수 학습을 위하여 필수적이며 고등학교 수학에서 수 개념의 이해는 사칙 연산 뿐만 아니라 다양한 연산을 수월하게 수행하는 밑거름이 된다. 특히, 항등원, 역원의 개념은 실수의 연산 성질 중 아주 중요한 내용이므로 학생들이 꼭 숙지해야 할 내용이다. 그러나 대부분의 고등학생들이 항등원, 역원과 같은 생소한 용어를 막연히 외워야하는 것으로 받아들이고 실제로 문제를 해결할 때에도 항등원, 역원의 내용을 깊게 이해하고 문제 해결을 시도하는 것이 아니라 단순히 암기한 후 문제를 해결하는 것을 볼 수 있다. 이러한 점을 고려하여 본 연구에서는 수와 연산 영역의 교과서 분석을 통하여 이를 반영한 항등원, 역원의 지도 방안을 모색해 보았다. 또한 이 지도방안으로 고등학교 1학년 학생들을 대상으로 항등원, 역원에 관한 수업을 실시한 후 학생들의 항등원, 역원 문제 해결에 대한 정답 및 오답의 반응 유형을 살펴보고자 하여 다음과 같은 연구문제를 설정하였다. 1 . 2007 개정교육과정 고등학교 수학 교과서에서 수와 연산 영역의 항등원, 역원을 어떻게 제시하고 있는가? 2 . 연구문제 1의 분석 결과 항등원, 역원 단원 지도를 위해 제안할 수 있는 지도 방안은 무엇인가? 3 . 이 지도 방안으로 항등원, 역원을 학습한 학생들의 문제 해결에 대한 반응 유형은 어떠한가? 본 연구를 위하여 2007 개정교육과정 고등학교 수학 교과서 17종의 실수의 연산 단원을 분석한 문헌 연구를 실시하였으며, 교과서 분석과 선행 연구를 바탕으로 연구자가 항등원, 역원 단원의 2차시 수업을 계획하여 항등원, 역원의 개념을 지도하였다. 그리고 학생들의 항등원, 역원 문제 해결에 대한 정답 및 오답의 반응 유형을 살펴보기 위하여 고등학교 1학년 학생 130명을 대상으로 검사 결과를 통한 조사 연구를 실시하였다. 연구를 위한 자료수집 및 분석 방법은 다음과 같다. 교과서 분석은 2007 개정교육과정 고등학교 17종 수학 교과서의 실수의 연산 단원을 실수의 연산 단원 분석 기준틀을 마련하여 구성과 내용 측면에서 살펴보았으며 이를 바탕으로 항등원, 역원의 지도 방안을 모색해보았다. 교과서 분석 결과와 예비 고2 학생들 326명에게 실시한 예비검사지의 응답 빈도 및 백분율, 문헌연구를 바탕으로 연구자가 직접 항등원, 역원 단원 2차시 수업을 구성하였다. 2차시 수업을 실시한 후 연구대상인 고1 학생 130명의 학생들에게 실시한 본 검사지의 응답빈도수 및 백분율을 분석하고 학생 반응 유형 분류에 따른 코딩 방법으로 분석하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 교과서 분석 결과 실수의 연산 단원 전체에서 항등원, 역원이 차지하는 비중이 31.48%였으며 항등원, 역원 관련 문항수도 평균 2～3문항으로 20.98%를 차지하였다. 항등원, 역원의 정의를 도입하기 위하여 사용한 방법으로는 본문과의 연계성으로 학습자의 흥미를 유발하는 만화와 같은 소재를 사용한 교과서가 1개, 실생활 소재를 활용한 교과서가 1개, 도입을 위한 방법을 사용하지 않은 교과서가 15개로 대부분이었다. 항등원, 역원의 정의를 제시하는 방법은 실수 집합을 예로 들어 설명하는 교과서가 9개로 가장 많았고 임의의 연산 기호를 사용하여 대학 교재에서 제시하는 정의로 나타낸 교과서도 6개였다. 둘째, 실험반 학생들에게 대학 교재에서 제시하는 정의를 활용하여 항등원, 역원을 정의하고 문항만들기 수행평가를 실시하여 학생들이 항등원, 역원의 의미를 제대로 이해할 수 있도록 수업을 설계하였다. 셋째, 항등원, 역원 수업을 수행한 후 본 검사를 실시한 결과 이해 및 적용 능력을 묻는 문항에서는 실험반의 정답률이 46.67%, 통제반의 정답률이 45.25%로 실험반의 정답률이 약간 높게 나왔다. 항등원, 역원의 뜻을 자유롭게 적는 문항에서 대학 교재에서 제시하는 정의로 항등원, 역원의 뜻을 서술한 학생의 비율은 실험반 20.51%, 19.35%이고 통제반 16.66%, 16.66%로 실험반이 더 높았으며 연산표로 주어진 연산을 이해하는 문항의 정답률도 실험반35.93%, 통제반이 25.75%로 실험반이 더 높았다. 또한 항등원, 역원에 대한 자기평가 문항에 대한 학생 반응을 살펴보니 실험반, 통제반 학생들 모두 항등원, 역원의 의미를 잘 알고 있느냐는 물음에 '조금 그렇다'라는 의견이 47.54%, 55.38%로 가장 많았다. 정의를 생각하면서 문제를 해결했냐는 물음에 실험반, 통제반 모두 '조금 그렇다'라는 의견이 50.81%, 46.15%로 가장 많았다. 또한 항등원, 역원 관련 문제를 푸는 것을 좋아하느냐는 물음에 실험반, 통제반 모두 '아니다'라는 의견이 43.65%, 53.84%로 가장 많았고 항등원, 역원을 학습한 후 수학에 대한 자신감과 흥미가 생겼냐는 물음에 '아니다'라는 의견이 40.29%, 43.07%로 가장 많았다. 실수 집합에서 덧셈, 곱셈에 대한 항등원을 로 막연하게 외웠냐는 물음에 실험반은 '그렇다'라는 의견이 27.72%였고, 통제반은 35.38%로 나타났다. 그리고 '아니다'라는 의견은 실험반이 30.14%, 통제반이 29.23%였다. 항등원, 역원을 대학 교재에서 제시하는 정의로 나타낸 것이 항등원, 역원을 학습하는데 도움이 된다고 생각하느냐는 물음에 실험반은 '그렇다'라는 의견이 39.34%였고, 통제반은 '그렇다'라는 의견이 33.84%를 나타냈다. 그리고 '아니다'라는 의견은 실험반이 26.22%, 통제반은 16.92%였다. 연구의 결과를 바탕으로 내린 결론은 다음과 같다. 첫째, 2007 개정교육과정 고등학교 수학 교과서 분석 결과 항등원, 역원이 수와 연산 영역을 학습하는 데에 필수적인 요소임에도 불구하고 적은 내용이 실려 있고 차지하는 비중도 적은 것을 살펴볼 수 있었다. 또 교과서 본문에 제시된 내용과 연계성 있는 내용을 개발하여 주요 개념의 도입 방법으로 사용한다면 학생들이 좀 더 수월하게 항등원, 역원을 접하고 이해할 수 있을 것이라 생각한다. 그리고 대학 교재에서 제시하는 항등원, 역원의 정의는 항등원, 역원의 성립 조건 및 성질과 관련지어 학습할 수 있으므로 현행 교과서에서도 대학 교재에서 제시하는 정의를 활용하여 항등원, 역원을 정의할 필요가 있다. 둘째, 항등원, 역원을 대학 교재에서 제시하는 정의로 지도하고 문항만들기 모둠별 수행평가를 실시하는 지도 방안을 계획한 후 수업을 실시하였다. 이는 학생들이 항등원, 역원의 의미를 제대로 이해하고 자신의 문제 해결의 오류를 정정할 수 있는 기회를 가지게 할 것으로 기대되었다. 셋째, 연구 대상이 중하반 학생들이기 때문에 본 검사를 실시한 후 실험반과 통제반 사이에 유의미한 차이를 보이지는 않았으나 각 문항별로 학생들의 정답 및 오답 유형을 분류해 보았다. 항등원, 역원의 정의를 적는 문항에서 대학 교재에서 제시하는 정의로 답한 학생의 비율은 실험반이 높았으며 연산표로 주어진 연산을 이해하는 문항도 실험반의 정답률이 높았다. 대학 교재에서 제시하는 정의로 항등원, 역원을 지도했던 것이 영향을 미친 것으로 생각된다. 또한 이번 연구에서 실시한 항등원, 역원 관련 문항만들기 수행평가는 실험반 학생들에게 영향을 미쳤으며 항등원, 역원을 이해하는 데에 도움이 되었다는 의견이 많았다. 문항만들기 수행평가와 같은 모둠활동 및 학생들이 수업에 직접 참여할 수 있는 다양한 수업 방법을 고안하여 수학 성적이 저조한 학생들도 즐겁게 수학 수업에 참여하고 수학의 핵심 개념을 제대로 습득할 수 있는 기회를 제공하는 것이 교사에게 필요할 것이다. 연구의 제언점은 다음과 같다. 첫째, 교과서 저자들은 교과서를 지필할 때 본문에 제시된 연계성 있는 내용을 개발하여 수학적 주요 개념의 도입 방법으로 사용하고 항등원, 역원 단원에서는 임의의 연산이 주어졌을 때 항등원, 역원을 구하는 문항을 다양하게 포함해야 한다. 둘째, 교사들은 항등원, 역원을 지도할 때 실수집합에서의 항등원, 역원뿐만 아니라 다양한 수 집합에서 항등원, 역원을 구하는 경험을 학생들에게 제시하여 항등원, 역원을 이해하게 하고 대학 교재에서 제시하는 정의로 항등원, 역원을 지도하는 것도 필요할 것이다. 셋째, 후속 연구자들은 본 연구의 중하반 학생뿐만 아니라 다양한 수준의 학생들로 연구 대상을 다양화하여 학생들의 반응을 살피는 것도 의미 있을 것이며 수와 연산의 항등원, 역원 단원을 학습하는 학생의 개념 인식 변화를 구체적으로 살펴보는 질적 연구도 필요할 것이다."Ⅰ.서론 1 A.연구의 필요성 및 목적 1 B.연구 문제 5 C.용어의 정의 6 Ⅱ.이론적 배경 9 A.교육과정에 나타난 수와 연산 영역의 목표와 내용 9 B.수와 연산 영역의 지도 16 C.대학 교재에서 제시하는 정의를 수업에 활용한 사례 22 Ⅲ.연구방법 26 A.연구대상 27 B.연구방법 및 절차 32 C.자료수집 및 분석 49 Ⅳ.연구결과 52 A.교과서 분석 52 B.항등원,역원을 지도하기 위한 수업설계 68 C.항등원,역원 학습 후 나타난 학생들의 반응 유형 74 Ⅴ.결론 및 제언 90 A.요약 및 결론 91 B.제한점 및 제언 95 참고문헌 97 부록 102 ABSTRACT 14

Development of MEMS Telescope for Extreme Lightning (MTEL) for the study of Transient Luminous Events

The mechanism and origin of extreme lightning phenomena in the upper atmosphere, so called transient luminous events (TLEs), have been a great deal of research during recent years. One of the theoretical explanations is the runaway breakdown generated by the accelerated relativistic runaway electrons. These electrons might be produced in extensive air shower (EAS) by high energy cosmic rays. The runaway breakdown (RB) model can explain large scale discharges occurred in lower electric field than conventional breakdown field. For example, in red sprite of TLEs, the observation of temporal evolutions of optical emission was in good agreement with theoretical RB model estimation. In the runaway model, the temporal profile would be very characteristic such that the highest sharp peak is expected to appear at the beginning, i.e. 1~3ms, because of the runaway electron beam induced emission at high altitude. It is important to observe such events particularly from space and thus to study the connection between the runaway break down and high energy cosmic rays. There is no clear data of light curves (intensity versus time) with high time resolution. Even though there is a ground observation with 100 μs time resolution, this data may not provide the original energy, spectrum, and temporal generation of upper atmospheric lightning, because high energy emissions created by runaway electrons are mostly scattered and absorbed in air and thus extinguished in measurements. To overcome these drawbacks in ground observation, space observation is importantly demanded, especially for the study of runaway breakdown and cosmic ray related mechanism. The MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) Telescope for Extreme Lightning (MTEL) was proposed for the first time to observe TLEs from space with the instrument specially focused on ultra violet radiation as expected from the runaway electron beam emissions. The MTEL consists of two telescopes, called trigger telescope and zoom telescope, each with a different spatial resolution, and a simple spectrophotometer. The trigger telescope and the spectrophotometer look down the Earth atmosphere with a field of view of 11.3˚ at altitude 800km. The triggered TLEs with the trigger telescope are tracked and zoomed-in by the zoom telescope with a spatial resolution of 5 km x 5 km area of ground. The telescopes are equipped with Multi-anode photomultipliers (MAPMTs) for UV/optical observation in high time resolution of 100,000 fps (i.e. 10 μs/frame) and single photon sensitivity. As a unique feature of the MTEL, the fast tracking and zooming was realized by introducing MEMS micromirror. It was designed and fabricated to achieve not only a wide field of view but also a high space resolution. The MTEL had been assembled, calibrated and tested for space qualification before successfully launched to space aboard Tatiana-2 satellite on September 17, 2009. It observed a sprite candidate event, which exhibits the duration of 70 ms, the size of around 30 km and the energy of 315 kJ in spectral region of 300-400 nm. The reported temporal profile of optical emission has the highest sharp peak with 1.5 ms duration, which is in good agreement with the runaway electron beam emission of RB model. Unfortunately, the MTEL payload had a very short operation in space, i.e. only 17 hours, because of the problem in the satellite power system. In spite, the next upcoming mission has been prepared to be launched in 2014 for the further study. We modified a bit and built MTEL-II payload. It went through successfully the space qualification before being integrated to Relativistic Electrons (RELEC) satellite on September 2013. It will be launched in early 2014. We foresee to observe the TLEs in high space and time resolution of 5 km and 10 μs, respectively. The number of expected upper atmospheric lightning events is 5000 at minimum for three years of operation in space. I designed and fabricated the MEMS micromirror that is the key part of MTEL, for realization of the fast tracking and zoom-in concept in this new kind of telescope. I built and calibrated successfully the MTEL instrument in our laboratory. The MTEL turned out to be in perfect operation in space as designed. For example, we observed several TLE candidates, and one of the sprite candidates shows its short and high pulse emission peak and thus supports the RB model. I also built the system of MTEL-II, completed space qualification tests, and made it ready to be launched in 2014. This thesis describes the details of MTEL development including the design, fabrication, calibration, tests including the development of two-axis gimbal analog micromirrors. The observed TLE data in space is discussed in detail, and the design, construction and performance tests of MTEL-II will be presented. ;구름 위 고층대기에서 일어나는 고 에너지 섬광은 기존의 대기 방전현상으로는 설명이 어려운 현상으로 아직까지 그 기원과 매커니즘이 정확히 밝혀지지 않은 자연 현상 중 하나이다. 특히 초고에너지 우주선 입자들이 지구 대기로 입사하면서, 대기입자와의 상호작용을 통해 대기샤워(EAS, extensive air shower)를 형성하는데 이때 생긴 이차전자들이 그 원인으로 생각되는 이론 및 실험 결과들이 있다. 이들 높은 에너지의 이차전자가 대기중의 강한 전기장에서 가속되어 방전현상을 발생시켰다는 'runaway break down' 이론이다. 이러한 고층대기 방전현상의 이해는 그 메커니즘의 과학적 규명으로서는 물론, 고에너지 우주선 연구와 우주 극한 현상 연구에 있어서도 매우 중요하며, 이를 위해 우주에서의 섬광 검출 실험이 중요하다. 이러한 지구 고층대기에서 무작위로 발생하며 매우 짧은 지속시간을 지닌 큰 에너지의 섬광인 TLE를 선택적으로 정밀히 관측하기 위하여 초소형 망원경인 MTEL이 개발되었다. MTEL은 회전이 가능한 미세 반사경을 이용하여 광시야에 걸친 미세신호를 감지, 추적하여 확대 관측할 수 있도록 개발되었다. 모두 세 개의 광학계로 이루어져 있으며 각각의 광학계는 핀홀 카메라의 원리로 서로 다른 초점거리를 가지도록 설계되어 전체 관측 영역, 지구 대기 160km x 160km의 영역을 각기 다른 해상도로 관측한다. 관측하고자 하는 TLE가 관측 영역 내에 발생하면, 전체를 한눈에 보고 있는 트리거 광학계가 그 위치 정보를 확대 광학계에 전하고 확대광학계에 장착된 반사경이 빠르게 회전하여 발생한 TLE를 16배 확대하여 보다 정밀한 관측이 가능하도록 제작하였으며, 동시에 분광계를 이용해 섬광을 파장 영역으로 나누어 스팩트럼을 관측할 수 있도록 설계하였다. 광 검출기로는 다중채널 광전자증배관(MAPMT)을 사용하여 이제까지 관측이 어려웠던 수 ms 길이의 runaway breakdown의 증거 섬광을 10 μs 단위로 관측하고자 하였으며, 초고속 회전 반사경은 380μm x 380μm 크기의 초소형, 8 x 8 채널로 미세 전자 기계(MEMS) 소자 기술을 이용하여 수 ms 이내에 확대 정밀 관측하도록 제작하였다. 특히 이 반사경은 콤 (comb) 전극 구조를 이용한 2축 구동부에 반사경이 접합된 모양으로 설계 및 제작하였으며, 우주 망원경에 적용을 위해 제작 후 정특성, 동특성 측정은 물론 우주 환경 시험을 거쳐 그 적합성을 검증하였다. 이렇게 직접 설계 및 제작, 결합 및 정렬된 MTEL은 지상에서 그 전체 성능 시험 및 우주환경 시험을 거쳐 2009년 9월 러시아 인공위성 Tat'yana-2에 탑재되어 성공리에 발사 운용되었다. 그 운용기간이 위성체 전원 문제로 인해 단 17시간이라는 짧은 시간이었으나 135kJ의 에너지의 70ms 지속시간을 가지는 TLE의 한 종류인 Sprite로 보이는 섬광현상 관측에 성공 하였고, 이를 통해 목표로 하였던 TLE섬광을 우주에서 수 ms내에 성공리에 관측한 데이트를 얻을 수 있었다. TLE에 대한, 고에너지 우주선과의 연결 증명을 위해 더 많은 추가 관측 결과가 꼭 필요하였고 이를 위해 MTEL-II를 또한 개발하였다. 관측 영역 및 기본 성능은 그대로 유지하면서 바뀐 위성체 사양에 맞추어 절반의 크기로 견고하게 설계 및 제작, 완성하였으며 정밀 관측을 위한 확대 반사경의 고속 회전 안정화 시간을 1ms 내로 줄여 보다 정밀한 초기 증거섬광 연구를 가능케 하는데 성공 하였다. 또한 보다 많은 섬광 관측을 위해 관측 데이터 저장 횟수를 두 배로 늘렸으며 이렇게 개발된 MTEL-II는 오는 2014년 초 발사를 기다리고 있다. MTEL-II는 2014년 발사되어 800 km 고도의 태양동기궤도에서 3년의 운용기간 동안 최소 5000개 이상의 섬광현상을 관측할 수 있을 것으로 기대한다. 본인은 극한대기 방전현상 관측을 위한 초소형 망원경의 핵심소자인 초소형 반사경을 MEMS기술을 기반으로 직접 설계 및 시뮬레이션, 제작완료 하여 MTEL에 탑재하였고, MTEL의 전체 광학계 설계에 참여 하였으며, 각 부분의 결합, 교정 및 정렬은 물론 우주 섬광 관측 상황을 가정한 지상 성능 시험을 계획, 직접 실행하였다. 또한 우주 성능평가 전 후에 그 성능 평가 검증을 하였으며, 우주 운용 결과 수집 및 정밀 분석을 진행 중이다. 나아가 MTEL-II의 개발을 주도하여 설계 및 제작, 조립, 성능 평가와 우주환경 시험 전부를 책임하에 완료 하였다. 개발된 망원경은 올해, 2013년 5월 러시아에서 Relec 위성에 탑재되었으며, 11월 위성체와 함께 최종 우주 시험이 완료 되었다. 모든 준비를 마친 Relec위성은 2014년 가을 우주로 발사 될 예정이다. 이 논문에서는 초소형 우주 망원경의 개발에 있어 핵심 소자로서 많은 장점을 가지는 초소형 반사경의 개발을 위한 연구를 포함하는 두 차례에 걸친 초소형 우주 망원경의 개발 및 지상 성능 검증 과정을 다루었다. 또한 2009년 MTEL이 검출한 결과인 섬광 관측 결과에 대해 논의 하였다.1. INTRODUCTION 1 2. SCIENCE OF TRANSIENT LUMINOUS EVENTS 3 2.1. OVERVIEW OF TRANSIENT LUMINOUS EVENTS 3 2.2. RUNAWAY BREAKDOWN IN THE ATMOSPHERE AND RED SPRITE 4 2.3. OBSERVATIONS OF SPRITE IN GROUND AND SPACE 6 3. DEVELOPMENT OF MTEL 10 3.1. MTEL REQUIREMENTS AND PRINCIPLE 10 3.2. TELESCOPE OPTICS DEVELOPMENT 12 3.3. DETECTORS AND READOUT SYSTEM: MTEL ELECTRONICS DEVELOPMENT 19 3.4. DATA ACQUISITION AND CONTROL SYSTEM: MTEL LOGIC, POWER AND INTERFACE. 31 4. DEVELOPMENT OF MEMS MICROMIRROR 39 4.1. INTRODUCTION AND REQUIREMENTS 39 4.2. CONCEPT OF MICROMIRROR AND ACTUATING PRINCIPLES 40 4.3. MICROMIRROR STRUCTURE DESIGN AND SIMULATION 43 4.4. MICROMIRROR PROCESS DESIGN AND FABRICATION 45 4.5. PERFORMANCE OF THE FABRICATED MICROMIRROR ARRAY 52 4.6. SPACE ENVIRONMENT TEST OF MICROMIRROR FOR SPACE MISSION 56 4.7. CONCLUSION OF DEVELOPED MICROMIRROR FOR SPACE MISSION 58 5. PERFORMANCE OF MTEL 59 5.1. PERFORMANCE OF MTEL IN GROUND 59 5.2. PERFORMANCE OF MTEL IN SPACE 71 6. DEVELOPMENT OF MTEL-II 76 6.1. DESIGN AND DEVELOPMENT OF MTEL-II 76 6.2. PERFORMANCE OF MTEL-II INSTRUMENT 84 7. CONCLUSION 95 REFERRENCE 96 APPENDIX 1. MIROMIRROR FABRICATION FROCESS 101 APPENDIX 2. TAT'YANA-2 SATELLITE 104 APPENDIX 3. RELEC SATELLITE 106 APPENDIX 4. DATA STRUCTURE OF MTEL 107 APPENDIX 5. COMMAND STRUCTURE OF MTEL 111 A 5.1. STANDARD COMMAND STRUCTURE 111 A 5.2. STATIC COMMANDS FOR MTEL-II 112 APPENDIX 6. DEVELOPMENT OF SIPM FOR THE MTEL-III 113 A 6.1. INTRODUCTION 113 A 6.2. DESIGN AND FABRICATION 114 A 6.3. PERFORMANCE OF SIPM 116 A 6.4. PREPARATION OF MEASUREMENT 116 A 6.5. MEASUREMENT OF BASIC ELECTROSTATIC CHARACTERISTICS 117 A 6.6. MEASUREMENT OF DARK COUNT RATE 118 A 6.7. LOW LIGHT SPECTRUM ANALYSIS 118 A 6.8. GAIN CALIBRATION 119 A 6.9. CONCLUSION OF SIPM DEVELOPMENT FOR SPACE MISSION 120 국문초록 12

Component variation of the cold carbonate sediment at the west Pacific with water temperature and salinity consideration

탄산염 입자의 구성성분은 위도에따라 달라지며 이 구성성분에 영향을 미치는 해양학적 요인에는 수온이 가장 중요하다고 알려졌다. 연구결과 위도에따라 탄산염 구성성분이 달라지며 이렇게 달라진 구성성분은 위도뿐만 아니라 구체적으로는 수온, 염분, 그리고 Chloriphyll의 농도에도 크게 관계되는 것으로 나타났다. 그외 수온과 염분 이외에도 해당지역의 생태학적 서식처에 의한 영향이 큰 것으로 판단되었다. 이 연구결과 위도에따른 탄산염 퇴적물은 대형 저서성 유공충의 유무에따라 Benthic Foraminifera Zone (BFZ)가 산출하는 지역과 산출하지 않은 지역으로 구분할 수 있었다.2

고속 다중극 경계요소법을 이용한 원형 실린더에 의한 음원의 음향 산란 연구

학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 항공우주공학전공, 2012.2, [ vi, 74 p. ]한국과학기술원 : 항공우주공학전공

Distribution and Origin of Carbonate Sediments near Dok Island: Preliminary Study

독도 주변 퇴적물의 구성요소를 분석하여 퇴적물의 기원과 퇴적상을 조사하였다. 퇴적물은 독도를 이루는 화산기원의 암편과 천해에서 서식하고 있는 여러 생물에 의해 생성된 탄산염퇴적물로 구성된다. 대부분 탄산염입자와 화산암편으로 이루어진 퇴적물 중에서 탄산염입자는 연체동물(이매패류와 복족류), 덮개상과 가지상 태선동물, 덮개상과 마디상 홍조류, 유공충, 해면동물, 환형동물, 극피류(성게류), 절지동물(따개비류), 규조류 등에 의해 만들어지고 있다. 퇴적물 내 구성요소의 상대적 함량의 차이는 주로 수심에 의해 구분되지만 비슷한 수심구간 내에서도 지역적으로 차이를 보이기도 한다. 특히 독도 주변의 퇴적물은 전형적인 냉수성 탄산염퇴적물(cool water carbonates)의 성분을 보여주며, 수심별로 뚜렷한 퇴적상의 변화를 보인다. 독도 주변 퇴적물은 수심에 따른 구성요소 함량의 차이와 입자의 크기에 의해 크게 5개의 퇴적상으로 구분된다. 이들은 해안퇴적상(20 m 이내의 천해퇴적물), 천해퇴적상(20~100 m 구간의 천해퇴적물), 상부 전이퇴적상(100~200 m의 퇴적물), 하부 전이퇴적상(200~700 m의 퇴적물), 그리고 반원양퇴적상(700 m 이상의 반원양성 퇴적물)이다. 수심 2,000 m 이상의 퇴적물 내에도 약 10~20%의 탄산염퇴적물이 함유되어 있으며, 이는 독도 주변 해역의 탄산염보상심도가 이보다 더 깊을 수 있음을 암시한다. Based on the constituent analysis of sediments near Dok Island, the origin and sedimentary facies were Investigated. The sediments are mainly from originated from volcanic and volcaniclastic rock fragments derived from Dok Island and carbonate sediments formed by a variety of shallow-dwelling organisms that secreted calcareous skeletons. Carbonate producers include mollusks (bivalves and gastropods), encrusting & branching bryozoans, encrusting & segmented red algae, worm tubes, barnacles, diatoms, sponge spicules and echinoderm fragments. The distribution and relative amount of these constituents are basically dependent upon water depth and grain size even though local variations can be observed within the same depth interval. Five sedimentary facies can be divided: nearshore facies ( 20∼100m ), upper transitional facies ( 100∼200m ), lower transitional facies ( 200∼700m ), and hemipelagic facies (>700 m). The sediments that were sampled below the water depth of 2,000 m still contain a significant amount of carbonates (ca. 10∼20 ), implying that the carbonate compensation depth in the East Sea may well exceed this water depth.22Nkc

Flexible Electronics Fabrication by Selective Laser Processing

The development of electric circuit fabrication on heat and chemically sensitive polymer substrates has attracted significant interest as a pathway to low-cost or large-area electronics. Flexible electronics are the electronics on flexible substrates such as a plastic, fabric or paper, so that they can be folded or attached on any curved surfaces. They are currently recognized as one of the most innovating future technologies especially in the area of portable electronics. The conventional vacuum deposition and photolithographic patterning methods are well developed for inorganic microelectronics. However, flexible polymer substrates are generally chemically incompatible with resists, etchants and developers and high temperature processes used in conventional integrated circuit processing. Additionally, conventional processes are time consuming, very expensive and not environmentally friendly. Therefore, there are strong needs for new materials and a novel processing scheme to realize flexible electronics. This paper introduces current research trends for flexible electronics based on (a) nanoparticles, and (b) novel processing schemes: nanomaterial based direct laser patterning methods to remove any conventional vacuum deposition and photolithography processes. Among the several unique nanomaterial characteristics, dramatic melting temperature depression (Tm, 3㎚ particle~150℃) and strong light absorption can be exploited to reduce the processing temperature and to enhance the resolution. This opens a possibility of developing a cost effective, low temperature, high resolution and environmentally friendly approach in the high performance flexible electronics fabrication area