해양에서 지하수 기원 영양염의 플럭스와 거동

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 자연과학대학 지구환경과학부, 2017. 8. 김규범.Submarine groundwater discharge (SGD) into coastal waters is an important pathway for transporting nutrients to the ocean. Although the fluxes of SGD and associated nutrient discharge to the ocean at local and regional scales have been well studied, detailed estimates and models of SGD-related nutrient inputs to coastal waters on a global scale are few in number. Therefore, in this study, the global magnitude of SGD and its associated nutrient fluxes into the global ocean were estimated using a radium isotope (228Ra). The re-estimated magnitude of global SGD flux was approximately 1–1.5 times the river discharge and SGD-derived nutrient fluxes were comparable to the river-driven fluxes to the global ocean. These results imply that SGD is a critical source of nutrients to the ocean and therefore plays a critical role in marine productivity. Nutrient fluxes through SGD can be calculated by multiplying the endmember concentrations of nutrients in groundwater by the SGD flux. However, groundwater nutrient concentrations are altered through biogeochemical reactions in the subterranean estuary (STE), where mixing between groundwater and aquifer solids occurs, prior to entering the ocean. Furthermore, the adsorption and desorption behaviors of silicon (Si) and phosphorus (P) in the STE have not been investigated although these processes influence Si and P fluxes through SGD. Based on laboratory experiments, rapid desorption of P (5–20 μmol/L) occurred from the sediment columns when Si was 40−90% removed in the initial stage within the first 24 hours. These results suggest that Si adsorption can result in significant P desorption from sediments in the STE into seeping groundwater. Nutrient inputs via SGD play a significant role in nutrient cycling and primary productivity in the coastal ocean. This study based on seasonal sampling campaigns shows that SGD plays a critical but different role in nutrient budgets and stoichiometry in coastal waters off a volcanic island depending on open-ocean nutrient conditions. When bay seawater was influenced by the N-limited Tsushima Current, SGD was the major source of DIN in N-limited bay waters. SGD was also the absolute source of DIP in P-depleted bay waters that were influenced by P-limited Changjiang River diluted water (CDW). In addition, excessive inputs of nutrients from SGD resulted in an almost complete transfer of SGD-derived nutrients to the open ocean during the season in which a large flux of SGD occurs.1. Introduction 1 1.1. Submarine groundwater discharge 1 1.2. Behaviors of nutrients in the subterranean estuary 4 1.3. Nutrient fluxes via submarine groundwater discharge and biological effects in the coastal ocean 6 1.4. Aims and the scope of study 10 2. Estimation of global magnitude of submarine groundwater discharge 13 2.1. Introduction 13 2.2. Data compilations 17 2.3. Results and discussion 19 2.3.1. Effects of geographical gridding methods 19 2.3.2. Effects of groundwater salinity 23 2.3.3. Revisiting basin-scale SGD magnitude estimations 27 2.4. Conclusions 33 3. Nutrients fluxes via submarine groundwater discharge to the global ocean 34 3.1. Introduction 34 3.2. Materials and methods 37 3.2.1. Data compilations and the SGD-driven net nutrient fluxes 37 3.2.2. Geographical gridding method and the effects of salinity 40 3.3. Results and discussion 44 3.3.1. Effects of geographical gridding methods 44 3.3.2. Effects of groundwater salinity 46 3.3.3. Global SGD-driven nutrient fluxes 51 3.4. Conclusions 55 4. Behaviors of silicate and phosphate in subterranean estuaries 56 4.1. Introduction 56 4.2. Materials and methods 59 4.2.1. Sampling 59 4.2.2. Sediment column experiments 61 4.2.3. Beaker experiments 65 4.2.4. Bottle experiments 67 4.3. Results 69 4.3.1. Sediment column experiments 69 4.3.2. Beaker and bottle experiments 73 4.4. Discussion 76 4.4.1. Adsorption of Si from groundwater to sediments 76 4.4.2. Desorption of P from sediments to groundwater 78 4.4.3. Effects of pH and salinity on P-Si exchange 80 4.5. Conclusions 82 5. Contributions of groundwater-borne nutrients to coastal waters off a volcanic island 83 5.1. Introduction 83 5.2. Materials and methods 86 5.2.1. Study area 86 5.2.2. Sampling and analyses 89 5.3. Results and discussion 90 5.3.1. Concentrations of nutrients in groundwater, outer-bay seawater, and bay seawater 90 5.3.2. Contributions of SGD on nutrient budgets 95 5.4. Conclusions 102 6. Summary and conclusions 103 Bibliography 105 Abstract (in Korean) 133 Appendix 136 Publications and Presentations 148Docto

한국 수석교사의 수학수업과 싱가포르 리드교사의 수학수업에서 나타난 사회수학적 규범에 대한 사례 연구

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 사범대학 수학교육과, 2017. 8. 권오남.이 연구는 한국의 수학교실의 문화적 특성을 이해하기 위한 시발점이자, 수학교실 비교 연구에서 한국의 수학교실의 관심을 촉구하기 위한 필요성에 의해 진행되었다. 특히, 국제 학업 성취도 평가에서 우수한 성과를 보인 싱가포르에 대한 교육계의 관심이 증대 되고 있는 시점에, 한국과 싱가포르의 수학교실 사례의 교실 문화를 분석하였다. 수학교실의 문화적 특성을 해석하기 위하여, 구성주의 관점과 사회문화적 관점을 통합한 Paul Cobb의 사회수학적 규범을 중심으로 미시적인 교실 문화를 탐색하였다. 이 연구에서 사회수학적 규범은 교사의 특정한 중재 전략의 결과로 성취되는 수학적 문화로 국한 하지 않고, 교사에 의해 지지되는 규범, 메타인지, 문제해결을 위한 발견술 등을 포함한 개념으로 확장하였다. 또한 사회수학적 규범은 교실 구성원의 참여와 의미협상의 결과로 나타난 것으로 해석할 수 있으므로, 교실 공동체를 실천공동체 관점으로 해석하여, 사회수학적 규범이 실천공동체의 참여와 객체화의 과정에서 어떻게 나타나는지 해석하였다. 한편 교실 수업은 교사와 학생들의 미시적인 상호작용 뿐 아니라, 보다 바깥 수준에서 영향을 주고받는다. 교실 수준, 제도적 수준, 사회문화적 수준의 상황들은 서로가 분리되어 독립적으로 존재하지 않기 때문에 수학교실 문화는 학교와 제도, 그리고 보다 거시적 수준의 사회문화적인 상황으로부터 영향을 주고받는다. 이에 연구자는 수학교실의 미시적인 수학교실 문화의 특성으로 밝힌 사회수학적 규범을 좀 더 거시적인 관점에서 해석하였다. 특히 분석 자료로 수집될 수 있는 제도적 차원에 초점을 맞추어 국가 교육과정, 교과서 그리고 평가체제를 중심으로 해석하였다. 이 연구에 참여한 교사는 학교 현장에서 가르치고 있는 수학 교사 중에서 가장 상위 직위를 가지는 한국의 수석교사 1인과 싱가포르 리드교사 1인이다. 그리고 그 교사들에게 수업을 받은 한국의 중학교 3학년 학생들과 싱가포르의 중등학교 3학년 학생들이 참여하였다. 참여 관찰한 수석교사의 수업은 총 9차시로 다항식의 인수분해 단원 이었으며, 싱가포르 리드교사의 수업은 총 6차시로 합동과 닮음 단원이었다. 수업의 담화를 분석하여 각 교실의 사회수학적 규범을 밝혔고, 각 수업 사례에서 나타난 사회수학적 규범을 학교 밖의 제도적 차원과의 관련성을 해석하기 위해 각 국의 교육 관련 문서와 선행연구를 분석함과 동시에 연구참여자의 검증 인터뷰를 진행하였다. 한국과 싱가포르의 수학수업을 미시적으로 분석한 결과 두 수학수업 사례에서 나타난 사회수학적 규범은 8가지로 나타났다. 두 수업 사례에서 공통적으로 나타난 사회수학적 규범은 수학적으로 수용 가능한 설명과 설명 방법에 대한 규범, 문제해결 과정 및 증명을 어떻게 표현할 것인지에 대한 규범, 무엇이 수학적으로 더 효율적인지에 대한 규범, 수학적으로 다른 아이디어에 대한 규범, 수학적 표현을 어떻게 쓰는 것이 좋은지에 대한 규범 이다. 그리고 싱가포르에서만 나타난 사회수학적 규범은 수학적 문제해결을 위해 어떻게 전략을 세울 것인지에 대한 규범이며, 한국의 수학교실에서만 나타나 사회수학적 규범은 어떤 문제가 더 좋은 문제인지에 대한 규범과 무엇이 수학교실에서 논의 될 만한 내용인지에 대한 규범이다. 각각의 교실에서 나타난 사회수학적 규범의 다양한 양상을 비교 하였고, 그러한 양상으로 나타난 사회수학적 규범이 학교 밖의 제도적인 현상 특히, 국가 교육과정, 교과서, 평가 체제 등과의 관련성을 분석하였다. 수학적으로 수용 가능한 설명과 설명 방법에 대한 규범에 대해 한국의 수석교사의 수업은 싱가포르의 리드교사의 수업보다 더 다양한 양상을 보였다. 두 교실에서 수학적 용어를 정확하게 사용하기라는 공통적으로 나타나는 양상이 확인 되었다. 수학적 용어의 엄밀한 사용에 대한 한국의 수석교사와 싱가포르의 수석교사의 관점은 각 나라의 국가 교육과정과 평가와 관련하여 설명되었다. 한국의 수석교사와 싱가포르의 리드교사의 수업에서 발현된 문제해결 과정 및 증명을 어떻게 표현할 것인지에 대한 규범의 양상들은 각 나라의 지필평가에서 기대되는 형식에 따라 표현 방법 및 형식의 엄밀성 등에 차이가 있음이 드러났다. 또한 싱가포르의 국가 교육과정에서 강조하는 문제해결과 메타인지 전략은 리드교사의 수업에서 주로 나타나는 사회수학적 규범을 형성에 영향을 준 것으로 분석되었다. 즉, 제도적 수준에서 교실이 처해 있는 교육과정이나 평가 체계는 교실의 미시적인 문화 현상인 사회수학적 규범의 발현에도 영향을 미치며, 좀 더 세부적으로 사회수학적 규범에서 보여주는 양상에 영향을 미치고 있는 것으로 분석되었다. 그동안 한국과 싱가포르의 수학교실은 동아시아 국가들과 동일한 특성을 가지고 있다고 해석되어 왔다. 그러나 이 연구의 결과는 그동안 동아시아 수학교실을 거시적인 사회문화적인 맥락으로만 접근해 유교문화에 영향을 받은 수업으로 해석하려는 시도의 방향키를 재조정할 필요가 있음을 보여준다. 즉 교사와 학생들이 교실 현장에서 만들어 내는 미시적인 교실 문화와 함께 거시적인 맥락이 논의 될 필요가 있음을 보여준다. 한국의 수석교사 1인의 수학수업과 싱가포르 리드교사 1인의 수학수업을 비교 분석한 이 연구는 한국의 수학교실을 다른 나라의 수학 수업과 비교 분석함으로써, 한국의 수학교실을 보는 내부자적 관점을 풍부하게 하며, 한국 수학교실의 특성에 대한 이해의 폭을 확장시킨다. 또한 이 연구는 국제적으로 한국의 수학교실을 알리기 위한 시도로 외부자의 관점에서 한국의 수학교실을 조망하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다.I. 서론 1 1. 연구의 필요성 1 2. 연구의 목적 5 3. 연구질문 9 4. 용어의 정의 10 II. 수학교실의 문화적 특성 12 1. 상징적 상호작용 관점에서 미시적 수학교실의 이해 13 가. 수학교실의 상호작용 패턴 13 나. 교실의 수학적 활동과 학습에 대한 해석틀: 발현적 관점 16 다. 교실의 수학적 활동과 학습에 대한 해석틀의 확장 19 2. 실천공동체관점에서 미시적 교실 문화 이해 23 가. 실천공동체로서의 수학교실 공동체 23 나. 실천공동체 안에서 규범의 의미협상 과정 이해 28 3. 수학교실 문화를 이해하기 위한 거시적 관점 29 4. 수학 교실 문화 분석틀 34 III. 한국과 싱가포르 수학 교실에 대한 이해 36 1. 싱가포르의 수학교실에 대한 이해 36 가. 싱가포르 교육의 특징 36 나. 싱가포르의 교육 체계와 교육과정 40 다. 한국과 싱가포르의 수학과 교육과정 및 교과서: 인수분해 학습을 중심으로 48 라. 한국과 싱가포르의 수학과 교육과정과 교과서: 닮음과 합동을 중심으로 55 2. 국제 비교 연구에서의 한국과 싱가포르 수학수업 62 가. LPS에서 한국의 수학수업 분석 결과 65 나. LPS에서 싱가포르 수학수업 분석 결과 66 IV. 연구 방법 69 1. 연구 참여자 69 가. 한국 수석교사 A와 수학교실 환경 70 나. 싱가포르 리드교사 B와 수학교실 환경 73 2. 연구 방법 및 절차 78 3. 자료의 수집과 분석 82 4. 연구의 타당도와 신뢰도 89 V. 수석교사와 리드교사의 수업사례에서 나타난 사회수학적 규범 93 1. 한국 수석교사의 수업에서 나타난 사회수학적 규범 93 가. 수학적으로 수용 가능 한 설명과 설명 방법에 대한 규범 94 나. 무엇이 수학적으로 더 효율적인지에 대한 규범 103 다. 무엇이 수학교실에서 논의 될 만한 내용인지에 대한 규범 112 라. 문제해결 과정 및 증명을 어떻게 표현할 것인지에 대한 규범 115 마. 무엇이 수학적으로 다른 아이디어로 여겨지는지에 대한 규범 119 바. 어떤 문제가 더 좋은 문제인지에 대한 규범 120 사. 수학적 표현을 어떻게 쓰는 것이 좋은지에 대한 규범 123 2. 싱가포르 리드교사의 수업에서 나타난 사회수학적 규범 125 가. 수학적으로 수용 가능한 설명과 설명 방법에 대한 규범 125 나. 문제해결 과정 및 증명을 어떻게 표현할 것인지에 대한 규범 131 다. 문제해결을 위해 어떻게 전략을 세울 것인지에 대한 규범 137 라. 무엇이 수학적으로 다른 아이디어로 여겨지는지에 대한 규범 141 마. 무엇이 수학적으로 더 효율적인지에 대한 규범 144 바. 수학적 표현을 어떻게 쓰는 것이 좋은지에 대한 규범 146 3. 한국 수석교사의 수학수업과 싱가포르 리드교사의 수학수업 사례에서 나타난 사회수학적 규범 비교 148 가. 한국 수석교사의 수학교실과 싱가포르 리드교사의 수학교실에서 공통적으로 나타난 사회수학적 규범 152 나. 싱가포르 리드교사의 수업에서만 나타난 사회수학적 규범의 특징 166 다. 한국 수석교사의 수업에서만 나타난 사회수학적 규범의 특징 171 VI. 결론 및 논의 174 1. 요약 174 2. 결론 및 논의 180 참 고 문 헌 184 부록 1: 한국과 싱가포르 교육과정 대수와 기하를 중심으로 199 부록 2: 수업 차시별 에피소드 209Docto

Secondary school mathematics teachers` understanding of proof by contradiction in evaluating students` proofs

학위논문(석사) --서울대학교 대학원 :수학교육과,2009.8.Maste

Named Entity Recognition using Hybrid Neural Network

MasterIn this thesis, we developed methods to recognize Named Entities (NEs) in the general-domain documents by using Neural Networks. This method consists of two steps. First step is pre-training vectors using Word and Character-level Embedding. Second step is recognizing NEs using Bidirectional Recurrent Neural Network (Bi-RNN) and Convolutional Neural Network (CNN). By using Bi-RNN and CNN sequentially, we extracted important features from both inside and outside of the context window. Also, we built the model with Gated Recurrent Unit (GRU) and compared it to Long Short-Term Memory (LSTM). Experimental results show that hybrid Neural Network increases F1 score much higher than the single Neural Network, and GRU performs slightly better than LSTM. We proved that hybrid method is more effectively than single method. The proposed method can be helpful to recognize the NEs in the general-domain documents