Earticle

본 연구에서는 중학교 수학영재들을 대상으로 Freudenthal이 강조한 안내된 재발명 학습 프로그램을 실시하였다. 학생들은 제시된 간단한 지레의 평형 그림을 보고 지레에 관련된 여러 성질을 발견하였으며 이를 적용하여 주어진 문제에서 지레가 평형이 되는지를 설명할 수 있었다. 이 과정에서 나타난 사고 유형은 4가지로 구분되었으며, 학생들은 네 가지 유형 중에서 유형 1-1과 유형 2*(1-1)을 일반화시킬 수 있는 방법으로 인식하고 이를 발전시켜 추의 무게의 비가 유리수인 경우에도 지레의 법칙이 성립한다는 것을 시각적으로 증명할 수 있었다. 본 탐구활동학습 프로그램을 통하여 학생들은 낮은 수준에서의 수학화 활동이 더 높은 수준에서의 탐구대상이 된다는 사실과 조직화 활동이 처음에는 비형식적으로 진행되지만 후에는 반영적 사고를 통하여 형식화된다는 사실을 체험하였다.

In this study, we conducted guided reinvention learning program emphasized by Freudenthal in the middle school mathematically gifted class. The students were able to find various properties related to the lever by looking at the equilibrium picture of the simple lever, and by applying it, it was possible to explain whether the lever becomes equilibrium in a given problem. In this process, the types of thoughts were divided into four categories. Students recognized Type 1-1 and Type 2 * (1-1) out of the four types as a way to be generalized. Even if the ratio of the weight is rational, they could visually proved that the law of the lever is established. Through this Inquiry Activity Learning Program, students experience the fact that low level mathematical activity becomes a subject of inquiry at a higher level and that organization activity is formalized at first through informal thinking but later through reflective thinking.

초등학생들은 수학적 정당화를 어떤 형식으로 하는가? 초등수학에서 넓은 의미의 증명인 수학적 정당화를 지도하는 것은 가능한가? 수학적 정당화의 수준은 수학 점수와 어떤 상관이 있는가? 이러한 물음에서 본 연구는 출발한다. 먼저 수학적 정당화의 의미를 재고하고 그 유형 및 수준에 대해 살펴보았다. 또한 초등학생 또는 초등수학영재를 대상으로 이루어진 수학적 정당화 연구에서 본 연구의 분석틀을 마련하였다. 본 연구는 잠재적 수학영재를 대상으로 창의적 문제해결력 검사 문항에 대한 학생들의 답안을 분석하면서 진행되었다. 이를 통해 초등학생들의 수학적 정당화 유형 및 수준을 구분하였으며, 정당화 수준을 점수화하여 문항에서 획득한 점수와 전체 검사에서 획득한 점수 사이의 상관을 살펴보았다. 또 정당화 수준에 따른 점수 분포 사이에서 나타나는 특징에 대해 논의하였다. 연구 결과로는 3수준인 포괄적 정당화의 빈도수가 가장 높았다는 점과 그리고 정당화 수준과 점수 분포 사이에는 상관이 거의 나타나지 않는 반면 한편으론 질적인 측면에서 몇몇 특징을 살펴볼 수 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 초등수학 및 수학영재교육에서의 수학적 정당화에 대한 구체적인 논의가 확장될 수 있기를 기대한다.

Is it possible for elementary school students to teach mathematical justification, which is a proof of broad meaning in elementary mathematics, in what form is mathematical justification? What does the level of mathematical justification have to do with mathematical scores? From this inquiry, this study was started. In this research, we have reviewed the meaning of the mathematical justification, and examined the type and level of the mathematical justification, and investigate the relationship between elementary or elementary mathematics gifted students. We have developed a framework for analysis of the mathematical justification that is applied to the mathematical justification for the potential mathematical gifted students. This study was conducted by analyzing students' answers to questions on creativity problem-solving tests for potential mathematical gifted students. Through this, the distinction between the types and levels of elementary school students was divided and the scores gained were graded, and the scores gained between the scores obtained and the scores gained from the total. It also discussed characteristics that appear between level distributions depending on the level of validity. The results show that the frequency of the comprehensive justification, which is 3 level, is high and that there is a significant difference between the justification level and the scores distribution ,whereas some correlations cannot be found, while on the other hand, some qualitative features can be found. These results also suggest that mathematical justification is needed for elementary mathematics and mathematics in gifted education. Based on these results, we hope to expand the detailed discussion of mathematical justification for elementary mathematics and gifted mathematics education.

본 연구의 목적은 대학 부설 과학영재교육원의 해외 과학관 탐구 캠프에 참가한 중학교 과학영재학생들을 대상으로 프로그램에 대한 만족도를 조사하여 프로그램의 효과성을 밝히는 것이다. 연구 대상은 공주대학교 과학영재교육원에 재학 중인 중학생 중 캠프 참가 희망자를 대상으로 1차 서류 접수와 2차 면접 과정을 거쳐 선발된 21명이다. 이들 학생들은 일본(80명), 싱가포르(10명) 학생들과 함께 일본 나고야시과학관 전시물 조별 탐구, 나고야대학교 노벨상 수상자 헌정기념관 견학, 나고야대학교 부설 중등학교 수업 참가 및 국가별로 사전에 준비한 자유탐구과제 발표 등 3박 4일 일정의 캠프에 참여하였다. 연구 결과 프로그램에 대한 참가 학생들의 만족도는 매우 높게 나타났으며 과학관에서 진행된 외국 친구들과의 조별 탐구 활동은 전시물의 과학적 원리에 대한 관심과 이해는 물론 글로벌 마인드 향상과 협업을 통한 국제교류능력 향상에도 긍정적 영향을 미쳤음을 알 수 있었다. 다만, 나라별로 사전에 준비해 온 탐구과제 발표는 상대 학생들의 이해부족으로 만족도가 상대적으로 낮게 나타나 개선책이 요구된다.

The purpose of this study is to identify the effectiveness of the program by examining the satisfaction level of the students who participated in the overseas science museum exploration camp at the university affiliated Education Center for the Science Gifted. The subjects of this study were 21 middle school students attending the Education Center for the Science Gifted of Gongju National University, who were selected after the first round of document evaluation and the second round of interviews. These students, along with Japanese and Singaporean students, participated in the 4-days camp, where the students were put to a group investigation of exhibition at Nagoya Municipal Science Museum in Japan, visited the Momorial Museum of Nobel Prize winners at Nagoya University, attended school classes at the Nagoya University affiliated secondary school, and presented a free research project prepared in advance. The study found that the participants’ satisfaction level with the program was very high, and the group research activities with foreign students conducted at the Science Museum not only led to a higher interest and understanding of scientific principles of the exhibition, but also had a positive influence on the improved global mind and the ability of collaboration and international exchange. However, the presentation of the research project prepared in advance by each country appears relatively unsatisfactory due to the lack of understanding of the other students, and needs improvement measures.

본 연구는 대학 과학영재교육원에 소속된 중학교 학생들이 수행한 R&E의 결과를 바탕으로 이루어졌다. 두 정사각수의 합이 정사각수가 되는 경우를 표현하는 것이 피타고라스 세 수이다. 본 연구에서는 두 삼각수의 합이 삼각수가 되는 경우를 표현하는 삼각 피타고라스 세 수를 구하는 방법을 연구하였다.

This research is based on the result of R&E which has been studied with middle school students who belong to a university science education institute for the gifted. A Pythagorean triple represents a square number which can be expressed as a sum of two square numbers. In this research, we study how to find triangular Pythagorean triples which represent sums of two triangular numbers to be triangular numbers.

본 연구는 대학 과학영재교육원에 소속된 중학교 학생들을 대상으로 수행한 사사과정의 일환으로 수행되었다. 본 연구에서는 전 세계 12 지역의 1966년부터 2015년 까지 최근 50년 동안의 검조소 자료에 대하여 선형 회귀 결과를 계산하고, 이를 근거로 전례 없는 기후 시기의 출현 시점을 예측하였다. 분석 결과 현재로부터 평균 205년 (최소 110년에서 430년 사이) 후에는 전례 없는 기후 시기가 도래할 것으로 예상되었다. 또한 각 지역의 침수 가능 시기를 추가로 제시함으로써, 학생들이 지구 온난화와 관련된 해수면 상승 및 기후 변화의 심각성을 인지하는 데 도움을 줄 수 있을 것이라고 평가된다.

This research was conducted as a part of mentorship program with middle school students belong to a university science education institute for the gifted. In this study, linear regression results were calculated from the 12 tide gauge data for recent 50 years from 1966 to 2015. Based on linear regression results, timings of unprecedented climate were also predicted. We can infer that unprecedented climate period could have begun after an average of 205 years (110 to 430 years) from now. By presenting additional flood-time period for each region, it is estimated that this result will be able to help students to recognize the severity of climate change and sea level rise associated with global warming.

이 연구는 곡성고에서 진행하는 Research & Education (R&E) 과제로 수행되었다. o-클로로톨루엔(OCT) 과 질소 분자가 충돌 시 에너지 전달과 C-H 및 C-Cl 결합해리를 고전 궤적 과정을 통해 연구하였다. 진동적으로 들뜬 OCT 분자의 에너지 감소는 적었지만, OCT 의 총에너지량(ET) 5,000cm-1 ~ 30,000cm-1 사이에서 ET가 증가함에 따라 점차로 증가하였다. 분자 간 에너지 전달은 주로 진동-병진(V–T) 과 진동-진동(V–V) 전달 경로를 통해 일어났다. OCT의 에너지가 높게 들뜬 영역 (60,000 – 60,300 cm-1)에서는 C-H 와 C-Cl 신축 진동 사이의 분자내 에너지 전달을 통해 각 결합의 해리가 일어나게 된다. C-H 와 C-Cl 결합의 해리 확률은 10-5~10-1 정도이며, OCT의 진동 에너지가 증가함에 따라 확률도 지수적으로 증가하였다. 또한 C-Cl결합의 해리 반응 시간이 C-Hmethyl 결합의 해리 반응 시간보다 더 길게 나타났다.

This study is based on Research and Education (R&E) project in Goksung high school. Energy flow and C–H and C–Cl bond dissociations in o-chlorotoluene(OCT) in collision with N2 is studied using classical trajectory procedures. The energy loss by the vibrationally excited OCT is small, but it increases with increasing total vibrational energy content ET of OCT between 5,000cm-1 and 30,000cm-1. Intermolecular energy transfer occurs mainly through vibration-translation(V–T) and vibration-vibration(V–V) pathways. The intramolecular energy flow between C–H and C–Cl stretching vibration in highly excited OCT (60000 – 60300 cm-1 ) leads to bond dissociation. The probabilities of C–H and C–Cl bond dissociation are 10-5~10-1 and increase exponentially with increasing vibrational excitation of OCT. On the other hand, the dissociation time of C-Cl bond is longer than that of C-Hmethylbond.

준결정 구조는 알루미늄 합금과 같이 기본 격자가 반복되지 않는 새로운 제3의 고체로 알려진 2011년 노벨 화학상의 핵심 아이디어이다. 연구자들은 NIM 게임의 일종인 Wythoff Game의 조건을 변형한 2-2 Wythoff Game과 3모둠 Wythoff Game의 필승쌍들에서 발견한 성질과 특징을 바탕으로 치환생성법과 절단사영법을 적용하여 1차원 결정 및 준결정 타일을 생성해 내었다. 특히, 선행연구에서 그 수렴성을 증명하지 못하고 일부 추측으로만 남겨두었던 2-2 Wythoff Game에서 의 수렴성을 준결정 타일 생성 방법에 근거하여 새롭게 밝혀냈다.

The quasicrystal structure is the core idea of the 2011 Nobel Prize for Chemistry, known as a new third solid, such as aluminum alloys, in which the basic lattice does not repeat. Based on the properties and features in the 2-2 Wythoff Game and 3 Wythoff Game solutions that modified the conditions of the Wythoff Game, a type of NIM game, we created 1-dimensional crystals and quasicrystals by applying substitution generation method and cutting method. Especially, in the previous research, the convergence of in the 2-2 Wythoff Game which could not be proved its convergence but left only as a guess was newly proved based on the method of generating quasicrystal tiles.

본 연구는 유럽 경제 위기를 고려하여 원/달러 환율 모형을 수립하고, 수립된 원/달러 환율 모형의 유효성을 검증하였다. 즉 본 연구에서는 유로/달러 환율 등 여러 경제 지표 변수를 이용하여 10개의 원/달러 환율 모형을 만들고, 그렉시트 사태가 최대로 고조되었던 기간인 ‘2015년 1월 2일부터 2015년 7월 31일까지’의 경제 지표 데이터를 이용하여 각 원/달러 환율 모형의 회귀 계수를 계산함으로써, 각 원/달러 환율 모형을 수립하였다. 또한 수립된 원/달러 환율 모형의 유효성을 검증하기 위해 브렉시트가 최대로 고조되었던 기간인 ‘2016년 6월 20일부터 2016년 12월 20일까지’의 경제 지표 데이터를 적용하여 시뮬레이션한 결과, 수립된 10개의 원/달러 환율 모형 중 독립변수로 ‘1일 전의 원/달러 환율()’과 ‘1일 전의 유로/달러 환율()’을 포함하는 원/달러 환율 모형(수식: )이 가장 예측력이 뛰어났다.

In this study, we present the won-dollar exchange rate models and verify the validity of the established won-dollar exchange rate models, considering the economic crisis in Europe. In this study, 10 won-dollar exchange rate models were made using various economic indicators such as the euro-dollar exchange rate, etc. and each of the won-dollar exchange rate models was established by calculating the regression coefficients of each won-dollar exchange rate model using economic indicator data for the period from January 2, 2015 to July 31, 2015, when Grexit risk was high. In order to verify the validity of the established won-dollar exchange rate models, we simulated the models using economic indicator data for the period from June 20, 2016 to December 20, 2016, when Brexit was serious. As a result, the won-dollar exchange rate model(formula: ) which includes ‘won-dollar exchange rate 1 day before()’ and ’euro-dollar exchange rate 1 day before()’ as independent variables was revealed to have the best prediction ability among the 10 won-dollar exchange rate models.

겨울철에는 기상이변으로 눈이 오는 횟수와 폭설이 많다. 눈이 오게 되어 눈이 도로나 인도에 쌓이면 교통이 혼잡해진다. 게다가 녹아서 다시 얼게 되면 미끄러짐으로 인한 교통사고가 발생한다. 과거나 현재 제설을 하는 방법 중 모래를 뿌리거나 염화칼슘을 뿌려서 제설을 한다. 제설제 중 염화칼슘은 끌어들인 물로 인해 도로가 계속 젖은 상태를 유지하게 한다. 그리고 한번 녹은 염화칼슘이 다시 마르면 가루 형태로 변하는데 폐쇄된 공간에서 사용 시 신발과 매트 등에 쌓이면 먼지처럼 흩날리어 인체에 흡수될 수 있어 호흡기 질환에 원인이 되기도 한다. 이런 제설 문제를 해결하기 위하여 현재 많은 제설제가 거론되고 있다. 그래서 제설제가 환경에 부정적인 영향을 끼치지 않고, 전기 에너지를 아낄 수 있으며 제설 효과가 좋은 3가지의 방법 (식물 쓰레기+코코피, 압전소자, 마그네슘 이온분해 등) 을 통해 어떤 물질이 눈의 제설효과가 높고 친환경 적으로 효율이 좋은지를 알아보고, 본 탐구를 통해 현재 사용 중인 제설제의 효율을 유지하며 환경오염을 최소화 할 수 있고 신재생 에너지인 압전소자와 코코피트 분해 토양으로 열을 발생 축전하는 제설제에 대한 탐구를 하고자하였다.

In winter, there are many times of snowfall and heavy snowfall due to the weather. Among the methods of past and present snow removal, we use sand or calcium chloride for snow removal. In the snow remover, calcium chloride keeps the roads constantly wet because of the water they draw. Once melted calcium chloride is dried again, it turns into powder form. When it is used in a closed space, it accumulates on shoes and mat when it is scattered like dust and it can be absorbed by the human body, which may cause respiratory diseases. Many snow removers are currently being addressed to solve these snow removal problems. Therefore, snowmelt can be used for snowmelt through three methods (plant garbage, cocope, piezoelectric element, magnesium ion decomposition, etc.) which can save electric energy without adversely affecting the environment. This study explores the efficiency of the snow removers that are currently in use and minimizes the environmental pollution through the exploration of the high efficiency and environmentally friendly efficiency of the snow removal.

폴리오미노는 여러 개의 단위 정사각형의 변들을 이어 붙여서 평면도형을 의미한다. 본 논문의 주요 연구 내용은 채색된 폴리오미노의 개수를 계산하는 것이다. 즉, 주어진 자연수 과 에 대해, 개의 단위 사각형으로 이루어진 폴리오미노에, 가지의 색을 이용하여 인접한 두 사각형이 같은 색이 되지 않도록 채색할 때 나타날 수 있는 모든 경우의 수를 계산하는 것이다

A polyomino is a plane geometric figure formed by joining several unit squares edge to edge. The main research content of the paper is to calculate the number of colored polyomino. That is, we calculate the number of all cases when two adjacent rectangles are colored so that they do not have the same color by using colors for polyomino composed of unit squares for given natural numbers and .

대구 시민의 휴식처라 불리는 신천의 상-하류사이에 분포하는 미생물의 종류 및 특징을 파악하기 위해 5개의 교량에서 물과 토양 샘플을 채집하여 미생물을 배양하였다. 배양된 미생물의 콜로니를 관찰하였다. 또한 콜로니 PCR을 통해 DNA를 증폭시켜 전기영동 및 젤 추출을 수행한 뒤 DNA 염기서열을 분석하였고, 생물정보학 기반 데이터베이스인 BLAST search를 통해 배양된 세균이 무엇인지 파악하였다. 미생물 동정 결과 신천의 물과 토양에서 Shigella, Cronobacter Turicensis(z3032), Acinetobacter와 같은 4종의 병원성 균과 Kurthia populi 와 같은 6종의 비병원성 균이 검출되었다. 이번 연구를 통해 신천의 수질의 오염 유무를 확인하였고 이는 향후 신천의 수질관리에 긍정적인 영향을 줄 것으로 기대한다.

Water and soil samples were collected from five bridges to cultivate microorganisms in order to identify the types and characteristics of microorganisms distributed between upstream and downstream of Shincheon river, which is called Daegu citizens' resting place. Colonies of the cultured microorganisms from each site of Shincheon were obtained and analyzed by observation and genetic tools. DNA from each colony was amplified by colony PCR and electrophoresis and gel extraction were carried out. DNA sequencing and BLAST database search were performed to identify the cultured bacteria. As a result of microbial identification, four pathogenic bacteria such as Shigella, Cronobacter Turicensis (z3032) and Acinetobacter and six nonpathogenic bacteria such as Kurthia populi were detected in the water and soil of Sincheon. This study confirmed the presence of water pollution in Sincheon and it is expected to have a positive effect on the water quality management in Sincheon in the future.

이 연구는 고등학교에서의 창의적 수학 탐구를 통해 얻어진 결과이며, 우리는 코사인 정리를 이용하여 삼각함수에 관련된 다양한 등식들을 증명하는 새로운 방법을 제시하였다. 우리는 코사인 정리가 형태적으로, 대수적으로, 기하학적으로 다양한 의미를 가진다는 것에 주목하였다. 코사인 정리를 이용하면, 삼각형의 각의 사인 또는 코사인을 삼각형의 변들의 대수식으로 나타낼 수 있었다. 삼각형의 각과 변으로 표현된 삼각함수의 등식들을 코사인 정리를 이용하여 변들의 길이에 대한 대수식으로 바꿀 수 있었고, 등식의 새로운 증명을 찾을 수 있었다. 이 연구에서는 코사인 정리 이외에 삼각형의 넓이 공식, 삼각함수의 정의 등을 사용하여 제일 코사인 정리, 삼각함수 덧셈 정리, 사인 정리, 반각 공식, 배각 공식을 새롭게 증명하였다. 그리고 이때 사용한 방법을 이용하여 삼각함수에 관련된 새로운 부등식들을 만들고 증명하였다.

This article is a result of creative mathematical problem solving in a high school. We investigate trigonometric equalities which are in the high school mathematics textbooks. The proof methods of these equalities suggested in the textbooks are so diverse that it is difficult to find out generalized approach to the equalities. We make attempt to find a generalized approach. We choose cosine theorem and try to prove the equalities using the cosine theorem. We successfully prove the equalities, and find out some inequalities using the method which is used for proving trigonometric equalities.

본 논문에서는 수학 R&E 프로젝트 수행을 경험한 학생들의 수학 R&E 프로젝트에 대한 인식을 조사하여 수학 R&E 수행 상의 문제점을 분석하고, 이를 바탕으로 수학 R&E 프로젝트의 목적을 반영한 독자적 연구 4단계 모형을 개발하여 이를 과학 고등학교 학생 4명으로 구성된 수학 R&E 프로젝트 팀에 적용한 사례를 분석하였다. 그 결과 수학 R&E 프로젝트의 효율적 수행을 위한 시사점을 얻었다.

In this paper, we investigated from the survey how the students, who have already experienced the mathematics R&E project, recognize it and then analyzed to find issues of it. Based on the result of survey and literature review, we developed the 4-step model of independent study reflecting the aims of mathematics R&E project and the characteristics of mathematical study. Furthermore, we analyzed the results obtained after it was applied to mathematics R&E project team which consisted of 4 students in a science high school, and then got the implications for the effective performance of mathematics R&E project.

최근 스마트폰의 보급률이 늘어나고 쉽게 블로그에 접속하여 댓글을 달 수 있게 됨에 따라 댓글의 양이 기하급수적으로 늘어나고 있다. 수많은 댓글에서 필요로 하는 정보를 수작업으로 찾기에는 어려움이 있다. 본 연구는 이를 해소하기 위해 댓글을 자동으로 분류하는 연구를 하였다. 또한 댓글을 분류하기 위해 댓글의 분류 주제를 정할 필요가 있다. 본 연구에서는 클러스터링 기법을 통해 댓글의 분류 주제를 자동으로 정의하고자 하였다. 본 연구를 통해 댓글 처리 기법과 자동학습 알고리즘, 댓글 분류 방법에 대한 기술을 학습하여 문서 분류 등의 정보기술 분야의 지식을 축적할 수 있다.

Recently, according to the rapid change of the supply rate of smartphones, comments on the webblogs are increased. It is difficult to manually search the needful comments among enormous comments. To solve the problem, we present an automatic classification system on the comments. Since it needs the definition of the topics to classify, we apply the learning method with clustering to the definition. This research enables the study on comments filtering, automatic learning, and comments classification techniques.

우리는 간단한 찰과상이 생겼을 때 대수롭지 않게 여기며 시간이 지남에 따라 자연스레 아무는 것을 경험하게 된다. 이때 피부조직을 재생시켜주는 역할을 하는 것이 바로 줄기세포이다. 줄기세포는 우리 몸 모든 곳에 존재하며 필요에 따라 계속해서 세포를 만들어내기 때문에 우리 몸속에서는 끊임없이 재생이 이루어지고 있는 것이다. 본 연구에서는 생쥐의 등 부위에 원형상처 2개를 만들고, 골수로부터 분리한 성체줄기세포를 상처 부위에 주사하고 비타민-C를 경구투여로 병행투여한 후 치료 효과가 촉진되는지 확인하였다. 줄기세포는 손상부위에 들어가면 염증환경, 활성산소, 영양분과 산소의 부족 등 의 원인으로 오래 살 수 없다는 한계가 있다. 따라서 줄기세포가 상처부위에서 오래 살고 증식할 수 있도록 도와주는 항염증, 항균, 항산화 물질이 필요하므로 강력한 항산화물질인 비타민-C를 이용하였다. 1차 실험에서는 상처부위를 보호하는데 사용할 수 있는 시어버터의 농도가 10%라는 사실을 알아냈고, 2차 실험에서는 비타민-C의 투여량이 마리당 2.5 mg~10 mg일 때 투여용량에 비례하여 상처치료가 촉진된다는 사실을 알아냈다. 3~4차실험에서는 줄기세포와 비타민-C의 병행투여효과를 알아보기 위해 줄기세포 50만개를 상처부위에 투여하고 동시에 비타민-C를 주2회 2.5 ~ 10 mg/마리씩 1주일간 경구 투여하거나 줄기세포만 단독투여한 후 상처크기변화를 비교하였다. 실험결과 줄기세포만 상처부위에 투여하였을 때 보다 줄기세포와 비타민-C를 병행 투여하면 비타민-C의 투여용량이 2.5 mg ~ 10 mg범위일 때 7일 후 투여용량에 비례하여 첫날 상처크기의 15%까지 작아진 것을 확인할 수 있었다. 그리고 비타민-C가 줄기세포에 직접적인 영향을 미치는지 알아보기 위해 줄기세포의 콜로니 증식실험을 실시하였다. 비타민-C를 0.5 ~ 50 μg/ml의 농도범위에서 10배 간격으로 배양중인 줄기세포에 투여해본 결과 콜로니수가 비타민-C를 투여하지 않은 대조군의 6.3개에 비해 50 μg/ml에서 65개로 10배 이상 크게 증가하였다. 이 같은 실험결과들을 통해 비타민-C가 줄기세포에 직접적인 도움을 주어 줄기세포의 상처치료효과를 촉진시킬 수 있다는 사실을 확인할 수 있었다.

When we have a simple abrasion, we have experience it heals naturally as time goes by. At this time, stem cells play a role in regenerating skin tissue. Stem cells are present in all parts of our body, and they are constantly regenerating in our bodies. In this study, we made two round wounds on the back of the mice, and injected adult stem cells isolated from the bone marrow. Then we examined whether the therapeutic effect was promoted after oral administration of vitamin-C. Stem cells have some limitation in wound healing because they can not survive long due to inflammatory conditions, reactive oxygen species environment, lack of nutrients and oxygen in damaged area. Therefore, shea butter and vitamin-C were considered as anti-inflammatory, antimicrobial, and antioxidant substances to help stem cells in wound areas. In the first experiment, we found that concentration of shea butter to protect the wound was 10%. In the second experiment, we found effective concentration range of vitamin-C is 2.5 mg to 10 mg per mouse. In the 3rd and 4th experiments, 500,000 stem cells were injected to the wound area with oral administration of vitamin-C (2 times per week or everyday for 2 weeks) in order to examine the wound healing effect of the stem cells. Experimental results showed that the size of the wound was smaller when stem cells were injected to the wound than when the stem cells were not administered. In addition, the wound size was reduced to 15% of the initial wound when stem cells and vitamin-C (10 mg/mouse) were administered together. To examine whether vitamin-C has a direct effect on stem cells, colony forming assay of stem cells was performed. Vitamin-C was added to the culture medium at concentration of 0.5 to 50 ug/ml. As a result, when the cells were cultured at a concentration of 50 ug/ml of vitamin-C, the number of colonies was increased to more than 10 times than that of the control group. These results demonstrate that vitamin-C can directly affect stem cells and then promote wound healing effects of stem cells.

전지의 시초라고 볼 수 있는 galvanic cell과 현대의 최첨단 기술인 smart window와의 만남을 목적으로 하는 실험을 진행하였다. 이탈리아의 해부학자인 Galvani는 개구리 해부실험 중 목격한 근육수축 현상으로 전기발생 장치를 제작하려 했으나 실패하였고, 물리학자인 Volta는 다른 관점에서 기전력을 이용한 최초의 전지를 고안했다. 본 실험에서는 구리전극과 질산구리 수용액, 아연전극과 질산아연 수용액을 이용한 galvanic cell을 만들었다. Smart window는 인듐이 주입된 주석산화물(In-SnO2)의 전도성 유리를 기판으로 사용하여 회전코팅(spin-coating)법으로 이산화티타늄(TiO2) 현탄액을 코팅하고 두 개의 전극을 샌드위칭(sandwiching)하여 전극 사이에 전해질 용액을 투입해서 만들었다. 제작한 galvanic cell과 smart window를 연결하여 변색되는 현상을 관찰하였다.

The meeting of galvanic cell, which is considered to be the beginning of the battery, and smart window, which is the cutting-edge technology of the modern age, was conducted to meet the classical technology and the modern technology. Luigi Galvani, an Italian physician, physiologist and physicist, invented a galvanic cell as a phenomenon during frog anatomy experiments. In this experiment, a galvanic cell was made using a copper electrode, a solution of copper nitrate, a zinc electrode and a zinc nitrate solution. In the smart window, titanium dioxide (TiO2) as a thin film was coated by a spin-coating method using a conductive glass of tin oxide (SnO2) doped with indium ions as a substrate, as sandwiched between two glasses. We observed the discoloration phenomenon by connecting the smart window with the galvanic cell that we made directly.

본 연구는 과학고등학교 학생들이 대학부설 과학영재교육원 사사과정 재학시 수행한 탐구결과를 보완하고 발전시킨 과학고등학교 R&E의 결과를 바탕으로 이루어졌다. 소수, 소수의 거듭제곱, 등을 분모로 하는 단위분수의 순환마디의 길이와 순환마디의 구성에 대한 성질을 연구하였으며 여러 가지 의미 있는 결과들을 얻을 수 있었다. 몇 가지의 순환소수를 계산하고 순환마디를 관찰하여 순환마디의 길이, 순환마디의 구성에 대한 성질들을 찾아내었으며 이러한 성질들이 순환소수가 가지는 일반적인 성질임을 증명하였다. 순환마디를 계산하는 과정에서 수학소프트웨어인 MATHEMATICA를 사용하였다.

This paper is based on a R&E program which has been performed with two students in a science high school. The students enrolled in the Institute of Science Education for the Gifted at Chungnam National University last year and made a graduation report about the properties of the repeating decimals. After the research in the institute, the students have continued the study about the repeating decimals in the R&E program of the science high school, and also revised the report and found some additional meaningful results about the subject. We calculated the repeating decimals of some unit fractions and figured out the repeating portion of the repeating decimals. By observing the repeating portion, we could find several properties about the length and the constitutions of it. And in conclusion, we could prove the properties which we found are true in general. We used the software MATHEMATICA for calculating the repeating portion of repeating decimals.