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영국, 일본, 싱가폴의 공교육제도 비교

● 시작하며20세기 후반 이후 교육의 재구조화가 서구 선진국을 중심으로 일어나기 시작했고, 최근 한국에서도 교육에 대한 위기론이 대두되면서 공교육의 재구조화가 모색되고 있다. 이러한 시점에서 교육 선진국들의 교육 제도에 대해 알아보고 분석하는 것은 한국 교육의 문제와 대안을 논의하는데 있어 매우 중요한 역할을 할 수 있다.교육은 흔히 공교육과 사교육으로 나뉘는데, 국가 교육 이념과 교육의 흐름 및 양상을 파악하는데 있어서 공교육에 대한 조사가 특히 중요할 것으로 보인다. 본고에서는 공교육의 의미와 영국, 싱가포르, 일본 세 국가의 공교육 제도의 특징을 알아보고, 한국 공교육에 시사하는 바를 생각해보도록 한다.◈ ‘학제’란 무엇인가?흔히 학제라고 하면, 6-3-3-4와 같이 숫자로 표시되는 교육연한과 단선형-복선형 학제, 그리고 입학 시기 등을 먼저 떠올리게 된다. 사전적 의미에서 학제란 “학교 또는 교육에 관한 제도”, 혹은 “학교 또는 교육에 관한 제도와 그에 관한 규정”으로 되어있다.학제를 ‘교육에 관한 제도’ 혹은 ‘교육제도(educational system)’로 보게 된다면, 학제는 교육정책을 실현하기 위해 헌법에 명시되거나 각종 교육법에 의해 뒷받침되는 사항들과 관련된다. 혹자는 교육제도를 “교육활동이 법령이나 관습을 통하여 일정한 형태를 가지고 운영되면서 안정성의 기틀이 마련되어 있을 때, 즉 안정된 조직과 형태를 가리키는 말”이라 하였다. 이러한 관점에서라면 비정규 대안학교와 대안교육 프로그램(계절학교, 방과후학교, 주말학교, 주일학교, 가정학교=home schooling 등)처럼 현행의 교육제도 속에 포함되지는 않지만 어느 정도 운영의 안정성을 갖고 있는 교육 프로그램들 역시 ‘교육에 관한 제도’임에는 틀림없기에 넓은 의미의 학제에 포함될 수 있을 것이다.이에 반해 학제를 ‘학교제도(school system)’라는 용어로 본다면, 학제는 교육제도 중 다른 사회교육이나 일반 문화, 종교 등에 관한 제도를 제외한 ‘학교에 관한 것’에 한정된다. 즉, Ⅳ)14Year 9 (Form Ⅲ)Secondary13Year 8 (Form Ⅱ)School12Year 7 (Form Ⅰ)11Year 6초등학교 Primary School10?Year 59Year 48Year 37Year 26Year 15?유아학교 Pre-School??◈ 학령 전 교육- 학령 전 교육은 의무교육이 아니다. 초등학교를 입학하기 전 3 ∼ 5세 미만 아동을 대상으로 하고 있다.- 공립 초등학교에 병설되어 있는 유아학급(Nursery Class), 또는 준비학급(Reception Class), 공사립 유치원(Nursery School)과 학부형에 의해 운영되는 Playgroup 등에서 실시하고 있다.◈ 초등 교육- 초등교육은 5세에서 11세까지 6년간 이루어지고 있는데, 스코틀랜드와 잉글랜드 일부지역 에서는 12세까지 하고 있다.- 초등학교 역시 설립 형태가 다양하다. 공립학교인 경우 5 ∼ 7세까지는 유아학교(Infant School), 7 ∼ 11세까지는 초급 학교(Junior School), 또는 이 두 학교를 병합 설립한 초등학교(Primary School)도 있고, 지역에 따라서는 First School, Middle School 등으로 나누어 부르는 곳도 있다.◈ 중등 교육- 중등교육은 11세부터 16세까지는 의무 교육 기간이며 16세 이후부터 18세까지는 무상 교육을 실시하고 있다. 중등학교도 크게 공립과 사립으로 나눌 수 있는데, 공립학교는 중앙정부나 지방자치단체 재정으로 운영되지만 사립학교는 대부분 학생들로부터 받는 등록금으로 운영되고 있다.- 학교별 유형을 보면, 선발 시험 없이 모든 학생을 입학시켜 일반적인 중등교육을 시키고 있는 종합중등학교(Comprehensive School), 선발 시험에 의거 선발된 학생들에게 주로 학문적인 교과목을 가르치는 인문중등학교(Grammar School), 보통 시민으로서 교양을 터득시킬 목적으로 인간 교육을 시키는 보통중등학교 (Secondary Modern School), 11 ∼ 18세교육 이후 교육은 크게 고등교육과 직업교육으로 나눈다.- 고등교육은 대체로 18세 이상의 학생들이 대상이며 University, University College, College/institute of (Further)Higher Education, School Of Art 등의 여러 고등교육기관이 있다.- 직업교육은 학위과정이 아닌 직업 자격증을 취득하기 위한 과정으로 16세 이상의 학생들이 대상이며 대학 교육기관에서 실시하고 있다.- 영국 대학은 학문적인 과정에서부터 직업 기술 교육에 이르기까지 다양하고 폭넓은 과정을 설치 운영하고 있다. 학위를 받을 수 있는 기간은 일반 대학의 학사 학위인 경우 대부분 3년(일부 학과 및 스코틀랜드는 4년)이 걸리며, 의과대학, 치의과 대학, 건축학 대학의 경우는6(5)년제이다. 석사 과정(MA나 MSC)은 보통 1년, 연구 석사 과정(MPhil)은 2년, 박사 학위를 취득하는 데는 최소한 3년이 걸린다.- 영국의 대학교는 학점 제도가 아니다. 그러나 최근에는 대학에 따라서 외국 학생들에게는 학점 제도도 인정하고, 학점 이동도 인정하는 대학이 늘고 있다.● 싱가포르 교육제도◈ 학제 및 특징싱가포르는 독립 이후 국가경쟁력뿐만 아니라 국민소득에 있어서 선진국 수준에 도달되어 있음에도 불구하고, 최근 2003년도에 의무교육을 도입했다는 점은 다른 선진 국가의 의무교육 도입과 확대 경향에서 보면 독특한 경우라 할 수 있다.1. 학제는 기본적으로 6-4-2-4제를 취한다.- 초등학교 197개, 중학교 165개, 고등학교 17개, 종합기술전문학교 5개, 대학교 3개- 각 단계에서 능력별 교육과정 프로그램을 수립하여 적용하고 있다.2. 1980년대부터 학교평가제도를 도입하였다.- 학교 선택에 대한 정보를 제공하며 학교간 자유로운 경쟁을 야기시키고 학교의 책무성을 강화하였다.- 1990년 이후부터는 수월성을 지향하는 단계로서 “사고하는 학교, 학습하는 국가(Thinking Schools, Learning Nation)"를 표방하였다.◈f Education 'Normal Level)에 합격하면 바로 취업이 가능하다.2. 보통과정에 진학한 학생 중 고등학교 진학을 원하는 학생은 1년 후 중학교졸업자격시험(GCE 'O' Level: General Certificate of Education 'Ordinary Level)에 합격하면 고등학교 진학이 가능하다.◈ 고등학교대학진학을 위한 준비 과정으로 15개의 고등학교(Junior Col1ege)와 2개의 대학준비기관(Re-University Centre)이 있으며, 졸업을 위해서는 반드시 고등학교 졸업자격시험(GCE 'A' Level: General Certificate of Education 'Advanced Level)을 치러야 함1. 고등학교 : 교과과정은 자연계, 인문계, 상업계 등 3계열로 나뉘어져 있으며, 중학교 졸업 자격시험 결과에 따라 계열별로 입학이 가능하다.2. 대학준비기관 : 인문계과목에 회계, 경영 등 상업과목이 첨가되어 있고, 각 계열별 학과목 수는 8~10과목 정도이다.※ 싱가포르 학생의 대학진학률은 해당 연령 학생의 약 23%인데, 진학률이 낮은 이유는 초등학교부터 능력별, 수준별 교육을 실시하여 진로가 조기 결정되어 대학진학의 폭이 상대적으로 협소하기 때문이다.◈ 대학교3개 대학이 있으며, 다음과 같다.1. 국립싱가포르대학교(National University of Singapore: NUS)1905년 말레이시아 의과대학으로 시작되어 1980년 싱가포르대학과 난양대학이 합병하여 설립된 싱가포르 최초의 종합대학이다.- 인문학, 사회학을 비롯해 10개의 단과대학, 9개의 대학원 과정이 있다.- NBP(national business plan)을 통해 EDP, Nescafe, IBM, SAP 등의 기업 지원을 받아 최고경영자들 간의 네트워크를 구축하고, 학생의 교육적 효과를 도모하는 start-up 프로그램을 실시한다.2. 난양공과대학교(NanYang TechnologicaI University: NTU)기존의 난양기술연구소를한 8개의 기업 및 단체와 세계 각국의 30여개 업체와 산학협력 및 교육 프로그램을 실시하고 있다.4. 기술교육기관기술교육기관으로 다수의 폴리테크닉(Polytechnic)이 설치되어 있으며, 산업현장의 전문가 양성을 목표로 하여 중급 수준의 전문 관리자를 양성한다.Ngee Ann 폴리테크닉, 타마섹(Tamasec) 폴리테크닉, 싱가폴 폴리테크닉(SP), 난양 폴리테크닉(NYP), 리퍼블릭(Republic) 폴리테크닉, ITE(institute of technical education) 등이 있다.● 일본 교육제도◈ 학제일본의 기본 학제는 우리의 학제와 같은 단선형의 6-3-3-4제를 채택하고 있다.◈ 유치원유치원은 3살부터 소학교에 취학하기 전까지의 유아를 보육하고, 적당한 환경을 조성하여, 심신의 발달을 조장하는 것을 목적으로 한다.◈ 소학교6세부터 12세까지의 자녀에 대해 6년 동안 초등보통교육을 실시하는 기관이다.◈ 중학교중학교는 12살부터 15살까지의 자녀를 대상으로, 소학교에서의 기초교육위에 3년 동안의 전기 중등교육기관이다.◈ 고등학교고등학교는 중학교에서 받은 교육의 기초 위에 고등 보통교육과 전문교육을 행하는 후기 중등교육기관이다. 전일제과정(수업연한 : 3년)이외에 정시제(야간학교) 및 통신제 과정(어느 것이나 수업연한 3년 이상)이 있다.◈ 단기대학한국의 전문대학에 해당하며 '준학사'학위가 부여된다. 단기대학은 전문 학예를 교수 연구하고 직업 또는 실제생활에 필요한 능력을 육성하는 것을 주된 목적으로 하는 고등교육기관이며, 입학자격은 대학과 같다. 수업연한은 2년 또는 3년이다.◈ 대학대학은 고등학교 졸업자 또는 이와 동등 이상의 학력이 있다고 인정되는 사람이 입학할 수 있다. 대학에는 학부 등의 교육, 연구 조직이 설치되고 학부교육 수업 연한은 4년(의학, 치학 및 수의학의 과정은 6년)이다. 대학의 학부졸업자에게는 학사학위가 수여된다.◈ 고등전문학교고등전문학교는 대학이나 단기대학과 달리 중학교 졸업자를 입학대상으로 하고, 전문 학예를 교수하.

교육학| 2007.06.14| 10페이지| 1,500원| 조회(606)

일본, 싱가포르, 영국, 싱가폴, 공교육

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DNA와 관련기술

주니어 세미나 2조 - DNA -목 차DNA 란? 분자 구조 기능 RNA 란? DNA vs. RNA 게놈 프로젝트 Nano Bio Technology 기계공학 관련 분야DNA 란?DeoxyriboNucleic Acid 의 약칭 자연계에 존재하는 2가지 핵산 중 디옥시리보오스를 함유한 것의 총칭 DNA를 구성하는 뉴클레오티드는 염기 ·디옥시리보오스 ·인산 한 분자씩의 연결체 유전 형질의 근원이 되는 물질의 단위 - 생물의 전체 유전 정보를 가짐 생물의 설계도주니어 세미나 2조 : DNA연세대학교 기계공학부DNA 관련 용어mRNA 전령 RNA (messenger RNA) 2중 나선이 아닌 외가닥 사슬로 존재 tRNA 운반 RNA (transfer RNA) 리보솜 RNA와 단백질로 이루어져 있는 작은 과립 단백질 합성이 이루어짐주니어 세미나 2조 : DNA연세대학교 기계공학부DNA 분자구조2중 나선 구조 - 뉴클레오티드의 기다란 사슬 두 가닥이 새끼줄처럼 꼬여 있음 구성 물질 4종의 염기 (A - 아데닌, G - 구아닌, C - 시토신, T - 티민) S - 디옥시리보오스 P - 인산 무수히 많이 연결된 4종의 뉴클레오티드 배열 순서에 따라 서로 다른 DNA 를 형성 무수히 많은 유전자 배열주니어 세미나 2조 : DNA연세대학교 기계공학부http://www.thetech.org/genetics/zoomIn/dnazoom.swf클릭 -DNA 의 기능(1)DNA복제 2중 나선이 풀려서 2개의 외가닥 나선이 되고 어느 한 쪽에서 mRNA 생성 mRNA가 세포 속의 리보솜에 가서 자리를 잡으면 tRNA가 와서 그 위에 위치 각각의 외가닥 나선 위에 뉴클레오티드가 결합 (외가닥 나선의 A에는 T가 붙게 되고 G에는 C가 결합) A-T와 G-C의 짝짓기 이후 원래의 뉴클레오티드와 새 뉴클레오티드가 결합 사슬이 형성되면서 새로운 2중 나선 형성 : 원래의 2중 나선과 염기 배열 순서 일치주니어 세미나 2조 : DNA연세대학교 기계공학부DNA 의 기능(2)유전형질의 발현 유전형질은 단백질에 의해 나타남 특정 단백질의 존재를 의미 - 단백질의 종류라는 것은 구성 성분인 20종의 아미노산 연결순서 또는 배열순서이므로 DNA가 특정 유전형질을 발현한다는 것은 특정 단백질의 아미노산 배열순서를 결정한다는 것을 뜻함주니어 세미나 2조 : DNA연세대학교 기계공학부RNA리보핵산(RiboNucleic Acid) 구성성분 중 펜토오스의 당이 리보오스(ribose)일 때 RNA라 하고, 디옥시리보오스(deoxyribose)이면 DNA라 함 RNA 를 구성하는 뉴클레오티드의 4가지 염기 아데닌(A), 구아닌(G), 시토신(C), 우라실(U) 대다수 생물의 유전자는 DNA이지만, 식물에 기생하는 바이러스와 몇몇의 동물성/세균성 바이러스는 RNA가 유전자 구실을 함 세포 내에서는 주로 리보솜에 들어 있고 핵, 인에도 포함주니어 세미나 2조 : DNA연세대학교 기계공학부DNA vs. RNADNA : 단백질의 아미노산 배열순서를 결정함으로써 유전형질을 발현 RNA : DNA의 유전 정보를 전달하고 아미노산을 운반하는 역할 생명체는 DNA? RNA? RNA구조는 바이러스가 가진 특징이고 DNA는 주로 핵을 가진 단세포와 다세포동물들의 구조적 특징중의 하나 DNA를 가진 생물은 RNA를 통해서 다양한 정보를 전달하는데 사용하기도 하므로 더 복잡한 생명활동이 가능주니어 세미나 2조 : DNA연세대학교 기계공학부DNA RNA의 의학적 기능신진대사(세포분열) 촉진 흰머리, 새치, 상처, 변비, 기미, 주름, 골수기능 저하(빈혈) 정력감퇴의 개선 혈액 순환 원활히 수족냉증, 뇌혈전, 당뇨병, 치매증, 심근경색등의 개선 향산화 작용 암, 백내장, 노화방지, 동맥경화등의 개선 지질 흡수 저지 다이어트, 성인병 예방 기억력 증진 치매 개선, 학습력 향상주니어 세미나 2조 : DNA연세대학교 기계공학부게놈 프로젝트게놈(Genome)이란? 유전자(gene)와 염색체(chromosome) 두 단어를 합성해 만든 용어 생물체가 지닌 모든 유전정보의 집합체를 의미 인간 게놈 프로젝트(HGP) 인간의 생명현상을 결정짓는 DNA 염기서열을 해독, DNA내 유전자를 확인하여 인간유전자지도를 작성하고자 한 초대형 다국적 과학사업 유전자들의 총집합인 유전체(게놈)가 해독되면 3만여개의 유전자 동정과 위치를 확인할 수 있게 돼 난치성 질환의 원인 유전자의 파악 가능 2003년 4월 12일 완성 포스트 게놈 완성된 유전자지도를 토대로 약 3만여 개의 유전자 기능을 규명하고자 함이 목적 이와 더불어 유전정보를 통해 만들어지는 단백질의 구조를 밝혀 실제 질병의 치료와 예방에 응용하고자 함주니어 세미나 2조 : DNA연세대학교 기계공학부기계공학 관련 기술 (1)Bio Nano System(MEMS) 바이오 물질 및 기능 구조체의 기계적 특성규명과 동작원리의 정량적 분석, 그리고 이들의 제어와 조작 기능과 생명현상 정보의 추출에 필요한 기전공학적 극미세 도구와 방법을 탐구한다 극미세 바이오 현상의 공학적 모델링 및 기능모사, 그리고 이를 응용한 새로운 개념의 고기능 핵심소재, 생체 처리/조작 기능소자 및 바이오 기전복합시스템 창출 등을 목적으로 한다. 극미세 바이오 센서와 액추에이터, 나노바이오 소자 및 극미세 기전집적시스템(NEMS/MEMS)의 설계 및 해석, 소재 및 제조공정, 시험 및 측정, 그리고 관련기술의 응용개발에 중점을 둔다.주니어 세미나 2조 : DNA연세대학교 기계공학부기계공학 관련 기술 (2)DNA Chip Informatics 분자 생물학적 지식 + 기계 전자 기술 접목 유전자를 빠른 속도로 검색할 수 있게 해주는 장치 하루에 수만 개의 유전자 검색 가능 기능유전체학(functional genomics) 뿐만 아니라 다양한 질병진단에도 이용 발전 동향 현재보다 적은 양의 표본에서 mRNA 발현을 검출할 수 있는 기술 개발 mRNA가 아닌 단백질의 발현을 정확하고 대규모로 측정할 수 있는 단백질 칩이 나올 것으로 예상 다양한 종류의 지식베이스 형성 - 임상 및 응용, 기초 연구에 활용되어 전반적인 인류의 복지 향상에 기여주니어 세미나 2조 : DNA연세대학교 기계공학부기계공학 관련 기술 (3)DNA Computer DNA의 네 가지 염기 즉 아데닌(A), 티민(T), 구아닌(G), 시토신(C)으로 신호가 구성되는 컴퓨터 실리콘 칩과 전기 회로로 구성된 보통 컴퓨터와는 달리 입력, 출력, 소프트웨어가 모두 DNA분자들로 이뤄져 있으며 이 DNA분자들은 생명체에 관한 암호화된 정보들을 저장, 처리할 수 있음 일반 컴퓨터 보다 최대 10만배 빠른 속도 구현 장점 유전자 발현 빈도를 고정밀도, 고속, 저렴하게 계측 가능 DNA 반응에 이용한 범용성이 있는 인공 DNA 단편을 전용의 설계소프트웨어로 설계 자성 입자를 이용한 분리 기술 도입으로 반응의 신뢰성 향상주니어 세미나 2조 : DNA연세대학교 기계공학부기계공학 관련 기술 (4)Nano Robot 미립자 조작 기술을 이용, 원자 혹은 분자 단위의 입자로 조합하여 제작 원자간 인력을 조절하는 방법으로 입자를 서로 붙여 성형 생체 세포의 DNA를 이용하여 로봇의 기능 요소 제작 군사, 의료, 농업, 환경 분야 등에 특히 유용하게 쓰일 수 있음 극미세가공 기술 고밀도의 데이터 저장장치, 초고순도 반도체 재료, 초고속 반도체, 초고속 통신 구현 유적공학에 응용하면 인공적 DNA조작을 좀더 융통성 있고 정밀하게 할 수 있으며 수많은 분야에 적용 가능주니어 세미나 2조 : DNA연세대학교 기계공학부THE END주니어 세미나 2조 : DNA연세대학교 기계공학부{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2007.06.02| 16페이지| 1,000원| 조회(288)

RNA, DNA, 게놈, NT

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한강 오염의 변천사

한강 오염의 변천사목차1. 한강 소개 한강의 역사와 중요성 2. 한강의 오염 1) 산업화 이전 - 자연 정화 가능 2) 산업화 이후 - 오염 문제의 대두 3) 미군에 의한 오염 4) 한강 오염의 결과 – 생태계 변화 3. 오염에 대한 대처 1) 정부 정책 2) 민간 활동 4. 향후 전망 및 발전적 방향 모색 1) 외국의 모범 사례 2) 발전 방향한강 소개총 길이 - 481.7km 발원지 - 강원도 태백시 금대산 북쪽 계곡한강의 역사(1)선사시대 – 정착 생활 시작 공동 작업에 의한 대량 어획 - 잉여 생산물 축적 청동기시대 – 농경 시대 개막 벼농사 일반화. 한강 유역은 관개에 유리. 매개지 역할 : 한강을 통해 남부 지방으로 문화 전파 삼국시대 – 한반도의 중심 무대 지리적 이점으로 흥망성쇠와 연결 (삼국이 번갈아 지배) 고려시대 – 중요성 재인식 남경(한강 유역)은 개경, 서경과 함께 3대 요지가 됨. 개성과 한양을 번갈아 가며 수도로 지정. 조선시대 – 한양 천도 정치적인 이유와 함께 지리적 이점 부각 (풍수지리설 영향) 조운에 유리 : 조세의 보급로.한강의 역사(2)근대 외국 자본에 의해 학교 설립, 증기선 취항 1900년 한강철교 시작, 각종 인프라 구축. 교통 요지로 발달 현재 – 고도성장, 산업화의 상징 국가 권력 집중. '한강의 기적' 실현(박정희, 전두환 정권 중심) 민주화 이후 도시 미학과 문화 개념이 도입 - 대도시의 위용 고도 압축 성장의 그늘 한강 개발의 부작용으로 유속 감소, 생태계 파괴 투신이 잇따르는 공간 성수대교 붕괴 등으로 개발 만능과 압축 성장의 병폐를 드러냄.한강의 오염 – 산업화 이전자연 정화 가능 대규모 국토개발 사업 시행 이전 발전용 댐/한강 철교 건설이 한강 개발의 전부 생활 하수에 의한 오염이 대부분 미량이었기 때문에 자연 정화 가능 환경 시설에 대한 투자 전무 큰 필요성 느끼지 못함한강의 오염 – 70년대4대 강 유역 종합 개발 계획(1971-1981) 수립 경인 고속도로, 춘천댐, 팔당댐 건설 서울이 개발되면서 하지만 시설 부족으로 오염은 지속적으로 증가한강의 오염 – 80년대지속적인 수도권 투자, 서울 올림픽 개최 축산시설의 증가, 영농에 따른 농약, 비료 사용량 증가 서울의 생활하수 전국의 87% 차지 – 대부분 한강 방출 폐수 배출업소 13504개소 중 2800여개소(28.8%) 한강유역에 위치 시민들의 무단 쓰레기 투기 증가 환경부분 투자 대폭 확대 중량처리장 시설확충, 한강 상류,중류에 하수처리장 대거 설치 하지만 여전히 한강의 오염은 계속 심화한강의 오염 – 90년대과거 1,2차 국토 개발 결과 서울 수도권에 인구 집중, 지역간 격차심화, 한강 오염 심화 3차 국토 개발은 지역균형 발전과 환경보전이 중심 환경보전 대책 ① 선진국형 환경 기반 시설 도입 ② 환경관리기능 강화 및 감시 체계 확충 ③ 환경 위반 처벌 강화 결과 지속적인 환경보전 정책으로 한강의 수질은 개선중이나, 오염도는 여전히 심각 한강본류의 대부분(팔당, 구의, 노량진, 영등포)은 수질오염도 증가 특히 서울 시민의 젖줄인 팔당호의 수질이 악화한강의 오염 – 미군 오염 사례2000년 이후 용산, 군산, 평택, 파주, 의정부, 대구, 원주, 포천, 영월 등 전국 곳곳에서 미군기지로 인한 환경사고 발생. 예) 포름알데히드 무단 방출 (2000.02) 송유관 파열로 한강 오염 (1996.09) 해결 과정에서도 미군측의 무성의한 태도로 환경사고 방치 반환되는 지역은 미국이 비용을 들여 치유하도록 하는 합의서(2003)를 체결하였으나, 오염정화 기준에 대한 양국의 입장이 달라 반환 예정 기지들이 반환되지 못함생태계 변화(1) – 수중생태계플랑크톤 군집 – 종 다양성 감소 경향 부착조류의 서식지 감소, 부유조류의 성장이 크게 증가 남조류의 대발생 (남조류 : 호소의 부영양화의 지표) 원인 : 한강 종합 개발로 수심이 깊어지고 하안 교란, 유속 증가 교량 건설 및 시설물의증가로 정체 구역 생성 환경 기초 시설의 확충으로 BOD 저감, 인/질소의 영양염류는 미처리 저서생물 군집 수서곤충 - 서식지 교란, 해역에서 거의 출현하지 않음. 분류수역은 갯지렁이가, 오염 부하량이 큰 지천에는 실지렁이류가 출현 어류 군집 - 종합개발 이후 하상구조가 단순화, 산란장소의 감소 80년대까지는 납줄갱이, 은어, 갈문망독 등 깨끗한 물에서 서식하는 종 출현 90년대 들어 붕어, 잉어, 누치, 동자개 등 오염에 내성이 강한 종들로 변화 양상 이후 생태계 복원 사업으로 종수는 증가 추세에 있으나, 종 다양성은 감소생태계 변화(2) – 육상생태계식물상 변화 한강종합개발에 의해 하안(河岸)이 거의 콘크리트 구조물로 전환되면서 육상 및 수생식물의 서식지가 파괴되어 종수가 크게 감소. 이후 자연적으로 하안에 수초대가 형성되면서 종수가 증가하기 시작 예) 수생식물 : 87년 - 2종, 90년 - 4종 → 94년 - 92종 곤충상의 변화 - 육상 곤충은 오염도에 대한 가시성 지표자료 곤충종은 90년 이후 증가 추세. 하지만 한강수계중 특히 도심부 쪽의 육상곤충의 다양도는 도시화의 영향으로 타지역에 비해서 상당히 낮은 수준 조류의 변화 개발 이후 수심이 깊어지고 유역 식생이 파괴 - 먹이 급감 수금류(원앙이, 큰고니), 오리류, 도요류 및 갈매기류의 서식지/휴식지 사라짐 철새 도래지 급감 텃새도 종수가 크게 감소 최근 들어 유역 및 하안(河岸)의 식생이 회복되고 생태계보호구역 지정(밤섬) 및 먹이주기 사업으로 꾸준히 조류상이 회복되는 추세현 한강 생태정부의 대처(1)한강오염총량제 – 개정안 내용 오염총량관리제가 의무제로 전환되고 지정된 배출량을 초과한 자에 대해서는 총량초과부과금을 부과·징수한다. 수질보전지역 관리 효율화를 위해 주민의 자율적인 노력에 의해 수질을 개선하는 지역에는 주민지원사업을 추진한다. 폐수배출시설의 관리를 강화하기 위해서는 특정수질유해물질 배출시설을 운영하는 자는 특정수질유해물질의 종류·취급량 및 배출량 줄이기 계획을 수립해야 하고 2년마다 이행실적을 평가 받아야 한다. 한강 본류 및 제1지류의 경계로부터 일정거리 이내의 지역에서는 폐기물매립시설 설치 인·허가를 제한한다. 기를 변경한다.정부의 대처(2)한강수계토지매수 수변구역 내 오염유발시설 및 개발토지 등을 매입해 녹지조성(신그린벨트)과 같은 생태계를 복원하는 사전예방적인 사업 매수한 토지는 수변생태벨트로 조성계획, 비점오염원 입지 차단 등 수질개선을 위해 사용구분위치조성면적(m2)사업비(백만원)조성시기한강생태학습장양평군 강하면 운심리71,735(22천평)1,677'02.12수림대조성여주군 금사면 외평리16,559(5천평)1'03.4양수리환경생태공원양평군 양서면 양수리67,150(20천평)1,621'04.6용담리 한강의숲 조성사업양평군 양서면 용담리21,108(6천평)60'05.6녹지조성용인,남양주,광주,양평,가평,여주,원주,충주184,235(56천평)2,100'06.7녹지조성용인,남양주,광주,양평,가평,여주172,964(53천평)2,000'06.11(조성중)정부의 대처(3)생태공원 조성민간 활동(1)90년대 이후 활발해짐 - NGO 중심 활동 내용 한강의 오염 사례 고발 자체적인 감시 활동 관청과의 협력/자체적인 홍보, 교육 활동 연도별 정리 60년대 : 공단 건설로 오염 발생 - 소규모의 피해 보상 운동 70년대 : 오염 심화 - 활발한 피해 보상 운동, 언론 취재/고발 80년대 : 반공해 운동 시작 - 시민운동 본격화 90년대 : 미군 한강 독극물 방류, 수돗물 오염 논란 등에 참여민간 활동(2)한강에 대한 관심과 애착 부여 건강한 도림천을 만드는 주민 모임(http://www.dorimchun.org/) 자전거21(http://www.pable.or.kr/) 생태보전시민모임(http://www.ecoclub.or.kr/) 한강지키기운동본부(http://hg.or.kr/) 한강 발원지 주변 오염 실태 탐방 2003 서울 자전거 역사 문화 탐방 2004 한강 습지 조사 도림천 영상제 아동용 교재 제작민간 활동(3)한강 환경 보호 환경운동연합(http://kfem.or.kr/) 21녹색환경네트워크 (http://greennetwork.or.kr/) 영역별 하천정화활동 eco1963년 - 수자원법 제정. 지역별로 하천 관리 전담부서를 설치 1970년 - 세계 최초의 환경부/왕립위원회 구성하여 예산 확보 적극적인 환경 관련 법안 정비, 하수 처리장 증설 독일 - 라인강 산업발달/인구증가와 더불어 주변 도시로부터 산업폐수와 생활하수 유입 - 수질 악화 1963년 - '국제 라인강 수질 오염 방지 위원회'조직 1976년 - '라인강 화학 오염 방지 조약', '라인강 염화물 오염 방지 조약' 체결 '그린피스' 등의 민간 환경 단체에서는 화학 산업에 대한 규제 조치 강화 요구 '라인강 탐색 프로젝트' – 교수들이 연구 프랑스, 독일, 스위스 등에 있는 화학 회사에 유해 화학물질/중금속 유출 규제 조치에 동의하도록 유도. 오염물 배출 회사와의 소송과 협상에 필요한 정보 제공 템즈강, 라인강 모두 정부의 노력이 수질 개선을 이루어낸 사례외국 사례스위스 – 레만호 1950년대 초부터 오염 - 50년대 말경에는 죽음의 호수가 됨 오염배출원 조사, 주요 오염원부터 폐수처리장 설치 세정력 우수하고 분해속도 빠른 연성세제 개발 각국에서는 합성세제의 연성화 정책을 추진중 독일(1964년), 미국(1965년), 영국(1966년), 일본(1975년) 우리나라는 1980년 11월부터 이를 시행 미국 - 미시간 PBB 사건 제조 회사의 부주의로 '산불 진화용 소방제'와 '가축사료 첨가제'의 포장용기가 서로 바뀜 - 가축의 떼죽음. 농장주들은 신경마비 증세 죽은 가축과 축산물은 아무 곳에나 매립되어 폐기되었으며, 이후 이 지역의 토양과 지하수, 인근 하천이 PBB(환경호르몬)로 오염 유해물질 관리를 위한 특별법을 제정하여 유해물질의 생산자가 이동과 사용, 그리고 처분에 이르기까지 모든 과정을 확인하여 보고하고, 재난 시 책임지도록 제도화발전 방향생태계 보전 방안 유역의 수림대-자연 초지 보호 및 조성 도심에서의 녹지확충 강변 연안 정비방법의 개량 어소 투여 조류의 서식지 보호 지천의 유지용수 확보 및 비오톱 조성 유입지천의 오염부하량 저감을 위한 침전지 및 습지w}

생활/환경| 2007.06.02| 23페이지| 1,000원| 조회(757)

오염, 한강, 변천사

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[공학기술]강우의 유체역학적 해석 평가A+최고예요

강우(Precipitation)의 유체역학적 해석1. 서론약 13억 1900km3의 물을 채우고 있는 바다는 지구 전체의 물의 약 97%를 가지고 있으며, 매년 바다에서는 약 34만 3,000km3이상의 물이 증발한다. 물은 펌프 역할을 하는 태양이 공급하는 에너지에 의해 대기 중으로 증발하며, 대기 중의 물은 곧 비나 눈, 우박, 진눈깨비, 이슬 등이 되어 다시 지상으로 되돌아온다. 이를 강수(降水)라 하며, 이 중 비의 형태로 내리는 것을 강우(降雨)라 한다.빗방울(Raindrop)은 내리는 속도가 빨라 막대처럼 보이지만, 실제로는 구(sphere)에 가까운 형상을 갖고 있다. 또한 구름 안에서 형성된 빗방울은 무거워지면 그대로 지면까지 낙하하는 줄 알고 있었는데, 상승과 낙하의 과정을 여러 번 되풀이하며 지상에 도달한다고 한다. 이에 흥미가 생겨 본 주제를 선정하게 되었다.빗방울이 낙하할 때의 주위 유동은 수업 시간에 배운 원형 실린더(2차원)나 구 주위의 유동과 유사하기 때문에 몇 개의 가정만 세운다면 해석이 가능하리라 예상하였다. 이와 함께 열역학과 관련된 몇 가지 현상도 알아보기로 하였다.2-1. 강우의 발생 과정(1) 기단 상승 (Air Mass Lifting)다음과 같은 세 가지 메커니즘에 의해 상승한다.· 전선성 상승 (Frontal Lifting) - 온난/한랭 전선을 따라 상승· 지형성 상승 (Orographic Lifting) - 산악 지형을 타고 상승· 대류성 상승 (Convective Lifting) - 태양 복사열에 의한 상승(2) 냉각 (Cooling)1km 상승할 때마다 5~6℃ 가량 온도가 하강한다.(3) 수분 응결 (Water Condensation)기체에서 액체로 상태가 변화한다.(4) 물방울 성장 (Droplet Growing)응결에 의해 물방울 크기가 커진다.(5) 낙하 (Falling)일정 크기가 되면 낙하를 시작한다.2-2. 낙하 과정구름은 지상 2~12km 범위에 걸쳐 분포한다. 구름 속에서 응결에 의해 형성되고 성장한 물방울은 지름이 0.1mm 정도가 되면 낙하를 시작하고, 다른 물방울들과 만나면서 크기는 더욱 커지게 된다. 이때 내려오는 물방울은 증발에 의해 다시 그 크기가 작아지게 되는데, 0.1mm 이하가 되면 재상승을 하게 된다. 그리고 상승 도중 응결에 의해 크기가 다시 커지면 또 하강을 시작하며, 이러한 과정을 평균적으로 10회 정도 반복한다고 한다. 결국 「응결 - 낙하 - 증발 - 재상승」의 사이클이 형성되는 것이다. 이처럼 대기의 영향력은 때로는 중력을 이겨낼 정도로 매우 크다고 볼 수 있겠다.3. 구조 모델(1) 크기에 따른 물방울 형상빗방울의 직경의 크기는 0.1mm에서 8mm까지 다양하다. 1~4mm 크기의 빗방울이 주로 관측되며, 8mm짜리 거대 빗방울의 기록도 있다.물방울은 표면 장력의 영향으로 과 같이 구 모양을 유지한다. 20℃에서 물의 표면장력은 0.073N/m로, 그 크기가 작을 때엔 대기의 압력에 비해 크기 때문이다. 그러나 물방울의 크기가 커질수록 대기 압력의 영향이 커지므로 점점 찌그러져 구 형상을 유지할 수 없게 되고, 더 이상 구로 가정하여 주위의 유동 해석을 적용하기가 어려워진다.( 참조) 그러므로 직경 약 1mm 이하의 구 형상을 가진 물방울만으로 주변 유동을 해석하는 것이 바람직할 것이다. 하지만 앞으로의 계산에서 5mm까지는 구로 가정하고 풀도록 할 것이다. 이는 직경에 따른 각 값의 변화를 알아보기 위한 과정에서 보다 광범위한 데이터를 얻기 위함이며, 어느 정도의 오차는 무시한다.(2) 낙하하는 물방울에 작용하는 힘낙하하는 동안 빗방울에 작용하는 힘은 다음의 세 가지이며, Free Body Diagram을 그려보면 과 같다.1) 중력 (Gravity Force)2) 부력 (Buoyancy Force)3) 항력 (Drag Force): density of water,: density of air,: drag coefficient(3) 항력 계수 (Drag Coefficient)항력 계수는 형상과 크기에 따라 달라지는 값으로, 측정을 통해 다음과 같이 계산된다.빗방울의 크기에 따른 항력 계수를 측정한 값은 다음과 같다.D(mm)0.20.40.60.812345CD4.21.661.070.8150.6710.5170.5030.5590.66직경이 3mm일 때 항력 계수는 최소가 되었다가 이후에 다시 증가하는 것은 구 주위 유동의 경계층 (Boundary Layer)이 층류(Laminar)로부터 난류(Turbulent)로 가는 천이(Transition) 구간의 특성 때문인 것으로 추정된다.4. 해석(1) 빗방울의 낙하 조건빗방울이 낙하하려면 중력이 부력+항력보다 커져야 한다. 즉,그러나 빗방울이 정지한 상태에서 항력을 측정하는 것은 불가능하다. 항력의 식에는 속도 U 항이 포함되어있기 때문이다. 그러므로 낙하가 시작되는 직경을 직접 손으로 계산하는 것에는 실패했다.(2) 종단 속도대기 중을 낙하하는 물체에는 중력과 부력, 항력이 작용하게 되는데, 빨라질수록 항력이 증가하여 결국에는 일정한 속도로 낙하하게 된다. 이를 종단 속도(Terminal Velocity)라 하며, 다음과 같이 계산할 수 있다.let,예를 들어, 직경 1mm의 빗방울이 5km 상공의 구름으로부터 낙하할 때의 종단 속도는(T=20℃, P=101.3kPa 로 가정하면,,)로 계산된다.위와 같은 과정으로 직경을 달리하면서 계산한 결과를 그래프로 나타내면 과 같다.직경이 커질수록 종단 속도 역시 증가하지만, 그 증가폭은 점점 좁아지는 것을 볼 수 있다. 대기의 영향으로 속도가 빨라질수록 항력의 증가량이 커지기 때문이다. (항력 계수의 감소량은 미세한 데 비하여 속도 항은 제곱으로 되어있어 영향력이 커진다.)이는 Gunn & Kinzer 등에 의해 이미 연구된 것인데( 참조), 이와 비슷한 형태의 그래프가 얻어진 것으로 보아 5~6mm정도까지는 구로 가정하고 푸는 것이 크게 틀리지 않는다고 볼 수 있겠다.(3) 난류 해석실제로 유동에서는 빗방울의 직경이 어느 정도 커지면 구의 형상을 벗어날 뿐더러, 속도가 빨라져 주위 유동을 난류로 가정할 수 없게 된다. 이를 알아보기 위해서는 수정된 관계식이 필요하며, 컴퓨터를 이용한 빼놓을 수 없다. John H. van Boxel, Spilhaus 등의 논문을 참고하여 간접적으로 알아보도록 하겠다.먼저, 난류 영역으로 가는 천이 유동에서는 보정계수 Ct 개념이 도입된다.()Rep는 particle Reynolds number 로 불리는데, 이는 난류와 층류의 힘의 비로써 나타낼 수 있다. 그런데 종단 속도를 구하기 위해 이용되는 Rep 안에는 다시 속도의 항이 포함되어 있다. 그러므로 반복법(iteration)을 이용하여 풀 수밖에 없다.두 번째로, (앞서 언급했듯이) 직경이 커질 때 빗방울의 형상은 구를 유지하지 못하고 찌그러지기 때문에(deformation) 형상에 대한 보정 계수가 도입되어야 한다. 두 번째 보정계수 Cd는 다음과 같이 정의된다.()a=0.013, b=2.28, c=2.12Weber number(We)는 표면장력과 수압의 비로 표현되는 무차원 수이다.난류 내 유동을 해석하려면 이와 같은 두 개의 보정 계수를 이용하여 반복법으로 계산해야 하며, 그 결과는 와 같이 나타난다. 검정색 실선이 계산 결과이며, Gunnz & Kinzer의 결과와 거의 일치한다는 것을 알 수 있다.만약 빗방울에 변형이 일어나지 않아 구 형상을 유지한다면 빗방울의 낙하 속도는 다음과 같이 근사될 수 있다.()난류의 영향을 무시할 수 있을 때(D＜0.05 mm) Cτ≒1.0으로 놓을 수 있으며, 완전한 난류 유동일 때(D＞0.3mm)는 Cτ≒0.75로 놓고 푼다. 이렇게 했을 때 t=τ 가 되면 종단 속도의 63%에 도달하며, 또한 t=3τ 가 되면 종단 속도의 95%에 도달하게 된다.빗방울의 낙하 거리를 알아보려면 위의 속도 식을 시간에 관해 적분해야 할 것이다. 그 결과는,다시 1mm의 빗방울을 생각해보자. Cτ=0.75가 될 것이며, 앞에서 계산된 Vt 값은 4.02 m/s이므로 이를 대입하면,즉, 0.3초가 지나면 종단 속도의 63%에 도달하게 되며, 약 0.9초가 되면 95%에 도달한다는 것을 알 수 있다. 또 이를 이용하여 95%에 도달하는 낙하 거리를 계산해보면낙하 시작 후 2.5m를 이동하면 95%에 도달하는 것이다.이를 이용한 속도와 거리 분포는 아래와 같이 나타난다.속도 그래프는 앞서 그려보았던 곡선과 그 형태가 별반 다를 것이 없다. 하지만 두 번째에 있는 거리와 직경 분포 곡선이 눈에 띄는데, 3mm 부근에서 최대가 되었다가 다시 하강 곡선을 그리는 것을 볼 수 있다. 이는 항력 계수의 영향으로 보인다. 처음에 제시했던 항력 계수 측정값을 보면 3mm 부근에서 최소치를 갖는데, 이 때문에 가장 많이 내려올 수 있는 것 같다.※ 만약 대기가 없다면?앞서 해왔던 것처럼 1mm의 빗방울로 가정하고, 5km 상공의 구름으로부터 낙하를 시작한다고 해 보자.대기가 없다면 항력과 부력이 모두 0이 되므로 빗방울에는 중력만 작용하게 된다. Work and Energy Method로 간단히 계산이 가능하다.계산 결과 그 속도는 음속에 가까운 313.2 m/s로 나타났다. 실로 엄청난 수치이며, 대기가 있을 때의 종단 속도와 비교해보면 약 78배의 속도임을 알 수 있다. 구름이 좀 더 높은 곳에 있거나 빗방울이 좀 더 크다면 지면 부근에서 dettached shock이 생길지도 모른다.

공학/기술| 2007.06.02| 9페이지| 1,000원| 조회(286)

해석, 비, 강수, 강우, rainfall

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수소 연료 제조 기술

수소연료 제조기술기계공학과목차에너지원 수소 제조 기술 플라즈마 개질 맺음말에너지원유용한에너지재생 에너지수소 제조 기술화석 연료 개질 수증기 개질 (Steam Reforming) 부분 산화 (Partial Oxidation) 건식 개질 (Dry Reforming) 직접 분해 (Direct Cracking) 물 분해 전기 분해 광촉매 이용한 물 분해 생물학적 기술 이용한 물 분해개질(Reforming)개질이란? 화석 연료에 고온처리를 함으로써 주성분인 탄화수소(CH4)의 구조를 변경시키는 조작 수증기 개질 (Steam Reforming) 직접 분해 (Direct Cracking) 특징 '물의 전기분해'에 비해 획득 용이 지구온난화 문제에서 탈피 100%의 순수한 수소 대량 제조 가능 부생산물로 카본 블랙(Carbon Black)을 얻을 수 있음직접 분해 방법에너지필요량 75.6/2 = 37.8 kJ/mol H2 수증기 개질 반응과 비슷. (163/4 = 40.75 kJ/mol) 분해 방법 -플라즈마(Plasma) 분해 고출력의 전기에너지 필요 전기에너지의 제조 방법 및 가격이 변수 -고온열분해 약1300 oC 이상의 고온 열원 필요 반응기 형태 및 재질 등의 문제 -촉매분해 반응 온도가 낮은 장점(700 –900 oC) 원자력 에너지와 연계 가능 촉매 및 시스템 개발이 문제플라즈마플라즈마(Plasma)란? 고체 액체 기체에 이은 제 4의 에너지 음전기를 띤 전자가 원자나 분자로부터 떨어져 나와 양전기를 띤 이온과 섞여있는 혼돈상태 기체에 큰 에너지를 가할 경우 입자들이 이온화 → 전기적 중성을 띠는 플라즈마 상태플라즈마 개질반응 경로 고온의 열화학 반응에 의한 탈수소화 반응 플라즈마로 발생된 전자와 메탄 분자 간의 직접 충돌 동시 생성 특징 빠른 가동시간/응답성 단순/소형화된 반응기 구조 반응 과정에서 발생된 탄소 부착문제에 덜 민감 높은 운전 비용맺음말천연가스 개질에 의한 수소 제조 기술 수소 메탄 기타 생산품 수소 이용 기술에 비해 제조/저장 기술은 연구 미흡 → 앞으로의 과제플라즈마카본블랙{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2007.06.02| 9페이지| 1,000원| 조회(624)

플라즈마, 수소, 수소제조기술, 개질

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