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교육학석사학위논문 테라포밍소그룹활동에서나타나는과학영재학생들의인지적공동조절양상 태양계행성중금성과화성중심으로 년 월 서울대학교대학원 과학교육과지구과학전공 강지원
테라포밍소그룹활동에서나타나는과학영재학생들의인지적공동조절양상 태양계행성중금성과화성중심으로 지도교수 최승언 이논문을교육학석사학위논문으로제출함 년 월 서울대학교대학원 과학교육과지구과학전공 강지원 강지원의교육학석사학위논문을인준함 년 월
M F : F1( 중심별 ), : F2( 행성의활동성 ), : F3( 궤도 ), : F4( 중력 ), : F5( 자기장 ), : F6( 대기 ), : F7( 자원 ), : F8( 지표환경 )
A1b : 우리자전속도는? A1d : 자전속도는그냥원래우리가바꿀수가없잖아. 바꿀수없으니까. A1a : 자기장이적다? A1b : 자기장이적다는게어떤영향을미치는지알아? A1a : 아니몰라. A1d : 위성이그래서없는거아니야? A1b : 자기장이적다는건어떤영향을주나? A1a : 피해를덜주는거아니야? 전파를보내는데? A1b : 그게어떤뜻일까? A1a : 몰라.
Factor Method
A1d : 내생각엔금성의온도가 470~480이지만 50km 이상에서는기압과기온이지구와비슷하다고그랬으니까뭔가 50km 이상에서살면되지않을까? A1a : 아, 높은곳에서? A1d : 응. A1a : 그럼여기보호막을더씌우자. A1d : 아 ~ A1a : 여기위에산다고. 여기는온도를잘차단할수있는것으로되어있어. A1b : 근데상당히돔이많이들텐데. 이거기둥하나세우는게 50km야. A1a : 상관없어. A1d : 다덮지는말고. 틈틈이덮자. A1a : 여기에서이산화탄소를빨아들여서이쪽으로여기행성안에저장하면. A1b : 응. 그러면? A1a : 저장하면여기이제온도가조절돼서물이존재할수있게되지. 됐다. A1c : 저장하다안에가터지면어떻게해?
A1d : 터지면빨리여기로피신해서돔을다시세우는거야. A1a : 야. 근데문제는여기밑에화산지대야. 화산이너무많아. A1d : 아니면그거어때? 화산이폭발을하면은돔전체가살짝올라갔다가화산폭발이끝나면사뿐히내려앉는거야. 용수철같이. A1c : 그냥화산폭발하면돔을 UFO로변신시켜서피신하자. M F : F1( 중심별 ), : F2( 행성의활동성 ), : F3( 궤도 ), : F4( 중력 ), : F5( 자기장 ), : F6( 대기 ), : F7( 자원 ), : F8( 지표환경 )
B1b : 아, 금성... 어쨌든대기층을줄이려면어떻게해야되지? B1a : 음.. 네가말한대로중력을조금약하게해서하는방법도있을지모르겠는데그렇게되면현재우리가살기에는좀불편하지. B1b : 지구랑중력이거의비슷하네. 지구의 0.91배니까거의비슷한거야. B1a : 거의비슷하다고보면은. B1c : 거의비슷하네. B1b : 중력을줄이기보다는. B1c : 이산화탄소그그거를바꾸는게나을것같은데. B1b : 그러면인간이거주하는지역을좁게만들면되지. B1c : 그럼. 에이 ~ B1a : 간단하네. 인간이거주하는지역을돔형식으로해서건설을하고. B1b : 그럼그안에만공급을해줘? B1a : 근데이건행성의환경을변화시켜야돼. 돔같은걸하면안돼. 그런인위적으로가아니라된상태에서생명체가생존할수있는그런환경을만들어줘야된다니까. B1b : 그니까돔을만든다고하더라도. 돔이유지가되려면대기를바꿔야해. B1c : 기압을낮춰. B1a : 중요한건인위적인거없이생명체가생존할수있는환경으로만들어야돼.
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M F : F1( 중심별 ), : F2( 행성의활동성 ), : F3( 궤도 ), : F4( 중력 ), : F5( 자기장 ), : F6( 대기 ), : F7( 자원 ), : F8( 지표환경 ) B1a : 질소를생성할수있는유일한방법은역시금성의땅을파는것이야. B1b : 땅을파자고? 금성은현무암으로이루어져있잖아. B1a : 현무암이면못살아우리. 물이그냥쭉빠져나가. B1c : 그렇군. B1b : 그러면위에뭘닫으면되지.
A2a : 온도올리면끝나네. A2b : 온도올려야돼. 23도야. 표면온도가. A2a : 아까 63도라며. A2b : 엇 63도인데? 일단인공태양이존재하면온도가상승하지않을까? 그렇게되면식물을심자. A2a : 그래. 그럼여기다써. ( 중략 ) A2b : 인공위성으로인공태양을쏘면다끝나. A2a : 대기압은? A2b : 대기압? A2a : 온실같이가둬놓고. A2b : 아. 기압. 기압은어떻게하지? A2a : 그냥온실같이가둬놓고공기를주입해.
A2b : 야. 중력적인건어떻게할거야? 중력을증가하는방법은없을것아니야? A2a : 그건그냥우주복착용하면돼. A2b : 하긴그럼되겠다. A2a : 그럼행성무게자체를늘려야돼. A2b : 질량을증가시켜야되네. 결국엔. A2a : 응. 그럼그행성자체의질량은어떻게증가를시켜? A2b : 질량을늘리려면안에다가뭘넣는방법밖에없잖아. A2b : 화성에살수없는이유. 일단살수없는이유가산소가없어. 그리고화성자체에자기장이없대. 근데이거상관없지않아? A2a : 자기장이없어도지구에서태양풍막잖아. A2b : 비둘기가못날아다녀. 방향감각을잃어버려서. A2a : 잘모르겠다. A2a : 야. 산소넣어야돼. A2b : 응. 산소넣어야지. 유리로된커다란돔을만들어. A2a : 여기다 산소를주입한다. 라고써? A2b : 일단그러면여기있는대로유리로된돔을만들어서. A2a : 응. A2b : 그럼그상태에서식물을거기에다심으면이산화탄소있잖아. 그거흡수해서광합성을하는거야. 그러면산소가만들어짐. 그러려면시간이많이걸리겠다. A2a : 그럼굳이주입할필요가없지만시간이오래걸리니까좀넣어야지. A2b : 식물을키우고그식물은이산화탄소로광합성을하니까산소가생긴다.
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M F : F1( 중심별 ), : F2( 행성의활동성 ), : F3( 궤도 ), : F4( 중력 ), : F5( 자기장 ), : F6( 대기 ), : F7( 자원 ), : F8( 지표환경 )
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B2a : 내생각엔일단어떤형태로든대기가좀더세져야될것같아. 그치. 대기가너무약해. 대기층강화. 그러려면질량이좀더커야되는데. B2c : 대기를강화시키면질량이많아져? B2a : 아니대기를강화시키려면질량이많아야해. 대기가지금지구의 100분의 1밖에안되잖아. B2c : 그래? 난몰랐어. B2a : 그래서대기가태양빛을이제. 나쁜것들을반사못해. 그래서그냥통과시키고이러거든. 운석이날아와도뭐. 대기를좀더강화시키자! B2a : 그니까이거그릴때생명체가살도록변화시키면되는거야? B2c : 그냥지구랑비슷하게. B2a : 이산화탄소를. B2c : 좀줄여야돼. B2a : 예를들어서뭐이산화탄소가 0.01% 쯤되고, 산소가한 20% 쯤되도록. 그니까여기에이산화탄소를흡수하고질소를내뿜는걸만들자. 표면온도는어떻게할래? 일단대기가두꺼워졌기때문에온도를붙잡아둘힘이있단말이야? 그러면일교차가적어지겠지. 얘는이렇게표면온도차이가 120도갔다가뭐한 60도갔다가이러는거보니까대기를못잡아놔서태양위치에따라올라가고다시내려가고그런다는얘기같은데. 대기를올리면그게해결된다는말이지. 그치? B2b : 물은? B2a : 응? 물? B2b : 근데물이조금있긴하니까산소를. B2a : 물이있단얘기없었어. 물의흔적을알수있단거지.
B2b : 거의없음. B2c : 거의없어도물이있을것같다고발견된곳에다가선인장을심으면살아날수있을걸? 왜냐하면사막에서도나무심었는데나무가심어졌대. B2a : 물론그말이맞을수도있는데지금은생명체가살수있게만들자는거잖아. 인위적으로. B2c : 그래서식물을좀심으면땅이이렇게변화하잖아. 환경이나조건이. 근데막사람같이물이엄청많이필요하면잘못살겠다. B2b : 변화시키는거야. 환경을생명체가살기유리하게. B2c : 그러면물은안늘려? B2a : 물은일단. 네가생각한대로하자. B2c : 그런데여기는자기장이약해. B2a : 그러면여기다가써. 강력한자기장. B2c : 어떻게만들어? B2a : 일단은어떻게해야되는지는잘모르겠지만자기장을만들자. ( 자기장그림을그리며 ) 얍! 자기장형성. 외핵을어떻게조작해가지고자기장이생겼어.
M F : F1( 중심별 ), : F2( 행성의활동성 ), : F3( 궤도 ), : F4( 중력 ), : F5( 자기장 ), : F6( 대기 ), : F7( 자원 ), : F8( 지표환경 )
Factor6 Factor6(7) Factor4+ Factor4++ Factor6 Factor6(2) Factor6(6) Factor4 Factor4 Factor6+ Factor6(6) Method6/Method4
Factor6(1) Factor7(2) Method6(1)/ Method6(4)/ Method7(2) Method6(1)/ Method6(4)/ Factor6(4) Method7(2)+ Method6(1)/ Method6(4)/ Method7(2)++ Method6(1)/ Method6(4)/ Method7(2) Factor6(4) Factor6 Method6(1)/ Method6(4)/ Method7(2)+++
Factor3(3) Factor3(3)++ Factor3(3)+ Factor6(1) Factor3(3) Factor6 Factor3(3) Method3/Method6 Method6(1)/Method6(4)/Method7(2) Factor3(3) Factor3(3)+ Factor3(2) Factor6 Factor6
Factor7(2) Factor6(6) Factor6 Method6-2 Factor6(4) Factor6(2) Factor6(1) Factor6(3) Method6(1)/Method6(4)/Method7(2) Factor6(1) Factor6(6) Method6-3 Method2 Factor2(1) Method3/Method6 Method6-2 Factor2(1)
Method8(1-2) Factor8(2) Factor6 Factor8(1)
Method6-4 Method6-4 Factor6 Method6-4 Factor6(1) Method6-4 Method6-4
Factor8(2) Factor8(2) Factor6(5) Factor8(2) Factor6(5) X X
Factor6(4) Factor6(1) Method6(4) Factor6(4) Factor6(1) Method6(4) Factor7(1) Factor8(2) Method3/Method6/ Method7/Method8 Factor7(1) X
소그룹학습방법설문지 ID 반성별 남 여
지구밖에서도생명체가존재할수있을까? 1960년대달탐사를시작으로태양계천체들에대한직접적인탐사가이루어지고있다. 이러한탐사는시간과비용이많이들지만우리나라뿐만아니라세계여러나라에서도우주에대한탐사는끊임없이계속되고있다. 탐사의중요한목적중하나는제2의지구가될수있을만한가능성을지닌천체를찾는것이다. 훗날지구와가까이있는곳에지구와같이생명체가존재할수있도록환경을조성하기위하여태양계천체들을대상으로사전연구가활발히진행되고있다. 태양계내에는지구를포함하여여덟개의행성이있으며왜소행성, 소행성, 위성과같은기타천체들이셀수없이많이존재함에도불구하고유일하게지구에만생명체가존재하고있다. 이와같이태양계천체중지구에만인류를비롯한여러생명체들이존재하는이유에대하여생각해보고지구가아닌다른천체에도생명체가살수있도록환경을조성하기위하여필요한조건들에대해정리해보자. 이것을바탕으로그룹구성원들과토의하여태양계내에있는행성을개조하여생명체가살기적합한환경으로변화시킨모델을만들어보자.
생명체가살수있는최적의환경, 지구를소개합니다. 지구 를떠올렸을때가장먼저생각나는이미지를간단하게그림으로그려봅 시다. 반 : 이름 : ( ) 조 지구관련키워드 :
내가알고있는지구에대해설명해보아요. 지구의특징에대해그룹구성원들과자유롭게이야기해보고, 지구에만 생명체가존재할수있는조건에대해정리해봅시다. 이번시간에우리가할활동은? 태양계행성의 테라포밍 테라포밍 (terraforming) 이란? 어원은 Terra( 지구 )+Form( 형상 )ing으로지구의형상으로만든다는의미이며, 지구외의다른천체의대기및온도, 생태계를지구와비슷하게바꾸어생명체가살수있는환경으로만드는작업을말한다.
태양계행성들의특징에대해조사해보자. 태양계천체 특징 수성 금성 화성 목성 토성
지구밖에서도생명체가살수있을까? 그룹구성원들과토론하면서모둠에서선택한태양계행성의환경조건을변화시켜생명체가살수있도록테라포밍해보자. 독창적이며새로운기술과방법을통해변화시킬수있으며, 이활동의답은없지만과학적근거 (How to? or Why?) 를통해조작해야한다. 우리모둠이선택한행성는?? 행성의조건을변화시킨그림을 자유롭게표현 행성의특징 행성의 테라포밍방법 * 위활동은 A0 용지에그룹구성원들과함께공동으로구성해보자. (1) 행성의환경을변화시킨조건중에가장의미있는것은무엇이었나요? (2) 행성의특징중에바꾸기힘든것은무엇이었나요?