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건강과학

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“가상티셔츠 입고 실감나게 배워요”…미래학교는 이런 모습

“가상티셔츠 입고 실감나게 배워요”…미래학교는 이런 모습

친환경 최첨단 교실에서 공부하는 중학교 2학년 S양 태양광 친환경 단열재로 설치된 교실에서 와이파이와 교육용 PC를 사용하며 수업을 듣는다. 그녀는 1교시 수학 시간에 국내에서 개발한 학습용 소프트웨어 ‘알지오매스’를 활용해 이차함수의 그래프를 쉽게 배운다. 이차함수식의 변화에 따라 그래프가 증가하거나 감소하면 곰돌이의 입꼬리 모양이 변해 웃는 모습 또는 우는 모습으로 변한다. 2교시 과학 시간. 과학 선생님은 증강현실(AR) 마커를 포함한 티셔츠 ‘버추얼리티(Virtuali-Tee)’를 입고 사람의 주요 장기에 대해 가르친다. S양이 스마트폰을 티셔츠 위에 가져다 대면 장기 기관의 영상이 나와 인체교육을 보다 실감 나게할 수 있다. 또한 디지털교과서와 연계한 실감형 콘텐츠(AR)를 통해 심장과 주요 장기의 모습을 생생하게 살펴보고, 혈액의 순환 경로를 확인한다. S양의 학교는 바로 2015년 ‘대한민국 1호 미래학교’로 지정된 서울 ‘창덕여자중학교’다. 이 학교는 현 교사 건립 후 40년 이상 지난 노후학교였지만, 첨단 정보통신기술(ICT) 기반 스마트교실로 탈바꿈했다. 문재인 대통령이 지난 8월 18일 오전 ‘한국판 뉴딜, 현장에 가다’의 일환으로 그린 스마트 교육을 시행 중인 서울 중구 창덕여자중학교를 방문, 스마트 수업 시연에 참여해 안영석 수학교사가 든 티셔츠를 스마트폰으로 촬영하고 있다. 정부는 포스트 코로나 시대를 선도하기 위해 ‘그린 스마트 미래학교 사업계획’을 지난 8월 17일 발표했다.또한 문재인 대통령은 지난 18일 그린 스마트 스쿨 모델로 손꼽히는 창덕여자중학교를 방문해 교사, 학생들과함께 스마트교육을 일일 체험하는 시간을 가졌다. 문 대통령은 이 자리에서 “상생과 포용을 토대로 디지털뉴딜과 그린뉴딜을 함께 추진하는 한국판 뉴딜이 가장 먼저 적용되어야 할 현장 중 하나가 학교”라면서 “2025년까지 노후 학교 건물 2835동 이상을 디지털과 친환경 기반 첨단 학교로 전환하고 언제 어디서든 온·오프라인 융합 교육이 가능하도록 할 것”이라고 말했다. 정부는 이를 위해 2025년까지 18조 5000억 원을 투자한다. 이날 시도교육감들이 공유한 그린 스마트 스쿨 ‘지역별 우수사례’를 살펴본다. 문재인 대통령이 지난달18일 오전 ‘한국판 뉴딜, 현장에 가다’의 일환으로 그린 스마트 교육을 시행 중인 서울 중구 창덕여자중학교를 방문해 스마트 수업 시연 참여 후 태블릿PC를 들고 학생 및 관계자 등과 기념촬영을 하고 있다. 충남 정산중학교, 제로에너지 그린학교 정산중학교는 그린스마트 미래학교를 위한 제로에너지 인증 건축물로 올해 3월 개교했다. 학교는 단열 성능을 높이는 패시브 건축물로 고효율 단열재, 내·외부 열교 차단재, 1등급 기밀 창호 및 햇빛 자동조절 천창 시설 등을 사용했다. 또한 에너지 효율을 높이는 액티브 기술을 활용해 태양광 발전(303kW), 지열에너지, 빗물 재활용 저장 시설(100톤) 등을 갖췄다. 총 에너지 사용량의 40~60% 자체 생산 활용, 향후 태양광 잉여 전기 판매로 연 1500만 원 재정 확충 및 지열 발전으로 연 600만 원 절감 등이 예상된다. 대구 왕선초등학교, 맞춤형 수학 교육 왕선초등학교는 인공지능(AI) 기반 초등학습지원 시스템을 활용한 수학과 학습 능력 신장 방안으로 2년간 시범학교로 운영 중이다. 왕선초 교사는 “학생들의 학습 결과를 인공지능을 통해 확인하고 체계적으로 지도할 수 있어서 교사의 전문성과 인공지능 분석의 협력으로 학생 지도에 상승효과를 낼 수 있었다”고 말했다. 또한 대구교육청은 올해 인공지능 활용 수학 기초 학습 프로그램 운영에 초·중 60개 학교를 지원해 정규수업, 방과후수업, 원격수업, 개별학습 등에 인공지능 기반 프로그램을 사용하고 있다. 강원 치악고등학교, 공간혁신 모델 치악고등학교는 학생과 교사가 함께 공간혁신을 추진 중이다. 학생과 교사가 아이디어 모집부터 설계, 공사 현장 점검 등 모든 단계에서 의견을 제시해 참여와 소통이 있는 공간혁신을 꾀하고 있다. 치악고등학교 학생과 교사가 함께 만들어가는 공간혁신 설계 디자인 모습. 치악고는 ‘공간이 수업을 바꾼다’는 취지로 미래형 교실을 조성했다.고교학점제가 요구하는 0.5칸, 1칸, 1.5칸 등의 다양한 교실, 수업 방법에 따른 미래형 교실 등을 조성하고 수업과 휴식이 가능하고 모둠수업과 집단 수업이 공존하며 무선 인터넷 환경 구축 등 스마트 교실을 조성했다. 구미 사곡고등학교,미래형 수업 환경 구축 완비 구미 사곡고는 ‘원격수업이 더 대박! 전 과목 실시간 쌍방향 수업에 100% 출석’이라는 제목으로 코로나가 바꾼 학교 현장을 가다에 우수 사례로 언론에 보도된 바 있다. 사곡고는 고교학점제 학교 환경 조성 사업 시범학교로 전 교실에 원격수업 인프라가 구축돼 전 과목의 실시간 쌍방향 원격 수업이 가능하고 학점제형 학교 환경 조성이 완비돼 교실 수업 변화의 주도적 역할을 수행 중 이다. 사곡고등학교는 전 과목의실시간 쌍방향 원격수업이 가능하다. 아울러 고교학점제 연구학교(2020~2022년)로 학생 선택과목을 확대하고 개개인의 과목 선택권을 보장해 선택과목 61개를 편성, 다양한 교육과정을 운영하고 있다. 고교학점제 선도지구 내 거점학교로서 미래형 스마트 고교로 발전해 나가고 있다. 인천 서흥초등학교, 지역사회와 연계 선순환 모델 마을주민과 학교 구성원의 사용자 참여 설계를 바탕으로 한 학교 공간혁신을 통해 ‘뚝딱뚝딱 서흥 공방’을 설치하고, 나아가 ‘서흥 꿈세움 교육사회적협동조합’을 설립했다. 서흥초등학교는 지역사회와 연계한 학교 공간혁신을 통해 ‘뚝딱뚝딱 서흥 공방’을 설치했다. 주민과 학생을 대상으로 목공·도예·도시농업 생태환경 등의 프로그램을 공유해 마을과 학교가 함께 발전하는 선순환 모델을 구축했다. 올해는 코로나19 대응 원격수업용 목공 키트를 가정에 배부, 마을 연계 학교운영위원회와 마을 벤치를 제작 및 설치하는 등 마을과 학교가 함께 발전하는방안을 모색 중이다.

“코로나19 시대 연대 방법은 모두가 흩어지는 것"

”정은경 본부장 “사람 간 접촉 줄이는것 외에 유행 통제할 수 있는 방법 없어”

“코로나19 시대 연대 방법은 모두가 흩어지는 것"

정은경 중앙방역대책본부장은 30일 “역설적이지만 코로나19 시대에 연대하는 방법은 모두가 흩어지는 것이며, 사람 간 거리를 두는 것”이라고 말했다. 정 본부장은 이날 정례브리핑에서 “반복해서 강조 말씀을 드리지만 사람 간의 접촉을 줄이는 것 이외에 지금의 유행을 통제할 수 있는 방법은 없다”면서 이같이 밝혔다. 그러면서 “더 물러설 곳이 없다는 심정으로 앞으로 한 주간은 단단한 연대와 협력으로 모임 자제와 거리두기 참여를 통해 지금의 위기국면을 전환하는 데 함께해 주실 것을 요청드린다”고 강조했다. 정은경 중앙방역대책본부장(질병관리본부장)이 중앙방역대책본부 정례브리핑을 하고 있다 정 본부장은 “특히 치명률이 높은 고령의 어르신, 만성질환자들은 외출을 자제하고 안전한 집에 머물러주시기를 강력하게 권고드린다”며 “수도권의 요양병원·요양시설 면회금지 등으로 감염이 고위험군이 모여계시는 시설로 확산되지 않게 협조해 주시기도 부탁 드린다”고 말했다. 이어 “코로나19를 다시 우리 사회의 통제 가능한 수준으로 줄이고, 일상과 방역의 조화를 되찾을지를 판가름하는 중요한 시기”라며 “감염병 재난은 자연재해와는 달리 우리 국민의 단합된 힘으로 위험의 크기도 억제할 수 있고 피해의 범위도 충분히 줄일 수 있다”고 밝혔다. 정 본부장은 또한 “자영업자들과 소상공인들의 어려움이 크시겠지만 우리 국민들이 다음 한 주에는 사회적 거리두기의 협력과 연대를 통해 다시 한번 일상을 되찾고 반전의 계기를 만들어내는 한 주가 되기를 간절히 바란다”고 덧붙였다. 아울러 “방역당국도 무거운 책임감을 가지고 확산 차단에 최선을 다하겠다”고 다짐했다.

전북대 유동진 교수팀, 수소생산 에너지 저장 연구, '세계가 주목'

물 분해 장치 및 에너지 저장 장치 배터리용 고효율 촉매 개발 친환경 수소연료전지의 수소생산 위한 유망한 핵심 기술

전북대 유동진 교수팀, 수소생산 에너지 저장 연구, '세계가 주목'

전북대학교 유동진 교수팀(자연과학대학 생명과학과 및 대학원 에너지저장·변환공학과)가 친환경으로 수소를 생산할 수 있는 물 분해 장치와 미래 에너지 저장 장치의 배터리에 활용될 고효율 촉매를 개발해 세계 학계가 주목하고 있다. 유 교수팀은 질소가 도핑된 그래핀 캡슐화 FeCoMoS 기반의 신규 나노입자 개발을 통해 물 분해 장치 및 아연공기(zinc-air) 배터리에 활용 가능한 연구 논문을 발표했다. 이번 연구 결과는 촉매 연구 분야에서 세계 최고 학술지인 『Applied Catalysis B: Environmental』 (IF=16.683, Rank=0.94%)의 8월 3일자 온라인 판에 게재됐다. 재생 가능한 녹색에너지 저장 및 변환 기술은 급증하는 에너지 수요 및 환경오염 문제로 인해 주목을 받고 있는 차세대 신재생에너지 산업에 필수적으로 활용되는 핵심기술이다. 최근 과학계와 산업계에서는 물 분해를 통해 얻는 수소 생산기술 및 금속-공기 배터리를 위한 높은 활성화와 내구성 및 효율적인 비용을 갖는 새로운 소재에 대한 수요가 급증하고 있다. 이번 연구 결과물을 활용한 물 분해 장치는 친환경 수소연료전지의 수소생산을 위한 가장 유망한 핵심기술이며, zinc-air 배터리는 높은 에너지효율과 뛰어난 장기간 안정성으로 인해 충전식 에너지저장 시스템에서 유망한 후보 장치에 속한다. 이 연구는 간편하고 비용이 효율적인 단일단계의 열수공정(hydrothermal process)을 통해 질소 도핑된 그래핀 위에 캡슐화된 계층적 철/코발트/황화몰리브덴(FeCoMoS@NG) 나노플라워 형태의 합리적인 설계 및 제조를 위한 새로운 전략을 제시했고, 그 결과를 입증했다. 계층적 나노구조, 더 큰 비표면적 및 독점적인 다공성 네트워크로 인해 최적화된 FeCoMoS@NG는 훌륭한 촉매활성을 보였다. 이 소재는 수소생산을 위한 물 분해 장치에 적용하였을 때, 10 mA cm-2에서 1.57 V의 전지 전압에 도달하였다. 게다가 zinc-air 배터리 기반 FeCoMoS@NG는 118 mW cm-2에 높은 전력밀도를 보여주는 등 새로운 연구방향을 제시하였다. 유동진 교수는 “이 연구가 에너지 변환 및 저장 응용 분야를 위해 높은 활성과 내구성을 갖는 다기능성 촉매를 설계하기 위한 새로운 연구 경로를 제공할 것이며, 최근 정부가 추진하는 그린뉴딜 정책의 실현을 위해 탄소배출을 줄이는 그린수소 생산의 활성화에 기여할 것”이라고 밝혔다. 한편, 이번 연구는 연료전지시스템 전주기R&D 고급트랙 인력양성사업단 유동진 단장과 라마크리샨 산무간 박사가 주저자로 연구를 수행했으며, 산업통상자원부의 한국에너지기술평가원 에너지인력양성사업과 과학기술정보통신부의 한국연구재단 중견연구자지원사업 지원을 받았다.













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