(재난지역 아동들의 심리적 트라우마 치료방안을 중심으로)

  

■ 지구과학 목차

Ⅳ.해수의 운동과 순환-4. 해일

   

■ 도서명. 저자

- 지진, 두렵거나 외면하거나(앤드루 로빈슨)

- 피해지역 아이들의 마음에 다가서기(혼다 게이코)

   

<기타 참고자료>

기타 네이버 검색 자료 및 통계자료 참고 

- 영화 ‘아이티의 아이들’

   

■ 교과 내용 핵심 키워드

지진, 단층, 대륙이동, 피해 사례, 지진해일예측, 대처방안 

   

■ 교과 내용 연관 도서 설명

   

- 지진, 두렵거나 외면하거나(앤드루 로빈슨) : 이 책은 지구 역사상 수없이 발생한 지진들에 의해 도시가 붕괴하고 수만명이 죽는 엄청난 피해뿐 아니라 사람들의 생각이나 정서, 문화에 영향을 미치며 때로는 지진이 인류 역사의 줄기를 바꾸기도 한다고 설명하고 있다. 또한 1775년 리스본 대지진, 1820년대 베네수엘라 지진, 1920년대 도쿄 지진, 2010년 아이티 지진등의 처참했던 피해를 생생한 사진과 정확한 통계로 설명해 주고 있다. 더불어 이러한 지진이 발생하는 원인을 판구조론에 입각하여 설명해주고 있으며 또한 인류가 찾은 지진의 원인과 예측 방법들이 점차 정확도를 높여가고는 있으나 여전히 성공률이 낮고 위험도가 높음을 경고하고 있다. 자연의 분노앞에 너무나 작고 무력한 인간이지만 역사상 발생했던 지진을 추적하며 지구위에서 지진과 공존하기 위한 방안을 모색하려는 우리의 노력이 계속되고 있음을 설명해 주고 있다. 

   

- 피해지역 아이들의 마음에 다가서기(혼다 게이코) : 이 책은 2011년 동일본 대지진이후 공포와 슬픔으로 상처입은 각 연령대 아이들의 마음을 치유하기 위한 어른들과 국가 사회가 실천해야 할 역할과 노력에 대한 구체적 설명들이 임상심리학적 관점에서 명확히 설명되고 있다. 교과서에 제시되는 지진 해일의 피해를 줄이는 방안은 어쩌면 어린 세대들이 겪은 심리적 트라우마를 치유하고 이들의 자립을 돕기 위한 노력에서 출발해야 하는 것이 아닐까 생각이 들었다. 지진 해일이 발생했을 때 당장의 생계유지를 위한 일차적 지원만큼이나 이를 딛고 일어설 미래의 주역인 아이들의 마음을 살피는 지원방안 역시 결코 소홀해서는 안될 일일것이다. 

참고로 세계에서 가장 가난한 나라 중 하나인 아이티를 2010년 강도 7.0의 강진이 덮쳤다. 이로 인해 23만명의 사망자와 230만명의 이재민이 발생하였고 나라 경제를 몰락시키는 결과를 가져왔다. 영화 ‘아이티의 아이들’은 월너라는 고아 소년의 성장을 통해 동물보다 나을게 없는 엄청난 재앙과 마주한 아이티의 현실과 그러한 환경속에서도 싹트는 희망을 이야기하고 있다. 5년 후 또는 10년 후 무너진 사회와 국가를 재건할 주인공인 재난지역 어린이들이 겪는 아픔과 그들의 자립과 독립을 지원하기 위한 우리의 노력이 무엇이 되어야 할 것인지를 생각해 보게 하는 영화로 이 책에 그 해답이 있다고 할 수 있다.

   

■ 추가 학습하고 싶은 내용

교과서에 제시된 지진 해일에 대한 피해 사례를 조사해보는 탐구활동 예제를 보고 네이버와 기타 자료를 통해 그 피해를 찾아보던 중 지진해일이 발생했을 때 직접적인 피해보다 지진이나 해일이 지나고 난 후 생기는 각종 전염병, 또는 심리적 문제로 인한 이차적 인명 피해들 역시 심각히 발생하고 있음을 알게 되었다. 본 탐구에서는 지진의 발생과 지진해일 피해에 대해 역사적인 지진 사례를 바탕으로 알아보았고, 이 피해를 딛고 파괴된 도시를, 또는 국가를 재건해야 할 어린 세대들이 겪을 심리적 문제에 생각이 미쳐 피해지역 아동들에 대한 심리치료에 대해서도 탐구하여 보았다. 본 탐구를 통해 장기간에 걸친 피해복구 과정에서 어린 세대들이 겪어내야 할 심리적 트라우마를 해결하기 위해 심리적 재난 의료 지원은 일차적 지원만큼이나 보다 신속하고 적극적, 지속적으로, 특히 재난지역 피해 아동들에게 투입되어야 할 필요성이 있음을 알게 되었고 이를 위한 전세계적인 시스템과 지원체계가 마련되어야 할 것이라 생각했다.

여기에 더하여 식수오염이나 환경오염 등으로 인한 전염병등 지진해일이 있은 사후 발생하고 있는 질병의 종류와 그 피해 규모, 그리고 이를 해결하기 위한 현재의 재난 의료지원 시스템에 대해서도 관련 자료를 조사하여 탐구하여 보고 싶은 생각이 들었다. 더불어 재난지역에 대한 각국 의료진들의 지원과 투입은 어떠한 절차와 방법으로 이루어지는지도 알아보고 싶다. 

* 발표제목: 우리와 지구는 어떻게 상호작용하고 있는가 

* 단원: Ⅰ. 지구의 형성과 역장

Ⅲ. 한반도의 지질

* 도서명: 오리진 :지구는 어떻게 우리를 만들었는가(루이스 다트넬)

* 교과 내용 핵심 키워드: 지구, 진화, 지질 구조

* 교과 내용 연관 도서 설명

 이 책은 지구에서 우리가 어떻게 만들어졌으며, 대륙을 이동하게 된 이유, 우리가 사용하는 재료, 금속이 우리 사회에 미친 영향 등 현재 우리의 삶과 역사적 사건에 대해 지질학적 관점에서 설명하고 있다. 

 이 책은 지구의 지형과 활동에 더불어 우주 환경이 우리 종의 출현과 발달에 어떤 영향을 미쳤는가에 대한 질문을 계속해서 던지면서 그 해답을 구체적으로 제시하고 있다.

 우리 존재는 지구의 탄생으로부터 비롯되었다. 우리 몸속의 물은 한때 강을 이뤘을 것이고 우리 세포를 이루는 유기 분자의 탄소는 식물을 통해 대기 중에 흡수한 것이며 땀과 눈물에 들어있는 염, 뼈 속의 칼슘, 혈액 속의 철은 모두 지각의 암석에서 녹아나왔다. 또한 머리카락과 근육의 단백질 분자들 속에 들어 있는 황은 화산에서 기원한 것이다. 이뿐만 아니라 우리가 특별한 지능과 의사소통 능력이 뛰어난 유인원으로 진화하게 한 원동력은 바로 지구의 지질학적 힘이다. 

 좀 더 구체적으로 말해보자면, 지구의 냉각으로 지각이 형성되고 판이 충돌하면서 거대한 습곡과 해령, 열곡 등이 만들어졌다. 인도 대륙과 유라시아 대륙의 충돌로 대기의 많은 이산화탄소가 제거되며 빙하기가 오고 세계의 많은 지역은 강수량이 줄고 건조해졌으며 이는 우리의 진화에 직접적인 영향을 미친다. 특히 아프리카에서 일어났던 거대한 판의 융기가 우리의 탄생에 결정적인 역할을 한다. 잦은 화산 분화에 의해 생긴 암석질 산등성이는 민첩한 호미닌은 쉽게 넘을 수 있었지만 그들의 사냥감에게는 넘기 힘든 장애물이었다. 또한 산등성이는 신체적으로 취약했던 초기 인류에게 포식 동물의 위험으로부터 어느 정도 보호와 안전을 제공했다. 게다가 뜨거운 사바나의 열기는 우리가 두발 보행하도록 했다. 몸의 면적을 최소화하기 위함이었다. 그리고 이러한 두발 보행은 우리의 도구 사용에 큰 공헌을 하게 된다. 이어서 찾아온 기후 진동(습한 기후와 건조한 기후의 반복)은 수많은 멸종과 진화를 수반하면서 우리가 여러 도구 기술을 가지게 했고 뛰어난 뇌 용량을 갖게 한다. 또한 기후 변동으로 우리는 전 세계로 이동하게 하였고 다양한 지리적 환경은 역사 속의 문명의 출현과 발전을 이끌었다. 
* 교과 학습방법
지구과학은 지구의 현상을 다룬 교과로 우리 생활을 이해하도록 도와주는 학문이라고 생각하기 때문에 개념을 숙지한 후 실제 현상, 사례, 문제에 적용하면서 개념에 대한 이해도를 높이고 의문이 드는 점이 생기면 추가적인 자료 조사를 통해 공부한다.(예를 들어 지질구조 단원을 공부할 때 다양한 지질도 분석. 서해안이 조수간만의 차가 큰 정확한 이유가 궁금해서 조사- 서해안의 만 형태의 지형, 지구 자전 등의 영향)

* 추가 학습하고 싶은 내용

 도서에서 알 수 있듯이 우리는 지구에 의해 영향을 많이 받아 왔다. 때문에 지구의 지질학적 특성이 우리 건강에 미치는 것은 당연한 일이라고 할 수 있다. 이를 연구하는 학문 분야가 ‘의학지질학’이다. 의학지질학은 의학과 우리 주변의 자연 환경에 대한 이해를 목표로 하는 지질학이 결합해 어떤 지질학적 환경이 우리를 아프게 하는지, 이로부터 어떻게 피할 수 있는지를 알아낸다. 

우리나라와 달리 외국에서는 예전부터 연구가 진행되던 분야라고 한다. 또한 의학지질학의 탐구 필요성을 느끼게 해주는 예시가 있다. 청정한 알프스 지역에 백치병이 많았던 이유가 토양의 요오드 부족 때문이었으며, 오늘날 물 부족으로 인한 과도한 지하수 추출로 이산화황 가스가 지상으로 올라와 산성 토양이 만들어지고 이것이 납이나 알루미늄과 같은 금속 광물을 녹여 광물질이 토양이나 물을 통해 사람들의 음식으로 들어갈 수 있게 하면서 납 섭취로 아이들 지능이 발달하지 않게 되고, 알루미늄 섭취로 치매가 생길 수 있다고 한다. 

따라서 의학지질학에 대해 더 자세히 알아보고 싶다.

 강원도 태백의 구문소는 고생대 캄브리아기에서 오르도비스기 사이 태백산 분지에 쌓인 퇴적층 중 최상부에 가까운 곳으로 암석 표면에서 완족류와 두족류, 삼엽충 화석을 발견할 수 있다. 이곳은 과거에 얕은 바다였기 때문에 다양한 화석을 찾아볼 수 있다.
 우리나라에서는 2001년 경남 하동에서 익룡의 날개 뼈가 처음으로 발견되었고, 경북 고령에서는 대형 익룡의 이빨 뼈가 발견되었다. 전남 해남군 우항리에서는 아시아 최초로 익룡의 발자국이 발견되었고, 경남 사천, 하동, 거제시 등에서 백악기 익룡의 발자국이 발견되었다. 우리나라는 아시아에서 익룡 발자국 화석에 대한 최초, 최대, 최다 기록을 보유하고 있기 때문에 익룡 연구에 있어서 중요하다.

*추가 학습하고 싶은 내용
지구과학 교과를 학습할 때 개념을 이해하고 그 내용을 기억하기 위해 교과서를 읽으며 개념 정리 학습지의 빈칸을 채워 교과 내용을 반복학습했다.
지구과학 교과, 희망 진로인 생물교육과 관련하여 [한반도 자연사 기행]을 읽었다.
우리나라에서는 익룡의 발자국, 날개 뼈, 이빨 뼈 등 익룡이 서식했던 흔적이 많이 남아 있다. 익룡의 발자국 화석은 세계 9개 나라에서 발견되었는데 한국과 스페인이 가장 많다고 한다. 이와 관련하여 한국에서 익룡의 화석이 많이 발견되는 이유가 무엇인지, 당시 한반도가 익룡 서식에 적합한 환경이었는지 생물학적, 지질학적 관점에서 알아보고 싶다.

http://dongascience.donga.com/news.php?idx=-5203465
위 기사를 읽고 우항리에서 공룡 발자국이 많이 발견되는 이유를 알 수 있었다. 이는 중생대에 우항리는 바다가 아닌 거대한 호수를 낀 육지였기 때문이었다. 우항리가 바다가 아니었다는 증거로는 병곤리에서 우항리를 거쳐 신성리, 매산리까지 이어지는 해안의 퇴적암 해식절벽이 있었다.

*지구과학 목차: Ⅲ. 한반도의 지질

*도서명(저자): 문경수의 제주 과학 탐험(문경수)

*교과 내용 핵심 키워드: 현무암, 화산암괴, 습지, 화산, 주상절리

*교과 내용 연관 도서 설명: 

제주에는 화산재가 겹겹이 쌓여 만들어진 수월봉 화산쇄설층, 용암 동굴만큼 자연에서 중요한 용암 하천 효돈천, 파도가 조작한 갯깍주상절리, 생물 다양성의 보고인 동백동산 람사르 습지 등 제주가 간직한 지구의 기억과 인간의 삶과 연결된 자연의 이야기를 함께 만날 수 있었다.

제주도는 약 180만 년 전부터 수천 년에 걸쳐 반복된 큰 폭발을 통해 생성된 용암과 화산재가 쌓여 만들어진 섬이다. 흔히 한라산 폭발로 섬 전체가 만들어졌다고 알고 있지만, 한라산과 백록담은 가장 늦게 만들어진 화산체이다. 화산체란 화산이 분출하고 난 뒤 화산분출물이 화구 주변에 쌓여 만들어진 산체이다. 제주도는 여러 화산 형태를 모두 발견할 수 있는데 대표적인 형태는 방패를 덮어놓은 모양을 하고 있는 한라산 같은 순상화산이 있다. 순상화산은 끈적거리지 않는 현무암질 용암이 만든 완만한 모습의 화산으로 마그마의 점성이 약해 용암이 바로 흘러버리기 때문에 완만한 형태를 만들었다. 또 다른 형태로 분석구는 소규모 화산체로 화산에서 뿜어져 나온 화산재와 돌 부스러기가 쌓여 만들어진다. 제주 전역에 흩어진 370여 개의 오름은 대부분 분석구이다.

습지는 물기가 있는 축축한 땅이다. 습지가 만들어지려면 꾸준히 물을 공급하는 수원이 필요하다. 제주는 물이 잘 빠지는 화산암으로 이루어진 땅이다. 그래서 비가 와도 물이 고이지 않고 금방 바위틈으로 빠져버린다. 하지만 이런 제주도의 특성에도 불구하고 습지가 존재한다. 이곳에는 습지임을 알려주는 여러 단서들이 있는데 큰 화산암괴가 습지 위에 고루 분포되어 있어서 그 위에는 습한 지역에 많이 사는 지의류도 보였다. 1100고지 일대에는 화산암괴 지형이 발달해 지표수의 흐름을 느리게 만들어서 물이 오랫동안 머문다. 게다가 제주도의 질 조건에 보기 힘든 지하수의 흐름이 발견되어 중산간이지만 습기가 많이 분포한다. 습지는 강 근처나 저지대에 있다고 알고 있지만, 110고지 일대는 광범위한 평탄면이 있어 습지 형성에 좋은 조건을 갖추었다. 

곶자왈은 지구에서 제주에만 있는 숲이다. ‘곶’은 제주어로 ‘숲이 우거진 곳’을 말하고 ‘자왈’은 ‘나무와 덩굴 따위가 마구 엉클어져서 수풀같이 어수선하게 된 곳’이라는 의미이다. 

주상절리는 뜨거운 용암이 식으면서 부피가 줄어들고 수직으로 쪼개짐이 발생해 만들어진다. 여기서 용암이 식는 이유는 공기와 접촉하기 때문이다. 주상절리의 형성은 물과 아무런 연관성이 없다. 주상절리는 주로 오각형이나 육각형의 기둥으로 만들어지지만, 사각형이나 칠각형의 주상절리도 있다. 

   

*추가 학습하고 싶은 내용:

이 책에서는 현재 제주도에서 보고 관찰할 수 있는 제주도의 특성을 알아볼 수 있었다. 그리고 제주도 지질공원 사이트를 통해서 제주도의 지질명소를 소개하는 게시물을 읽고 제주도에 거주하면서도 제주도에 대해 많이 알지 못했음을 알았다. 제주도의 명소들을 알리고 이런 환경 속에 숨겨진 다양하고 재미있는 과학 이야기도 많은 사람들이 알았으면 좋겠다고 생각했다. 지구과학 시간에 한반도의 형성과정에 대해 배웠는데 이번 탐구 활동을 진행하면서 제주도의 형성과정에도 궁금증이 생겼다.

   

제주도의 화산활동은 수성화산활동과 함께 시작되었다. 그 이유는 물이 풍부한 대륙붕 위에서 화산활동이 시작되었기 때문이다. 뜨거운 마그마가 차가운 물과 만나면 마그마는 급격히 냉각되고 부스러지면, 물은 급격히 기화하고 팽창하여 폭발이 일어나게 된다. 이러한 화산분출 양식을 수성화산활동이라고 하는데, 제주도의 수성화산활동은 1백만 년이 넘도록 지속되었다. 그 결과 제주도의 용암대지 밑에는 무수한 수성화산(응회환과 응회구)이 여러 겹으로 겹쳐 쌓이게 되었고 엄청난 양의 화산재가 육지와 바다에 쌓여 “서귀포층”이라는 지층을 만들게 되었다. 이때 만들어진 수성화산의 일부는 용암대지 위로 돌출해 있으며, 단산, 군산, 용머리, 당산봉 등이 그 예이다.

   

수성화산활동에 의해 서귀포층이 쌓여감에 따라 제주도 지역의 고도가 전반적으로 높아지고, 결국은 빙하기의 평균적인 해수면 위로 제주도가 성장하여 간빙기 때도 물에 잠기지 않을 만큼 높은 지형이 만들어졌다. 그러자 수성화산분출은 점차 줄어들고 중기 플라이스토세부터는 용암 분출이 우세하게 일어났다. 이렇게 분출한 용암은 서귀포층 위에 겹겹이 쌓이며 서서히 넓은 용암대지를 만들어 나갔다.

   

시간이 지남에 따라 타원형의 제주도가 서서히 만들어졌으며, 용암분출은 섬의 중심부에 집중되어 일어나게 되었다. 그리하여 현생인류가 출현하여 구석기 문화를 이루던 수만 년 전에는 남한의 최고봉인 한라산이 제주도의 한복판에 만들어지게 되었고 제주도는 거의 완성되는 단계에 이르렀다.

지구과학 목차 : 2-4 광물과 암석의 이용

도서명-저자 : 모래가 만든 세계 - 빈스 베이저

교과 내용 핵심 키워드 : 광물자원, 암석자원

교과 내용 연관 도서 설명 : 지각을 구성하는 광물이나 암석은 우리 생활과 산업 활동에 다양한 형태로 사용되고 있다. 우리가 매일 사용하는 각종 제품 속에는 90종 이상의 광물 또는 암석 자원이 포함되어 있어 실생활에 유용하게 사용되고 있다. 특히 우리가 누리고 있는 현대사회의 혜택은 전부 모래로부터 비롯된 것이다. 대부분의 건물은 콘크리트로 지어졌다. 콘크리트는 모래 없이는 안된다. 이동하는 도로 건설에는 고운 모래, 거친 모래가 무척 많이 들어간다. 스마트폰의 디스플레이를 구성하는 유리의 원료도 모래고, 수많은 각종 반도체칩의 재료도 고순도 모래이다. 반도체 산업이 모래 없이는 불가능하다는 점에서 디지털 혁명은 모래 혁명이기도 하다. 이 책에서 실리콘밸리를 일으킨 윌리엄 쇼클리로부터 그의 제자들이 세운 텍사스 인스트루먼트를 거쳐 인텔에 이르는 계보를 설명한다. 반도체에 사용되는 모래는 건설용 모래보다 순도가 높기는 하지만, 기본적으로 모래임은 변함이 없다. 모래 덕분에 인간은 도시를 건설하고, 도로를 포장하고, 유리를 이용한 망원경과 현미경으로 우주를 탐사하고 원자를 관찰했다. 인터넷이나 디지털 혁명의 근간 역시 모래인 셈이다.

추가 학습하고 싶은 내용 : 그 동안 모래에서 규소를 뽑아 만든 실리콘이 반도체의 주원료로 사용돼 왔지만, 이는 미세공정에서 한계를 보이기 때문에 최근 실리콘을 기반으로 하되 이 한계를 극복한 소재에 관한 연구가 활발히 일어나고 있다는 기사를 읽었다. 이러한 대표적인 신소재로는 실리콘의 2차원 구조인 실리센, 실리콘과 탄소의 화합물인 실리콘 카바이드가 있는데, 실리센과 실리콘 카바이드의 구조 및 특성과 이용 분야에 대해 추가적으로 학습하고 싶다.

발표제목: 해양생물자원의 현황과 앞으로의 발전가능성

지구과학 목차: II지구 구성 물질과 자원-5.해양 자원

도서명 저자: 미래를 여는 21세기 생물자원(김인선)
키워드:  해양 물질 자원, 해양 생물 자원, 해양바이오 산업, 신소재 개발

교과 내용 연관 도서 설명: 이 책 ‘미래를 여는 21세기 생물자원’은 해양 생물 자원을 활용하여 미래 기술에 응용하는 예시를 나열한다. 해양미생물 자원인 바이러스와 세균은 해수와 퇴적층에서 의 물질순환에 중요한 역할을 한다. 세계의 나라의 자원들을 탐색하여 연구를 통해 개발이 가능성을 파악하고 실행에 옮기고자 노력한다. 예를들어 해양생물 유래 유전체 및 단백질활용을 이용하여 단백질 의약소재 개발을 연구중이다. 그 노력에는 개발 가능성 뿐만 아니라 해양 환경 오염 예측, 제어, 저감기술을 확보하고자연구개발을 하고있다. 해양생물자원이 산업혁명시대의 선두자가 될수있음을 말해주고 있다. 또한 이러한 해양 생물 자원의 가치와 중요성에 대하여 언급하므로 미래를 위해 우리가 해야할 일을 지시한다.

추가 학습하고 싶은 내용: 해양바이오산업화 촉진을 위한 바이오 유용소재 개발 연구사업과 해조류 기능성 효능 분석과 인증을 위한 유효성 평가 실증 지원센터 구축 등 다양한 사업을 추진 중이라는 기사를 보게 되었고 다양한 사업을 추진하면서 얻는 이익도 많지만 이로인한 불이익이나 오염등에 대하여 자세하게 나온 부분이 없이서 이부분에 대하여 알고싶다.

 

교과 내용 핵심 키워드 : 지평 좌표계,적도 좌표계,춘분점,적도면
교과 내용 연관 도서 설명 : 적도 좌표계의 장점은적도 좌표계의 기준인 천구의 적도와 춘분점은 관측자의 위치와 관계없이 일정하며, 천체가 춘분점과 함께 움직이므로 좌표가 지구 자전에 의한 영향을 받지 않아서 관측 시간과 장소에 관계없이 천체의 고유 좌표값을 갖는다.반면 단점은 천구 상에서 천구의 적도와 춘분점을 확인하기 어렵기 때문에 좌표값만으로는 천체를 쉽게 찾기 어렵다 라는 점이다. 
지평 좌표계의 장점 은 관측자 중심으로 천체의 위치를 나타내므로 주어진 시각과 장소에서 천체의 위치를 쉽게 찾을 수 있다.단점 은같은 천체라도 시간에 따라 천체의 좌표값이 계속해서 변하며, 같은 시각에 같은 별을 관측하더라도 관측자의 위치에 따라 좌표값이 다르게나타나므로 관측 장소와 관측 시각을 반드시 표시해야 한다라는 점이다. 또한 지평좌표계 - 적도 좌표계의 변환은 sin과 cos법칙을통해 이뤄진다는 것을 학습했다. 

추가로 학습하고 싶은 내용 
알려진 정보를 통해서 지평좌표계를 이용하여 실제 천체를 확인하고 싶다. 

발표 대본 : 
발표 주제는 지평 좌표계와 적도 좌표계의 구조 및 특징 인데 이 주제로 발표를 하게 된 이유는 지과 2 단원중  좌표계와 태양을 학습하고 더 자세히 알아보고 싶다는 생각에 이주제로 탐구하게 되었습니다. 적도 좌표계의 장점은적도 좌표계의 기준인 천구의 적도와 춘분점은 관측자의 위치와 관계없이 일정하며,반면 단점은 천구 상에서 천구의 적도와 춘분점을 확인하기 어렵기 때문에 좌표값만으로는 천체를 쉽게 찾기 어렵다 라는 점이다. 평 좌표계의 장점 은 관측자 중심으로 천체의 위치를 나타내므로 주어진 시각과 장소에서 천체의 위치를 쉽게 찾을 수 있다.단점 은같은 천체라도 시간에 따라 천체의 좌표값이 계속해서 변하며, 같은 시각에 같은 별을 관측하더라도 관측자의 위치에 따라 좌표값이 다르게나타나므로 관측 장소와 관측 시각을 반드시 표시해야 한다라는 점이다. 또한 지평좌표계 - 적도 좌표계의 변환은 sin과 cos법칙을통해 이뤄진다는 것을 알수있습니다.

2. 지구과학 목차 : Ⅱ지구 구성 물질과 자원-4.광물과 암석의 이용

3. 도서명-저자 : 광물, 역사를 바꾸다(에릭 샬린)

4. 교과 내용 핵심 키워드

광물, 금속 광물 자원, 비금속 광물 자원

5. 교과 내용 연관 도서 설명

이 책은 인류 문명의 중요한 순간을 바꾸었던 50가지 광물과 이와 관련된 역사적 에피소드를 다룬다.

티타늄은 우주시대를 열게 한 주역이자 첨단 산업형 금속으로 주목받는다. 강철보다 가벼우면서 강한 티타늄은 제 2차 세계대전 당시 로켓과 미사일 기술에 활용이 되었다고 한다. 또한 1960년대부터 러시아의 소유즈호, 미국의 우주 왕복선, 태양계 행성 조사를 위한 무인 탐사선, 국제 우주 정거장을 포함한 모든 우주 비행체의 구조물과 기관 부품에는 티타늄이 사용되었다.

칼륨명반은 천연 수렴제와 소독제 역할을 하는데, 세균을 죽이는 힘이 있어 동남아시아 사람들은 오래전부터 방취의 용도로 칼륨명반을 사용해왔으며 인도의 아유르베다 의술에서는 명반을 외복약와 내복약으로 사용하였다고 한다.

수은은 먹이사슬에서도 특히 조개류와 생선에 많이 축적되는 고위험 오염물질로 알려져 있다. 과거에 수은 중독으로 나타난 가장 충격적인 사건은 미나마타병의 발생으로 미나마타병에 걸린 사람들은 근력 저하, 신경장애, 정신착란, 신체 마비 등의 증상을 보이며 심하면 사망에 다다른다고 한다. 아연은 신진대사에 중요한 필수 영양소이며 철 다음으로 인체에 가장 많이 존재하는 금속이다. 미국 정부의 식품 보조제 연구실이 보고한 바로는, 아연 보조제가 감기 증상을 완화하지는 않으나 앓는 기간을 줄이는 데는 어느 정도 효과가 있다고 한다.

6. 추가 학습하고 싶은 내용 (직접작성 또는 신문기사, 도서 내용 추가)

의약품 분야에서 활용되는 광물 자원에 대하여 찾아보던 도중 광물로 만든 간암, 위장병 신약에 관한 기사를 읽게 되었다. 대표적인 기술은 간암 표적항암제인 ‘소라페닙’의 체내 흡수율을 높이는 데 벤토나이트를 사용하는 기술이다. 위장병 치료에 벤토나이트를 활용하는 방법도 이번에 함께 이전되었다고 한다.

우주에서 개발되는 의약품에 관한 기사도 읽어보았는데 무중력인 우주 환경의 장점을 이용해 실험할 뿐만 아니라 우주 환경에 따른 몸의 생리적 변화를 의약품 개발에 적용할 수 있다고 한다. 한 예로 우주에서는 지구보다 활동량이 적고 뼈에 자극이 거의 없어 골다공증이 생기는데 이에서 착안하여 2011년 우주왕복선 ‘애틀랜티스호’에서 골다공증 신약 물질의 임상시험과 동물실험을 진행하였다. 그 후 골다공증 치료제가 현재 시판 중에 있다고 한다. 이렇듯 우주에서 의약품을 개발하는 시대가 되어가고 있는데 우주에서 개발되는 또 다른 의약품에 대해서도 더 알아보고 싶다.

발표제목: 방사능을 내뿜는 광물

 

단원: ll 지구 구성 물질가 자원 -4. 광물과 암석의 이용

 

도서명(저자): 광물, 역사를 바꾸다(에릭 샬린)

 

키워드: 금속 광물자원, 비금속 광물 자원, 방사성 동위원소

 

교과내용 연관 도서 설명

<광물, 역사를 바꾸다>라는 책은 인간과 광물의 관계로 광물에 초점을 맞춰 문명의 변천사를 살펴보고있다. 활석, 우라늄, 티타늄 등 50가지의 광물들 안에 담겨 있는 여러 이야기들과 광물에 대해 알 수 있다.

그 중 방사능을 내뿜는 광물인 플루토늄과 우리늄의 이용과 위험성을 중심으로 알아보고자 한다.

플루토늄은  뼈에 축적될 수 있는 위험한 방사성 금속이며 핵폭탄 분해 시 발생되는 플루토늄 폐기물은 환경의 재앙적 위험을 가져온다. 풀루토늄은 인체 수명이 다할 때까지 관리가 필요없이 기능하는소자나 우주선을 위한 전력생산에 적합하며 풀루토늄-238은 스쿠버 다이빙에 보조 열을 제공하는 방법도 연구중에 있다. 그러나 플뤁늄이 붕괴되는 과정에서 알파, 베타, 감마선이 모두 방출된다. 그렇기 때문에 플루토늄의 화합물들이 배출하는 방사선의 부작용은 심각하다.

우라늄은  마틴 하인리히 클라프로트가 피치블렌드 미네랄에서 우라늄을 최초로 발견하였고 이후 우라늄은 원자력 산업에 활용하였으며 원자폭탄의 제조에 이용되고 있다. 공기 중의 우라늄 양은 매우 적지만, 인산 비료를 다루는 작업자나 우라늄 환경에 노출될 수 있는 환경에서 일하는 사람에게 우라늄의 노출은 심각하다. 우라늄은 방사성을 띠고 있을 뿐만 아니라 독성금속을 우라늄에 노출되면 정상적인 신장, 뇌 등의 인체기관에 나쁜 영향을 끼칠 수 있다.

추가 학습하고 싶은 내용 

광물을 중심으로 써내려간 문명의 변천과정을 보면서 다양한 광물들이 우리 주변에 활용되고 있다는 것을 알게 되었고 특히나 발표내용인 방사능을 내뿜는 광물에 대해 그 광물의 특징과 이용 그리고 그 위험성을 인지할 수 있었다. 기회가 된다면 광물의 가공과정과 원리에 관한 책을 읽어 광물에 대해 더 자세히 탐구하고 싶다.

발표 제목: 암흑 물질과 암흑 에너지

   

단원:VII 우리 은하와 우주의 구조

   

도서명: 뉴 코스모스(데이비드 아이허)

   

교과 내용 핵심 키워드: 암흑 물질, 암흑 에너지

   

교과 내용 연관 도서 설명: 우주의 질량과 에너지는 4.9퍼센트가 바리온 물질, 26.8퍼센트가 암흑물질, 68.3퍼센트가 암흑 에너지로 구성돼 있다는 분석 결과가 있다. 우리 은하의 질량이 밝은 원반 부분, 헤일로, 구상 성단을 다 합친 것보다 크다는 의견이 있다. 하지만 학계에서 돌아온 대답은 측정 방법에 문제가 있다는 지적뿐이다. 은하단을 조사하는 과정에서 은하의 질량이 은하가 방출하는 가시광선의 총량보다 크다는 사실을 알아내서 암흑 물질의 존재 가능성이 제시된다. 은하 안에 '보이지 않는 어떤 물질'이 존재한다고 결론을 내려졌는데, 이 물질이 아니고서는 은하가 우주 공간으로 날아가버리지 않고 궤도를 유지하는 이유를 설명할 길이 없다. 은하와 은하단 연구에 인생을 바친 천문학자가 적지 않았지만, 어느 누구도 암흑 물질이 그 중심에 있으리라고는 생각하지 않았다. 세 명의 학자가 암흑 물질에 관한 단편적인 증거들을 모아 유기적인 하나의 가설을 세워서 학계에 발표했는데, 내용은 은하의 질량이 은하에서 나오는 가시광선을 모두 합한 것보다 10배 더 크다는 것이다. 그들은 암흑 물질이 은하를 둘러싼 거대한 헤일로에 주로 존재할 것이라고 믿었고, 은하의 회전곡선을 분석했더니 원반 바깥쪽의 속도가 안쪽에 버금가게 빠르다는 사실을 토대로 나온 결론이 나왔다. 이는 저 멀리 우리 눈에는 보이지 않지만 공간의 질량을 확 높이는 어떤 물질이 있어야만 가능한 움직임이다. 은하의 운동을 연구하면서 암흑 물질 탓에 은하의 질량도 훨씬 클 거라고 추정한다. 우리 은하와 비슷한 크기의 다른 은하들의 사진을 보면 거리가 은하의 중심에서 대략 5만 광년을 넘어가면 티끌 한 점 없이 암흑뿐이다. 은하 안 별들과 가스 구름의 움직임도 모두 암흑 물질의 존재를 뒷받침한다. 은하단 안의 은하들도 마찬가지이다. 암흑 물질은 존재만 하는 게 아니라 양도 어마어마하다. 증거 자료에 따르면 어둠의 영역의 질량이 별들의 10배이고, 우주 전체를 통틀어 바리온 물질의 5배 이상으로 추정된다. 암흑 물질의 분포가 무작위적이지는 않은 것으로 보인다. 암흑 물질은 별들이 모여 있는 구역에도 있지만, 대부분은 훨씬 더 광할한 공간에 넓게 분포한다. 암흑 물질 연구는 ‘암흑 에너지’로 인도해준다.

추가 학습하고 싶은 내용: 우주가 점점 더 빨리 팽창한다는 사실의 발견이 우주학을 한 차원 더 복잡하게 만들었다.

고대인의 우주론은 각 문화의 창조신화에서 출발한다. 그 중에서 가장 오래된 것은 메소포타미아 문영의 수베르인이 만들었다. 하늘에는 보이지 않는신이 있고 그 신들이 지상에 영향을 미친다.라고 믿었다. 평평한 지구에는 하늘이라는 둥근 천장이으로 덮혀있고 그 사이에는 우주가 있다. 이 것은 수베르 인의 둥근 천장 우주관이다. 인도인은 거북이와 코끼리 뱀을 등장시켜서 그들만의 우주론을 만들었고 이집트인은 하늘의 여신인 누트가 땅을 에워싸고 있다고 믿었다. 우리나라에서는 달걀처럼 우주가 하늘을 땅이 둘러싼 것이라고 하는 혼천설을 믿었다. 이런 것들이 점차 이성적인 논리구조에 의한 우주관으로 바뀌는 시기가 기원전 6세기 그리스인들에 의해서 였다. 고대 그리스의 아낙시만드로스는 지구가 원통형 모습으로 우주에 떠있고 평평한 부분에 사람들이 산다고 했다. 태양은 원통에 있는 구멍으로 묘사되고 달 과 별들도 같은 관점에서 나왔다. 이 것이 논리적인 우주론의 시초였다. 피타고라스는 아낙시만드로스의 제자였는데 지구는 구여야 한다고 했다. 그 이후 이것은 아리스토텔레스에게 전해져서 지구의 그림자를 근거로 지구중심우주관을 내세웠다. 아리스토 텔레스는 이 우주관에서 천체들의 운동에 규칙성을 찾고 지구 주위를 도는 행성들과 태양이 원운동을 해야 하며 완벽한 현상이므로 특별한 힘 없이도 충분히 운동할 수 있다고 했다. 이 우주는 유한한 우주였고, 종천구라느 개념이 회전 운동력을 제공해 주었다. 반면 아리스타르코스는 지동설을 주장하였다. 이 사람은 이사람의 이론대로 태양의 크기는 지구의 6배인데 이런 거대한 물체가 과연 지구를 돌까 하는 의문에서부터 출발해서 지동설을 주장했다. 하지만 당시 사람들의 반박으로 거의 무시되었다.
8. 추가 학습하고 싶은 내용

고대의 우주관 뿐만 아니라 현재에도 우주관이 거의 다 밝혀졌다고 생각하지만 과거에 그랬듯이 언제든 뒤집힐 수 있다고 생각한다. 유사과학이라고 분류될 수도 있는 현대의 주류 우주관을 제외 하고 다른 우주관을 접해보고 이것을 수학적이나 논리적으로 지지하는 것에 대해서 이해하는 학습을 해보고 싶다.

대표적인 기술은 간암 표적항암제인 ‘소라페닙’의 체내 흡수율을 높이는 데 벤토나이트를 사용하는 기술이다. 소라페닙은 물에 잘 녹지 않아 체내 흡수율이 떨어진다. 강일모 지자연 포항지질자원실증연구센터장과 이장익, 김대덕 서울대 약대 교수팀은 벤토나이트에 표적항암제를 분자 상태로 고정시키는 방법으로 체내 흡수율을 20배 개선했다. 현재 동물실험을 통해 효과를 확인하고, 내년 초부터 비임상시험에 들어갈 예정이다. 또 경북 포항시 강소연구개발특구에 제1호 연구소기업을 설립하기 위한 절차를 진행 중이다.

위장병 치료에 벤토나이트를 활용하는 방법도 이번에 함께 이전됐다. 강 센터장팀은 송영구 강남세브란스병원 교수와 송윤구 연세대 교수팀과 함께 헬리코박터 파이로리 제균용 후보물질도 벤토나이트를 이용해 만들었다. 벤토나이트에 비흡수성 항생제를 넣어 위벽에 바르는 표적치료 기술이다. 동물실험 결과 기존 치료법에 비해 항생제 투여 기간과 횟수는 줄이면서도 제균 효과가 뛰어났다. 헬리코박터 파이로리는 항생제 내성이 문제인데, 항생네 재성균주도 제거할 수 있다는 사실도 확인했다.

김복철 지질연 원장은 “한국 벤토나이트에는 칼슘이 포함돼 있어 화장품부터 의약품까지 다양한 바이오 산업에 활용할 수 있다”며 “벤토나이트 원료 의약품화를 위한 청정제조공정을 개발해 국민이 안심하고 사용할 수 있는 의약품을 개발하고 지역경제 활성화에 기여하겠다”고 밝혔다.

- 추가 학습 내용 : 과학 기술의 발달과 함께 다양한 화학 물질들이 대기 중으로 방출되면서 새로운 질병에 대한 위험성이 커지고 있는 실정이다. 따라서 새로운 질병에 맞설 신약의 개발은 불가피하다. 

지구과학 목차: 2단원 지구 구성 물질과 자원_1.광물의 성질, 4.광물과 암석의 이용

도서명-저자: 광물, 역사를 바꾸다_에릭 샬린

교과 내용 핵심 키워드: 광물, 광물 자원, 금속 광물 자원, 비금속 광물 자원

교과 내용 연관 도서 설명: 이 책은 인류의 역사와 운명을 바꾼 50가지 광물의 이야기이다. 50가지 광물의 종류는 다이아몬드, 구리, 청동, 랠러배스터, 명반, 알루미늄, 석면, 호박, 은, 점토, 비소, 아스팔트, 금, 백악, 석탄, 산호, 상아, 점판암, 철, 고령토, 흑연, 석고, 수은, 칼륨, 대리석, 진주층, 나트론, 흑요석, 황토, 석유, 인, 백금, 납, 플루토늄, 부석, 석영, 라듐, 모래, 초석, 소금, 부싯돌, 강철, 주석, 황, 활석, 티타늄, 우라늄, 옥, 텅스텐, 아연이 있다. 

이 중에서 청동은 산업과 상업의 역사를 열었다. 청동은 강하면서도 주조하기 쉬워 쓰임새가 다양했다. 청동기 시대 이전에 인류는 수렵과 채집 활동을 하는 집단과 목축민, 정착 농업을 하는 집단으로 나뉘어 살았으며 이 집단들 사이에는 산발적인 접촉만이 이루어졌다. 그러다 청동기 제조를 계기로 북유럽과 지중해, 근동 지역을 잇는 국제 교역망이 나타났다. 고고학자와 역사가들은 청동기 시대라는 단어를 통해 청동 야금술이 최고의 기술이자 부와 권력의 원천이었던 시기라고 기술하고 있다.

또한 고대 그리스신화에 나타난 금이있다. 이아손이 아르고원정대와 함께 황금양털을 찾고자 흑해 동부 해안의 콜키스 왕국에 갔다. 1492년 콜럼버스는 동아시아 교역로를 개척한다는 꿈을 안고 대서양을 가로질러 서쪽으로 향했다. 15세기 후반 서유럽 사람들이 상상한 동양은 전설적인 콘스탄티노플이라는 도시에서 시작해서 케세이, 지팡구이라는 신비의 왕국까지 이어졌다. 그들은 그곳에 금이 구리나 철만큼 흔할 것이라고 믿었다. 금은 희귀한 금속이어서 가치가 있었다. 금은 20세기까지 세계경제체계의 토대였다. 대다수의 정부가 금화를 사용하였다. 하지만 얼마 지나지 않아 경제 성장에 비해 금의 공급 속도가 매우 느려 금화는 사라졌다. 

이를 통해서 광물들이 오래전 역사와의 깊이가 어느 정도인지 알게되었다. 생각했던 것보다 역사에는 많은 광물들이 관련이 되어있었고 광물들의 종류와 성질에 대해서도 자세히 알 수 있었다.

추가 학습하고 싶은 내용: 평소에 알고있던 철, 구리, 금, 다이아몬드와 다르게 이 책을 통해서 알게된 랠러배스터와 텅스텐에 대해서 더 조사하고싶다. 수업할 때도 들어보지못한 광물들이라서 광물들의 특징과 역사를 자세히 알아보고싶다.
http://www.koenergy.co.kr/news/articleView.html?idxno=110210

지구과학 목차: 우리은하와 우주의 구조

도서명-저자: 우주와 생명의 재발견-김진환

교과 내용 핵심 키워드: 우주의 탄생, 끈 우주론, 생명체, 의식

교과 내용 연관도서 설명: 이 책은 총 4장으로 각 장마다 각각의 주제가 있고 그 주제 속에서 의문점을 해결한다. 제 1장에서는 우주의 탄생과 빅뱅이라는 현상에 대하여 이야기를 하며 궁금증을 풀어나가고 제2장에서는 빛과 관련하여, 제3장에서는 전자와 끈 이론이라는 주제에 관하여, 제4장에서는 지구와 생명에 관하여 서술하고 있다. 난 이 책의 1장과 4장의 의문들을 중심적으로 읽음으로써 생명과 우주에 대하여 생각할 수 있었다.

추가학습하고 싶은 내용: 우주자체가 하나의 생명체라는 가설을 알게 되었는데 정확히 어떤 이유 때문에 그러한 가설이 나왔고 만일 이 가설이 사실이라면 우리 개개인도 하나의 우주가 되는 것인지, 만일 우리도 우주라면 그 우주 속에도 지구와 같은 행성과 생명체가 있을 것인지 의문이 든다.

추가학습 결과: 우리의 뇌는 77%의 물로, 우주는 72%의 암흑물질로 이뤄졌다고 합니다. 뿐만 아니라 과학자들은 뉴런과 은하의 공간분포도의 변화가 매우 유사하다는 점을 알게 됩니다. 이 때문에 과학자들이 뇌와 우주가 비슷한 구조를 하고 있는 것인지 의문점을 품게 되고 소뇌의 신경망을 1마이크로미터에서 0.1마이크로미터 크기로 확대하여 뉴런의 분포변화를 살펴보고 우주를 500만 광년에서 5억 광년 범위로 확대하여 똑같이 분포도의 변화를 살펴보는 실험을 진행하였습니다. 그리고 그 결과 각각의 분포도가 일치하는 결과를 얻게 됩니다. 그런데 놀라운 점은 이뿐만이 아니라 은하와 뉴런에 연결되어있는 필라멘트의 수도 비슷하였는데 우주의 그물구조에서 은하는 대략 3.8~4.1개, 뉴런은 대략 4.6~5.4개의 연결을 하고 있었습니다. 그리고 둘 다 중심으로부터 퍼져나가는 경향을 보였습니다. 이 외에도 우주와 뉴런이 정보를 저장할 수 있는 용량은 각각 4.3PB, 2.5PB라고 하며 이렇게 우주와 뉴런의 수많은 유사점이 발견됨에 따라 “프랙탈우주론”이 등장하게 된 것입니다. 이 프랙탈우주론이란 우리는 생명체의 뇌 속에 존재하는 ‘우주’에 살고 있다는 내용이 핵심내용인데 현대에는 프랙탈우주론이 유사과학 취급받으며 주류학계에서는 여러 근거에 의해 부정되는 편이다.

4.지구과학 목차: 2.지구 구성물질과 자원

5.도서명-저자: 에릭 샬린.

6.핵심 키워드:점토 광물, 팔면체 구조, 결정, 층상구조 

7.목차를 여러가지 광물로 나누고 그 광물에 대한 내용을 알려준다. 광물의 사용, 매장량, 특징,어떻게 인간사에 영향을 끼쳤는지 여러 사례를 들어 알려준다 

8.의료분야에서 사용되는 광물자원과 그 용도가 궁금해 관련 자료를 찾아보니 현재 의약품 제조에 사용되는 광물로 스멕타이트, 벤토나이트, 고령석 등의 점토광물과 깁사이트, 방해석, 형석 등이 있는데 그중에서 스멕타이드는 점토광물의 결정 구조적 특성으로 위나 장 점막을 보호하고 유해물질 흡착기능이 탁월하여 위장약 신약제로 개발되고 있다고 한다. 또한 벤토나이트라는 점토 광물은 간암치료제 개발에 활용될 수 있는 벤토나이트-소라페닙 복합체 등 메디컬 점토 기반의 신약후보 물질을 만드는데 사용된다 한다. 이는 점토광물인 벤토나이트를 이용해 기존 간암 표적항암제가 용해도가 낮아 체내 흡수율이 떨어지는 문제점을 보완해 개발되었다. 이 외에도 메디컬 점토광물은 어려운 질병 치료에 기여할 수 있는 의미 있는 물질로 주목받고 있고 또한 미래 의약품, 식품, 화장품 신산업에 이용되고 있다
출처
http://www.kbmaeil.com/news/articleView.html?idxno=390886
 
지구과학 교과 학습 방법
나는 지구과학 과목을 공부하며 한반도의 지사나 자원 부분에 흥미가 있어 유튜브에서 관련 영상을 보며 교과서에서 나온것 보다 세부적인 내용을 알게되었고 기존에 알고 있던 내용과 접목시켜 보다 이해를 더 잘 할 수 있게 했고 나머지 단원은 백지에 내용을 정리하며 공부했다 

단원: 2. 지구 구성 물질과 자원- 5. 해양 자원

도서명, 저자: 에너지와 기후변화_최기련

핵심 키워드: #에너지 기술 #친환경 에너지 #지속가능한 에너지

관련 도서 내용 설명: 

기후변화는 많은 사람들이 알고 있는 온실 효과 때문에 발생한다. 이에 관하여 간략하게 설명하여 보자면 온실 유리의 역할을 하는 이산화탄소 등의 온실가스가 주범이라고 한다. 이런 온실효과의 문제점은 증기 기관을 사용하여 엄청난 발전을 이끌어낸 산업혁명 이후로 대규모의 에너지를 사용하게 되면서 수면 위로 떠오르게 되었다. 우리가 쓰는 에너지는 연소 과정에서 부산물로 이산화탄소를 대기 중으로 뿜어내는 화석연료이기 때문이다. 기후변화에 관한 정부 간의 협의체인 IPCC의 보고서는 현재 기후변화에 대한 인류의 영향은 부정할 수 없고, 그 영향력이 점점 증가하고 있다고 서술되어 있다. 만약 인간이 에너지를 이와 같은 패턴으로 소비하게 된다면, 기후 변화로 인한 위험은 돌이킬 수 없는 상태에 이를 것이라고 한다. 불행 중 다행으로 아직 인류에게는 기후변화를 억제할 수 있는 방법이 있고, 기후 변화를 막기 위해서는 빠른 결단이 필요하다고 한다.

현재와 같이 에너지를 사용한다면 지속가능한 발전은 불가능하기 때문에 우리는 현재 미래의 발전 가능성을 빼앗지 않지만 경제성장을 이루어야 하는 과제가 있다. 그 방법은 우리가 사용하는 에너지원을 다양화하여 점차 탄소를 배출하는 에너지를 줄여가는 것이다. 풍력과 태양력과 같은 여러 친환경 에너지의 비율을 늘리면서 점차 화석연료 의존을 줄이는 것이다. 

추가 학습하고 싶은 내용: 내가 위의 도서에서 읽었던 내용은 기후변화를 막기 위한 재생 가능한 에너지에 관련된 내용이었다. 이후에 내가 추가로 조사를 한 것은, 해양 생물을 이용한 자원에 대한 내용이다.

O₂ + 광자 (λ < 240 nm) → 2 O

이후 산소 원자는 또 다른 산소 분자와 반응하여 오존을 형성한다.

O + O2 + M → O3+ M

(여기에서 M은 반응에서 나오는 과량의 에너지를 발산하는 제3의 물질이다)

생성된 오존 분자는 파장 100~280 nm 영역의 UV-C에 해당하는 자외선을 흡수하여 다시 분해한다. 이 반응에서 UV-A나 UV-B보다 더 큰 에너지의 UV-C가 흡수되기에 지구상에 해로운 자외선이 도달하지 않게 되는 것이다.

O₃ → O + O₂ + 운동에너지

여기서 발생하는 운동에너지가 성층권을 데우게 된다. 이처럼 자외선이 운동에너지로 전환되면 오존의 광분해로 생성된 산소 원자들이 다시 산소 분자와 반응하여 더 많은 오존을 생산하게 된다. 질소와 산소만 있는 깨끗한 대기에서 오존은 산소 원자와 반응하여 두 분자의 산소를 만듦으로써 순환을 끝내게 된다.

O₃ + O → 2 O₂

         ♨ 뜨끈~ 뜨끈~ 온천 속   
               숨겨진 비밀은?! ♨     

Ⅰ.지구의 형성과 역장-2. 지구 내부 에너지

   

온천, 천탕천색의 매력에 몸을 담그다 - 이은주

맨틀 대류 상승부, 해령, 열, 해구, 섭입대, 암석권의 용융, 마그마

교과서에서는 해령에 위치한 아이슬란드나 해구 부근에 위치한 일본에서는 추운 겨울에도 야외에서 온천을 즐길 수 있는 곳이 많은 까닭을 설명하고 있다. 아이슬란드는 맨틀 대류 상승부인 해령에 위치해 지하로부터 많은 양의 열이 방출된다. 해구 부근에 위치하는 일본 또한 섭입대에서 암석권의 용융에 의한 마그마가 지표로 올라오며 많은 열이 방출되기 때문에 지온이 높아 온천이 많이 분포한다고 설명하고 있다.

이 책은 온천을 이해하는 데 필요한 아주 기초적인 지구과학적 설명에서 시작하여 과거의 화산활동과 높은 지열의 영향으로 생성된 우리 온천에 어떤 특성이 있는지 설명해준다.

   

온천은 만들어지는 원리에 따라, ‘화산성 온천’과 ‘비화산성 온천’ 크게 두 가지로 구분된다. 

   

먼저, 화산성 온천은 각각의 판이 맨틀 대류를 따라 움직이는 현상인 판구조 운동에서 지구의 해양판과 대륙판이 충돌할 경우, 밀도가 더 큰 해양판이 대륙판 밑으로 내려가게 된다. 이때 수렴경계에서 해구가 형성되는데, 두 판의 마찰로 인한 열 때문에 암석들이 마그마로 변형되고 해구를 중심으로 화산과 지진이 활발하게 발생하고 화산 활동에 의해 지표 부근 지하에 존재하던 물이 따뜻해져서 온천을 만들게 된다.

세계의 화산 분포 지역과 세계의 온천 지역의 분포 지역이 아주 밀접하다. 일본은 환태평양 화산대(지진대)에 속하여, 화산 및 지진이 자주 발생하고 화산성 온천이 많다.

   

비화산성 온천은 화산에 의해서가 아닌, 지구 내부의 뜨거운 열로 생성된다. 지하 마그마의 열로 데워진 물이 지표로 올라와서 온천이 생기게 된다.

   

지하수는 마그마 말고도 지구 내부의 깊이가 깊어지면서 온도가 상승하는 비율인 지하 증온율, 방사성 광물의 붕괴 시 발생한 열과 같은 여러 가지 이유로 데워진다. 우리나라 온천은 백두산 지역을 제외하고 모두 비화산성 온천이다.

   

온천의 기준 온도는 왜 25도일까? ​우리나라의 ｢온천법｣(법률 제3377호)에는 “온천이란 지하로부터 솟아나는 섭씨 25도 이상의 온수로서 그 성분이 대통령령으로 정하는 기준에 적합한 것을 말한다”라고 규정되어 있다. 또한 특수법인 한국온천협회에서는 “25도 이상으로 인체에 유해하지 않은 것”으로 “온도, 화학적인 성질 등을 갖는 것이 보통의 물과 다른 점”이라고 정의한다.

일본의 온천 규정을 살펴보면 땅속에서 용출하는 온수와 광수 및 그 외의 가스로(탄산수소 가스는 제외) 온도가 25도 이상인 것’과 ‘용존물질의 총량을 포함, 19종의 특수 성분 함유량이 기준치에 달하는 것’ 두 가지로 되어 있다. 정리한다면, 25도 이상의 온수이거나, 19가지의 특수 성분을 갖춘 것, 두 가지 중에 하나만 만족하면 온천으로 인정한다는 것이다.

   

자연과학적 학설에 따르면 지하의 용출수가 그 지역의 평균 보다 높으면 온천이라고 정의한다. 우리나라 지하수 온도는 지하 10m에서 15~16℃, 지하 100 m에서 17∼18 ℃, 200m 깊이에서는 19∼20 ℃를 나타낸다. 깊이 10m 이상의 지하수는 연중 일정한 온도를 유지한다. 

그런 지하수의 온도를 고려하여 보다 높은 25℃로 설정한 것이다. 외국의 경우 프랑스는 35℃ 이상, 대만은 30℃ 이상, 일본은 25℃ 이상, 미국은 21℃ 이상, 독일, 이탈리아, 영국은 20℃ 이상으로 정하고 있다. 

   

2. 온천수는 어떻게 건강 증진을 도울까?

   

온천수에 유황이나 칼륨, 칼슘, 나트륨, 마그네슘 등 각종 미네랄 성분이 많을수록 건강 증진 효과가 높은 것으로 알려진다. 하지만 이들 성분을 영양제로 섭취하는 것도 아닌데 어떻게 신체에 유익 효과를 미칠 수 있을까? 

전문가는 “미네랄 성분은 피부를 통해서도 일부 흡수가 가능하다고 알려진다”고 설명한다. “온수 속 미네랄 성분이 피부의 케라틴층을 투과하는 경피흡수가 일어날 수 있다. 예를 들어 유황온천은 피부 표피의 유리산소와 유황성분이 반응해 오티온산으로 변하면서 항균 작용을 선사한다. 황이 표피를 투과해 진피까지 도달하면서 혈관을 확장하고 독소를 배출시키는 기능을 하기도 한다. 또한 셀레늄이 풍부한 온천 역시 피부 재생 효과가 있어 봉합 등 수술 이후에 치유를 도울 목적으로 이용할 수 있다. 높은 온도에서 미네랄이 증기와 함께 존재한다면 호흡기를 통한 흡수 역시 가능하다.”

   

기타참고자료: 지권과 생물권 간 공진화 현상에 기반한 국토 자연환경 관리방안 (KEI 연구보고서 2017)

교과내용 핵심키워드: 원시지구, 탄산염, 광물, 산화광물, 황화광물, 공진화

교과 내용 연관 도서 설명 : 공진화 개념은 다윈에서 유래한 것으로 한 종에서 일어난 유전자의 변화가 다른 종의 진화적 변화를 자극하고, 그것이 또 원래 종의 다른 진화적 변화를 촉진하는 것을 의미한다. 이후 기계와 인간 간 공진화 모형 등이 제안되면서 무생물의 변화를 진화처럼 간주하여, 이들 간 상호작용을 다루면서 공진화의 개념은 확장되었다. 특히 지권-생물권 공진화는 지질시대 동안 지권의 변화가 생물의 진화에 영향을 주고, 생물의 진화가 무생물 환경에 영향을 주면서 상호 진화해왔다.
태양계 행성이 만들어진 45억 6천만년 전에는 60여가지 광물종만이 존재하였지만, 지구가 형성된 후 화산 폭발과 물의 작용 등으로 광물종 수가 증가하여 현재에는 4,200여종이 지구에 존재하는데, 이는 지권의 성분인 광물이 생물과 함께 공진화를 해왔기 때문이다. 대표적으로 금속산화물은 원시바다에 조말이 번성하면서 광합성 작용으로 산소가 배출됐고, 이에 따라 대기 중의 자유산소가 금속과 반응하면서 존재비율이 증가했다. 또한 조개류 등에 기원을 둔 탄산염광물과 지표에 흔히 관찰되는 점토광물 은 미생물의 신진대사를 통해 형성된 것이다. 
반대로 광물의 존재도 생명에 영향을 주었다. 생명의 기원을 설명하는 여러 가설 가운데 저자는 광물의 역할을 강조했다. 오파린 실험으로 대표되는 기존의 생명 기원 이론에서 액체상인 대양과 기체상인 대기는 생명 기원 분자를 선별하고 농축시키기에는 밀도가 너무 낮았다. 그에 반해 광물은 분자를 선별, 농축하고 조직할 수 있을 만큼 밀도가 컸기 때문에 저자는 광물이 생명 기원에서 중심 역할을 한다고 주장했다. 또한 저자는 ‘생체 광물화’이라는 개념을 도입하였다. 대략 5억 3000만 년 전 생물체가 바다에 폭발적으로 증가하였고, 많은 생물이 바닷물에 용해된 광물을 이용해 호신용 껍질을 만들었다고 설명했다. 즉 생물체는 탄산칼슘이나 실리카와 같은 광물을 이용하여 생존율을 증가시켜 진화해왔다.

   결국 지구상의 생명체는 광물이라는 무대에서 탄생해, 다양한 생리 작용을 통해 지구 광물의 종류와 양을 변화시켜왔다. 광물의 역사는 생물의 진화를 보여주는 거울이 되는 것이다.

추가 학습하고 싶은 내용: 과거 광물과 생물의 공진화처럼 현재의 지구 환경변화는 생물체에 큰 영향을 주고 있다. 세균 등의 미생물이나 바이러스는 인간보다 먼저 지구 상에 출현하였고, 빙하기를 거치면서 지구의 영구동토층이나 북극, 남극의 빙하에 갇히게 되었다. 인간의 신체는 이들과 접촉한 적이 없어 이들에 대한 면역이 없다. 만약 지금처럼 지구 온난화가 가속화되면 영구동토층이나 빙하가 녹게 되어 이들이 다시 출현하게 되고, 이에 대한 면역이 없는 인간들에게는 치명적인 문제를 일으킬 수 있다. 이처럼 전혀 예상하지 못한 질병이 발생했을 때, 국가나 세계가 어떻게 대응해야 하는지, 신종질병연구에 대한 기술과 관리방법들에 대해 분석, 조사해보고싶다.

도서 : 광물, 역사를 바꾸다-에릭 샬린

교과 내용 핵심 키워드 : 광물 석영 활석 광물과 암석의 이용

교과 내용 연관 도서 설명 : 이 책은 인류의 역사와 관련하여 인류 문명의 중요한 순간들을 바꾸었던 50가지 광물과 얽힌 다양한 에피소드를 담았다. 다이아몬드 구리 청동 앨레배스터 명반 알루미늄 석면 호박 은 점토 비소 아스팔트 금 백악 석탄 산호 상아 점판암 철 고령토 흑연 석고 수은 칼륨 대리석 진주층 나트론 흑요석 황토 석유 인 백금 납 플루토늄 부석 석영 라듐 모래 초석 소금 부싯돌 강철 주석 황 활석 티타늄 우라늄 옥 텅스텐 아연 등의 다양한 광물에 대하여 하나하나 그와 관련된 에피소드를 풀었다. 교과내용의 비금속 광물에서 석영은 각종 유리 원료, 광학 기구, 전자 부품 등에 이용되며 활석은 종이, 페인트, 화장품 제조에 이용되는 것처럼 이 책은 인류의 역사와 관련지어 설명했는데 불을 수비게 다룰 수 있게 해준 광물 기술의 진보는 나라의 운명을 바꿔 놓기도 하였다 이러한 선상에서 발명한 것인 아스팔트를 이용한 그리스의 불이다. 그리스의 불은 식초나 모래 혹은 인가의 오줌으로만 그 불을 끌 수 있었다고 하여 이슬람으로부터 그리스 도교 세계를 지키는 데 결정적인 역할을 하기도 했다고 한다. 또한 청동, 철, 아스팔트 같은 광물에 비해 플루토늄과 우라늄처럼 치명적인 결과를 낳는 광물이 있는데 우라늄은 핵분열 반응시 원자핵이 쪼개지는 연쇄반응을 일으키며 히로시마 원자탄처럼 막강한 폭탄을 만들 수 있다고 한다.

추가학습하고싶은 내용 : 여기서는 50가지의 광물에 대해서만 다루면서 인류의 역사와 관련지었는데 또 다른 광물은 없는지 또 현재 다양하게 쓰이는 광물에 대해서 더 탐구하여 알아보고 싶다. 또한 이 작가는 2011년도에 식물, 역사를 뒤집다 라는 도서를 출판하여 식물을 통해 인류의 문명에 대하여 설명한 도서가 있다고 하여 이에 대하여도 더 탐구 해보고싶다.

   

발표제목: 한반도는 원래 적도에 있었다.

   

단원: 3 한반도의 지질 - 한반도의 형성

   

도서명: 한반도 30억년의 비밀

   

교과 내용 핵심 키워드: 지질조사, 한반도

   

교과 내용 연관 도서 설명: 1980년대 후반 고지자기 학자들은 한반도 지층에 화석처럼 보존된 지구자기장의 흔적을 밝혀냈다. 암석에 새겨진 기록은 평안 누층군이라 불리는 퇴적층이고 3억6천만년 전 고생대 석탄기의 한반도 고기자기 방향은 평균 -9.2도의 복각을 갖고있었다. 5억년 전 고생대 초기에 남한은 적도의 바다 속에 있었고 2억5천만년 전 고생대 말기에 남한은 바다 속에서 육지로 올라왔다. 강원도 남부 석회암 지대에 삼엽충 화석이 많이 발견 되고 있다.
추가로 학습하고 싶은 내용: 우리나라에도 공룡처럼 육상동물의 흔적이 있는지 알아보고 싶다.

음이온은 신진대사를 증가시키고 알파 뇌파를 증가시키며 혈류의 세로토닌 산화에 긍정적인 영향을 미쳐 활력을 주는 데 도움이 된다고 한다.

 

추가 학습하고 싶은 내용 : 의료기기들에 사용된 광물들과 한의학에서 사용하는 광물들 http://www.ccdailynews.com/news/articleView.html?idxno=2037684

발표제목: 해양생물자원의 현황과 앞으로의 발전가능성

지구과학 목차: II지구 구성 물질과 자원-5.해양 자원

도서명 저자: 미래를 여는 21세기 생물자원(김인선)
키워드:  해양 물질 자원, 해양 생물 자원, 해양바이오 산업, 신소재 개발

교과 내용 연관 도서 설명: 이 책 ‘미래를 여는 21세기 생물자원’은 해양 생물 자원을 활용하여 미래 기술에 응용하는 예시를 나열한다. 해양미생물 자원인 바이러스와 세균은 해수와 퇴적층에서 의 물질순환에 중요한 역할을 한다. 세계의 나라의 자원들을 탐색하여 연구를 통해 개발이 가능성을 파악하고 실행에 옮기고자 노력한다. 예를들어 해양생물 유래 유전체 및 단백질활용을 이용하여 단백질 의약소재 개발을 연구중이다. 그 노력에는 개발 가능성 뿐만 아니라 해양 환경 오염 예측, 제어, 저감기술을 확보하고자연구개발을 하고있다. 해양생물자원이 산업혁명시대의 선두자가 될수있음을 말해주고 있다. 또한 이러한 해양 생물 자원의 가치와 중요성에 대하여 언급하므로 미래를 위해 우리가 해야할 일을 지시한다.

추가 학습하고 싶은 내용: 해양바이오산업화 촉진을 위한 바이오 유용소재 개발 연구사업과 해조류 기능성 효능 분석과 인증을 위한 유효성 평가 실증 지원센터 구축 등 다양한 사업을 추진 중이라는 기사를 보게 되었고 다양한 사업을 추진하면서 얻는 이익도 많지만 이로인한 불이익이나 오염등에 대하여 자세하게 나온 부분이 없이서 이부분에 대하여 알고싶다.

기후변화라는 전 지구적 문제를 그 원인부터 현상, 대응 솔루션까지 현실적이면서도 융합적으로 다루고 있다. 첫번째 자에서는 기후변화의 개념과 정의를 제시하며, 두번째 장에서는 기후변화가 가져온 새로운 과학, 공학기술의 의미와 방향성에 대해 다뤘다. 세번째 장에서는 기후변화와 관련한 국제적인 노력에 대해 다루며, 이 책을 마무리하면서 기후 변화와 관련된 4차 산업혁명의 기술들을 설명하는데, 이는 인류가 기후변화에 적응하며 기술적으로 진화해나갈것을 언급한다.

추가학습내용: IoT가 환경 분야와 접목한 사례
1. IoT란?
 Internet of Things의 약자이며, 사물인터넷이라고 불린다. 사물인터넷은 사물에 센서를 부착해 실시간으로 데이터를 인터넷으로 주고받는 기술이나 환경을 일컫는다.

2. IoT기술의 핵심
 IoT기술에서 가장 핵심이 되는 것은 사물 간의 대화를 위한 센서이다. 사물인터넷에서 모든 물리적 센서 정보가 화제거리이며, 여러 센서(예를 들어 온도, 습도, 열, 가스, 초음파, 모션, 영상센서 등..)를 통해 유형 사물과 주위 환경으로부터 얻은 정보를 바탕으로한다. 이와 더불어 우리가 의사소통을 할 때 언어가 필요하듯이 사물인터넷들도 대화를 위한 언어가 필요하다. 그 언어 역할을 하는것이 센싱기술, 유-무선 통신 및 네트워크 인프라, IoT 서비스 인터페이스 기술이다. 

3. IoT의 활용
 산업- 공장에 IoT를 적용하여, 공장 곳곳에서 수집한 데이터를 수집한다. 공장의 유지 보수 및 생산성과 관련된 사항들을 데이터를 기반으로 정할 수 있다.
 일상- CCTV에 IoT를 적용하여 교통체증이나 범죄 대기오염 등을 조사하여 신속하게 대응할 수 있는 기반을 만들어준다.

=>환경과 IoT
-신시내티시에서 각 가정의 쓰레기 배출량을 RFID를 이용하여 모니터링하여 처리비용을 부과하는 쓰레기 종량제 프로그램을 실시하였다. 그 결과 도시내 쓰레기 배출량 17% 감소 및 재활용 49% 증가의 효과가 나타났다.

-바르셀로나시는 인구밀집도를 실시간으로 파악하여 유동인구 수에 따라 가로등 조명밝기를 조절하는 LED조명 기반 프로젝트를 추진하였다. 그 결과 연 30%이상의 전력 소비를 절약하는 효과를 거두었다.

우리나라의 사례:
http://www.kmaeil.com/news/articleView.html?idxno=284022

교과학습을 하면서 수업시간에 배운 내용과 학습지의 내용을 바탕으로 정리 및 요약을 하며 어려운 내용들을 최대한 단순화하여 학습하려고 노력하였다.

이 책은 제19회 환경책 큰잔치에서 ‘2020년 올해의 환경책’ 으로 선정되었으며 노르웨이의 연구자이자 저널리스트인 ‘비에른 로아르 바스네스’가 빙하의 중요성을 알리기 위해 쓰여졌다.

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지구에서 천국으로 불릴만한 지역인 지중해성 기후의 프로방스, 캘리포니아 등이 그렇게 불려지는 이유가 빙하 덕분이라고 한다. 이 지역이 건기일 때 물을 끌어올 수 있어야 하는데 알프스나 시에라네바다 산맥의 빙하나 눈을 수원으로 쓰면서 유명한 프로방스 치즈와 캘리포니아 와인이 탄생하였다.

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빙하지형인 툰드라 지역에는 여름철에도 땅이 완전히 녹지 않는 영구동토층이라는 지층이 존재한다. 최근 영구동토층이 녹기 시작하면서 일부 지역에서 일반 대기보다 200배 많은 메탄과 20배 많은 이산화탄소가 포함되어 있는 거품이 관찰되면서 온실가스로 인한 기후온난화를 가속화 시킬 수 있는 문제가 발생하고 있다. 또한 2016년 여름 시베리아에서는 영구동토층이 녹으며 함께 깨어난 탄저균에 순록떼가 감염되어 죽었고 사람에게도 전염되었다.

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이렇게 빙하는 우리에게 유익하고 중요하지만 관리가 되지 않으면 엄청난 재앙을 불러올 수 있다는 점을 이 책에서는 알려주고 있다. 이 책이 2020년에 출판된 만큼 최근에 일어나고 있는 빙하의 문제점을 상세히 알려주고 있고 환경보호의 중요성을 다시금 환기시켜 주고 있어서 친구들에게 추천하고 싶다.

관련기사 : https://n.news.naver.com/mnews/article/025/0003109810?sid=102'남극의댐' 빙붕 붕괴서울 절반면적 빙하가 사라졌다.

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저자는 책에서 이렇게 설명한다. "우리는 저기 먼 하늘 밖 우주 세계와 별개가 아니다. 우리는 우주로부터 왔고, 우주의 숨결이 우리 세포 속에 심어져 있는 것이다." 그 다음은 우리가 어떤 존재인지를 질문하고 답해준다. 칼 박사는 우리 인류가 고대 그리스 시절 사고하던 것 부터 시작해서 종교의 사고의 탄압에 의해 1000년동안 사고의 진화가 이루어지지 않았던 것과 코페르니쿠스, 갈릴레이 갈릴레오에 의해 인류의 코스모스에 관한 관점이 바뀌어나가고 훗날 케플러, 뉴턴 및 아인슈타인의 발견들을 설명하며 우리 인류가 하늘의 원리를 깨닫고 우주의 법칙을 발견해나가는 과정을 설명한다.

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이러한 진화과정을 거쳐 우리는 이 세계를 이해할 줄 아는 방식으로 진화한 존재임을 말한다. 하지만 우리는 코스모스 전체 속에서도 티끌만도 못한 존재임을 알려준다. 코스모스의 광활함, 몇천만의 광년을 뛰어넘는 코스모스의 크기 아래 엄청난 변두리에 존재한 태양계, 그 속의 작은 하나의 푸른 점, 지구. 우리는 그 안에 사는 하나의 유정물에 불과하다. 우리가 삶을 영위하는 시간은 또 어떨까? 지구가 존재했던 시간을 기점으로 봐도 우리가 인류가 출현한 시간은 극히 일부이며, 그중 나라는 개인이 차지하는 시간은 비교할 수도 없이 매우 적다. 더욱이 수천억년씩 생을 이어가는 별들, 그 이상의 은하, 은하단들 사이에서 인간의 수명은 찰나에 불과하다. 이 메세지가 내게 강하게 다가왔던 것 같다. 우주의 원리를 탐구할 만큼 지적으로 발달한 존재이기도 하지만, 우주적인 관점에서 보면 정말 아무것도 아니다.

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교과 내용 핵심 키워드: 지진파, 지구내부, 지각, 지진

교과 내용 연관 도서 설명: 이 책은 지진학 연구 기법으로 한반도에 존재하는 지질 구조를 조사하고 양상 단층이 활성 단층이라는 사실을 알아냈다는 사실이 담겨있으며 역사 기록 속에 나온 지진들의 진도의 기록을 가지고 추정하고 양산 단층 지역에서 발생하는 규모 3.0이하의 지진들의 발생빈도를 분석하여 170km까지의 양산 단층이 부딪힐 경우 규모 7.8의 지진이 발생 할 수 있다는 사실을 예측하였다. 또한 원자력 발전소 등이 있는 대규모 산업 단지나 교통망이 밀집되어 있는 지역에 규모 7.8의 지진이 발생 할 경우 우리가 입을 피해는 엄청 날 것이다. 그리고 양산 단층이 대규모 지진을 발생시킬 수 있는 지질학적 구조라는 것이다. 마지막으로 한반도의 지각 구조를 분석하는 데 한반도의 역사 지진 기록이나 지진계 등에 기록된 계기 지진 목록을 가지고 자세히 알려주는 책이다.

추가 학습하고 싶은 내용:
한반도에 규모 7.8의 지진이 발생할 경우 우리가 보는 피해가 심각할 것이라고 했는데 실제로 규모 7.8의 지진이 일어난 여러 나라들의 피해 사례와 지진이 자주 일어나는 나라에서의 지진 대처 방안을 무엇이 있는지에 대해 폭넓게 알아보고 싶다.
 

- 지구과학 목차 : 대기와 해양의 운동과 상호작용

- 도서명-저자 : 빙하의 반격 (비에른 로아르 바스네스)

- 교과 내용 핵심 키워드 : 해수, 빙하, 눈, 얼음

- 교과 내용 연관 도서 설명 : 지구의 온도가 서서히 상승하고 있는 상황에서 빙하가 녹고 있다. 산에 눈과 얼음의 형태로 물이 저장되어 있어 따뜻한 계절을 보낼 수 있는것과 유럽의 치즈와 와인을 맛볼 수 있는것도 모두 빙하의 덕분이다. 또한 강한 비바람을 몰고 오는 몬순이 지난 후 지역이 건조해지면 우리는 얼음과 눈이 녹은 물로 강이 메마르지 않게 하는데 이도 역시 빙하 덕분이다. 빙하가 다 녹아버린다면 어떻게 될까? 빙하가 녹게 된다면 기후의 변화를 일으켜서 생물종의 진화를 촉진시키고 새로운 형질의 발전을 야기한다. 또한 대기의 온도가 높아지면 따뜻해진 해저가 빙하를 녹여 물을 축적시키고 얼음안으로 스며들어 얼음을 갈라지게 만든다. 그리고 녹은 빙하 안에 섞여있는 돌, 자갈, 모래 등이 무너져 내려 댐을 무너트릴 수 있을것이다.

- 추가 학습 하고싶은 내용 : 빙하가 녹으면서 생물종에 나타나는 변화들을 추가 탐구하고 싶었다. 우선 빙하가 녹는 주요 원인은 지구온난화이다. 지구온난화로 인하여 새로운 박테리아들이 형성되고 빙하가 녹으면서 해수면이 상승한다. 해수면이 상승하게 되면 이에 적응하지 못하는 생물종들은 결국 멸망하게 된다. 생물종의 멸망은 곧 주변 환경에도 영향을 미치게 된다. 또한 빙하가 녹게 되면 기후도 변화하여 여름에는 더 덥게되고 겨울에는 더 춥게 될것이다. 이에 사람도 살기 힘든 상황이 올 것이다.

4.해수의 운동과 순환

도서명-저자
바다는왜?-장순근

교과 내용 핵심 키워드
해일,엘니뇨,라니냐,수압

교과내용 연관 도서/ 설명
 밀물과 썰물은 태양과 달이 지구를 끌어당기는 인력과 지구의 자전과 공전으로 생긴 원심력이 지표면의 바닷물을 한쪽으로 몰아 해수면의 높낮이가 달라지는 현상에 의하여 나타나는 것으로 , 밀물로인해 해수면이 가장 높을 때를 만조 썰물로 인해 해수면이 가장 낮을 때는 간조라고 한다.엘니뇨와 라니냐는 홍수나 가뭄 듬의 이상기후를 일으키는 원인으로 해수의 온도를 변화시켜 강수량과 바람에 영향을 준엘니뇨는 남아메리카 서해안을 따라 흐르는 페루 해류 속에 몇년에 한 번 이상 난류가 흘러드는 현상으로

       에서 부터 지구온난화까지 해수에 관한 내용을 다루고 있다. 그리고 미래의 자원으로서의 해수에 대한 것도 이야기 하고 있다.

추가 학습하고 싶은 내용

추가적으로 이 글쓴이의 '땅속에서 과학이 숨쉰다'라는 책이 있는데 화강암,화성암,그리고 광상에 대한 이야기 등 지질에 대한 내용을 다루고 있어 이 책에 대해도 한번 읽고 탐구해 보고 싶다. 
상업적 어업에서 사용되는 플라스틱 어구가 해양생태계에 영향을 미치고 해양환경을 악화시킨다는 말이 많아 이에 관해 생분해 기술 등 다양한 방법을 활용하여 이를 해결하기  위한 노력을 기울이고 있다고 하여 이에 관해 더 자세히 알아보고자 생분해 기술에 대한 내용을 탐구해보았다. 이에 관흔 뉴스를 찾아보니 해양경찰청이 보도자료를 통해 밝힌 바에 따르면 그물과 로프 등 폐어구로 인한 선박 부유물 감김 사고가 전체 해상사고의 13%에 달한다. 해경은 “매년 유실된 폐어구로 인한 유령어업의 피해는 연간 어획량의 10%인 약 3,800억 원 수준”이라고 밝혔다. 생분해성은 분해과정에서 유해물질을 방출하지 않고 미생물에 의해 물과 이산화탄소로 분해되는 특징이 있다. 이를 이용해 만든 생분해그물은 상업적 어업에 사용되어 기존의 폐어구보다 친환경적이어서 해양환경에 더 좋은 영향을 미친다고 한다.
학습방법: 지구과학2에서 배우는 개념 중 이해하기 힘든 내용들은 그와 비슷한 사례나 환경을 찾아보면서 그에 적용하여 이해를 하려고 노력한다.

지진에 대해서는 교과서에 상세히 나와있으나, 쓰나미에 대해서는 교과서와 위의 도서에서 간략하고 추상적으로 설명되어 있어서 도서 ‘우리를 위협하는 지진과 생활(김소구)’를 추가로 읽었다.

1) 쓰나미의 특성

쓰나미는 해저의 큰 단층에서 갑작스런 수직변위운동이 일어나는 것으로, 대양에서는 단순한 수면파가 발생하지만 해안선에 가까워지면 높은 파고가 되어 비참한 피해를 주게 된다. 일반적으로 쓰나미의 크기는 그 진파(지진해일 파고)에 따라 아래와 같이 나눈다.
| 해일 규모(m) | 지진해일 파고 | 피해정도
 | -1 | 파고 50cm | 피해 없음
 | 0 | 파고 1m 전후  | 약간 피해가 있음
 | 1 | 파고 2m 전후 | 해안의 가옥과 선박에 손상을 줌
 | 2 | 파고 4~6m | 가옥의 피해와 인명의 손실
 | 3 | 파고 10~20m | 400km 이상의 해안선을 따라 현저한 피해
 | 4 | 최대 파고 30m 이상 | 500km 이상의 해안선을 따라 현저한 피해

또한 쓰나미 규모 공식은 다음과 같이 표현한다.

쓰나미 규모(m)=(로그2의H)(meter), (H=지진해일의 파고)

2) 쓰나미의 원인

쓰나미는 지진해일이라고 부른다. 쓰나미의 원인은 규모 6.3 이상의 지진이 해저 60km 이하의 깊이에서 주로 수직운동(역단층/정단층)으로 생긴 물기둥으로 일어난다. 그밖에 해저화산, 산사태, 대형 운석의 충돌, 그리고 수중핵실험 등으로도 발생한다. 그러나 리스본 대지진에서 봤던 것처럼 대부분의 쓰나미는 판경계지진에 기인한다. 쓰나미는 깊은 바다 밑에서 발생했을 때는 주로 위치에너지의 영향을 받지만 해안에 밀려오게 되면 수심이 얕아지기 때문에 운동에너지의 영향을 크게 받는다. 즉 에너지 보존법칙에 의해 중력퍼텐셜 에너지와 운동에너지 합은 일정해야 하므로, 먼 바다에서는 그 위력을 크게 못 느끼나 연안에 들어오면 파도 높이가 급상승(운동에너지로 변환)하면서 해안 지역에 피해를 준다.

* 발표제목: 우리와 지구는 어떻게 상호작용하고 있는가 

* 단원: Ⅰ. 지구의 형성과 역장

Ⅲ. 한반도의 지질

* 도서명: 오리진 :지구는 어떻게 우리를 만들었는가(루이스 다트넬)

* 교과 내용 핵심 키워드: 지구, 진화, 지질 구조

* 교과 내용 연관 도서 설명

 이 책은 지구에서 우리가 어떻게 만들어졌으며, 대륙을 이동하게 된 이유, 우리가 사용하는 재료, 금속이 우리 사회에 미친 영향 등 현재 우리의 삶과 역사적 사건에 대해 지질학적 관점에서 설명하고 있다. 

 이 책은 지구의 지형과 활동에 더불어 우주 환경이 우리 종의 출현과 발달에 어떤 영향을 미쳤는가에 대한 질문을 계속해서 던지면서 그 해답을 구체적으로 제시하고 있다.

 우리 존재는 지구의 탄생으로부터 비롯되었다. 우리 몸속의 물은 한때 강을 이뤘을 것이고 우리 세포를 이루는 유기 분자의 탄소는 식물을 통해 대기 중에 흡수한 것이며 땀과 눈물에 들어있는 염, 뼈 속의 칼슘, 혈액 속의 철은 모두 지각의 암석에서 녹아나왔다. 또한 머리카락과 근육의 단백질 분자들 속에 들어 있는 황은 화산에서 기원한 것이다. 이뿐만 아니라 우리가 특별한 지능과 의사소통 능력이 뛰어난 유인원으로 진화하게 한 원동력은 바로 지구의 지질학적 힘이다. 

 좀 더 구체적으로 말해보자면, 지구의 냉각으로 지각이 형성되고 판이 충돌하면서 거대한 습곡과 해령, 열곡 등이 만들어졌다. 인도 대륙과 유라시아 대륙의 충돌로 대기의 많은 이산화탄소가 제거되며 빙하기가 오고 세계의 많은 지역은 강수량이 줄고 건조해졌으며 이는 우리의 진화에 직접적인 영향을 미친다. 특히 아프리카에서 일어났던 거대한 판의 융기가 우리의 탄생에 결정적인 역할을 한다. 잦은 화산 분화에 의해 생긴 암석질 산등성이는 민첩한 호미닌은 쉽게 넘을 수 있었지만 그들의 사냥감에게는 넘기 힘든 장애물이었다. 또한 산등성이는 신체적으로 취약했던 초기 인류에게 포식 동물의 위험으로부터 어느 정도 보호와 안전을 제공했다. 게다가 뜨거운 사바나의 열기는 우리가 두발 보행하도록 했다. 몸의 면적을 최소화하기 위함이었다. 그리고 이러한 두발 보행은 우리의 도구 사용에 큰 공헌을 하게 된다. 이어서 찾아온 기후 진동(습한 기후와 건조한 기후의 반복)은 수많은 멸종과 진화를 수반하면서 우리가 여러 도구 기술을 가지게 했고 뛰어난 뇌 용량을 갖게 한다. 또한 기후 변동으로 우리는 전 세계로 이동하게 하였고 다양한 지리적 환경은 역사 속의 문명의 출현과 발전을 이끌었다. 
* 교과 학습방법
지구과학은 지구의 현상을 다룬 교과로 우리 생활을 이해하도록 도와주는 학문이라고 생각하기 때문에 개념을 숙지한 후 실제 현상, 사례, 문제에 적용하면서 개념에 대한 이해도를 높이고 의문이 드는 점이 생기면 추가적인 자료 조사를 통해 공부한다.(예를 들어 지질구조 단원을 공부할 때 다양한 지질도 분석. 서해안이 조수간만의 차가 큰 정확한 이유가 궁금해서 조사- 서해안의 만 형태의 지형, 지구 자전 등의 영향)

* 추가 학습하고 싶은 내용

 도서에서 알 수 있듯이 우리는 지구에 의해 영향을 많이 받아 왔다. 때문에 지구의 지질학적 특성이 우리 건강에 미치는 것은 당연한 일이라고 할 수 있다. 이를 연구하는 학문 분야가 ‘의학지질학’이다. 의학지질학은 의학과 우리 주변의 자연 환경에 대한 이해를 목표로 하는 지질학이 결합해 어떤 지질학적 환경이 우리를 아프게 하는지, 이로부터 어떻게 피할 수 있는지를 알아낸다. 

우리나라와 달리 외국에서는 예전부터 연구가 진행되던 분야라고 한다. 또한 의학지질학의 탐구 필요성을 느끼게 해주는 예시가 있다. 청정한 알프스 지역에 백치병이 많았던 이유가 토양의 요오드 부족 때문이었으며, 오늘날 물 부족으로 인한 과도한 지하수 추출로 이산화황 가스가 지상으로 올라와 산성 토양이 만들어지고 이것이 납이나 알루미늄과 같은 금속 광물을 녹여 광물질이 토양이나 물을 통해 사람들의 음식으로 들어갈 수 있게 하면서 납 섭취로 아이들 지능이 발달하지 않게 되고, 알루미늄 섭취로 치매가 생길 수 있다고 한다. 

따라서 의학지질학에 대해 더 자세히 알아보고 싶다.

목차: 고체지구- 광물

도서: 엘러건트 유니버스- 브라이언그린

키워드: 끈이론

도서설명: 이 책에서 크게 다루고 있는 것은 초끈이론이다. 초끈이론은 어렵게 다뤄지고 있지만 이 책에선 다소 쉽에 다뤄진 것 같다. 이 이론은 우주에 있는 모든 물질이 1차원, 3차원이 아니라, 1차원으로 이루어진 끈이 진동한다고 가정하고 만든 함수가 핵력을 설명하는 공식과 같았다는 것이다. 이러한 점을 알게된 일부 학자들은 이렇게 우주의 모든 물질이 결국 1차원의 끈으로 이루어져 있다는 가정으로 이론을 이어가게 되었다. 모든 물질이 1차원이라고 가정했을 때 우주가 11차원으로 이루어져있다면 우주의 4개의 힘은 하나로 통합이 가능하게 된다는 결론을 낸 것이다. 

추가로 학습을 원하는 내용: http://www.kookje.co.kr/mobile/view.asp?gbn=v&code=1700&key=20201222.22022006663 기사를 찾아봤다
물리학 이론 중에 초끈이론(superstring theory)이라는 게 있다. 물리학의 양대 기둥인 상대성이론과 양자역학을 통합하는 ‘모든 것의 이론(The theory of everything)’의 강력한 후보였다. 이 이론은 만물의 기본입자를 1차원인 끈으로 본다. 이에 따르면 우주는 진동하는 끈들의 집합이니 결국 우리 우주는 현악기가 만들어내는 웅장한 교향곡인 셈이다.

1984년 1차 초끈 혁명이 일어나면서 이론물리학의 물줄기가 바뀌어버렸다. 당시 각광받던 양자장론과 입자물리학이 뒷전으로 밀렸다. 재능 있는 물리학도는 너도 나도 초끈이론에 투신했다. ‘초끈이론 전공이 아니면 이론물리학계에서 살아남기 힘들다’는 말이 나돌 정도였다. 1995년 에드워드 위튼이 발전된 초끈이론 형식인 M-이론을 창안(제2차 초끈 혁명)하면서 초끈이론의 인기는 절정에 달했다. 아인슈타인이 실패한 통일장이론의 완성은 시간문제인 듯싶었다.

그런데 오늘날 네이처, 사이언스, 피지컬 리뷰 레터스 등 권위 있는 과학저널에서 초끈이론 논문을 찾아보기 힘들다. 초끈이론을 전공하겠다는 대학원생은 웃음거리가 될 정도다. 이미 21세기에 접어들면서 이런 조짐은 나타나기 시작했다. 검증 불가능한 가설에 기반해 아무런 예측도 제공하지 못했기 때문이다. 똑똑한 물리학자들이 초끈이론의 수학적 아름다움에 홀려 20년 넘게 집단적으로 헛것을 좇은 꼴이 되고 말았다.

초끈이론은 이제 실패한 이론의 전형으로 추락했다. 심지어 ‘낫 이븐 롱(Not even wrong)’이라는 조롱까지 받는다. 2006년 미국의 이론물리학자이자 수학자인 피터 보이트가 초끈이론의 실패와 물리법칙의 통합을 향한 도전을 담은 책 ‘Not Even Wrong’(한글번역판 제목은 초끈이론의 진실)을 내놓아 화제가 되기도 했다. ‘낫 이븐 롱’은 물리학계에서는 아주 유명한 말인데, ‘틀렸다고도 할 수 없을 정도로 엉터리’라는 뜻이다. 

이 용어의 원조는 ‘파울리 배타원리’로 노벨상을 수상한 볼프강 파울리다. 하이젠베르크, 디랙 등과 함께 20세기 초 양자역학을 주도했던 파울리는 학술토론장에서 신랄한 비판으로 상대방을 주눅 들게 만들기로 유명했다. 비엔나 서클의 논리실증주의에 큰 영향을 받은 파울리는 엄격한 기준으로 타인의 의견을 평가했다. ‘틀렸다’와 ‘완전히 틀렸다’를 자주 사용했는데, 한 번은 젊은 물리학자가 자신의 논문 평가를 부탁했을 때 “이건 틀렸다는 말조차 할 수 없을 정도로 엉망이다(It is not even wrong/Das ist nicht einmal flasch)”며 가차 없는 혹평을 가했다고 한다. 어떤 아이디어가 틀렸음이 확인되면 그 아이디어는 틀린 것이다. 그러나 어떤 아이디어가 맞는지 틀렸는지를 알 수 없다면 그 아이디어는 심지어 틀리지도 않은, ‘낫 이븐 롱’인 것이다.

미국의 과학저술가이자 과학계의 팩트체커 마이클 셔머는 최근작 ‘스켑틱-회의주의자의 사고법’에서 파울리의 ‘낫 이븐 롱’을 언급하면서 “이성(과학)의 눈으로 세상을 보라”고 강조한다. 그는 ‘모든 틀린 이론이 다 같지는 않다’고 주장하고, 저명한 과학저술가 아이작 아시모프의 ‘틀림의 상대성’을 인용한다. ‘지구가 평평하다는 주장은 틀렸다. 지구가 둥글다는 주장도 틀렸다(지구는 완벽한 구체가 아니므로). 그러나 당신이 두 주장이 같은 정도로 틀렸다고 생각한다면 두 집단의 틀린 부분을 합친 것보다 더 틀린 것이다.’ 

진화론과 창조론이 미국에서 비슷한 수의 사람들에 의해 지지 혹은 비판받는다고 해서 진실이 그 중간쯤에 있는 것은 아니다. 하나는 아직도 치열한 논쟁을 촉발하는 ‘틀린 이론’이지만 다른 하나는 검증 불가능한 ‘낫 이븐 롱’인 것이다. 둘 다 틀린 이론으로 치부하는 것은 그냥 틀린 생각이 아니라 아주 크게 틀린 생각이다.

이성의 눈으로 틀림의 상대성을 인식하고 세상을 해석해보자. 지금 ‘검찰총장의 잘못’과 그에 대한 징계 ‘절차의 잘못’ 간의 대립으로 세상이 시끄럽다. 두 잘못이 같다고 여긴다면 이는 크게 잘못된 생각이다. 그러나 잘못의 본말을 구분하지 못한다면 이야말로 ‘낫 이븐 롱’이다.
지구과학 학습을 위해 들인 노력: 아무래도 지구과학2가 지구과학1의 심화버전이다 보니, 내용이 굉장히 복잡하고 어려울 것이라는 생각이 먼저 들었습니다. 때문에 설명이 가장 쉽게 되어있는 교과서를 먼저 읽어보고 내용의 틀을 잡았습니다. 교과서를 읽으면서도 제가 특히 복잡하다고 느낀 부분은 한반도 특정 지역에 육성층이나 육회암이 나타나는 것을 하나하나 외우는 것이었다. 이를 해결하기 위해 특정 지역의 사진과 정리된 표를 찾아보고 자주 보면서 눈에 익혔다.

조석은 이 모든 사실로 짐작할 수 있는 것보다 한층 더 복잡하다. 태양과 달의 영향은 달의 위상이 어떠한가, 태양과 달이 지구에서 얼마나 떨어져 있는가, 그리고 태양과 달이 지구의 북반구를 비추는가 남반구를 비추는가에 따라 끊임없이 달라지고 변화한다.

추가 학습하고 싶은 내용
책에 나온 내용 말고 또 어떤 것들이 영향을 끼칠까 라는 의문이 들었다. 인터넷 조사를 조금 해봤는데 조석은 특성을 결정하는 데 가장 중요한 요소는 바로 국지적 지형이라는 점이다. 물을 움직이게 하는 것은 태양이나 달 같은 천체의 인력이지만, 그 물이 어떻게, 얼마나 멀리, 얼마나 강력하게 상승하느냐는 해저의 기울기, 해협의 깊이, 만 어귀의 너비 같은 요소에 따라 달라진다고 한다. 실제 사례도 찾아봤는데 난터킷섬과 펀디만은 둘 다 메인만이라는 같은 바다에 자리하고 있는데도 난터킷섬에서 여름을 보낸다면, 조차가 불과 몇십 센티미터밖에 나지 않아 뱃놀이나 수영을 할 때 거의 조석의 방해를 받지 않지만 펀디만 위쪽에서 휴가를 보낸다면, 조차가 12∼15미터에 이르는 조석에 적응해야 한다고 한다.
보충)
최신기술기사
https://www.sciencetimes.co.kr/news/밀물과-썰물로-신재생에너지-만든다/
학습방법
나는 지구과학에서는 사례를 찾아보면서 공부했다. 그러다보면 다른나라, 다른지역의 지형, 특징도 알게 되면서 새로 알게 되는게 많은 것 같다. 예를 들어 조석이 지형에 따라 달라지는데 난터킷 섬과 펀디만을 찾아봤다. 또한 지구과학1과 연관지어 보면서 더 심화되는 내용도 찾아보고 이해했다. 암기 보단 원리를 이해하려고 노력했다.

지구과학 목차: Ⅱ. 대기와 해양 07 대기의 운동과 대기 대순환

도서명 -저자 : 10대와 통하는 기후 정의 이야기 -권희중,신승철 

교과 내용핵심 키워드

교과내용 연관 도서 설명:

기후 위기의 원인인 온실가스는 잘사는 나라들이 많이 배출하는데 그 피해는 가난한 나라들이 감당해야 하는 상황인 것이다. 어린이와 청소년도 어른들의 잘못으로 생긴 피해를 감당해야 하는 ‘기후 부정의’ 상황에 놓여 있다.

이 책은 기후 위기로 발생하는 불평등한 구조를 정의롭게 극복하려는 기후 정의에 관해 쉽게 알려 준다. 청소년들이 기후 위기에 대응하고 극복하는 데 있어 함께 고민할 실마리도 제시한다. 나아가 에너지 절약이나 재활용, 환경단체 후원 등 당장 생활 속에서 쉽게 실천 가능한 내용에 대해 알려준다

기후 변화와 기후 위기가 무엇을 의미하는지, 그로 인해 지구에 무슨 일이 생기고 있는지, 그 책임은 누구의 것이며 기후 정의를 위해 무엇을 해야 하는지 등을 말하는 책이다. 3부에서는 전 세계적 관심사로 떠오른 ‘탄소 중립’ 정책들을 다룸으로써,  기후 환경 보호 관련 최신 동향을 알수 있다

추가로 학습하고 싶은 내용

다른나라의 환경보호 관련 동향

프랑스 - 일회용 플라스틱 제품 사용 규제 강화

 프랑스 정부는 기후 변화 사태를 더 이상 방관해선 안 된다는 기조 하에 「낭비방지 순환경제법」을 제정했다. 프랑스에 순환경제에 대한 개념이 공식적으로 소개되고, 사회적으로 플라스틱 퇴치 기조가 확산되게 된 계기는 2015년에 제정된 「녹색성장을 위한 에너지 전환법은 계산대에서 일회용 봉투를 배급하는 것을 종료하고 재활용 플라스틱 봉투, 종이나 박스 또는 천으로 만들어진 가방을 사용하도록 규정했으며, 이는 일회용 플라스틱 퇴치를 위한 첫걸음이 되었다.

프랑스 정부는 순환경제를 통하여 새로운 활동을 개발하고, 산업부문을 통합하면서 영구적이고 안정적인 약 30만 개의 일자리를 창출할 수 있을 것이라 발표했다. 예를 들면, 중고제품을 수리하고 폐기물을 재사용하거나 재활용하는 분야를 개발해 폐기물을 매립할 때보다 약 25배의 일자리가 더 많이 생길 것으로 예상된다. 이뿐만 아니라, 플라스틱 제조기업들이 환경 규제 강화에 대응하기 위하여 종이 소재의 포장지 생산 등으로 업종을 탈바꿈하고 있다. 이는 소비자들의 요청에 적극적으로 응답해 매출 손실을 만회할 수 있기 때문에 모두에게 이득을 가져다주고 있다.

벨기에 -해상풍력발전 동향 및 산업 구조

유럽 전체 해상풍력발전 용량의 79%가 설치돼 있는 북해 지역은 1991년 덴마크에 세계 최초의 해상풍력단지가 설치된 이후 벨기에·네덜란드·영국·독일 등을 중심으로 북해연안의 지리적 특성을 활용한 해상풍력발전 개발이 활발합니다. 그중 벨기에는 2009년 최초의 해상풍력발전단지 C-Power를 완공한 이래 현재 총 8개의 해상풍력발전단지를 운영 중이며, 2020년 중순 Northwester2(219MW 규모) 프로젝트 완공으로 해상풍력발전용량 세계 4위를 차지하며 명실 공히 해상풍력발전강국으로 자리매김했습니다.

 

탄소배출량 감축·재생에너지 전환 목표 아래, 벨기에를 포함한 유럽의 해상풍력 발전개발 노력은 앞으로도 계속될 것입니다. 기존에는 유럽 서북부지역 국가들이 축척된 해양공학기술과 자본을 바탕으로 해상풍력발전에 앞장서 왔으나 향후 해상풍력 발전 개발 규모는 범유럽차원으로 확대될 전망입니다. 

   

막대한 피해를 몰고 온 지진해일의 정체는? (KISTI의 과학향기 칼럼, 2001.1.24.) : 

지진해일이 발생하는 원인은, 화산의 폭발이나 육상의 지진과 마찬가지로 지각의 변동에 의한 것이다. 현대 지질학의 정설인 ‘판구조론(Plate Tectonics)’에 따르면, 지각을 포함하는 지구의 표층은 크고 작은 10여 개의 판으로 나뉘어져 있는데, 이들은 각각 조금씩 움직이면서 서로 밀거나 포개지고 때로는 충돌을 일으키기도 하면서 화산, 지진 등을 포함한 지각변동을 일으킨다. 

이는 대륙이동설을 처음으로 주장한 독일의 지질학자 베게너(Alfred L. Wegener; 1880-1930)의 주장에서 기원한 것인데, 그가 생전에 끝내 밝히지 못했던 대륙이 이동하는 원인, 곧 판을 움직이는 힘은 그 아래를 이루는 맨틀의 대류에 기인한 것이다.

일본 열도, 캘리포니아 등 미국의 태평양 연안, 남미의 안데스 산맥 등 세계적으로 지진과 화산이 빈발한 곳은 대부분 판과 판 사이의 경계를 이루는 지역이며, 이번 인도네시아의 해저지진도 유라시아 판과 인도-호주 판의 충돌로 인하여 발생한 것으로 보고 있다.

그러나 해저지진 자체만으로 이번과 같은 큰 참사가 발생한 것은 아니다. 해저지층이 요동하면서 엄청난 바닷물이 밀려나가는 해일이 뒤따랐기 때문이다. 그러나 해저에서 지진이 일어난다고 해서 무조건 다 큰 피해를 주는 지진해일로 이어지는 것은 아니며, 정단층, 혹은 역단층과 같이 수직 방향의 변위를 동반하는 지진이 강력한 지진해일을 동반할 가능성이 크다. 바꾸어 말하면, 수평방향의 변위를 주로 하는 지진은 상대적으로 지진해일의 위험성이 적다고 할 수도 있겠지만, 지진 발생 자체만으로 지진해일 발생 여부나 피해 정도를 정확히 예상하기는 쉽지 않다고 한다. 

지진해일, 즉 지진 등이 원인이 된 해일은 흔히 쯔나미(津波; Tsunami)라고도 불리는데, 일본어에서 유래했지만 이제는 세계적인 공식용어처럼 쓰이고 있다.

지진해일의 실체는 풍랑이나 너울과 마찬가지로 해파, 즉 바닷물이 일으키는 파동의 일종이며, 그 속도는 수심의 제곱근에 비례하게 된다. 따라서 깊은 바다의 경우 보통 초속 수백 미터 이상의 매우 빠른 속도로 육지 쪽으로 전파되게 된다. 지진해일을 전문적으로는 천해파(淺海波)라고 분류하는데, 천해파란 지진으로 인해 파장(wavelength)이 수심에 비해 두 배 이상으로 긴 장파(長波)이다. 쯔나미의 파장은 수 킬로미터 이상에서 수백 킬로미터에까지 이르는 경우도 있으며, 바닷물이 표면 부근에서만 움직이는 심해파(표면파)와는 달리, 깊은 바다 속에서도 물 입자가 타원운동을 하게 된다. 

육지에서의 지진도 물론 큰 피해를 몰고 오는 경우가 많지만, 그 피해지역은 상대적으로 넓지 않고 국지적인 경우가 대부분이다. 그러나 지진해일은 별다른 장애물이 없이 바닷물의 파동에 의하여 에너지가 그대로 전달되기 때문에, 훨씬 넓은 지역과 먼 곳에까지 피해를 끼칠 수 있다. 이번에 인도네시아의 수마트라 섬 인근에서 발생한 지진해일이 태국과 인도, 스리랑카의 넓은 해변에 걸쳐서 큰 피해를 준 데에 그치지 않고, 인도양을 지나서 아프리카 동부해안에까지 영향을 미친 것도 이 때문이다. 

또한 지진해일의 파동이 장파이므로 깊은 바다에서 전달되는 과정에서는 파고의 변화가 심하지 않기 때문에, 그 위를 지나가는 배는 지진해일을 그다지 느끼지 못하고 통과할 수 있고 심지어 물 속에서 작업하는 잠수부나 스킨스쿠버들도 별 피해를 입지 않는다.

그러나 지진해일이 수심이 얕은 해안 가로 다가오면 전혀 다른 양상을 보이게 된다. 전문용어로는 ‘천수효과(Shoaling)’라고 하는데, 파장은 짧아지고 파고가 급격히 높아지면서 해변의 관광객이나 주민들에게는 엄청난 물벼락으로 큰 피해를 입히게 되는 것이다.

지진해일의 파장은 너무나 길어서 파동의 앞부분은 얕은 바다에 도달했어도 그 뒷부분은 깊은 바다에 머물고 있는 경우가 많은데, 파장의 전달속도는 깊이의 함수이므로 앞쪽은 진행이 느려지고 뒤쪽은 빨라서 그 사이에서 응축된 에너지가 높은 파고로 바뀌기 때문이다.

   

2. 크로아티아, 지진피해 복구에 안간힘(kotra 해외시장뉴스) : 

코로나 피해 초기인 2020년 3월 22일 일요일 이른 아침 6시 24분에 크로아티아 수도 자그레브 및 인근 도시에 진도 5.5지진이 강타했다. 진앙지는 자그레브 북쪽 7KM 지점의 Kašina 지역의 지하 10KM였다. 지진의 강도는 1880년 지진 이후 가장 파괴력이 커서 많은 건물이 무너지는 피해를 낳았다.

지진 발생 이후 확인 결과 피해를 입은 빌딩은 총 2만 6197개였으며, 이 중 1900개 건물은 다시 사용할 수 없을 정도로 파손이 심했다. 피해 건물 중 98% 이상은 개인 건물이며, 1.5% 정도는 공공건물이었다. 총 피해 금액은 133억 유로로 피해 이전 상태로 복구에는 최소 10년이 걸릴 것으로 예상됐다. 

   

3. 동해에 규모 6.6지진 발생하면 지진해일 영향(동아사이언스, 2021.3.12.) : 

한반도도 지진해일의 위험에서 자유로울 수 없는 공간으로 꼽힌다. 실제로 동해안 지역은 일본에서 발생한 지진으로 지진해일의 피해를 입은 전례가 있다. 박순천 기상청 지진화산국 지진화산연구과장은 11일 열린 기상청 기상강좌에서 “한국은 동해에서 지진해일이 발생할 가능성이 크고 과거에도 지진해일 피해를 경험한 적 있다”며 “동해안에 규모 6.6 이상의 지진이 발생하면 지진해일 영향이 있을 것으로 판단된다”고 말했다. 한반도 주변은 규모 6.6 이상 지진이 발생할 가능성이 크지는 않은 만큼 지진해일 발생 가능성이 높지는 않다. 다만 동해의 동쪽 끝인 일본 서쪽 해안은 경계 지역으로 꼽힌다. 이 지역은 규모 7.5~7.8 이상 지진이 발생해야만 한반도에 영향을 주는 것으로 분석되는 지역이다. 하지만 동해 수역에서는 규모가 큰 지진이 발생할 가능성이 가장 큰 지역이기도 하다. 실제로 이 지역에 지진이 발생하며 한반도가 지진해일을 겪은 사례가 1900년대 네 차례 있었다. 1993년 규모 7.8의 지진으로 동해안에 최대 3m의 지진해일이 발생한 게 가장 최근이다. 1983년에는 규모 7.7의 지진이 일으킨 지진해일로 2~5m의 높은 파고가 70km 해안에 걸쳐 발생했다. 1명이 사망하고 2명이 실종되는 등 인명피해를 낳기도 했다. 한국은 기상청에서 주변 해역의 대규모 지진해일 가능성을 감시하고 있다. 한국 자료뿐 아니라 일본 자료도 공유받아 관측에 활용한다. 지진해일의 영향은 수치모델을 통해 먼저 예측한다. 박 과장은 “일본 서쪽 연안에서 지진해일이 발생하면 한반도에 한두시간 내로 도달하고 한반도 인근이라면 수 분 내로 도달한다”며 “계산시간만큼 대비를 할 수 없는 것이기 때문에 지진 발생을 미리 가정해 수치 분석을 하고 데이터베이스를 구축해 대비한다”고 설명했다.

   

->진로와 연계하여 탐구 활동 내용 구체적으로 적어주세요

앞 부분에 추가 학습하고 싶은 내용에 밝힌 것처럼 지진과 해일에 의해 생겨나는 2차적 피해에 대해 나의 진로 분야와 연관지어 탐구해 보았다. 각종 전염병같은 몸의 병도 문제지만 어쩌면 평생을 떠 안고 살아야 할 마음의 트라우마가 더 문제일 거란 생각이 들었다. 지진과 해일의 피해를 딛고 파괴된 도시를, 또는 국가를 재건해야 할 어린 세대들이 겪을 심리적 문제에 생각이 미쳐 피해지역 아동들에 대한 심리치료에 대해서 탐구하여 보았다. 각종 기사나 보고서를 통해 내용을 살펴보며 그 심각성을 알았고, 재난 발생 후 심리적 치료를 위해 어떤 조치들이 취해지고 있는지 일본의 사례를 통해 조사해 보았다. ‘피해지역 아이들의 마음에 다가서기’(혼다 게이코)라는 책을 통해 2011년 동일본 대지진이후 공포와 슬픔으로 상처입은 각 연령대 아이들의 마음을 치유하기 위한 어른들과 국가 사회가 실천해야 할 역할과 노력에 대한 구체적 설명들을 임상심리학적 관점에서 명확히 이해할 수 있었다. 교과서에 제시되는 지진 해일의 피해를 줄이는 방안은 어쩌면 어린 세대들이 겪은 심리적 트라우마를 치유하고 이들의 자립을 돕기 위한 노력에서 출발해야 하는 것이 아닐까 생각이 들었다. 지진 해일이 발생했을 때 당장의 생계유지를 위한 일차적 지원만큼이나 이를 딛고 일어설 미래의 주역인 아이들의 마음을 살피는 지원방안 역시 결코 소홀해서는 안될 일일 것이다. 

   

->관련 내용 링크

1. 생존자의 트라우마와 오염수 방출…동일본대지진 10주기가 남긴 과제

2. 일본은 지진 트라우마까지 국가가 관리

3. 8891명 희생된 네팔 지진 1년 트라우마 극복에 꼬박 1년 걸렸다

4. 트라우마에 빠진 동심… 지진·화재놀이로 악몽과 ‘사투’

5. 지진도 트라우마가 되나요? 

   

   

->자신의 노력과 학습 방법

나의 꿈은 어렵고 힘든 환자들을 도울 수 있는 의사가 되는 것이다. 그래서 자연스럽게 모든 관심은 의학과 질병치료 관련쪽으로 기울어지게 되는 듯하다. 과학 역시 그렇다. 과학을 공부하면 어느 새 새롭게 배우는 내용을 의학쪽으로 적용해 보고 싶은 마음이 생기고 또 자연스럽게 그 쪽으로 연결지어 생각하고 찾아보고 탐구하고 있는 나를 발견하게 된다. 

지구과학 학습 역시 과학적 지식을 넘어서 나의 진로와 연관지어 이해의 폭을 넓히려고 노력하며 학습한다는 것, 배우는 학습을 나의 미래를 만드는 밑거름으로  활용하려 노력한다는 것, 그것이 나의 학습법이라 생각한다. 

발표제목: 방사능을 내뿜는 광물

 

단원: ll 지구 구성 물질가 자원 -4. 광물과 암석의 이용

 

도서명(저자): 광물, 역사를 바꾸다(에릭 샬린)

 

키워드: 금속 광물자원, 비금속 광물 자원, 방사성 동위원소

 

교과내용 연관 도서 설명

<광물, 역사를 바꾸다>라는 책은 인간과 광물의 관계로 광물에 초점을 맞춰 문명의 변천사를 살펴보고있다. 활석, 우라늄, 티타늄 등 50가지의 광물들 안에 담겨 있는 여러 이야기들과 광물에 대해 알 수 있다.

그 중 방사능을 내뿜는 광물인 플루토늄과 우리늄의 이용과 위험성을 중심으로 알아보고자 한다.

플루토늄은  뼈에 축적될 수 있는 위험한 방사성 금속이며 핵폭탄 분해 시 발생되는 플루토늄 폐기물은 환경의 재앙적 위험을 가져온다. 풀루토늄은 인체 수명이 다할 때까지 관리가 필요없이 기능하는소자나 우주선을 위한 전력생산에 적합하며 풀루토늄-238은 스쿠버 다이빙에 보조 열을 제공하는 방법도 연구중에 있다. 그러나 플뤁늄이 붕괴되는 과정에서 알파, 베타, 감마선이 모두 방출된다. 그렇기 때문에 플루토늄의 화합물들이 배출하는 방사선의 부작용은 심각하다.

우라늄은  마틴 하인리히 클라프로트가 피치블렌드 미네랄에서 우라늄을 최초로 발견하였고 이후 우라늄은 원자력 산업에 활용하였으며 원자폭탄의 제조에 이용되고 있다. 공기 중의 우라늄 양은 매우 적지만, 인산 비료를 다루는 작업자나 우라늄 환경에 노출될 수 있는 환경에서 일하는 사람에게 우라늄의 노출은 심각하다. 우라늄은 방사성을 띠고 있을 뿐만 아니라 독성금속을 우라늄에 노출되면 정상적인 신장, 뇌 등의 인체기관에 나쁜 영향을 끼칠 수 있다.

추가 학습하고 싶은 내용 

광물을 중심으로 써내려간 문명의 변천과정을 보면서 다양한 광물들이 우리 주변에 활용되고 있다는 것을 알게 되었고 특히나 발표내용인 방사능을 내뿜는 광물에 대해 그 광물의 특징과 이용 그리고 그 위험성을 인지할 수 있었다. 기회가 된다면 광물의 가공과정과 원리에 관한 책을 읽어 광물에 대해 더 자세히 탐구하고 싶다.

http://www.fnnews.com/news/202106122208079827

신소재 그래핀
https://nownews.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20210618601001&wlog_tag3=naver

수해를 입더라도 후속 조처를 신속히 한다면 질병이 전파될 위험을 크게 줄일 수 있다. 수인성 질병을 막는 데 가장 중요한 것은 안전한 식수를 공급하는 일이다. 이를 위해 염소소독을 실시하는데, 염소는 수인성 질병을 일으키는 대부분의 병원체를 죽이는 효과가 있다. 

수해는 장기적으로 곤충 매개성 질환을 일으키는 위험 요인이 되기도 한다. 수해로 인해 해충의 서식지가 넓어지고, 갳 수가 늘어날 수 있기 때문이다. 가장 대표적인 질병이 말라리아이다. 곳곳에 고여 있는 물은 말라리아를 퍼뜨리는 모기에게알을 낳는 장소로 활용된다. 1991년 코스타리카 지역에서 지진에 이어 일어난 홍수와, 2004년 도미니카 공화국에서 홍수가 발생한 뒤 말라리아가 크게 유행했다.

콜레라와 이질과 같은 수인성 전염병을 예방하기 위해서는 외출 후 또는 식사전 손 깨끗이 씻기, 음식물 익혀먹고 물 끓여마기시, 위생처리가 불확실한 음식 먹지 않기를 잘 지켜야 한다. 또한 사전에 예방접종을 맞아야 한다. 또 모기 매개질병을 막기 위해 모기에 물리지 않도록 모기장, 곤충기피제를 사용하는 한편 긴소매, 긴바지를 착용하여야 한다.

*레이놀즈수

레이놀즈수는 일정한 기준하에 층류와 난류를 구분하는 하나의 지표이다.

‘레이놀즈수=(밀도)*(유속)*(유동의 길이)/(점성)’ 으로 계산이 가능하다.레이놀즈수가 2000이하에선 층류이며, 수가 커져갈수록 유선이 불규칙하게 되어 유채가 뒤섞여 점점 난류의 상태로 바뀐다. 층류는 점도가 높고, 속도가작아 좁은 곳의 통과가 쉽지만, 난류는 넓은 곳을 잘 흐른다. 또한 층류는 흐름의 방향이 평행하기에 열 손실이 적으며 난류는 유체간의 마찰이 커져 열 손실이 크다.

​*유체역학의 종류 중- 초임계 유체 역학

초임계 물질은 표면장력이 없기 때문에 세공구조에도 쉽게 침투하고 확산력이 좋으며 물질전달 속도가 크며 낮은점성, 높은 확산력, 강한 용해력의 특징을 가지고 있다.

*초임계 유체 역학의 활용
-초임계 유체를 사용한 결정화 기술
결정화 분야를 비롯한 나노 분야 전반에 걸 쳐 초임계 유체 기술이 이용되고 있다. 초임계 나노 입자 제조는 열에민감한 의약품이나 단백질, 비타민 등을 잔존용매 없이 미세화 하는데 매우 효과적이며, 약물입자는 물론, DDS(Drug Delivery System)용 생 분해성 고분자(PLA, PLGA 등), 전도성 고분자, 염 색용 입자, 폭약입자, 로켓용 고체추진제 나노입자, 칼 라토너용 고분자 나노입자, 기능성 화장품 입자, 계면 활성제 나노입자, 나노 형광체입자 등 광범위한 분야 에서 연구 개발되고 있다. 이 기술은 고부가가치의 정 밀화학, 의약품, 식품, 향장산업, 반도체산업에서 두각

지구과학 목차: Ⅱ. 대기와 해양 07 대기의 운동과 대기 대순환

도서명 -저자 : 10대와 통하는 기후 정의 이야기 -권희중,신승철 

교과 내용핵심 키워드

대기대순환

지구를 둘러싼 전 지구적인 대기 운동 중에 가장 규모가 큰 대기의 흐름이다. 회전하는 지구 상에서 지역에 따라 가열의 정도가 달라 일어나는, 대기와 해양의 대규모 운동을 말한다.

대기 대순환의 발생 원인은 위도에 따른 태양 복사 에너지양의 차이이다 고위도에서 저위도로 갈수록 자전 속도가 빨라집니다.(자전 속도: 고위도>저위도)

교과내용 연관 도서 설명:

기후 위기의 원인인 온실가스는 잘사는 나라들이 많이 배출하는데 그 피해는 가난한 나라들이 감당해야 하는 상황인 것이다. 어린이와 청소년도 어른들의 잘못으로 생긴 피해를 감당해야 하는 ‘기후 부정의’ 상황에 놓여 있다.

이 책은 기후 위기로 발생하는 불평등한 구조를 정의롭게 극복하려는 기후 정의에 관해 쉽게 알려 준다. 청소년들이 기후 위기에 대응하고 극복하는 데 있어 함께 고민할 실마리도 제시한다. 나아가 에너지 절약이나 재활용, 환경단체 후원 등 당장 생활 속에서 쉽게 실천 가능한 내용에 대해 알려준다

기후 변화와 기후 위기가 무엇을 의미하는지, 그로 인해 지구에 무슨 일이 생기고 있는지, 그 책임은 누구의 것이며 기후 정의를 위해 무엇을 해야 하는지 등을 말하는 책이다. 3부에서는 전 세계적 관심사로 떠오른 ‘탄소 중립’ 정책들을 다룸으로써,  기후 환경 보호 관련 최신 동향을 알수 있다

추가로 학습하고 싶은 내용

다른나라의 환경보호 관련 동향

프랑스 - 일회용 플라스틱 제품 사용 규제 강화

 프랑스 정부는 기후 변화 사태를 더 이상 방관해선 안 된다는 기조 하에 「낭비방지 순환경제법」을 제정했다. 프랑스에 순환경제에 대한 개념이 공식적으로 소개되고, 사회적으로 플라스틱 퇴치 기조가 확산되게 된 계기는 2015년에 제정된 「녹색성장을 위한 에너지 전환법은 계산대에서 일회용 봉투를 배급하는 것을 종료하고 재활용 플라스틱 봉투, 종이나 박스 또는 천으로 만들어진 가방을 사용하도록 규정했으며, 이는 일회용 플라스틱 퇴치를 위한 첫걸음이 되었다.

프랑스 정부는 순환경제를 통하여 새로운 활동을 개발하고, 산업부문을 통합하면서 영구적이고 안정적인 약 30만 개의 일자리를 창출할 수 있을 것이라 발표했다. 예를 들면, 중고제품을 수리하고 폐기물을 재사용하거나 재활용하는 분야를 개발해 폐기물을 매립할 때보다 약 25배의 일자리가 더 많이 생길 것으로 예상된다. 이뿐만 아니라, 플라스틱 제조기업들이 환경 규제 강화에 대응하기 위하여 종이 소재의 포장지 생산 등으로 업종을 탈바꿈하고 있다. 이는 소비자들의 요청에 적극적으로 응답해 매출 손실을 만회할 수 있기 때문에 모두에게 이득을 가져다주고 있다.

벨기에 -해상풍력발전 동향 및 산업 구조

유럽 전체 해상풍력발전 용량의 79%가 설치돼 있는 북해 지역은 1991년 덴마크에 세계 최초의 해상풍력단지가 설치된 이후 벨기에·네덜란드·영국·독일 등을 중심으로 북해연안의 지리적 특성을 활용한 해상풍력발전 개발이 활발합니다. 그중 벨기에는 2009년 최초의 해상풍력발전단지 C-Power를 완공한 이래 현재 총 8개의 해상풍력발전단지를 운영 중이며, 2020년 중순 Northwester2(219MW 규모) 프로젝트 완공으로 해상풍력발전용량 세계 4위를 차지하며 명실 공히 해상풍력발전강국으로 자리매김했습니다.

 

탄소배출량 감축·재생에너지 전환 목표 아래, 벨기에를 포함한 유럽의 해상풍력 발전개발 노력은 앞으로도 계속될 것입니다. 기존에는 유럽 서북부지역 국가들이 축척된 해양공학기술과 자본을 바탕으로 해상풍력발전에 앞장서 왔으나 향후 해상풍력 발전 개발 규모는 범유럽차원으로 확대될 전망입니다. 

김국성 교수는 10년 동안 혈관질환 연구를 해 왔으며, 최근에는 견운모의 의학적 가치와 효능에 대해서도 연구 중이다. 2019년 국제 학술지에 견운모의 혈관질환 개선효과 논문을 등재했다. 논문을 통해 견운모를 이용한 제품이 혈행개선과 항염증작용에 효과가 있음을 입증했다.

참고 논문: 진수언, 이장익, 황성주. (2015). 광물 자원에서 유래된 원료 의약품 및 첨가제의 사례 연구. , 48(3), 221-229.

약학 분야에서 점토광물은 점토광물 자체의 약리작용을 확인하고 원료의약품으로 활용하거나 희석제, 유화제, 점증제, 활택제 등 의약품 제형의 완성도를 높이는 첨가제로서 사용되고 있다. 벤토나이트, 카올린 규산알루민산마그네슘, 탤크 등은 원료의약품 혹은 첨가제로서 활용 가능한 대표적인 점토 광물로 국내외 의약품 공정서에 수재되어 있고, 약학적 활용시 의약품등급으로 규제되고 있다. 점토광물을 제약산업에 활용하는 것은 점토광물의 고부가가치화를 위한 한 가지 방법이 될 수 있으며, 자원의 개발 및 활용이라는 측면에서 매우 유용할 것이다.

  추가 학습하고 싶은 내용: 제목만 보고 조금 딱딱한 내용이겠거니 했는데 그렇지 않았다. 과학과 역사, 이야기거리 등등을 잘 조화시켜 놓아 그리 어렵지 않게 읽을 수 있었다. 학생들에겐 사회와 과학의 통합적 학습을 가능하게 하는 책일 것 같고, 어른들에겐 여러 방면의 지식을 한꺼번에 보여주는 지적 호기심을 채워줄 수 있는 책인거같다. 우리 땅 이곳 저곳을 아름답게 조명하면서도 과학적으로 풀어놓아 좀 더 알게되고 그리하여 더욱 애착이 가게 하는 매력이 있었다. 책이 2권까지 있는데 2권도 읽고 직접가서 눈으로 확인해 보고싶다.
관련기사; https://www.1gan.co.kr/news/articleView.html?idxno=198094
https://mnews.joins.com/article/23822379#home

 

 책 제목:지진은 이렇게 일어난다(일본 뉴턴 프레스)

 

 키워드:내핵, 외핵, 맨틀, 지반, 대류,  p파, s파

 

 이 책은 제목에서 알 수 있듯이 지진이 어떻게 발생하는 지에 대한 책이다 먼저 1장에서는 사진으로 보는 거대 지진의 사진으로 지진으로 인한 피해 사진을 보여주며 시작한다 그리고 2장에서 지진이 어떻게 발생하는 지 서술하는데 우선 지구 내부 구조는 내핵, 외핵, 맨틀, 지반으로 이루어져 있고 지진의 발생에 대한 설명으로 지구를 식히는 대류로 판이 움직인다고 설명하고 있다 지구의 표면이 몇 개의 판으로 덮여 있으며 대류로 인해 이 지구를 덮고 있는 판이 움직이며 지진이 발생한다는 것이다 이 때 대류는 공기 혹은 물처럼 잘 흐르는 물질사이에 온도차가 있을 때 고온의 것은 위로 저온의 것은 아래로 흐르는 현상이다 지구 내부 최고 온도는 섭씨 6000까지 올라가는데 지표면의 바다와 같은 수온까지 내려간다는 것이다 따라서 맨틀은 대류를 하고 지구 내부 온도가 외부로 나간다고 설명하며 대류에 의해 다양한 지형이 나타난다고 말한다 판이 지표면에서 서서히 식어 무거워지게 되고 그 끝부분은 가라앉게 된다 가라앉은 부분은 이끌리기 때문에 끌려서 갈라지는 부분이 생기게 되고 갈라진 판의 틈을 메우기 위해 맨틀이 상승하고 압력이 내려가 녹아서 마그마가 된다 또 이 마그마는 바닷물에 의해 냉각돼서 새로운 판이 되는 것이다 결국에 지진은 판이 이동하면서 뒤틀리고 그 결과 암반이 파괴돼서 일어나는 현상이다 더 추가하여 알고 싶은 내용에는 지진의 또 다른 피해를 알아보았다 액상화 상태라는 것인데 지면의 아래에는 가는 모래의 모임으로 특히 비교적 새롭게 매립된 지역에서는 약하 게 결합된 입자와 입자 사이에 틈새가 있는데 어떤 깊이 아래 있는 지반에서는 그 틈새가 지하수로 채워져있다 지진의 큰 운동이 일어나면 모래 입자간의 결합이 끊어지면서 순간적으로 물 속의 입자가 뜬 상태가 되는데 이것이 액상화 상태로 지반이 액체처럼 되기 때문에 지반위 무거운 것이 있으면 지반이 가라앉으며 큰 피해를 입히는 것이다 

기원전 4세기 중반 아리스토텔레스는 이전의 사상가들이 믿었던 것처럼 지구는 무한히 넓은 바다 위에 떠 있는 평평한 원반이 아니라 우주 공간에 떠 있는 거대한 구라고 주장했다. 기원전 200년경 키레네의 에라토스테네스는 서로 다른 위도에서 정오의 태양에 의해 만들어지는 그림자들로부터 지구의 둘레를 계산해내는 천재적인 발상을 하기도 했다. 그러나 제대로 된 우주론이 성립되기 위해서는 태양과 별들의 운동, 달의 위상 변화, 일식 현상 그리고 수성, 금성, 화성, 목성, 토성의 움직임들을 설명할 수 있어야 했다. 이 현상들을 설명하기 위해 대부분의 그리스 철학자들은 투명 구체 이론을 주장했는데, 이에 대해 의심을 품었던 철학자 중 한 명인 아리스타르코스는 삼각법을 이용해 태양까지의 거리를 측정하고 태양이 매우 크기 때문에 태양이 우주의 참된 중심일 수밖에 없으며, 지구는 다른 행성들처럼 태양 주위를 돈다는 결론을 내렸다. 그러나 대부분의 철학자들은 이 이론을 거부해왔고 지구 중심 이론을 지지했다. 그러나 이 이론이 가정하고 있는 시스템은 행성의 운동을 제대로 설명하지 못했다는 문제점이 있었다. 이후 니카이아의 히파르코스는 주전원의 개념을 도입했고, 시간이 흐른 뒤 알렉산드리아의 프톨레마이오스가 동시심이라는 새로운 개념을 도입하여 지구 주위를 회전하는 원형 궤도를 이용해 행성의 움직임을 예측하려는 시도를 보였다. 이 이론은 천 년 이상 이 주제에 대한 결정판으로 자리 잡았으나 천문학적 측정 기술이 향상됨에 따라 프톨레마이오스의 우주관이 장기 예측을 정확히 하지 못한다는 사실이 점점 더 명백해졌다. 1400년대 후반 르네상스가 퍼져감에 다라 학자들은 고대의 지식이 최종적인 것은 아닐지도 모른다는 사실을 깨닫기 시작했고, 1514년 니콜라우스 코페르니쿠스는 <짧은 해설서>라 불리는, 지구 중심적 우주관에 포괄적으로 도전하며 그 대안으로 태양 중심적 우주관을 제시한 책을 유포했다. 코페르니쿠스의 새로운 우주관에서는 천구에서 천체의 움직임은 그것들이 태양 주위를 회전하며 동시에 지구가 매일 자전하기 때문에 관찰되는 것이다. 저자는 이러한 코페르니쿠스의 행보를 ‘코페르니쿠스 혁명’이라 일컬으며 그의 업적의 위상을 드높였다.

추가 학습하고 싶은 내용: 코페르니쿠스 태양 중심설은 후에 케플러, 갈릴레오, 뉴턴의 발견들을 위한 기반이 되었다고 서술되어있는데 대략적인 업적들만 알고 세세한 내용들과 의의를 자세히 알고 있지 않아서 이에 대한 내용을 더 자세히 알아보고 싶다. 또 지동설이 천문학의 역사에서 정립되어가는 과정도 더 자세히 찾아보고 싶다

https://www.asiatime.co.kr/article/20210215500061

키워드: 판의 이동, 암석, 기후, 석탄과 석유
 이 책은 46억 년 전 지구가 탄생한 이후, 지구의 변화 과정에 맞추어 인류의 문명이 어떻게 진화했는지를 지구 중심에서 추적해가는 방식의 책이다. 
 대부분의 고대 문명들은 판의 가장자리에 아주 가까운 지점에 자리잡고 있다. 지진과 쓰나미, 화산의 위험에도 불구하고, 판들의 충돌로 만들어진 산맥과 그로 인해 생긴 분지들은  퇴적물을 쌓아 초기의 농업에 유리한 기름진 토양이 만들어졌기 때문이다.
 또한 인간이 두발 보행을 하게 된 이유는 두발 보행 덕분에 키 큰 풀 너머의 먼 곳을 볼 수 있었고, 뜨거운 태양에 노출되는 몸의 면적을 최소화 할 수 있었기 때문이다.
 이와 같이 이 책을 읽으면서 인류의 진화를 지구과학적 관점에서 생각해 볼 수 있어서 굉장히 좋은 기회였다고 생각한다. 그리고 생물학적 진화 뿐 아니라 그리스의 산악 지형이 민주주의의 탄생에 끼친 영향, 오늘날 미국인들의 투표 패턴이 과거의 해저 지형을 따라 나타나는 이유 등 우리의 사회적인 제도들도 과학적으로 분석하는 것이 정말 새로웠다.
 추가적으로는 이 책의 저자 'Lewis Dartnell'의 TED 강연 'How to rebuild the world from scratch'를 듣고 나서, 그가 쓴 다른 책인 <지식>이라는 책에 대해 알게 되었다. 이 책은 지구 탄생부터 현재까지 지구가 변해온 과정을 설명해주었던 오리진과는  반대로 미래에 문명이 붕괴되고 난 후에 우리가 문명을 이어나가기 위해 반드시 필요한 핵심 지식과 과학 기술에 대해 이야기하는 책이다. 특히 이 책의 7장인 의학과 의약품에 관한 이야기가 흥미로웠다.
http://ch.yes24.com/Article/View/31671
https://www.sisajournal.com/news/articleView.html?idxno=158417


+ 지구과학교과를 학습하면서 자신의 노력과 학습방법을 설명해주세요. 추가적인 학습내용에서 진로와 연계하여 실험 또는 탐구활동에 대한 내용을 구체적으로 적어주세요.
지구과학교과 내용 중 지구의 역사 단원을 학습하면서 저는 우리나라의 생성 과정에 관심이 갔습니다. 특히 신생대에 생긴, 제가 살고 있는 제주도의 형성에 대해 궁금증이 생겨 제주도의 여러 지층에 대해 조사를 해 보았습니다. 그러다가 서귀포에 있는 서귀포층 패류화석 산지에 대해 알게 되어 그곳을 직접 방문해봤습니다. 제주도 일대가 얕은 바다였던 약 180만 년 전 수성화산 활동이 활발히 일어났고, 화구 주변에 화산분출물이 쌓이면서 곳곳에 수성화산체들이 생겨났다고 합니다. 오랜 시간동안 이 화산체들이 파도에 의해 깎이고, 해양퇴적물과 함께 쌓이기를 반복하면서 약 100m 두께의 서귀포층이 형성되었고,  계속된 화산활동으로 용암이 그 위를 덮으면서 제주도 지하에 자리잡게 된 것 입니다. 이 서귀포층은 신생대 제 4기 초에 형성된 해양 및 육성기원 퇴적층으로 우리나라에서 유일한 신생대 제4기 초 퇴적층으로 당시 동북아시아 주변의 고해양 환경을 해석하는데 중요한 지층으로 평가 받고 있습니다.  직접 방문했을 당시, 교과학습시간에 배웠던 조개 화석과 연체 동물의 화석 등 신생대를 알려줄 수 있는 여러 시상화석과 표준화석들을 관찰할 수 있었고, 지질도를 그리기 위해 필요한 사전 탐사 과정에서 보아야 하는 노두와 퇴적 구조도 볼 수 있어 직접 지질도를 간략하게 그려볼 수도 있었습니다. 그래서 이를 집에 가져와 실제 지질도와 비교하는 활동을 통해 지질도에 대한 이해를 높일 수 있었습니다.
https://www.jeju.go.kr/geopark/intro/fossil/intro.htm
http://www.k-heritage.tv/brd/board/378/L/CATEGORY/643,663,662/menu/859?brdCodeField=CATEGORY&brdCodeValue=643,663,662&bbIdx=12587&brdType=R&migEtc=progDetail&migEtc2=850&migEtc3=818&tab=

- 지구과학 목차: 3-2 한반도의 지사

도서명-저자: 화석은 살아있다-장순근

- 교과 내용 핵심 키워드: 선캄브리아, 고생대, 중생대, 신생대

- 교과 내용 연관 도서 설명: 머리말에서 ‘화석이란 아주 옛날에 살았던 동물들의 뼈나 껍데기나 식물의 줄기 등 굳은 것이 돌이 된 것을 말한다. 옛날에 살았던 생물들은 죽어서도 자신의 화석을 남겨서 자기가 살았다는 것을 말하고 살았다는 것을 보여준다.’라고 했다. 머리말에서 알 수 있듯이 이 도서는 지구 역사 46억 년 동안을 화석을 통해 생물들이 지구의 땅에 나타나고 발달하는 순서에 맞춰 발전하는 모습을 설명한다.

- 추가 학습하고 싶은 내용: 나노플랑크톤은 보통 ‘코콜리스’라고도 불리며, 식물성 플랑크톤이다, 코콜리스는 중생대에 지구에 나타나 지금까지 살아있는 식물이라고 책에 나와 있어, 코콜리스가 현재 지구에 어떠한 형태로 있는지 궁금하여 조사해봤다. 코콜리스는 우리나라에서 인편모조류라고도 불리며, 디메틸황화물을 만드는 생물이다. 디메틸황화물은 바다에서 대기로 공급하는 천연기체다. 이 기체가 대기 중에서 산화하여 구름을 만들고, 태양의 복사에너지를 우주로 반사 시켜 지구 온난화를 완화시키는 효과가 있다고 한다. 

   

[출처: 부산일보] http://www.busan.com/view/busan/view.php?code=20090402000187

   

발표 제목: 암흑 물질과 암흑 에너지

   

단원:VII 우리 은하와 우주의 구조

   

도서명: 뉴 코스모스(데이비드 아이허)

   

교과 내용 핵심 키워드: 암흑 물질, 암흑 에너지

   

교과 내용 연관 도서 설명: 우주의 질량과 에너지는 4.9퍼센트가 바리온 물질, 26.8퍼센트가 암흑물질, 68.3퍼센트가 암흑 에너지로 구성돼 있다는 분석 결과가 있다. 우리 은하의 질량이 밝은 원반 부분, 헤일로, 구상 성단을 다 합친 것보다 크다는 의견이 있다. 하지만 학계에서 돌아온 대답은 측정 방법에 문제가 있다는 지적뿐이다. 은하단을 조사하는 과정에서 은하의 질량이 은하가 방출하는 가시광선의 총량보다 크다는 사실을 알아내서 암흑 물질의 존재 가능성이 제시된다. 은하 안에 '보이지 않는 어떤 물질'이 존재한다고 결론을 내려졌는데, 이 물질이 아니고서는 은하가 우주 공간으로 날아가버리지 않고 궤도를 유지하는 이유를 설명할 길이 없다. 은하와 은하단 연구에 인생을 바친 천문학자가 적지 않았지만, 어느 누구도 암흑 물질이 그 중심에 있으리라고는 생각하지 않았다. 세 명의 학자가 암흑 물질에 관한 단편적인 증거들을 모아 유기적인 하나의 가설을 세워서 학계에 발표했는데, 내용은 은하의 질량이 은하에서 나오는 가시광선을 모두 합한 것보다 10배 더 크다는 것이다. 그들은 암흑 물질이 은하를 둘러싼 거대한 헤일로에 주로 존재할 것이라고 믿었고, 은하의 회전곡선을 분석했더니 원반 바깥쪽의 속도가 안쪽에 버금가게 빠르다는 사실을 토대로 나온 결론이 나왔다. 이는 저 멀리 우리 눈에는 보이지 않지만 공간의 질량을 확 높이는 어떤 물질이 있어야만 가능한 움직임이다. 은하의 운동을 연구하면서 암흑 물질 탓에 은하의 질량도 훨씬 클 거라고 추정한다. 우리 은하와 비슷한 크기의 다른 은하들의 사진을 보면 거리가 은하의 중심에서 대략 5만 광년을 넘어가면 티끌 한 점 없이 암흑뿐이다. 은하 안 별들과 가스 구름의 움직임도 모두 암흑 물질의 존재를 뒷받침한다. 은하단 안의 은하들도 마찬가지이다. 암흑 물질은 존재만 하는 게 아니라 양도 어마어마하다. 증거 자료에 따르면 어둠의 영역의 질량이 별들의 10배이고, 우주 전체를 통틀어 바리온 물질의 5배 이상으로 추정된다. 암흑 물질의 분포가 무작위적이지는 않은 것으로 보인다. 암흑 물질은 별들이 모여 있는 구역에도 있지만, 대부분은 훨씬 더 광할한 공간에 넓게 분포한다. 암흑 물질 연구는 ‘암흑 에너지’로 인도해준다.

추가 학습하고 싶은 내용: 우주가 점점 더 빨리 팽창한다는 사실의 발견이 우주학을 한 차원 더 복잡하게 만들었다..

조석은 이 모든 사실로 짐작할 수 있는 것보다 한층 더 복잡하다. 태양과 달의 영향은 달의 위상이 어떠한가, 태양과 달이 지구에서 얼마나 떨어져 있는가, 그리고 태양과 달이 지구의 북반구를 비추는가 남반구를 비추는가에 따라 끊임없이 달라지고 변화한다.

추가 학습하고 싶은 내용
책에 나온 내용 말고 또 어떤 것들이 영향을 끼칠까 라는 의문이 들었다. 인터넷 조사를 조금 해봤는데 조석은 특성을 결정하는 데 가장 중요한 요소는 바로 국지적 지형이라는 점이다. 물을 움직이게 하는 것은 태양이나 달 같은 천체의 인력이지만, 그 물이 어떻게, 얼마나 멀리, 얼마나 강력하게 상승하느냐는 해저의 기울기, 해협의 깊이, 만 어귀의 너비 같은 요소에 따라 달라진다고 한다. 실제 사례도 찾아봤는데 난터킷섬과 펀디만은 둘 다 메인만이라는 같은 바다에 자리하고 있는데도 난터킷섬에서 여름을 보낸다면, 조차가 불과 몇십 센티미터밖에 나지 않아 뱃놀이나 수영을 할 때 거의 조석의 방해를 받지 않지만 펀디만 위쪽에서 휴가를 보낸다면, 조차가 12∼15미터에 이르는 조석에 적응해야 한다고 한다.

지구온난화 이야기 
저자명: 이광렬
http://www.electimes.com/article.php?aid=1620873063217159121

 

지구과학을 더 깊이 탐구하기위해선 지구나 우주와 관련된 현상을 이해해야 한다고 생각한다. 그래서 이번 탐구과정에서 교과서의 개념을 바탕으로주어진 현상들을 자연현상에 적용해보면서 문제를 분석하려고 노력했다.

특히 지구의 변화를 일으켰던 상황들, 예를 들어 연 평균기온의 급격한 변화, 화산활동, 운석충돌 등이 지구에 미친 영향과, 진화생물학을 이해하기위해 관련된 도서와 논문들을 살펴보았고, 앞으로 예상되는 문제점과 해결방안에 대해 탐구해보았다.

   

지권과 생물권의 공진화가 일어날 정도의 변화가 발생하게 된다면, 가장 큰 문제는 생태계의 파괴문제와, 기후이상으로 인한 신종 감염병의 확산문제가 우려된다. 

인류역사상 바이러스는 인간과 공진화해왔다. 독성이 강한 변이는 저절로 자연선택과정에서 도태되고, 상대적으로 약한 변이가 득세하게 되어있다. 어쩌면 우리는 바이러스를 박멸이 아닌 공진화의 존재로 받아들여야할지 모른다.

이번 연구에서는 추가학습으로 바이러스와 인간의 공진화에 대해서 살펴보았다.

이를 위해 바이러스의 근원과 진화, 그리고 인류사회가 어떻게 조직하여 바이러스를 대응하고 극복해왔는지 탐구해보았다. 

   

<  관련추가자료>

1.http://scienceon.hani.co.kr/183805

바이러스와 인간, 경쟁과 공존의 경계에서 만나다.

   

2. 코로나19, 지구의 경고 – 생태계 파괴와 환경오염, 기후위기가 불러온 재앙일까? [다큐S프라임] / YTN 사이언스 

https://www.youtube.com/watch?v=27y7z6R1RZw 

   

   

3. 과학자들이 아무리 말해도 당신이 현실부정하는 10년 후 팩트

   

4.[‘역사 속 전염병’의 교훈] 바이러스의 공격, 더 집요한 인간의 항전 

https://jmagazine.joins.com/economist/view/329678

*추가완료하였습니다.

   

기사
ttp://www.newsworks.co.kr/news/articleView.html?idxno=542288

▼ 발표 제목: 지속가능한 해양 에너지에 관하여

▼ 목차: 5.해양자원

▼ 책 제목: 에너지로 바꾸는 세상 - 공동집필(임춘택 외 6인)

▼ 교과 내용 핵심 키워드: 조류 발전, 조력 발전, 파력 발전

▼ 도서 설명: 이 책은 에너지 전환에 대하여 반드시 알아야 할 객관적인 정보를 담은 책이다. 제 1장에서는 우리 인류 문명과 함께 에너지원 어떻게 발전되어 왔는가에 대해 설명하고 2장에서는 21세기 현대에 들어서면서 기후변화 및 자원고갈, 환경문제 등에 의해 지속가능한 에너지 전환의 필요성 제 2부엣서는 에너지 전환과 산업의 대격변에 대하여 설명하고 있다. 우리는 이중에서도 제 3장의 다. 바다를 이용하는 에너지에서는 조류 에너지, 조력 에너지, 파력 에너지, 해수 온도차 에너지 등 어떤 해양에너지가 다양하게 발전되고 있는지 어떠한 원리로 작동되고 있는지, 각각 장점과 한계점은 무엇인지 설명해주고 있다.

▼ 추가 자료: 나는 해양 에너지 중에서도 교과서에 나오지 않았던 해수 온도차 에너지에 대해 궁금증이 생겨 더 조사하게 되었다. 책에서는 해수온도차 발전이 해수 표면부의 온도와 심층부의 온도 차이를 이용하여 냉매를 증기로 만들고 이를 이용해 터빈을 돌려 발전하는 것이라고 정의 했다. 암모니아, 프로필렌 등을 냉매로 사용해서 증기로 만드는 폐쇄순환식과, 해수 표층의 온수를 직접 냉매로 사용하여 기압에 의해 물이 끓는 원리를 이용하는 개방순환식이 두가지로 분류하여 그 원리를 설명하였다. 그렇다면 현재 이 해수 온도차 발전은 과연 실현 가능 할까? 아쉽게도 해수 온도차 발전을 할 만큼 표층수의 온도가 높은 구간은 전체 바다 중 위도 35도선 주변에 위치한 일부 지역만 가동 가능하다고 한다. 그러나 이 지역들에 저장된 에너지만 약 1000TW에 달하고 이 가운데 7TW 정도는 지속적으로 발전에 이용할 수 있다고 한다. 이는 우리나라에서 전력수요가 가장 많을 때 전력 피크의 7만5000배 이상이라고 한다. 최초 건설에 비용이 많이 드는 점만 감수 한다면 우리나라에서도 충분히 활용가능한 기술이라고 한다. https://n.news.naver.com/article/277/0004415532