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화학과 교육실습 연구수업 수업 지도안

Ⅰ. 화학과 교육 목적 우리는 자연을 떠나서는 살아갈 수가 없다. 자연은 우리에게 먹을 것을 주고 일을 할 수 있도록 해 주며, 휴식을 즐기도록 해 준다. 그렇지만 자연이 우리 인간을 위해서만 존재하는 것은 아니기 때문에 자연의 실체에 대한 정확한 지식을 갖추는 일은 우리의 생존과 지속적인 번영을 위하여 매우 중요하다. 자연에 대한 과학적 지식이 없었던 과거에는 해와 달이 뜨고, 계절이 바뀌며, 비바람이 부는 모든 일이 신비와 공포의 대상이었고, 사람들의 삶도 짐승의 삶과 크게 다르지 않았다. 합리적인 논리를 바탕으로 하는 과학은 우리 삶의 터전인 자연을 이해하려는 인류의 숭고한 노력의 결과이다. 물질의 성질과 변환을 공부하는 화학은 현대 과학의 핵심 분야이면서 우리의 생활이나 산업과도 밀접하게 관련되어 있는 실용적인 분야이다. 우리는 주변에 존재하는 수없이 다양한 물질의 본질에 대한 체계적인 지식을 통해서 우리의 자연을 정확하게 이해하게 된다. 그 뿐 아니라 화학은 우리에게 역사상 가장 윤택하고 평등한 삶의 질을 누리게 해 주었고, 현대 산업에 꼭 필요한 기술의 원천이기도 하다. 화학의 다양한 탐구 활동을 통해 학생들의 자발적이고 독창적인 노력 이끌어내며, 학생들이 핵심적인 화학 지식을 익힘으로써 자연을 이해하는 새로운 인식을 갖도록 한다.< 중 략 >Ⅲ. 단원 학습 계획1. 교재 : 고등학교 화학 Ⅰ [(주)미래엔 컬처그룹, 이덕환 등 저]2. 단원명 : 3. 기체는 어떻게 움직일까?3. 단원 설정 목적 지구를 둘러싸고 있는 공기는 눈에 보이지 않지만 깨끗한 공기는 우리의 생존에는 물론 생활에도 중요한 역할을 한다. 그러나 최근에는 인구 증가와 산업화의 결과로 공기 오염이 날로 심각해지고 있다. 본 단원에서는 공기를 이루는 기체의 종류와 성질을 알아보고, 실생활에 이용되는 예를 알아보고자 한다. 또, 확산 등의 기체 분자의 움직임과 공기 오염의 실태 및 오염 방지를 위한 대책에 대해서 알아본다.

교육학| 2021.04.19| 6페이지| 2,500원| 조회(143)

수업지도안, 공기, 화학, 교육실습, 연구수업, 주변의 물질, 기체는 어떻게 움직일..

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허용할 수 있는 위험? 허용할 수 없는 위험?

허용할 수 있는 위험?허용할 수 없는 위험?※문제 상황※(종합)'불가항력' 충돌사고시 L사 보상지상.항공기,L사 `3중 안전장비' 설치(서울=연합뉴스) 이상헌 기자 = 비행 안전성 여부를 놓고 논란을 거듭했던 555m 초고층 빌딩인 잠실 L타워의 건축이 31일 최종 허가되면서 공군과 L사 측이 협의 중인 비행안전 보장방안 내용과 이행 여부에 이목이 집중되고 있다.정부가 이날 건축을 허가하기로 한 만큼 이제 공군과 L사 간에 비행안전 보장을 위한 조치를 법적, 절차적으로 보장하는 최종 합의만 남게 됐다.◇공군-L사 최종 서명만 남아 = 정부의 이날 결정은 서울공항 동편 활주로를 3도 틀면서 비행안전과 작전운영 여건 보장을 위한 보완조치가 이뤄진다면 항공기의 이.착륙에 아무런 문제가 없다는 공군의 주장을 전면 수용한 것이다.공군이 제시했던 보완조치는 활주로 방향 변경에 따라 ▲활주로 주변 각종 장비 설치 ▲항공기내 안전장비 구비 ▲L타워내 경고체계 구축 등 3가지다.우선 동편 활주로 방향을 3도 틀 경우 전방향 무선표지시설(VOR/DME) 위치를 변경해 설치하고 정밀접근레이더(PAR)를 추가 설치해 기존의 공항감시레이더(ASR)를 대체할 수 있다는 게 공군의 설명이다.또 항공기에 지형인식경보체계를 장착해 조종사 스스로 장애물 위치정보 및 접근경보를 획득할 수 있도록 하고 L타워 건물 내에도 주변 항공기에 회피를 조언하는 등의 경보체계를 구축해 2중 3중으로 안전망을 설치토록 했다.지상과 항공기, L타워에 모두 첨단안전 체계를 구축해 안전을 최대한 담보하겠다는 복안인 셈이다.이 같은 장비를 설치하는 데 소요되는 비용은 원인제공자 비용부담 원칙을 적용해 L사 측이 부담키로 양측은 사실상 합의했다.특히 양측은 L타워에 대한 충돌사고 발생시 공군의 고의와 과실에 의한 것이 아니라면 L사 측이 건물 내부의 손해에 대해 책임을 지도록 하는데 합의한 것으로 알려졌다. 이는 불가항력적 사고시 국가배상 책임을 최소화하기 위한 것이다.공군은 제반 공사의 성실한 추진 및 이행을 보장 관련한 민원예방 대책을 강구토록 했다.공군과 L사 측은 또 비행안전보장 조치 이후에 초고층 부분의 공사가 진행되도록 하기 위해 건물공사 진척도가 애초 허가됐던 높이 203ｍ를 초과하기 전에 L사 측이 장비와 시설 보완사항을 완료해 공군에 양도토록 합의한 것으로 전해졌다.◇관리.보수비용 분담 여부 지켜봐야 = 정부는 보완조치만 충실히 이뤄진다면 항공기의 안전을 담보할 것으로 보고 있지만 진행 과정에서 수천억원이 소요되는 활주로 공사 및 장비설치를 놓고 마찰음이 생길 가능성을 전혀 배제할 수는 없다.특히 장비설치에 따르는 초기 예산뿐 아니라 향후 이를 관리.보수하는데 드는 비용까지도 L사 측이 부담하느냐 하는 이른바 `애프터서비스(AS)'에 대한 양측의 합의 여부를 끝까지 지켜봐야 한다는 시각도 있다.모든 안전장비를 설치하는 것은 L타워 신축에 따른 것이기 때문에 향후 소요될 각종 관리.보수비용도 L사 측이 부담해야 한다는 논리가 그것이다.공군은 "안전장비 설치와 관련해 L사 측과 향후 의견이 안맞거나 L사 측이 불이행할 경우 (건축을) 승인하지 않기로까지 양측이 합의한 상태"라며 "오늘 행정협의조정위의 결정을 기점으로 L사 측과 이런 안전보장 설비 설치에 관한 양해각서(MOU) 체결에 최선을 다할 것"이라고 말했다.실제 만에 하나 항공기 충돌사고가 발생할 경우 손해배상 주체를 놓고 공군과 L사 측이 마련한 것으로 알려진 기준인 `불가항력 사고'에 대한 해석 차이가 발생할 수 있다는 점에서 양측간 세부 조율 결과가 관심이 되고 있다.1. 전문가적 접근특징항목테스트결과-5-4-3-2-10+1+2+3+4+5기업의 이익매출ㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡX-1일자리ㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡX이미지ㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡXㅡㅡㅡ비용설치비Xㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡ시설관리ㅡXㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡ사고 시 처리비용ㅡXㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡ1) 기업의 기익- 매출 : 우리나라의 대표적인 테마파크의 양대 산맥으로 S사의 E랜드와 L사의 L월드가 있다. 그 중 L월드의 경우, 비교적 접근성이 높은 잠실에 자리 잡고 있는데, 이L월드로 집중화되었던 인구를 L타워로 분산시킬 수 있다는 계산 하에, 다른 테마파크로 향하는 소비자들의 발길을 L월드쪽으로 돌리는 효과를 나타낼 것이라고 예상할 수 있다. 게다가 L타워 자체의 독특한 디자인과 신기술이 도입된 시설물이 소비자들의 지대한 관심을 이끌 것이다. 결과적으로 L타워의 건설로 인해 L타워 자체뿐만 아니라 제1L월드까지도 그 파급효과로 인해 매출이 인상될 것으로 판단되므로 매출 항목에서 +5점을 주었다.- 일자리 창출 : 이 사업의 규모면에서 분석해보았을 때, 장단기적으로 L타워에 의해 창출되는 일자리가 상당할 것으로 보인다. 단기적으로는 L타워 건설 공사 및 활주로 주변과 항공기 내 안전장비 설치 등에 필요한 시공업체, 또 그에 따른 장단기 노동자들이 필요할 것이다. 장기적으로는 L타워 유지 및 관리에 필요한 노동자들이 필요할 것이다. 나아가 이를 관리하고 감독하는 업체에서도 노동인구 수요가 증가될 것이므로 전반적으로 일자리 창출 항목에서 +5점을 주었다.- 이미지 : 매출 항목에서도 언급하였듯이 L타워의 독특한 디자인과 신기술로 도입을 통해 발전하는 기업이라는 이미지를 구축함으로써 기업 자체의 홍보효과를 가져올 수도 있으며, 테마파크 시장 점유율을 높임으로써 업계에서의 L사의 입지도 크게 확대될 것으로 전망된다. 또한 그 구조적 특징이 먼 곳에서도 쉽게 눈에 띄는 555m의 초고층 빌딩이라는 점을 감안하면, L타워가 한국의 랜드마크급 건축물로 인정될 수 있으므로 기업의 이미지가 전반적으로 긍정적인 방향으로 변하지 않을까 생각된다. 하지만 일부 경쟁기업이나 L사와 이해관계가 있는 업체에서는 해당업체의 손실을 불러올 수 있으므로 L사에 반감을 불러일으킬 수 있다는 점도 고려하여야 한다. 또한 L타워 주변 상업지구의 부흥에는 긍정적일 수 있지만, 거주지구의 공사로 인한 피해나 교통 불편 등에 따른 부정적인 면도 전부 종합하여, 이미지 항목에서 +2점을 주었다.2) 비용- 설치비 : 해당 프로젝트의 실패가 기업에 치명적인 타격을 줄 수 있다는만 아니라, 기존의 공항감시레이더(ASR)를 대체하기 위한 전방향 무선표지시설(VOR/DME)의 위치 변경 설치작업, 정밀접근레이더(PAR)의 추가 설치작업 및 항공기 내부에 장애물 위치정보 및 접근경보 획득을 위한 지형인식경보체계 구축작업 등 그 부수적인 시설들의 설치비용이 어마어마할 것으로 판단된다. 따라서 비용 항목에서 -5점을 주었다.- 시설관리 : 안전보장 설비 설치 및 관리 보수에 관한 양해각서(MOU) 체결이 완결된 것은 아니지만, 사기업의 수익창출을 위한 시설로 인해 요구되는 관리, 보수비용에 공군은 적극적으로 부담할 의사가 없음을 표명한 바이다. 특히 공군은 초기시설설치 및 애프터서비스에 관한 부분까지 L사가 부담해야하며 이를 이행하지 않을 시 사업 승인을 번복할 수도 있다는 내용을 보면, 시설관리 항목에서 L사는 상당히 불리한 입장에 처해있다. 아직 정부의 판정이 나지 않았기에, 이에 따라 일부 관리 보수비용 중 공군의 부담 비율이 증가할 가능성까지 고려하더라도 시설관리 항목에서 -4점을 주는 것이 좋겠다.- 사고 시 처리비용 : 기존에 발생하지 않던 사고가 발생하게 된다면, 원인제공자 비용 부담 원칙에 의해 L사는 책임공방에서 불리한 위치에 처하게 된다. 하지만 아직은 L타워가 증축되지 않은 상황이기에, 항공기 충돌사고가 발생하지 않았기에, 항공기 충돌사고가 발생할 경우 손해배상 주체를 놓고 공군과 L사 측이 마련한 것으로 알려진 기준인 `불가항력 사고'에 대한 해석 차이가 발생할 수 있으므로 사고 처리비용의 부담 문제는 명확히 누구의 책임이라고 단정 짓기는 어렵다. 이러한 점을 종합해보면 사고 처리비용 항목에서 -4점을 줄 수 있다.=>전문가적 접근으로 해당 사례는 -1점을 받게 되었으므로 허용할만한 위험이 아니라고 판단할 수 있다.2. 일반인의 접근항목테스트결과-5-4-3-2-10+1+2+3+4+5정보공개ㅡXㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡ-16피해보상ㅡXㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡ동의ㅡㅡXㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡ위험의 공평분배Xㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡ- 정보공개 : 해당 사례다. 하지만, 안정보장 검사 결과의 검사항목의 객관성 여부나, 검사 결과 안전성 여부에 대한 내용 및 설비에 관한 양측이 이해각서 내용 등이 일반인에게 공개되지 않은 상황이므로 일반인들은 정보공개 항목에서 부정적인 시각을 가질 것으로 판단되어 -4점을 주었다.- 피해보상 : 사고 시 처리비용 항목에서도 언급하였듯이, 사고 발생 시, 손해배상 주체를 놓고 공군과 L사 측이 마련한 것으로 알려진 기준인 `불가항력 사고'에 대한 해석 차이가 발생할 수 있어 피해보상 문제가 양 측의 책임공방 문제로 확산될 수 있다. 지금까지의 L사가 대기업으로서 이미지 실추에 타격을 입지 않기 위해 적절한 보상을 해왔다는 점을 감안하여 보더라도 일반인 입장에서 긍정적으로 판단하기는 어려울 것이다. 따라서 피해보상 항목에서 -4점을 주었다.- 동의 : L사와 이해관계를 같이 하지 않는 일반인을 대상으로 생각했을 때는, L타워 건축에 따른 일자리 창출이나, 매출 항목이 직접적인 개개인의 이익으로 다가오지는 않을 것이다. 더군다나 안전성 여부가 거듭 논란이 되는 상황이다 보니 일반인 입장으로서는 일부 소비자의 편의 및 오락을 위해 시한폭탄을 떠안을 수는 없다는 입장일 것이다. 그래도 제2L랜드 건설로 인한 국가 홍보효과 측면을 고려하는 일반인도 있을 수 있으므로 종합적으로 동의 항목에 -3점을 주었다.- 위험의 공평분배 : 동의 항목에서도 언급하였듯이, 사고 발생 시 큰 많은 생명을 앗아갈 수 있는 재앙을 초래하는 것은 물론, 경제적으로도 커다란 손실을 가져올 수 있는 가능성이 있으므로 위험의 공평분배 항목에서 -5점을 주었다.=>일반인의 접근으로 해당 사례는 -16점을 받게 되었으므로 허용할만한 위험이 아니라고 판단할 수 있다.3. 정부단속자의 접근항목테스트결과-5-4-3-2-10+1+2+3+4+5공공의 이익ㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡXㅡㅡ-1공공의 안전ㅡXㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡ- 공공의 이익 : L타워 건설 효과 L사의 매출 증가 및 일자리 창출이라는 긍정적인 면이 있기는 하지만, 순이익 측면에서 그 다.

공학/기술| 2021.04.20| 7페이지| 2,000원| 조회(158)

전문가, 공학윤리, 일반인, 정부단속자, 허용할 수 있는 위험, 허용할 수 없는 ..

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피고용인으로서의 공학자 PMD, PED 선긋기

피고용인으로서의 공학자 PMD, PED 선긋기※문제 상황※공학자 A는 자동차회사의 CEO다. 공학자 A의 행동은 바람직한 행동인가? 선긋기를 이용하여 설명하라새로 출시한 승용차가 주행 도중 멈춰 서는 현상이 발생한다는 민원과 언론 지적에 국토해양부는 “주행 중 시동 꺼짐 현상은 제작상의 결함이 아니라 소비자들이 불법 유통되는 유사연료를 쓰는 바람에 문제가 생긴 것이고, 제작 결함이 없는 것으로 확인됐기 때문에 강제적인 리콜 대상이 아니다”는 조사결과를 발표했다.승용차의 연료펌프 부품 가운데 전기를 흐르게 하는 부속인 정류자(Commutator)는 구리 소재다. 그런데 유사연료에 다량 포함돼 있는 '메탄올'이나 '톨루엔'은 구리와 산화반응을 일으킨다. 결국 유사연료를 넣게 되면 정류자에 전기가 통하지 않게 되면서 연료펌프가 정지한다. 따라서 정상적인 연료를 넣으면 아무 문제가 없기 때문에 리콜 대상이 아니라는 것이다. 유사휘발유를 넣은 지 14~20시간이면 구리 소재 정류자가 산화되면서 전기가 안 통해 작동하지 않는다. 조사를 담당한 연구소 측은 “운전자들 가운데는 일반 주유소에서 정상적으로 주유를 했는데도 주유소 측이 유사휘발유를 넣는 바람에 피해를 입은 경우도 있었다”고 했다.어째든 새로 승용차를 구입한 소비자들의 불만이 많아 공학자 A는 리콜을 하는 대신 신고된 기존 출고차량에 대해서는 연료펌프 정류자를 탄소제품으로 바꿔 주는 무상수리를 하고, 앞으로 출시될 승용차는 연료펌프 내 정류자를 구리제품에서 탄소제품으로 교체하도록 지시했다.1. 선긋기특징PMD테스트PED-5-4-3-2-10+1+2+3+4+5기술적 전문성필요 없음ㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡXㅡ필요함안전성중요하지 않음ㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡX중요함비용중요함Xㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡ중요하지 않음일정표 만들기중요함ㅡㅡㅡXㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡ중요하지 않음마케팅중요함ㅡㅡXㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡ중요하지 않음공학자의 윤리적 지침중요하지 않음ㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡX중요함2. 분석- 기술적 전문성 : 승용차의 주행 중 시동 꺼짐 현상의 원인을 분석하는 과정에서 제작상의 기술적 결함 여부가 판단되었고, 분석 결과 그 원인이 제작상의 결함이 아닌 연료의 사용 때문임이 밝혀졌다. 이러한 결과 및 과정에서 공학자의 기술적인 전문 지식이 관여하였다는 것을 알 수 있으므로 이 문제 상황이 기술적 전문성이 요구되는 사례라고 판단할 수 있다.원인 분석 결과, 연료펌프 부품과 사용하는 연료와의 반응에 의해 연료펌프의 작동이 멈출 수 있다는 것을 밝혀내었는데, “연료펌프 부품 가운데 전기를 흐르게 하는 부속인 정류자(Commutator)의 소재가 구리”라는 것과, “유사연료에 다량 포함돼 있는 '메탄올'이나 '톨루엔'이 구리와 산화반응을 일으켜 정류자에 전기가 통하지 않게 되면서 연료펌프가 정지”한다는 내용 모두 기술적 전문 지식으로 얻어진 결과이므로, 기술적 전문성 항목에서 PED쪽으로 높은 점수를 줄 수 있다.하지만, 애초에 정상적인 연료를 넣었다면 아무런 문제가 야기되지 않았을 사례이기 때문에 PED가 필요성이 약간 줄어들 수 있겠다. 따라서 이러한 내용들을 종합해보면 PED쪽으로 +4점을 주었다.- 안전성 : 주행 중 시동 꺼짐 현상에 의한 구체적인 피해 사례는 제시되어 있지 않지만, 일반적인 상황을 예측해 보았을 때, 주행 중 시동 꺼짐 현상에 의해 작게는 접촉사고부터 크게는 사망사고까지, 각종 사고의 발생 가능성이 높아지므로 이 사례에서 안전성이 중요시된다고 판단할 수 있다.특히 소비자들은 유사연료로 인해 시동 꺼짐 현상이 발생할 것인지도 알지 못하고, 본인이 유사연료를 주입하였는지 아닌지의 여부도 알 수 없으며, 만약 주입하였다면 언제 시동 꺼짐 현상이 발생할 것인지에 대해서도 알지 못하는 것은 물론 일반적으로 시동 꺼짐 현상 시 대처 방안에 대해서도 제대로 된 교육을 받지 못한 경우가 많을 것이므로 이 사례에서 안전성에 PED쪽으로 +5점을 주었다.- 비용 : 발생한 사고에 대하여는 직접적인 책임이 없기 때문에 사고 피해액 부분은 배제할 수 있다. 하지만 사례에서 제시된 내용은 아니지만, 현재까지는 탄소제품으로 된 정류자 대신 구리제품으로 된 정류자를 사용해 왔는데, 탄소제품을 쓸 수도 있었음에도 구리제품을 사용해왔다는 것은 효율이나 비용면에서 구리제품이 우월했다고 예측해볼 수도 있으므로, 구리제품을 탄소제품으로 바꾼다면 장기적으로 생산비용이 높아질 수 있다는 측면도 염두해 두어야 한다. 이 점을 고려하지 않더라도, 전면 리콜은 아니지만 신고된 차량을 전부 무상으로 수리하여야 하고, 또 앞으로 출시될 승용차의 연료펌프 내 정류자를 구리제품에서 탄소제품으로 교체하여야 하므로 상당한 예산이 필요할 것이라고 생각할 수 있으므로, 비용 항목에서 PMD쪽으로 높은 점수를 줄 수 있다.이 사례의 문제를 해결하기 위해 구리제품을 탄소제품으로 교체할 시, 구리제품을 사용할 수 없는 것에서 오는 손실액, 구리제품의 처리비용, 구리제품에서 탄소제품으로의 교체비용, 탄소제품의 제작비용, 교체로 인한 제품 출시 연기에 따른 피해액 등이 들 것으로 예상되므로 종합적으로 PMD쪽으로 -5점을 주었다.- 일정표 만들기 : 부품 수리작업으로 인해 소비자 개개인이 승용차를 사용하는 데에 대한 지연이 있을 수도 있고, 신제품의 부품 교체작업으로 인해 전체 생산라인에 추가작업이 생겨 제품 출시가 연기될 수도 있다. 하지만 이로 인해 기업이 치명적인 타격을 입거나, 수리나 교체작업이 이루어져야 하는 정해진 일정이 있는 것도 아니다. 종합적으로 보았을 때, 작업시간이 단축될수록 기업의 비용적인 부담이 줄어들 수도 있겠고, 소비자의 불만도 덜 수 있다고 판단되므로 PMD쪽으로 -2점을 주었다.- 마케팅 : 연료펌프 부품이 직접적으로 사고와 관련이 없었고 유사연료가 사고의 원인임에도, 소비자들은 이번 사태로 말미암아 기업에 대해 부정적인 이미지를 갖게 될 수도 있다. 반면 기업이 책임의식을 느끼고 전면 리콜까지는 아니더라도 사고 방지에 적극적인 자세를 보인다는 점에는 소비자들이 긍정적인 이미지를 가질 수도 있겠다. 종합적으로 보았을 때, 이번 사건이 긍정적이든 부정적이든 기업의 이미지 즉 홍보에 연관성이 크다고 볼 수 있다. 하지만 이 사례가 기업의 이미지에 타격을 입힌다든지, 그에 따라 매출이 달라진다는 등, 마케팅 측면에서 보았을 때는 직접적인 영향까지는 미치지 못한다고 판단되므로 PMD쪽으로 -3점을 주었다.

공학/기술| 2021.04.20| 4페이지| 1,000원| 조회(512)

공학윤리, PED, pmd, 선긋기, 공학자

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생활 속의 유변학 (스킨&로션)

생활 속의 유변학-스킨&로션-Ⅰ. 서론우리 생활 주변에서 쉽게 관찰할 수 있는 유변 현상들은 상당히 다양합니다. 구름이 생겨 비가 내리고 시냇물에 모여 강으로 흘러 바다까지 흘러가는 자연적인 유변 현상이 있는가 하면 콘센트에서부터 자유전자가 나와 도선을 타고 기기 내부로까지 흘러가는 인위적인 유변 현상도 있습니다. 이렇듯 자연 현상이든 인위적 현상이든 유변학과 관련이 없는 현상은 거의 없다고 봐도 될 정도입니다.다양한 유변 현상들을 조금씩 다 설명하기 보다는 한 가지 주제를 정하여 깊이 조사하는 것이 좋겠다는 판단 하에, 주제를 정하기 위해 창의적인 사고기법을 활용해 보았습니다. 수업시간에 언급되었던 음식 유변학, 전자 유변학, 생체 유변학, 고분자유변학, 현탁유변학 중에서 저의 전공인 고분자유변학을 선택하였습니다. 그리고 고분자유변학 중 구체적인 주제를 파악하기 위해 발산적 사고기법의 브레인스토밍(Brainstorming)을 사용하였습니다.브레인스토밍 결과 페인트, 플라스틱, 윤활유, 로션, 접착제가 나왔습니다. 이들 중 하나를 추려내기 위해 수렴적 사고기법의 평가 행렬법(Evaluation Matrix)을 사용하였습니다.흥미실생활 밀접성전문성자료의 양총합페인트243211플라스틱343313윤활유434314스킨, 로션543416접착제443213그 결과 가장 높은 점수를 얻은 ‘스킨, 로션’을 생활 속의 유변학의 주제로 잡게 되었습니다.Ⅱ. 화장품의 분류화장품의 종류는 상당하고 그 사용법이나 효과도 매우 다양합니다. 오늘 아침 저는 총 13종류의 제품을 사용하였는데 샴푸, 린스, 바디워시, 클렌징 폼, 기초토너, 기초에멀전, 바디로션, 아이크림, 선크림, 핸드크림, 메이크업베이스, 아이라이너, 아이브로우입니다. 막상 적고 보니 이것만으로도 종류가 상당합니다.그 중 S사의 화장품을 대상으로 기능별로 종류를 좀 더 자세히 조사해 보았습니다.1. 스킨케어토너, 에멀전, 에센스, 크림, 마사지크림, 아이케어, 선케어, 미스트, 기능성(미백, 주름)2. 메이크업메이크업베이스, 파운데이션, 팩트, 컨실러, 파우더/픽서, 투웨이케익, 볼터치/하이라이터, 아이라이너, 아이브로우, 아이섀도우, 마스카라, 립스틱/립라이너, 립 글로스/틴트/밤, 네일컬러/스티커, 네일케어, 네일리무버, 비비크림/비비팩트, 자외선 차단3. 클렌징클렌징 폼, 클렌징 젤, 클렌징 오일/밀크/크림, 클렌징 리퀴드/오일무스, 클렌징 티슈, 비누, 메이크업 리무버4. 마스크/팩필 오프, 워시 오프, 마스크 시트, 코팩, 필링젤5. 바디&헤어케어바디워시/스크럽, 바디 에멀전/오일/크림, 바디 미스트, 입욕제, 핸드케어, 풋케어, 헤어삼푸/린스, 헤어 스타일링, 헤어 트리트먼트, 헤어 에센스, 넥&바스트, 데오드란트, 패치Ⅲ. 스킨케어 제품별 특징 및 사용법이 중 스킨과 로션을 대표하는 스킨케어 제품을 대상으로 그 특징과 사용법을 설명하겠습니다.1. 토너(스킨)토너는 색이 옅거나 투명하며 잘 흐르는 성질을 가진 Newtonian fluid입니다. 살짝 기울이는 것만으로도 병에서부터 잘 흘러나올 수 있으며, 피부에서 모공을 통하여 흡수되는 속도도 빠릅니다. 세안 후 손바닥에 적당량을 덜어 피부결을 따라 롤링하며 부드럽게 흡수시켜 주면 됩니다. 큰 응력을 가하지 않아도 쉽게 흡수됩니다.2. 에멀전(로션)주로 흰색 등의 불투명 상태이며 잘 흐르지 않는 Non-Newtonian fluid입니다. 병을 거꾸로 뒤집어도 잘 흐르지 않고 순간적인 힘을 가해야 흐르는 Bing-ham plastic입니다. 토너를 사용하여 피부결을 정돈한 후 손바닥에 적당량을 덜어 피부결을 따라 발라주면 됩니다. 응력 하에 점도가 달라지지 않으므로 가볍게 문지르는 것으로도 쉽게 흡수됩니다.3. 에센스(세럼)주로 반투명의 탄성과 점성이 있는 Non-Newtonian fluid입니다. 더 세부적인 종류에 따라 Bing-ham plastic 거동을 보이는 것과 Pseudo-plastic거동을 보이는 것 등이 있습니다. 토너 사용 후 손바닥에 적당량을 덜어 피부결을 따라 발라준 후, 지그시 눌러 흡수시킵니다. 토너나 에멀전과는 달리 약간의 응력을 가해야 모공을 통과할 수 있습니다.4. 크림흰색의 탄력적인 유체입니다. 크림의 표면에 순간적인 응력을 가하면 Bouncing-putty의 고체 거동을 보이고, 천천히 응력을 가하면 Bouncing-putty의 액체 거동을 보입니다. 에센스와 같은 방법으로 사용합니다. 이 중 눈가의 주름을 잡아주기 위한 것이 아이케어 크림입니다.

공학/기술| 2021.04.19| 6페이지| 2,500원| 조회(210)

유체역학, 스킨, 유변학, 로션, 고분자유체역학, 생활속의유변학

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생체 고분자에 대하여

- 목차 -1. 생체 고분자2. 인공 폐3. 인공피부4. 인공 간5. 결론6. 참고문헌1. 생체 고분자생체 고분자란 기능 및 구조가 불완전한 생체조직을 대체하기 위하여 제조 및 배양된 고분자로서 살아있는 세포와 생리 활성 고분자를 이용하여 장기와 생체조직의 회복 및 재생을 목적으로 한다.1.1 의료용 고분자용 재료의 발달 과정제 1세대 초장기의 의료용 고분자는 인공 삽입물이나 보철 수준이었으며, 이는 1940년 이전 초보적인 호기심에서 시작되었다. 주로 사용된 재료로서는 요업, 금속, 복합재료 및 고분자 재료를 보철 및 지지물로서 사용하였다. 제 2세대의 경우 일반 공업 재료나 손상된 장기의 일부를 대체하는 수준이었다. 뼈 시멘트, 혈액 주머니 등을 예로 들 수 있다. 이는 생체와 아무런 작용이 없는 불활성 상태를 이용한 것 이다. 제 3세대 재료는 불활성 상태가 아닌 생체활성을 이용한 것으로 수산화아파타이트가 도포된 인공고관절, 콜라겐 및 알긴상 등이 도포된 인공혈관 등을 예로 들 수 있다.1.2 생체 적합성생체 고분자로서의 활용에서 고분자가 갖추어야 할 조건 중 하나로서, “생체 조직과 접촉하였을 경우 거부 반응이 나타나지 않는 특성”으로 정의 되며, 그 항목은 다음과 같다. 생체조직을 자극하지 말아야 한다. 염증을 유발하지 않아야 한다. 알레르기를 일으키지 않아야 한다. 암을 유발하지 않아야 된다. 독성이 없어야 된다. 혈액 성분을 파괴 또는 변형을 시키지 않아야 된다. 혈전 현상이 없어야 된다.1.3 생체 기능성“체내에 존재하는 동안 목표한 기능을 완전히 수행할 수 있는 특성”으로 정의되며, 그 항목은 다음과 같다. 인공장기에 사용되는 의용 재료가 화학적으로 안정하여야 된다. 적당한 기계적 강도를 지녀야 된다. 적당한 피로강도를 지녀야 한다. 적합한 모양으로 설계될 수 있어야 한다. 가공이 용이하여야 한다. 멸균 또는 소독이 가능하여야 한다. 재현성이 있어야 된다.1.4 생체 고분자의 종류생체 고분자는 천연고분자와 합성고분자로 구분할 수 있으며, 천연 s 등이 있으며, 생분해 속도가 조절 가능하다. 대표적으로 사용되는 합성 고분자의 하나인 PLGA는 젖산 (lactic acid)과 글리콜산 (glycolic acid)의 에스터 결합에 의해 생성되며, 분해되어 이산화탄소와 물로 체외 배설되는 완전 생분해성 고분자이다. 또한, FDA의 승인 하에 의료용 재료로 사용된 체내 이식용 고분자이다.2. 인공 폐인공 심폐기는 폐, 심장 등의 수술 시에 폐를 대신하여 혈액의 가스교환을 행하기 위하여 만들어진 인공장기의 일종으로서 개심 수술시에 폐를 대신하는 경우나 급성 폐부전 환자의 호흡 보조장치로서 사용될 수 있다. 그 형태는 혈액 중에 산소가스를 직접 기포형태로 불어넣는 기포형과 미세다공 구조로 되어있는 막 형태가 있으며, 기포형의 경우 혈액의 손상이 크고 혈액 중에 미세기포가 남게 되는 결점을 가지고 있어 현재 막 형태의 인공 폐에 중점을 두고 연구 개발 중이다.그림 1. 현재 시판 중인 인공 폐2.1 인공 폐의 생체 고분자인공 폐에서 사용되는 대표적인 생체 고분자는 분리막에서 사용되는 것으로서, 이는 얇은 반투과성 다공질 막이며, 물질이 선택적으로 투과 분리된다. 분리 효율을 높이기 위하여 보통 속이 비어있는 원통 모양의 중공사막 (中空絲膜 , hollow fiber membrane)을 이용하는 데 중공사막의 내부 직경은 200~300㎛ 정도이다. 분리막의 재료는 산소 투과성이 좋은 polydimethylsiloxane과 poly(4-methylpent-1-ene) 등이 사용되며, 혈액중의 산소를 용해, 혈액 내 CO2 방출 하여 생체의 폐기능 대행 한다.표 1. 인공 폐에 사용되는 고분자분 류상품명막의 종류 및 소재적층형LPM50 (3M)다공질막PP(셀가드,셀라네스)CML (코베)다공질막PP코일형콜로보n (Sci-Med)균질막실리콘고무중공사형카피오스ⅱ(테루모)메라실록스(천공의과공업)다공질막PP(KPE-190M,미쓰비시레이온)균질막실리콘고무2.2 향후 과제 및 전망현재의 인공심폐기는 단시간 수술에 한해 사용되고 있부피부의 손실이 심각한 상태의 환자를 위해서는 상처보호가 필요하다. 인공피부는 보호막 역할을 하고, 상처 치유 및 수축을 감소시키는 기능을 수행할 수 있게 구성되어 있다.배양 인공피부는 세포배양 기술을 이용하여 피부세포를 충분히 증식시킨 후 피부구조의 일부를 재구성하여 영구 생착을 목적으로 이식하는 피부로서, 자가세포를 이용하기 때문에 거부반을이 거의 없고 피부의 크기를 얼마든지 크게 할 수 있는 장점이 있다.인공피부는 용도 범위가 매우 다양한데, 화상, 욕창, 당뇨성궤양, 난치성쉐양, 연골손상, 외상환자, 절단환자, 성형환자, 등에 이용이 가능하다. 인공피부 제품의 주요 타겟은 화상치료용이다. 인공피부는 환자의 화상 정도가 심하여 충분한 양의 자가 세포를 확보하지 못하는 경우에 유용하고, 미리 만들어서 냉동 보관하였다가 필요한 경우 바로 쓸 수 있다. 그리고 인공피부는 입원 기간의 단축, 치료 비용의 절감 및 재수술 요구 감소 등 상당한 의료비 경감을 예측할 수 있다. 인공피부의 범주는 크게 창상피복제(advanced wound care), 인공피부(artificial skin), 배양 인공피부(culturedskin) 등으로 나눌 수 있다.3.1 인공 피부의 조건배양피부를 이식할 때 사용하는 피복제의 특성도 배양피부의 생착율을 크게 좌우 한다. 따라서 배양피부에 적합한 피복제는 ① 투명하고, 유연해야 하며, ② 세균증식을 억제할 수 있어야 하고, ③ 세포와의 친화성을 가져야 하며, ④ 떨어질 때 기계적인 손상이 없어야 한다는 등의 조건을 만족시켜야 한다.진피 대치물을 설계함에 있어서 크게 3가지가 고려되어야 한다. 첫째, 상처 부위 이식물 사이의 공간은 박테리아가 증식하기 좋은 환경을 제공하므로 이식 표면과 상처부위 사이가 잘 밀착되어 빈 공간이 생기지 않도록 하여야한다. 둘째, 인공피부가 일정하지 않은 상처표면에 잘 붙게 하기 위해서는 유연성과 강직성을 가져야 한다. 마지막으로 이식물을 통과하는 수분의 흐름이 고려되어야 한다. 즉, 이식물 위층의 수분 방하면서 일시적으로 피부의 기능을 대신해 주는 창상피복제(Wound Dressing)와 동종배양피부, 자가배양피부를 세포배양기술을 이용하여 증식시킨 후 영구 생착을 목적으로 이식하는 배양피부(Cultured Skin) 등의 2가지로 나눌 수 있다.표 2. 인공 피부의 재료별 분류창상피복제는 대부분 제한적인 용도에만 적용이 가능하고 가격이 고가이나 배양피부는 피부의 크기를 조절할 수 있으나 생착율이 낮고 세균감염이 우려되는 장단점이 있다.표 3. 인공 피부의 기능상 분류 및 장단점창상피복제는 주로 국소적인 창상이나 상처 깊이가 심하지 않는 창상에 적용가능하며 심한 피부결손이나 광범위한 창상의 경우, 반흔조직을 최소화시키기 위한 치료방법으로 식피가 가능할 때 까지의 기간 동안 창상을 보호하거나 자가배양피부가 완성되는 데까지 소요되는 3~4주 동안 상처를 보호하여 배양피부의 적용을 쉽게 하는 역할 등을 하고 있다. 광범위한 중상의 열상을 받은 환자의 경우에는 환자 자신의 전신상태가 약화되거나 채취 가능한 건강한 피부에 제한이 있어 한 번의 수술로 전부 피부결손부를 자가피부이식할 수 없다. 따라서 2번의 자가 피부이식 수술이 가능할 때까지 일시적인 피부보호를 목적으로 사용할 인공피부가 필요하다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 선진국에서는 상처치유 촉진 및 상흔감소 효과가 있는 여러 가지 형태의 생인공피부(배양상피, 배양진피, 배양피부 등)를연구 개발하여 환자에게 적용시키고 있으나 비교적 낮은 생착율 복잡한 제조과정, 사용의 불편성, 세균 감염 등의 문제점이 나타나고 있다.표 4. 인공 피부에 사용되는 고분자생체이식용 생인공피부(Bioartificial Skin)는 보호막 기능은 물론 손상 조직의 재생에 필요한 성장인자 세포외 간물질을 제공하여 신속한 창상 치유와 상흔의 감소 등과 같은 탁월한 효과가 입증되고 있다. 현재 생인공피부는 화상, 욕창, 외상, 성형, 난치성 궤양 당뇨성 부괴사, 압력 미란 등에 임상적용 되고 있고, 이식 성공률을 증진시키는 연구, 색소 문제 Blood, 인체진피 등에 분포하고 있는 Pluripotent Mesenchymal Stem Cell을 분리 및 분화?유도하는 기술, ③ 산업화를 위해서 생체 적합성이 높은 구조물(Scaffold) 및 가공기술이 개발되어 세포접종을 용이하게 하고 또한 세포의 기능을 유지하면서 대량배양을 할 수 있는 기술 등을 들 수 있다.이외에도 인공피부에 있어서 개선해야 할 점으로는 이들 상품은 고가라는 문제와 수입에 의존한다는 단점을 가지고 있으므로, 가격이 저렴하며 생체적합성이 우수한 재료를 개발하여 화상 및 욕창 치료용 인공피부 등의 의료용에 이용할 수 있도록 하는 것이 매우 중요하다고 본다.4. 인공 간간은 대사 작용 시 생성되는 유독물질이나 외부에서 유입되는 약물과 독성물질을 분해하고 탄수화물, 지방과 단백질의 대사에도 깊이 관여하는 등 다양한 역할을 수행한다.인공 간은 급성 혹은 만성 간질환에 의하여 간 기능이 저하되거나 상실한 말기 간질환 환자가 간 조직이 재생되거나 이식받을 때까지 환자의 혈액을 체외에서 순환시켜 독성물질을 제거하고, 다시 체내로 돌려보내는 방법으로 체외에서 간 기능의 일부를 수행함으로써 환자의 생명을 연장하고 간 부전에 의한 신경손상 및 다른 내장 기관의 기능 상실로의 확산을 줄이며, 치유될 수 있는 시간을 확보하는 목표를 가지고 개발되고 있다. 최근 들어 세포배양기술 및 고분자 개발 등에 의한 조직공학기술이 발달하여 체외에서도 간세포의 배양이 가능하게 되므로 인공 간 개발에 더욱 관심을 가지게 되었다.4.1 인공 간의 형태4.1.1 비생물학적 인공 간최근의 기대되는 인공 간 시스템은 수용성이나 단백질과 결합되어 있는 독성물질을 투석시스템을 이용하여 제거하고자 한 것들이다. 이들은 MARS(Molecular Adsopbents Recirculating System), albumin dialysis system, ALSS(Artificial Liver Support System), 그리고 PF-Liver Dialysis이다. 이 시스템들은 생

공학/기술| 2021.04.19| 11페이지| 2,000원| 조회(324)

인공간, 생체고분자, 인공피부, 인공폐

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