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[서양교육사] 서양교육사의 발달과 확산 평가A좋아요

REPORT서양교육제도의 발달과 확산학 과 명과 목 명담당교수학 번성 명제 출 일< 목 차 >1. 그리스의 교육관 1가. 스파르타 1나. 아테네 12. 고대 로마의 교육 2가. 초기 로마의 교육 2나. 후기 로마의 교육 33. 중세의 교육 4가. 기독교의 교육 4나. 스콜라 철학과 교육 5다. 중세시민교육 5라. 중세시대의 대학 74. 참고도서 9- - 9 -서양교육제도의 발달과 확산1. 그리스의 교육관교육은 어느 시대 어느 나라에서나 그 사회가 지니고 있는 문화와 새 대상의 반영이었다. 그렇기 때문에 교육을 이해하려면 반드시 그 시대의 문화와 모 든 조건을 분석하여 그것들이 어떻게 교육적 상황과 교육 이론에 영향을 주 었는가를 살피는 것이 교육의 역사적 고찰의 한 국면이다. 그리스를 알지 못 하고는 서양을 모르듯이, 오늘의 교육 더 나아가서는 현대교육의 의미를 역사 적으로 이해하려면 그리스의 교육을 우선 알지 않으면 않된다. 그만큼 그리 스의 고대 교육은 역사적 근원으로 의의를 가지는 것이다. 왜냐하면 그들은 서양에 있어서 철학, 과학, 예술, 정치조직 등에서뿐만 아니라 윤리와 교육에 있어서도 역사상 최초로 조직화한 사람들이었으므로 서양에 있어서 이 모든 측면의 발달은 거의 그리스에 기원을 갖기 때문이다.가. 스파르타스파르타는 B.C 5세기경의 그리스 반도의 패권을 잡은 나라로써 그러한 최강국의 영예를 유지하기 위해 군국주의적 정치체계를 가지고 있었으며 교육도 자연히 그러한 것을 보조하는 교육이 되었다. 따라서 스파르타 교육의 기본목적도 국방을 담당할 이상적인 군인의 양성에 있었고 교육 의 구체적인 목적, 내용, 이를 포함한 전체적 교육 제도도 모두 여기에 맞는 것일 수 밖에 없었다. 이를 알아보면 사내아이가 태어났을 때 약하 거나 불구아는 바로 죽여버리거나 피지배계급에 양자시킨다. 그리고 7세 까지는 가정에서 부모에 의해 건강하고 인내력 있는 아이로 키워진다. 7 세가 지나면 가정을 떠라 Agoge(공동교육장)에서 일종의 병사로 들어가 단체 생활을 시작하며가정에서 교육을 받는데 보통 노예에 의해 양육되었다는 점이 특이하다. 7세부터 16세까지 다니는 학 교로 문자학교, 음악학교, 체조학교의 세가지가 있었으며 문자학교는 주 로 3R에 중점을 두었으며 음악학교는 서사적 시와 현악기를 배우며 체 조학교란 달리기, 뛰기 등 육체적 훈련을 받는 곳이었다. 그리고 16세가 되면 체육관에서 2년간 체육을 전수받으며 이시기 지적훈련으로는 성인 들과 접촉을 통해서 산수, 수학, 천문학, 물리학, 문학, 수사학, 웅변학 등 배울 기회를 가졌다. 18세에 이르면 20세까지 부모의 보호에서 벗어나 청년단에 들어가 군대훈련을 받는다. 그리고나서 비로서 시민권을 획득 하여 결혼을 할 수 있으며 정치에도 참여를 하게 된다. 이러한 아테네 교육에서의 특이사항으로는 음악과 체육의 강조인데 우리의 음악과 조금 의 차이가 있음을 알아야 한다. 여기서 음악이란 흔히 지적인 교육 즉 읽기 쓰기도 모두 음악으로 보았으며 도덕교육도 음악교육에 포함되었다 는 점이 주목할 사항이다.2. 고대 로마의 교육가. 초기 로마의 교육초기 로마는 조그마한 도시국가에서 시작하여 그리스의 정복을 통한 로 마 제국이 된 B.C 146년까지 말한다. 이시기에는 그리스 문화의 유입이 없었고 순수한 로마의 시대였다. 로마는 그를 둘러싼 부족들과 싸우면서 스스로를 성장시켰던 공화정 시대를 포함하기 때문에 최고의 교육목적은 국가를 강대하게 하기 위한 용감한 군인과 의무감이 강한 시민을 양성하 는 것이었다. 따라서 그리스의 교육과는 달리 구체적이며 실질적인 가치 를 목적으로 하였던 것이다. 그리하여 이에 필요한 덕목으로 정복, 용기, 인내, 충성, 진실, 근검, 위엄, 강인, 그리고 엄격이었다. 그러나 교육적 이상이나 목적을 달성하기 위한 형식을 갖춘 조직화된 학교교육은 아직 발달하지 못했었다. 이시기의 교육은 가정이 담당하고 있었으며 아버지 는 가정에 있어서 모든 권한과 교육의 의무가 있었으며 어머니의 지위도 낮지는 않았다. 가정이외 소년을 위한 교육의 장소는 병사, 공회소, 농스의 후기 소피스 트 시대의 이상인 변론 잘하는 사람과 초기 교육의 이상인 조화된 인간 상의 이상과 순수 로마적인 도덕교육의 강조가 혼합된 것으로 한 마디로 요약한다면 웅변가의 양성이었다. 웅변가는 로마 교육의 이상적 인간상 인데, 훌륭한 웅변가에게 가장 중요한 것은 훌륭한 인간일 것이고, 그 다 음에는 능숙한 언변 기술이었다. 그리하여 웅변가란 언어 기술이 훈련된 좋은 사람으로 국가에 실제적인 봉사를 할 수 있는 사람이었다. 이러한 웅변가의 자질의 세가지 기본요소는 첫째, 도덕적 인격 둘째, 해박한 지 식, 셋째 설득력 있는 언어 기술을 포함한 것이었다. 로마의 조직화된 학 교 교육의 목적도 비슷한 것이었다. 결국 공직생활에 대한 준비로서 웅 변가의 양성이었다. 로마의 학교는 그리스의 영향으로 정규적인 학교 교 육으로 발전하여 A.D 100년경에는 그리스의 학교보다 훨씬 더 잘 조직 된 학교제도가 성립되었다. 그리하여 교육의 단계를 연령별에 따라 초등, 중등, 고등으로 구분한 교육제도가 서양에서 처음으로 발전된 것도 역시 로마인의 조직력의 일면을 나타낸다고 할 수 있다. 초등교육은 처음에는 루더스라고 부르다가 학교가 좀더 조직화되었을 때 문자학교라고 불렀으 며 그곳에서는 읽기, 쓰기, 셈하기를 가르쳤으나 그보다는 도덕성과 의무 감을 키우는데 가정의 역할에 대한 보조적 위치를 했다. 중등학교는 문 법학교라고 불렸으며 10세부터 16세까지의 소년들만 다니는 학교였으며 소녀들을 위한 교육은 초등교육에서 그쳤다. 이러한 문법학교에는 그리 스 문법과 문학을 공부하는 그리스 문법학교가 있었으며 라틴 문법과 문 학을 공부하는 라틴 문법학교 두가지가 있었다. 최고의 교육을 위해서수사학교라고 있었는데 이는 웅변가 양성의 최종 코스의 교육이었다.3. 중세의 교육가. 기독교의 교육기독교가 중세의 사회와 문화의 근간이 되고 이로써 서양문화의 원천으 로 그리스·로마의 고전문화와 함께 서양 세계를 지배한 문화의 2대 조 류가 된 이유는 무엇인가? 기독교의 저력을 살펴보는 것은 기독교을 시발점 이 시기적으로 중세에 기원했다는 것과 중세 기독교의 특징인 금욕주의 를 이상으로 했다는 데만 있는 것은 아니다. 수도원은 단순히 중세문화 의 보존뿐 아니라 중세의 철학인 스콜라 철학의 발전에 공헌이 있으며 이를 통해서 중세대학의 발전과 지적 발전에 공헌한 기관이기 때문인 것 이다. 또한 수도원이 그 당시 사회 생활 일반에 끼친 영향도 크다. 수도 원의 수도승은 당시 제일 가는 농부였으며 로마 건축 기술의 보존자였고 그 밖에 조각, 방적, 유리, 도공등의 발전에 끼친 공헌도 커서 후세의 산 업혁명의 기초는 중세 수도원에 있다고 볼 수 있다. 수도원의 교육과정 은 초등과와 고등과로 나뉘어 있는데 초등과로는 읽기, 쓰기, 음악, 산술, 라틴어 문법, 시편등이었으며 고등과의 내용은 7자유학과를 과하였다. 7 자유학과는 산술, 기하, 음악, 천문등의 4과와 문법, 수사, 변증법의 3과 를 의미하는 것인데 이들의 일부만 가르치는 학교도 있었고 또는 이들전부와 신학을 가르치는 학교도 있었다.나. 스콜라 철학과 교육스콜라 철학은 어떤 특정한 철학이나 이론체계나 내용을 지칭하는 말이 아니라 중세 후기인 11세기경부터 수도원 학교나 본산학교에서 활기를 띠었던 철학의 방법과 경향성을 뜻하는 말이다. 이러한 스콜라 철학은 중세에 있어서 지적 발전을 가져온 가장 유력한 철학적 방법이었다. 그 러므로 이러한 스콜라 철학을 하는 것이 그것을 위한 교육의 내용과 방 법의 특징을 하는 방법이 된다. 먼저 스콜라 철학의 방법은 이성적, 논리 적 방법이었으며 결코 경험적이거나 과학적인 방법이 아니었다. 두 번째 특징은 권위주의적 성격이다. 세 번째 특징으로 스콜라 철학의 관심은 주로 인간의 행동과 관련된 윤리적 접근이었다. 네번째 스콜라 철학은 사물 세계나 자연 현상에 관심이 있었지만 어디까지나 사물과 대상을 하 나의 현상에 있어서 효과적 관계에는 관심이 없고 다만 사물의 성격과 특성에만 관심을 기울였다. 이러한 스콜라 철학은 후기 중세의 수도원 학교와 본산학교, 그리고 나중에 성립의 권위와 신에 대한 경외 심이 약화됨과 아울러 이민족의 사상과 문화에 대한 거부감이 서서히 해 소되어 갔습니다. 이러한 사실은 기독교가 '전부'라고 여기던 유럽인들에 게 기독교 외에 새로운 세계가 존재한다는 사실을 인식시켜 주는, 다시 말하면 새로운 세계관을 갖도록 해 주는 계기로 작용하였다. 다음으로 정치·경제적인 면에서는 기존의 계급질서가 와해되는 한편 새로운 계급 이 출현하기 시작하였다는 점을 들 수 있다. 특히 이 점은 중세 봉건사 회를 뿌리로부터 흔들어 놓고 장차 새로운 근세 시민사회를 도래하게 만 든 근본적인 요인으로 작용하였다고 볼 수 있다. 활발한 상업과 교역이 이루어지면서 상업과 교역에 유리한 화폐경제의 발달을 가져왔고, 동시에 상업을 중심으로 하는 자유 상업도시들이 발전하다. 이 과정에서 농노신 분에서 벗어난 농민들과 상업을 통해 부를 축적한 상인들이 영주들을 비 롯한 지배계급의 간섭과 통제에서 벗어나 새로운 시민세력을 형성하게 되었고, 부의 지속적인 재생산을 위하여 자녀들에게 기본적인 문자와 셈 하기 등을 교육할 필요가 생기게 되었다. 그리고 상업도시에 비해 뒤지 기는 했지만, 상업과 교역의 발달이 농촌에도 영향을 미쳐 농민의 자제들 도 기본적인 교육을 받을 필요가 증가하였다. 이러한 시대적 필요를 반 영하여 나타난 것이 바로 시민교육이다. 물론 아직은 맹아적인 형태에 불과하였지만, 서양의 역사에 있어서 서민들 더 정확하게 말하여 피지배 계급의 자제들이 자신들의 필요에 의해 교육을 받기 시작했다는 사실 자 체가 의미가 크다고 하겠다. 왜냐하면 이 때부터 서서히 발달하기 시작 한 시민교육이 19세기의 서구사회에 거의 일반화되었고, 현대에 우리가 받고 있는 초·중등교육 또한 그 연장선상에 있다고 볼 수 있기 때문이 다. 최소한 법적인 차원에서 제반 귀속적(선천적) 차이에 관계없이 모든 사람들에게 교육의 기회를 보장하려는 대중교육을 현대 교육의 가장 두 드러진 특징 중의 하나라고 본다면, 중세 말엽에 나타난 이러한 교육적 변화는 '현대적' 교육으

교육학| 2003.12.10| 11페이지| 1,000원| 조회(348)

교육, 발달, 서양, 서양교육사

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[물리화학] 기체분자운동론 평가A좋아요

목 차1. 기체분자운동론 1(1) 분자운동론의 가정 1(2) 온도의 의미 1(3) 분자 속력분포 42. 분자운동론의 응용 6(1) 벽과의 충돌, 분출 및 확산 6(2) 분자 충돌 빈도 8(3) 평균 자유행로와 확산 103. 참고문헌 111. 기체분자운동론- -(1) 분자운동론의 가정이상기체 법칙은 낮은 압력에서 기체의 몇 가지 물리적 성질을 종합해서 설명하고 있다. 이상기체 법칙은 실험적 관찰의 결과로 얻은 실험 법칙이다. 그러나 식의 단순성과 일반성 때문에 이 법칙의 근거를 이루고 있는 분자 수준의 미시적 설명이 있지나 않을까 하는 궁금증을 가지게 한다. 이러한 설명은 낮은 압력에서 기체의 다른 성질들도 예측할 수 있어야 하며 실제 기체와 이상기체가 작기는 하지만 측정할 수 있을 정도로 차이가 나는 이유를 설명할 수 있어야 한다. 이러한 이론은 19세기에 발전하였으며 클라우지우스, 맥스웰, 그리고 볼츠만 같은 물리학자들이 주도하였다. 기체분자 운동론은 과학 발전의 커다란 이정표 중의 하나이며 물질의 원자론을 강력하게 뒷받침하고 있다. 여기에서는 실험 관찰에 근거하여 실험법칙을 유도하고 발전시키는 대신에 한 물리적 모형으로부터 시작하여 수학적 이론과 물리학의 기본법칙을 사용하여 논리를 전개할 것이다. 이러한 모형이 실험적으로 관측된 기체의 성질을 설명하는데 어떤 도움을 주는지를 볼 것이다. 이러한 논리의 결과로 보일의 법칙을 설명하며 아울러 온도와 기체 분자들의 속력분포간의 관계로 설명해 줄 것이다. 기체분자 운동론의 기본가정은 매우 간단한다.1. 순수한 기체는 많은 개수의 동일한 분자로 구성되어 있으며 이 분자들은 자신의 크기에 비해 매우 멀리 떨어져 있다.2. 기체 분자들은 속력분포를 가지고 무질서한 방향으로 끊임없이 움직이고 있다.3. 분자들은 충돌하는 경우를 제외하고는 서로간에 아무런 힘을 미치지 않으며 일정한 속도의 직선 운동을 한다.4. 분자와 용기 벽과의 충돌은 완전탄성충돌이다. 즉 충돌로 인한 에너지 손실은 없다.(2) 온도의 의미우선 기체 분자도의 y와 z축 성분, νy와 νz는 변하지 않지만 x축 성분(A면과 직교 관계에 있음)은 부호가 반대로 된다. 분자 운동량의 x축 성분 변화량 Δpx,분자은 다음과 같다.Δpx,분자 = 나중 운동량 - 처음 운동량 = m(-νx)-mνx = -2mνx계의 전체 운동량은 보존되어야 하므로 이 운동량의 변화는 같은 크기의 반대 부호를 가지는 벽면의 운동량 변화에 의해 균형이 잡혀야 한다.Δpx,벽 = 2mνx분자가 벽에 충돌한 후에는 방향이 반대가 되어 상자의 반대 면과 충돌하고는 다시 원래 면을 향해서 운동하게 된다. 그 사이에 분자는 윗면이나, 아래면, 그리고 다른 옆면과도 충돌하겠지만 이러한 충돌은 νx를 변하게 하지 않으며 따라서 원래 면과 다시 충돌하는데 걸리는 시간에 영향을 주지 않는다. x 방향으로 운동하는 거리는 2l이며 이 방향의 속도 성분 크기가 νx이므로 이면과 다시 충돌하는데 걸리는 시간은 다음과 같다.Delta t = 2l over v_x매 초 동안에 벽에 전달되는 운동량은 충돌당 운동량 변화를 Δt로 나누어 주면 된다.{Delta p_x,벽 } over {Delta t } = {2mv_x } over {2l/v_x } = {mv_x ^2 } over {l}뉴톤의 제 2 법칙에 의하면 이 값이 바로 분자 충돌로 인해서 벽면에 가해지는 힘이다.f = ma = m{Delta v } over {Delta t } = {Delta p }over {Delta t } = {mv_x ^2 } over {l}이제 질량이 m이고 속도 성분 νx1, νx2, νx3 등을 가지고 독립적으로 운동하는 분자 N개가 상자내에 있다고 하자. N개 분자가 벽에 가하는 전체 힘은 각각분자들에 의한 힘들의 합이다.F = (mν2x1)/{ℓ} + (mν2x2)/{ℓ} + … + (mν2xN)/{ℓ} = (Nm) / (ℓ) × 2x여기에서2x = 1/N (ν2x1 + ν2x2 + … + ν2xN)2x는 N개 분자가 가지는 속도의 x축 성분 제곱의 평균으로 N개 분자의 ν2x를이 식을 두가지 면에서 살펴보자. 첫째 물리 법칙에 의하면 질량 m인 분자가 속력 u로 운동하는 경우에 운동에너지는 (1/2)mu2이다. 따라서 N0개 분자(1몰)가 가지는 평균 운동에너지는 (1/2)N0m 2가 된다. 이것은 앞 식의 왼쪽 항과 계수가 (1/3) 대신에 (1/2)로 다를 뿐이다.몰당 운동에너지 = (1/2)N0m 2 = (3/2)(1/3)N0m 2 = (3/2)RT기체 분자들의 평균 운동에너지는 오직 온도에 의존하며 분자의 질량이나 밀도와는 무관하다.둘째 이 식에서 m이 한 분자의 질량이므로 분자 1몰의 질량, 즉, 몰질량(M)은 N0m이 되고 평균제곱속력에 대해서 식을 정리하면 다음과 같아 진다.2 = (3RT) / M온도가 높을수록 분자가 가벼울수록 평균제곱속력은 커진다.(3) 분자 속력분포근평균제곱속력 (root-mean-square speed), urms는 평균제곱속력의 제곱근으로 정의한다.urms = √( 2) = √(3RT/M)이 식에서 모든 물리량의 단위는 동일한 단위 계(예를 들어 SI계)를 사용해야 한다. 이 경우에 R 값은 다음과 같다.R = 8.314 J/mol K = 8.3145kgm2/s2 mol K몰질량 M은 kg/mol 단위를 사용해야 한다. 이렇게 하면 속력을 SI 단위계인 m/s으로 얻게 된다.근평균제곱속력으로 기체에서 분자들의 속력에 대한 피상적인 정보를 얻기는 한다. 그러나 전체 분자들의 속력분포를 자세히 알면 여러면에서 더 유용할 것이다. 특히 u와 u+Δu 사이의 속력을 갖는 분자의 분율 ΔN/N을 알면 유용할 것이다. 이 분율은 속력분포함수 f(u)로 나타낼 수 있다.Delta N over N = f(u)Delta u온도에서 T에서 질량 m인 기체 분자의 속력분포함수 f(u)를 맥스웰과 볼츠만이 각각 독립적으로 구하였다. 이 식을 맥스웰 - 볼츠만 속력분포라고 하며 다음과 같이 주어진다.f(u) = 4 pi ({m} over {2pik_B T})^3/2 u^2 exp (-m u^2 / 2k_B T)위에서 이미 구했다.u_ rns = SQRT {{3k_B T} over {m}} = SQRT {{3RT}over{M}}이들 세가지 속력은 비슷한 값을 가지지만 똑같은 값을 갖지는 않는다. 이들의 비는 아래와 같다.ump : : urms = 1.000 : 1.128 : 1.225각 온도에 대하여 기체 분자 운동론에서 정의하고 있는 독측한 분포 곡선이 있다. 기체 분자들이 이런 분포곡선과 다른 분포를 하는 경우에 기체 온도는 의미가 없다. 기체 분자들의 속력분포가 맥스웰-볼츠만 분포곡선을 만족시킬 경우에만 온도는 기체 분자계의 변수로서 의미를 가진다. 속력분포가 맥스웰 방식이 아닌 분자로 채워진 밀폐된 용기를 가상해 보자. 이러한 상황은 가능하지만 (예를 들어 폭발 직후와 같이) 오래 지속되지는 않는다. 맥스웰-볼츠만 분포를 따르지 않는 속력분포에서는 분자들 사이의 충돌에 의해 곧바로 에너지 교환이 일어나 즉시 맥스웰-볼츠만 분포로 변하게 된다. 일단 얻어진 맥스웰-볼츠만 분포는 무한정 지속된다. 이 경우에 기체 분자들이 열적평형에 있다고 말한다. 이러한 열적평형에 있을 경우에만 계의 온도를 정의할 수 있다.2. 분자운동론의 응용지금까지 논의해온 기체 분자 운동론을 기체의 몇가지 중요한 성질에 응용할 수 있다. 원자나 분자의 벽과의 충돌 혹은 상호 충돌을 연구함으로써 기체 확산에 의한 동위원소 분리에서부터 기체상의 화학반응속도에 이르기까지 광범위한 현상을 설명하는데 도움을 준다.(1) 벽과의 충돌, 분출 및 확산면적 A인 벽과 기체 분자와의 충돌 속도를 Zw라고 하자. 이 Zw를 완전하게 계산하기 위해서는 미적분과 입체 기하학을 필요로 한다. 여기서는 대신에 충돌 속도와 기체의 성질과의 관계를 구하는데 간단한 물리적 논리를 사용하겠다.첫째, 면적 A를 2배로 하면 충돌 횟수도 2배가 될 것이기 때문에 Zw는 면적 A에 비례할 것이다. 둘째, 분자의 속력이 2개가 되면 주어진 면적에 충돌하는 횟수도 2배가 될 것이므로 Zw는 평균속력 에 비례할 것이다. 마지막으로 부피당식으로 그레이앰의 분출법칙을 설명할 수 있다. 그레이앰은 1864년에 기체가 작은 구멍을 통하여 진공으로 분출되는 속도는 기체 분자량의 제곱근에 반비례함을 실험으로 확인하였다. 기체들의 종류가 다르더라도 이들이 같은 온도와 압력에 있다면 분자의 수 밀도 N/V는 변하지 않기 때문에 위의 식에 의하면 분자의 분출 속도는1/ SQRT{M}에 비례한다. 그레이앰의 실험과 일치하는 결과이다. 기체 분자 운동론을 더욱 확고히 하는 결과이기도 하다.그레이앰의 법칙은 하나의 작은 구멍으로 분출하는 두 기체 혼합물에도 적용된다. 두 종류 기체 A와 B의 분출속도 비율은 다음과 같다.{A의 분출속도} over {B의 분출속도} = {{1}over{4}{N_A }over{V}SQRT{8RT over piM_A}A} over {{1}over{4}{N_B }over{V}SQRT{8RT over piM_B}A} = {N_A }over{N_B } SQRT{{M_B }over{M_A }}이 비율은 일정 시간 동안에 작은 구멍을 통하여 분출되는 두 종류 기체의 분자 개수 비율과 같다. 가벼운 분자의 분출 속도가 크기 때문에 분출된 혼합물에는 가벼운 기체가 더 많이 존재한다. B가 A보다 더 무거운 경우에 가벼운 A의 농축인자는SQRT {M_B / M_A}이 된다.그래이앰의 분출 법칙은 용기의 열린 구멍이 아주 작고 압력이 충분히 낮으면서 분출될 때에 대부분의 분자들이 다른 분자와 충돌이 없이 직선 궤도를 따라서 구멍쪽으로 운동하는 경우에 잘 적용된다. 기체 확산현상은 이보다는 더 복잡하다. 이는 다공성 장벽을 통해서 일어나며 확산 중에 분자가 다른 분자 및 장벽과의 충돌이 많다는 점에서 분출과는 구별된다. 흥미롭게도 확산 속도 역시 기체 분자 물질량의 제곱근에 반비례한다. 물론 근본적인 이유는 다르다. 기체 혼합물을 다공성 장벽을 통해서 확산시키면 통과된 기체 혼합물에는 가벼운 기체 A가SQRT {M_B / M_A}만큼 더 농축되어 있으며 남아있는 혼합물에는 무거운 성분이 농축되어 있다.

자연과학| 2003.06.09| 12페이지| 1,000원| 조회(2,745)

분자, 기체분자, 운동론

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[환경] 대기의 오염물질에 대하여 평가A좋아요

목 차1. 대기오염물질 종류와 인체에 미치는 영향 12. 광화학스모그 1(1) 스모그(smog) 1(2) 오염사례 2(3) 스모그의 원인과 배출원 3(4) 스모그의 영향 4(5) 문 제 점 4(6) 대 책 53. 산 성 비 5(1) 성 상 5(2) 오 염 원 5(3) 발생메카니즘 6(4) 오염상태 6(5) 산성비에 의한 영향 7(6) 문 제 점 8(7) 산성비의 대응책 84. 일산화탄소 10(1) 성 상 10(2) 자연계분포 10(3) 발생 및 오염원 10(4) 독성 및 영향 10(5) 규제법규 및 각종 기준 12(6) 문제점 및 대책 135. 오 존 층 13(1) 대기권에서의 오존층 13(2) 오존(O3)이란? 14(3) 오존이 25∼30km 부근에 존재하는 이유는? 14(4) 오존층 파괴의 원인 15(5) 남극 상공의 오존 구멍 생성 원인 16(6) 오존층 파괴의 피해 16(7) 오존층 파괴 물질 대체 기술 16(8) 오존층 보호를 위한 노력 176. 참고문헌 181. 대기오염물질 종류와 인체에 미치는 영향- -항 목발 생 원피 해환경기준아황산가스(SO2)B-C유 또는 석탄의 연소과정- 인체 호흡기 질환- 식물의 성장 피해- 연간 : 0.03ppm- 24시간 : 0.14ppm- 1시간 : 0.25ppm먼 지(TSP)연료연소, 시멘트공장, 도로등에서 비산- 아황상가스와 결합하여호흡기질환 유발- 연간 : 150㎍/㎥- 24시간 : 300㎍/㎥일산화탄소(CO)산소가 부족한 상태에서 연료가 연소할 때 발생- 혈중의 헤모글로빈과결합하여 산소공급저해,두통, 현기증 유발- 1개월 : 8ppm- 8시간 : 20ppm이산화질소(NO2)자동차 배기가스, 질산을 사용하는 표면처리 공정- 코와 인후자극- 호흡기에 나쁜 영향- HC와 함께 광화학스모그 생성- 연간 : 0.05ppm- 24시간 : 0.08ppm- 1시간 : 0.15ppm탄화수소(HC)휘발유가 연소되지 않은 상태에서 배출되거나 연소에 의하여 크렉킹을 일으킬 때 주로 발생- NO2와 혼합될 경우강렬한 햇빛에 의하여광화였슴.눈의 자극과 두통 및 구토증을 수반하고 심한자는 호흡곤란을 호소하기도 하여 단순한 로스앤젤리스형의 스모그가 아니라는 견해도 있었으나 이때 대기중 옥시단트 농도가 평상시보다 월등히 높아 0.34ppm에 달하였으며 SO2가 산화하여 SO3(무수황산)로 전환하여 황산미스트의 농도가평상시의 10배 정도 되었고 부유분진도 평상시의 10배 정도되어 461㎍/m3였다고 함.동경에서 발생했던 스모그는 단순한 런던형 스모그 또는 로스엔젤리스형 스모그라고 하기보다는 이 두가지의 원인이 복합적으로 작용했던 스모그 사건이라 할 수 있슴.3) 멕시코의 고농도 오존멕시코시는 높은 산들이 둘러싸고 있는 계곡에 위치하고 인구 1500만이 집중되어 있어 대기오염의 악화에 시달리고 있으며 특히 고농도의 오존발생이 큰 문제로 부각되고 있슴. 1992년 3월에는 0.48ppm의 오존농도가 기록되었고 주간의 98%가 0.11ppm을 넘는 것으로 나타났슴.4) 우리나라의 광화학스모그우리나라에 있어서 광화학스모그 현상에 대해서는 수도권을 중심으로 보고된 바 있으며(이민희등, 1987; 정용승 등, 1991; 최덕일 등, 1993; 문길주 등, 1994), 고농도 오존발생과 시정감소현상을 중심으로 조사되었슴. 특히 여름에 오존의 고농도와 함께 미세입자의 증가가 시정을 감소시키는 광화학스모그 현상이 보고 되었으며(최덕일 등, 1993), 일중 최고 오존농도가 0.1ppm을 초과하는 일수가 점차 증가하는 추세를 보임.(3) 스모그의 원인과 배출원1) 광화학스모그의 원인물질인 질소산화물은 연료의 연소시 고온에 의하여 공기중의 질소와 산소가 반응하여 생성되는 것으로서 주요한 배출원은 자동차, 기차, 비행기, 선박과 같은 이동배출원과 산업장, 빌딩 및 가정용 보일러와 같은 고정 배출원에서 배출됨.2) 탄화수소는 석유의 불완전연소와 증발에 의해서 배출되므로 자동차가 주요한 배출원이며 정유시설, 저유소 및 정유소의 연료탱크에서 증발되는 연료, 페인트 용매, 세탁소에서 사용하는 용매등도 탄화수소의 주요한 배출원설치 및 관리비용이 큰 것이 문제임.탄화수소화합물 배출량의 저감은 오존 생성을 줄이는 중요한 방법중의 하나이며 탄화수소의 주요 발생원인 자동차의 배기가스에 대한 배출규제의 강화와 함께 석유정제 및 저장, 운반시설들에 대한 시설기준의 강화를 통하여 배출량의 저감을 위하여 노력해야 될 것이고 도장시설 및 용매 사용시설에 대한 보강이 필요함. 탄화수소의 경우에 산림에서 발생되는 부분을 제어할 수 없는 제한성을 갖고 있음.3. 산 성 비(1) 성 상1) 정의 : 산성비, 산성안개 및 산성눈은 대기중에 배출된 대기오염물질이 비, 안개 및 눈과 화학반응에 의해 황산, 질산, 염산 등의 강산으로 변하여 pH가 5.6이하로 떨어지는 현상.2) 청정한 대기중에는 이산화탄소가 0.033%(330ppm)정도 존재하며 공기중의 이산화탄소가 포화 해리되어 우수중에서 탄산으로 존재하므로 순수한 비는 pH 5.6을 나타냄.3) 실제 자연적으로 발생되는 대기오염물질로 인해 pH 5.0이하에서도 산성우로 간주하는 경우도 있음.(2) 오 염 원1) 산업이 발달하고 인구가 증가함에 따라 SO2, NOx 기타 대기오염물질 등이 대기중으로 다량 배출되었고, 이렇게 배출된 대기오염물질은 산성비의 원인이 됨.2) 발생형태와 피해의 정도는 발생원과 원인물질, 기상조건 등에 따라 각기 다르게 나타나며, 이중에서도 특히 발생원과 원인물질에 따라 달리 나타남.가) 고정발생원에 의한 오염공장, 화력발전소 또는 사업장이나 건물 및 가정에 설치되어 있는 보일러, 소각로, 가열로등 고정배출시설에서 발생하는 황산화물, 질소산화물, 염소가스 등에 의한 오염으로 가장 주요한 오염원임.나) 이동발생원에 의한 오염자동차, 항공기, 기차 등의 이동배출시설에서 배출되는 황산화물, 질소산화물, 탄화수소 등에 의한 오염원임.(3) 발생메카니즘1) 이산화황과 질소산화물의 변환○ 대기중 이산화황과 질소산화물은 황산이나 질산으로 변화되어 기체상, 액체상으로 존재하며, 에어로졸 형태의 고체미립자 표면에 부착되기도 함.○ 기체상의 이산화황질과는 다른 것이고, 둘째, 우리나라 하천의 구배가 급하고 짧아서 우수로부터 오염된 물질이 하천에 정체할 시간이 없이 해역으로 운반되고, 셋째, 호소는 폐쇄되어 있지 않고 호소수의 교환이 빠르다는 점 등을 지적할 수 있을 것이다.(6) 문 제 점1) 산성비는 국지오염을 표현하는 말로서 사용되어 왔으나 1960년대에 이르러 산성비 문제는 유럽 특히 북구를 비롯하여 미국, 캐나다 간의 외교문제로 까지 발전하여 광역적이고 장기적인 관점에서 취급하게 되었으므로 대기오염물질의 장거리이동과 깊은 관계가 있는 것으로 나타나고 있음.2) 우리나라의 경우도 중국으로 부터 아황산가스 등 오염물질이 편서풍을 타고 날아와서 산성비의 문제 해결을 어렵게 하고 있다. 즉 산성비 문제의 해결을 위해서는 국제적인 협력이 필요함.3) 인접국가들의 도움없이는 아무런 효과를 거둘 수 없는 것이 산성비 문제 해결의 어려운 과제임.(7) 산성비의 대응책1) 각국의 대응책○ 1984년 3월 캐나다 오타와에서 「산성비에 관한 환경장관회의」를 개최하여 1993년까지 황산화물 배출량을 1980년 배출량 보다 30%삭감을 목표로 정함(10개국 참가).○ 1985년 30% 삭감을 결정한 장거리월경대기오염조약에 기초한 헬싱키협정서를 체결.가) 영국○ 석탄의존도가 높아 이산화황 배출량을 조기에 대폭 삭감은 곤란하나 점진적으로 추진.○ 1987년 발표된 산성우대책은 금후 10년간 14% 삭감을 목표로 정함.나) 독일○ 1974년 부터 82년 까지 이산화황 배출량을 17% 삭감토록 함.○ 1983년 고정발생원 대책(탈황장치 설치)을 강화하여 향후 10년간 이산화황 배출량을 50%삭감토록 함.다) 프랑스○ 1986년 종합적 대기오염대책을 발표하여 신설보일러에 탈황장치를 설치토록 하며, 1988 ~ 1989년에 4개 석탄화력발전소에 탈황장치를 설치.라) 미국○ 1970년 미국과 캐나다간 동북부지역을 중심으로 산성비 문제 제기○ 1991년 3월 양국은 이산화황 등 산성비 원인물질의 대폭삭감을 요구하는 Air Qualit함유한 공기를 2시간 흡입할때 혈중일산화탄소-헤모그로빈은 5%상승하며 60ppm에서는 10%상승한다고 한다.나) 비교적 고농도의 일산화탄소를 계속해서 흡입하는 직업인은 고속도로와 터널의 통행료징수원, 차량검사원, 교통경찰관, 지하주차장 종사원등이 있다.다) 혈중 일산화탄소-헤모그로빈의 농도 및 인체 영향은 표4-1과 같으며 증상이 나타나는 호흡시간은 그 사람의 활동상태 즉, 휴식, 보행 및 노동상태에 따라 상이하다.COHb(%)증 상CO농도와 호흡시간4건강한, 사람은 문제되지 않지만 호흡기계통 질환등의 환자에게는 영향을 줄수 있슴.9~30ppm에서 10~30분5중추신경에 영향30ppm에서 4~6시간120ppm에서 1시간10과격한 근육활동시 숨이 참.40ppm에서 8시간20보통 활동에도 숨이차고 간헐적 두통400~500ppm에서 1시간30두통, 신경과민, 피로감, 주의력 산만1000ppm에서 1시간40~50두통, 정신혼란1,000ppm에서 1~2시간60~70의식혼탁, 호흡중추마비1,000ppm에서 4~5시간80사망1,500~2,000ppm에서 4~5시간표 4-1 혈중 일산화탄소-헤모그로빈의 농도 및 인체영향3) 오염경로가) 일반적으로 높은 농도의 일산화탄소를 함유한 공기를 흡입하는 사람은 짧은 시간에도 혈중 일산화탄소-헤모그로빈의 농도가 높게 된다. 1970년의 미국 시카고의 비흡연 헌혈자의 혈중 일산화탄소-헤모글로빈 농도는 1∼5%이상인 자가 74%였고, 1974년에는 대기중의 일산화탄소농도가 개선되어 혈중 일산화탄소-헤모그로빈 농도가 1.5%를 초과하는 사람이 42%로서 감소되었던 것으로 보아 흡입공기중의 일산화탄소 농도가 혈중 일산화탄소-헤모그로빈농도에 직접적인 영향을 미친다는 것을 알 수있다.나) 일산화탄소가 혈중으로 이동되는 속도는 폐포나 폐의 모세혈관중의 일산화탄소 농도, 환기량, 폐의 확산기능, 폐의 모세혈관중의 혈액유량, 일산화탄소 또는 산소의 헤모그로빈과의 결합속도에 의하여 결정된다. 일산화탄소는 헤모그로빈에 대하여 산소보다 200배이상의 친화력한다.

자연과학| 2003.06.05| 19페이지| 1,000원| 조회(722)

대기, 환경, 오염, 일산화탄소, 스모그

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