과학적재난안전관리

“이 교재는 2015년도 정부(교육부)의 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임”

* 본 연구의 내용은 연구팀의 의견이며, 교육부와 한국과학창의재단의 공식적인 견해와는 다를 수 있습니다.

교제 기획 및 개발팀

한혜숙 단국대학교

이승기 단국대학교

김태정 단국대학교

송인국 단국대학교

이재영 단국대학교

주홍연 용동중학교

문재인 용동중학교

삽화 및 편집팀

김성열 단국대학교

김보현 서울과학기술대학교

김영집 호서대학교

김정아 호서대학교

적용 및 자문협력진

김성근 용동중학교

이성욱 용동중학교

윤철식 용동중학교

김어진 오산중학교

민병욱 여해학교

오우상 영생고등학교

이화정 유신고등학교

전지호 봉의초등학교

과학적

재난안전관리

학생용

학문분야 주제별 융합형 프로그램 개발

단국대학교 산학협력단 2016. 02. 29.

중학교 차시대체형 6차시

Contents _

우리 지역은 지진에서 안전한가? (자연 재난) 소행성 충돌의 위협에서 벗어나자!

(우주의 위협, 천문학적 재난)

6 차시

(자연 재난)

우리 지역은 지진에서 안전한가?

1~3 차시

중학교 차시대체형

[ 학생용 ]

중학교 학생용

STEAM (자연 재난) 우리지역은 지진에서 안전한가?

학습목표

2009 개정교육과정

내용 목표

과정 목표

과학 사회 기술가정 수학

판구조론의 발달 과정을 과학사적 관점에서 이해하고, 판의 운동과 지 진, 화산 활동을 연계하여 설명한다.

일상생활에서 다양한 지리정보기술이 활용되고 있음을 사례를 통해 이 해한다.

친환경적 건설 기술을 탐구하고, 건설 기술과 관련된 직업 세계를 탐색 하며, 친환경적 건설 기술 체험활동 및 건설 구조물과 관련된 문제를 창의적으로 해결할 수 있다.

줄기와 잎 그림, 도수분포표, 히스토그램, 도수분포다각형을 이해하고 해석할 수 있다.

전 세계 주요 지진 발생 지역들을 기록하고, 해당 지역의 지질구조의 특징을 탐구하여 지진 발생의 원인을 이야기 할 수 있다.

국내 지진 발생 기록을 히스토그램으로 정리하여 보고, 우리나라의 지진에 대한 안전 여부를 판단할 수 있다.

지진 안전지도를 만들기 위한 안전 분류 기준을 마련하고, 모둠별로 지진 안전지도를 제작, 발표할 수 있다.

다양한 재료를 이용하여 나만의 지진계를 구상, 제작할 수 있다.

지진 안전지도를 제작하는 모둠 활동을 통해 모둠원 간 협력의 중요성을 인식하고, 목표 성취에 대한 성취감을 느낄 수 있다.

지진계를 직접 준비한 재료를 이용하여 제작하면서 모둠원 간 협력의 중요성을 인식 하고, 경쟁을 통한 목표 성취에 대한 성취감을 느낄 수 있다.

자신의 진로탐색을 위한 방법을 모색하고, 탐구해보면서 새로운 도전의식과 성취감 을 경험할 수 있다.

프롤로그 ①

<진원 분포도>

지 진

땅속의 거대한 암석이 갑자기 부서지면서 그 충격으로 땅과 건물이 흔들리고 지표면을 갈라놓는 지진은 지각 변 동으로 지층의 움직임을 동반합니다. 이때 산 붕괴, 해안 붕괴, 땅 미끄러짐, 산사태, 땅울림(지진 굉음), 발광 현상, 지하수 및 온천수의 이동이 일어난답니다. 또 지진이 발생 할 때 마치 천둥이나 포격 또는 먼 거리에서 들려오는 차 량들의 움직임 같은 소리가 들리죠. 이 소리는 실내에서는 건물에 매달린 물건들이 덜거덕거리는 소리와 겹쳐 잘 들 리지 않지만 한적한 야외에서는 쉽게 감지됩니다.

지진이 오기 전에 사람의 오감으로 느끼거나 눈으로 확 인할 수는 없지만, 화산과 달리 지진이 일어날 때 분출되 는 에너지의 양과 파괴력을 측정할 수 있는데 이는 리히터 척도(Richter scale)로 흔들림의 정도 또는 진동의 세기를 숫자로 나타낸 것입니다.

지진은 화산과 더불어 매년 수백만 건이 일어나지만 대 부분은 모르고 그냥 지나갑니다. 전 세계적으로 규모 3.0 이상의 지진이 연 10만 회 이상 발생하며, 건물에 큰 피해 를 줄 수 있는 5.0 이상의 지진만도 연 100회 정도 발생합 니다. 이 중 10회 정도는 큰 흔들림을 느낄 수 있고, 3~4회

정도는 큰 재앙을 불러일으킨답니다.

대부분의 지진은 지구의 지각을 구성하는 판의 움직임 에 의해 일어나는데 판들이 밑으로 파고들려는 힘, 좌우로 넓어지려는 힘, 그리고 지구 내부 맨틀의 대류가 판의 밑 부분을 끌고 가는 힘 등으로 나눌 수 있습니다. 이는 바다 에서도 일어날 수 있으며 지진으로 발생한 해일을 지진 해 일(쓰나미)이라고 하는데, 특히 2004년 12월에 동남아시 아에서 일어난 지진 해일은 그 일대에 엄청난 인명과 시설 물에 피해를 입혔습니다.

지진으로 인한 피해는 태풍, 화산, 홍수 등 다른 종류의 재해 못지않게 자연과 인간 사회에 크나큰 영향을 미칩니 다. 지진에 의한 건물의 파괴는 거주자의 사상 외에도 집 이나 직장을 잃게 되고 2차적으로 화재가 동시에 발생하 게 되고 전기, 가스, 전기, 전화 등의 국가 기간 시설에도 큰 피해가 발생할 수 있습니다.

http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=15290 49&cid=47340&categoryId=47340

내용출처

프롤로그 ②

지진 대피 요령

책상, 침대 밑에서 책상다리를 꼭 잡아야 합니다.

방석 등으로 머리를 보호합니다.

벽 모서리, 화장실, 목욕탕은 비교적 안전합니다.

불을 끄고 가스밸브를 잠급니다.

책상, 탁자 밑으로 빨리 대피하세요.

창문, 발코니로부터 멀리 있으세요.

엘리베이터를 이용하면 안 됩니다.

비상계단을 이용해야 합니다.

지진을 느끼면 좌석에서 즉시 머리를 감싸고 진동이 멈출 때까지 그대로 앉아 있으세요.

안내자의 지시를 잘 따르고 출구나 계단으로 급히 몰려가면 안 됩니다.

지하시설물은 비교적 안전하지만 정전, 침수등에 대처해야 합니다.

넓은 운동장은 지진에 안전합니다.

책상 밑에 들어가 몸을 웅크리세요.

넘어지는 선반이나 책장으로부터 멀리 피하여 몸을 보호해야 합니다.

선생님 지시에 따라 행동하면서, 침착하게 운동장으로 대피하세요.

고정된 물체를 꽉 잡으세요.

문을 열고 뛰어내리면, 지나가는 차량에 치거나 고압선에 감전되는 등의 사고가 발생 할 수 있습니다.

차내 안내방송에 따라서 움직이세요.

산악, 급경사지에서는 산사태나 절벽이 무너질 우려가 있습니다.

라디오, 자체방송, 안내요원의 지시에 따라 신속히 대피하세요.

해안에서 지진해일특보가 발령되면 높은 지역이나 해안에서 먼 곳으로 신속하게 대피 하세요.

집안에 있을때

빌딩 안에 있을 때

백화점, 극장, 지하, 운동장에 있을 때

학교에 있을 때

지하철을 타고 있을 때

등산이나 여행중 일 때

1

2

3

4

5

5

http://www.kma.go.kr/weather/warning/safetyguide_earthquake.jsp 내용출처

http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1826458&cid=42151&catego ryId=42151

내용출처

프롤로그 ③

지리정보시스템

지리정보시스템(GIS)은 지리적 자료를 수집, 관리, 분석할 수 있는 정보시스템으로 방대한 지형공간 정보를 시스템에 데이터베이스화하여 다양한 목적에 따라 결과물을 생산, 활용할 수 있는 시스템입니다.

지리정보시스템의 기초 자료로는 공간자료(지형요소에 대한 유형, 위치, 크기, 다른 지형요소와의 공간적 위상관계 등)와 속성자료(수학적으로 수치화 할 수 있는 자료 / 지도명, 주기, 라벨 등 대상물 설명에 필요한 자료)가 있습니다.

과거 땅에 대한 정보를 얻기 위한 전통적 수단이었던 종이지도는 변화하는 데이터를 적용하는 데 어려움이 있었으나 각종 전자 통신수단이 발달하면서 많은 양의 자료를 효율적으로 처리할 수 있어 지리정보시스템(GIS)이 등장한 것입 니다.

GIS는 국토계획, 도시계획, 환경관리, 시설물관리, 교통 물류분야, 민간사업분야의 다양한 분석등 공공과 민간분야에 서 다양하게 활용되고 있습니다.

프롤로그 ④

Flipped Learning (거꾸로 학습)

※ 이 수업 활동에 도움이 되는 내용을 수업 전에 동영상 자료를 시청하고 예제를 통해 학습한 내용을 정리해 보자.

Flipped learning은 이전의 교실에서 이루어졌던 수 업 학습 활동을 교실 수업과 수업 전 학습 활동으로 나누 어 교실 수업의 공간적, 시간적 제한을 뛰어넘어 학습의 효과를 최대화하는 교수-학습 방법입니다. 거꾸로 수업 은 이전에 이루어지던 학생들이 교실에서 수업에 참여하 고 집에서 숙제를 수행하는 학습과정의 순서와 학습내용 을 바꾸는 것입니다. 즉 교실 수업에서 이루어지던 학습 내용을 집에서 학습하고, 집에서 했던 숙제를 교실 수업 시간에 하는 것입니다. 교실 수업 전 학습 활동은 인터넷, 스마트폰 등의 다양한 스마트 매체를 통하여 제공됩니다.

이때 수업에서 교사의 역할은 지식을 전달하는 것이 아니 라 학생들을 도와주는 것입니다. Flipped learning에서 는 교실 수업의 100% 시간을 온전히 학생들과의 상호작 용에 사용하며 학습의 목적을 수업에서 학생 중심의 자기 주도적 학습을 실현하는 것에 두고 있다고 할 수 있습니 다. Flipped learning을 통해 학습자는 자신에게 필요한 맞춤형 교육을 받을 수 있고 교사는 단순한 지식을 반복 전달하는 것이 아니라 진정한 학습 코치가 되어 학생들에 게 더 긴밀하고 적절한 도움을 줄 수 있습니다.

- 수업 전 교사가 미리 제공한 동영상을 통해 학습한 내용을 간단히 정리해 보자.

다음 표와 히스토그램 일부는 어떤 학급 남학생 30명의 턱걸이 횟수를 나타낸 것입니다. 도수분포표의 빈 곳을 채워 완성하고 히스토그램, 도수분포다각형을 그려봅시다.

1

턱걸이 횟수 (개) 연 평균 발생횟수

0이상 ~ 3미만 4

3이상 ~ 6미만 6이상 ~ 9미만

9이상 ~ 12미만 5 12이상 ~ 15미만 2

합계 30

생각 열기

https://www.youtube.com/

watch?v=rnXiCFgxGVE https://www.youtube.com/

watch?v=rnXiCFgxGVE http://www.koced.net/CONTEST/images/2015/

ST/01/about_photo01.jpg

참고영상 사진출처 그림출처

담임선생님께서 오늘 오후 2시에 전국적으로 지진 재난 대응 훈련을 한다고 아침조회시간에 말씀하셨다.

“그럼 오늘 5교시 수업은 못하겠네? 체육 수업인데...”

“그냥 훈련이니까 교실에 있으면 안되나?”

“담임선생님이 운동장에 나가라고 하니까 실내화 가방 챙겨가야 하나?”

5교시 수업이 시작되자마자 사이렌이 울렸다. 급히 뛰어나가는 친구도 있는가 하면 옆사람과 이야기하는 친구, 점 심시간에 잠들었다가 시끄러운 소리에 깬 친구, 좋아하는 선생님이 안나간다고 같이 기다리는 친구들도 있었다.

운동장으로 나간 후 20분째 교실에 들어가지 못하고 밖에 서있으니 언제 들어가나 궁금하기도 하고, 이 훈련을 왜 하는가 하는 생각마저도 들었다. 나와 친구들은 이런 훈련을 꼭 해야 하는지 선생님께 여쭈어 보았다. 선생님께서는 훈련이 끝난 후에 이야기해 주겠다고 하였다. 선생님께서는 우리가 여쭤본 질문에 생각이 많으셨는지 종례시간에 동 영상 하나를 보여주셨다. 그 동영상은 실제 지진의 피해상황이 담긴 동영상 이었다.

“얘들아, 큰 지진이 없었다고 해서 앞으로도 없을 것이라는 보장이 있을까? 정말 만에 하나지만 우리 집, 학교 근처 에 큰 지진이 발생하면 어떻게 대처할거야? 단 한 번의 방심이 생명과도 직결될 수 있으니까 몸에 배도록 훈련을 하 는 거란다. 우리나라에서도 지진에 대한 자료 수집과 대비를 하기 위해 지진 관측소를 신설하고 노후장비를 교체하 는 등 조기경보 체계를 강화하기 위한 노력들을 하고 있지.”

나는 생각에 빠졌다. 그럴 일이 있으면 안되지만 만에 하나라도 지진이 생긴다면 어떻게 되는 것일까? 관측소에서 지진을 어떻게 감지할 수 있을까? 우리 집, 내가 사는 동네는 지진에서 안전할까?

생각 펼치기

문제 상황 분석하기

세계 주요 지진 발생지역 분석하기 활동 ①

활동 ②

위의 문제 상황을 한 줄로 간단히 정리해보세요.

<참고자료> 에 있는 지진 발생 현황 표 또는 기상청의 자료를 이용하여 2000년 1월 1일 이후 전 세계 적으로 발생한 규모 7.0 이상의 지진이 발생한 지역을 세계 지도에 표시해 보세요

가 ) 모둠별로 담당한 구역에서 발생한 지진 현황을 검색합니다.

나) 자료에 나와있는 위도, 경도, 발생 지역을 참고하여 지도에 표시합니다.

※ 위도 : 적도를 기준으로 북쪽에 위치한 북위( N )와 남쪽에 위치한 남위( S ) 경도 : 영국 그리니치 천문대를 기준으로 동쪽에 위치한 동경( E )과 서쪽에 위치한 서경( W )

다) 모둠별로 조사한 자료를 칠판에 붙여 지진 발생의 분포를 알아봅시다.

‘우리 지역은 지진에서 안전한가’ 라는 주제에 대한 자신의 생각을 자유롭게 써 보세요

우리나라와 가까운 나라인 일본에서는 큰 지진이 종종 발생한다는 소식을 듣지만 우리나라는 그에 비해 지진의 발생이 거의 없습니다. 일본 외에도 여러 나라들에서 크고 작은 지진이 계속 발생하고 있지만 특정 지역에 한정되어 있습니다.

1

1 2

그림출처

기상청 홈페이지 캡쳐

스티커로 표시된 지역을 선 또는 띠의 형태로 아래의 세계 지도에 표시해보세요

아래 그림은 지구의 지각을 구성하는 판과 판의 이동 방향을 표시한 것이다. 위 과정의 세계 지도와 비교하여 지진이 자주 발생하는 지역의 특징과 원인을 이야기 해 보세요.

대부분의 지진은 모든 지역에서 고르게 발생 하지 않고 특정 지역에서 자주 발생합니다.

이 지역들을 연결하면 좁고 긴 띠의 모양을 이루는 데 이 지역을 지진대 라고 합니다.

2

3

가) 지진이 자주 발생하는 지역의 특징 :

나) 지진이 발생하는 원인 :

우리 나라는 지진에서 안전한가? -

활동 ③

우리나라는 지진대에 속해 있지 않은 나라지만 지진이 전혀 발생하지 않는 나라는 아닙니다. 아래의 탐구 과정을 통해 우리나라의 지진에 대한 안전성을 판단해 보도록 합시다.

기상청에 있는 국내 지진 목록을 연도별로 정리하여 보면 아래 표와 같습니다. 5개년 단위로 나누어 연간 평균 지 진 발생 횟수를 계산하고, 그 결과를 히스토그램과 도수분포 다각형으로 나타내어 보세요

우리나라는 지진에서 안전할까요? 이유는 무엇이라고 생각하나요?

1

2

년도 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990

발생횟수 15 13 20 19 26 15 11 6 16 15

년도 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000

발생횟수 19 15 23 24 29 39 21 32 37 29

년도 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

발생횟수 43 49 38 42 37 50 42 46 60 42

년도 2011 2012 2013 2014 2015

발생횟수 53 56 93 49 39

발생 년도 연 평균 발생 횟수 1981년~1985년

1986년~1990년 1991년~1995년 1996년~2000년 2001년~2005년 2006년~2010년 2011년~2015년

자료출처

http://www.kma.go.kr/weather/earthquake_volcano/

internationallist.jsp

생각 다지기

우리 지역 안전은 내 손으로!

활동 ④

커뮤니티 맵핑이란 지리정보시스템(Geographic Information System, GIS)에 집단 지성을 더하여 커뮤니티 를 구성하는 구성원들이 스스로 위치에 관한 데이터를 현장에서 수집하여 지도상에 시각화 하고 이를 공유 하는 것입니다.

구성원 간의 소통과 참여는 물론 지역 내의 문제 해결 과정에 구성원의 의견이 적극 반영되는 데 도움이 되 는 시스템입니다. 커뮤니티 맵핑을 통하여 교육, 참여, 역량강화, 효과, 효율을 기대할 수 있습니다.

대표적인 커뮤니티 맵핑의 사례는 2012년 가을 미국 동부지역을 강타했던 허리케인 샌디와 관련이 있습니 다. 허리케인이 지나간 지역은 초토화되었고 직접적인 피해는 물론 전기 공급이 중단되는 사태가 벌어졌습 니다. 자동차 운전과 난방을 위해 기름이 필요한 상황에서 커뮤니티 맵핑 어플리케이션 및 웹사이트인 매플 러를 활용하여 실시간으로 정확한 주유소의 정보를 제공해 주었고 수많은 시민들은 물론 미 연방정부에도 이 정보를 활용하여 큰 도움이 되었습니다.

http://www.cmckorea.org/그림출처

모둠별로 커뮤니티 맵핑을 이용하여 지진 안전 지도를 제작하고 조사한 내용을 발표해 보세요.

1

- http://www.mappler.info/gashelper/

- http://me2.do/G5dFEzJN 그림출처

건의서 작성하기

모둠별로 제작한 맵핑 자료와 발표 자료를 바탕으로 지진 재난 대응에 취약한 지역의 정보 제공 및 피해를 줄일 수 있는 내용을 담은 건의서를 작성해 보세요.

2

건의서

수신 참조

발신

제목

상황 / 문제점

건의 사항

기대 효과

상기와 같이 건의 하오니 검토하여 주시기 바랍니다.

20 년 월 일

건의자: (서명) 　 　

우리 지역은 지진에서 안전한가? _ 24

참고자료

구글 계정에 가입합니다. (안드로이드 핸드폰 사용자는 가입되어 있음)

「구글 내 지도」를 설치합니다. (앱스토어 이용)

메일에 첨부된 주소를 클릭하여 지도가 열리는지 확인합니다.

「구글 내 지도」에서 왼쪽 아래의 ‘메뉴 - 지도 열기 – 나와 공유된 지도」에서 공유지도를 실행합니다.

메뉴를 열고 자신의 학급 및 모둠에 해당하는 부분만 활성화시킵니다.

(그림은 3조만 활성화 된 것)

화면을 길게 누른 후 직접 화면을 이동시키거나 GPS(오른쪽 아래)로 현재 위치를 찾은 후 ‘다음’ 버튼을 눌러 해당 지역의 이름과 설명을 입력하고 저장합니다.

구글 내지도를 이용하여 지진 안전지도 제작하기 (안드로이드 기반)

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2 3 4

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생각 되돌아보기

http://www.gnedu.net/cdrom/%C1%DF%B5%EE/%B0%FA%C7

%D07%C3%E6/html/1_earth/PTLVE026.GIF 그림출처

나만의 지진계를 만들어 보자!!

활동 ⑤

그림은 지진으로 생기는 진동을 손으로 발생시켰을 때 지진계의 기본 원리와 관계된 것입니다. 아래 내용에 대해 토의해 보세요.

우리 주변에서 지진계를 만들 수 있는 재료를 찾아보세요.

위 내용을 참고하여 나만의 지진계를 구상해 보세요.

1

2

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흔들림에 움직이는 부분 흔들림에 움직이지 않는 부분

지진계의 기록 원리

정확한 기록을 위한 추의 조건 흔들림이 멈출 때 기록도 멈추기 위한 장치

http://www.gnedu.net/cdrom/%C1%DF%B5%EE/%B0%FA%C7

%D07%C3%E6/html/1_earth/PTLVE025.GIF 그림출처

지진이 발생했을 때 지진의 규모가 3.0 이상이 되어야 조 용한 실내에서 사람이 느낄 정도이지만, 우리가 느끼지는 못해도 지진은 계속 발생하고 있습니다. 사람이 잘 느끼지 못하는 지진 발생의 여부는 지진계를 이용하면 확인할 수 있습니다. 지진계에는 수평 진동과 수직 진동을 측정하는 두 종류의 형태가 있습니다.

지진계가 기록을 하는 기본적인 원리는 관성 때문입니다.

관성이란 물체에 작용하는 알짜힘이 0일 때 처음의 운동상 태를 계속 유지하려는 성질이며, 버스가 급출발 할 때 버스 손잡이가 계속 정지하려는 성질 때문에 뒤고 쏠리고, 급정 거 할 때 손잡이는 계속 움직이려는 관성 때문에 앞으로 쏠 리는 현상이 나타나는 것이 대표적인 예입니다.

지진계에서는 추를 제외한 장치들은 진동에 따라 움직이 게 되지만 실이나 스프링에 매달린 추는 정지해 있으려는 관성이 있어 진동이 기록될 수 있는 것입니다.

모둠별로 제작한 지진계를 이용하여 진동을 측정해보고 아래 평가표에 따라 지진계를 평가해 보세요.

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항목 평가 내용 평가점수

(상, 중, 하)

구조 및 외장 지진계의 크기

지진계의 튼튼한 정도

성능 진동의 크기에 따른 측정 결과의 차이

진동이 멈춘 후 추의 잔여 진동 여부 계속된 기록 가능 여부

창의 / 다양성 작품에 대한 독창적인 디자인

재료 사용의 다양성

평가

보 상

교사와 학생들의 평가 점수를 합산하여 상위 팀(또는 개인)을 선정 한 후 상장 또는 상품이 제공됩니다.

( ) 평가대상 ( )교사평가, ( )동료평가, ( )자기평가 체크리스트

평가항목 평가대상

문제상황분석하기

세계 주요 지진 발생지역 분석하기

우리 나라는 지진에서 안전한가?

우리 지역 내손으로!안전은

지진계를 나만의 만들어보자!

정의적 태도

문제 상황을 올바르게 파악하여 정리하였는가?

우리 지역의 지진에 대한 생각이 논리적인가?

기상청 통계 자료를 바탕으로 하여 지진 발생 지역을 지도상에 바르게 표 시하였는가?

지진대와 판의 구조를 통해 지진 발생 지역의 특징과 지진 발생의 원인을 올헤 유추하였는가?

지진 발생 횟수의 평균을 바르게 구하였는가?

히스토그램과 도수분포다각형을 바르게 표시했는가?

우리 나라의 지진에 대한 안전성 판단이 논리적인가?

지진 안전지도를 바르게 제작하였는가?

안전지도를 바탕으로 우리 지역의 실태와 문제점을 옳게 지적하였는가?

문제점을 해결하기 위한 방안을 적절히 건의하였는가?

정확한 지진 측정을 위한 필수 요소를 고려하여 재료를 선택하였는가?

창의적인 지진계를 구상, 제작하였는가?

지진계가 수평 또는 수직 진동에 대해 정확한 기록을 하는가?

모든 활동에서 모둠원들을 배려하며 협업을 잘 진행하는가?

모든 활동에서 다른 학생에 대한 발표를 경청하고, 질문을 하면서 적극 적으로 수업에 임하였는가?

우수3 2

보통 1

미흡

평가

진로탐색을 위한 직업소개

GIS(지리정보 시스템) 전문가

지리 정보의 체계적인 구축, 관리, 분석

인터넷 포털 사이트에서 지도 서비스를 검색해본 적 있을 것입니다. 요즘은 무선 인터넷 기능이 갖춰진 휴대전화만 있으면 언 제, 어디서든 실시간 지도 검색이 가능합니다. 덕분에 처음 방문하는 장소에서도 교통·숙박·음식점·관광지 등을 손쉽게 찾아볼 수 있습니다.

지리 정보를 체계적으로 구축·관리·분석하는 컴퓨터 기반 시스템을 가리켜 지리정보시스템(GIS, Geographic Information System)이라고 합니다. 지리정보시스템은 단순히 '공간에 대한 위치정보'만 알려주지 않습니다. 지리적으로 참조할 수 있는 모든 형태의 정보, 예컨대 △개별 동네는 어떻게 계획됐는지 △토지는 어떻게 관리하고 있는지 △기반시설 계획은 어떻게 진행되는지

△자원은 어떻게 이용되는지 등까지 살필 수 있습니다. 지리정보시스템의 기반이 되는 지도 역시 전산화된 지 오래입니다. 그 결 과는 지리정보시스템 툴(tool)에 적용돼 도시계획·토지관리·기상·교통·군사·판매관리 등 다방면에 활용됩니다.

지리정보시스템전문가는 각종 지리정보를 수집해 데이터베이스로 구축한 후, 관련 관리 시스템을 분석·설계하는 직업입니다.

이들은 지리정보의 체계적·효율적 운영을 위해 지하와 지표면, 지상 공간에 각각 존재하는 자연지형(산·강·토지 등)과 인공구조 물(지하관로·도로·철도·건물 등) 관련 데이터를 수집·분석해 디지털 정보로 변환합니다. 또한 그에 관한 설계·구축 관련 전문 업무 도 수행합니다.

지리정보시스템전문가는 일반적으로 지도 제작(혹은 측지 측량) 관련 데이터베이스 구축업체나 시스템 개발업체 등의 민간업 체에 취업합니다. 국토연구원·건설기술연구원 등의 연구기관, 대한지적공사 등 공공기관, 혹은 국토지리정보원 등 정부기관에도 진출할 수 있습니다. 출신 전공으로는 지리(정보공)학, 도시·교통공학, 도시지역계획학, 측량학 등이 대표적입니다. 간혹 정보처 리 관련 학과 졸업자도 눈에 띕니다. 측량및지형공간정보기사·측량기사·지적기사 등 관련 자격증을 따두면 취업에 도움이 됩니 다. 지리정보시스템전문가가 되려면 수학·컴퓨터학·정보통신공학 관련 지식은 물론, 항공측량·원격탐사·공간분석·자료변환·데이 터베이스관리 등의 지식도 갖춰야 합니다. 지리 분야를 다루므로 공간 지각력과 분석력은 필수입니다. 공간에 대한 문제의식과 관심, 새로운 시각과 창의력도 필요합니다.

국내에선 지난 1995년부터 수치지도 제작 업무를 시작으로 국가지리정보체계(NGIS) 사업이 추진되고 있습니다. 대구 가스 폭 발 사고, 공사로 인한 잦은 지하매설물(상하수도관·가스관) 파손 등으로 국가 차원 인프라 구축 부재에 대한 심각성이 제기된 데 따른 현상입니다. 2013년 2월 현재는 제4차 기본계획(2010~2015)이 한창 진행 중입니다. 이와 별도로 중앙정부와 지방자치단체 에서도 토지정보시스템(LIS)이나 도시정보시스템(UIS) 등을 구축, 관련 서비스를 제공하고 있습니다. 국가 차원에서 다방면의 지 리정보시스템 활용 방안이 모색되고 있는 것입니다.

최근엔 시설물 관리나 고객 분석 등에 지리정보를 전략적으로 활용하는 기업도 늘었습니다. 금융사의 경우, GIS 활용을 통한 주·

야간 인구 파악으로 지점 위치를 산정하는가 하면 출퇴근 고객과 상주인구를 분석한 상품을 출시하기도 합니다. 요즘은 3차원 GIS 기술도 속속 선보이고 있습니다. 첨단 공간정보를 필요로 하는 분야는 앞으로도 계속 늘 전망입니다. 이에 따라 향후 지리정 보시스템전문가의 진출 분야도 한층 넓어질 것으로 기대됩니다.

내용출처 http://news.chosun.com/site/data/html_ 그림출처

dir/2013/02/20/2013022001559.html http://www.korea.kr/newsWeb/resources/attaches/2014.02/19/

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지구 물리학 연구원

지구 내부 현상의 물리적 반응과 이상을 확인, 분석

물리학적 방법을 이용하여 지구내부 현상의 물리적 반응 또는 이에 따른 이상(anomaly)을 측정하여 분석 및 해석하는 연구를 수행합니다.

지열·지구내부물리·지구동력학(Geothermics, physics of earth interior and geodynamics) 분야의 경우, 지구의 역학적 반응을 일 으키는 원동력인 중력과 지구내부의 열에 의하여 지구구성물질이 이동하고 상호반응을 하며 지구의 형태 및 내부구조를 결정하 는 현상에 대한 연구를 수행합니다.

지진학(Seismology) 분야의 경우, 지진(earthquake, 지각물질에 축적된 응력에너지의 비선형적인 급격한 발산인 단층운동에 의 하여 주로 발생)을 연구하기 위하여 지진의 발생기작, 지진파의 전달현상, 전달매질의 구조와 물리적 특성에 대한 연구를 수행하 며, 시공간(space-time)에 있어서 정량적인 지진예측(earthquake prediction)을 목표로 다양한 응용분야에서 연구를 수행합니다.

중력·지자기·측지학(Gravity, geomagnetism and geodesy) 분야의 경우, 우주선(cosmic ray)과 태양풍(solar wind)을 차단하여 지 구환경을 보호하는 지자기장에 대한 연구를 수행하며 중력 및 측지학을 바탕으로 하거나 이에 적용합니다.

지전자기학(Geoelectromagnetism) 분야의 경우, 지구구성물질의 전자기적 반응을 대상으로, 전자기학적 반응을 관측하여 분석 및 해석함으로써 지구내부구조 또는 환경변화를 밝히는 연구를 수행합니다. 지전류(Magnetotelluric), 전기비저항(Resistivity), 전 자기(EM), 지반투과레이더(GPR) 등이 활용되며, 응용지구물리학 분야에 응용하기도 합니다.

응용·환경 지구물리학(Applied geophysics and environmental geophysics) 분야의 경우, 지구물리학적 방법을 자원탐사, 국토개 발 및 자연재해(natural hazard) 예측에 이용하며, 주로 탄성파탐사(seismic exploration) 연구를 수행합니다.

환경지구물리학 연구에서는 전통적인 지구물리학적 방법을 환경문제에 적용하며 오염물질의 물리적 성질과 반응을 이용하여 지하에서 오염물질의 이동 및 확산을 추적하는 기술과 이를 격리시키고 제거하는 기술개발 및 연구를 수행합니다. 그 외에 연구 원(일반)이 수행하는 일반적인 업무를 수행합니다.

내용출처 http://news.chosun.com/site/data/html_

dir/2013/02/20/2013022001559.html

건축공학기술자

건축물 공사에 대한 전반적인 관리, 감독 담당

건축공학기술자는 건축물의 공사에 대하여 전체적인 관리와 감독을 하고 구조를 설계하거나 기타 시공에 관련된 기술적 자문 을 합니다. 공사 기간이나 시공 방법, 건설기능공 및 인부 등의 투입 인력의 규모, 건설기계 및 건설자재 투입량 등의 세부공정을 수립하고 시행합니다. 이외에도 건축물에 대한 구조설계를 하거나 건축 구조물에 대한 구조계산 및 시공에 관한 일을 합니다. 공 사가 설계에 따라 제대로 진행되고 있는지 감독하고 현장관리를 합니다.

건설기능공이나 인부들의 기술적인 문제를 해결하고 안전사고 예방을 합니다. 견적, 발주, 설계변경, 원가관리 등의 행정적인 업무를 합니다. 업무에 따라 작업지시를 하는 공정관리기술자, 경제적이고 고품질의 시공이 이루어지도록 하는 품질관리기술자, 생산성 향상 및 건설 현장의 안전을 담당하는 안전관리기술자, 환경오염을 최소화하는 환경관리기술자로 분류하기도 합니다.

건축공학기술자는 다양한 건축물을 설계하는 일이 많기 때문에 창의력, 합리적인 사고, 공간 지각력이 필요합니다. 단순 노무를 하는 사람부터 고급 기술을 갖춘 사람들까지 다양한 사람들과 함께 일을 하는 경우가 많으므로 원만한 대인관계가 요구되며, 일 정 기간 건설현장에 근무해야하므로 신체적 강인함도 요구됩니다. 건축공학기술자가 필요한 지식은 공학과 기술, 디자인, 물리, 안전과 보안, 기계 등입니다. 예술형과 탐구형의 흥미를 가진 사람들에게 적합하며, 리더십, 사회성, 적응성 및 융통성, 꼼꼼함, 책 임과 진취성 등의 성격을 가진 사람들에게 유리합니다.

건축공학기술자가 되기 위해서는 전문대학 및 대학교에서 건축학과, 건축공학과 등을 졸업하는 것이 유리합니다.

내용출처 http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=92 그림출처

6163&cid=42116&categoryId=42116 http://www.edujin.co.kr/news/

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6 차시

( 우주의 위협, 천문학적 재난 )

소행성 충돌의 위협에서 벗어나자!

1~3 차시

중학교 차시대체형

[ 학생용 ]

평가 / 보상

STEAM

(우주의 위협, 천문학적 재난)

소행성 충돌의 위협에서 벗어나자 !

학습목표

2009 개정교육과정

내용 목표

과정 목표

과학

기술가정 수학

태양계를 구성하는 천체를 알고, 태양계 행성을 분류하여 그 특징을 알 고, 행성도 위성을 가질 수 있음을 안다.

태양계를 구성하는 천체를 알고, 태양계 행성을 분류하여 그 특징을 알 고, 행성도 위성을 가질 수 있음을 안다.

아이디어 창출과 구체화, 실행, 평가의 기술적 문제해결 활동의 과정을 알고, 기본적인 아이디어 구상, 입체 투상법, 확산적 사고 기법, 수렴적 기법을 활용하여 생활 속의 제품의 문제를 창의적으로 해결할 수 있다.

이차함수의 의미를 이해하고, 그 그래프를 그릴 수 있다.

태양계를 구성하는 여러 천체에 대해 조사하고, 기준에 따라 분류할 수 있다.

이차함수의 그래프를 그리고, 이를 통해 지구 공전 궤도와의 접점 유무를 찾아 충돌 가능성에 대해 설명할 수 있다.

소행성 충돌 대응을 위한 핵심 원리를 구상하고 이를 이용한 해결방법을 설명할 수 있다.

빛의 반사와 거울을 이용하여 여러 갈래의 빛을 한 지점에 모을 수 있다.

소행성 충돌 예방의 핵심 원리를 찾으며 창의성을 기르고 문제해결력을 기를 수 있다.

모둠 활동을 통해 모둠원 간 협력의 중요성을 인식하고, 목표 성취에 대한 성취감을 느낄 수 있다.

자신의 진로탐색을 위한 방법을 모색하고, 탐구해보면서 새로운 도전의식과 성취감 을 경험할 수 있다.

프롤로그 ①

소행성의 날

소행성은 간혹 지구상공을 지나가거나 상층대기에서 폭 발을 일으키기도, 아주 드물게 인명과 재산에 피해를 주기 도 합니다. ‘소행성의 날’은 지구촌 시민 모두가 이러한 위 협을 인식하고 고민해 보자는 취지에서 기획됐습니다. 따 라서 ‘소행성의 날’은 하나밖에 없는 행성 지구와 우리 가 족, 사회, 후손들을 위해 우리가 당장 실행에 옮길 수 있는 일이 무엇인지 고민해 보자는 취지에서 준비한 전 지구적 이벤트 입니다.

‘소행성의 날’은 1908년 6월 30일, 중앙시베리아에 작은 소행성 하나가 지구에 충돌해 대도시 면적에 해당하는 지 역에 피해를 준, 퉁구스카 사건이 일어난 날입니다. 소행 성 검출과 연구를 지원하기 위해 세계 각국에서는 라이브 콘서트, 지역행사, 강연 프로그램 같은 크고 작은 이벤트 가 펼쳐집니다. 이러한 전 지구적인 행사에 참여를 촉구하 기 위해 영국과 미국을 중심으로 과학자, 우주인, 예술가, 그리고 첨단기술과 비즈니스를 이끄는 세계적인 명사들 이 100x 선포문 에 서명했습니다. 소행성의 날의 취지는 아래와 같습니다.

우리가 가진 기술을 이용해 지구와 생태계에 위협이 될 수 있는 소행성을 검출, 추적하고 잠재적 재난에서 지구를 보호해야 합니다. 이것은 문화와 역사, 학문, 기술과 같은 인류의 유산을 보존하는 길인 동시에, 앞으로 우리를 대신 할 미래 세대를 위한 길이기도 합니다. 우리에게는 비극적 재난을 막을 수 있는 기술뿐만 아니라, 이를 활용할 수 있 는 지식이 있습니다. 우리는 이 행성에 사는 지적 생명체 로서 모든 생명을 보호할 책임이 있으며, 이러한 진취적 노력을 통해 우리는 지구에서 우리와 함께 살아온, 모든 생명을 구할 수 있습니다.

http://news.naver.com/main/read.nhn?mo de=LSD&mid=sec&sid1=105&oid=016&a id=0000769006

http://ad2015.kasi.re.kr/page/sub01_01.html

그림출처 내용출처

프롤로그 ②

공룡 멸종에 대하여

과학자들은 새를 제외한 모든 공룡의 멸종을 설명하는 많은 가설을 세웠습니다. 단지 확실한 것은 백악기 말에 지구에 일어난 변화에 그들이 적응하지 못해 멸종한 것입니다.

추위설

첫 번째 가설은 백악기 말에 지구의 기온이 점차 내려갔 는데, 공룡이 살아남기엔 너무 추웠고, 공룡은 몸집이 너 무 커서 동굴 속에 들어가 추위를 피할 수가 없었으며, 추 위를 막을 만한 털이나 깃털도 없었기 때문에 공룡의 자손 번식에도 영향을 미쳐서 온도가 평상시보다 높거나 낮을 때 태어나는 파충류의 새끼는 암수 어느 쪽이든 하나의 성 별만 가지고 태어나서, 번식을 못해 멸종했다는 것입니다.

운석 충돌설

세 번째 가설은 백악기 말에 커다란 운석이 지구에 충돌함으 로써 수십억 톤의 먼지가 대기 중에 방출됐고, 그 먼지와 연기 에 빛이 차단되어 수개월 동안 빛이 땅에 도달하지 못했습니 다. 이 기간 동안 식물이 많이 죽고 그로 인해 초식 공룡이 죽 어갔으며, 초식 공룡을 잡아먹고 살던 육식 공룡의 수도 감소 했습니다. 또 빛이 차단된 기간 동안 기온이 낮아지고 작은 포 유류나 조류는 털이나 깃털로 추위를 막고, 식물의 씨나 열매, 썩은 식물을 먹으며 살아남았을 것입니다. 그에 비해 공룡은 무방비로 노출되어 멸종했다는 것입니다.

화산 활동설

다섯 번째 가설은 백악기의 화산들이 활발히 활동하여 멸 종했다는 가설입니다. 화산 활동을 하면서 생기는 화산재 들로 인해 태양 빛이 차단되어 식물이 죽고 초식동물과 육 식동물도 멸종되었다는 설입니다.

초식동물의 부적응설

두 번째 가설은 초식 공룡이 백악기 동안 번성한 새로운 식물들을 먹을 수 없었기 때문에 굶어 죽었다고 생각합니 다. 초식 공룡이 줄어들면서 이들을 잡아먹고 살던 육식 공룡도 감소했고 결국 모든 공룡이 멸종했다는 것입니다.

복합(複合)설

네 번째 가설은 지구 온난화와 또 다른 소행성(운석)의 충 돌 원인과 다른 요인들이 같이 복합되어 대량으로 멸종되 었다는 설입니다.

https://ko.wikipedia.org/

wiki/%EA%B3%B5%EB%A3%A1#.EC.83.88.

EB.A5.BC_.EC.A0.9C.EC.99.B8.ED.95.9C_.EA.B3.

B5.EB.A3.A1.EC.9D.98_.EB.A9.B8.EC.A2.85

http://nownews.seoul.co.kr/news/newsView.

php?id=20150414601017

http://cfs5.tistory.com/upload_control/download.

blog?fhandle=YmxvZzEwMzk1NUBmczUudGlzd G9yeS5jb206L2F0dGFjaC8xMC8xMDQ1LmpwZ w%3D%3D

내용출처

그림출처

https://www.youtube.com/watch?v=nWLr02uYpJo 그림출처

프롤로그 ③

Flipped Learning (거꾸로 학습)

Flipped learning은 이전의 교실에서 이루어졌던 수 업 학습 활동을 교실 수업과 수업 전 학습 활동으로 나누 어 교실 수업의 공간적, 시간적 제한을 뛰어넘어 학습의 효과를 최대화하는 교수-학습 방법입니다. 거꾸로 수업 은 이전에 이루어지던 학생들이 교실에서 수업에 참여하 고 집에서 숙제를 수행하는 학습과정의 순서와 학습내용 을 바꾸는 것입니다. 즉 교실 수업에서 이루어지던 학습 내용을 집에서 학습하고, 집에서 했던 숙제를 교실 수업 시간에 하는 것입니다. 교실 수업 전 학습 활동은 인터넷, 스마트폰 등의 다양한 스마트 매체를 통하여 제공됩니다.

이때 수업에서 교사의 역할은 지식을 전달하는 것이 아니 라 학생들을 도와주는 것입니다. Flipped learning에서 는 교실 수업의 100% 시간을 온전히 학생들과의 상호작 용에 사용하며 학습의 목적을 수업에서 학생 중심의 자기 주도적 학습을 실현하는 것에 두고 있다고 할 수 있습니 다. Flipped learning을 통해 학습자는 자신에게 필요한 맞춤형 교육을 받을 수 있고 교사는 단순한 지식을 반복 전달하는 것이 아니라 진정한 학습 코치가 되어 학생들에 게 더 긴밀하고 적절한 도움을 줄 수 있습니다.

- 수업 전 교사가 미리 제공한 동영상을 통해 학습한 내용을 간단히 정리해 보자.

※ 이 수업 활동에 도움이 되는 내용을 수업 전에 동영상 자료를 시청하고 예제를 통해 학습한 내용을 정리해 보자.

이차함수 에 대해 아래 빈 칸을 채워보세요.

꼭짓점의 좌표 그래프

( , ) 축의 방정식

해당 동영상은 집에서 미리 보고 올수 있도록 합니다.

생각 열기

https://www.youtube.com/

watch?v=nWLr02uYpJo 참고영상

가영이는 주말에 극장에서 소행성 충돌과 관련된 SF 영화를 관람하였습니다. 영화 속에서는 작은 소행성의 충돌의 위협, 그리고 그보다 더욱 큰 소행성 충돌의 위기에서 지구를 구하게 되는 주인공들의 영웅담을 극적으로 그려내고 있었습니다. 만약 소행성의 지구 접근을 막지 못하면 어떻게 될지 궁금한 가영이는 인터넷을 찾아보다가 이와 관련 된 동영상을 보고 소행성 충돌에 의한 엄청난 피해를 알게 되었습니다.

어떻게 하면 소행성 충돌에서 벗어날 수 있을지 궁금했던 가영이는 세계 각국의 천체연구소에서 소행성의 궤도를 수학적으로 분석하여 충돌 가능성에 대해 실시간으로 분석하고 있으며 기존에 영화에서 많이 보여지던 핵폭탄을 이 용한 충돌 대응책에는 폭발 후 파편과 방사능 문제 등으로 위험성이 높아 다른 기관과 협력하여 충돌 가능성에 대한 대비책도 연구하고 있다는 것을 알았습니다. 소행성이 지구에 다가오는 것을 막기 위해서는 어떤 대비책을 세워야 할까요?

생각 펼치기

문제 상황 분석하기

태양계를 구성하는 가족들을 알아봅시다!

활동 ①

활동 ②

위의 문제 상황을 한 줄로 간단히 정리해보세요.

우리가 살고 있는 지구를 포함하여 태양과 태양의 중력에 의해 태양 주변을 돌고 있는 천체가 있는 집 단을 태양계라고 합니다. 스마트폰을 이용하여 해당 하는 용어에 대해 조사하여 보고 그 핵심용어를 정 리해 보세요.

‘소행성’과 관련되어 자신이 보았거나 들었던 이야기, 생각나는 내용들을 다양하게 기술해 보세요.

1

1 2

제시 용어 핵심 용어 제시용어 핵심용어

항성 소행성

행성 혜성

왜소행성 유성 (별똥별)

위성

태양계는 스스로 빛을 내는 항성인 태양을 중심으로 구성되어 있습니다. 그리 고 지구와 같이 스스로 빛을 내지 못하고 항성을 중심으로 하여 일정 기간을 주기 로 공전하는 천체를 행성이라고 합니다. 태양계에는 수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성이 태양을 중심으로 공전하는 운동을 합니다.

명왕성은 과거 태양 주변을 공전한다고 하여 행성에 포함되었지만, 공전 궤도 주변의 다른 천체를 흡수하지 못할 정도로 작고 가벼워 왜소행성으로 분류되었 습니다.

지구를 포함한 여러 행성 주변에는 행성 주위를 공전하는 천체가 있습니다. 이 와 같은 천체를 위성 이라고 하며 대표적인 위성에는 달이 있습니다. 대체로 크기 가 크고 무거운 행성일수록 위성의 수가 많습니다.

모양이 불규칙하고 크기가 작은 천체가 주로 화성과 목성 사이에서 태양 주변 을 공전하는 데 이러한 천체를 소행성 이라고 합니다. 그 중 일부가 지구 궤도보 다 안쪽으로 들어오는 경우도 있지요.

혜성은 얼음과 먼지로 이루어져 있고 매우 긴 궤도로 태양 주위를 공전하는 데, 태양에 가까워지면 얼음이 녹게 되고 태양 반대편으로 꼬리가 생기는 특징을 가 집니다.

밤하늘에 별똥별을 보았을 때 소원을 빌면 이루어진다는 이야기가 있습니다.

이 별똥별은 유성 이라고도 하며 지구로 끌려 들어온 작은 유성체가 대기와의 마 찰로 빛을 내며 타는 것을 일컫습니다. 타고 남은 유성이 지상에 떨어진 것을 운 석이라고 합니다.

http://astro.kasi.re.kr/main/ImageViewPopup.aspx?imageurl=MenuImages%2f1-1-4-1.jpg https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Moons_of_solar_system-ko.svg https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2e/433eros.jpg https://attachment.namu.wiki/comm.jpg http://www.twanight.org/newTWAN/photos.asp?ID=3004261 그림출처

소행성 충돌! 그 가능성은?

활동 ③

지구 공전궤도 근처에서 이차함수 형태로 운동하고 있는 소행성이 발견되었습니다. 소행성에 이름을 붙여보고, 이차함수의 그래프를 그려 지구와의 충돌 위험도를 분석해 보세요. (태양은 원점에 위치하며 반지름의 길이가 1.5인 빨간 원은 지구 공전 궤도를 의미함)

일반적으로 소행성을 포함한 태양계의 천체는 타원형 궤도로 운동합니다. 태양을 중심으로 하여 여러 지점에서 의 소행성 좌표를 찾아내면 소행성의 공전 궤도를 알 수 있고, 지구와의 충돌 가능성도 예측할 수 있습니다.

1

소행성 이름 : 궤도 방정식 :

지구와의 충돌 가능성 횟수 : 2 회

소행성 이름 : 궤도 방정식 :

지구와의 충돌 가능성 횟수 : 0 회

소행성 이름 : 궤도 방정식 :

지구와의 충돌 가능성 횟수 : 4 회

지구로 다가오는 소행성을 막아라!

활동 ④

소행성의 충돌 문제를 해결할 수 있는 다양한 방법을 생각해 보세요.

행성으로부터의 충돌 위협에서 벗어나기 위해 소행성 충돌에 대한 대책을 세워 보세요.

영화 <아마겟돈>에서는 소행성 중심에 핵폭탄을 설치하여 소행성을 폭발시키지만 이 방법은 또 다른 문제를 발생시킬 수 있습니다.

각국의 우주 연구원에서는 소행성 찾기와 궤도 분석은 물론, 지구와 충돌 가능성이 생길 경우 이를 해결하기 위한 방안들도 모색하고 있습니다. 특히 영화에서처럼 지구를 멸망시킬 소행성을 핵 공격 으로 저지할 계획을 NASA와 핵안전국이 함께 고민 중입니다. 그러나 반드시 핵 공격만이 소행성으 로부터의 위협을 해결하는 방법은 아닐 것이며 지구에 떨어질 경우 방사능의 위협도 우려되는 상황 입니다.

1

생각 펼치기

http://extmovie.maxmovie.com/xe/bestpost/3159912 사진출처

< 소행성 충돌 대응 프로젝트 안 >

부서

연구원 센터장 부원장 원장

순 항목 내 용

1 소행성

처리 방법

2 처리를 위한 핵심 기술

3 구상도 및 설명

4 기술의 장점 보완점/

장점 보완점

토의한 내용을 바탕으로 소행성의 충돌에 대비한 프로젝트 보고서를 작성해 보세요

2

태양을 이용하여 소행성 충돌을 막아라!

활동 ⑤

아래 탐구 과정을 통해 빛의 반사에 대해 탐구해 보세요.

※ 법선을 중심으로 하는 각 A(입사각)와 각 B(반사각)의 관계는 어떠한가요?

준비물

거울, 각도기, 레이저 포인터, 레이저용 보안경, 흰 종이

과 정 1. 각도기 끝에 거울을 수직으로 세운 후 각도기의 중심점에서 거울에 수직인 선(법선)을

긋는다.

2. 법선을 따라 레이저 빛을 비추었을 때 반사 광선이 위치한 지점을 찾는다.

3. 각도기 중심점을 계속 비추되 법선에서부터의 각을 점점 넓히며 반사 광선 위치의 변화를 확인해 본다.

4. 법선을 중심으로 입사 광선과 반사 광선이 이루는 각을 측정한다.

결 과

‘우주거울’을 이용한 방법의 상상도

소행성의 지구 충돌을 막는 방법에 대해 여러 가지 제안서가 나오고 있는데, 그 중 영국의 글래스고대학 연구진은 태양광을 거울에 반사시켜 암석에 쏘는 것을 가장 좋 은 방법으로 발표했다고 합니다.

연구진에 따르면 궤도를 따라 도는 거울 에 태양광을 반사시켜 소행성 표면에 일정 기간 집중적으로 빛을 쏘면 소행성 온도가 최대 2100도까지 상승한다. 이어 암석이 녹 으면서 소행성의 진로를 바꾸는 추진력이 형성되고, 파편이 발생하지 않고도 소행성 의 궤도를 바꿀 수 있다고 주장하였습니다.

1

생각 다지기

http://www.rmg.co.uk/whats-on/exhibitions/past/impact/earth-in-

the-firing-line http://www.chosun.com/site/data/html_dir/2007/10/09/2007

100900024.html

사진출처 내용출처

법선-입사광선이

이루는 각도(A/입사각) 0 30 45 60

법선-반사광선이 이루는 각도(B/반사각)

법선-입사광선이

이루는 각도(A/입사각) 0 30 45 60

법선-반사광선이 이루는 각도(B/반사각)

소행성에 빛을 모아 소행성의 궤도를 바꾸는 미션을 수행해 보세요.

준비물

모눈 판, 각도기, 자, 탁구공, 구슬, 레이저포인터, 거울 3개

과 정

1. 좌표평면이 그려진 모눈판의 중심에 탁구공(지구 역할)을 놓고, 거울을 놓을 위치를 세 곳 지정 하여 거울을 세워 놓는다.

2. 임의의 동일한 좌표를 정하여 레이저 포인터(태양 역할)를 놓을 곳을 정한다.

3. 임의의 동일한 좌표에 구슬(소행성 역할)을 놓는다.

4. 활동지를 통해 각도기와 자를 이용하여 레이저 빛이 반사되어 구슬을 향하도록 거울의 방향을 결정한다.

5. 레이저포인터를 사용하여 실제로 빛이 반사되어 구슬을 향하는지 확인한다.

1) 지구의 좌표 : ( 0 , 0 )

2) 거울 가운데의 좌표 : ( , ), ( , ), ( , ) 3) 태양의 좌표 : ( , )

4) 소행성의 좌표 : ( , )

5) 빛의 경로 예상, 거울의 방향 결정하기

1

미션 1 (소행성이 태양 반대편에 위치할 때)

1) 지구의 좌표 : ( 0 , 0 )

2) 거울 가운데의 좌표 : ( , ), ( , ), ( , ) 3) 태양의 좌표 : ( , )

4) 소행성의 좌표 : ( , )

5) 빛의 경로 예상, 거울의 방향 결정하기

미션 2 (소행성이 태양과 같은 편에 위치할 때)

기 준 점 수

레이저를 거울 1개로 반사시켜 표적에 명중 +1씩

레이저를 거울 2개로 2회 반사시켜 표적에 명중 +3

1, 2, 3등으로 맞춘 모둠 +0.3/+0.2/+0.1

각도기 없는 거울을 사용하여 표적에 명중 +0.2씩

지구에 레이저 빛이 닿은 경우 -0.5씩

레이저가 소행성에 명중하지 못한 경우 -0.1씩

항 목 미션 1 미션 2

+ 점수 - 점수 총 점

평가

보 상

교사와 학생들의 평가 점수를 합산하여 상위 팀(또는 개인)을 선정 한 후 상장 또는 상품이 제공됩니다.

( ) 평가대상 ( )교사평가, ( )동료평가, ( )자기평가 체크리스트

평가항목 평가대상

문제상황분석하기

태양계를 구성하는 가족

소행성 충돌!

그 가능성은?

(소행성의 궤도 그려보기)

소행성 운동의 궤도를 변경해 라!(충돌 대응 프로젝트 구상)

태양을 이용하 여 소행성 충돌 을 막아라!

정의적 태도

문제 상황을 올바르게 파악하여 정리하였는가?

소행성에 대하여 알고있는 내용을 다양하게 정리 하였는가?

무작위로 제시된 용어에 대한 핵심 용어를 잘 찾았는가?

천체들의 핵심 내용을 일정 기준에 따라 잘 분류하였는가?

이차함수의 꼭짓점과 축을 올바르게 찾았는가?

소행성의 궤도를 올바로 그리고 충돌 위험도를 판단하였는가?

충돌 대책의 핵심 기술은 독창성이 있는가?

핵심 기술이 소행성 충돌의 대응책으로 적합한가?

핵심 기술에 대한 장점과 보완점을 잘 찾았는가?

충돌 대응 대책에 대한 전체적인 내용을 그림으로 잘 표현하였는가?

탁구공에 빛이 닿지 않도록 거울의 위치를 잘 배치하였는가?

각도기와 자를 이용하여 빛의 예상 경로를 올바로 예측하였는가?

한 개의 거울을 이용하여 레이저 빛을 구슬에 정확히 반사 시켰는가?

여러 개의 거울을 이용하여 다른 지점에 위치한 구슬에 레이저 빛을 정 확히 반사 시켰는가?

모든 활동에서 모둠원들을 배려하며 협업을 잘 진행하는가?

모든 활동에서 다른 학생에 대한 발표를 경청하고, 질문을 하면서 적극 적으로 수업에 임하였는가?

총 합 ( ) 점

우수3 2

보통 1

미흡

평가

진로탐색을 위한 직업소개

천문 및 기상학연구원

천체의 물리적 특성을 연구, 적용

이 직업은 천체와 지구대기의 물리적 특성 및 그것에 미치는 요인을 관찰·해석하고, 연구결과를 기초과학이나 항해, 기상예보 등 실제적인 문제에 적용하는 사람을 말하며, 크게 천문학연구원과 기상학연구원으로 대별됩니다.

내용출처 http://www.work.go.kr/consltJobCarpa/srch/jobInfoSrch/

summaryExmpl.do?jobNm=04213

천문학 연구원이 주로 하는 일은?

천문학 연구원에 대한 앞으로의 전망은?

천문학 연구원이 되는 방법은?

카메라, 분광계, 복사계, 광도계, 마이크로미터 등이 갖추어진 광학망원경, 전파망원경 또는 기타 기구를 사용 하여 천체의 현상을 연구합니다.

기본적인 물리법칙을 적용하여 혹성, 항성, 성운 및 은하계의 크기, 형태, 광도, 성분, 구조, 온도, 운동 등과 같은 특성을 측정합니다.

관측자료를 해석하고 우주의 진화와 구조, 크기 등을 연구합니다.

주로 천문학과에 진학을 하여 석사 이상의 학력을 소지해야 합니다. 자연과학 분야의 학과는 개별 학과보다 학 부 단위로 학생을 선발하는 경우가 많아 대학 진학 후 자신의 적성에 맞는 학과를 선택할 수 있습니다. 석사과 정에 진학하면 자신의 전공에 대한 더 전문적인 지식을 쌓을 수 있습니다. 특히 채용 시 박사 학위 이상으로 지 원자를 제한하는 경우도 많아 박사 또는 박사 후 과정(post doctor)의 교육을 지속적으로 받을 것을 염두에 두어 야 합니다. 또 연구원이 되기 위해서는 무엇보다 관련 분야의 연구경험이 중요하기 때문에 석사과정 중에 학내 외에서 수행하는 다양한 연구 프로젝트에 참여해 보는 것이 필요하며 연구보조원(RA)으로 근무하면 입직 시 유리합니다.

향후 5년간 천문 및 기상학연구원의 고용은 다소 증가할 전망입니다. 우리나라가 지식, 정보, 과학기술이 부와 성장의 원천이 되는 지식기반사회로 진입함에 따라 과학기술의 사회적 수요와 책임이 커지고 있습니다. 이에 정부는 막대한 예산을 들여 자연과학 분야의 연구개발에 힘을 싣고 있습니다. 기초과학 분야의 연구 사업은 정 부의 정책적 지원에 큰 영향을 받는데, 특히 정부가 국가경쟁력의 핵심요소가 되는 과학기술 인력의 체계적 육 성과 지원을 중요한 정책적 과제로 삼고 있고, 이에 수반되는 예산을 대폭 늘릴 예정이므로 향후 자연과학 관련 인력의 수요가 증가할 것으로 판단됩니다. 따라서 향후 천문 및 기상학연구원의 고용도 다소 증가할 것으로 보 입니다.

Q

Q Q

참고자료

지진 발생 현황(2000.1.1.부터, 규모 7.0 이상) 서경180-90 지역 ( 180 W ~ 90 W ) 1

위도 경도 위치

21.7 S 179.51 W 피지섬 해역

51.27 N 179.43 W 알래스카 아닥 서남서쪽 약 204km 해역 31.5 S 179.3 W 뉴질랜드 케르마데크 제도 남남서쪽 285km 해역 21.6 S 179.27 W 남태평양 피지 수바 남동쪽 450km 해역

17.66 S 178.76 W 피지

23.88 S 178.5 W 피지섬 해역

19.9 S 178.1 W 남태평양 피지제도 수바 남동쪽 약 400km 해역 29.9 S 177.78 W 태평양 뉴질랜드 오클랜드 북동쪽 1035km 해역 26.16 S 177.45 W 뉴질랜드 케르마데크 제도 라울섬 북동쪽 1035km 해역 31.06 S 177.03 W 뉴질랜드 오클랜드 북동쪽 990km 해역

30.1 S 177.0 W 뉴질랜드 라울섬 남동쪽 126km 해역 23.1 S 176.6 W 통가 누쿠알로파 남남서쪽 261km 해역 29.33 S 176.22 W 뉴질랜드 케르메덱 제도 동쪽 160km 해역 28.94 S 176.05 W 케르메덱 제도 라울섬 동쪽 180km 해역

27.3 S 175.7 W 뉴질랜드 라울섬 303km 해역

23.02 S 174.78 W 통가 남남동쪽 약 213km 해역 19.92 S 174.34 W 남태평양 통가 네이아푸 남남서쪽 146km 해역 21.81 S 173.49 W 통가 누쿠알로파 동남동쪽 약 195km 해역 15.55 S 172.14 W 남태평양 통가 히히포 동북동쪽 180km 해역 52.04 N 171.84 W 알래스카 아트카 동쪽 163km 해역 51.76 N 171.37 W 알라스카 알루시안열도 폭스섬 해역

63.74 N 147.69 W 알래스카 중부

55.29 N 134.73 W 미국 알래스카 크레이그 서쪽 102km 해역 52.79 N 132.1 W 캐나다 프린스루퍼트 남서쪽 194km 지역

40.6 N 126.4 W 미국 유레카시 서쪽 약 155km 해역 41.3 N 125.8 W 미국 캘리포니아주 유레카시 북북서쪽 150km 해역 32.09 N 115.25 W 멕시코 과달루프 빅토리아 남남서쪽 26km 지역

18.77 N 104.1 W 멕시코 콜리마 해역

17.55 N 100.9 W 멕시코 아카풀코 북서쪽 130km 지역 16.66 N 98.19 W 멕시코 게레로주 오메테펙 동쪽 25km 지역

14.8 N 92.6 W 멕시코 마자탄 서남서쪽 17km 해역

13.96 N 91.85 W 과테말라 레탈룰레우 남남서쪽 56km 해역

자료출처

http://www.kma.go.kr/weather/earthquake_volcano/

internationallist.jsp

서경90-0 지역 ( 90 W ~ 0 ) 2

위도 경도 위치

12.14 N 88.59 W 엘살바드로 우루스탄 남쪽 73km 해역 12.61 N 88.07W 엘살바도르 인티푸카 남쪽 64km 해역 16.78 N 86.17 W 온두라스 라 세이바 북북동쪽 130km 해역 10.09 N 85.32 W 코스타리카 라이베리아 남남동쪽 60km 지역

4.7 N 77.51 W 콜롬비아 서쪽 해역

1.14 N 77.36 W 콜롬비아 파스토 남서족 11km 지역

13.5 S 76.7 W 페루 리마 남남동쪽 160km 해역

1.93 N 76.6 W 콜롬비아 포파얀 남쪽 50km 지역

5.7 S 76.2 W 페루 북부 지역

38.36 S 73.28 W 칠레 아라우카니아 테무코 북서쪽 70km 지역 35.85 S 72.72 W 칠레 산티아고 남서쪽 325km 해역 18.45 N 72.45 W 아이티 수도 포르토프랭스 남서쪽 15km 지역 34.29 S 71.95 W 칠레 산티아고 남서쪽 147km 지역

31.5 S 71.9 W 칠레 산티아고 북북서쪽 246km 해역

35.2 S 71.78 W 칠레 탈카 북북서쪽 32km 지역

7.61 S 71.72 W 브라질 아마소나스

10.59 S 70.97 W 페루 이베리아 서북서쪽 173km 지역

19.8 S 70.8 W 칠레 이키케 북서쪽 83km 해역

19.84 S 70.57 W 칠레 이퀴크 북서쪽 61km 해역

20.5 S 70.4 W 칠레 이키케 남쪽 19km 지역

22.19 S 69.84 W 칠레 칼라마 서북서쪽 101km 지역 20.1 S 68.9 W 칠레 이키케 동쪽 약 130km 지역

14.92 N 61.26 W 대서양 마티니크 세인트피어 북서쪽 약 21km 해역 60.1 S 46.0 W 아르헨티나 우수아이아 동남동쪽 1453km 해역

60.53 S 43.41 W 스코틀랜드 해역

55.56 S 28.57 W 아르헨티나 우수아이아 동남동쪽 2497km 해역 60.6 S 25.4 W 칠레 푼타아테나스 남동쪽 2832km 해역 60.86 S 21.39 W 칠레 푼타아테나스 남동쪽 약 3037km 해역

동경0-100 지역 ( 0 ~ 100 E ) 3

위도 경도 위치

36.65 N 21.62 E 그리스 칼라마타 남서쪽 약 61km 해역 36.4 N 23.5 E 그리스 아테네 남쪽 약 150km 해역

21.0 S 33.3 E 모잠비크 북부 지역

38.63 N 43.54 E 터키 반 북동쪽 19km 지역

28.06 N 62.08 E 이란 자헤단 남동쪽 201km 지역 28.94 N 63.93 E 파키스탄 달반딘 서쪽 55km 지역 27.03 N 65.52 E 파키스탄 아와란 북북동쪽 69km 지역

2.6 S 68.38 E 찰스버그 해령

36.5 N 70.48 E 아프카니스탄 힌두쿠시

36.46 N 70.71 E 아프가니스탄 카불 북북동쪽 256km 지역 38.26 N 72.72 E 타지키스탄 두샨베 동쪽 345km 지역

34.8 N 73.7 E 파키스탄 북부지역

35.52 N 81.67 E 중국 신장 호탄 남동쪽 약 235km 지역 28.17 N 84.73 E 네팔 카트만두 북서쪽 77km 지역 47.74 S 85.18 E 호주 퍼스 남서쪽 3124km 해역 27.84 N 86.15 E 네팔 카트만두 동쪽 83km 지역

50.04 N 87.81 E 러시아 시베리아

7.72 N 91.9 E 인도네시아 수마트라 반다아체 서북서쪽 452km 해역 14.01 N 92.02 E 인도 벵골만 포트블레어 북쪽 262km 해역

7.9 N 92.1 E 인도 니코바르섬 서쪽 약 130km 해역 0.8 N 92.46 E 인도네시아 수마트라 반다아체 남남서쪽 615km 해역

6.91 N 92.96 E 인도 니코바섬

2.33 N 93.06 E 인도네시아 수마트라 반다아체 남서쪽 431km 해역 2.43 N 93.21 E 인도네시아 수마트라 반다아체 남서쪽 420km 해역

2.6 N 95.95 E 인도네시아 시뮤루섬 지역

3.3 N 95.98 E 인도네시아 수마트라 서쪽해역

3.6 N 96.04 E 인도네시아 수마트라 반다아체 남남동쪽 226km 해역

3.02 N 96.18 E 인도네시아 해역

2.24 N 97.05 E 인도네시아 수마트라 시볼가 서북서쪽 204km 해역 2.3 N 97.1 E 인도네시아 수마트라섬 서쪽 약 70km 해역 1.41 N 99.5 E 인도네시아 수마트라 파당 서남서쪽 110km 해역 20.9 N 99.88 E 미얀마 네피도 북동쪽 410km 지역

0.8 S 99.93 E 인도네시아 수마트라 파당 서북서 50km 해역

동경100-130 지역 ( 100 E ~ 130 E ) 4

위도 경도 위치

2.56 S 100.04 E 인도네시아 수마트라 파당 남쪽 182km 지역 3.1 S 100.2 E 인도네시아 수마트라 파당 남쪽 240km 해역 4.08 S 100.8 E 인도네시아 수마트라 벵클루 남서쪽 약 170km 해역 2.53 S 101.0 E 인도네시아 수마트라 벵클루 북서쪽 약 130km 해역 4.52 S 101.38 E 인도네시아 수마트라 벵클루 남서쪽 130km 해역 31.11 N 103.33 E 중국 쓰촨성 청두 북서쪽 약 90km 지역

2.43 S 103.98 E 인도네시아 수마트라 남부

7.84 S 107.26 E 인도네시아 자바섬 반동 남남서쪽 104km 해역 9.2 S 107.32 E 인도네시아 자바섬 남쪽 약 235km 해역 5.97 S 107.66 E 인도네시아 자바섬 자카르타 북동쪽 약 100km 해역 22.02 N 120.54 E 대만 카우슝 남남동쪽 69km 해역

21.85 N 120.59 E 대만 카우슝 남남동쪽 89km 해역

1.35 N 122.12 E 인도네시아 술라웨시섬 고론탈로 북서족 139km 해역

24.28 N 122.18 E 타이완 해역

6.71 N 123.48 E 필리핀 민다나오섬 코타바토 남서쪽 100km 해역 6.48 N 123.53 E 필리핀 민다나오섬 코타바토 남서쪽 115km 해역 25.2 N 123.6 E 대만 키룽시 동쪽 약 205km 해역 9.76 N 124.17 E 필리핀 타그빌라란 북동쪽 33km 지역

6.03 N 124.25 E 필리핀 해역

8.15 S 124.87 E 인도네시아 케프라우안

1.21 N 126.29 E 인도네시아 몰루카 서북서쪽 129km 해역

3.87 N 126.41 E 인도네시아 탈라우드 남쪽 해역

1.9 N 126.6 E 인도네시아 테르나테 북서쪽 150km 해역 1.94 N 126.65 E 인도네시아 테르나테 북북서쪽 150km 해역 10.9 N 127.06 E 필리핀 사마르섬 구이우안 동쪽 146km 해역

2.89 N 127.54 E 인도네시아 몰루카해역

5.4 S 128.2 E 인도네시아 암본 남쪽 191km 해역

30.9 N 128.7 E 일본 규슈 가고시마현 가고시마 서남서쪽 193km 해역

2.35 N 128.86 E 인도네시아 할마헤라섬

6.53 S 129.83 E 인도네시아 사움라키 북서쪽 236km 해역