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영구기관

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Academic year: 2022

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(1)

[STEAM] 에너지 영역

고등학교 교사용 수업자료 (1~2 차시 PPT)

공짜에너지의 꿈

영구기관

(2)

STEAM

내용 소요 시간

상황제시 영구기관 ( 무한 동력 장치 ) 생각해보

10

창의적 설계

영구기관 알아보기

영구기관 원리 알아보기

영구기관이 불가능한 이유 알아보기 50

감성적 체험 발표자료 토론하기 40

수업 진행 순서

(3)

무한동력장치 생각해 보기

(4)

영구기관 살펴보기

상황 제시 상황 제시

(5)

영구기관 알아보기

(6)

Self-flowing flask

상황 제시 상황 제시

(7)

상황 제시 상황 제시

(8)

다빈치 휠

상황 제시 상황 제시

(9)

상황 제시 상황 제시

(10)

영구기관의 원리 알기

(11)

창의적 설계 창의적 설계

(12)

태양열 온수기

창의적 설계 창의적 설계

(13)

창의적 설계 창의적 설계

(14)

창의적 설계 창의적 설계

(15)

영구기관이 불가능한 이유 알아보기

(16)

영구기관이 불가능한 이유 알아보기

창의적 설계 창의적 설계

(17)

영구기관이 불가능한 이유 알아보기

창의적 설계 창의적 설계

(18)

영구기관이 불가능한 이유 알아보기

창의적 설계 창의적 설계

(19)

발표자료 토론하기

(20)

[STEAM] 에너지 영역

고등학교 교사용 수업자료 (3~5 차시 PPT)

태양에너지와 그 이용

(21)

STEAM

내용 소요 시간

상황제시 신재생에너지의 필요성 20

창의적 설계

DSSC 알아보기 DSSC 제작하기

DSSC 효율 측정하기 100

감성적 체험 DSSC 효율 탐구자료 발표하기 30

수업 진행 순서

(22)

*대체 에너지 ( 신 재생 에너지 )

일반적으로 기존의 화석 연료가 아니며 환경에 적은 영향을 미치는 에너지

기존의 화석연료를 변환시켜 이용하거나 햇빛 , 물 , 지열 , 강수 , 생물유기체 등을 포함하는 재생 가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지

* 재생에너지 : 태양열 , 태양광발전 , 바이오 매스 , 풍력 ,

소수력 , 지열 , 해양에너지 , 폐기물에너지 (8 개 분야 )

* 신 에너지 : 연료전지 , 석탄액화가스화 , 수소에너지 (3 개 분야 )

1# 대체 에너지와 그 필요성

상황 제시 상황 제시

(23)

1# 대체 에너지와 그 필요성

* 태양열

태양으로 오는 복사 광선을 흡수해서 흡수 · 저장 · 열변환 등을 통하여

건물의 냉난방 및 급탕 등에 활용하는 기술

장점 단점

에너지원이 청정 ·무제한

필요한 장소에서 필요량 발전가능

유지보수가 용이 , 무인화 가능

긴 수명 (20 년 이상 )

전력생산량이 지역별 일사량에 의존

에너지밀도가 낮아 큰 설치면적 필요

설치장소가 한정적 , 시스템 비용이 고 초기투자비와 발전단가 높음

상황 제시 상황 제시

(24)

1# 대체 에너지와 그 필요성

* 태양광

태양의 빛 에너지를 변환시켜 전기를 생산하는 발 전기술 태양빛을 받아 열을 이용하여 에너지를 발생하는 태양열 발전과는 달리 태양광 발전은 태양빛을 받 아 반도체 물질로 이루어진 태양전지에서 바로 전 기를 생성한다는 점이 차이가 난다 .

장점 단점

무한정 ·무공해의 태양 에너지를 이용 하므로 연료비가 불필요함 .

대기 오염이나 폐기물의 발생이 없음 .

발전 부위가 반도체 소자이고 , 제어부 가 전자 부품이므로 기계적인 진동과 소음이 적음 .

긴 수명 (20 년 이상 )

초기 투자비가 많이 든다 .

날씨의 영향과 일사량에 따라 전력 공 급이 원활하지 못할 수 있으므로 일정 한 전력을 공급하기 위해서 별도의 장 치가 필요함 .

상황 제시 상황 제시

(25)

1# 대체 에너지와 그 필요성

* 풍력

바람의 힘을 회전력으로 전환시켜 발생되는 유도 전기 를 전력계통이나 수요자에게 전기를 공급하는 기술 (공기 유동이 가진 운동 에너지 -> 기계적 에너지 ->

전기 에너지)

장점 단점

무공해 , 무한정의 바람을 이용하므로 환경에 미치는 영향이 적음

설치비용 적고 , 건설 및 설치 기간 짧음

풍력 발전단지 1% 만 실제로 사용하고 나머지 99% 는 지상 토지를 농사 , 목 축등과 같은 용도로 활용 가능

바람이 안 불면 발전을 할 수가 없으 므로 특별한 지점에다만 설치가능 .

바람이 불 때만 발전 할 수 있으므로 지속적 발전이 곤란하여 저장장치의 설치가 필요하다 .

선풍기는 전기의 힘으로 바람을 일으킨다 . 그와 달리 풍력발전은 선풍기의 원리를 거꾸로 적용한 것이라 할 수 있다 .

상황 제시 상황 제시

(26)

1# 대체 에너지와 그 필요성

* 연료전지

수소와 산소의 화학반응으로 생기는 화학에너지 를 직접 전기에너지로 변환시키는 기술

장점 단점

풍부한 에너지원

저공해 , 고효율 에너지원 ( 70~80%)

소음이 없으며 , 도심근처에 설치가 가 능하여 송배전 시 전력 손실이 적음

초기 투자 비용이 높다 수소의 보관이 어렵다 (폭발 위험성 )

상황 제시 상황 제시

(27)

1# 대체 에너지와 그 필요성

* 연료전지

상황 제시 상황 제시

(28)

1# 대체 에너지와 그 필요성

* 바이오 에너지

태양에너지를 이용한 광합성 과정을 통하여 모든 식물과 미생물이 생성되어 이를 먹고 동물체가 만들어지는데 , 이와 같은 자연계 순환 과정에서 생성된 유기성 생물체

즉 , 바이오 매스를 직접 , 또는 생화학적 물리적 변환 과정을 통하여 액체 , 가스 , 고 체연료나 전기 , 열 에너지 형태로 이용하는

장점 단점

풍부한 에너지원 환경 친화적 생산

생성 에너지의 형태가 다양함

과도 사용시 환경파괴의 우려 수집과 수송이 불편

상황 제시 상황 제시

(29)

1# 대체 에너지와 그 필요성

사업장 또는 가정에서 발생되는 가연성 폐기물 중 에너지 함량이 높은 폐기물을 여러 가지 가공 처리방법을 통해 고체 , 액체 , 가스 연료를 생 산하고 이를 , 산업생산활동에 필요한 에너지로 이용할 수 있게 한 재생에너지

* 폐기물 에너지

장점 단점

원료 ( 폐기물 ) 의 가격이 낮아 에너지 회수의 경제성이 높다

폐기물을 에너지화 하여 환경오염을 방지

에너지화 과정에서 또 다른 환경오염 유발 가능성

다양한 폐기물 처리 방법 요망

상황 제시 상황 제시

(30)

1# 대체 에너지와 그 필요성

* 가스화 복합 발전

석탄 , 등의 저급 원료를 고온 , 고압 하에 가스화 시켜 CO, H2 주성분인 가스를 제조하여 정제한 후 가스터빈 및 증기터빈을 구동하여 전기에너지 를 생산하는 새로운 발전기술

장점 단점

고효율 발전

SOx를 95% 이상 , Nox 를 90%이상 저감하는 환경친화기술

다양한 저급연료를 다양한 형태의 부가 가치의 에너지화 시킴

(ex : 전기 생산 , 액화연료 생산 등 )

설비의 구성과 제어가 복잡하여 설 비 최적화 , 고효율화 및 저비용화가 요구됨

대형 장치산업으로 초기 투자 비용 이 높음 .

상황 제시 상황 제시

(31)

1# 대체 에너지와 그 필요성

수소에너지는 미래의 청정 에너지원 가운데 하 나이고 , 물 또는 유기 물질을 통하여 제조 할 수 있고 , 공해물질이 거의 나오지 않으며 , 저 장이 용이하고 , 거의 모든 분야에서 응용되는 에너지

* 수소 에너지

물 , 유기물 , 화석연료 등의 화합물 형태로 존재하는 수소를 분리 , 생산해서 이용하는 기술

장점 단점

공해물질을 거의 배출하지 않음 사용 후 물로 재순환 된다 . 다양한 분야로 사용 가능 .

폭발 위험성

액체나 고체로 저장 어려움

상황 제시 상황 제시

(32)

1# 대체 에너지와 그 필요성

* 소수력

물의 위치에너지를 수차에 의해 기계적 에너지로 변환 시키고 이를 다시 유용한 일 (work) 을 할 수 있도록 전기에너지로 변환시키는 기술로 설비용량 10,000

㎾ 이하의 수력발전을 말한다 .

장점 단점

공해가 없고 연료의 공급 없이도 오래 사용 가능함

전력 생산 이외에도 농업용수 공급 , 홍수나 가뭄 조절에 활용 가능함 . 건설 후에는 운영비가 저렴함 .

초기 건설비가 높음 . 발전량이 강수량에 따라 변동이 심함 .

댐을 건설할 수 있는 지역이 한정적임 .

상황 제시 상황 제시

(33)

1# 대체 에너지와 그 필요성

지구 중심인 맨틀 부위에서 핵분열로 발생 하는 열과 태양의 복사열이 지구에 축적된 에너지를 각 종 필요한 곳에 에너지원으로 사용하는 기술

* 지열 에너지

장점 단점

공해 물질을 발생시키지 않는다 .

영구적인 에너지원

지역마다 큰 편차로 인해 공간적 제약이 있다

지각변동 등의 지중 상황 파악이 어렵다

상황 제시 상황 제시

(34)

1# 대체 에너지와 그 필요성

* 해양 에너지

1) 조력발전 : 조석을 동력원으로 하여 해수면의 상승 하강 운동을 이용하여 전기를 생산하는 발전기술 2) 조류발전 : 물살이 빠른 곳에 터빈을 설치해 전기를 생산하는 것을 말한다

3) 온도차발전 : 해양 표면층의 온수와 심해 500 ~ 1000m 에 있는 정도의 냉수의 온도 차를 이용하여 열에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 발전하는 기술

4) 파력발전 : 입사하는 파와 에너지를 터빈 같은 원동기의 구동력으로 변환시켜 발전하는 기술

상황 제시 상황 제시

(35)

1# 대체 에너지와 그 필요성

장점 단점

공해 물질을 발생시키지 않는다 .

자원이 무한하다

에너지 공급량이 규칙적이다 .

발전에 필요한 지형적 환경적 제약이 있다 .

근거리 내에 에너지 수요처가 있 어야 한다 .

상황 제시 상황 제시

(36)

1# 대체 에너지와 그 필요성

인류는 인간의 편의를 유지하는 데 화석연료에만 의존했다 . 그러나 화석연료 도 얼마 지나지 않아 곧 바닥을 드러낼 것이라는 경고가 나오고 있다 .

이러한 점에서 세계는 공해가 없으면서 에너지원으로 쓸 수 있는 신 · 재생에 너지에 크게 관심을 기울이게 되었다 .

* 필요성 : 화석연료의 고갈

상황 제시 상황 제시

(37)

1# 대체 에너지와 그 필요성

* 필요성 : 환경오염

화석 연료의 사용으로

지구 온난화를 유발하였고 ,

생태계의 파괴를 또 야기 시키게 된 다 .

그렇기 때문에

친환경적인 신 , 재생에너지를 사용하는 것을

해결책으로 찾고 있다 .

상황 제시 상황 제시

(38)

태양전지란 빛 에너지를 흡수해서 직접

전기에너지로 변환시키는 반도체 소자를 말한다 .

태양전지란 ?

창의적 설계 창의적 설계

(39)

N 형 , P 형 반도체

N 형 P 형

창의적 설계 창의적 설계

(40)

1. 태양전지의 종류 & 원리

1) 실리콘 태양전지

창의적 설계 창의적 설계

(41)

1. 태양전지의 종류 & 원리

1) 실리콘 태양전지

창의적 설계 창의적 설계

(42)

1. 태양전지의 종류 & 원리 1) 실리콘 태양전지

창의적 설계 창의적 설계

(43)

- 박막형 태양전지 (Thin Film PV)

유리 , 금속판 , 또는 플라스틱 같은 저가의 일반적인 물질을 기판으로 사용하여

광흡수층 물질을 마이크론 두께로 아주 얇은 막을 입혀 만든 태양전지

1. 태양전지의 종류 & 원리 2) 박막 태양전지

창의적 설계 창의적 설계

(44)

1. 태양전지의 종류 & 원리 2) 박막 태양전지

창의적 설계 창의적 설계

(45)

- 유기 태양전지

유기물 분자를 이용하여 만든 태양전지 ( 광합성의 원리 , 고분자 이용 )

무기물을 이용한 태양전지에 비해 변환효율이 낮음

가격이 저렴 , 유연 , 투명 , 다양한 색을 낼 수 있음

1. 태양전지의 종류 & 원리 3) 유기 태양전지

창의적 설계 창의적 설계

(46)

1. 태양전지의 종류 & 원리 3) 유기 태양전지

창의적 설계 창의적 설계

(47)

1. 태양전지의 종류 & 원리 3) 유기 태양전지

창의적 설계 창의적 설계

(48)

2. 태양전지의 응용

창의적 설계 창의적 설계

(49)

염료감응형 태양전지

(DSSC; dye-sensitized solar cell)

- 산화 - 환원 전해질로 구성되어 있으며 , 표면에 화 학적으로 흡착된 염료 분자가 태양빛을 받아 전자를 냄으로써 전기를 생산하는 전지

광합성 원리를 이용한 고효율의 광전기화학적 태양 전지

약 20nm 의 TiO

2

나노입자로 구성

부착된 염료분자는 태양광을 획득하는데 사용됨

염료감응형 태양전지 (DSSC) 란 ?

창의적 설계 창의적 설계

(50)

- 염료 : 빛을 흡수하여 전자를 만 들어낸다 .

- TiO2: 염료가 부착되는 부분 (N 형 반도체 역할 )

- 전해질 : 전자를 내놓은 염료에 다시 전자를 채워줌

- 투명전극 : 빛이 들어오는 창의 역할

- 상대전극 : 전해질 환원

염료감응형 태양전지 (DSSC) 구조

창의적 설계 창의적 설계

(51)

- 광전자를 발생

- 가시광선 전 영역의 빛을 흡

- 염료의 LUMO 가 나노산화 물의 전도대 E 보다 높아야

- 루테늄계 유기금속화합물 (N 719)

염료감응형 태양전지 (DSSC) 의 염료

창의적 설계 창의적 설계

(52)

I⁻/I₃⁻ 같은 산화 - 환원으로 구성되어 전자의 흐름에 도 움을 줌

매질

아세토니트릴 ( 액체 ), PVd F( 고분자 )

- I⁻ : 산화 - I₃⁻ : 환원

염료감응형 태양전지 (DSSC) 의 전해질

Anode ∶ D+hν →D

Absorption

D

→ D

+

+ e⁻ (TiO2) Injection

2D

+

+3I⁻→ 2D+ I₃⁻ Regeneration Cathode∶ I₃⁻+ 2e⁻ (Pt) →3I⁻

창의적 설계 창의적 설계

(53)

빛이 들어오는 창의 역할 → 투과도가 높은 유리

한쪽 면은 표면처리를 통해 생성된 전자가 이동 → 면 저항값이 낮을수록 전자 잘 이동

온도 안정성

- 종류 : FTO, ITO, ZnO

DSSC 의 전도성 기판

창의적 설계 창의적 설계

(54)

염료감응형 태양전지 (DSSC) 원리

창의적 설계 창의적 설계

(55)

염료감응형 태양전지 (DSSC) 원리

창의적 설계 창의적 설계

(56)

< 장점 >

- 기존의 실리콘 태양전지에 비하여 제조공정이 단순하며 그로 인해 전지의 가격이 실 리콘 셀 가격의 20~30%

정도이다 .

- 안정성이 매우 높아 10 년 이상 사용하여도 초기 효율 을 거의 유지한다 .

- 실리콘계 태양전지와 비교 했을 때 일광량의 영향을 적 게 받는다 .

< 단점 >

전기 변환 효율이 기존의 태양전지에 비해 낮다 .

전해질의 안정성이 높지 못하고 액체 전해질의 경 우 휘발하는 성질이 있다 .

아직 상용화 단계에 이를 만큼의 충분한 연구가 이 루어지지 않았다 .

염료감응형 태양전지의 장단점

창의적 설계 창의적 설계

(57)

다양한 색 구현이 가능

자동차의 주행 중 충전 가능

DSSC 부착가방을 통한 휴대용 기기 충전

건물 유리창을 통한 태양열 사용

염료감응형 태양전지 (DSSC) 응용

창의적 설계 창의적 설계

(58)

실험방법

1. 기판을 2cmx2cm 로 잘라서 준비 (cell 1 개당 2 개씩 준비 )

2. FTO 기판 cleaning (EtOH sonication 5min

-> 50℃ oven 에서 10 min)

창의적 설계 창의적 설계

(59)

실험방법

3. Anode 로 사용될 부분에 TiO2 paste 를 coating (3M tape 으로 0.5x0.5cm 만 남기고 mask 를 만든 다 .)

창의적 설계 창의적 설계

(60)

실험방법

4. Mask 가 만들어지면 TiO2 paste printing 한 후 , 3 M tape 조심스럽게 떼어내고 50 도 oven 에서 10mi n dry

창의적 설계 창의적 설계

(61)

실험방법

TiO2(Titanium dioxide)

산화력이 커 광촉매로서 쓰인다 .

반도체 물질 및 태양전지 셀 및 코팅 물질로 쓰인다 .

분자량은 79.866g/mol

창의적 설계 창의적 설계

(62)

실험방법

5. Dry 가 끝난 TiO2/FTO 기판은 450 도 muffle fun ace 에서 30min 간 소성

(TiO2 amorphous -> anatase)

창의적 설계 창의적 설계

(63)

실험방법

6. Anode 와 cathode 사이의 spacer 역할을 할 surl yn tape(60μm) 준비

( 도면에 그려진 대로 잘라서 준비한다 .)

창의적 설계 창의적 설계

(64)

실험방법

7. 적당히 식힌 anode FTO 기판을 Dye 용액에 넣어 10min.

창의적 설계 창의적 설계

(65)

실험방법

루테늄계 염료 (N719)

창의적 설계 창의적 설계

(66)

실험방법

8. Dye 에서 꺼낸 FTO 는 EtOH 로 헹군 뒤 천천히 b lowing.

9. Cathode FTO 는 sputtering 의 방법으로 Pt 박막 을 만든다 .

창의적 설계 창의적 설계

(67)

실험방법

Sputtering 이란 ?

진공상태의 용기 안에 헬륨 등 불활성기체를 채워 코 팅재료에 고전압을 걸어 방전시키면 이온화된 불활성 기체가 코팅재료에 충돌하게 되고 , 이 때 타깃물질의 이온이 튀어나와 기판에 달라붙어 코팅이 되는 원리 를 이용한 일종의 물리증착기술

창의적 설계 창의적 설계

(68)

실험방법

10. Anode 와 cathode 가 완성되면 미리 준비해둔 su rlyn tape 와 집게를 이용해 소자를 만든다 . surlyn tap e 은 TiO2 가 가운데 오게 둔 뒤 , cathode 로 덮어 샌드 위치 모양의 cell 을 만든다 . 우선 한쪽만 집게로 집은 뒤 용액을 넣고 다른 한쪽도 집게로 막아준다 .

창의적 설계 창의적 설계

(69)

실험방법

아세토니트릴 (Acetonitrile) 에 LiI 와 I2를 혼합하여 사용한다

창의적 설계 창의적 설계

(70)

실험방법

11. Cell 전극의 양끝에 silver paste 를 칠해준다 .

창의적 설계 창의적 설계

(71)

실험방법

12. 만들어진 cell 을 solar simulator 로 효율을 측 정한다 .

창의적 설계 창의적 설계

(72)

유기태양전지의 효율 계산

유기 태양전지란 ?

메로시아닌 등의 유기 재료를 사용한 태양 전지로 , 재료의 가격이 싸기 때문에 전지 가격도 절감된다 .

감성적 체험 감성적 체험

(73)

유기태양전지의 효율 계산

효율이란 ?

[ 명 ] 효율效率 [ 발음 : 효 ː 율 ]

1 . 들인 노력과 얻은 결과의 비율 . [ 비슷한 말 ] 효과율 .

2 .< 물리 > 기계의 일한 양과 공급되는 에너지와의 비 ( 比 ).

감성적 체험 감성적 체험

(74)

유기태양전지의 효율 계산

에너지 전환 효율 (PCE) : η

Power Conversion Efficiency

태양전지에 입사되는 태양광에너지가 얼마나 많은 전 기에너지를 발생시켰는가를 퍼센트 (%) 로 나타낸 것 .

태양전지 효율은 전류 - 전압 (J-V) 곡선으로 계산

단위 : %

감성적 체험 감성적 체험

(75)

유기태양전지의 효율 계산

Plight : 태양전지에 들어간 태양 에너지

Pmax : 태양전지로부터의 전기출력

기준 <100mW/cm2, AM 1.5>

100 η  max

light

P P

감성적 체험 감성적 체험

(76)

유기태양전지의 효율 계산

※ 표준시험 기준

대기질량정수 (AM) 1.5 지역

빛의 일조강도 1,000W/m2

기준온도 : 25℃

춘 , 추분이 있는 3 월 , 9 월 정오시간 기준 => 위 기준에서 AM 1.5 일 때 일조강도

1,000,000mW/(100cm)2 =100mW/cm2

감성적 체험 감성적 체험

(77)

유기태양전지의 효율 계산

AM 은 Air Mass 의 약자로 , 태양이 떠있는 위치에 따른 스펙트럼을 알려준다 .

l0

earth l

감성적 체험 감성적 체험

(78)

유기태양전지의 효율 계산

1

2

a ; Voc b ; Jsc

3

100 100

η max  

light sc oc

light P

J FF V

P P

감성적 체험 감성적 체험

(79)

유기태양전지의 효율 계산

a. Voc : 개방전압 (open-circuit voltage)

I = 0 일 때태양전지에 전류가 흐르지 않을 때 측정되는 최대전압

b. Jsc : 단락전류 (short-circuit current)

V = 0 일 때외부저항이 없는 상태에서 빛을 받았을 때 나타나는 역방 향의 전류밀도

c. Vm,Jm : 전류전압 측정시 최대의 일률을 나타내는 지점

d. FF : 곡선인자 (Fill Factor)

빛이 가해진 상태에서 J-V 곡선의 모양이 사각형에 얼마나 가까운가 를 나타내는 지표

감성적 체험 감성적 체험

(80)

유기태양전지의 효율 계산

Fill Factor

[ 전류밀도와 전압값의 곱 (VmxJm)] / [Voc 와 Jsc 의 곱 ]

sc oc

sc oc

m m

J V

P J

V

J FF V

 

 

max

감성적 체험 감성적 체험

(81)

Area 2

Area 1

Im

Vm

FF =

Area1/Area2

유기태양전지의 효율 계산

감성적 체험 감성적 체험

(82)

유기태양전지의 효율 계산

100 η  max

light

P P

 100

 

light sc oc

P

J FF V

감성적 체험 감성적 체험

(83)

100

η x

P

FF V

J

light oc

sc  

100 P x

J V

J V

J V

light sc oc

sc oc

m

m

 

 

100 P x

J V

light m m

sc oc

m m

sc

oc V J

J V

J V

FF P

max

유기태양전지의 효율 계산

감성적 체험 감성적 체험

(84)

Pmax

P’ma

x

η

효율 η :

P

max <

P’

max

light m m

P J

V 

유기태양전지의 효율 계산

감성적 체험 감성적 체험

(85)

유기태양전지의 효율 계산

효율 (efficiency)

전지에 의해 생산된 최대 전력 Pmax 과 입사광 에너지 P

light 사이의 비율

Pmax 와 FF 사이의 직접적인 관계가 있다

FF 가 태양전지의 효율에 직접적인 영향을 미친다

100 100

η max  

light sc oc

light P

J FF V

P P

감성적 체험 감성적 체험

(86)

실험방법

면적 0.25cm2 Voc(V) Jsc(mA/cm2) FF ŋ(%)

1 0.870 4.73 77.3 3.18

2 0.825 5.63 72.3 3.36

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

0 1 2 3 4 5 6

Current density(mA/cm2 )

Voltage(V)

1 2

light sc oc

P J FF V

η

감성적 체험 감성적 체험

(87)

Thank you!

(88)

[STEAM] 에너지 영역

고등학교 교사용 수업자료 (6~7 차시 PPT)

단언컨대 환경은…

(89)

STEAM

내용 소요 시간

상황제시 핸드폰 베가 광고와 왕뚜껑 광고 보기 5

창의적 설계

에너지 절약에 관한 광고를 제작하기 - 스토리 보드 작성

- 영상 찍기 - 편집하기

85

감성적 체험 제작한 광고를 인터넷에 올리기 10

수업 진행 순서

(90)

광고는 우리에게 어떤 역할을 할까 ?

상황 제시 상황 제시

(91)

http://www.youtube.com/watch?v=orBlFeoI3Ag

상황 제시 상황 제시

(92)

직접 에너지 절약에 대한 광고를

만들어 볼까 ?

(93)

스토리 보드란 ?

창의적 설계 창의적 설계

(94)

생각해 보자 .

창의적 설계 창의적 설계

(95)

창의적 설계 창의적 설계

(96)

창의적 설계 창의적 설계

(97)

창의적 설계 창의적 설계

(98)

창의적 설계 창의적 설계

(99)

창의적 설계 창의적 설계

(100)

찍은 광고 함께 나누기

(101)

페이스 북에 올려서 함께 나누기

감성적 체험 감성적 체험

(102)

감성적 체험 감성적 체험

예시 광고

(103)

[STEAM] 에너지 영역

고등학교 교사용 수업자료 (8~10 차시 PPT)

패시브형 에너지 제로 하우스

제작하기

(104)

STEAM

내용 소요 시간

상황제시 김병만의 한글주택 소개하기 10

창의적 설계

패시브 하우스 설계하기 - 상자로 모형 쌓아보기

- 스케치하기 ( 치수 , 재료 파악하기 ) - 제작하기

120

감성적 체험 패시브 하우스 외부와 내부의 온도 측

정하기 20

수업 진행 순서

(105)

우리는 미래에 어떤 집에서 살까 ?

(106)

김병만의 한글주택

상황 제시 상황 제시

(107)

김병만의 집은 저비용으로 짧은 시간에 완성했다는 장점과 함께 , 에너 지를 절약할 수 있는 단열이 잘 된 집이다 .

그리고 , 우리 나라 국내 에너지 정책 방향을 보면 , 지금부터 12 년 후인 2025 년에 제로 에너지 건축물 의무화한다고 한다 .

우리는 12 년 후에 어떻게 지내고 있을까 ? 서로 다른 직장이나 취미생활 을 하고 있겠지만 , 우린 공통적으로 사랑하는 사람과 함께 주택이라는 공 간에서 지내고 있을 것이다 .

그래서 , 우리는 이번 시간부터 내가 커서 사랑하는 사람과 함 께 지낼 주택 모형을 설계하고 만들도록 한다 . 단 , 조건은 패시브 하우스를 만들어보자 .

상황 제시 상황 제시

(108)

패시브 하우스 설계하기

(109)

수업진행 순서

창의적 설계 창의적 설계

(110)

재료

창의적 설계 창의적 설계

(111)

한글주택이란 ?

창의적 설계 창의적 설계

(112)

상자를 쌓아서 모양 생각해보기 .

창의적 설계 창의적 설계

(113)

설계하기

창의적 설계 창의적 설계

(114)

--

창의적 설계 창의적 설계

(115)

--

창의적 설계 창의적 설계

(116)

--

창의적 설계 창의적 설계

(117)

창의적 설계 창의적 설계

(118)

온도 측정해보기

(119)

감성적 체험 감성적 체험

참조

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