2018 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서
2018. 10.
세종과학고등학교
【 2018년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서 】
과 제 개 요
과제명 2018년 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 운영
STEAM 프로그램
구분
프로그램명 과학탐구실험 STEAM 교수학습 자료 개발
학교급
고등학교대상 학년 (군) 1학년
중심과목
과학탐구 실험중심과목 성취기준 영역
2. 생활 속의 과학 탐구 3. 첨단 과학 탐구 연계과목
통합사회통합과학
연계과목 성취기준 영역
(2) 자연환경과 인간, (4)인간과 공동체 (8) 생태계와 환경
연구기간 2018.4.협약일 ~ 2018.11.23.
연 구 비 일금사백만원 (￦4,000,000) 참여연구원 6명 (연구책임자: 1명, 공동연구원: 5명)
연구 수행자에 관한 사항
구분 소속 학교명 담당과목 직위 성명
연구책임자 세종과학고등학교 물리 교사 김태은
공동연구원 명덕고등학교 물리 교사 이세연
공동연구원 태릉고등학교 화학 부장교사 박명순
공동연구원 무학여자고등학교 화학 교사 지재화
공동연구원 서울국제고등학교 지구과학 교사 손유미
공동연구원 광남고등학교 지리 교사 이진웅
2018년도 정부의 R&D 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아
융합인재교육 (STEAM) 교사연구회를 운영한 중간 결과로써 본 보고서를 제출합니다.
2018년 10월 31일
연구책임자 : 김 태 은 (인)
“이 보고서는 2018년도 정부의 재원으로
한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”
1. 요약문
본 교사 연구회는 2015 개정 교육과정에서 새롭게 적용되는 교과인 “통합과학”, “ 통합사회 ”, “과학탐구실험” 교과를 융합한 STEAM 교수학습 프로그램을 개발 및 적용 하였다 . 교수학습 프로그램은 “폭염”을 주제로 한 4차시의 활동으로 이루어져있으며, 과학탐구실험 교과를 중심과목으로 하고 , 각 차시별 내용과 연계되는 통합과학 및 통 합사회의 성취 기준을 함께 달성할 수 있도록 개발하였다 .
2. 서론
◦ 2015 개정 교육과정에서는 모든 학생들이 통합과학과 통합사회, 과학탐구실험 교 과를 학습해야 한다 . 세 과목의 성취 기준들 중에는 함께 학습했을 때 더욱 효과 적일 것으로 기대되는 항목들이 많아 , 본 연구회는 과학 및 사회 교과를 융합하 여 교수학습을 할 수 있는 방안을 고민하고자 하였다 .
◦ 올해 여름에 나타났던 폭염 현상을 소재로 활용하여, 과학탐구실험 교과와 통합 과학 , 통합사회 교과를 연계한 STEAM 교수․학습 자료를 개발한다.
◦ 교사연구회 활동을 통해 효율적인 교과 간 연계의 방안을 고민한다.
◦ 학생의 성취를 과정 중심으로 평가하는 방안을 고민한다.
3. 연구 수행 내용
◦ 과제 수행 현황
STEAM 프로그램
구분
프로그램명 과학탐구실험 STEAM 교수학습 자료 개발
학교급
고등학교대상 학년 (군) 1학년
중심과목
과학탐구실험중심과목 성취기준 영역
(2) 생활 속의 과학 탐구 (3) 첨단 과학 탐구
연계과목
통합사회
연계과목
성취기준 영역
(2) 자연환경과 인간 (4) 인간과 공동체
통합과학
(8) 생태계와 환경
개발계획
주제 연번 차시
(시수) 과목 연계 (안)
1 1 과학탐구실험 + 통합과학
2 1 과학탐구실험 + 통합사회
3 1 과학탐구실험
4 1 과학탐구실험 + 통합사회
◦ 프로그램 개발 중점사항
- 통합사회 교과에서 다루는 여러 주제들은 과학 교과와 관련된 내용이 많다. 특 히 “1. 삶의 이해와 환경 (2) 자연환경과 인간” 단원은 자연 환경이 인간의 생활에 미치는 영향을 다루고 있기 때문에 과학 원리 및 과학 기술에 대한 이해가 수반 될 때 더욱 깊이 있게 학습할 수 있다 . 본 STEAM 교수학습 프로그램은 과학탐구 실험 교과의 성취 기준과 통합사회 교과의 성취 기준이 학습 주제인 “폭염”과 자 연스럽게 연계하여 학습할 수 있도록 개발하는 것에 중점을 두었다 .
◦ 학생 태도 검사 대상의 선정 이유
- 본 교수학습 자료는 고등학교 1학년 시기에 학습하는 “과학 탐구 실험” 교과와
“통합 사회” 교과를 중심으로 한 프로그램이다. 프로그램 특성 상 고등학교 1학년 학생을 대상으로 “과학 탐구 실험” 교과 수업에서 실시하는 것이 가장 바람직하다 고 판단된다 . 하지만 해당 교과들은 2015 개정교육과정에서 새롭게 등장한 교과이 고 , 2018학년도 1학기(프로그램 개발 단계)에 처음 시행되는 교과이기 때문에, 새 로운 개발한 교수학습자료를 바로 학교 현장에 적용하는 것에는 무리가 있었다 . 이에 과학중점학교의 “과학 교양” 교과 수업에 적용하여 프로그램의 적용가능성을 탐색하였다 .
◦ 당초 계획과 변경된 사항
- 당초 계획은 “평창 동계 올림픽”을 소재로 한 STEAM 교수학습 자료 개발을 목
표로 하였다 . 하지만 평창 동계 올림픽의 개최 시기와 수업 적용 시기 사이의 시
간 간격이 다소 길어서 학생들의 흥미가 떨어질 것으로 예상되었다 . 이에 수업 적
용 시기에 학생들이 가깝게 느낄 수 있는 “폭염”을 주제로 STEAM 교수학습 자료
주제를 변경하였다 .
4. 연구 수행 결과
구분 수행 계획
교수학습지도안 개발 차시 총 4차시
수업 적용 일정 2018. 9. 10. ~ 2018. 10. 26.
(STEAM 수업)수혜학생 수 무학여자학교 46명
학생 태도검사 사전검사 4월 30일, 2개 학급(46명) 실시 완료 사후검사 10월 19일, 2개 학급(46명) 실시 완료
학생 및 교사 만족도조사 10월 19일 예정
교사연구회 STEAM 행사 개최 2018.10.26.(금)
논문 또는 학술대회 해당 없음
특허출원 (국외, 국내) 해당 없음
5. 결론 및 제언
통합과학 및 통합사회 교과와 연계한 과학탐구실험 STEAM 교수학습 자료를 개
발하면서 과학 교과와 사회 교과가 공유할 수 있는 학습소재와 상황이 굉장히 많
음을 발견할 수 있었다 . 자연환경은 인간의 삶의 방식과 자연에 대한 인간의 대응
방식에 영향을 미친다 . 그렇기 때문에 과학 교과를 통해 자연에 대한 이해를 키우
며 사회 교과를 통해 과학기술이 개인과 사회에 어떤 영향을 미치는지를 학습하
는 것은 매우 밀접하게 관련되어 있다 . 이는 두 교과의 성취기준에서도 살펴볼 수
있다 . 통합과학 교과의 성취기준인 “엘니뇨, 사막화 등과 같은 현상이 지구 환경과
인간 생활에 미치는 영향을 분석하고 , 이와 관련된 문제를 해결하기 위한 다양한
노력을 찾아 토론할 수 있다 .”와 통합사회 교과의 성취기준인 “환경 문제 해결을
위한 정부 , 시민사회, 기업 등의 다양한 노력을 조사하고, 개인적 차원의 실천 방
안을 모색한다 .”가 대표적인 예라고 볼 수 있다. 본 교사연구회는 STEAM 교수학
습 자료 개발 및 적용을 통해 두 교과를 연계하였을 때 더욱 깊이 있고 효과적인
교수학습이 이루어질 수 있음을 확인하였다 . 학교 현장에서 다양한 교과의 교사들
이 수업에 대해 토론하고 협력할 수 있다면 학문의 경계를 뛰어넘는 융합 교육이
활발하게 이루어질 수 있을 것이라고 기대된다 .
[부록1] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물
고등학교 과학탐구실험 수업용 STEAM 프로그램
1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정
연번 차시 (중심과목)
2015 개정 교육과정 성취기준
(연계과목) 성취기준 영역
1 1
[10 과탐 02-08]
탐구 수행으로 얻은 정성적 혹은 정량적 데이터를 분석하고 그 결과를 다양하게 표상하고 소통할 수 있다.
2 2
[10 과탐 02-06]
과학 관련 현상 및 사회적 이슈에서 과학 탐구 문제를 발견할 수 있다.
(통합사회) 인간과 공동체, 자연환경과 인간
3 3
[10 과탐 03-01]
첨단 과학기술 속의 과학 원리를 찾아내는 탐구 활동을 통해 과학 지식이 활용된 사례를 추론할 수 있다.
4 4
[10 과탐 03-02]
첨단 과학기술 및 과학 원리가 적용된 과학 탐구 활동의 산출물을 공유하고 확산시키기 위해 발표 및 홍보할 수 있다.
(통합사회) 자연환경과 인간
2. STEAM 프로그램 총괄표 (총 4차시)
차시 주요내용
1
주제명 한반도는 점점 뜨거워지고 있을까?
※ 과학탐구실험 교과의 성취 기준인 “[10 과탐 02-08] 탐구 수행으로 얻은 정성적 혹은 정량 적 데이터를 분석하고, 그 결과를 다양하게 표상하고 소통할 수 있다.”와 통합과학 교과의 성취 기준인 “[10 통과 08-03] 엘니뇨, 사막화 등과 같은 현상이 지구 환경과 인간 생활에 미치는 영향을 분석하고, 이와 관련된 문제를 해결하기 위한 다양한 노력을 찾아 토론할 수 있다.”를 달성하는 데 초점을 둔 차시이다.
세부 활동 내용 STEAM 학습 준거
활동1 이산화 탄소 농도 변화 Co
활동2 한반도의 평균 기온 변화 Co , ET
∙ 이산화 탄소 농도 변화와 도시의 기온 변화 그래프를 작성하여 값을 비교해 본다.( Co 한 반도의 이산화 탄소 농도 값과 지난 100 년 간 6 대 도시의 기온 값이 주어짐. CD OHP 필 름을 이용하여 학생 각자 그래프를 작성한 후 모둠원의 결과를 모아 한반도의 기온 변화 추세를 알아봄. ET 한반도의 기온이 점점 증가하고 있다는 것을 알고 기후 변화를 늦추기 위해 우리가 해야 할 일을 생각해봄.)
2
주제명 폭염에 대처하는 우리
※ 과학탐구실험 교과의 성취 기준인 “[10 과탐 02-06] 과학 관련 현상 및 사회적 이슈에서 과학 탐구 문제를 발견할 수 있다.”와 통합 사회 교과의 성취 기준인 “[10 통사 02-01] 자 연환경이 인간의 생활에 미치는 영향에 관한 과거와 현재의 사례를 조사하여 분석하고, 안 전하고 쾌적한 환경 속에서 살아갈 시민의 권리에 대해 파악한다.“, ”[10 통사 04-01] 근대 시민 혁명 등을 통해 확립되어 온 인권의 의미와 변화 양상을 이해하고, 현대 사회에서 주 거, 안전, 환경 등 다양한 영역으로 인권이 확장되고 있는 사례를 조사한다.“를 연계하여 달성하는 데 초점을 둔 차시이다.
세부 활동 내용 STEAM 학습 준거
활동1 폭염에 대처하는 과거와 현재의 우리 모습 Co , CD
활동2 에너지 빈곤과 폭염 ET
3
주제명 도시의 온도를 낮춰라!
※ 과학탐구실험 교과의 성취 기준인 “[10 과탐 03-01] 첨단 과학기술 속의 과학 원리를 찾아 내는 탐구 활동을 통해 과학 지식이 활용된 사례를 추론할 수 있다.”를 달성하는 데 초점을 둔 차시이다.
세부 활동 내용 STEAM 학습 준거
활동1 쌓여가는 도시의 열!열!열! Co
활동2 도시의 열을 제거하라! Co
4
주제명 도시가 바뀌면 폭염도 피할 수 있다!
※ 과학탐구실험 교과의 성취 기준인 “[첨단 과학기술 및 과학 원리가 적용된 과학 탐구 활동 의 산출물을 공유하고 확산시키기 위해 발표 및 홍보할 수 있다.”와 통합 사회 교과의 성취 기준인 “[10 통사 02-03] 환경 문제 해결을 위한 정부, 시민사회, 기업 등의 다양한 노력을 조사하고, 개인적 차원의 실천 방안을 모색한다. “를 연계하여 달성하는 데 초점을 둔 차시 이다.
세부 활동 내용 STEAM 학습 준거
활동1 서울의 무엇이 바뀌어야 할까? CD , ET
활동2 도시 계획ㆍ설계ㆍ운영에 대한 정책 제안서 작성하기 CD , ET
3. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안
중심과목 과학탐구실험 학교급/학년(군) 고등학교/1 학년
중심과목 성취기준
영역
[고등학교] 과학탐구실험 (2) 생활 속의 과학 탐구
(3) 첨단 과학 탐구
중심과목 성취기준
[10 과탐 02-06]
[10 과탐 02-08]
[10 과탐 03-01]
[10 과탐 03-02]
주제(단원)명 한반도는 점점 뜨거워지고 있을까? 차시 1-4
학습목표
l 한반도의 이산화 탄소 농도와 기온 변화에 관한 데이터를 이용하여 그래프를 그리고 해석할 수 있다.
l 기후 변화가 인간 생활에 미치는 영향과 이를 늦추기 위한 방법을 토론할 수 있다.
l 여름철 더위가 인간의 생활에 미치는 영향을 이해하고, 여름철 에너지 기본권을 보장하기 위한 정책에 관하여 자신의 의견을 이야기하고 토론할 수 있다.
l 도시 열섬 문제를 해결하기 위한 과학기술 속의 과학 원리를 이해할 수 있다.
l 폭염 현상으로 인해 발생하는 문제점을 생각하고, 도시의 폭염 문제를 해결하기 위한 방안을 정책제안서를 작성 및 공유할 수 있다.
연계과목
통합사회
연계과목 성취기준 영역
[고등학교 1학년]
(2) 자연환경과 인간 (4) 인권 보장과 헌법
통합과학
(8) 생태계와 환경
STEAM 요소
S 기후 변화, 열, 증산 작용, 태양 복사 에너지 등 T 특수 페인트, 쿨링 포그, 클린 로드 시스템 E
A 기본권, 에너지 빈곤 문제, 정책 M
개발 의도
올 여름 우리나라에서는 기록적인 폭염 현상이 나타났다. 학생들이 자신들의 경험과 관련 하여 문제를 인식하고, 과학적인 관점과 사회적인 관점에서 문제를 해결할 수 있는 방법을 고민하고 토론하며 제안할 수 있는 STEAM 교수학습 프로그램을 개발하였다.
STEAM 학습준거
상황 제시
상 황 제 시
l 올 여름 폭염 현상 을 경험하였다.
l 한반도의 이산화 탄 소 농도와 기온이 상승하고 있다.
l 폭염을 이겨내기 위 한 과거와 현재의 대처 모습을 비교한 다.
l 도시의 온도를 낮추 기 위한 국내 및 해 외 사례를 살펴본 다.
창 의 적 설 계
창의적 설계 l 한반도의 기후변화에 대한 우리의 자세를 고민해본다.
l 폭염 현상이 우리 생활에 미치는 영향을 생각한다.
에너지 기본권의 관점에서 냉난방과 관련된 사회적 문 제에 대해 토론한다.
l 각 모둠의 정책 제안 발표 를 듣고 문제 해결을 위해 개인적, 사회적 측면에서 노력해야할 것에 대해 생각 한다.
감 성 적 체 험 l 관측 데이터를 그래프
로 작성하여 해석한다.
l 폭염 피해를 줄이기 위 한 도시 계획 및 설계, 운영에 대한 방안을 토 론하고, 정책 제안서로 작성한다.
감성적 체험
[1차시]
학습
과정 교수-학습 활동 학습자료
및 유의점 도입
(5 분)
Co 올 여름 폭염을 다룬 기사를 통해 세계 곳곳이 폭염으로 시달렸다는 것을 이야 기 하며 학습 주제를 안내한다.
신문기사 그림
전개 (40 분)
Co 한반도의 이산화 탄소 데이터, 지난 100 년 간 6 대 도시 기온 데이터, 2018 년 과 2008 년 서울의 여름 최고기온과 최저기온 데이터를 제공한다.
CD 각각의 데이터를 이용하여 그래프를 작성하고, 모둠별로 결과를 발표한다.
ET 한반도의 기온이 점점 상승하고 있음을 알고 이에 대한 우리의 자세에 대해 생 각해 본다.
이산화 탄소, 한반도 기온
데이터, 신문기사
그림
정리 (5 분)
ET 한반도의 기후 변화에 대해 정리 한 후, 폭염에 대처하는 우리의 자세에 대한 다음 차시를 안내한다.
[2차시]
학습
과정 교수-학습 활동 학습자료
및 유의점
도입 (5 분)
ET 올해 폭염을 이겨내기 위해 자신이 했던 행동을 발표하고, 과거와 현재에 더위 에 대처하는 모습이 어떻게 달라졌는지 논의한다.
동영상
Tip! 스브스 뉴스 영상
전개 (40 분)
ET 에너지 소비 차이로 인해 발생한 문제점을 다룬 신문 기사를 통해 에너지 소비 로 인해 발생할 수 있는 사회적 문제점에 대해 논의한다.
ET 여름철 냉방에 대한 인식 변화를 에너지 기본권의 관점에서 논의한다.
Co 여름철 에너지 기본권을 보장하기 위한 정책을 제안하여 보자.
신문 기사
정리 (5 분)
ET 에너지 빈곤 문제를 해결하기 위해 궁극적으로 필요한 것이 무엇일지 논의하 고, 폭염을 막기 위한 도시 설계에 대한 다음 차시를 안내한다.
[3차시]
학습
과정 교수-학습 활동 학습자료
및 유의점 도입
(5 분) Co 폭염에 시달리던 대구의 여름철 온도가 낮아지고 있는 현상에 대해 소개한다. 뉴스 동영상
전개 (40 분)
Co 도시와 교외 지역의 온도가 다른 이유를 지표면의 상태와 식물과 호수의 분포, 지하의 물 보유량 등과 관련하여 생각해본다.
Co 도시의 열을 제거하기 위한 노력의 사례로 미국의 사례와 대구의 사례를 살펴 보고 과학적 원리를 이해한다.
삽화 자료, 신문 기사
정리
[4차시]
학습
과정 교수-학습 활동 학습자료
및 유의점 도입
(5 분)
Co 서울의 위성 사진을 보며 폭염으로 인해 나타나는 사회적 문제들을 생각해본
다. 관측 자료
전개 (40 분)
CD 서울의 식생분포도와 기후 유형화 자료를 보고 서울의 무엇을 바꾸면 폭염으로 인한 사회적 문제를 해결할 수 있을지 토론한다.
CD 서울의 폭염 피해를 줄이기 위한 도시 계획 및 설계, 운영에 대한 방안을 토론 하고, 정책 제안서로 작성한다.
관측 자료
정리 (5 분)
ET 각 모둠의 정책 제안 발표를 듣고 문제 해결을 위해 개인적, 사회적 측면에서 노력해야할 것에 대해 생각한다.
4. 학생활동지 / 학생참고자료
1 차시 1/4
1차시 한반도는 점점 뜨거워지고 있을까?
2018년 올해 서울의 기온은 역대 하루 최고기온과 최저기온 기록을 경신할 정도로 매우 높았다. 매 일 기온 기록 경신 기사가 쏟아졌는데, 정말 한반도는 과거보다 기온이 상승한 것일까? 이산화 탄소와 기온 관측 데이터를 이용하여 한반도가 점점 뜨거워지고 있는지 알아보자.
활동1: 이산화 탄소 농도 변화
1. 표는 1999년부터 2014년까지 3개 지역에서 측정한 이산화 탄소의 농도(ppm)이다.
연도(년) 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 우리나라
(안면도) 371.2 373.3 375.6 377.6 379.9 382.1 384.3 386.5 388.6 390.7 392.6 394.9 396.8 399.9 402.4 404.6 하와이 368.3 369.5 371.1 373.2 375.8 377.5 379.8 381.9 383.8 385.6 387.4 389.9 391.6 393.8 396.5 398.6 지구 전체
평균 367.6 368.8 370.4 372.4 375 376.8 378.8 380.9 382.7 384.8 386.3 388.6 390.4 392.5 395.2 397.1
(1) 위의 데이터를 이용하여 1999년부터 2014년까지의 이산화 탄소 농도 변화 그래프를 그려 보자.
(2) 위 그래프를 보고 연도에 따른 안면도, 하와이, 지구 전체 평균에 관한 이산화 탄소 농도 변화에 관해서 서술해 보자.
2. 그림은 국내 6개 지점(서울, 인천, 강릉, 대구, 부산, 목포)의 평균기온 편차와 미래전망에 대한 시 나리오의 변화경향을 나타낸 것이다.
※ 연평균기온편차 : 연평균기온 - 평년(1981~2010년 평균)값
다음 표는 RCP 시나리오에 대한 설명이다.
RCP2.6 인간 활동에 의한 영향을 지구 스스로가 회복 가능한 경우 RCP4.5 온실가스 저감 정책이 상당히 실현되는 경우
RCP6.0 온실가스 저감 정책이 어느 정도 실현되는 경우
RCP8.5 현재 추세(이산화 탄소 저감 없이)로 온실가스가 배출되는 경우
위 그래프의 예상 시나리오는 RCP8.5이다. 위 그래프에 RCP2.6, 4.5, 6.0일 때의 예상 그래프를 그려 보자.
※ RCP 시나리오의 숫자는 복사강제력, 즉 온실가스 등으로 에너지의 평형을 변화시키는 영향력의 정 도를 의미하는 양으로서 단위는 W/m2이다. 지상에 도달되는 태양복사가 약 238W/m2이므로 RCP 8.5/6.0/4.5/2.6의 복사강제력은 입사 태양복사량의 약 3.6%, 2.5%, 1.9%, 1.1%에 해당한다.
활동2: 한반도의 평균 기온 변화
1. 표는 국가기후데이터센터(http://sts.kma.go.kr)의 한반도 기후 통계에서 알아본 1911부터 2018년 까지 전국 6개 도시의 평균 기온 데이터이다.
기간(년) 평균 기온(℃)
서울 부산 인천 대구 강릉 목포
1911~1920 10.8 13.5 10.7 12.4 12.1 13.2
1921~1930 11.1 13.6 10.9 12.4 11.9 13.3
1931~1940 11 13.6 11 12.5 11.9 13.2
1941~1950 11.3 13.7 10.7 12.5 11.9 13.5
1951~1960 10 14 10.9 12.8 12.3 13.6
1961~1970 11.7 13.9 11.3 13 12.4 13.6
1971~1980 11.9 14.2 11.4 13.3 12.7 13.6
1981~1990 12.1 14.4 11.6 13.6 12.7 13.7
1991~2000 12.8 14.9 12.2 14.2 13.4 14.1
2001~2010 12.9 14.8 12.7 14.6 13.4 13.9
2011~2018 13.1 15.2 12.6 14.7 13.6 14
(1) 위의 데이터를 이용하여 6개 도시의 평균 기온 변화 그래프를 그려 보자.
(2) 위에서 그린 그래프를 참고하여 1911부터 2018년까지 전국 6개 도시의 평균 기온은 어떠한 경향 을 보이고 있고, 각 도시의 평균 기온은 얼마나 변하였는지 서술해 보자.
2. 표는 기상청에서 알아본 2008년과 2018년 여름의 일별 최고 기온 데이터이다.
최고기온 7/21 7/22 7/23 7/24 7/25 7/26 7/27 7/28 7/29 2008 24.1 28.4 26.5 25 25.9 23.8 28.3 31.2 32.3 2018 36.9 38 35.7 36.8 34.1 33.7 35.4 35.2 36.7 7/30 7/31 8/1 8/2 8/3 8/4 8/5 8/6 8/7 2008 28.3 29.5 31.2 28.4 29.8 31.4 30.7 32.9 33.4 2018 36.9 38.3 39.6 37.9 37.9 34.9 33.9 35.3 35.9 8/8 8/9 8/10 8/11 8/12 8/13 8/14 8/15 2008 35.4 32.6 34.5 32.4 28.9 31.5 31.5 29.6 2018 35.3 32.5 36.8 36 35.3 34.4 37.2 38 (1) 위의 데이터를 이용하여 2008년과 2018년 여름의 일별 최고 기온 그래프를 그려 보자.
(2) 위의 그래프를 이용하여 2008년과 2018년 여름의 일별 최고 기온을 비교해 보자.
(3) 일별 최고 기온 차이가 가장 많이 나는 날과 적게 나는 날의 기온 차는 각각 얼마인가?
3. 표는 기상청에서 알아본 2008년과 2018년 여름의 일별 최저 기온 데이터이다.
7/21 7/22 7/23 7/24 7/25 7/26 7/27 7/28 7/29 2008 21.4 22.3 21.8 20.8 22 20.7 22.1 23.9 24.7 2018 24.9 25.3 29.2 27.2 27.7 27.3 27.2 28 26.4 7/30 7/31 8/1 8/2 8/3 8/4 8/5 8/6 8/7 2008 24.8 24.1 25.6 25 22.2 21 21.8 22.4 24.2 2018 26.2 27.8 27.8 30.3 30 28 27.2 28.3 26.8 8/8 8/9 8/10 8/11 8/12 8/13 8/14 8/15 2008 25.2 25.6 25.3 26 23.1 23.7 24.9 21.9 2018 27.6 27.1 25.7 26.4 27.2 26.7 27.7 28.3 (1) 위의 데이터를 이용하여 2008년과 2018년 여름의 일별 최저 기온 그래프를 그려 보자.
(2) 위의 그래프를 이용하여 2008년과 2018년 여름의 일별 최저 기온을 비교해 보자.
(3) 일별 최고 기온 차이가 가장 많이 나는 날과 적게 나는 날의 기온 차는 각각 얼마인가?
2 차시 2/4
2차시
폭염에 대처하는 우리
2018년 올해는 과거 1994년 폭염과 비슷하게 연일 낮 최고 기온이 신기록을 세우고 있다. 그러나 1994년과 달리 해수욕장, 계곡 등 야외보다는 에어컨이 가동되는 실내에서 쇼핑을 하거나 휴가를 보내 는 사람들이 늘고 있다. 과학 기술의 발달 결과 대부분의 가정에서는 에어컨을 사용하고 있다. 그러나 2018년 현재 우리는 모두 과학 기술의 혜택을 누리며 살고 있을까?
활동1: 폭염에 대처하는 과거와 현재의 우리 모습
1. 다음은 1994년과 2018년 여름에 우리가 더위에 대처하는 방법을 나타낸 자료이다.
방법 1994년 vs 2018년
피서지
계곡이나 바다에서 물놀이를 했다. 해수욕장 이용객이 매년 감소하고 있으며, 워터파크에 서 물놀이를 하거나 호텔에서 시원한 휴가를 보낸다.
가정용 냉방 도구
1994년 당시 가정의 에어컨 보급률은 9%에 불과해 대 부분의 가정에서는 선풍기로 더위를 견뎠다. 시민 단체 에서 “에어컨 1대를 끄면 선풍기 30대의 전력을 얻을 수 있다”라며 전력 소비 절감 운동을 벌였다.
2013년 가정의 에어컨 보급률이 78%였으며, 현재는 80%가 넘는 것으로 추정된다. 대부분의 가정에서는 에 어컨으로 더위를 견디며, 1994년과 달리 정부에서도 대 대적인 에너지 절약 운동이나 수요 감축 정책을 펼치지 않고 있다.
휴대용 냉방 도구
외출 시 부채를 휴대했다. 휴대용 미니 선풍기를 이용한다.
1994년과 2018년의 더위 대처 방법이 냉방 기기와 에너지 사용면에서 어떻게 변화 했는지 서술해보자.
2. 다음은 2018년 8월 신문 기사 중 일부이다.
소득, 에너지 소비 그리고 건강
그러나 폭염주의보나 경보가 내린 무더운 날에도 힘들게 일해야만 하는 분들이 있다. 이들에게 온열 관련 질환이 더 많고 사망률이 더 높게 나타난다. 질병관리본부가 지난 5년간(2013~2017) 온 열 질환 감시 자료를 분석한 결과, 총 6500명의 온열 질환자가 발생했고, 이 중에서 40%(2588명) 는 논밭, 작업장 등 실외에서 12시~17시 사이에 발생했다. 특히 온열 질환자는 50세 이상이 전체 의 56.4%였고, 이로 인한 사망자도 50세 이상이 75.9%로 장년과 고령층이 취약한 것으로 나타났다.
문제는 같은 고열 환경에서 일을 하거나 생활을 하더라도 에너지 소비가 높은 계층은 사망률이 나 관련 질환의 발생률이 낮아서 온열 질환도 소득에 따른 양극화가 심각하다는 것이다. 에너지경 제연구원과 한국보건사회연구원이 공동으로 연구한 결과(2016년)에 따르면, 가난할수록 연료비 부 담이 크고, 부자일수록 더 많은 에너지를 사용한다. 소득을 10단계로 나누어 가장 가난한 1분위와 가장 부자인 10분위의 에너지 소비량을 살펴보았더니, 가구 소득은 10분위가 1분위에 비해 21배 높은데 비해, 에너지로 사용하는 연료비는 2.3배 정도 부자가 더 많았다. 빈부 격차에 비해 연료비 의 차이가 크지 않은 것은 에너지가 "필수 생활재"라는 것을 잘 보여준다. 그런데 소득 대비 연료 비의 비율을 살펴보았더니, 가난한 사람은 가구 소득의 18.5%를 연료비로 사용하는 데 비해 부자 인 10분위는 1.8%만을 연료비로 사용하고 있었다. 즉 가난할수록 전체 소득에서 에너지 관련 지 출이 차지하는 비율이 압도적으로 높다. 즉 가난한 사람들은 옥탑방이나 지하방 등 상대적으로 고 온·다습한 불량한 주거 환경에 놓였기 때문에 더 많은 에너지를 사용해야 함에도 오히려 단열이 잘되는 쾌적한 주거에 사는 부자들이 더 많은 에너지를 사용하고 있다. 같은 도시의 같은 동네에 살아도 가난한 사람들은 여름에는 더 덥고 겨울에는 더 춥게 지낸다.
에너지 소비 차이로 인해 발생할 수 있는 사회적 문제는 무엇이 있을지 서술해 보자.
에너지 사용 없이는 난방, 냉방, 위생 등을 살기 위해 필요한 기본적인 것들을 충족시킬 수 없으므로 에너지 빈곤은 생존 자체를 위협하는 문제이다. 에너지 빈곤은 빈곤 문제와 직결되는 문제이며, 저소득층 대부분이 에너지 빈곤층에 해당한다. 좁은 범위에서는 이들의 건강, 위생, 사망 등의 문제점을 일으킬 수 있으며, 사회, 경제적으로 빈부 격차의 증대, 계층 간의 갈등 심화 등의 문제까지도 일으킬 수 있다.
활동2: 에너지 빈곤과 폭염
1. 전 세계적인 폭염으로 인해 전기 에너지 사용량이 증가하고 있지만 우리나라도 예전과 달리 대대적 인 에너지 절약 캠페인을 벌이지 않고 있으며, 일본의 경우 에어컨 사용을 권고하고 있다. 다음은 일본, 미국, 유엔의 폭염 중 ‘냉방’에 대한 입장을 나타낸 글이다.
일본 정부와 지방자치단체는 연일 “목숨이 위험할 수 있는 더위입니다. 에어컨을 켜세요.”라고 안내하고 있다. 후생노동성은 “절전을 너무 의식하지 말라. 기온과 습도가 높은 날은 무리하게 전기를 아끼지 말고 에 어컨을 사용하라.”고 쓴 팜플렛을 배포한다고 한다. 도쿄 자치구에선 “실내 온도가 28도를 넘으면 선풍기도 믿지 말고 에어컨을 사용하라”고 권한다. 또한 일본 정부에서는 무더위 대책으로 저소득층에게 에어컨 구매 비용을 최대 5만엔(약 50만4천원) 지원하고 있다. 생활보호 세대의 온열질환 예방을 위해 일정 요건을 충족 하는 경우 에어컨 설치 비용과 구매 비용의 일부를 보조하고 있다. 생활보호 급여를 받고 있는 세대 중 자택 에 에어컨이 없고, 세대원 중 고령자나 장애인, 어린이, 몸 상태가 좋지 않은 사람이 있는 경우가 대상이다.
일본 정부는 저소득층 중에서 온열질환자가 발생하는 경우가 많아 이런 정책을 도입했지만, 정작 이런 정책 의 도입 사실을 국민에게 제대로 알리지 않아 비판을 받고 있다.
캐나다 라이어슨 대학교에서 지속가능한 디자인을 가르치는 로이드 알터 교수는 "미국 노인들은 감기 보다 더위로 더 많이 사망한다"면서 "2003년 미국에서 더위로 사망한 노인은 1만 5000명이며, 2006년 캘리포니아 에서만 582명이 더위로 사망했다"고 말했다. 그는 에어컨 설치는 꼭 필요한 복지라고 말했다. 이에 미 연방 정부는 LIHEAP(저소득 가정 에너지 보조 프로그램)의 일환으로 여름철 폭염으로 위험해질 수 있는 환자를 둔 저소득층 가구에 냉방기기를 무상으로 지원하는 등 냉방 지원에 적극적으로 나서고 있다.
유엔도 '냉방'은 이제 인권 보호 측면에서 다가가야 한다며 각 정부에 저소득층을 위한 대책을 마련하라고 강조했다. 유엔 지속가능에너지의 특사이자 세계은행 부총재인 레이첼 카이트는 "도시 빈민가는 교외보다 더 더운데, 이들을 보호할 냉각 장치는 거의 없다"면서 "인도, 방글라데시, 브라질, 중국 등의 국가에서 냉방이 없이 살고 있는 이들은 생명에 위협이 있을 정도"라고 강조했다.
에너지 사용량이 증가하는데도 불구하고 냉방을 강조하는 이유를 냉방에 대한 인식 변화와 관련지어 서술해 보자.
2. 우리나라의 에너지 기본법 제 4조 5항은 다음과 같다.
국가, 지방자치단체 및 에너지공급자는 빈곤층 등 모든 국민에 대한 에너지의 보편적 공급에 기여 하여야 한다.
여름철 에너지 요금 지원 대책에 대한 요구가 많아지고 있는 이유를 에너지 기본법에 근거하여 서술 해 보자.
3. 우리나라는 에너지 구입 비용(광열비 기준)이 가구소득의 10%이상인 가구를 에너지 빈곤 가구라고 정의하고 있다. 다음은 에너지 빈곤층을 해결하기 위한 우리나라의 정책이다. 물음에 답하시오.
① 소득지원: 저소득층에게 전기요금 및 가스요금이나 연탄 등의 난방 연료 지원
② 가격할인: 에너지 구매 비용 할인
③ 효율개선: 창호와 단열을 지원하고, 고효율 조명기기를 보급
④ 공급 중단 유예: 요금이 체납된 가구도 여름철과 겨울철에 생활에 필요한 최소한의 전력을 사 용할 수 있도록 함
(1) 에너지 곤란 지원 정책은 에너지 효율 및 난방 시책 개선, 에너지 곤란 지원 두 가지로 분류된 다. 에너지 빈곤 지표와 우리나라의 지원 정책이 어디에 해당하는 지 빈 칸을 채워 보자.
분류 우리나라의 지원 정책
에너지 효율 및 난방 시책 개선
효율개선: 창호와 단열을 지원하고, 고효율 조명기기를 보급
공급 중단 유예: 요금이 체납된 가구도 여름철과 겨울철에 생활에 필요한 최소한의 전력을 사용할 수 있도록 함
가격할인: 에너지 구매 비용 할인
에너지 곤란 지원 소득지원: 저소득층에게 전기요금 및 가스요금이나 연탄 등의 난방 연료 지원
(2) 다음은 2018년 여름철 에너지 빈곤층 주거환경 실태에 대한 신문 기사의 일부이다.
조사 대상인 521가구 중 폭염에 따른 어지러움과 두통 등 건강이상을 경험한 가구가 58%에 달했다. 주 냉방기설은 응답자의 81%가 선풍기였고, 에어컨을 보유한 가구는 17%에 그쳤다.
2%는 냉방기가 없어 부채만으로 더위와 힘들게 싸움하는 것으로 나타났다. 1994년과 2013년에 도 올해와 같은 살인적인 무더위가 나타났다. 전문가들은 이 같은 폭염이 앞으로 더 자주 발생 할 것으로 전망하고 있다. 폭염 현상이 자주 발생하면서 에어컨은 TV처럼 생활의 필수품이 되고 있다. 하지만 에어컨이 있는 가정에서도 전기요금이 무서워 함부로 켜지 못하고 있는 것이 현재 우리나라의 실정이다. 하지만 우리 정부의 저소득층을 위한 에너지 복지정책은 동절기에만 국한 돼 있다. 겨울철에는 연탄바우처(Voucher·정부가 특정 수혜자에게 제공하는 교육, 주택, 의료 따위의 복지서비스 구매 쿠폰), 등유 바우처 등의 지원정책이 있다. 추위에 비해 더위가 덜 위험 하다고 생각하기 때문이다. 사실 과거에는 어려운 사람들이 겨울나기가 무척 힘들었다. 동사하는 사람도 있었지만 지금은 여름철 온열질환 때문에 많은 노약자들이 목숨을 잃고 있다. 제주를 비 롯 전국에서 경로당이나 금융점포 등을 무더위 쉼터로 지정하고 저소득층에 쿨 매트, 선풍기 등 을 지원하고 야외 활동을 자제하라는 휴대전화 문자메시지만으로는 에너지 빈곤층의 안전한 여 름나기에는 부족한 실정이다.
우리나라는 겨울에 난방비 바우처를 제공하지만 여름에는 에너지 요금 지원 대책 대신 쿨매트 같은 물품만 지원하는 상황이다. 여름철 에너지 기본권을 보장하기 위한 정책을 논의하여 적어 보자.
(3) 에너지 빈곤 문제 해결을 위해 궁극적으로 필요한 것이 무엇일지 논의하여 적어 보자.
3 차시 3/4
3차시 도시의 온도를 낮춰라!!
도시 지역이 교외 지역에 비해 지표와 대기의 온도가 높은 것을 도시 열섬이라고 한다. 도시와 교외의 특성이 지구표면 에너지 균형에 영향을 끼치게 되어 나타난 현상이라 볼 수 있다. 우리나라의 대구는 분지형 도시로 지형적 특성상 대기의 순환이 원활하지 못해 예로부터 무더운 도시로 유명했다. 이런 지형적 특성으로 인해 폭염에 시달리던 대구가 최근에는 다른 도시보다도 여름철 온도가 낮아지고 있 다. 지형의 한계를 벗어나 가장 더운 도시라는 타이틀을 벗어날 수 있었던 방법은 무엇일까?
활동1: 쌓여가는 도시의 열!열!열!
1. 다음은 교외 지역에 비해 도시가 3~10 ℃ 더 높은 원인을 나타내는 자료이다.
(1) 열 흡수가 교외 지역에 비해 도시 지역이 더 큰 이유를 지표의 상태와 연계하여 토론해보자.
(2) 식물과 호수의 분포를 보았을 때 도시와 교외 지역 중 어느 지역이 열 방출량이 더 클지 비교하 고, 식물과 호수에서 나타나는 현상과 관련지어 설명해보자.
(3) 지하 물의 보유량은 도시와 교외 지역 중 어느 지역이 더 많을까? 지하 물 보유량을 근거로 하여 도시와 근교의 열 방출량을 비교해보자.
(4) 지표의 상태, 식물과 호수의 분포, 지하의 물 보유량 이외에 도시의 온도를 높일 수 있는 요인은 무엇이 있을까?
2. 도시 열섬 현상을 저감시키려면 어떤 방법이 필요할까?
활동2: 도시의 열을 제거하라!
1. 다음은 미국 LA의 ‘페인트 코팅‘ 실험으로 도시의 온도를 낮춘 예이다.
2017년 미국 LA도 이색 실험을 진행했다. 바로 검정색 도로를 특수 페인트를 이용해 회색으로 바꾸는 실험이다. 여름철 도로의 온도는 섭씨 60~70까지 치솟는다. 그런데 '쿨실(CoolSeal)'이란 이름의 특수 페인트를 일부 도로와 주차장에 칠하고 그 온도를 측정한 결과 한 낮에 70도에 육 박하는 도로의 온도를 3.7~5도 정도 낮추는 효과가 있었다.
(1) 도로에 흰색 페인트를 칠하지 않고 '쿨실(CoolSeal)'이란 이름의 특수 페인트를 사용한 이유는 무 엇일까? ‘쿨실(CoolSeal)' 페인트 도료의 특성을 유추해보자.
(2) ‘페인트 코팅’으로 도로의 온도를 낮출 수 있는 원리를 설명해 보자.
(3) 도로의 색을 바꾸었을 때 발생할 수 있는 다른 문제는 없을까?
2. 다음은 우리나라 대구시가 폭염을 이겨낸 사례이다.
(1) 대구시가 도시의 온도를 낮추기 위해 벌여왔던 두 가지 정책은 무엇인가? 두 가지 정책을 수립하 는데 사용된 과학적 근거도 토론해보자.
정책 내용 과학적 근거
(2) 도시의 가로수를 2열심기나 3열심기를 하는 것은 1열로 심는 것보다 도시의 온도를 낮추는데 더 효과적이라고 한다. 효과가 높은 이유를 쓰고, 비슷한 효과를 내기 위한 다른 아이디어를 내보자.
(3) 쿨링 포크 시스템과 쿨링 로드 시스템을 적용했을 때 발생할 수 있는 문제점을 토론해보자.
대구는 내륙의 분지형 도시로 지형적 특성상 대기의 순환이 원활하지 못해 예로부터 무더운 도시로 유명했다. 2018년 8월 1일 강원 홍천이 41.0도까지 치솟으며 1942년 8월 대구의 기록 (40.0도)을 경신하기 전까지, 76년간이나 역대 최고기온 타이틀을 지켜왔다. ‘대프리카(대구와 아 프리카의 합성어)’라는 별명을 얻을 정도로 더운 도시지만, 실제로 지난 10년간을 돌아보면 전국 최고기온을 기록한 적은 단 한 번도 없다. 기록적인 폭염이 찾아온 올여름도 마찬가지다. 대구 평균기온은 서울보다도 1~2도 낮았다. 이런 기온 역전 현상은 어떻게 이루어지게 되었을까?
대구시는 1996년부터 ‘푸른 대구 가꾸기’ 사업을 시작해 23년 동안 3천677만 그루를 심었다.
특히 대구시는 가로수 2열,3열 심기, 교통섬 그늘목 식재, 푸른 옥상 가꾸기 사업 등의 도시 녹 화 사업을 벌였다. 대구시는 나무심기 프로젝트를 시작한 이듬해부터 대구 도심을 가로지르는
‘신천 복원사업’을 시작했다. 당시 신천은 도시화로 인해 물이 말라버리는 건천화 현상이 나타나 면서 비가 오지 않으면 유량이 적고 수질도 형편없었다. 이에 대구시는 하루 10만t의 하수처리수 를 방류했고, 현재는 하루 10만t의 낙동강 물을 끌어와 하천 유지용수로 활용하고 있다. 그 결과 신천은 잉어를 비롯한 물고기와 백로, 오리 등이 사는 생태하천으로 변모했다. 또한 분수대가 35 곳, 물놀이장 9곳, 연못 4곳, 인공폭포 3곳을 새로 설치했다. 이 밖에 물을 안개처럼 뿌리는 쿨 링포그와 달구벌대로에는 ‘클린로드 시스템’이 적용했다. 대구시 보건환경연구원은 “클린로드 시 스템을 통해 도로 지면의 온도를 20도가량 낮출 수 있다”고 설명했다.
4 차시 4/4
4차시 도시가 바뀌면 폭염도 피할 수 있다!
서울은 1960년대 이후 도시화가 빠르게 진행되면서 약 10％ 이하에 불 과하던 불투수 면적이 2010년대에 전체의 절반가량으로 증가했다. 아스 팔트는 대표적인 불투수층으로, 아무리 비가 많이 와도 지표면으로 침투 되지 못하고 하수도나 하천으로 유출된다. 장마가 쉬는 8월 초 도시 내 부 콘크리트의 표면 온도는 50℃ 이상으로 올라간다. 이는 아열대 건조 사막 표면과 유사한 고온 상태다.
그림 (가)는 지난 100년(1908년~2007년)간 가장 강한 폭염 현상이 발 생했던 1994년 7월의 지표 기온을 나타낸 위성 영상이다. 오전 10시 30 분인데도 대부분의 서울 지역이 29℃를 넘어서고 있다.
(가) 1994년 7월의 지표 기온 위성사진
최근 기상청이 공개한 고해상도 기후변화 시나리오 자료에 따르면, 21세기 후반(2100년)까지 강수량 은 증감을 반복하지만 기온은 최대 4℃까지 증가해 도심의 사막화 현상은 가속화 된다고 한다. 폭염에 의한 피해를 줄이기 위해서는 도시의 열환경 조절을 고려한 도시계획이 절실하게 필요하다.
(출처: 동아일보) [들어가기] 폭염으로 인해 나타나는 사회적 문제에는 어떤 것들이 있을까?
활동1: 서울의 무엇이 바뀌어야 할까?
그림 (나)는 서울 도심 사막화 범위를 보여주는 정규식생지수(NDM) 분포도(1994년 기준)이다. 색깔 이 붉을수록 식생의 활력도가 낮다. 그림 (다)는 도시 기후구역을 유형화한 자료이다. 녹지율, 건물높 이, 도로율 등을 기준으로 10개의 유형이 서로 다른 색깔로 표시되어 있다.(출처:2017대구국제폭염대응포럼 자료집)
(나) 정규식생지수(NDVI) 분포도
(가) 도시 기후구역 유형화 자료 1) 그림 (가), (나), (다)를 참고하여 서울에서 지표 기온이 높은 지역의 특징을 찾아 적어보자.
2) 1)에서 찾은 특징이 지표의 기온을 상승시키는 이유를 설명해보자.
3) 도시의 온도를 낮추기 위해서는 도시 환경의 어떤 부분을 변화시키면 좋을까?
4) 폭염으로 인해 나타나는 사회문제를 해결하기 위한 방법에는 어떤 것이 있을까?
활동2: 도시 계획ㆍ설계ㆍ운영에 대한 정책 제안서 작성하기
2016년부터 매년 개최되고 있는 ‘대구 국제 폭염대응 포럼’에서는 세계 각국의 기후변화ㆍ폭염 관련 전문가들이 모여 폭염에 취약한 대구 지역 특성에 집중해 대응책을 논의하고 폭염과 관련한 산업 육성 방안을 모색하고 있다. 몇몇 연구는 도시 계획과 설계를 변경하여 폭염에 대응할 수 있다는 주장과 과 학적인 근거들을 제시하고 있다.
1. 서울의 폭염 피해를 줄이기 위한 도시 계획 및 설계, 운영에 대한 우리 모둠의 아이디어를 모아 보자.
2. 우리나라의 국민으로서 정책에 참여할 수 있는 방법에는 무엇이 있는지 알아보자.
우리 모둠의 의견을 어떤 방법으로 제안하면 좋을지 생각해보자.
인터넷 사이트를 통해 정책 참여
(정책 제안, 정책 토론 등) 학회, 포럼 등 참석 - 온라인 국민참여 플랫폼
(국민생각함 : idea.epeople.go.kr) - 생활공감정책 추진
(생활공감 국민행복 : happylife.go.kr) - 국민권익위원회
(http://www.acrc.go.kr) - 국민신문고
(https://www.epeople.go.kr) - 각 행정부서의 국민참여 게시판 (예) 통일부
http://www.unikorea.go.kr/unikorea/policy/koreapolicy/kor eanpeninsula/
(예)국제 폭염 대응 포럼
다양한 정부 기관, 연구원, 협회 등에서 주최하는 정책 제안 공모전 참가
3. 다음 글을 참고하여 폭염 피해를 줄이는 도시 계획 및 설계, 운영에 대한 정책 제안서를 작성해보자.
‘국민 제안 제도’ 는 ‘민원’을 뜻 하나요 ??
국민 제안제도는 정부가 정책의 수요자인 국민으로부터 개선 방안을 수렴하여 행정서비스의 수준 을 향상시키겠다는 목적으로 운영하는 제도입니다. 제안이 민원과 구별되는 특징은 구체적인 대안을 제시하는 행위라는 점과 우수제안에는 인센티브가 지급된다는 점을 들 수 있습니다. 즉, 불평과 불 만의 제기를 뛰어넘어 새롭고 창의적인 개선방안을 담고 있어야 하며, 이는 모두가 아는 일반적, 원 론적인 수준의 이야기가 아닌 문제를 해결하기 위한 How to?(어떻게)를 포함하고 있어야 합니다.
폭염 피해를 줄이는 도시 계획ㆍ설계ㆍ운영에 대한 정책 제안서
제안자
성명 소속 연락처
휴대폰 이메일
(학교, 학년)
제출하는 관공서
1) 제안 제목
제안 내용을 함축적으로 표현하는 제목을 쓰세요. 단, 미사여구의 사용은 지양할 것
2) 제안 배경 (현황 및 문제점)
현행 제도 등의 현황 및 문제점을 구체적으로 기술하세요.
3) 개선방안
제안을 시행했을 때 얻을 수 있는 효과를 상세히 기재하되, 그 효과를 금액 등으로 계량화하여 표시할 수 있는 경우는 그 효과를 가급적 계량화하여 기재하고, 행정개선에 관한 사항으로서 계향화가 곤란한 경우에는 그 효과를 서술적으로 기재하세요.
4) 기대효과
5. 교사자료
(※ 학생활동지 해설, 교사참고자료 등)1 차시 1/4
1차시 한반도는 점점 뜨거워지고 있을까?
2018년 올해 서울의 기온은 역대 하루 최고기온과 최저기온 기록을 경신할 정도로 매우 높았다. 매 일 기온 기록 경신 기사가 쏟아졌는데, 정말 한반도는 과거보다 기온이 상승한 것일까? 이산화 탄소와 기온 관측 데이터를 이용하여 한반도가 점점 뜨거워지고 있는지 알아보자.
http://m.hankookilbo.com/News/Read/201608111733693392
☞ 교사용 tip : 올 여름 폭염과 관련된 그래픽 자료를 화면에 띄워 수업의 주제를 학생들에게 알린다.
활동1: 이산화 탄소 농도 변화
1. 표는 1999년부터 2014년까지 3개 지역에서 측정한 이산화 탄소의 농도(ppm)이다.
연도(년) 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 우리나라
(안면도) 371.2 373.3 375.6 377.6 379.9 382.1 384.3 386.5 388.6 390.7 392.6 394.9 396.8 399.9 402.4 404.6 하와이 368.3 369.5 371.1 373.2 375.8 377.5 379.8 381.9 383.8 385.6 387.4 389.9 391.6 393.8 396.5 398.6
1) 위의 데이터를 이용하여 1999년부터 2014년까지의 이산화 탄소 농도 변화 그래프를 그려 보자.
2) 위 그래프를 보고 연도에 따른 안면도, 하와이, 지구 전체 평균에 관한 이산화 탄소 농도 변화에 관 해서 서술해 보자.
이산화 탄소의 농도는 지구 전체적으로 증가하고 있다. 하와이도 역시 증가하고 있고, 우리나라도 증가 하고 있다. 그런데 우리나라의 경우 지구 전체적인 증가량보다 약 4~5ppm정도 더 많이 증가하고 있다.
☞ 교사용 tip : [기상청 기후정보포털(http://www.climate.go.kr)] - [기후변화감시] - [과거 기후변화감시 자료]에서 우리나라 이산화 탄소 관측 데이터를 찾을 수 있다. 우리나라는 안면도, 고산, 울릉도, 독도 4개 지점에서 이산화탄소를 관측하는데, 1999년부터 관측한 곳은 안면도이다.
활동2: 한반도의 평균 기온 변화
http://m.yna.co.kr/kr/contents/?ci d=GYH20180801001600044
http://www.yonhapnews.co.kr/bulletin/2018/08/02 /0200000000AKR20180802015552004.HTML
1. 표는 국가기후데이터센터(http://sts.kma.go.kr)의 한반도 기후 통계에서 알아본 1911부터 2018년 까지 전국 6개 도시의 평균 기온 데이터이다.
기간(년) 평균 기온(℃)
서울 부산 인천 대구 강릉 목포
1911~1920 10.8 13.5 10.7 12.4 12.1 13.2
1921~1930 11.1 13.6 10.9 12.4 11.9 13.3
1931~1940 11 13.6 11 12.5 11.9 13.2
1941~1950 11.3 13.7 10.7 12.5 11.9 13.5
1951~1960 10 14 10.9 12.8 12.3 13.6
1961~1970 11.7 13.9 11.3 13 12.4 13.6
1971~1980 11.9 14.2 11.4 13.3 12.7 13.6
1981~1990 12.1 14.4 11.6 13.6 12.7 13.7
1991~2000 12.8 14.9 12.2 14.2 13.4 14.1
1) 위의 데이터를 이용하여 6개 도시의 평균 기온 변화 그래프를 그려 보자.
2) 위에서 그린 그래프를 참고하여 1911부터 2018년까지 전국 6개 도시의 평균 기온은 어떠한 경향을 보이고 있고, 각 도시의 평균 기온은 얼마나 변하였는지 서술해 보자.
부분적으로 증가하고 감소하는 해는 있으나 6개 도시 모두 전체적으로 1911년부터 2018년까지 평균기온이 증가하고 있다. 서울 2.3℃, 부산 1.7℃, 인천 1.9℃, 대구 2.3℃, 강릉 1.5℃, 목포 0.8℃ 상승하였다.
☞ 교사용 tip : OHP필름에 그래프를 인쇄하여 학생들에게 하나씩 나눠주고, 5~6명씩 하나의 모둠을 형성하여 한 명이 한 도시를 맡아 OHP필름에 그래프를 그린 후 각자의 그래프를 겹쳐서 6개 도시의 평균 기온 변화를 비교하도록 할 수도 있다.
2. 표는 기상청에서 알아본 2008년과 2018년 여름의 일별 최고 기온 데이터이다.
최고기온 7/21 7/22 7/23 7/24 7/25 7/26 7/27 7/28 7/29 2008 24.1 28.4 26.5 25 25.9 23.8 28.3 31.2 32.3 2018 36.9 38 35.7 36.8 34.1 33.7 35.4 35.2 36.7 7/30 7/31 8/1 8/2 8/3 8/4 8/5 8/6 8/7 2008 28.3 29.5 31.2 28.4 29.8 31.4 30.7 32.9 33.4 2018 36.9 38.3 39.6 37.9 37.9 34.9 33.9 35.3 35.9 8/8 8/9 8/10 8/11 8/12 8/13 8/14 8/15 2008 35.4 32.6 34.5 32.4 28.9 31.5 31.5 29.6 단위 2018 35.3 32.5 36.8 36 35.3 34.4 37.2 38 : ℃
1) 위의 데이터를 이용하여 2008년과 2018년 여름의 일별 최고 기온 그래프를 그려 보자.
2) 위의 그래프를 이용하여 2008년과 2018년 여름의 일별 최고 기온을 비교해 보자.
전체적으로 2008년보다 2018년의 여름 최고 기온이 더 높다.
3) 일별 최고 기온 차이가 가장 많이 나는 날과 적게 나는 날의 기온 차는 각각 얼마인가?
기온 차이가 가장 많이 나는 날은 7월 21일로 12.8℃ 차이가 나고, 가장 적게 나는 날은 8월 9일
3. 표는 기상청에서 알아본 2008년과 2018년 여름의 일별 최저 기온 데이터이다.
최저기온 7/21 7/22 7/23 7/24 7/25 7/26 7/27 7/28 7/29 2008 21.4 22.3 21.8 20.8 22 20.7 22.1 23.9 24.7 2018 24.9 25.3 29.2 27.2 27.7 27.3 27.2 28 26.4 7/30 7/31 8/1 8/2 8/3 8/4 8/5 8/6 8/7 2008 24.8 24.1 25.6 25 22.2 21 21.8 22.4 24.2 2018 26.2 27.8 27.8 30.3 30 28 27.2 28.3 26.8 8/8 8/9 8/10 8/11 8/12 8/13 8/14 8/15 2008 25.2 25.6 25.3 26 23.1 23.7 24.9 21.9 단위 2018 27.6 27.1 25.7 26.4 27.2 26.7 27.7 28.3 : ℃
1) 위의 데이터를 이용하여 2008년과 2018년 여름의 일별 최저 기온 그래프를 그려 보자.
2) 위의 그래프를 이용하여 2008년과 2018년 여름의 일별 최저 기온을 비교해 보자.
전체적으로 2008년보다 2018년의 여름 최저 기온이 더 높다.
3) 일별 최고 기온 차이가 가장 많이 나는 날과 적게 나는 날의 기온 차는 각각 얼마인가?
기온 차이가 가장 많이 나는 날은 7월 23일로 7.4℃ 차이가 나고, 가장 적게 나는 날은 8월 10일 로 0.4℃ 차이가 난다.
자료출처
☞ 교사용 tip : [날씨누리(http://www.weather.go.kr/weather/main.jsp)] - [기후자료] - [국내기후자 료] - [과거자료] - [요소별자료]에서 ‘지점’, ‘년도’, ‘요소(평균기온, 최저기온, 최고기온 등)’를 선택하여 데이터를 확인할 수 있다.
☞ 교사용 tip : 2018년 한반도 폭염은 단순히 지구온난화로만은 설명할 수 없다. 이렇게 활동을 끝 내면 학생들이 한반도 이산화 탄소의 증가로 인해 폭염이 발생했다고 생각할 수 있으므로 폭염의 원 인과 관련된 기사를 보여주거나 교사가 관련 내용을 설명해주는 것이 좋다. 관련 기사 : http://www.segye.com/newsView/20180822005141
2 차시 2/4
2차시
폭염에 대처하는 우리
2018년 올해는 과거 1994년 폭염과 비슷하게 연일 낮 최고 기온이 신기록을 세우고 있다. 그러나 1994년과 달리 해수욕장, 계곡 등 야외보다는 에어컨이 가동되는 실내에서 쇼핑을 하거나 휴가를 보내 는 사람들이 늘고 있다. 과학 기술의 발달 결과 대부분의 가정에서는 에어컨을 사용하고 있다. 그러나 2018년 현재 우리는 모두 과학 기술의 혜택을 누리며 살고 있을까?
활동1: 폭염에 대처하는 과거와 현재의 우리 모습
1. 다음은 1994년과 2018년 여름에 우리가 더위에 대처하는 방법을 나타낸 자료이다.
방법 1994년 vs 2018년
피서지
계곡이나 바다에서 물놀이를 했다. 해수욕장 이용객이 매년 감소하고 있으며, 워터파크에 서 물놀이를 하거나 호텔에서 시원한 휴가를 보낸다.
가정용 냉방 도구
1994년 당시 가정의 에어컨 보급률은 9%에 불과해 대 부분의 가정에서는 선풍기로 더위를 견뎠다. 시민 단체 에서 “에어컨 1대를 끄면 선풍기 30대의 전력을 얻을 수 있다”라며 전력 소비 절감 운동을 벌였다.
2013년 가정의 에어컨 보급률이 78%였으며, 현재는 80%가 넘는 것으로 추정된다. 대부분의 가정에서는 에 어컨으로 더위를 견디며, 1994년과 달리 정부에서도 대 대적인 에너지 절약 운동이나 수요 감축 정책을 펼치지 않고 있다.
휴대용 냉방 도구
1994년과 2018년의 더위 대처 방법이 냉방 기기와 에너지 사용면에서 어떻게 변화 했는지 서술해보자.
1994년에는 선풍기, 부채 등의 냉방 장치를 이용한 데 반해 2018년에는 에어컨, 휴대용 선풍기 등의 냉방 장치를 이용하였다. 특히 에어컨의 경우 선풍기에 비해 전력 소모량이 매우 크므로 1994년에 비해 2018년에 에너지의 사용이 훨씬 더 많아졌다.
2. 다음은 2018년 8월 신문 기사 중 일부이다.
소득, 에너지 소비 그리고 건강
그러나 폭염주의보나 경보가 내린 무더운 날에도 힘들게 일해야만 하는 분들이 있다. 이들에게 온열 관련 질환이 더 많고 사망률이 더 높게 나타난다. 질병관리본부가 지난 5년간(2013~2017) 온 열 질환 감시 자료를 분석한 결과, 총 6500명의 온열 질환자가 발생했고, 이 중에서 40%(2588명) 는 논밭, 작업장 등 실외에서 12시~17시 사이에 발생했다. 특히 온열 질환자는 50세 이상이 전체 의 56.4%였고, 이로 인한 사망자도 50세 이상이 75.9%로 장년과 고령층이 취약한 것으로 나타났다.
문제는 같은 고열 환경에서 일을 하거나 생활을 하더라도 에너지 소비가 높은 계층은 사망률이 나 관련 질환의 발생률이 낮아서 온열 질환도 소득에 따른 양극화가 심각하다는 것이다. 에너지경 제연구원과 한국보건사회연구원이 공동으로 연구한 결과(2016년)에 따르면, 가난할수록 연료비 부 담이 크고, 부자일수록 더 많은 에너지를 사용한다. 소득을 10단계로 나누어 가장 가난한 1분위와 가장 부자인 10분위의 에너지 소비량을 살펴보았더니, 가구 소득은 10분위가 1분위에 비해 21배 높은데 비해, 에너지로 사용하는 연료비는 2.3배 정도 부자가 더 많았다. 빈부 격차에 비해 연료비 의 차이가 크지 않은 것은 에너지가 "필수 생활재"라는 것을 잘 보여준다. 그런데 소득 대비 연료 비의 비율을 살펴보았더니, 가난한 사람은 가구 소득의 18.5%를 연료비로 사용하는 데 비해 부자 인 10분위는 1.8%만을 연료비로 사용하고 있었다. 즉 가난할수록 전체 소득에서 에너지 관련 지 출이 차지하는 비율이 압도적으로 높다. 즉 가난한 사람들은 옥탑방이나 지하방 등 상대적으로 고 온·다습한 불량한 주거 환경에 놓였기 때문에 더 많은 에너지를 사용해야 함에도 오히려 단열이 잘되는 쾌적한 주거에 사는 부자들이 더 많은 에너지를 사용하고 있다. 같은 도시의 같은 동네에 살아도 가난한 사람들은 여름에는 더 덥고 겨울에는 더 춥게 지낸다.
에너지 소비 차이로 인해 발생할 수 있는 사회적 문제는 무엇이 있을지 서술해 보자.
에너지 빈곤은 생존 자체를 위협하는 문제이다. 에너지 빈곤은 빈곤 문제와 직결되는 문제이며, 저소득층 대 부분이 에너지 빈곤층에 해당한다. 좁은 범위에서는 이들의 건강, 위생, 사망 등의 문제점을 일으킬 수 있으 며, 사회, 경제적으로 빈부 격차의 증대, 계층 간의 갈등 심화 등의 문제까지도 일으킬 수 있다.
