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제109회 대한화학회 학술발표회, 총회 및 기기전시회 안내 고등학교 탐구자들의 은 나노입자를 이용한 비타민 음료의 성분 분석

등록일
2012년 2월 16일 09시 07분 52초
접수번호
0666
발표코드
EDEC.P-1318 이곳을 클릭하시면 발표코드에 대한 설명을 보실 수 있습니다.
발표시간
4월 25일 (수요일) 18:00~21:00
발표형식
포스터
발표분야
초중등교사ㆍ화학교육
저자 및
공동저자
곽정희
대진고등학교 교무기획부, Korea
현대의 과학 교육은 과학의 기본 개념과 아울러, 논리적 사고와 창의성 개발을 위해 학생들 스스로 탐구할 수 있도록 하는 일련의 과정을 중요시하고 있지만, 현재 우리 과학교육 여건은 다인 수 학습이라는 제약과 입시 준비 교육의 풍토 등 많은 장애 요인으로 실제적인 과학 탐구교육이 이루어지지 못하는 실정이다. 따라서 본 연구는 학생들 스스로 기구를 다루며 구체적 경험을 하게끔 하여 탐구하는 과정에서 실험설계, 가설설정, 자료분석, 추리, 결론유도 등 형식적 사고의 신장을 도울 수 있는 과정을 경험하게 하여 과학 하는 방법과 사고과정을 배우는 것, 즉 과학적 탐구능력 증진을 목표로 하였다. 과학적 탐구 능력이 많은 과학 학습 프로그램에서 강조되고 있는 이유도 바로 탐구과정을 통해서 과학적 사고를 신장시킬 수 있을 뿐만 아니라, 지식을 획득하게 되고, 또 그를 통해서 과학적 태도를 기를 수 있기 때문이다. 학생들은(사봉준, 국원준, 이산하, 김현일, 류석수, 정상진, 정명훈, 남궁준-이상 8명 1학년, 선지웅-2학년) 은 나노입자를 흡착한 샤프심 전극을 이용하여, 시중에 판매되는 비타민 음료에서의 ascorbic acid를 전기화학적 방법으로 정량하는 연구를 진행하였다. 전극은 간단한 공정인 액상 환원법으로 제조하였는데, 이는 은 이온(Ag+) seed를 샤프심에 형성한 후 NaBH4를 첨가하여 Ag+ 을 환원시켜 은(Ag0)으로 형성시키고, 여분의 BH4-이 은 나노입자를 둘러싸게 되어 정전기적 반발에 의해 안정한 형태가 되는 방법이다. 이렇게 형성된 전극은 단위부피당 큰 표면적을 가지고 있어 높은 전기화학적 감응 능력을 보인다. 전기화학은 전기적인 측면과 화학적인 측면을 관련 지어 연구하는 화학의 한 분야로써, 주로 산화-환원 반응으로 인한 전기적 에너지의 발생에 대해 다루기 때문에 학생들의 이해가 용이한 분석 방법이다. 사용한 검출 방법은 cyclic voltammetry를 사용하였고, 이는 조작이 쉽고 간단하여 고도의 기술이 필요하지 않으며 전기적인 신호를 단시간에 얻어낼 수 있다는 데 장점이 있다. 학생들은 본 연구를 통해 은 나노입자를 이용한 전극의 제조 기술과 원리에 대해 흥미를 갖고 주도적으로 참여하여, 평소 의구심을 가졌던 비타민 음료 속의 ascorbic acid을 전기화학적 검출 방법으로 정량하고 결과를 도출하는 과정에서 탐구의 중요성을 깨달았으며 과학적 사고와 태도 및 탐구능력을 향상할 수 있었다.

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