https://dspace.ewha.ac.kr/handle/2015.oak/171248 2026-04-04T14:37:19Z 2026-04-04T14:37:19Z 유재은 https://dspace.ewha.ac.kr/handle/2015.oak/273906 2026-02-23T16:31:20Z 2026-01-01T00:00:00Z

Title: Fabrication of Nanoemulsions for the Encapsulation of Cinnamaldehyde via Lactoferrin Interfacial Cross-Linking and Their Applications Ewha Authors: 유재은 Abstract: 신남알데하이드는 천연 항균 물질로, 항산화, 항균, 항염, 항암 등 다양한 생물학적 활성을 나타낸다. 그러나 물에 대한 용해도가 낮고 빛, 산소, 열에 민감하여 물리화학적 안정성이 낮기에 상업적 응용에 어려움이 있다. 따라서 신남알데하이드의 안정성과 생체 이용률을 높이기 위해 오일-인-워터(Oil-in-Water, O/W) 나노에멀젼 시스템을 구축하고자 한다. 이에 따라, 본 연구에서는 신남알데하이드를 캡슐화하기 위해 락토페린으로 안정화된 O/W 에멀젼을 형성하였다. 신남알데하이드 단독 유상을 사용한 경우 에멀젼은 물리화학적으로 불안정하여 상분리를 초래하였다. 이러한 불안정성을 해결하기 위해 장쇄 트리글리세라이드인 올리브오일을 첨가하여 오스트발트 숙성을 효과적으로 억제하였고 에멀젼의 안정성이 향상되었다. 이후 신남알데하이드가 캡슐화된 나노에멀젼은 연한 노란색으로 변하며 저장 기간동안 더 짙어졌고, 이는 락토페린과의 시프염기 반응에 기인한다. 이 반응은 입자 표면의 정전기적 반발력을 감소시켰음에도 불구하고, 계면에 형성된 가교가 견고한 물리적 장벽을 형성하여 입자 간 합일을 방지하는 주요 안정화 기전으로 작용하였다. 이러한 에멀젼의 안정성은 다양한 환경(pH, 온도, 가속)에서 관찰되었으며, 97.70 %의 높은 캡슐화 효율과 그람음성균인 대장균(Escherichia coli)에 대한 우수한 항균 활성을 입증하였다. 나아가, 저장 기간에 따른 에멀젼의 계면 특성 변화가 Fe(III)-TA 복합체와의 결합력 및 증착 거동에 미치는 영향을 규명하였다. 3일 차 에멀젼에서 가장 두꺼운 두께의 나노필름이 형성되었으며, 접촉각 측정을 통해 표면이 소수성으로 개질되었음을 확인하였다. 에멀젼의 화학적 숙성 제어가 표면 코팅 효율을 결정하는 중요한 인자임을 밝힘으로써, 기능성 입자의 고정화 공정에 새로운 접근법을 제시하였다. 본 연구는 시프 염기 반응을 통해 에멀젼의 안정성을 높이는 동시에 이를 Fe(III)-TA 기반 코팅 기술과 접목하여 표면 기능화 하는 방법을 확립하였다. 결론적으로, 난용성 활성 물질인 신남알데하이드를 시프 염기 반응 기반의 견고한 락토페린 쉘 내에 안정적으로 캡슐화하는 기술을 확립하고, 이를 Fe(III)-TA 기반의 코팅 기술과 접목하여 표면 기능화 응용 가능성까지 확장하였다는 데에 큰 의의가 있다. 이러한 연구 결과는 향후 기능성 식품 포장재, 항균 코팅 의료기기, 그리고 고기능성 화장품 개발 등 다양한 바이오 산업 분야에서 활성 물질의 효과적인 전달 및 기능성 표면 처리를 위한 원천 기술로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.;Trans-Cinnamaldehyde (CA) is a natural bioactive compound demonstrating a broad spectrum of biological functionalities, notably including antimicrobial, anti-inflammatory, antioxidant, and anticancer activities. However, its poor water solubility and susceptibility to degradation by heat, oxygen, and light pose significant challenges for commercial application due to low physicochemical stability. To address these limitations and enhance bioavailability, this study aimed to construct an O/W(oil-in-water) nanoemulsion system. In this study, O/W emulsions stabilized by lactoferrin (LF) were prepared to encapsulate CA. Emulsions prepared with a pure CA oil phase were physicochemically unstable, leading to phase separation. To overcome this instability, olive oil, a long-chain triglyceride (LCT), was incorporated into the oil phase, which effectively inhibited Ostwald ripening and significantly improved emulsion stability. The CA-encapsulated nanoemulsions developed a yellow color that darkened during storage, attributed to the Schiff-base reaction with lactoferrin. Although this reaction reduced the electrostatic repulsion at the droplet surface, the interfacial cross-linking formed a robust physical barrier that acted as the primary stabilization mechanism against droplet coalescence. The stability of these emulsions was maintained under various environmental stresses (pH, temperature, and centrifugation), demonstrating a high encapsulation efficiency of 97.70% and superior antimicrobial activity against the Gram-negative bacterium Escherichia coli. Furthermore, we investigated the effect of interfacial property changes during storage on the binding affinity and deposition behavior with Fe(III)-tannic acid (TA) complexes. The thickest nanofilm was formed on emulsions stored for 3 days, and water contact angle measurements confirmed that the surface was modified to be hydrophobic. By demonstrating that controlling the chemical ripening of the emulsion is a critical factor for surface coating efficiency, we propose a novel approach for the immobilization process of functional particles. This study established a method to enhance emulsion stability via the Schiff base reaction while simultaneously achieving surface functionalization by integrating Fe(III)-TA-based coating technology. In conclusion, this work is significant for establishing a technique to stably encapsulate the poorly soluble active ingredient, CA, within a robust lactoferrin shell based on the Schiff base reaction, and extending this to surface functionalization applications via Fe(III)-TA-based coating technology. These findings are expected to serve as a fundamental technology for the effective delivery of active agents and functional surface treatment in various bio-industrial fields, including functional food packaging, antimicrobial coated medical devices, and high-performance cosmetics.

2026-01-01T00:00:00Z 서예원 https://dspace.ewha.ac.kr/handle/2015.oak/273905 2026-02-23T16:31:20Z 2026-01-01T00:00:00Z

Title: 2015 및 2022 개정교육과정에 따른 중학교 과학1 교과서에 포함된 디지털 요소 활용 비교 Ewha Authors: 서예원 Abstract: 본 연구의 목적은 2015 개정 교육과정과 2022 개정 교육과정에 따른 중학교 과학 1 교과서를 대상으로, 교과서에 제시된 디지털 요소 활용의 양적 변화와 활용 특성의 변화를 체계적으로 비교·분석하여 그 특징과 시사점을 도출하는 데 있다. 이를 위해 2015 개정 교육과정에 따라 출판된 중학교 1학년 과학 교과서 7종과 2022 개정 교육과정에 따라 출판된 중학교 1학년 과학 교과서 5종을 분석 대상으로 선정하였다. 분석은 디지털 요소의 교과 영역별 활용 빈도, 교과서 내 활용 위치, 활용 목적, 활용 방법을 중심으로 수행하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 교과 영역별 디지털 요소의 양적 변화를 분석한 결과, 2022 개정 교육과정 교과서에서는 전반적으로 디지털 요소의 활용 빈도가 크게 증가하였으며, 특히 물리와 지구과학 영역에서 두드러진 증가 양상이 나타났다. 둘째, 교과서 내 디지털 요소의 활용 위치를 분석한 결과, 2015 개정 교육과정 교과서에서는 디지털 요소가 주로 본문 보조 자료로 제시된 반면, 2022 개정 교육과정 교과서에서는 탐구 활동 및 단원 마무리 영역으로 활용 위치가 확대되는 경향이 나타났다. 이는 디지털 요소가 개념 설명 보조를 넘어 학습 활동 전반을 지원하는 방향으로 기능이 확장되었음을 시사한다. 셋째, 디지털 요소의 활용 목적을 분석한 결과, 2022 개정 교육과정 교과서에서는 실험 소개, 개념 이해, 상호 협력, 조사 및 자료 탐색 등 활용 목적이 다각화된 것으로 나타났다. 이는 디지털 요소가 단순 시각 자료 제공을 넘어 학습자의 탐구 과정과 상호작용을 지원하는 교육적 도구로 재구성되고 있음을 보여준다. 넷째, 디지털 요소의 활용 방법을 분석한 결과, 2015 개정 교육과정 교과서에서는 영상이나 정적 시청각 자료 중심의 활용이 주를 이루었던 반면, 2022 개정 교육과정 교과서에서는 시뮬레이션, 센서 기반 탐구, 디지털 요소 활용 활동 등 학습자가 직접 조작하고 탐구에 참여하는 방식으로 활용 방법이 확장되었다. 특히 시뮬레이션을 활용한 개념 탐구와 디지털 요소를 활용한 데이터 수집 및 해석 활동이 강화된 점이 특징적으로 나타났다. 이러한 결과는 2022 개정 교육과정 교과서에서 디지털 요소의 활용이 교과 영역별 양상, 활용 위치, 목적, 방법 측면에서 구조적으로 변화하였음을 보여준다. 이는 디지털 요소가 교과서 내에서 탐구 활동을 직접 지원하는 핵심 요소로 기능하고 있음을 시사한다.;This study aims to examine how the scope and instructional use of digital elements have evolved in middle school Science 1 textbooks developed under the 2015 Revised Curriculum and the 2022 Revised Curriculum. By conducting a comparative analysis, the study seeks to identify major trends and educational implications associated with these changes. To this end, a total of twelve textbooks were analyzed, including seven textbooks based on the 2015 Revised Curriculum and five textbooks aligned with the 2022 Revised Curriculum. The analysis considered multiple dimensions of digital element use, including frequency by science domain, placement within the textbook structure, instructional intent, and modes of utilization. The main findings are as follows. First, the overall presence of digital elements increased markedly in textbooks developed under the 2022 Revised Curriculum, with especially pronounced growth observed in the physics and earth science domains. Second, in terms of placement, digital elements in the 2015 curriculum textbooks were largely confined to supporting roles within the main text. In contrast, textbooks based on the 2022 Revised Curriculum incorporated digital elements more extensively into inquiry activities and unit consolidation sections, reflecting an expanded instructional role beyond simple conceptual reinforcement. Third, the instructional purposes of digital elements diversified in the 2022 textbooks, encompassing functions such as introducing experiments, facilitating conceptual understanding, supporting collaborative learning, and enabling data collection and investigation. This shift suggests that digital elements are increasingly positioned as integral resources for guiding students’ inquiry processes and learning interactions rather than as passive visual supplements. Fourth, with respect to utilization methods, the 2015 textbooks relied predominantly on videos and static audiovisual resources, whereas the 2022 textbooks emphasized interactive formats, including simulations, sensor-based investigations, and hands-on digital activities that promote active manipulation and exploration. Notably, the expanded use of simulations for conceptual inquiry and digital tools for data acquisition and interpretation emerged as salient features. Taken together, these results indicate that textbooks developed under the 2022 Revised Curriculum reflect a qualitative transformation in the role of digital elements across science domains, instructional locations, purposes, and methods of use. Such changes demonstrate that digital elements have become central components in supporting inquiry-oriented science learning within contemporary textbooks.

2026-01-01T00:00:00Z 홍한솔 https://dspace.ewha.ac.kr/handle/2015.oak/273904 2026-02-23T16:31:20Z 2026-01-01T00:00:00Z

Title: 2022 개정 교육과정 중학교 1학년 과학 교과서에 제시된 과학기술관련 사회쟁점 요소 분석 Ewha Authors: 홍한솔 Abstract: This study analyzed the Socio-Scientific Issues (SSI) presented in the 1st-grade middle school science textbooks published according to the 2022 revised curriculum, exploring how SSI is addressed in the textbooks. For this analysis, seven 1st-grade middle school science textbooks published according to the 2022 revised curriculum were examined, and the SSI topics were compared and analyzed in terms of content, characteristics (context, perspectives, and issue status), and teaching methods. The SSI-related parts of the textbooks, including various learning contents and inquiry activities, were categorized, and the SSI topics were grouped accordingly. Additionally, the study examined the context level, emphasized perspectives, and the presence of issues, and finally, the teaching methods were analyzed to compare differences across the textbooks. The findings are as follows: First, in terms of content, SSI was addressed in various fields, including biodiversity conservation, biotechnology, climate change, environmental pollution, new technologies, sustainable development, and artificial intelligence, which were categorized into nine areas. Second, when analyzing the context of SSI topics in personal, social, and global dimensions, most topics were presented in the social and global context, with relatively few topics presented in the personal context. Third, when analyzing the seven perspectives (economic, social, scientific, environmental, medical, ethical, and policy-related), the scientific perspective appeared most frequently, followed by environmental and social perspectives. Fourth, when analyzing the issue presentation method, the majority of SSI topics presented the issue implicitly, with fewer explicitly stated issues. Fifth, when categorizing teaching methods into seven types: reading, writing, investigation, discussion, presentation, sharing, and practice, cognitive activities such as investigation, reading, and discussion were mainly addressed, while activities that encourage practice and participation were relatively few. These findings are expected to provide meaningful directions for more effectively applying SSI in science education.;본 연구는 2022 개정 교육과정에 따라 출판된 중학교 1학년 과학 교과서에 제시된 과학기술관련 사회쟁점(SSI)을 분석하여, 교과서에서 SSI가 어떻게 다뤄지고 있는지에 대해 탐색하였다. 이를 위해 2022 개정 교육과정에 따라 출판된 중학교 1학년 과학 교과서 7종을 대상으로, 각 교과서에 제시된 SSI 소재를 내용, 특성(맥락, 관점, 쟁점 제시 방식), 교수·학습 방법 차원에서 비교·분석하였다. 교과서에 포함된 다양한 학습 내용 및 탐구 활동 중 SSI가 포함된 부분을 분류하고, SSI 소재를 범주화하였다. 또한 제시된 SSI의 맥락 수준, 강조되는 관점, 쟁점 제시 방식 방식와 같은 특성을 살펴보았으며, 마지막으로 교수·학습 방법의 유형을 분석하여 각 교과서 간의 차이를 비교하였다. 연구 결과 첫째, 내용 차원에서 SSI는 생물다양성 보전, 생명 공학, 기후 변화, 환경 오염, 신기술, 지속 가능한 개발, 인공지능 등 다양한 분야에서 다뤄지고 있으며, 이를 9개 영역으로 범주화할 수 있었다. 둘째, SSI 소재의 맥락을 개인적, 사회적, 세계적 차원에서 분석한 결과, 대부분의 소재는 사회적 및 세계적 맥락에서 제시되었고, 개인적 맥락에서 다뤄진 소재는 상대적으로 적었다. 셋째, SSI에서 강조되는 관점 7가지(경제적, 사회적, 과학적, 환경적, 의학적, 도덕·윤리적, 정책적)를 기준으로 분석한 결과, 과학적 관점이 가장 많이 등장했으며, 그 다음으로 환경적, 사회적 관점이 빈번하게 제시되었다. 넷째, 쟁점 제시 방식에 대해 분석한 결과, 대부분의 SSI 소재는 쟁점이 암시적으로 제시된 비율이 높았고, 명시적으로 쟁점을 제시한 경우는 상대적으로 적었다. 다섯째, 교수학습 방법을 읽기, 쓰기, 조사하기, 토의하기, 발표하기, 공유하기, 실천하기의 7가지 유형으로 분류한 결과, 조사하기, 읽기, 토의하기 등 인지적인 활동이 주로 다뤄졌으며, 실천과 참여를 유도하는 활동은 적게 나타났다. 이와 같은 분석 결과는 과학 수업에서 SSI를 보다 효과적으로 적용하기 위한 의미있는 방향성을 제시할 것으로 기대된다.

2026-01-01T00:00:00Z 윤채은 https://dspace.ewha.ac.kr/handle/2015.oak/272739 2025-08-18T16:35:13Z 2025-01-01T00:00:00Z

Title: 지진 빅데이터 활용 교육 프로그램에서 나타난 고등학생의 과학 탐구 특성 Ewha Authors: 윤채은 Abstract: 본 연구는 고등학생을 대상으로 지구과학 교육에서의 빅데이터 활용 가능성을 탐색하고, 이를 기반으로 한 탐구 프로그램과 평가 루브릭을 개발하는 것을 목적으로 한다. 지진으로 인한 산사태 관련 실제 데이터를 활용하여, 학생들이 CODAP(Common Online Data Analysis Platform)을 통해 다양한 변인을 분석하고 시각화하며 의미를 도출하는 과정을 구성하였다. 해당 프로그램은 고등학교 1~2학년 학생을 대상으로 120분간 진행되었으며, ‘자료 변환’과 ‘자료 해석’ 중심의 과학 탐구 능력을 신장시키기 위한 교육 활동으로 설계되었다. 연구참여자가 작성한 그래프와 탐구 일지를 분석하여 탐구 과정 특성을 반영한 평가 루브릭을 구성하고, 이를 바탕으로 학생 보고서를 채점한 뒤 탐구 단계, 배경 변인, 탐구 상황에 따른 특성을 분석하였다. 분석 결과, 탐구 수행 점수는 문제 인식 단계에서 가장 높고, 결론 도출 단계에서 가장 낮아 탐구가 진행될수록 수행 수준이 감소하는 경향을 보였다. 클러스터링 분석을 통해 학생들의 탐구 수행 유형은 네 가지(해석에 실패한 유형, 자료 변환이 미흡한 유형, 전반적으로 미흡한 유형, 전반적으로 우수한 유형)로 분류되었다. 학생의 성별, 학년, 수강 과목 등 배경 변인은 유의미한 영향을 미치지 않았으나, 과학·수학 흥미도는 일부 탐구 점수와 정적 상관을 나타냈다. 시도 횟수는 대부분의 탐구 단계와 부적 상관을 보였다. 각 탐구 단계별 상관관계를 분석한 결과 문제 인식과 가설 설정, 가설 설정과 자료 변환, 결과 해석과 결론 도출은 서로 높은 상관을 보이지만, 결과 해석 단계는 앞의 단계들과 상관이 적어 빅데이터를 통한 탐구 활동은 학생들의 탐구 능력을 기르는 데 부족함이 있다고 보았다. 또한 탐구 상황에 따라 선택된 변인이 달랐고, 가설 설정 단계에서는 일부 학생에게서 대체개념이나 인과 관계 혼동이 나타났다. 본 연구는 지질 재해를 주제로 한 빅데이터 기반 탐구 프로그램의 적용 사례로서, 고등학생의 탐구 경험을 확장시키고 학생들의 빅데이터 탐구 특성을 파악하였으며, 탐구 평가 도구 개발에 실질적인 시사점을 제공한다.;This study aims to explore the applicability of big data in high school earth science education and to develop an inquiry-based instructional program along with a corresponding evaluation rubric. The program was designed to engage students in analyzing and visualizing real-world landslide data caused by earthquakes using the Common Online Data Analysis Platform (CODAP). Conducted over 120 minutes with first- and second-year high school students, the activity focused on enhancing scientific inquiry skills, particularly in the areas of data transformation and data interpretation. Students’ graphs and inquiry journals were collected and analyzed to identify characteristics of their inquiry processes. A rubric was developed based on these observations and used to evaluate student reports. The results were then categorized according to inquiry phase, background variables, and inquiry contexts. The analysis revealed a decreasing trend in inquiry performance as students progressed through the phases, with the highest scores observed in problem recognition and the lowest in conclusion drawing. Cluster analysis identified four types of inquiry performance: failure in interpretation, insufficient data transformation, generally weak performance, and generally strong performance. Background variables such as gender, grade level, completed courses, and academic interests did not significantly influence inquiry performance. However, students’ interest in science and mathematics showed positive correlations with data transformation scores and several inquiry items. The number of attempts exhibited a negative correlation with most inquiry scores, indicating potential inefficiencies in repeated trials. Additionally, the variables selected by students varied depending on the inquiry context, and some students revealed misconceptions or confusion regarding causal relationships during hypothesis formulation. This study presents a practical example of integrating big data into earth science inquiry and offers valuable insights into the development of performance assessment tools that reflect student inquiry characteristics.

2025-01-01T00:00:00Z