KR101816717B1 - Tools at schools for studying nuclear fusion of big bang - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 학습용 교구(校具)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 빅뱅 핵융합 과정을 체험할 수 있는 빅뱅 핵융합 학습을 위한 교구에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a teaching material for a big bang fusion fusion learning capable of experiencing a big bang fusion fusion process.
페이팔 창업자이자 테슬라모터스의 CEO인 머스크는 '코드 콘퍼런스'에서 2024년 화성행 유인 우주선을 발사해 2025년 화성에 착륙하도록 한다는 계획을 밝혔고, 구글과 페이스북 등의 글로벌 기업도 우주 개발에 뛰어들어 일반인의 우주에 대한 관심도 고조되고 있는 실정이다. Musk, the founder of PayPal and CEO of Tesla Motors, announced plans to launch a 2025 manned spacecraft to Mars in 2024 at the Code Conference, landing on Mars in 2025, and global companies such as Google and Facebook, There is also a growing interest in the universe.
빅뱅 이론은 우주가 점과 같은 상태에서 약 140억 년 전의 대폭발로 팽창하여 현재에 이르고 있다는 이론으로 대폭발설이라고도 한다. 빅뱅 핵융합 초기의 양성자와 중성자가 생성되어 수소와 헬륨의 비율이 형성되는데 학습자는 일반적으로 책 또는 영상 등의 자료를 통하여서만 이를 학습할 수 있을 뿐 현재까지 학습자가 직접 조작하여 이를 학습할 수 있는 교구가 없어 학습자의 학습 효율이 높지 않다는 문제가 있었다. The big bang theory is also called the big bang theory that the universe is expanding into a big explosion about 14 billion years ago in the same state as the point, and is reaching to the present. Proton and neutrons are formed at the initial stage of the big bang fusion and hydrogen and helium are formed. The learner can learn only through books or images. However, There is a problem that the learning efficiency of the learner is not high.
과학 학습에서 대상 실체 또는 대상의 원리를 재현 또는 모사하는 비유 모형은 과학적인 발견과 과학 개념을 교육하기 위하여 중요하게 이용된다. 학습은 대상 또는 대상의 속성을 가지는 정신 모형(mental model)을 통해 이루어지는데, 대상의 실체 또는 대상의 원리와의 유사성에 기반한 비유 모형은 기존에 알고 있는 원리와의 연결을 통해 새로운 과학 개념에 대해 정신 모형을 생성하는데 중요한 역할을 한다. 이러한 중요한 역할에도 불구하고 학습용 교구를 이용하여 학습을 수행하는 경우가 많지 않다. 특히 빅뱅 핵융합 과정을 학습하기 위한 교구는 전무한 실정이다. The metaphorical model, which reproduces or simulates the principles of the object or object in science learning, is important for teaching scientific discovery and science concepts. Learning is done through a mental model with the attributes of the object or object. The metaphor model based on the similarity with the object or the principle of the object, It plays an important role in generating mental models. Despite these important roles, there are few cases where learning is conducted using teaching parlors. In particular, there is no parish to learn the big bang fusion process.
이에 본 발명자는 우주에 대한 관심이 날로 증가하고 있는 상황에서 우주 탄생을 설명하는 빅뱅 이론과 관련된 핵융합 학습을 위한 교구를 개발하기에 이르렀다. Accordingly, the present inventor has developed a parabola for the fusion learning related to the big bang theory which explains the birth of the universe in a situation where interest in the universe is increasing day by day.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 양성자와 중성자를 각각 형상화한 양성자 모형과 중성자 모형을 통하여 빅뱅 핵융합 초기의 양성자와 중성자가 생성되어 수소와 헬륨의 비율이 형성되는 과정을 직접 손으로 만지고 조작할 수 있는 교구를 제공하는 것이다. The present invention aims to solve the problems of the proton and neutron generation of protons and neutrons in the early stage of the fusion of the big bang and neutrons through the proton model and the neutron model, It is possible to provide a parish.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 빅뱅 핵융합 학습을 위한 교구는 원형의 양성자 모형; 및 상기 양성자 모형과 탈부착될 수 있는 원형의 중성자 모형을 포함할 수 있다. In order to solve the above technical problems, a parabola for learning a big bang fusion fusion according to an embodiment of the present invention includes a circular prototype model; And a prototype model and a detachable circular neutron model.
하나의 실시예로 상기 양성자 모형은 2개의 원형의 업쿼크 모형과 1개의 원형의 다운쿼크 모형을 포함할 수 있고, 상기 중성자 모형은 1개의 원형의 업쿼크 모형과 2개의 원형의 다운쿼크 모형을 포함할 수 있다. In one embodiment, the prototype model may include two circular up-quarks and one circular quark model, the neutron model comprising one circular up-quark model and two circular quark models .
쿼크(quark)는 소립자의 복합 모델에서의 기본 구성 입자의 한 종류이다. 대부분의 물질은 양성자와 중성자로 이루어져 있고 이들은 다시 쿼크로 이루어져 있다. 쿼크는 6가지 종류가 있으며 물리학자들은 이들을 up/down, charm/strange, top/bottom 등 3개의 쌍으로 분류하고 있다. 쿼크는 특이하게 분수 전하를 갖고 있다. 양성자는 전하가 인 업(up)쿼크 2개와 전하가 인 1개의 다운(down)쿼크로 이루어져 있다. 또한 중성자는 2개의 다운(down)쿼크와 1개의 업(up)쿼크로 이루어져 있다.Quarks are a kind of basic constituent particles in a composite model of small particles. Most materials consist of protons and neutrons, which are again quarks. There are six types of quarks, and physicists classify them into three pairs: up / down, charm / strange, and top / bottom. Quarks have unusually fractional charge. Proton has a charge Two up quarks and a charge And one down quark. The neutron is also made up of two down quarks and one up quark.
하나의 실시예로 상기 양성자 모형은, 구형의 제1 본체; 상기 제1 본체 내부에 배치되는 하나 이상의 제1 자석; 및 상기 제1 본체 표면에 배치되는 하나 이상의 제1 벨크로를 포함할 수 있다. In one embodiment, the proton model comprises a spherical first body; At least one first magnet disposed inside the first body; And at least one first Velcro disposed on the first body surface.
하나의 실시예로 상기 중성자 모형은, 구형의 제2 본체; 상기 제2 본체 내부에 배치되고, 상기 제1 자석과 척력이 작용하는 하나 이상의 제2 자석; 및 상기 제2 본체 표면에 배치되고, 상기 제1 벨크로와 탈부착될 수 있는 하나 이상의 제2 벨크로를 포함할 수 있다. In one embodiment, the neutron model comprises a spherical second body; At least one second magnet disposed inside the second main body and having a repulsive force with the first magnet; And at least one second Velcro disposed on the surface of the second body, the Velcro being detachable with the first Velcro.
하나의 실시예로 상기 제1 자석은 상기 제1 본체의 둘레를 따라 배치되어 있고, 상기 제2 자석은 상기 제2 본체의 둘레를 따라 배치되어 있을 수 있다. In one embodiment, the first magnet is disposed along the circumference of the first body, and the second magnet is disposed along the circumference of the second body.
하나의 실시예로 상기 양성자 모형과 상기 중성자 모형의 색은 서로 다를 수 있다. In one embodiment, the color of the protons model and the neutron model may be different.
하나의 실시예로 상기 업쿼크 모형과 상기 다운쿼크 모형의 색은 보색으로 구성될 수 있다. In one embodiment, the colors of the up-quark model and the down-quark model may be complementary colors.
하나의 실시예로 상기 양성자 모형은, 구형의 제1 본체; 상기 제1 본체 내부에 배치되는 하나 이상의 제1 전자석; 및 적외선을 이용한 하나 이상의 근접센서를 포함할 수 있다. In one embodiment, the proton model comprises a spherical first body; At least one first electromagnet disposed within the first body; And one or more proximity sensors using infrared radiation.
하나의 실시예로 상기 중성자 모형은, 구형의 제2 본체; 상기 제2 본체 내부에 배치되고, 상기 제1 전자석의 극성 변화에 따라 인력 또는 척력이 작용하는 하나 이상의 제2 자석; 및 적외선을 방출하는 하나 이상의 적외선 방출모듈을 포함할 수 있다. In one embodiment, the neutron model comprises a spherical second body; At least one second magnet disposed inside the second main body, the attracting force or the repulsive force depending on a change in the polarity of the first electromagnet; And one or more infrared emitting modules emitting infrared rays.
하나의 실시예로 상기 제1 본체와 상기 제2 본체의 거리가 일정 거리 이하인 경우에는 상기 제1 전자석과 상기 제2 자석 사이에 인력이 작용하도록 상기 제1 전자석을 흐르는 전류가 제1 방향으로 흐르고, 상기 제1 본체와 상기 제2 본체의 거리가 일정 거리를 초과하는 경우에는 상기 제1 전자석과 상기 제2 자석 사이에 척력이 작용하도록 상기 제1 전자석을 흐르는 전류가 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 흐를 수 있다. In one embodiment, when the distance between the first main body and the second main body is less than a predetermined distance, a current flowing through the first electromagnet flows in a first direction so that attraction force acts between the first electromagnet and the second magnet And when the distance between the first main body and the second main body exceeds a predetermined distance, a current flowing through the first electromagnet is opposite to the first direction so that a repulsive force acts between the first electromagnet and the second magnet And may flow in the second direction.
상기와 같은 본 발명은 학교, 과학관 등에서 활용할 수 있는 기존에 존재하지 않았던 교구로서, 양성자와 중성자를 직접 조작하여 둘 간의 결합을 체험할 수 있어 학습자의 학습 효과를 높일 수 있음과 동시에 학습에 대한 흥미도 유발시킬 수 있다. The present invention as described above is an existing paradigm that can be utilized in schools, science museums, and the like, and it is possible to experience the coupling between the protons and the neutrons by directly manipulating the protons and neutrons, thereby enhancing the learning effect of the learners, .
본 발명은 빅뱅 핵융합 초기의 양성자와 중성자가 생성되어 수소와 헬륨의 비율이 형성되는 과정을 직접 손으로 만지고 조작할 수 있어 빅뱅 핵융합 학습뿐만 아니라 양성자와 중성자에 관련된 다양한 교육활동에 사용될 수 있다. The present invention can be used for a variety of educational activities related to proton and neutron as well as big bang fusion learning because the proton and neutron in the initial phase of the big bang fusion are generated and the process of forming the ratio of hydrogen and helium can be directly touched and manipulated by hand.
본 발명은 양성자와 중성자 사이의 거리가 일정 거리를 초과하는 경우에는 전기력이 작용하여 서로 밀어내고, 일정 거리 이하인 경우에는 약한 핵력에 의해 끌어당기는 현상을 학습자가 직접 조작하고 체험하게 할 수 있다. In the present invention, when a distance between a proton and a neutron exceeds a certain distance, an electric force acts to push them out. When the distance is less than a certain distance, a learner can directly manipulate and experience a phenomenon of pulling by a weak nuclear force.
도 1은 양성자와 중성자를 형상화한 도면이다.
도 2 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 양성자 모형과 중성자 모형을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 양성자 모형과 중성자 모형을 설명하기 위한 도면이다. Figure 1 is a representation of protons and neutrons.
FIGS. 2 to 3 are views for explaining a proton model and a neutron model according to an embodiment of the present invention.
3 to 5 are views for explaining a proton model and a neutron model according to another embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Wherein like reference numerals refer to like elements throughout.
도 1은 양성자와 중성자를 형상화한 도면이고, 도 2 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 양성자 모형과 중성자 모형을 설명하기 위한 도면이고, 도 3 내지 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 양성자 모형과 중성자 모형을 설명하기 위한 도면이다. FIGS. 2 to 3 are views for explaining a proton model and a neutron model according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 3 to 5 are diagrams for explaining a proton model and a neutron model according to another embodiment of the present invention. And the neutron model.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 빅뱅 핵융합 학습을 위한 교구(1000)는 원형의 양성자 모형(100) 및 양성자 모형(100)과 탈부착될 수 있는 원형의 중성자 모형(200)을 포함할 수 있다. 양성자 모형(100) 및 중성자 모형(200)은 각각 양성자 및 중성자를 형상화한 모형으로서 구체 형상일 수 있다. Referring to FIGS. 1 to 3, a
양성자 모형(100)과 중성자 모형(200)의 색은 서로 다르게 구성될 수 있고, 이는 양성자 모형(100)과 중성자 모형(200)을 용이하게 구분할 수 있도록 하기 위함이다. 일 예로 양성자 모형(100)은 적색으로 표시될 수 있고, 중성자 모형(200)은 투명색 또는 흰색으로 표시될 수 있으나 서로 다른 색을 사용하는 경우라면 다양한 색상으로 표시될 수 있음은 자명하다. The colors of the
양성자 모형(100)은 구형의 제1 본체(110), 2개의 원형의 업쿼크(up quark) 모형(120), 하나 이상의 제1 자석(130), 하나 이상의 제1 벨크로(velcro, 140) 및 1개의 원형의 다운쿼크(down quark) 모형(150)을 포함할 수 있다. The
제1 본체(110)는 학습자의 부상 방지 및 떨어지는 경우 손상되는 것을 방지하기 위하여 신축성을 가지는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. The
일 예로 업쿼크(up quark)모형(120)과 다운쿼크(down quark) 모형(150)은 제1 본체(110) 내부에 삽입될 수 있고, 이를 위하여 제1 본체(120) 표면에는 업쿼크 모형(120)과 다운쿼크 모형(150)이 각각 삽입될 수 있는 홈(미도시)이 형성될 수 있다. 다른 일 예로 업쿼크 모형(120)과 다운쿼크 모형(150)은 제1 본체(110) 내부에서 고정되도록 구성될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며 제1 본체(110) 내부에 업쿼크 모형(120)과 다운쿼크 모형(150)이 포함되는 방식은 다양하게 변경될 수 있다. For example, an up
일 예로 업쿼크 모형(120)과 다운쿼크 모형(150)의 색은 보색으로 구성될 수 있고, 이는 업쿼크 모형(120)과 다운쿼크 모형(150)을 용이하게 구분할 수 있도록 하기 위함이다. For example, the color of the up-
제1 자석(130)은 제1 본체(110) 내부에 배치될 수 있고, 제1 자석(130)은 척력이 작용하여 양성자 모형(100)과 중성자 모형(200)이 서로 이격될 수 있도록 하기 위한 구성이며 이에 대하여는 아래에서 설명하기로 한다. 일 예로 제1 자석(130)은 제1 본체(110)의 둘레를 따라 배치될 수 있고 도면에 도시된 바와 같이 제1 자석(130)이 4개인 경우에는 제1 본체(110) 둘레를 따라 균등하게 이격된 상태로 배치될 수 있다. 제1 자석(130)을 균등하게 이격하는 경우에는 방향과 관계없이 동일한 척력이 발생하도록 할 수 있어 척력 불균형에 따른 사용의 불편함을 방지할 수 있다. The
제1 벨크로(140)은 제1 본체(110) 표면에 배치될 수 있고, 양성자 모형(100)과 중성자 모형(200)이 서로 부착될 수 있도록 하기 위한 구성이며 이에 대하여는 아래에서 설명하기로 한다. 일 예로 제1 벨크로(140)는 제1 본체(110)의 둘레를 따라 배치될 수 있고 도면에 도시된 바와 같이 제1 벨크로(140)가 4개인 경우에는 제1 본체(110) 둘레를 따라 균등하게 이격된 상태로 배치될 수 있다.The first Velcro 140 may be disposed on the surface of the
중성자 모형(200)은 구형의 제2 본체(210), 1개의 원형의 업쿼크(up quark)모형(220), 하나 이상의 제2 자석(230), 하나 이상의 제2 벨크로(240) 및 2개의 원형의 다운쿼크(down quark) 모형(250)을 포함할 수 있다. The
제2 본체(210)는 학습자의 부상 방지 및 떨어지는 경우 손상되는 것을 방지하기 위하여 신축성을 가지는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. The
일 예로 업쿼크(up quark) 모형(220)과 다운쿼크(down quark) 모형(250)은 제2 본체(210) 내부에 삽입될 수 있고, 이를 위하여 제2 본체(210) 표면에는 업쿼크 모형(220)과 다운쿼크 모형(250)이 각각 삽입될 수 있는 홈(미도시)이 형성될 수 있다. 다른 일 예로 업쿼크 모형(220)과 다운쿼크 모형(250)은 제2 본체(210) 내부에서 고정되도록 구성될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며 제2 본체(210) 내부에 업쿼크 모형(220)과 다운쿼크 모형(250)이 포함되는 방식은 다양하게 변경될 수 있다. For example, the up
제2 자석(230)은 제2 본체(210) 내부에 배치되고, 제1 자석(130)과 척력이 작용하도록 구성될 수 있다. 일 예로 제1 자석(130)과 제2 자석(230)의 서로 마주하는 면이 동일한 극성을 띠도록 배치함으로써 제1 자석(130)과 제2 자석(230) 사이에 척력이 작용하도록 할 수 있다. 이는 양성자와 중성자 사이의 거리가 일정 거리를 초과하는 경우에는 전기력이 작용하여 서로 밀어내는 현상을 구현하기 위함이다. 이와 같은 구성을 통하여 학습자는 양성자와 중성자가 일정 거리 이상 이격된 경우에 서로 밀어내는 힘을 몸소 체험할 수 있고 학습 효과를 높일 수 있으며 학습에 대한 흥미를 유발할 수 있다. The
일 예로 제2 자석(230)은 제2 본체(210)의 둘레를 따라 배치될 수 있고 도면에 도시된 바와 같이 제2 자석(230)이 4개인 경우에는 제2 본체(210) 둘레를 따라 균등하게 이격된 상태로 배치될 수 있다. 제2 자석(230)을 균등하게 이격하는 경우에는 방향과 관계없이 동일한 척력이 발생하도록 할 수 있어 척력 불균형에 따른 사용의 불편함을 방지할 수 있다. For example, the
제2 벨크로(240)는 제2 본체(210) 표면에 배치되고, 제1 벨크로(140)와 탈부착될 수 있다. 일 예로 학습자가 직접 손으로 제1 벨크로(140)와 제2 벨크로(240)가 서로 부착되도록 함으로써 양성자 모형(100)과 중성자 모형(200)이 서로 부착되도록 할 수 있다. The
일 예로 제2 벨크로(240)는 제2 본체(210)의 둘레를 따라 배치될 수 있고 도면에 도시된 바와 같이 제2 벨크로(240)가 4개인 경우에는 제2 본체(210) 둘레를 따라 균등하게 이격된 상태로 배치될 수 있고, 제1 벨크로(140)가 배치된 방식과 동일하게 배치될 수 있다. For example, the
벨크로를 통한 부착 방식은 양성자와 중성자가 일정 거리 미만인 경우에 약한 핵력에 의하여 서로 끌어당기는 현상을 구현하기 위함이다. 이와 같은 구성을 통하여 학습자는 양성자와 중성자 사이의 거리가 일정 거리 미만인 경우에 서로 끌어당기는 현상을 직접 구현함으로써 양성자와 중성자 간의 작용에 대한 학습 효과를 높일 수 있고 학습에 대한 흥미를 유발할 수 있다. Velcro attachment method is to realize pull phenomenon by weak nuclear force when proton and neutron are less than a certain distance. Through such a configuration, the learner can enhance the learning effect on the action between the proton and the neutron and induce the interest in the learning by directly implementing the phenomenon of pulling each other when the distance between the proton and the neutron is less than a certain distance.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 빅뱅 핵융합 학습을 위한 교구(2000)는 원형의 양성자 모형(300) 및 양성자 모형(300)과 탈부착될 수 있는 원형의 중성자 모형(400)을 포함할 수 있다. 양성자 모형(300) 및 중성자 모형(400)은 각각 양성자 및 중성자를 형상화한 모형으로서 구체 형상일 수 있다. 3 to 5, the big bang
양성자 모형(300)은 구형의 제1 본체(110), 2개의 원형의 업쿼크(up quark) 모형(120), 1개의 원형의 다운쿼크(down quark) 모형(150), 하나 이상의 제1 전자석(electromagnet, 160) 및 하나 이상의 근접센서(proximity sensor, 170)을 포함할 수 있다. 구형의 제1 본체(110), 2개의 원형의 업쿼크(up quark) 모형(120), 1개의 원형의 다운쿼크(down quark) 모형(150)은 위에서 설명한 것과 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다. The
제1 전자석(160)은 제1 본체(110) 내부에 부착될 수 있고, 전류의 방향에 따라 극성이 변경될 수 있다. 제1 전자석(160)은 양성자 모형(300)과 중성자 모형(400)이 서로 부착되거나 이격되도록 하기 위한 구성이며 이에 대하여는 아래에서 설명하기로 한다. 일 예로 제1 전자석(160)은 전류의 방향이 변화될 수 있도록 플립플롭(flip-flop) 회로로 구성될 수 있다. The
근접센서(170)는 위치 센서 혹은 변위 센서의 일종으로서 물체가 근접한 것을 비접촉으로 감지하여 위치를 검출할 수 있는 센서로서, 일 예로 적외선을 이용한 근접센서일 수 있다. 근접센서(170)는 양성자 모형(300)과 중성자 모형(400)의 거리가 일정 거리 미만인 것을 감지하기 위한 구성으로서 이에 대하여는 아래에서 설명하기로 한다. 일 예로 근접센서(170)는 제1 본체(110) 표면에 부착될 수 있다. The
중성자 모형(400)은 구형의 제2 본체(210), 1개의 원형의 업쿼크(up quark)모형(220), 하나 이상의 제2 자석(230), 2개의 원형의 다운쿼크(down quark) 모형(250) 및 하나 이상의 적외선 방출모듈(260)을 포함할 수 있다. 구형의 제2 본체(210), 1개의 원형의 업쿼크(up quark) 모형(220) 및 2개의 원형의 다운쿼크(down quark) 모형(250)은 위에서 설명한 것과 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다. The
하나 이상의 제2 자석(230)은 제2 본체(210) 내부에 배치되고, 제1 전자석(160)의 극성 변화에 따라 인력 또는 척력이 작용하도록 구성될 수 있다. One or more
일 예로 제1 본체(110)와 제2 본체(210)의 거리가 일정 거리 이하인 경우에는 제1 전자석(160)과 제2 자석(230) 사이에 인력이 작용하도록 제1 전자석(160)을 흐르는 전류가 제1 방향으로 흐를 수 있다. 즉, 제1 전자석(160)과 마주하는 제2 자석(230)의 면이 N극인 경우에는 제1 전자석(160)에 흐르는 전류가 제1 방향으로 흐르도록 하여 제2 자석(230)과 마주하는 제1 전자석(160)의 면이 S극이 되도록 함으로써 양성자 모델(300)과 중성자 모델(400) 사이에 인력이 작용하도록 할 수 있다. 인력이 작용함으로써 양성자 모델(300)과 중성자 모델(400)은 서로 부착될 수 있다. For example, when the distance between the
일 예로 제1 본체(110)와 제2 본체(210)의 거리가 일정 거리를 초과하는 경우에는 제1 전자석(160)과 제2 자석(230) 사이에 척력이 작용하도록 상기 제1 전자석을 흐르는 전류가 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 흐를 수 있다. 즉, 제1 전자석(160)과 마주하는 제2 자석(230)의 면이 N극인 경우에는 제1 전자석(160)에 흐르는 전류가 제2 방향으로 흐르도록 하여 제2 자석(230)과 마주하는 제1 전자석(160)의 면이 N극이 되도록 함으로써 양성자 모델(300)과 중성자 모델(400) 사이에 척력이 작용하도록 할 수 있다. 척력이 작용함으로써 양성자 모델(300)과 중성자 모델(400)은 서로 이격될 수 있다. When the distance between the first
양성자 모델(300)과 중성자 모델(400)이 일정 거리 이하인지 여부는 근접센서(170)가 적외선 방출모듈(260)로부터 방출되는 적외선을 감지함으로써 판단할 수 있다. 일 예로 근접센서(170)가 감지하는 적외선의 세기가 특정값을 초과하는 경우에는 양성자 모델(300)과 중성자 모델(400) 사이의 거리가 일정 거리를 초과하는 것으로 판단할 수 있고, 근접센서(170)가 감지하는 적외선의 세기가 특정값 이하인 경우에는 양성자 모델(300)과 중성자 모델(400) 사이의 거리가 일정 거리 이하인 것으로 판단할 수 있다. 이와 같은 방법을 통하여 양성자 모델(300)과 중성자 모델(400)이 얼마나 근접하고 있는지 여부를 근접센서(170)가 감지할 수 있다. Whether the
적외선 방출모듈(260)은 일 예로 제2 본체(210) 내부에 포함될 수 있고, 제2 본체(210)의 표면에는 적외선이 방출될 수 있는 홀이 형성되어 있도록 함으로서 적외선 방출모듈(260)로부터 방출된 적외선이 근접센서(170)에 감지될 수 있다. 다른 일 예로 적외선 방출모듈이 제2 본체(210) 표면에 부착되어 적외선을 방출함으로써 방출된 적외선이 근접센서(170)에 감지될 수 있다. For example, the infrared
이와 같이 제1 전자석(160), 적외선 방출모듈(260) 및 근접센서(170)를 사용하는 경우에는 학습자가 직접 양성자 모델(300)과 중성자 모델(400)을 부착시킬 필요가 없어 편리하며, 양성자와 중성자 사이의 거리에 따른 인력 또는 척력의 작용 학습이 가능하다. 이러한 구성을 통하여 학습자는 양성자와 중성자 사이의 거리가 일정 거리를 초과하는 경우에는 서로 밀어내고 일정 거리 이하인 경우에는 서로 끌어당기는 현상을 몸소 체험함으로써 학습자의 학습 효과를 높일 수 있음과 동시에 학습에 대한 흥미도 유발시킬 수 있다. When the
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.
1000, 2000: 빅뱅 핵융합 학습을 위한 교구
100, 300: 양성자 모형 200, 400: 중성자 모형
110: 제1 본체 120, 220: 업쿼크(up quark) 모형
130: 제1 자석 140: 제1 벨크로
150, 250: 다운쿼크(down quark) 모형 160: 제1 전자석
170: 근접센서 210: 제2 본체
230: 제2 자석 240: 제2 벨크로
260: 적외선 방출모듈 1000, 2000: Paranoid for big bang fusion learning
100, 300:
110:
130: First magnet 140: First Velcro
150, 250: down quark model 160: first electromagnet
170: proximity sensor 210: second body
230: Second magnet 240: Second Velcro
260: Infrared emitting module
Claims (11)
상기 양성자 모형과 탈부착될 수 있는 원형의 중성자 모형을 포함하고,
상기 양성자 모형은,
구형의 제1 본체;
상기 제1 본체 내부에 배치되는 하나 이상의 제1 전자석; 및
적외선을 이용한 하나 이상의 근접센서를 포함하고,
상기 중성자 모형은,
구형의 제2 본체;
상기 제2 본체 내부에 배치되고, 상기 제1 전자석의 극성 변화에 따라 인력 또는 척력이 작용하는 하나 이상의 제2 자석; 및
적외선을 방출하는 하나 이상의 적외선 방출모듈을 포함하고,
상기 제1 본체와 상기 제2 본체의 거리가 일정 거리 이하인 경우에는 상기 제1 전자석과 상기 제2 자석 사이에 인력이 작용하도록 상기 제1 전자석을 흐르는 전류가 제1 방향으로 흐르고,
상기 제1 본체와 상기 제2 본체의 거리가 일정 거리를 초과하는 경우에는 상기 제1 전자석과 상기 제2 자석 사이에 척력이 작용하도록 상기 제1 전자석을 흐르는 전류가 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 흐르는 빅뱅 핵융합 학습을 위한 교구.
Prototype prototype; And
And a prototype model and a detachable circular neutron model,
The prototype model,
A spherical first body;
At least one first electromagnet disposed within the first body; And
Comprising at least one proximity sensor using infrared light,
The neutron model,
A spherical second body;
At least one second magnet disposed inside the second main body, the attracting force or the repulsive force depending on a change in the polarity of the first electromagnet; And
Comprising one or more infrared emitting modules emitting infrared rays,
A current flowing in the first electromagnet flows in a first direction so that a force acts between the first electromagnet and the second magnet when the distance between the first body and the second body is less than a predetermined distance,
Wherein a current flowing through the first electromagnet is opposite to the first direction so that a repulsive force acts between the first electromagnet and the second magnet when the distance between the first main body and the second main body exceeds a predetermined distance, A parabola for two-way big bang fusion learning.
상기 양성자 모형은,
2개의 원형의 업쿼크 모형과 1개의 원형의 다운쿼크 모형을 포함하는, 빅뱅 핵융합 학습을 위한 교구.
The method according to claim 1,
The prototype model,
A parabola for big bang fusion learning, including two circular up-quark models and one circular quark model.
상기 중성자 모형은,
1개의 원형의 업쿼크 모형과 2개의 원형의 다운쿼크 모형을 포함하는, 빅뱅 핵융합 학습을 위한 교구.
The method according to claim 1,
The neutron model,
A parabola for big bang fusion learning, including one circular up-quark model and two circular quark models.
상기 양성자 모형은,
구형의 제1 본체;
상기 제1 본체 내부에 배치되는 하나 이상의 제1 자석; 및
상기 제1 본체 표면에 배치되는 하나 이상의 제1 벨크로를 포함하는, 빅뱅 핵융합 학습을 위한 교구.
The method according to claim 1,
The prototype model,
A spherical first body;
At least one first magnet disposed inside the first body; And
And at least one first Velcro disposed on the surface of the first body.
상기 중성자 모형은,
구형의 제2 본체;
상기 제2 본체 내부에 배치되고, 상기 제1 자석과 척력이 작용하는 하나 이상의 제2 자석; 및
상기 제2 본체 표면에 배치되고, 상기 제1 벨크로와 탈부착될 수 있는 하나 이상의 제2 벨크로를 포함하는, 빅뱅 핵융합 학습을 위한 교구.
5. The method of claim 4,
The neutron model,
A spherical second body;
At least one second magnet disposed inside the second main body and having a repulsive force with the first magnet; And
And at least one second Velcro disposed on the second body surface and capable of being detached from and attachable to the first Velcro.
상기 제1 자석은 상기 제1 본체의 둘레를 따라 배치되어 있고,
상기 제2 자석은 상기 제2 본체의 둘레를 따라 배치되어 있는, 빅뱅 핵융합 학습을 위한 교구.
6. The method of claim 5,
The first magnet is disposed along the periphery of the first body,
Wherein the second magnet is disposed along the periphery of the second body.
상기 양성자 모형과 상기 중성자 모형의 색은 서로 다른, 빅뱅 핵융합 학습을 위한 교구.
The method according to claim 1,
The proton model and the neutron model have different colors, and a parabola for big bang fusion learning.
상기 업쿼크 모형과 상기 다운쿼크 모형의 색은 보색으로 구성된, 빅뱅 핵융합 학습을 위한 교구.
The method according to claim 2 or 3,
The up-quark model and the down-quark model colors are complementary colors for the big bang fusion learning.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160084284A KR101816717B1 (en) | 2016-07-04 | 2016-07-04 | Tools at schools for studying nuclear fusion of big bang |
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KR1020160084284A KR101816717B1 (en) | 2016-07-04 | 2016-07-04 | Tools at schools for studying nuclear fusion of big bang |
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KR101816717B1 true KR101816717B1 (en) | 2018-01-09 |
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ID=61000466
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KR (1) | KR101816717B1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004325862A (en) * | 2003-04-25 | 2004-11-18 | Kansai Tlo Kk | Molecular structure model |
JP2016031525A (en) | 2014-07-30 | 2016-03-07 | 国立大学法人信州大学 | Molecular model and method for reproducing molecular structure |
-
2016
- 2016-07-04 KR KR1020160084284A patent/KR101816717B1/en active IP Right Grant
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JP2004325862A (en) * | 2003-04-25 | 2004-11-18 | Kansai Tlo Kk | Molecular structure model |
JP2016031525A (en) | 2014-07-30 | 2016-03-07 | 国立大学法人信州大学 | Molecular model and method for reproducing molecular structure |
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