Exploring Nanoporous Materials
Activities and Investigations
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모형과 데이터에서 실험과 연구 질문으로
개념서에서 배운 나노다공성 물질의 원리를 직접 살펴보는 영문 워크북이다. 15개 활동은 관찰과 모형 제작, 구조 시각화, 데이터베이스 탐색, 실험, 토론, 팀 프로젝트로 이어진다. 학습 목표와 질문, 관찰 기록, 결과 해석과 발표 과제를 통해 탐구 과정을 정리하도록 돕는다.
제올라이트 케이지와 MOF-5의 골격을 모형으로 만들고, 구조의 확장과 상호침투를 살펴본다. ICSD와 Cambridge Structural Database(CSD)에서 구조를 찾고, Mercury를 이용해 MOF의 금속 기반 구성 단위와 제올라이트의 구조를 분석한다. AI 생성 이미지와 결정구조 데이터 기반 이미지의 비교 활동은 눈에 보이는 그림의 과학적 타당성을 검토하도록 한다.
마지막 팀 프로젝트는 과학적으로 의미 있는 질문, 실행 가능한 합성 계획, 생성물을 평가할 근거를 중심으로 진행된다. 학생들은 MOF의 설계와 합성, 특성 분석, 결과 해석을 연결하고 최종 보고서와 발표 자료로 정리한다. 실험 활동은 적절한 실험실 환경과 지도 아래 수행하도록 구성되어 있다.
-이런 독자에게
나노다공성 물질의 개념을 활동으로 확인하려는 고등학생과 대학생, 구조 시각화와 데이터 해석을 시작하는 입문자, 탐구 수업과 팀 프로젝트를 준비하는 지도자를 위한 교재다.
개념서에서 배운 나노다공성 물질의 원리를 직접 살펴보는 영문 워크북이다. 15개 활동은 관찰과 모형 제작, 구조 시각화, 데이터베이스 탐색, 실험, 토론, 팀 프로젝트로 이어진다. 학습 목표와 질문, 관찰 기록, 결과 해석과 발표 과제를 통해 탐구 과정을 정리하도록 돕는다.
제올라이트 케이지와 MOF-5의 골격을 모형으로 만들고, 구조의 확장과 상호침투를 살펴본다. ICSD와 Cambridge Structural Database(CSD)에서 구조를 찾고, Mercury를 이용해 MOF의 금속 기반 구성 단위와 제올라이트의 구조를 분석한다. AI 생성 이미지와 결정구조 데이터 기반 이미지의 비교 활동은 눈에 보이는 그림의 과학적 타당성을 검토하도록 한다.
마지막 팀 프로젝트는 과학적으로 의미 있는 질문, 실행 가능한 합성 계획, 생성물을 평가할 근거를 중심으로 진행된다. 학생들은 MOF의 설계와 합성, 특성 분석, 결과 해석을 연결하고 최종 보고서와 발표 자료로 정리한다. 실험 활동은 적절한 실험실 환경과 지도 아래 수행하도록 구성되어 있다.
-이런 독자에게
나노다공성 물질의 개념을 활동으로 확인하려는 고등학생과 대학생, 구조 시각화와 데이터 해석을 시작하는 입문자, 탐구 수업과 팀 프로젝트를 준비하는 지도자를 위한 교재다.
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출판사 리뷰
출판사 리뷰
기초 개념부터 구조 분석까지 다룬 개념서와
모형 제작에서 팀 연구 프로젝트로 이어지는 15개 활동 워크북
런스탠딩이 최은영의 영문 과학 교재 『Understanding Nanoporous Materials: Zeolites and Metal-Organic Frameworks』와 『Exploring Nanoporous Materials: Activities and Investigations』를 선보인다. 제올라이트와 금속유기골격체(MOF)를 중심으로 나노다공성 물질을 배우는 개념서와 활동 워크북이다. 나노화학에 관심 있는 고등학생과 대학생, 관련 분야에 처음 입문하는 독자를 대상으로 한다.
두 책은 물질의 구조를 이해하는 데 필요한 기초 지식을 실제 탐구 과정과 연결한다. 개념서에서 나노 규모와 결정 구조, 배위화학, MOF의 합성과 분석을 익히고, 워크북에서는 모형 제작과 구조 시각화, 자료 비교, 실험 및 팀 프로젝트를 통해 배운 내용을 적용할 수 있도록 구성했다.
기초를 쌓고 직접 확인하는 학습 구성
개념서는 나노화학의 출발점부터 다룬다. 원자와 분자가 만드는 결정 구조, 제올라이트의 골격과 기공, 금속과 리간드가 결합하는 원리를 차례로 설명한 뒤 MOF의 설계·합성·특성 분석·응용으로 이어진다. 본문 6개 장에 부록을 더한 구성이다.
워크북은 15개 활동으로 이루어진다. 결정 관찰, 제올라이트 케이지 모형 제작, 입체영상 해석을 거쳐 Mercury와 결정구조 데이터베이스를 이용한 구조 분석으로 확장한다. AI가 생성한 결정 이미지와 구조 데이터에 근거한 시각화를 비교하고, 마지막에는 팀별로 MOF의 설계·합성·분석 계획과 결과를 정리하도록 한다.
강의와 연구 경험을 바탕으로 한 집필
저자는 10여 년간 「나노화학의 입문」을 가르치며 정리한 개념과 학습 자료를 바탕으로 이 책을 집필했다. 미국 UC 버클리 화학과 Jeffrey R. Long 교수 연구실에서 연구년을 보내며 원고를 발전시켰고, 연구실 구성원들과 관련 분야 졸업생들의 피드백을 반영했다. 연구와 생활 경험을 담은 글도 함께 실어 과학을 배우고 연구하는 과정을 소개한다.
모형 제작에서 팀 연구 프로젝트로 이어지는 15개 활동 워크북
런스탠딩이 최은영의 영문 과학 교재 『Understanding Nanoporous Materials: Zeolites and Metal-Organic Frameworks』와 『Exploring Nanoporous Materials: Activities and Investigations』를 선보인다. 제올라이트와 금속유기골격체(MOF)를 중심으로 나노다공성 물질을 배우는 개념서와 활동 워크북이다. 나노화학에 관심 있는 고등학생과 대학생, 관련 분야에 처음 입문하는 독자를 대상으로 한다.
두 책은 물질의 구조를 이해하는 데 필요한 기초 지식을 실제 탐구 과정과 연결한다. 개념서에서 나노 규모와 결정 구조, 배위화학, MOF의 합성과 분석을 익히고, 워크북에서는 모형 제작과 구조 시각화, 자료 비교, 실험 및 팀 프로젝트를 통해 배운 내용을 적용할 수 있도록 구성했다.
기초를 쌓고 직접 확인하는 학습 구성
개념서는 나노화학의 출발점부터 다룬다. 원자와 분자가 만드는 결정 구조, 제올라이트의 골격과 기공, 금속과 리간드가 결합하는 원리를 차례로 설명한 뒤 MOF의 설계·합성·특성 분석·응용으로 이어진다. 본문 6개 장에 부록을 더한 구성이다.
워크북은 15개 활동으로 이루어진다. 결정 관찰, 제올라이트 케이지 모형 제작, 입체영상 해석을 거쳐 Mercury와 결정구조 데이터베이스를 이용한 구조 분석으로 확장한다. AI가 생성한 결정 이미지와 구조 데이터에 근거한 시각화를 비교하고, 마지막에는 팀별로 MOF의 설계·합성·분석 계획과 결과를 정리하도록 한다.
강의와 연구 경험을 바탕으로 한 집필
저자는 10여 년간 「나노화학의 입문」을 가르치며 정리한 개념과 학습 자료를 바탕으로 이 책을 집필했다. 미국 UC 버클리 화학과 Jeffrey R. Long 교수 연구실에서 연구년을 보내며 원고를 발전시켰고, 연구실 구성원들과 관련 분야 졸업생들의 피드백을 반영했다. 연구와 생활 경험을 담은 글도 함께 실어 과학을 배우고 연구하는 과정을 소개한다.
목차
목차
1-3 결정 관찰과 이미지 데이터 만들기 / 제올라이트 케이지 모형 제작 / 케이지에서 제올라이트 A와 X로 확장하기
4-6 입체영상으로 구조 보기 / MOF-5의 등망상 확장과 상호침투 / 곁사슬을 이용한 MOF-5 보호
7-9 MOF-5의 용매열 합성 / ICSD로 MOF-5와 UiO-66 비교 / CSD로 나노다공성 물질 탐색과 시각화
10-12 Mercury로 MOF의 금속 기반 구성 단위 탐구 / 제올라이트 심화 구조 분석 / MOF와 제올라이트 토론
13-15 자연과 대칭성 토론 / AI 생성 이미지와 Mercury 구조 비교 / MOF 설계·합성·분석 팀 프로젝트
4-6 입체영상으로 구조 보기 / MOF-5의 등망상 확장과 상호침투 / 곁사슬을 이용한 MOF-5 보호
7-9 MOF-5의 용매열 합성 / ICSD로 MOF-5와 UiO-66 비교 / CSD로 나노다공성 물질 탐색과 시각화
10-12 Mercury로 MOF의 금속 기반 구성 단위 탐구 / 제올라이트 심화 구조 분석 / MOF와 제올라이트 토론
13-15 자연과 대칭성 토론 / AI 생성 이미지와 Mercury 구조 비교 / MOF 설계·합성·분석 팀 프로젝트
저자
저자
최은영 (Eun-Young Choi)
제올라이트의 결정학적 구조 해석을 주제로 박사학위를 받고, 20년 넘게 MOF의 합성과 응용을 연구하며 학생들을 지도해 왔다. 2011년부터 KAIST 부설 한국과학영재학교에서 화학을 가르치고 있으며, 2013년부터 KAIST 화학과 겸직교수로도 활동하고 있다. 『과학의 개념어들』을 공동 집필했고, 유튜브 채널 'ChemiEY(케미은영)'를 통해 화학의 즐거움을 나누고 있다.
제올라이트의 결정학적 구조 해석을 주제로 박사학위를 받고, 20년 넘게 MOF의 합성과 응용을 연구하며 학생들을 지도해 왔다. 2011년부터 KAIST 부설 한국과학영재학교에서 화학을 가르치고 있으며, 2013년부터 KAIST 화학과 겸직교수로도 활동하고 있다. 『과학의 개념어들』을 공동 집필했고, 유튜브 채널 'ChemiEY(케미은영)'를 통해 화학의 즐거움을 나누고 있다.
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