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디지털 기기의 확산으로 학교에서 디지털 파일을 제공하는 경우가 많아지고 있다. 학습 파일 자동 분류가 이루어진다면, 사용자는 직접 분류하는 번거로운 일을 피할 수 있다. 그러므로 본 연구는 학습과 관련된 파일을 자동 분류하는 프로그램을 개발하고자 하였다. OpenAI의 임베딩 모델과 Pinecone를 이용하여 벡터를 저장한 뒤 코사인 유사도를 통해 파일끼리의 유사도를 구하는 방법과 Random Forest 를 사용한 방법으로 프로그램을 구현하였다. 6개의 과목을 기준으로 개발한 자동 분류 프로그램을 실행한 결과, 코사인 유사도를 이용한 방법으로는 최대 68.3%의 정확도가 나타났고 Random Forest는 69.2%의 정확도가 나타났다. 주제어: 파일분류, 자동화, 유사도, 기계학습
본 연구는 감응식 신호등의 구현을 위한 효율적인 신호제어 시스템을 개발하고 그 효과를 분석하고자 한다. 교통체증 문제를 완화하고 운전자들의 이동 시간을 최적화하기 위해 현재 사용되고 있는 신호체계의 문제점을 도출한 후 이를 개선하고자 행위자 기반 모형을 이용한 개선된 감응식 신호체 계를 제안하였다. 기존 신호체계와 새로운 감응식 신호체계의 성능을 시뮬레이션을 통해 비교 후제안된 감응식 신호체계가 기존 체계에 비해 더 나은 교통 흐름과 운전 편의성을 제공할 수 있음을 실험적으로 도출하였다. 주제어: 교통체증, 행위자 기반 모형, 아두이노, ITS, 알고리즘
2025학년도부터 시행되는 고교학점제는 학생들에게 다양한 진로와 학습을 경험할 수 있도록 하는 제도이다. 이 제도에서 학생들은 자신이 원하는 다양한 과목들을 선택하여 수강하게 된다. 하지만 학생들별로 수강하는 과목이 달라지고 과목의 종류들 또한 방대해지게 되었다. 이에 시간표를 작성 하는데 고려해야 하는 변수들의 양이 많아지게 되었고, 고교학점제에 완벽하게 적용할 수 있는 시간표 작성 알고리즘을 만드는 것이 어려워지고 있다. 이에 본 연구는 고교학점제에서 발생할 수 있는 다양한 시간적/공간적 변수들을 고려하여 시간표를 작성할 수 있는 알고리즘을 개발하고자 한다. 주제어: 알고리즘, 시간표, 그래프 매칭, 유전 알고리즘, 고교학점제
과학 기술의 발달은 인류에게 인터넷이라는 편리한 도구를 선물해주었다. 다만 과도한 인터넷 사용은 정상적인 생활을 방해하고 있다. 최근에는 어린아이들 역시 인터넷에 빠져들고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 유아용 게임 로봇을 제작하여 인터넷 사용을 줄이는 첫걸음을 시작하려 한다. 유아가 가지고 놀 수 있는 이 로봇은 우리나라 전통 게임을 바탕으로 한 게임 기기 이다. 너무 복잡하지 않은 게임 규칙을 가지고 있고, 게임의 흐름이 직관적인 전통 게임을 선정했 다. 전통 게임에 대한 알고리즘을 다양한 컴퓨팅 언어를 활용하여 제작하여 유아가 스스로 놀 수있는 장치를 고안했다. 또, 유아가 다루기 쉬운 게임 로봇을 제작하여 유아의 소근육 발달을 돕고, 생각하는 힘을 길러주는 것이 이 연구의 목표이다. 주제어: 공학, 알고리즘, 고누(전통놀이), 필승 전략
본 연구는 아날로그 센서의 출력값을 물리량으로 복원하는 문제를 다루었다. 센서의 출력 신호 로부터 물리량을 복원하는 과정 상의 사용자 편의성 확대를 위해 일반적인 아날로그 센서에 사용할수 있는 베지에 곡선을 이용한 복원 함수를 제안했으며, 해당 방법을 이용할 시 적은 개수의 데이 터로도 다른 복원 방법보다 높은 정확도를 얻을 수 있었다. 또한 사용자의 필요에 따라 측정 데이 터의 수를 늘려 더욱 정확한 복원 함수를 얻어낼 수 있었다. 이와 대조적으로 기계학습을 통한 센서 보정의 경우 학습시킨 센서들에 대해 베지에 곡선보다 강력한 보정 능력을 보여주었다. 필요에 따라 해당 방법들 중 하나를 선택해 활용함으로써 다양한 센서에 대한 측정값 보정이 가능할 것으로 기대된다. 주제어: 오차 보정, 데이터 분석, 아날로그 센서, 인공지능
2025년부터 실시될 고교학점제는 고등학생들에게 자신의 진로와 적성에 따른 과목 선택의 자유를 부여한다. 이 변화에 따라 학생들은 수많은 과목 중에서 자신의 관심과 필요에 맞는 과목을 선택해야 하며, 이러한 선택에 대한 도움이 필요하다. 본 연구는 전국 8개 영재학교의 학생들의 수강신청 데이터를 기반으로 지식 그래프 기반 KGAT(Knowledge Graph Attention Network)모델을 활용하여 학생들에게 개인화된 과목 추천 시스템을 제안한다. KGAT는 user-item 관계 외에도 다양한 요소, 예를 들면 같은 과목을 듣는 친구, 교사, 학생의 흥미 등을 지식 그래프 상의 노드로 추가하여 보다 정확하고 개인화된 추천을 제공할 수 있다. 선택 과목 추천 시스템과 사용자를 위한 UI 구현을 통해 고등학교 학생들이 자신의 진로와 적성에 부합하는 과목을 효과적으로 선택하는 데 도움을 줄것으로 기대된다. 주제어: 지식 그래프, 그래프 뉴럴 네트워크, KGAT, 선택과목, 추천 시스템
시각장애인들은 포장지에 적혀 있는 식품에 관한 중요한 정보들을 얻는 데 한계가 있고, 포장지의 모양으로 상품의 종류를 구별하는 데도 어려움이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 정보를 담은 NFC 칩을 활용하여 시각 장애인이 쉽게 식품 정보에 접근할 수 있게 하고자 한다. 본 연구에서는 먼저, NFC 칩으로부터 식품 코드 등의 정보를 얻는 코드를 작성한 뒤, 식품 코드를 통해 URL을 생성하여 이를 통해 API를 호출한다. 여기서 JSON 형식의 데이터를 가공하여 가져오고, 가져온 데이 터를 앱에 출력한다. 마지막으로, 화면에 나와있는 정보를 음성으로 출력하여 시각장애인이 들을 수있도록 한다. 따라서 본 연구를 통해 상품에 NFC 칩을 부착하여 NFC에 식품 정보를 담는다면 시각장애인들이 식품의 정보를 자유롭게 얻을 수 있을 것이다. 주제어: 시각장애인, NFC, 애플리케이션, API, JSON
이 연구에서는 난류를 이용하여 망원경으로 찍은 사진을 통해 여러 대기 변수를 추출하는 메커니즘을 설명하고 있다. 우선 난류에 의한 별의 섬동을 망원경으로 찍고 이 섬동을 통해서 대기의 psf를 계산하였다. 이 과정에서 Fried parameter, 섬동 상수를 도출하였다. 위 정보를 가지고 대기의 상태를 모사하는 모델을 구현하였으며 이를 통해 최종적으로 현 지역의 안정도와 단열선도를 작성하 였다. 주제어: 섬동, 망원경, 난류, 단열선도, 별
본 연구의 목적은 애기장대에 침수 스트레스가 가해졌을 시 발현되는 유전자를 분석해 침수 스트 레스에 강한 품종 개발에 도움이 되기 위함이다. 본 연구에서는 애기장대의 침수 스트레스와 관련한 13개의 유전자를 선발한 뒤, 유사한 유전자 등을 제외하여 3개의 유전자 RAP2.2, SAG113, SKU 5를 선발하였다. 이후 애기장대를 침수 없음, 부분침수, 완전침수 세 종류의 침수 조건에서 2hr, 6hr, 8hr, 24hr동안 처리한 후 mRNA를 추출하고 순도를 확인하였다. 본 연구 결과를 바탕으로 mRNA를 추출하고 cDNA로 합성하였다. 각 sample의 cDNA를 qPCR로증폭시킨 결과를 delta delta method를 통해 sample별 유전자의 발현 레벨로 발전시켜 분석하였다. 결과적으로 완전침수에서는 RAP2.2가 SAG113에 비해 빠르게 발현되며 이후 SAG113이 순차적으로 발현되었으며, 부분침수에서는 시간대와 상관없이 SKU5의 발현이 상대적으로 매우 높아 뿌리 생장과 관련된 심화 연구가 필요할 것으로 보인다. 주제어: 애기장대, 침수 스트레스, 유전자 발현
카테킨(Catechin)은 항산화 능력과 항염증 효과를 가진 생리활성 물질로 알려져 있다. 본 연구는 카테킨의 항산화능이 실험 식물로 잘 알려진 애기장대(Arabidopsis thaliana)의 생장 및 생장조절물질 (phytohormone) 조절, 발아 과정에 미치는 영향을 분석하고자 진행되었다. 첫째, 농도를 달리 하여 카테킨을 처리한 MS배지에 애기장대를 배양하였을 때 생장량과 indole-3-acetic acid의 농도를 분석하여 Rani et al.(2011)[1]의 연구 결과를 재확인하였으며, 추가적 으로 Rani et al.(2011)의 연구에서 제시되지 않은 카테킨의 농도가 일정량을 넘어섰을 때 최종 생장 량이 감소하는 이유를 제시하여 이를 확장하였다. 둘째, 카테킨의 항산화능이 발아 과정에서 중요한 역할을 하는 활성산소종(Reactive Oxygen Species)을 제거하여 애기장대 종자 발아에 일부 부정적인 영향을 미침을 제시하였다. 종합적으로, 본 연구는 카테킨의 항산화능이 식물의 발아 및 생장 과정에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 통해 카테킨이 식물 생리에 미치는 영향을 이해하고, 카테킨의 항산화능을 이용한 새로운 식물 성장 촉진제나 발아 조절제의 개발 등 농업, 식물유전학, 생태학, 의약 및 보건 분야에 유의미한 영향을 미칠 수 있을 것으로 보인다. 뿐만 아니라 애기장대 이외의 타 식물에서 카테킨의 영향을 조사하는 연구로도 확장할 수 있을 것으로 기대된다. 주제어: 카테킨, 애기장대, 생장, 발아, 항산화
제브라피쉬는 유전적으로 인간과 유사하여 질병 연구에 대한 모델 생물로 사용된다. 청소년들이 섭취하는 각성제 에너지 음료의 각성 효과가 제브라피쉬에서 나타나는지 알아보기 위해 에너지 음료가 첨가된 수조에서 행동을 관찰하였다. 카페인이 포함된 에너지 음료 처리 시 제브라피쉬의 활동 성은 감소하였으며 카페인 농도가 높을수록 생존율은 낮아졌고, 움직임의 회복 정도는 느렸다. 순수 카페인만을 처리한 수조에 넣은 제브라피쉬은 대조군보다 활동성이 증가하여 같은 카페인 농도가 포함된 에너지 음료에 넣었을 때와 비교하여 훨씬 활발하였다. 25mg/L 카페인에서 제브라피쉬의 이동 속력이 대조군보다 빨라 카페인의 흥분 효과를 확인했다. 6일간 매일 4시간 동안 카페인 용액에 제브라피쉬를 노출하고 난 후, 200mg/L 고농도 카페인 용액에 넣어 중독 실험을 한 결과, 25mg/L 중독 실험군은 대조군보다 활동성과 각성 효과가 증가하였다. 그러나 25mg/L 초과 농도로 중독된 실험군은 활동성은 증가했으나 각성의 효과는 대조군과 유사한 것으로 나타났다. 주제어: 제브라피쉬(Danio rerio), 각성제, 행동 분석, 카페인, 중독
본 연구는 배추의 동결 내성을 일시적 형질전환을 통해 타 생물체 (대장균과 식물)에게 발현되게 하여, 타 생물체의 동결 내성을 증진하고자 하였다. 배추 저온 스트레스 저항 유전자인 ethylene-responsive transcription factor(ERF) 유전자군이 발현하면 부동 단백질(antifreeze protein, AFP)이 합성된다. 부동 단백질은 얼음의 결정화를 변형, 억제해 결과적으로 식물 세포 파괴를 억제 한다. 배추 유전자 분석을 통해 기능에 핵심적인 유전자 부위를 cDNA로부터 특정, 추출하고, 플라 스미드를 이용한 형질전환(대장균의 경우)과 agroinfiltration(식물의 경우)을 통해 해당 유전자를 타생물체에 도입하고자 한다. 우리는 월동배추의 cDNA로부터 ERF1과 ERF2 유전자를 발굴하였고, 두유전자의 염기서열을 시퀀싱하여 확인하였다. 이후 동결 내성 유전자 주입 실험군과 대조군의 동결 스트레스 저항성을 비교해 실험군의 동결 내성이 유의미하게 증진된다면, 식물의 비롯하여 타 생물 체의 보관 및 생산성을 증가시킬 수 있을 것이다. 주제어: 월동 배추(Brassica rapa), 동결 내성 유전자, 일시적 형질전환, 동결 스트레스, 플라스미드