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본 연구에서는 삼 양성자산인 인산과 NaOH 사이의 산·염기 실험으로 얻은 데이터를 python 프로그램 으로 일차 도함수를 통해 당량점을 구하며, 구한 당량점으로 산의 이온화 상수를 구하여 이론값과 비교할 것이다. NaOH 수용액을 제조 및 표준화하고, 인산 수용액을 제조하여 매 순간 pH 미터를 이용하여 pH를 측정하며 중화적정을 진행하였다. 실험을 통해 얻은 데이터를 python 프로그램을 통해 분석하여 당량점을 결정할 때, 일차 도함수를 이용하여 결정하였다. 일차 도함수가 극대인 지점이 당량점이라는 사실을 이용 하면 적정 곡선에 비해 당량점을 더욱 명확히 결정할 수 있다. 그러나 실험 과정에서 오차는 필연적으로 발생하기 때문에 pH를 한 번 측정할 때 떨어뜨리는 강염기의 부피를 줄임으로써 보다 연속적인 데이터를 얻고, 반복적으로 실험하여 평균을 취함으로써 오차를 줄일 수 있을 것이다. 주제어: 중화적정, python, 삼양성자산, 산 이온화 상수
본 연구는 농구공이 림 위에서 얼마나 오래 회전할 수 있는지에 대한 궁금증을 해결하기 위해서 시작되었다. 농구공이 림에서 회전하는 현상은 다양한 물리적 요소에 의해 영향을 받지만, 이 연구에 서는 주로 농구공의 선속도와 회전속도를 조작변인으로 설정하였다. 나머지 변인은 통제변인으로 고정하여 실험의 복잡성을 줄이기 위함이다. 종속 변인으로는 공이 림 위에서 회전하는 시간 또는 횟수, 회전한 각도를 측정할 것이다. 이러한 변인 설정은 사전 실험을 통한 결과로, 여러 번의 사전 실험을 진행하면서 불필요한 변인은 통제하였기 때문이다. 주제어: 농구공, 림, 회전, 각속도, 선속도
이 연구는 유체를 분출하였을 때 생겨나는 포락선에 대해서 알아보고자 실험을 진행하였다. 이는 서로 다른 점성도를 가진 유체가 어떠한 형태의 포락선을 가지는지에 대해서 알아보려 하였다. 실험하기 전 Python을 이용하여 포락선의 모양을 예측해보고 방사 부품을 만들어 일반적인 유체(물)은 어떠한 형태의 포락선을 가질지에 대해서 알아보았다. 이후 점성도에 따른 유체의 포락선을 알아보기 위한 실험을 진행 하였는데 이때, 물과 에탄올을 서로 다른 농도로 다양하게 섞어서 점성도가 다른 유체로 각각 포락선을 만들어보고 점성도에 따른 포락선이 어떻게 다르게 나타나는지에 대해서 알아보았다. 주제어 : 포락선, 유체, 점성도
본 연구는 용수철이 진동하는 계에서 최적으로 에너지를 생산할 수 있는 조건을 찾는 것을 목적으로 한다. 회전운동을 병진운동으로 변환하여 실험 준비를 하였고 강제 진동을 유발하는 모터의 진동 수를 변화시켜 가며 유도되는 기전력의 최대-최소값을 전압 센서를 이용하여 분석했다. 진동계를 정교하게 설계하여 강제 진동시키는 모터의 진동수와 용수철과 자석으로 구성된 계의 고유진동수가 일치할 때 가장 큰 에너지 효율을 얻었음을 확인하였으며, 이론적인 해석과 일치함을 입증하였다. 주제어: 에너지 하베스팅, 진동, 고유 진동수, 공명
본 연구는 방음실의 내부 구조와 방음재의 두께가 변함에 따라 방음 효과가 얼마나 달라지는지 탐구하기 위한 연구이다. 방음실의 내부 가구 배치를 다르게 했을 때의 결과를 알아보기 위해, 방음실 모형을 제작하여 직접 가구 배치를 다르게 해가면서 실험을 진행하였다. 방음재의 두께가 방음 효과에 미치는 영향을 알아보기 위해 두께를 달리하여 측정하여 결과를 얻었다. 이러한 실험 결과를 통해 실생활에서 보다 효과적인 방음실을 제작하는데 일조하고자 연구를 진행하게 되었다.
항공모함에서 비행기가 사출되는 방식이 비슷하다는 것을 보고 다른 방식으로 사출시킨다면 어떠한 방식으로 사출시킬 수 있을지 고민하는 와중 스핀런치라는 스타트업을 보게 되어 사출장치를 고안할 생각을 하였다. 추를 모터로 회전시키고 그 추를 날린다. 그후 추와 비행기를 연결하여 비행기가 추를 연결하는 방식으로 비행기를 사출시키는 방식을 고안하였다. 이것으로 인해 이륙시 소비되는 에너지를 줄일 수 있기를 기대한다. 주제어: 함재기, 스핀 런치, 비행기 사출, 캐터펄트
원통 모양의 실린더형 용기가 수평방향으로 흔들릴 때 용기 내부의 액체에서 발생할 수 있는 공진및 정상파 파동을 이해하고 어떤 변인들이 이러한 현상들과 연관이 되어 있는지 탐구를 통해 확인한 다. 지면과 나란한 방향으로 규칙적으로 진동하는 진동 테이블을 제작하고, 이를 활용하여 액체가 든실린더 용기가 수평방향으로 진동이 발생할 때 용기 내부의 액체에서 발생하는 파동들의 진폭, 간섭 현상 등이 테이블의 진동수, 용기의 크기, 액체의 높이, 액체의 종류 등에 따른 변인들과 어떤 연관성이 있는지 탐구하고자 한다. 이를 통해 파동의 공진 및 정상파 현상을 직접 관찰 및 이해할 수 있으 며, 만약 실험을 통해 특정 변인과 연관성이 확인된다면 이를 활용하여 용기의 공진 및 슬로싱 현상을 줄이는 장치나 방법 등을 개발하여 일상에서 활용할 수 있을 것으로 기대한다. 주제어: 공진, 정상파, 파동
본 연구의 목적은 snail ball 현상의 원리를 확인하고 snail ball 효과를 최대로 하기 위한 조건을 찾는 것이다. 본 연구는 같은 유체를 용기에 넣는 양에 따라 달라지는 snail ball 현상을 연구하였다. 경사면에서 굴려 시간을 측정하고 용기 윗면 중심의 x축-시간 그래프를 분석하였다. Snail ball을 경사면에 굴렸을 때, 속도-시간 그래프에서 주기가 나타났다. 유체의 질량을 달리했을 때 속도 -시간 그래프의 개형은 바뀌지 않았지만, 주기는 달라졌다. 그래프를 통해 용기는 정지하거나 느려진 뒤, 다시 구르는 운동을 일정한 주기를 가지고 한다는 것을 알 수 있었다. Snail ball의 굴림 운동 초기에는 특이하게 이동하는 것을 볼 수 있었다. 유체 벽면에 꿀이 발려지지 않아 꿀이 발려진 상황보다 더 느리게 꿀이 벽을 타고 흘러내렸기 때문이다. 꿀이 벽면에 다 발려진 후부터는 주기가 짧아졌다. 본 연구결과를 바탕으로 snail ball 효과를 최대로 할 수 있는 상황을 설계하여 건설 현장에서 활용하면 큰 도움이 될 것으로 기대된다. 주제어: 토크, 유체가 차지하는 비율, 마찰력, 질량중심, 점성
본 연구는 동결 건조한 녹조 분말을 이용한 친환경 단열재의 제작에 관한 연구이다. 수질에 큰악영향을 끼치는 녹조 현상을 해결하는 것은 매우 중요하며, 이를 해결하는데 기여하기 위하여 녹조 현상을 일으키는 조류를 이용하여 유의미한 단열 성능을 가진 단열재 제작에 관하여 연구하는 본 연구를 수행하고자 하였다. 녹조의 주원인에 해당하는 조류를 배양한 이후 그 형태를 관찰하기 위하여 광학현미경을 이용하였으며, 이후 동결건조한 녹조 분말을 광학현미경, 전자현미경(SEM)을 활용하여 관찰하였다. 이후 퍼티에 동결건조한 녹조 분말을 혼합하여 제작한 단열재와 녹조 분말을 혼합하지 않은 단열재의 시간에 따른 온도를 비교하여, 녹조의 단열 성능을 확인하고자 한다. 이에, 본 연구를 통하여 녹조를 이용한 단열재가 실제로 사용 가능하고 의미 있는 수준의 단열 성능을 가졌는지를 확인하고, 이를 통하여 수질 환경 개선의 가능성이 큰 녹조의 단열재 사용 가능 여부를 확인한다. 주제어: 녹조, 단열, 단열재, 동결건조, 적정기술
본 연구를 통해 방사형 육각형을 정의하고 방사형 육각형이 될 수 있는 조건을 기하학적으로 해석 했고 이를 구할 수 있었다. 방사형 육각형의 방사중심을 찾을 수 있는 방법을 외접원을 이용하여 제시하였으며, 육각형의 여섯 꼭짓점 중 서로 이웃하지 않은 세 점을 꼭짓점으로 하는 두 삼각형에 대해서도 방사중심의 개념을 적용하여 성질을 밝혔다. 또한, 방사중심을 갖는 육각형에서 한 대각선이 육각형의 방사중심에 의해 이등분될 때의 최대 넓이를 고등학교 수준 이내의 절대부등식과 최소/최댓 값을 구하는 정리를 활용하여 보였다. 그리고, 방사중심을 한 꼭짓점으로 하는 여러 삼각형의 외심 사이의 관계를 합동을 이용하여 증명하였다. 방사형 육각형 중 방사 대칭 육각형에서 성립하는 여러 정리들을 회전과 합동을 이용하여 보이기도 하였다. 주제어: 방사형 육각형, 방사중심, 방사 대칭 육각형
본 연구는 삼각형에서 정의되는 Macbeath inconic과 Orthic inconic의 사각형으로의 확장에 관한 연구이 다. 기존 Macbeath inconic과 Orthic inconic을 사각형으로 확장하면서 그 정의와 확장된 사각형의 Macbeath inconic과 Orthic inconic이 가지는 성질에 대해 탐구하였다. 이러한 연구를 통해서 우리는 사각형의 Macbeath inconic에 대해 확장된 정의를 포함하여, 존재할 사각형의 조건과 장축, 단축 길이, 넓이, 변의 분할비 등 다양한 성질을 찾을 수 있었다. 또한 Orthic inconic에 대해서도 사각형에서 확장된 정의와 존재 조건, 그리고 넓이비와 분할비 등의 여러 성질을 찾을 수 있었다. 이러한 연구는 삼각형에서 정의되는 특수한 타원의 확장이 어떻게 일어나는지 알아보는데 기여할 것이다. 주제어: Macbeath inconic, Orthic inconic, 초점, 사각형
본 연구에서는 기존에 내접원과 방접원을 바탕으로 정의된 Mandart Inellipse를 내접 타원과 방접 타원을 바탕으로 확장하여 삼각형 및 사각형의 Expansion Mandart Inellipse에 대해 탐구하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 내접원과 방접원을 각각 내접 타원과 방접 타원으로 확장해 삼각형의 Expansion Mandart Inellipse를 정의하였으며 삼각형의 임의의 내접 타원에 대한 Expansion Mandart Inellipse의 존재성과 유일성을 증명하였다. 둘째, 내접 타원의 분할비에 따른 삼각형의 Expansion Mandart Inellipse의 넓이를 도출하였다. 셋째, 삼각형의 내접 타원과 Expansion Mandart Inellipse의 교점을 세 꼭짓점으로 하는 삼각형과 중점 삼각형의 닮음 관계를 발견하고 교점 중 하나가 닮음의 중심이 됨을 증명하였다. 넷째, 삼각형의 Expansion Mandart Inellipse의 분할비에 관련된 성질을 사각형으로 확장하여 사각형의 Expansion Mandart Inellipse를 정의하였으며, Expansion Mandart Inellipse가 존재하는 사각형의 조건에 대해 발견하였다. 다섯째, 사각형의 내접 타원과 Epansion Mandart Inellipse 가 존재하는 사각형의 조건에 대해 탐구하였다. 본 연구에서는 기존의 수학적 개념을 확장한 개념을 정의하고 그 성질에 대해 탐구하였다. 따라서 본 연구는 수학적 개념을 더 넓은 범위로 확장함으로써 수학의 발전에 큰 공헌을 할 것이라 기대한다. 주제어: Expansion Mandart Inellipse, 내접 타원, 방접 타원, 닮음 중심, 확장