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본 연구는 수질내의 납(중금속)이 수질의 pH농도가 높아짐에 따라 수산화마그네슘이 침전함에 따라 납 이 공침하는 원리를 이용하여, 전기분해를 통해서 온도에 따른 수질내의 납 제거효과를 알아보는 것을 목표로 한다. 수산화마그네슘의 침전 전과 후의 수질 내 성분 함량을 uv분광광도계를 이용해서 납의 흡광파장에 해당하는 특정 파장을 비교하면서 납의 제거 효과를 확인 하였다. 주제어: 전기분해, 수산화물, 탄산염, 공침
고형 손소독제를 제작하기 위하여 두 가지 실험을 진행하였다. 첫 번째 실험은 밀랍을 기반으로 한 손소독제이다. 코코아버터와 호호바오일을 경화제로 사용하였다. 그리고 소독물질을 가했을 때 경도변 화에 대하여 실험을 진행하였다. 점도가 높은 소독물질일수록 경도가 감소할 것이라는 예상과 달리 경 도가 크게 변하지 않음을 관찰할 수 있었다. 두 번째 실험같은 경우, phenol과 formaldehyde를 통하여 가교결합을 형성한 고분자물질에 소독물질을 캡처시키는 방식을 이용하였다. formaldehyde를 excess로 하고 반응을 시켜 resin을 제작하였다. 후에 제작한 resin을 각기 다른 온도에서 curing시키고 서로 다 른 가교정도에 따른 고체 지지체의 소독물질 캡처 능력과 경도를 측정할 것이다. 주제어: 고형 손소독제, 허브 추출물, 고체 지지체, resole
현재 전 세계적으로 코로나 바이러스로 인해 어려움을 겪고 있다. 국내뿐만 아니라 전 세계적으로 지속해서 코로나 바이러스로 인한 환자와 사망자가 나오며, 계속된 변이 및 돌파감염 또한 지속적으로 일어나고 있다. 이러한 상황에서 WHO에서 발표한 COVID-19 치료제 후보물질 3가지 중 알테수네이트, 이매티닙을 포함하여 렘데시비르, 클로로퀸, 리토나비르, 코르티코스테로이드 등의 8가지의 물질군에 대해 조사하였다. 이러한 물질들은 기존 질병의 치료제로 제시되었던 물질로, 계산화학을 통한 분자구 조 편집 및 작용기 변형, 물질 합성 등을 통해 기존 후보 물질을 보완하고 COVID-19를 더욱 효과적 으로 치료할 수 있는 치료제를 찾고자 연구를 진행하였다. 주제어: 계산화학, 결합 친화도, COVID-19 치료제, 분자구조, 작용기
펨토초 레이저는 레이저의 펄스가 극히 짧아 열에 의한 불안정성을 최소화 할 수 있다. 이러한 특 성 때문에 반도체를 비롯한 초정밀 가공 분야와 기상조절 분야에서 펨토초 레이저가 각광받고 있 다. 이러한 펨토초 레이저를 정교하게 이용하기 위해서는 레이저에 의해 발생하는 비선형 현상인 필라멘테이션에 대하여 정확하게 분석할 필요가 있다. 이에, 본 연구에서는 필라멘트의 중요한 물리 적 특성중 하나인 플라즈마의 밀도를 진단하였다. 진단을 위하여 Ti:sapphire 레이저 (펄스폭 34 fs, 에너지 3.3 mJ)를 이용하여 마하-젠더 간섭계를 꾸렸으며, 필라멘트에 의해 변화하는 간섭무늬를 분석하여 위상차를 구하였다. 그리고 참조빔을 가리는 그림자사진술 기법으로 필라멘트의 두께를 측정하였다. 그 후 플라즈마의 밀도와 필라멘트 내부에서의 위상차의 관계를 통해 플라즈마의 밀도 를 구하였다. 주제어: 플라즈마, 레이저, 간섭계, 필라멘테이션
한국의 현대 사회에서는 층간소음이 많은 문제를 일으키고 있다. 그래서 우리는 층간소음을 조금이나마 해 결해보기 위해 음향 메타물질을 사용한 흡음재를 제작하고자 하였다. 메타물질을 사용한 흡음재는 단위 셀의 집합구조를 가지고 있어서 음파를 차단할 수 있기 때문이다. 그래서 이 연구에서는 음향 메타물질 흡음재의 효능을 알아보기 위해 먼저 시뮬레이션을 하고자 했지만 마땅한 프로그램을 찾지 못하였다. 이후 직접 실리콘 판을 이용하여 3단 육각형 배열구조에 맞춰 배열하고 이 샘플을 여러 개 만들어 소음의 정도를 측정해보고자 하였으나 중간보고서 발표회 이후 교수님의 조언을 듣고 자료조사부터 문제가 있었음을 인지하게 되었다. 그 래서 다시 자료조사에 착수하였고, 이 과정에서 이전과는 다른 내용의 사실들을 발견하였으며, 메타물질은 우 리가 연구하기에 많이 어려운 존재임을 인지하였다. 주제어: 메타물질, 음향 메타물질, 흡음력, 층간소음
흉추 임플란트는 척추체제거술 등에서 흔히 사용되는, 손상된 척추를 교체하거나 보강하는 의료기기이다. 하지만, 기존의 임플란트는 실재 척추보다 구부러지는 정도가 작으며, 그 무게 또한 무거워 수술 후 다른 골 격계에 무리를 줄 수 있다. 따라서 본 연구에서는 텐세그리티 구조를 이용해 구조적 안정성과 넓은 가동범위 를 보장한 새로운 형태의 흉추 임플란트를 제안하였다. 3D 프린팅을 이용해 텐세그리티와 흉추 모형을 제작 하고, 압축, 굴곡, 측면 굽힘에 따른 모형의 변형 정도를 측정해 모형의 안정성을 비교하였으며, 하부 추체의 양 측면에서 가해진 힘을 비교함으로서 디스크에 가해지는 부담을 비교하였다. 그 결과, 새로운 텐세그리티- 척추 임플란트는 충분한 운동범위와 안정성을 제공하며 다른 골격계에 가해지는 부담을 감소시킬 수 있었다. 주제어: 텐세그리티, 흉추, 임플란트, 생체역학, 척추체제거술
세상의 여러 생물체들은 초음파를 활용하여 물체와의 거리를 재거나 위치를 파악한다, 우리는 여기서 착안하여 수중에서의 입자 검출에 초음파를 활용하는 새로운 방법을 고안해보았다. 이를 위해서 입자 의 크기, 초음파의 주파수, 입자의 개수에 따른 실험을 진행함으로써 결론을 도출해내었다. 주제어: 초음파, 반사, 입자, 검출
프로펠러나 터빈의 결빙에 의한 사고나 에너지 효율 감소 문제를 해결하기 위해 동적 소수성 연 구를 진행하게 되었다. 동적 소수성이란, 표면의 속도, 운동 방식 등의 외부 조건에 따라 액적의 반 사 형태와 성질이 달라져 물방울이 반사되는 것을 말한다. 소수성은 물질 표면을 코팅하거나 나노 구조물을 형성함으로써 나타나게 된다. 따라서 소수성 물질과 시료에 따른 표면 구조와 소수성 정도 를 나타내는 접촉각을 탐구해보았다. 이후 회전 운동, 진동 운동, 충돌 표면의 운동 속도에 따른 액 적의 형태를 관찰하는 탐구를 진행하였다. 본 연구는 다음과 같은 탐구 결과를 이용해 소수성과 관 련된 식을 도출해내고자 한다. 주제어: 소수성, 동적 소수성, 물체의 운동, 발수, 액적의 형태
본 연구의 목적은 차량이 주행할 때 뒤에 달린 카라반이 흔들리는 현상인 Swaying 현상에 의한 피해 를 최소화하는 것이다. 선행연구 내용 분석을 통해 Swaying 현상에 영향을 주는 요인들을 파악하였다. 본 연구에서는 요인인 수직항력, 풍력, 주행 속도, 조향 각도를 변화시켜 Swaying 현상의 완화 여부를 3D프린터로 제작한 모형 카라반을 통해 연구하였다. 첫째, 3D프린터를 이용하여 제작한 리어윙의 여부 의 따른 수직항력 변화를 Force Platform을 통해 연구했다. 둘째, 바람의 영향이 각각 다른 카라반의 뒷모양에 따른 진폭을 Smart Cart를 이용하여 연구했다. 셋째, Arduino를 이용하여 제작한 뒷바퀴 감속 프로그램과 앞바퀴 조향 프로그램을 이용하여 프로그램의 효과 여부를 연구했다. 주제어: Swaying, arduino, 카라반, 리어윙, 공기역학
사람의 목소리는 개인마다 특별한 특징을 가지고 있어, 똑같은 음역대의 똑같은 소리를 내어도 누구 목소리인지 유추해 낼 수 있다. 본 연구의 목적은 사람의 목소리 분석을 통한 신체적 조건과 목소리 파형의 연관성을 찾아 음성인식 기술을 보다 증진시키고자 한다. 사람의 목소리를 FFT로 주파수별로 분석하고 직경의 크기가 다른 아크릴관을 통한 공명진동수 피크의 비율 측정으로 목둘레와 파형의 특 징의 경향성을 찾아볼 수 있었다. 실험결과 실제 사람 목소리와 아크릴관 실험은 상반되는 결과를 나타냈다. 이는 사람의 목소리 결정에 는 목둘레보다 더 지배적인 신체조건이 있음을 시사한다. 본 연구를 통해 사람의 목소리를 더 세밀하 게 분석하여 음성기술을 발전시키는데 중요한 쟁점을 제공할 것을 기대한다. 주제어: 공명 진동수, 파형 분석, 사람 목소리, 목둘레
오르니톱터는 새의 날개 움직임을 모방한 비행장치로, 비행기와는 다르게 아주 좁은 공간에서도 방 향을 바꾸며 비행할 수 있다. 본 연구에서는 오르니톱터의 인명 구조, 택배 운반 등 미래 비행체로써 의 가능성에 주목하여 오르니톱터의 비행 효율을 증진시키고자 한다. 일정한 전력을 공급하여 작동시 킨 오르니톱터의 항력을 힘 센서를 이용하여 측정함으로써 날개의 이심률에 따른 오르니톱터의 에너지 효율을 날개별로 비교할 수 있다. 실험 결과 이심률이 커질수록 오르니톱터의 비행 효율이 증가하였다. 이는 오르니톱터의 본체에서 먼 부분일수록 선운동량이 증가하기 때문이며, 이론적인 계산을 통해 이러한 경향성이 옳다는 것을 증 명하였다. 본 연구는 향후 효율적인 생체 모방 비행 로봇을 개발하는데 중요한 시사점을 제공할 것이 다. 주제어: 오르니톱터, 이심률, 에너지 효율, 항력
우리는 암흑물질에 관한 서로 다른 두 주장을 참고하여 암흑물질의 질량에 관한 중력 렌즈 가상 시뮬레이션 을 통해 암흑물질의 존재 여부를 확인하고자 한다. 그러기 위해서 우리는 중력 렌즈의 종류와 암흑물질에 관하 여 조사를 하였고, 시뮬레이션을 제작하기 위해서 유니티와 기존에 존재하고 있는 중력 렌즈 모델링 패키지와 같은 시뮬레이션 프로그램에 대해 조사를 하였다. 그리고 기존의 관측된 중력 렌즈 효과 관측 데이터베이스 (DB)를 찾아 표로 정리하였다. 임의의 입력값을 이용하여 우리가 만든 프로그램과 조사 설치한 프로그램을 사 용해 소스 은하를 구현하고, 렌즈은하의 질량과 같은 물리량을 변화시킴으로써 그에 따른 중력렌즈 효과를 모 델링 하였다. 주제어: gravitational lensing simulation(Lenstronomy), gravitational lensing effect, darkmatter,Unity coding