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이 연구에서는 대기 중 미세한 얼음 결정, 다이아몬드 더스트에 의해 나타나는 subsun(영일) 현상이 발생하는 최적 조건에 관해 탐구하고 재현 가능한 모형을 제작하였다. 다이아몬드 더스트를 대체할 반사체로 평면거울, 페트리접시, OHP 필름 등을 활용하였고, 다이아몬드 더스트의 운동을 탐구하기 위한 대체제로 덮개유리를 사용하였다. 광원 역시 일반적으로 사용하는 손전등이나 레이저 포인터, 광원 발생기 등 여러 광원을 시도해 보았다. 손전등 빛이 반사체에 평행하게 입사하지 않아 원하는 결과를 얻기 어려웠고, 인위적으로 평행광을 구현하거나 평행광의 부재를 해결하는 부분에 난점이 있었다. 상하로 촘촘히 배치한 페트리접시에 레이저 포인터를 평행하게 여러 줄기 쏘았을 때 대략 하나의 점으로 모이는 것이 확인되었다. 주제어: subsun 현상, 다이아몬드 더스트, 빛의 반사, 광학 현상, 모형 제작
본 연구는 전류 자극이 애기장대(Arabidopsis thaliana)의 생장과 유전자 발현에 미치는 영향을 분석 하여 수경재배의 효율성을 높이는 방법을 탐구하고자 하였다. 전기영동 장치를 활용해 전류 자극을 적용한 결과, 생장 및 스트레스 반응과 관련된 유전자(NMIG1, GASA4, PIN1)의 발현이 유의미하게 상향 조절됨을 확인하였다. 이 연구는 전류 자극이 식물 생장에 미치는 영향을 유전자 수준에서 밝 힘으로써, 농업에서의 전기 자극 활용 가능성을 제시하며, 수경재배 기술을 포함한 친환경 농업 기 술 발전에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 향후 연구에서는 다양한 전류 조건을 탐구하여 최적의 자극 환경을 도출하고, 다른 식물 종에 대한 적용 가능성도 검토할 계획이다. 주제어: 전류 자극, 수경재배, 애기장대, 종자 발아, 생장률
본 연구는 다양한 농도의 Curcumin이 간암 세포주 Hep3B의 생존율에 미치는 영향을 평가하고, Curcumin이 항암 치료에 활용될 가능성을 탐구하였다. 실험 결과, Curcumin 농도가 증가할수록 Hep3B 세포 생존율이 전반적으로 감소하는 경향이 나타났으나, 10μM에서 20μM의 저농도에서는 일시적인 생존율 증가 현상이 관찰되어, 이는 세포의 보호 반응 또는 적응 반응 가능성으로 해석되었다. 고농도에서는 Curcumin의 세포독성이 뚜렷하게 발현되며 강력한 항암 효과를 확인할 수 있었다. 면역관문 유전자 발현 분석에서는 PD-L1의 발현이 예상과 다르게 증가하고, B7-H4의 발현이 감소하는 경향이 나타나 Curcumin의 면역 조절 가능성을 시사하였다. 그러나 B7-H3의 발현에서는 명확한 변화가 없었고, 일부 결과는 선행 연구와 상충되어 추가적인 검증이 필요하다. 이상의 결과는 Curcumin이 항암제로서 잠재적인 효능을 가지지만, 단독 사용보다는 기존 항암제와의 병용 투여를 통해 시너지 효과를 극대화할 필요가 있음을 시사하며, 특히 B7-H4 억제 기작을 타겟으로 한 면역 항암 치료 가능성을 제안한다. 연구의 신뢰성을 높이기 위해 추가적인 반복 실험이 요구된다. 주제어: Curcumin, 간암 종, 면역관문 유전자, 항암제
산형화목 미나릿과에 속하는 당근(Daucus carota)은 풍부한 영양분 덕분에 한국을 비롯한 여러 나 라에서 재배되고 있는 전 세계적 작물이다. 당근 재배 시 점무늬낙엽병, 검은잎마름병 등 다양한 피 해가 발생할 수 있다. 클로렐라(Chlorella fusca)가 다양한 작물에 성장과 생육을 촉진시키고 식물 병원균에 의한 질병을 예방할 수 있음이 알려져 있음을 적용하여, 선행연구 사례가 적은 당근을 이 용해 당근에 클로렐라 처리를 통해 Alternata의 감염의 방제 효과를 확인하였다. 당근 모종을 구입 하여 포트에 옮겨 심은 후, 클로렐라의 처리 여부와 처리 농도를 달리하여 재배하였다. 실험군과 대 조군에 A. alternata의를 각각 접종하여 점무늬낙엽병의 발병률을 비교한 결과, C. fusca의 농도가 높을수록 A. alternata에 감염된 개체 수 및 잎의 수가 감소하는 경향과 시료당 평균 포자, 균사의 수가 감소하는 경향을 보였다. 또한 현미경을 통해 클로렐라를 살포한 당근에서 바이오필름이 형성 되었음을 확인하였고 A. alternata의 방제 효과가 있음을 확인하였다. 본 연구는 당근과 클로렐라 및 병원균의 관계에 대한 기초연구 자료 및 클로렐라를 활용한 당근의 재배 농법 연구의 기초 자료 로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 주제어: 클로렐라, 당근, 점무늬낙엽병, 생물학적 방제
본 연구는 우주에서 식량을 공급할 시의 상황을 생각하고 연구를 진행한다. 비교적 식량공급이 쉬운 식물 중 비타민 C가 많고 아스파라긴산이 풍부하고, 빛과 좁은 공간이더라도 물만 주면 잘 자랄 수 있는 콩나물(Glycine max(L.) Merr.)을 대상으로 실험하게 되었다. 저중력에서 콩나물을 키우기 위해 클리노스탯을 이용하였고, 현재로서는 저중력에서 재배 중인 콩나물이 일반 중력에서 키우는 콩나물보다 길이가 길고 더 가늘게 자라고 있을을 확인할 수 있었다. 콩나물의 양이 충분하지 않아 영양소 검출은 아직 진행되지 않았지만, 추후 진행할 예정이다. 저중력에서의 식물의 변화를 바탕으로 무중력에서 식물을 재배할 시의 차이점을 추론해 보고 콩나물이 저중력에서 키우기 접합 할지 확인하고 영양소 측면을 개선할 것이다. 주제어: 클리노스탯, 저중력, 클리노스텟, 직경, 길이
본 연구는 학생들이 사용하는 학교 화장실에서 잠재적 위험 요인으로 작용할 수 있는 세균의 군집 구조를 규명하고, 그들의 효과적인 생활 속 소독 물질을 탐색하고자 수행되었다. 2024년 4월과 9월 에 걸쳐 40곳의 장소에서 2번씩 포집한 세균 군집에 대한 형태 및 분자 동정을 진행한 결과 24개의 서로 다른 종이 동정되었고, 그 중 7종이 병원성을 띠었다. 생활 속 소독 물질 8개를 선정해 7종의 병원균을 대상으로 디스크 확산법을 시행한 결과, 구연산, 식초, 락스, 염화벤잘코늄, 장미추출물은 모든 균에게 준수한 소독 능력을 보였다. 특히 식초는 병원균 7종 중 그람양성균 6종에 대한 소독 능력이 암피실린 항생제에 준했다. 본 연구를 통해 식초를 포함한 5종의 효과적인 생활 속 소독 용 액을 제안하려고 한다. 주제어: 화장실, 군집분석, 부유 세균, 병원균, 소독
기존의 비효율적이고 과도한 비용이 들던 해수 담수화에 관련한 문제와 지구 온난화에 의한 해수면 상승으로 인한 농업 형태 변화에 대한 문제를 해결해보고자 하였다. 이를 위하여 맹그로브 나무의 뿌리에서 영감을 얻어 담수화 막을 개발한 선행논문을 참고하여 자연적으로 나트륨 이온을 흡착할 수 있는 필터를 만든 후 이를 해상 농업에 적합한 형태로 만들기 위하여 연구를 진행하였다. 이를 통해 필터의 기능 정도와 식물의 생장 정도를 측정하여 해상 농업의 가능성에 대해 고찰해 보고자 한다. 주제어: 맹그로브, 생체모방 , 해상농업 , 해수담수화, 흡착필터
본 연구는 개발도상국 등 물 부족 지역에서 활용되는 적정기술의 대표 사례인 Q-드럼의 에너지 효율성을 향상시키기 위한 방안을 탐구하였다. 이를 위해 Q-드럼에 압전소자를 부착해 물 운반 과정에서 발생하는 기계적 힘을 전기에너지로 변환하는 실험을 진행하였다. 압전소자는 끈이 닿는 부분(B 위치)과 Q-드럼 외부(A 위치)에 각각 부착하였으며, 강체 타일, 잔디, 흙 위에서 10m씩 반복 굴리며 오실로스코프를 이용해 전압을 측정하였다. 이후 데이터를 수치적분하여 에너지 발생량을 분석한 결과, B 위치보다 A 위치에 부착했을 때 더 높은 전력이 생성되었으며, 특히 강체 타일에서 최대 1.31W의 전력과 32.9J의 에너지가 생산되었다. 본 연구는 Q-드럼의 효율 향상을 위한 압전소자 부착 위치 및 실험 환경의 중요성을 확인하였으며, 향후 지속적인 설계 최적화와 활용 가능성을 보여주었다. 주제어: Q 드럼, 에너지, 압전소자, 효율
본 연구에서는 아크릴아마이드를 감소시킬 수 있는 다양한 물질의 효과를 연구하기 위해서 시스테 인, MgCl₂, 글루코스 옥시다제 수용액을 커피 생두에 처리한 후 로스팅하여 각각 네슬러 시약으로 처리해 아크릴아마이드가 암모니아로 분해되도록 한 뒤, 마이크로플레이트 리더기를 이용해 아크릴 아마이드 함량을 측정하고 분석했다. 실험 결과 화학 처리를 하지 않은 커피에 비해 시스테인 처리를 한 커피에서 가장 높은 저감율을 보였으며 이후 MgCl₂, 글루코스 옥시다제 순으로 저감됐다. 선행 연구에서는 여러 가지 방법으로 과자, 감자와 같은 음식들에서 아마이드를 저감화 시켰기에 본실험은 커피와 같은 액체 식품에서도 아크릴아마이드가 저감효과를 가질거라고 기대하며 진행됐고, 본 실험의 수치를 이용하여 커피속 아크릴아마이드를 저감화 시키는데에 가장 경제적이고 효과적인 방법이 무엇일지 생각해 봤다. 주제어: 아크릴아마이드, 글루코스 옥시다제, MgCl₂, 시스테인
본 연구의 목적은 내구성과 생분해성이 뛰어난 친환경 필름 소재를 제시하고, 해당 소재에 블루베 리에서 추출한 안토시아닌을 첨가하여 제작한 색 변환 필름의 중금속 농도에 따른 색 변화능을 측정하며, 필름을 센서와 접목하여 현장에서의 간편한 중금속 농도 측정 시스템을 구축하는 데 있다. 젤라틴 필름과 오가닉 코튼 필름이라는 소재를 채택하였고, 필름 제조 방법을 달리하여 확인한 결과 가열한 3% 젤라틴 용액을 페트리접시에 도포하여 수분을 대부분 증발시킨 형태의 필름이 가장 우수한 물성을 가짐을 확인하였다. 또한 안토시아닌의 킬레이트화 반응에 의해 중금속 용액의 농도가 높을수록 필름이 청색에 가깝게 색 변환이 일어남을 확인하고, 이를 RGB 센서로 측정하여 중금속 농도를 예측하는 키트를 구성하였다. 주제어: 안토시아닌, 생분해성 필름, 킬레이트화, 아두이노, 중금속
국내 음식물 쓰레기의 70% 가량은 식재료 유통 및 조리 과정, 보관 중 버려진다. 본 연구는 이러한 점에서 착안하여 유자 껍질에서 펙틴을 추출하여 리튬 이온 전지의 전해질로의 활용 가능성을 탐구 하였다. 유자 껍질에서 추출한 펙틴을 상업용 펙틴과 FT-IR 결과를 비교해 과피에서 펙틴을 추출 했음을 확인했다. 추출한 펙틴을 전해질로 이용하여 코인셀을 제작하였고, 멀티미터를 이용해 펙틴 농도에 따른 전해질 성능을 비교하였다. 전해질을 삽입하지 않은 대조군과 현재 상용화된 LiOH 용해액 대조군을 통해 펙틴 겔 전해질이 리튬 이온 전지의 전해질로 활용 가능성을 발견하였다. 주제어: 펙틴, 전해질, 코인셀
최근 들어 한반도 내륙지방에서도 지진이 다수 발생하면서 한반도 역시 지진과 같은 자연재해로부 터의 영향을 피할 수 없게 되었다. 이로 인한 피해를 줄이기 위해 함수비에 따른 건물의 안정성을 알아보고, 건물의 안정성이 높은 최적의 함수비를 유지할 수 있는 방안을 알아보기 위해 연구를 진행하였다. 함수비가 낮을수록 건물의 안정성이 높아진다는 결과를 얻었고, 건물의 하중이 증가하여 압밀될수록 함수비가 감소한다는 것을 확인하였다. 함수비를 감소시키는 방안으로 말뚝의 설치를 탐구하여, 말뚝의 개수를 변인으로 두어 실험하였다. 실험에 사용한 3종의 토양 중 2개의 모래질 토양에서는 동일한 결과를 얻었지만 고령토(점토광물)에서는 불규칙한 결과 값을 보였다. 이는 고령 토가 점토광물이라는 점에서 보았을 때 점토광물의 성질 차이로 인한 것으로 생각하며, 추후 연구 에서 점토광물에서도 함수비를 감소 조절 및 주변 구조물에 대한 안정성의 향상에 대해 고려해 보고자 한다. 주제어: 체적 함수비, 건물 안정성, 압밀 침하, 액상화 방지 말뚝 기초, 내진 구조