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본 연구팀은 손가락 휘슬의 구조적 특징을 분석하여 3D프린터를 통해 소리가 나타나는 모형을 제작하 여 실험함으로써 모형을 통해 휘슬의 공기역학적 특징을 분석하고자 한다. 1차 실험을 통해 선행 기류와 후행 기류의 충돌로 압력 변화가 주기적으로 생기며 이 일정한 압력의 변화가 소리를 일으킴을 알았으며, 재질은 영향을 미치지 않음을 확인하였다. 1차 실험을 통해 휘슬의 변인 요소를 구강 내 공간의 부피 반지름(r), 손가락과 윗입술 사이의 거리(d), 유속(v)로 결정하였으며, 특정 주파수(3000Hz)를 낼 수 있는 조건을 찾고자 하였다. 2차 실험을 통해 3000Hz의 소리의 크기(dB)가 가장 큰 조건은 d = 1.5, r = 24 이었으며, 소리의 크기(dB)는 v와의 양의 상관관계가 있음을 확인하였다. 이를 활용하여 손가락 휘슬을 낼 수 있는 최적 조건을 제시하고, 실생활에 활용할 수 있는 제품으로 발전시키고자 한다. 주제어: 손가락 휘슬, 구강 내 공간의 부피 반지름(r), 손가락과 윗입술 사이의 거리(d), 유속(v), 3000Hz, 손가락 휘슬의 최적화 조건
이동 수단이 발전함에 따라 속력을 나타내는 속도계는 필수 요소가 되었다. 속도를 알기 위해서는 이동한 거리와 이동시간을 알아야 한다. 이동 수단의 운동 방식에 따라 이동 거리와 이동시간을 측정하는 방법이 다르다. 자동차는 바퀴에 센서를 달고 배나 비행기는 GPS를 이용하여 속도를 측정한다. 과학 기술이 발전함에 따라 새로운 운동 방식의 이동 수단이 등장할 것이고, 새 이동 수단의 속도를 측정하기 위한 연구가 필요해질 것이므로 속도 측정의 단일화는 시간이 지날수록 중요할 것이다. 본 연구는 물체가 운동할 때, 압전소자에 가해지는 바람의 압력에 의한 발전량으로 속도를 측정한다. 압전소자에 가해 지는 유체의 속도와 생성되는 발전량의 관계에 관하여 연구하였고, 이를 통해 압전소자를 응용한 속도 계를 제작하였다. 주제어: 압전소자, 속력, 바람, 풍동실험 장치, RF 통신
본 연구는 신발 끈을 묶는 방법에 따른 조임이 약할 때 발생하는 문제를 해결하기 위해 적절한 신발 끈을 묶는 방법을 찾기 위해 진행되었다. 신발 끈을 묶는 방법의 차이가 신발의 벗겨짐에 미치는 영향 을 알아보기 위하여 각각의 매듭 방법에 따라 신발이 조여지는 정도가 달라질 것이라 가정하고 일정한 힘으로 타격하였을 때의 결과를 관찰하였다. 두 가지 경사의 각도, 네 가지 매듭 방법, 두 가지의 신발 종류로 총 16가지의 실험을 진행한 결과 Display가 모든 각도와 신발 크기에서 신발이 벗겨질 때까지 의 타격 횟수가 가장 많은 매듭 방법이라는 결과를 얻었다. 이러한 실험 결과를 토대로 Display가 가장 안정한 신발 끈을 묶는 방법이라는 결론을 도출하였고, 신발에 가해지는 힘을 계산하여 각각의 매듭 방법에서 신발의 안정성을 정량적으로 비교하였다. 주제어 : 신발 끈을 묶는 방법, 외력, 장력, 경사각
기존의 네이티브 소프트웨어와는 달리 최근에는 사용자 UI 영역 또한 웹으로 작성하는 웹 애플리케이 션이 보편화되고 있다. 웹 애플리케이션에 주로 이용되는 기존의 서버 스케일링 기술은 사용자 트래픽 의 실시간 집중도를 기반으로 하기에 인트라넷과 같이 사용자가 특정 시간에 규칙성이 있는 경우에는 효과적이지 않다. 따라서 이동 평균(MA)와 ARIMA 등의 시계열 분석 모델을 이용해 집중도 예측 기반 서버 스케일링을 개발했다. 주제어: 시계열 분석, 웹 애플리케이션, 서버 스케일
장님 거미는 절지동물로 포식자를 만나게 되면은 자신의 한 다리를 끊고 도망가게 된다. 이때 장님거미는 다리가 끊어진 환경에 적응하여 다시 정상적인 움직임을 보인다. 그래서 이 특징 로봇에 적용하게 되면은 재난 상황에서 다리가 부러지더라도 그 부러진 다리의 위치를 파악하고 그 형태에 맞는 움직임으로 바꾸게 되면은 다시 자연스럽게 움직일 수 있다. 따라서 장님거미의 다리가 잘렸을 때의 움직임을 분석하여 반복되는 움직임을 찾아내어 그 움직임을 적용한 로봇을 만들기 위한 분석을 한다. 주제어: 장님거미, 생체모방, 움직임, 분석
우리는 실생활에서 널리 쓰이고 있는 QR코드를 한 공간에 두 개 이상의 공간에 여러 개 담아 공간밀도를 높이는 3D QR 같은 새로운 QR을 만들고자 하였다. 또한 실생활 속에서 QR이 색다르게 이용될 수 있도록 하기 위해서 특정 파장의 빛을 비추어야 맨눈으로 볼 수 있는 잉크를 이용하여 사람들에게 신선하게 느껴지도록 하였다. 연구 과정에서 편광 QR과 형광 QR이 특정 조건이 갖춰졌을 때만 보인다는 공통점을 발견하였다. 우리는 이러한 두 QR코드의 특징을 이용하기 위해 두 QR 혼합하여 기존의 QR을 하나만 넣을 수 있는 공간에 두 개의 QR을 넣어보는 시도를 하였다. 또한 3D QR을 실제로 만들어서 시각화하기 위해서 블록을 이용하여 3D QR을 만들어보았다. 주제어 : QR, 편광 현상, 3D QR, 적외선 잉크, 정보 밀도
국내에 이상기후로 인한 폭우 발생에 따라 산사태 피해가 증가하여 문제를 인식하고 이를 해결하기 위해 산의 모양과 강우량에 따른 산의 형태 변형 예측 프로그램을 제작한다. 파이썬을 이용하여 코드를 작성하며 코드 내에 산의 3차원 모양 구현, 앞으로의 형태 예측을 위해 편미분, 최적 근사 등의 수학적 원리를 이용한 코드를 이용한다. 주제어 : 다항회귀, 다변수회귀, 벡터, 최적근사법, 최소제곱해
본 연구는 많은 스마트 단말기에서 사용되어 왔던 ‘qwerty’방식의 키보드 자판의 잦은 오타율을 개선하기 위한 개선책을 제시하고자 진행되었다. 실험군들을 대상으로 한 오타 통계 산출을 통하여 java, kotlin과 같은 언어로 안드로이드 키보드 소프트웨어를 개발, 기존 키보드 소프트웨어의 정형화된 키보드 글쇠의 크기를 수학 적 공식을 적용하여 분할하는 것이 본 연구의 최종적 목표이다. 주제어: qwerty, 오타, 교정, 어플리케이션, 터치스크린
최근 발표된 논문에서 플라스틱으로 코팅된 종이컵에 뜨거운 물을 부을 때 미세플라스틱이 검출된다는 사실 을 확인하였다. 그러나 관련 논문이 부족하여 추가 연구를 진행하고자 편의점 종이 용기의 조건에 따른 미세플라스틱 용출량 분석이라는 주제로 연구를 진행했다. 학생들이 자주 사용하는 편의점 종이 용기를 시료를 선정 하고, SEM으로 표면분석 후에 Raman 분광법과 FT-IR을 이용해 실제 검출량을 확인하였다. 이 결과를 통해 PE에서 미세플라스틱이 가장 많이 용출되고, 아크릴, PP 순으로 적게 용출됨을 알게 되었고, 개선 방안으로 PP를 제안하고자 하였다. 본 연구를 통해 아크릴을 섣불리 사용할 수 없는 이유에 대해 생각해보고, 이를 기반으로 기업에 개선을 요구하고 미세플라스틱의 유해성에 대한 경각심을 일깨운다. 주제어: 미세플라스틱, 친환경 종이컵, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 즉석식품
친환경적인 에너지 발전 방법으로 주목받고 있는 파력발전의 효율을 높일 수 있는 방법에 대한 연구를 하고자 한다. 이를 위해 정상파, 베르누이의 원리, 사이클로이드 곡선, 회전체, 미분과 적분, 3D 프린트, 조파수조 등에 대한 내용을 바탕으로 연구를 진행하였다. 이 과정에서 조파수조에서 형성되는 인공파도 는 벽에 부딪혀 중첩되므로 정확한 실험 결과를 도출해낼 수 없다고 판단하였다. 이에 따라 실제로 파도의 높이를 측정하는 파고계를 이용하여 시간에 따른 파고를 나타내 정상파의 이상적인 형태와 실제 형태를 분류할 수 있었다. 이를 통해 정상파의 주기와 파고, 파장을 변화시키며 특정 파력 발전기와의 적합성을 비교하고, 베르누이를 원리를 적용하여 유속을 빠르게 하는 등의 방법들을 고안해 파력발전의 효율을 높일 수 있을 것으로 예상하였다. 특히, 발전기에 부착하여 사용하는 형태의 보조시스템을 마련 함으로써 파력발전 효율을 증대시키는 방안을 연구하였다. 원뿔대, 사각뿔대, 사이클로이드 곡선의 회전 체 등 적절한 기하학적 형태의 보조시스템을 고안하여 설계하고 3D 프린터를 이용하여 제작해 실험을 진행하였다. 이후 파력발전 효율에 대한 증진 여부 및 각 보조시스템의 효율성을 비교하였다. 주제어: 파력발전 효율, 보조시스템, 사이클로이드 곡선, 베르누이 원리, 미분과 적분
미분음은 일반적으로 말하는 반음 간격보다 더 세밀한 간격을 가지는 음을 말한다. 본 연구에서는 현재 잘 알려지지 않은 미분음으로 반주 작곡 인공지능 시스템을 제작함으로써 음악에 신 패러다임을 제시하고 창작자들에게 새로운 영감을 주고자 한다. 또한 음악의 본질에 수학이 있으며 기존에 없던 독창적인 음악을 창작하는데 수학이 중요한 역할을 할 수 있음을 널리 알리고자 한다. 기존 12음계의 Major, Minor, 7th 등의 화음을 구성하는 음들 사이의 진동수 사이의 비율을 구한 결과, 화음의 종류 에 따라 각각 일정한 비율이 존재함을 알게 되었고 이를 19음계에 적용하여 화음 체계를 구성하였다. 이후 12음계의 곡 중 화음 진행이 비교적 단순한 동요 중 장조곡 100곡을 선정하고, 이를 19음계의 화음으로 치환해 만든 데이터 셋을 인공지능에 학습시킨다. 결론적으로, 일정 마디 수의 화음을 입력 하면 선형회귀 기법을 통해 자동으로 나머지 마디를 작곡하여 총 32마디로 구성된 화음으로 이루어진 반주곡을 출력해주는 반주 작곡 인공지능 시스템을 제작하였다. 주제어: 미분음, TET, 화음, 머신러닝, 자동 반주 작곡
기존의 스마트팜을 개량하여 습도, 온도, 빛 감지 및 물 공급 메커니즘을 코딩을 통해 완성하여 제작하 였고, 정상적으로 작동하였다. 이후 이것을 전기 생산량을 최대한으로 하는 환경으로 맞추어 놓은 미생 물 연료 전지에 연결하고, 미생물의 먹이로 스마트팜 속 화분에 물을 주고 나온 토양의 유기물로하여 스마트팜이 작동하는지 확인한 결과, 작동되지 않았다. 이는 미생물이 생산해내는 전력량이 스마트팜의 모든 기기를 작동시키기에는 충분하지 않았을 것으로 보인다. 주제어: 스마트팜, 유기물, 미생물 연료 전지, 전력