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스킨답서스에 대한 생장 조건에 관한 값들을 도출할 목적으로 이 연구를 진행한다. 다양한 환경에 따른 스킨 답서스의 저항을 측정하고 아두이노를 활용하여 환경을 측정한다. 측정한 환경 값이 정확한 값인지 대조하기 위해 정밀한 측정기를 이용하여 측정한 후 비교‧대조한다. 비교‧대조한 결과, 토양습도 센서는 대체로 일치하였으나 이산화탄소 농도 측정 센서는 오차값이 다소 크게 발생하였다. 이러한 오차값은 이산화탄소가 기체이기 때문에 발생하는 것 같다고 판단하였다. 또한, 아두이노 자체의 오차값도 존재한다. 그러나 스마트팜에 쓰이기에는 무리가 없어 보인다. 이번 연구가 다음 연구의 토대가 될 것으로 예상된다. 주제어: 스킨답서스, 바이오 임피던스, 아두이노, 증식, 스마트팜
야생동물의 생태 연구에 사용되는 기존 바이오 로깅 장비는 한국 지형 특성에 기인한 전파 음영 지역 때문에 정확도와 탐지 능력이 저하되고, 동물에 부착된 로깅 기기를 회수해야 하는 단점이 있다. 해결 방안으로 캔위성을 공중 중계기로 활용하고 개체와 캔위성에 블루투스 모듈을 부착하는 방법을 통해 전파 음영 지역을 극복하고 빠르게 개체의 위치를 알아낼 수 있도록 하였다. 한국항공우주연구원 항공센터에서, 제작한 바이오 로깅 장비와 캔위성으로 야생동물의 동선을 추적하기 위해 로켓에 캔위성을 탑재해 쏘아 올렸다. 캔위성이 공중에 있는 동안 야생동물 역할을 맡은 사람이 뛰어다녔고, 바이오 로깅 장비의 GPS로부터 얻은 위도와 경도 데이터를 블루투스 모듈을 이용해 캔위성에 송신했다. 이후 캔위성이 수신받은 위도 경도 데이터를 다시 지상국(컴퓨터)으로 보내 캔위성의 공중 중계를 구현하였다. 최종적으로 야생동물의 위치를 GIS (무료 오픈 소스 지리정보 시스템)로 시각화하여 동선을 나타내 바이오 로깅의 성공을 입증하였다. 주제어: 바이오로깅, 야생동물, 중계기, 블루투스
음향 시스템을 갖추고 있는 회의실에서 발생하는 하울링은 마이크에 내장된 음향 기술로는 막을 수 없다. 따라서 본 연구에서는 하울링 캔슬 시스템을 개발하여 PC에서 출력하기 전 차단하는 것이 목적이다. 현재는 하울링 캔슬 시스템의 개발에 기반이 되는 하드웨어 및 소프트웨어 개발을 진행하였으며, LMS 알고리즘을 이용하는 프로그램을 개발할 계획에 있으며, 이를 바탕으로 소리 경로 함수, 하울링 인식, 하울링 제거 등의 연구 목표를 달성할 예정이다. 지금까지의 연구는 앞서 말하였던 시스템의 모든 기반이 되기에 의미가 있다. 주제어: LMS, 하울링, 화상통화, 어댑티브, path 함수
본 연구는 발포율과 압력을 조작하여 제작할 수 있는 초미세 발포 PLA의 조건 차이에 따른 물성을 파악하고 이에 따른 활용 방안과 가능성을 제시하는 것에 의의가 있다. Weight gain을 통제변인으로 하고 발포 온도와 시간을 조작하여 16개 조건으로 시편을 제작하고, 분광광도계를 이용한 흡광도 측정을 통하여 분해 속도를 알아낸다. 머신러닝을 이용하여 흡광도 측정 데이터를 학습시키고 결과적으로 발포율과 압력을 입력 시 예상 분해속도를 출력하는 프로그램을 개발한다. 개발한 프로그램을 이용하여 부포 제작에 실제로 사용할 수 있는 초미세 발포 PLA의 발포율과 압력을 찾는다. 주제어:발포 플라스틱, PLA, 초미세 발포공정, 머신러닝
카메라의 특성 중 주파수, 프레임을 조정한다면 빛의 따른 울렁거림을 볼 수 있다. 이러한 현상을 극대화 하여 이용한 것은 초고속 카메라로, 비싼 가격의 초고속 카메라를 대체하여 실험에 응용 가능한 간이 초고속 카메라를 만들고, 만든 교구의 카메라의 특성을 이용하여 진동 운동 분석 메커니즘을 개발하고자 한다.
우리는 주변에서 여러 가지 회전체를 볼 수 있다. 구, 원기둥, 원뿔 등은 초등학교 때부터 이들의 생김새와 성질을 접해보기 때문에 매우 친숙하다. 이런 회전체들은 일상 속에서 용기로써 이용되곤 한다. 텀블러나 그릇을 생각해 보면 회전체의 형태를 띤다. 본 탐구는 어떤 용기가 가장 효율적일지에 관심을 가지며 시작되었고 이를 사용한 재료와 용량 사이의 관계와 단열 성능을 주제로 하였다. 사용한 재료와 용량 사이의 관계는 두께 여부 에 따라 가정한 회전체에서는 겉넓이와 부피의 관계와 두께의 부피와 두께를 제외한 속 안 부피의 관계가 될 것이다. 이와 같은 회전체의 성질은 실생활에서 회전체 용기의 경제성과 활용성을 결정할 것이다. 본 탐구에서 는 특정 회전체들의 성질을 탐구하고 일반적인 회전체들에 대해 성질을 규명하는 방법을 제시한다. 주제어: 회전체, 겉넓이, 부피, 단열, 효율
물을 따를 때, 주전자나 물병의 입구 부분에서 발생하는 압력차이로 공기방울이 생겨 물이 주변으로 튀는 현상을 관찰하였다. 이러한 현상을 최소화하여 액체가 튀지 않으면서 물을 빠르게 흘려보낼 수 있는 방법에 대해 탐구하고자 하였다. 이에 주전자를 구성하는 어떤 다양한 요인이 물이 흘러가는 모습에 어떠한 방식으로 영향을 미치는지 알아보고자 해당 연구를 계획하였다. 유체의 흐름을 시뮬레이션을 통해 구현하고, 3D 프린팅 기술을 활용하여 주전자의 모양을 다양하게 출력하여 효율적인 액체의 흐름에 영향을 주는 요인을 파악하고자 시도하였다. 주제어: 미분기하학, 유체역학, 곡률, 코안다효과, 찻주전자 효과
본 연구는 녹차 추출물을 첨가한 코팅제의 자외선 차단성, 항균성, 건조 시간 등을 분석하여 최적의 농도를 가지는 코팅제를 제작함으로써 우리나라 목조문화재의 열화 및 자외선과 진균에 의한 변색 방지에 관해 연구하였다. 목재의 열화 및 변색의 주원인이 되는 자외선을 차단하기 위해 녹차 추출물의 농도면 자외선 차단성을 조사하였으며, 진균 및 부 후 균 방지를4 위해 녹차 추출물의 항균성을 조사하여 건조 시간과 더불어 각각 최고의 효율을 내는 코팅제의 농도를 찾아내었다. 주제어: 녹차, 항균, 자외선 차단, 코팅제, 문화재 보존
고등학교의 수업은 학생이 이동하여 수업을 듣는 이동수업이다. 하지만 쉬는 시간은 10분으로 상당히 짧고 이 시간을 이동하는 데 사용한다는 문제점이 있다. 한 교실에서 다른 교실로 이동 경로 중 최단 경로를 선택하 여 이동한다면 학생들의 쉬는 시간을 확보하여 학생이 수업에 집중하는 데 많은 도움이 될 것이다. 본 연구의 목적은 인간의 이동 경로의 최적화를 위해 개미 이동 시뮬레이션을 제작하는 것이다. 제작한 개미 이동 시뮬레이션을 통해 제한된 공간에서 최단 경로를 찾을 수 있고 이를 활용하여 교내 최단 경로를 찾는다. 본 연구를 통해 기존 ACO의 제한된 사용범위를 개선할 수 있고 시뮬레이션을 실제 세계와 같은 연속적인 공간에서 활용할 수 있다. 이를 위해 실제 개미의 이동 방식을 관찰하여 개미 간의 상호작용에 의한 편향을 확인하고 이를 개미 이동 시뮬레이션에 적용했다. 제작한 프로그램을 통해 최단 경로에 가까운 경로를 얻었지만 최단경로와 일치하지 않았다. 추후 연구를 통해 개미 이동 함수에 대한 수정이 필요할 것으로 판단된다. 주제어: 개미 군집 최적화, 개미 이동 시뮬레이션, 최단경로 도출
물이 묻은 신발을 신고 계단을 내려가다 넘어질 뻔한 경험을 토대로 물에 젖으면 오히려 성능이 높아지는 미끄러짐 방지판의 필요성을 느꼈다. 다양한 상황에서 미끄러짐을 방지하는 표면을 찾기 위해 물질적, 구조적 실험 및 시뮬레이션을 진행했다. 유리판, 고무판에 화장실용, 타이어용 스프레이를 횟수를 달리 뿌려가며 표면의 거칠기와 결정 모양을 관찰했다. 화장실용 스프레이는 표면의 거칠기가 뿌리는 횟수에 크게 의존하는 반면, 타이어용 스프레이는 크게 의존하지 않았으며 화장실용 스프레이 는 원통형 결정, 타이어용 스프레이는 얇고 균일한 줄무늬로 표면을 거칠게 하여 마찰력을 증가시켜 미끄러짐을 방지함을 확인했다. 구멍 뚫린 고무판에 물을 뿌렸을 때 마찰력이 크게 나타남을 관찰하 고, 조건을 바꿔가며 진행한 실험에서 분사 각도가 작을수록, 높이가 높을수록 결정이 깨끗해지고 온도가 높아질수록 결정이 작아짐을 확인했다. 추가로 Cu, Au, Pt, Ag 평면 위에서 물 분자의 움직임을 ASE로 simulate하여 금속과 물 사이 마찰력과 금속의 반응성이 관련 있음을 발견했다. 주제어: 미끄럼 방지, 물질, 구조, 표면, 마찰력
본 연구는 수박의 타격음을 통해 수박의 숙도를 예측하는 데 목적이 있다. 이를 위해 숙도별로 미숙과(70%, 80%), 적숙과(90%, 100%), 과숙과(110%, 120%), 피수박으로 나뉜 일곱 종류의 수박을 3 set, 총 21개의 실험용 수박을 선정하여 숙도에 따른 타격음과 물리량을 측정하고 이를 분석한 결과 잔향시간과 과피의 두께, 과육의부피가 숙도와 유의미한 상관이 있음을 파악하였다. 숙도가 커짐에 따라 과피의 두께가 얇아지고, 과육의 부피가 커지는 물리적인 변화와 숙도가 커짐에 따라 진동 잔향 시간이 커지는 관찰 사실을 감쇠진동의 감쇠율을 이용하여 설명하고 이를 실험 및 시뮬레이션, 수박 타격 후 잔향시간과 숙도와의 상관관계 분석을 통해 검증하 였다. 그 결과 수박을 타격한 후 잔향시간을 수박 숙도 예측에 중요변인으로 선정하였다. 수박의 타격음을 통해 숙도를 예측하는 모델 개발을 위해 CNN과 RNN을 이용하여 학습시킨 결과 99%의 정확도를 보였으며, 수박 숙도 예측의 중요한 변수로 선정한 잔향시간을 이용하여 4-layer perceptron model로 학습을 진행한 결과 95.7%의 정확도를 나타내는 결과를 얻어 수박의 숙도를 예측하는데 잔향시간이 매우 중요한 요인임을 제시하였다. 주제어: 수박, 타격음, 숙도 판별, 머신러닝
신도시는 도심보다는 도시 외곽에 건설된다. 그런데 도시 외곽에는 공장들이 많다. 따라서 대기오염도가 높다. 따라서 공장이 신도시에 줄 영향을 예측해서 신도시를 건설해야 한다. 기존에 예측용으로 많이 사용하는 가우시안 확산모델의 경우 조건으로 두는 것이 너무 많고 실질적으로 고려할 수 있는 것이 적다. 따라서 가우시안 확산모델을 수정할 필요가 있다. 이를 위해 가우시안 확산모델이 조건으로 두는 상황과 비슷한 상황을 만들어서 초기 상태를 비슷하게 둔 뒤 새로운 변수를 실험 환경에 추가하는 방법으로 진행하여 각각의 상황에서 PM10 농도의 변화량을 측정한다. 이를 바탕으로 가우시안 확산모델의 정확성을 높이는 것이 이번 연구의 핵심이다. ▪ 주제어: 적정 번위, 미세먼지, 수학적 모델링, 신도시, 확산 방정식