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본 연구에서는 난분해성 물질인 페놀을 UV와 초음파를 이용하여 분해해보았다. UV, 초음파, 그리고 UV 및 초음파의 결합 반응에서의 반응 시간과 UV 단독 반응을 제외한 반응에서 메탄올의 첨가 유무에 따른 페놀의 분해효율을 조사하였다. UV 단독 반응에서는 40분 동안 반응을 진행하였을 때최적 분해효율을 보였다. 초음파 단독 반응에서는 메탄올을 첨가하지 않고 60분 동안 반응을 진행 하였을 때 최적 분해효율을 보였다. UV와 초음파 결합 반응에서는 각 반응을 60분 동안 진행하였을 때 최적 분해효율을 보였다. 페놀의 분해 반응에서 OH 라디칼의 scavenger로 작용하는 메탄올을 첨가하는 실험을 한 결과 페놀 분해의 주요 인자는 OH 라디칼이라는 것을 확인할 수 있었다. 주제어: 페놀, OH 라디칼, 자외선, 초음파, 분해
본 연구는 해조류 바이오차를 제조하여 기존의 중금속 처리에 사용하던 활성탄의 대체재로써 납흡착 특성을 연구하였다. 해조류에 포함된 질소 이온, 인 이온, 황 이온이 리간드로 작용하여 중금속 흡착률이 높을 것으로 기대하였다. 수산업에서 다량 폐기되는 김, 파래, 미역, 다시마를 재료로 선정하여 바이오매스로 제작하고, 무산소 조건에서 열분해하여 바이오차를 제조하였다. 납 수용액과 교반 후 여과하여 용액 속 남은 납의 농도를 측정하여 흡착률을 분석하였다. 1차 실험에서 납 흡착 률이 가장 높았던 미역과 다시마를 이용하여 2차 실험을 진행한 결과 다시마와 미역의 순서로 납흡착률이 높았다. 3차 실험 결과, 기존에 사용하는 흡착제 2가지와 해조류 바이오차 4가지 중 다시마 바이오차의 흡착률이 가장 높았고, 4차 실험 결과, 다시마 바이오차는 98%, 미역 바이오차는 90%로 40%인 활성탄보다 우수한 흡착률을 보였다. 본 연구에서 제작한 바이오차가 충분히 활성탄을 대체할 친환경적이고 경제적인 흡착제가 될 수 있을 것으로 보인다. 주제어: 해조류, 바이오차, 납, 흡착
본 연구는 전 세계적으로 많은 문제를 유발하는 해파리의 활용 가능성과 해파리를 활용한 친환경 적인 바이오 페이퍼의 제작 가능성 발견에 의의가 있다. 해파리의 전처리 공정 후 콜라겐을 추출하고 이를 섬유화시켜 바이오 페이퍼의 제작 가능성을 탐구하였다. 이렇게 가공된 해파리의 섬유는 종이로 만들어지는 과정을 거쳐 콜라겐 종이로 제작될 수 있으며, 실제 종이와의 기능적 차이를 비교하는 과정을 거침으로써 그 기능을 확인하게 된다면, 콜라겐 종이의 실용화를 기대할 수 있다. 주제어: 해파리, 콜라겐, 섬유, 페이퍼, 친환경
본 연구는 물로켓을 발사하고 자동으로 회수하는 모델을 제작한다. 제작 과정에서 시행착오를 줄이고 안정적으로 회수하기 위해 인공지능 강화학습 시뮬레이션을 병행하여 학습시킨다. 안정적 회수를 위해 로켓의 균형이 무너졌을 때 자세를 제어해 주는 시스템을 구축하였는데 무게 중심의 이동을 아이디어로 삼았다. 실제 로켓과 미리 학습된 모델을 연동시켜 센서를 통해 로켓의 균형을 입력 받고 균형을 회복시킬 수 있는 행동을 출력하여 취한다. 주제어: 물로켓 회수, 강화학습, 시뮬레이션, 무게 중심 이동 장치
조명들이 각각 발산하는 빛이 다르다면, 공간별로 물체의 색이 달라지거나, 실내와 실외에서의 색이 달라지는 등 생활 속에 여러 불편함을 줄 수 있다. 선행연구에 따르면, 인공광원은 집중력 저하, 생체리듬 유지 등에 부정적인 영향을 끼칠 수 있다. 이를 해결하기 위한 방법으로 자연광을 모방한 LED조명이 있다. 그러나, 아직은 상용화가 되었다고 하기에는 부족한 면이 있다. 본 연구는 접근성이 높은 광원을 활용하여, 새로운 발광체 개발없이 빛의 합성을 통해서, 표준광원(태양광)과 유사한 광원을 재현하고, 표준광원을 측정하고, 재현하는과정을 구체화 시켜 새로운 태양광 재현 광원 재현 프로세스를 제작하여, 앞의 문제점을 해결하고, 긍정적인 영향을 주고자한다. 주제어: CRI, 태양광 재현 전등, 새로운 재현 및 측정 프로세스, 날씨별 태양광 재현, 지표
본 연구는 매년 많은 양으로 배출되는 커피폐기물을 생활용품으로써 활용도 있고 효율적으로 재활용할 수 있도록 하는 목적을 가진다. 커피폐기물을 이용하여 간단한 커피 블록을 제작하여 이의 특성을 탐구하고, 그 결과를 기반으로 제작한 커피 블록의 활용을 여러 방면으로 접근해 보는 방식으로 진행되고 있다. 현재까지의 연구 결과, 오븐으로 구워 제작한 커피 블록은 부풀어오름과 고르지 않게 섞임 현상이 있었으나, 실온에서 굳힐 시 모양과 두께가 변함 없는 단단한 블록을 만들 수 있었다. 이 점을 통하여 제작한 커피블록이 보도블록과 같은 분야로 쓰일 수 있다. 앞으로의 연구는 시중에서 사용되는 보도블록과 제작한 블록을 여러 방면에서 비교하여 활용 가능성을 알아볼 것이다 . 주제어: 커피페기물, 블록, 재활용
현재 빠른 과학의 진보로 인한 환경오염이 대두되곤 한다. 이 문제를 해결할 과학기술의 발전이 필요할 때이다. 우리는 환경오염 중 대기오염에 초점을 맞추었고 탄산수소나트륨의 분해 화학식을 보며 탄산나트륨과 물, 이산화탄소의 합성으로 이산화탄소를 포집할 수 있을 것이라고 생각하였다. 탄산나트륨을 이용한 이산화탄소 포집은 친환경적이며 부산물이 탄산수소나트륨을 재활용할 수 있다는 장점이 존재한다. 따라서 우리는 가압용기를 제작하여 증류수에 탄산나트륨과 이산화탄소를 용해시킨 후 탄산수소나트륨을 석출하였다. 또한 탄산나트륨의 용해된 몰 수에 따른 포집률을 비교하 였다. 이를 통해 효율이 높은 이산화탄소 포집 방법을 찾아낼 수 있었다.
물결파를 이용하여 물체의 모양을 분석할 수 있는 방안을 탐구하였다. 수위 센서를 이용하여 서로 다른 모양의 물체에서 발생하는 물결파의 회절을 감지하고, 수집한 데이터를 바탕으로 딥러닝 모델을 제작한다. 제작된 딥러닝 모델을 이용하면 임의의 실험 데이터를 업로드했을 때 무슨 모양의 물체인지 알 수 있으며 LADAR나 SONAR와 다른 새로운 물체 모양 감지 측정 수단으로 사용될 수 있다. 물결파를 이용한 물체 분석은 회절의 원리를 바탕으로 한 실험 데이터 분석이며, LADAR와 SONAR는 반사의 원리를 바탕으로 하므로 연구의 차별성과 의의가 크다. 주제어: 물결파, 회절, 모양, 분석, 모델
본 연구의 목적은 유속에 대한 저항력으로 회전하는 터빈의 모양의 효율을 극대화하기 위해 가장 효율적인 발전이 가능한 터빈 모양을 출력하고 효율적인 전력 생산을 유도하는 것이다. 사회에서는 인구가 증가함에 따라 더 많은 자원을 요구하는 상황이 증가하고 있다. 이러한 상황에서 기존의 발전기의 형태를 조금 더 효율적인 모양으로 재설계해 대체함으로써 동일한 환경에서 더 많은 전력을 생산할 수 있다. 결과적으로 증가하는 인구와 필요한 전량이 해결될 것으로 생각된다. 주제어: 풍력 발전, 새로운 모양의 터빈, 친환경
수산물가공폐수와 같이 염분이 함유된 폐수의 경우 염소이온으로 인해 미생물에 의한 생물학적 처리효율이 악화된다. 본 연구에서는 전기분해를 이용하여 고염분의 수산물가공폐수를 처리해 보았 다. 또한, 일반적인 전기분해 폐수처리 연구가 산화전극의 종류에 따른 처리효율 차이를 연구하는데 반해, 본 연구에서는 환원전극 비교를 통해 처리효율의 차이가 발생하는지 확인하고자 하였다. 실험결과, 염소가스 발생량이 적은 조건(0.2A/L)에서는 환원전극에 따라서 질소제거효율이 상이 하게 나타났는데, 질산성 질소가 질소가스로 환원되는 과정에서 환원전극의 종류에 따른 차이를 발생시킨 것으로 판단된다. 이는 폐수 중의 다양한 오염물질을 분해하는 경우에 산화전극의 종류뿐만 아니라 환원전극의 종류에 따른 환원특성도 중요한 인자가 될 수 있다는 것을 의미한다. 주제어: 수산물 가공폐수, 전기분해, 산화전극(Anode), 환원전극(Cathode), 전류밀도
본 연구는 천연재료로 만든 유 흡착제의 사용 가능성과 장점을 확인하는데 목적을 두었다. 세분된 연구 목적은 다음과 같다. 첫째, 생태교란종을 포함한 자연 폐기 식물을 이용한 천연오일 페이퍼 제작 방법을 탐색하고, 제작된 천연오일 페이퍼의 기름 흡수율을 비교하여 경제적, 환경적 측면에서 가장 우수한 천연 오일 페이퍼 재료를 선정할 수 있다. 둘째, 현 화학 오일 페이퍼의 가장 큰 단점인 기름 회수율이 없다는 것을 보완하기 위한 방안으로서 천연오일 페이퍼가 흡수한 기름을 회수할 수 있는 재료를 선정하고, 회수율이 가장 높은 천연오일 페이퍼의 제작 조건을 탐구한다. 셋째, 오일 페이퍼의 후처리 방식이 소각이라는 점에서 발생하는 환경 오염 문제를 해결 하기 위하여 천연 오일 페이퍼와 화학적 오일 페이퍼의 소각 시 발생하는 유해가스를 분석하여 환경적인 면에서의 천연 오일 페이퍼의 장점을 알아본다. 다음으로 연구 방법이다. 기준에 부합한 재료인 칡, 도라지, 감초, 율피로 한지 제작 과정을 모방해 천연 유 흡착 재제작을 한다. 제작한 유 흡착제의 물리적인 성질을 확인한다. 이후 화학적 유흡착제와의 비교를 통해 기름 흡수율 및 재사용 가능성을 확인한다. 마지막으로 유 흡착제 후처리 과정에서의 환경적 이점 또한 알아본다. 주제어: 기름유출사고, 오일페이퍼, 천연재료, 재활용 가능성, 한지
뛰어난 전기전도성과 열 전도성으로‘꿈의 신소재’라고 불리고 있는 그래핀은 탄소 원자들이 육각형 구조로 나열된 2차원 물질이다. 그러나 화학 기상 증착법(CVD) 혹은 화학적 박리법을 통해 대량으로 합성된 그래핀을 금속 표면으로부터 박리하는 과정은 아직까지 복잡한 화학적 절차를 통해 이루어지고 있다. 따라서 본 팀은 정전기를 이용하여 그래핀을 금속 표면으로부터 박리하는 연구를 진행하였다. 이 연구를 통해 그래핀이 정전기력만으로 박리가 가능한지를 확인하고, 그래핀이 각각의 전압에서 어떤 양상으로 박리되었는지 분석하여 이 기술의 발전 가능성을 확인할 것이다. 주제어: 그래핀, 정전기, 박리, 최적 전압