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현재 지진피해의 정도를 예상할 때 지진의 규모값을 통해 예측한다. 단층의 형태에 따라 피해 형태 와 진도가 눈에 띄게 바뀌었기 때문에 ‘단층의 형태’를 고려하는 것 또한 규모 못지않게 중요하다. 그 러나 기존의 시스템에서는 단층에 대한 정보가 크게 부각되어 있지 않아 지진에 대한 정보를 실시간으 로 관측할 때 어려움을 겪게 된다. 이런 문제점을 보완하기 위해 본 연구에서는 단층면에서의 정단층 과 역단층의 진원 기구해를 나타내고 이를 기반으로 해 지오지브라 프로그램을 사용하여 경사각과 단 층의 형태 등의 진원 정보를 입력하면 그 진원값에 대한 진원 기구해가 표현되도록 하였다. 실제로 사 용했을 때 효용성을 검증함으로써 기존 지진 분석 형식의 문제점이 해결 가능하다. 또한 학생과 일반 인들에게도 이해하기 쉬운 지진 발생 메커니즘을 교육 목적으로 활용할 수 있다. ▪ 주제어: 지진, 진원, 진원 기구해, 단층
경기과학고등학교 과학영재센터 옥상에는, 한국천문연구원에서 2020년에 설치한 유성체감시네트워크 관측장비가 있다. 이는 DSLR 카메라 2대와 동영상 촬영 카메라 2대를 이용해, 유성을 촬영하기 위해 매일 밤하늘을 촬영하여 저장한다. 그러나 잦은 오작동과 사진 촬영 과정에서 발생하는 관측 공백이 있어 관련 연구에 사용하는 데 불편함을 겪고 있는 상황이다. 따라서 본 연구에서는 여러 DSLR 카메라와 렌즈의 특성을 비교하고, 유성체감시네트워크와 같이 온 하늘을 촬영하기 적합한 카메라와 렌즈를 선정한 뒤, 라즈베리 파이를 이용해 카메라를 통제할 수 있는 방법을 마련하였다. 이후 이 장비들과 장비들에 전력과 인터넷을 공급하는 연결선 등을 외부 환경으로부터 보호할 수 있는 장치를 설계하고 제작하여 유성체감시네트워크의 옆에 설치한다. 이 장치는 기존의 유성체감시 네트워크의 한계를 보완하면서, 독자적인 유성체 감시 시스템으로 작용하며 변형 및 개조를 통해 후속 연구에서 적극적으로 사용할 수 있을 것으로 기대된다. ▪ 주제어: 유성체감시시스템, allsky camera, 한계점보완, 동영상촬영
흑점에 대한 실험적 이해를 높이기 위하여 이온성 수용액을 사용하여 자기장 아래에서 대류 현상을 관찰한다. 적외선 카메라를 통해 유체의 흐름을 파악하고 흑점이 생성되는 원리와 연관지어 실험을 분 석하여본다. ▪ 주제어: 흑점, 자기장, 광도 곡선, 실험적 이해, 전하의 대류
점점 증가하는 대기 중 CO2 농도를 줄이기 위해 zeolite의 흡착 성질과 TiO2의 광환원(광분해)을 이용하고 자 하였다. 두 물질을 배합하여 보다 뛰어난 CO2 감소 효과를 보는 것을 목적으로 한다. 시료의 배합비를 (0 : 10), (3 : 7), (5 : 5), (7 : 3), (10 : 0)으로 달리하여 반응기에 5000ppm의 CO2 가스를 흘려보내 시간에 따른 CO2 농도 추이를 분석하였다. CO2 유량을 300㎖/min로 하여 시료 2g을 반응기에 넣고 7시간 30분 동안 UV를 쏘여 주며 실험한 결과 이산화티타늄 제올라이트 배합물을 3:7로 구성했을 때 CO2 농도 감소 폭이 가장 컸다. 이를 바 탕으로 추후 TiO2와 zeolite의 배합물을 이용해 필터와 같은 제품을 제작하여 이산화탄소 제거에 실용적으로 이 용하는 방안을 연구하고자 한다. ▪ 주제어: 지구온난화, 이산화탄소, 이산화티타늄, 제올라이트, 촉매
공룡 발자국은 온전한 모양이 흔하지 않아서 연구에 어려움이 많고, 이를 극복하기 위해 다양한 정량적인 연구가 시행되어 왔다. 본 연구는 정량적인 공룡 발자국 분석을 위해 가상의 공룡이라 정의할 수 있는 4족 보행 로봇을 이용하여 질량, 속도에 따른 발자국 개형의 변화를 측정하고, 이를 야외 실제 공룡 발자국과 비교하여 공룡의 특성을 분석하고자 하였다. 이를 위해 로봇의 속도와 질량에 따른 발자국의 깊이를 측정하고 그래프로 변환하였다. 도출한 그래프는 오차 범위가 가장 적은 함수로 변화하였다. 또한, 야외 공룡 발자국도 동일한 과정을 거쳐 함수를 도출하였다. 연구 결과 로봇이 무거울수록 발자국의 깊이가 깊어지고 발자국 양 말단의 기울기가 커지며, 속도가 빠를수록 발자국의 깊이가 얕아지고 발자국 양 말단의 기울기가 작아졌다. 또한, 보행 주체의 질량이 속도보다 발자국 형태에 더 큰 영향을 끼치는 변수인 것을 알아내었다. 이러한 특징을 수성구 매호천에서 발견된 공룡 발자국에 적용했을 때, 체중이 많이 나가는 대형 용각류의 발자국 화석임을 알게 되었다. ▪ 주제어: 공룡 발자국, 발자국, 공룡 질량, 공룡 이동 속도, 발자국 모델링
본 연구는 대기 오염 물질이 빗물을 통해 녹아들어 다른 지구 권역까지 연쇄적인 오염을 일으키는 순환의 고리를 끊고자 지역과 환경 요인에 따른 대기 중 오염 물질이 빗물에 녹아드는 정도를 파악하는데 목적을 가진다. 빗물의 Ammonia, Chloride, Sulphate의 농도를 분석해 환경조건에 따라 빗물에 녹아드는 정도가 어떻게 변화하는지, 도심과 외곽에서는 빗물의 성분이 얼마나 차이나며 그 이유가 무엇인지에 관해 연구하였다. 향후 연구에서 연쇄적인 오염을 끊기 위해 빗물에 녹아드는 오염 물질을 제거하기 위한 방법을 고안할 수 있다. ▪ 주제어: 대기 성분과 빗물의 성분, 자동화학분석기를 통한 화학적 성분 분석, 환경오염의 연쇄적 반응, 지역별 강우의 성분적 차이
본 팀은 제주 화순 해빈의 방파제 건설 사업으로 지속적인 모래 유실에 대한 문제가 제기되고 있으나 실질적 연구가 이루어지지 않았다는 점을 알게 되어, 이에 대한 연구를 진행하여 방파제 건설이 화순 해빈의 변화에 미치는 영향에 대해 탐구하고자 하였다. 이를 연구하는 과정에서 화순 해빈의 항공사진을 통해 면적 및 지형 변화를 분석하였고, 화순항 방파제 공사 이후 모래 퇴적 현상이 발생하는 인근 사계 해빈 모래와 화순 해빈의 모래를 비교 분석하여 그 관련성을 찾고자 하였다. 연구 결과, 화순 해빈의 면적은 지속적인 감소양상을 보이며 모래가 유실되고 있었고, 해빈 서쪽의 모래가 연안류를 따라 흘러가다 방파제에 가로막혀 해빈 동쪽에 퇴적되는 현상을 볼 수 있었다. 또한 화순 해빈과 사계 해빈의 모래 비교 분석을 통해, 두 해빈의 기원 암석은 동일하나 사계 해빈의 모래에서 특정히 화순 해빈 모래와 겹치는 점을 찾을 수 없었기에, 화순 해빈에서 유실된 모래가 사계 해빈에 퇴적되는 것은 아니라는 결론을 내릴 수 있었다. ▪ 주제어: 위성사진을 활용한 해안선 변화 분석, 해빈의 성분 분석, Arc GIS, 분광색차계, X선 형광 분광법(XRF)
최근 연구 결과에 따르면 세포핵 내에서 유전정보를 포함하고 있는 염색질의 3차원 구조 자체가 단순히 유전정보의 보호뿐 아니라 유전자 발현에도 관여한다는 것이 밝혀졌다. 염색질의 3차원 구조형성에는 CTCF와 Cohesin이 관여한다고 알려져 있다. 만약 세포 내에서 CTCF만을 특이적으로 없애주었을 때 Cohesin 단백질의 기능에도 영향을 주는지, 나아가 전사과정 유무에 따라 CTCF와 Cohesin 단백질이 어떻게 영향을 받는지 알아보았다. 연구 결과 CTCF나 Cohesin 단백질의 염색질과의 상호작용은 서로 독립적이고, 전사과정과 염색질 구조 형성도 서로 독립적으로 일어남을 알아내었다. ▪ 주제어: 유전자 발현 조절, 염색질 구조, CTCF 단백질, Cohesin 단백질
최근 연구되기 시작하여 전 세계적으로 이슈를 일으키고 있는 줄기세포는 의료나 생명과학과 같은 다양한 분야에서 이용될 것이라 기대되고 있다. 이에 줄기세포 중 배아줄기세포인 mouse ESCs를 배양 및 분화하고 그 과정을 관찰하여 배아줄기세포의 특징을 이해하고 배아줄기세포 기술의 핵심 과정을 탐구하였다. 또한, 배아줄기세포가 분화된 결과를 통해 향후 배아줄기세포의 연구 및 다방면 이용에 이바지하리라 전망된다. 본 연구는 배아줄기세포뿐만 아니라 역분화줄기세포의 분화를 유도하는 연구를 진행할 때도 주된 토대가 될 것으로 기대된다. ▪ 주제어: mouse ESCs, feeder cell, Hanging drop, PCR, 겔 전기영동법
본 연구는 superoxide를 과산화수소로 바꾸는 반응을 촉매하는 Superoxide Dimsutase (SOD)가 Reactive Oxygen Species (ROS) 존재 하의 세균 생장에 미치는 영향을 탐구하고 이를 유익균 생장 촉진에 적용하는 것을 목적으로 한다. Pk-SOD1 plsmid로 BL21(DE3) 균주를 transformation 하여 SDS-PAGE로 과발현을 확인하고, cytotoxicity assay를 통해 SOD가 ROS에 대한 세균의 생존율에 미치는 영향을 확인했다. 그 결과 Pk-SOD1으로 transformation 한 BL21(DE3)에서의 Pk-SOD1 과발현이 확인되지 않았는데, 이 유전자를 이용해 SOD1을 합성하는 system이 BL21(DE3)에게 존재하지 않는 것으로 보인다. ▪ 주제어: Reactive Oxygen Species, Superoxide Dismutase, Pk-SOD1
본 연구는 극한 미생물을 바탕으로 하는 세포공장을 이용하여 피부에 무해한 자외선 차단제 개발을 목적으로 한다. D. koreensis는 국립낙동강생물자원관 연구진이 섬진강 유역의 표층수에서 분리한 그람 음성 세균으로 방사선과 자외선에 내성을 가지고 있다. 또한, UV차단/흡수 효과를 가지고 있는 Mycrosporine like Amino Acids를 가지고 있어 자외선 차단에 효과적일 것으로 예측된다. 따라서, D. koreensis의 genomic DNA를 추출하여 PCR 작업 후 MAA관련 서열을 대장균 플라스미드에 삽입하여 MAA를 합성하는 세포공장을 통해 대량 생산할 목적이다. 현재 연구는 D. koreesis의 배양 성공, DNA extraction과 PCR성공까지 확인한 단계이다. ▪ 주제어: 마이코스포린-유사아미노산 (MAAs), Deinococcus Koreensis, UV흡수 특성, 미생물 세포공장
우리나라의 전통 식단에 자주 등장하는 해조류가 인간의 생리작용에 영향을 미친다는 것은 많은 연구를 통해 알려져 있다. 그러나 해조류와 마이크로바이옴 사이의 관계에 대해서는 알려진 바가 적다. 본 연구에서는 김, 파래, 톳 세 종의 해조류가 체내 유산균의 생장 및 활성에 미치는 영향을 확인하여 이 관계에 대한 단서를 제공하고자 하였다. 본 연구에서는 세 종의 해조류의 추출물을 제작한 뒤 평판 배지법을 이용해 유산균의 생장 정도를 확인하였다. 다른 실험군의 경우 명확한 결론을 내리기 어려웠지만, 김 추출물이 S.Boulardii의 생장에 긍정적인 영향을 나타내었다. 나아가 유산균의 생장뿐만 아니라 그 활성의 변화를 확인할 수 있는 후속 연구가 필요할 것이다.