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세상의 여러 생물체들은 초음파를 활용하여 물체와의 거리를 재거나 위치를 파악한다, 우리는 여기서 착안하여 수중에서의 입자 검출에 초음파를 활용하는 새로운 방법을 고안해보았다. 이를 위해서 입자 의 크기, 초음파의 주파수, 입자의 개수에 따른 실험을 진행함으로써 결론을 도출해내었다. 주제어: 초음파, 반사, 입자, 검출
프로펠러나 터빈의 결빙에 의한 사고나 에너지 효율 감소 문제를 해결하기 위해 동적 소수성 연 구를 진행하게 되었다. 동적 소수성이란, 표면의 속도, 운동 방식 등의 외부 조건에 따라 액적의 반 사 형태와 성질이 달라져 물방울이 반사되는 것을 말한다. 소수성은 물질 표면을 코팅하거나 나노 구조물을 형성함으로써 나타나게 된다. 따라서 소수성 물질과 시료에 따른 표면 구조와 소수성 정도 를 나타내는 접촉각을 탐구해보았다. 이후 회전 운동, 진동 운동, 충돌 표면의 운동 속도에 따른 액 적의 형태를 관찰하는 탐구를 진행하였다. 본 연구는 다음과 같은 탐구 결과를 이용해 소수성과 관 련된 식을 도출해내고자 한다. 주제어: 소수성, 동적 소수성, 물체의 운동, 발수, 액적의 형태
본 연구의 목적은 차량이 주행할 때 뒤에 달린 카라반이 흔들리는 현상인 Swaying 현상에 의한 피해 를 최소화하는 것이다. 선행연구 내용 분석을 통해 Swaying 현상에 영향을 주는 요인들을 파악하였다. 본 연구에서는 요인인 수직항력, 풍력, 주행 속도, 조향 각도를 변화시켜 Swaying 현상의 완화 여부를 3D프린터로 제작한 모형 카라반을 통해 연구하였다. 첫째, 3D프린터를 이용하여 제작한 리어윙의 여부 의 따른 수직항력 변화를 Force Platform을 통해 연구했다. 둘째, 바람의 영향이 각각 다른 카라반의 뒷모양에 따른 진폭을 Smart Cart를 이용하여 연구했다. 셋째, Arduino를 이용하여 제작한 뒷바퀴 감속 프로그램과 앞바퀴 조향 프로그램을 이용하여 프로그램의 효과 여부를 연구했다. 주제어: Swaying, arduino, 카라반, 리어윙, 공기역학
사람의 목소리는 개인마다 특별한 특징을 가지고 있어, 똑같은 음역대의 똑같은 소리를 내어도 누구 목소리인지 유추해 낼 수 있다. 본 연구의 목적은 사람의 목소리 분석을 통한 신체적 조건과 목소리 파형의 연관성을 찾아 음성인식 기술을 보다 증진시키고자 한다. 사람의 목소리를 FFT로 주파수별로 분석하고 직경의 크기가 다른 아크릴관을 통한 공명진동수 피크의 비율 측정으로 목둘레와 파형의 특 징의 경향성을 찾아볼 수 있었다. 실험결과 실제 사람 목소리와 아크릴관 실험은 상반되는 결과를 나타냈다. 이는 사람의 목소리 결정에 는 목둘레보다 더 지배적인 신체조건이 있음을 시사한다. 본 연구를 통해 사람의 목소리를 더 세밀하 게 분석하여 음성기술을 발전시키는데 중요한 쟁점을 제공할 것을 기대한다. 주제어: 공명 진동수, 파형 분석, 사람 목소리, 목둘레
오르니톱터는 새의 날개 움직임을 모방한 비행장치로, 비행기와는 다르게 아주 좁은 공간에서도 방 향을 바꾸며 비행할 수 있다. 본 연구에서는 오르니톱터의 인명 구조, 택배 운반 등 미래 비행체로써 의 가능성에 주목하여 오르니톱터의 비행 효율을 증진시키고자 한다. 일정한 전력을 공급하여 작동시 킨 오르니톱터의 항력을 힘 센서를 이용하여 측정함으로써 날개의 이심률에 따른 오르니톱터의 에너지 효율을 날개별로 비교할 수 있다. 실험 결과 이심률이 커질수록 오르니톱터의 비행 효율이 증가하였다. 이는 오르니톱터의 본체에서 먼 부분일수록 선운동량이 증가하기 때문이며, 이론적인 계산을 통해 이러한 경향성이 옳다는 것을 증 명하였다. 본 연구는 향후 효율적인 생체 모방 비행 로봇을 개발하는데 중요한 시사점을 제공할 것이 다. 주제어: 오르니톱터, 이심률, 에너지 효율, 항력
우리는 암흑물질에 관한 서로 다른 두 주장을 참고하여 암흑물질의 질량에 관한 중력 렌즈 가상 시뮬레이션 을 통해 암흑물질의 존재 여부를 확인하고자 한다. 그러기 위해서 우리는 중력 렌즈의 종류와 암흑물질에 관하 여 조사를 하였고, 시뮬레이션을 제작하기 위해서 유니티와 기존에 존재하고 있는 중력 렌즈 모델링 패키지와 같은 시뮬레이션 프로그램에 대해 조사를 하였다. 그리고 기존의 관측된 중력 렌즈 효과 관측 데이터베이스 (DB)를 찾아 표로 정리하였다. 임의의 입력값을 이용하여 우리가 만든 프로그램과 조사 설치한 프로그램을 사 용해 소스 은하를 구현하고, 렌즈은하의 질량과 같은 물리량을 변화시킴으로써 그에 따른 중력렌즈 효과를 모 델링 하였다. 주제어: gravitational lensing simulation(Lenstronomy), gravitational lensing effect, darkmatter,Unity coding
본 연구는 경계면의 탄성적 특성과 경계면 반사 시 위상차 사이 관계를 규명에 관한 가능성을 제시하였다. 본 연구를 통해 경계면의 탄성적 특성을 고려한 실험장치를 개발하였으며, 역학적 파동에서의 파동이 펄스파와 연속파로 구분되는 것을 고려하여 펄스파에서의 위상차를 확인하는 실험과 연속파에서 위상차를 측정하는 실험을 진행하였다. 이때, 펄스파 위상차 측정 실험에서는 경계면 반사 시 시간차가 위상차를 발생시킨다는 개념을 이용하여 위상차를 확인하였으며, 연속파 확인 실험에서는 경계면 반사 시 정상파가 형성된다는 개념을 이용하여 위상차를 확인 및 측정하였다. 마지막으로 경계면 반사 시 형태가 고정단, 자유단 반사뿐만 아니라 탄성계수에 따라 180도와 0도가 아닌 위상차가 나타남을 알수 있었다. 주제어: 경계면 반사, 조화진동자, 위상차, 펄스파, 연속파
초록없음 주제어: 코일, 바람 속도, 온도 센서, 열 전달계수, 열전달방정식
본 연구에서는 교실에서 냉방기와 선풍기를 함께 작동시킬 경우 선풍기의 위치에 따른 교실 공기의 냉각 속도를 알아본다. 교실 내 공기의 흐름을 알고 합리적인 결과를 얻기 위하여 CFD 프로그램 star-CCM+를 이용하여 연구를 진행하였다. 선풍기의 위치에 따른 교실 공기의 냉각 속도를 비교하기 위해서 선풍기의 풍속, 에어컨의 풍속, 초기 온도, 유량을 통제 변인으로 설정하여 실험을 진행하였다. 주제어: CFD, 선풍기, 냉각, 공기 순환, 공기 흐름
본 실험에서 공의 내부 기압에 따른 탄성력 및 접지에 의한 수평 이동을 측정하여 외부 환경 등에 따른 적절한 공의 내부 기압을 결정한다. 실험에서 5호 사이즈의 축구공을 사용하였으며 낙하 높이는 236cm로 고정하고 조작 변인으로 공기압 3, 5, 7, 9, 11psi와 회전 rpm 0, 200, 300, 400, 500으로 각 3회씩 반복 실험하였다. 실험을 수행한 결과, 회전과 탄성의 측면에서 공의 성능을 잘 이끌어내려면 5-9 psi 정도로 적정 기압과 비슷한 범위의 기압이어야 함을 알 수 있었다. 높거나 낮은 기압은 오히려 공의 성능을 저하시켰다. 주제어: 내부 공기압, 탄성, 공의 모양 변형
유체 내에서 운동하는 물체가 받는 저항력에 대해서, 이러한 저항력을 최소화하기 위한 다양한 방법들 중 고정된 조건에서 부피를 감싸는 곡면의 모양을 변화시킴으로써 저항력을 최소화하는 것을 목표로 하여 연구를 실시하였다. 먼저 가장 단순한 유체인 비압축성, 비점성을 가정한 공기와 부피 가 원통형 대칭성을 보이는 모델에 대하여 일정한 속도로 유체 내에서 운동한다고 가정했을 때, 받는 저항력을 적분을 통해 구하고 이에 대해 오일러-라그랑주 방정식을 적용하여 저항력을 최소화하는 곡면의 함수를 찾고 여러 가지 범함수의 최소에 대한 조건들을 통해 이론적 검증을 하여 곡면을 구해낼 수 있었다. 이 곡면 외의 다른 단순한 여러 곡면에 대해서도 이론적으로 식을 전개해 비교한 후, 곡면들을 실제로 3D프린터를 통해 출력하여 풍동과 힘 센서를 통해 저항력을 측정해보려 했으나 힘 센서의 정밀도에 비해 공기저항력의 크기가 너무 작아 의미있는 실험값을 얻지는 못하였다. 주제어: 충돌, 저항력, 곡면, 변분법, 3d프린팅
모발의 이방성 마찰력을 AFM으로 모발의 표면구조를 관찰하였고 더 나아가 온도의 변화에 따른 변성 전,후에 순방향, 역방향의 Lateral값과 Z-height값을 통하여 방향에 따른 모발의 마찰계수의 경향성을 예측하고 가설을 설정했다. 가설을 검증하기 위하여 수동측정장치와 아두이노 측정장치로 특정 온,습도 조건에서 각 방향에 따른 실험을 진행하였다. 실험 결과, 변성 후 방향에 상관없이 모두 모발의 마찰 계수가 감소하였고 온도가 증가할수록 마찰계수가 증가하는 경향이 나타났다. 또한 변성 전후 마찰계 수의 편차가 습도가 증가할수록 증가하였으며 역방향에서 편차가 더 크게 나타났다. 주제어: 이방성 마찰력, 마찰계수, Lateral, Z-height