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2022년 10월, 이태원에서 압사 사고가 발생했다. 당시 159명이 사망하는 등 300명이 넘는 사상자가 발생하였다. 이 사고의 다양한 원인 중에서 우리는 의사소통 난항과 경찰의 초기 대응 미흡 문제에 주목하였다. 이에 대비방안을 고민하던 중 인공지능과 아두이노를 활용하여 밀집 경보 시스템을 만든다면 위의 문제를 해결하여 비슷한 사고가 일어나는 것을 예방할 수가 있다고 생각하였다. 따라서 OpenCV, CNN을 활용해 카메라를 통해 사람을 인식하고 군중 밀집도를 분석하는 알고리즘을 개발하여 위험 상태에 도달하였을 때 자동으로 경고 메시지와 신호로 위험을 알리는 시스템을 제작하게 되었다. 주제어: 군중 밀집도, 압사 사고 예방, OpenCV, CNN, 아두이노
실험을 위한 식물을 주문했더니 플라스틱 포트에 심어져 왔다. 분리수거하여 버리며 또 하나의 플라스틱 폐기물을 배출했음이 안타까웠고, 집에 있는 플라스틱 화분이 생각났다. 생분해성 플라스 틱에 대해 알아보던 중 균사체로 제작한 용기, 포장재들을 알게 되었고, 균사체로 플라스틱 식물 포트, 화분을 대체한다면 분해 기간이 짧고, 땅에 옮겨 심을 때 퇴비화되어 식물 생장에 도움도 될 수있을 것이라 생각하게 되었다. 본 연구에서는 균사체로 제작한 생분해성 식물 포트의 활용 가능성을 제시하였으며, 제작한 포트가 식물 생장과 환경에 미치는 효과를 연구하였다. 주제어: 균사체, 포트, 화분, 식물, 생분해성 플라스틱
도깨비가지(Solanum carolinense L)는 생태계 교란 생물로 자생 식물의 생장을 방해하여 생태계의 균형을 교란하고 있다. 도깨비가지는 뿌리, 줄기, 잎, 씨앗 등에서 타감물질을 방출하여 주변의 식물의 생장을 억제하는 타감작용(allelopathy)을 가지고 있다. 본 연구는 도깨비가지(Solanum carolinense L)의 추출물이 식물 종자에 미치는 영향을 실험 평가했다. 도깨비가지 전초로부터 수용 성과 휘발성 추출물을 얻었다,이를 희석하여 농도별(75%, 50%, 25%, 10%)로 시금치, 무순 종자에 시료를 첨가하고, 발아율을 측정하였다. 그 결과 도깨비가지 추출물은 식물 종자의 발아율 감소에 영향을 주는 것을 확인했다. 본 연구를 토대로 도깨비가지의 타감작용에 대한 과학적 근거를 제공 하고, 자생식물의 종자에 미치는 영향을 알 수 있다.(농도별로도 정리해서 입력해 넣을 것) 향후 추가적인 실험을 통하여 도깨비가지의 타감작용이 자가조직배양과 다른 식물의 조직배양에 미치는 영향을 확인할 것이다. 이를 통해 도깨비가지의 혈연효과를 확인하고 도깨비가지 추출물의 생명공학적 활용될 방안을 고안 할 수 있을 것으로 기대한다. 주제어: 도깨비가지, 타감작용, 종자발아율
본 연구에서는 개머루 추출물이 항균 활성을 나타낸다는 사실을 기반으로 하여 기존 연구에서는 다루지 않았던 피부 서식 세균, 그중에서도 여드름을 유발하는 균주인 Cutibacterium acnes에 대한 개머루 추출물의 항균 활성 연구에 관한 내용이 수록되어 있다. 추출 용매로 80% EtOH, 80% MtOH, 증류수를 사용하여 개머루를 추출하고 추출 용매에 따른 추출물을 10%, 25%, 50%, 75%로희석하여 본 실험 균주에 대해 희석 농도별로 개머루 추출물을 처리한 후, 항균 디스크를 활용하여 추출 용매별, 농도별 개머루 추출물의 항균효과를 검증할 수 있었다. 실험결과 에탄올 추출물에서 50% 농도 이상에서 유의미한 생육 저해 효과가 나타났다. 주제어: 피부 서식 유해균, 항균 활성, 개머루 추출물, 미생물 배양, 피부 미용
가시 복어의 가장 큰 특징은 특유의 골격 구조에 있다. 평상시에는 말려 있는 구조로 있지만 필요시 펼쳐지면서 몸을 부풀린다. 또한 복어의 골격 구조 이외에도 가시와 외피의 이음새 부분이나 복어가 헤엄칠 때 물결처럼 움직이는 지느러미의 마디 부분 등, 이러한 가시 복어의 생체 구조를 이용하여 이를 실생활에서 응용할 수 있게 할 수 있지 않을까 하는 생각이 들어서 이러한 연구 아이 디어를 갖게 되었다. 생체 모방하는 연구를 진행하는 만큼 가시복의 생체 대한 이해가 필요하다는 생각이 들어 복어 외관 및 운동성 관찰 등 이와 관련된 기타 실험 또한 진행하게 되었다. 가시 복어를 직접 사육하여 운동성을 관찰하고, 지느러미와 가시 등 복어의 구조를 자세히 관찰하며 복어의 생태에 대해 연구하였다. 주제어: 가시 복어, 생체 모방, 생태, 골격 구조, 해수어
블록포장도에 자생하는 이끼는 제거해야 할 대상으로 여겨지는 바 있다. 하지만 근래 인구 밀집과 사막화로 도심 녹지가 이슈가 되고 있는 점과 이끼의 특성을 생각하였을 때 이끼는 도심의 간이 녹지의 구성 요소로서의 역할을 할 수 있다. 이에 이끼와 보도블록에 대하여 탐구하고 최적의 보도블록 이끼 시공 방안을 구하고자 한다. 쥐꼬리이끼, 서리이끼, 가는흰털이끼, 우산이끼, 깃털 이끼의 광합성 실험과 현미경 관찰을 시행하였고 깃털이끼가 가장 적합하다고 판단하였다. 이후 이끼 블록을 제작하여 열 감축 효과를 실험하였다. 실험 결과, 표면 온도 변화량, 주변 블록의 표면 온도 변화량, 내부 온도 변화량, 이산화탄소 농도 변화량의 측면에서 이끼 블록의 면적을 일반 블록의 33.3%가 되도록 시공하였을 때 가장 뚜렷한 열 감축 효과를 보인다는 결과를 얻었다. 주제어: 이끼, 도심 사막화, 블록포장도, 녹지, 열 감축
활성탄(活性炭, Activated Carbon)은 야자 껍데기, 석탄 등의 천연물을 원료로 사용하여 흡착 과정을 통해 유기 화합물을 액체 및 기체에서 제거하는 다공성 물질이다. 여러 공업 단체를 포함한 다양한 곳에서 하수 정화를 위해 활성탄을 이용하고 있다. 그 중 본 연구에서는 하천에 버려져 용해 되는 폐의약품을 정화하기 위해 활성탄을 이용할 것이다. 하천에 버려지는 폐의약품은 그 자체로 환경에 지대한 악영향을 미치므로, 하천의 정화는 필수적이다. 하지만 여러 연구에서는 활성탄을 이용한 정화가 완벽하지 않다고 한다. 따라서 본 연구에서는 활성탄의 효율을 높일 수 있는 방법을 흡광도를 활용한 HPLC 측정을 통해 연구하였다. 주제어: 폐의약품, 활성탄, 흡착, 흡광도, 고성능 액체 크로마토그래피
현재 모두가 몸소 느낄 정도로 지구 온난화 및 기후 변화가 심화된 가운데, 플라스틱 생산과 배출은 환경오염의 주된 원인으로 손꼽힌다. 때문에 플라스틱 식품 포장재를 대체할 수많은 포장재들이 연구되고 사용되고 있지만, 그 한계는 여전히 존재한다. 본 연구의 목적은 생분해가 불가능하고 완전히 재활용되지 못 한다는 플라스틱 식품 포장재의 단점과, 부분적인 생분해는 가능하지만 재활용의 어려움이 있다는 종이 식품 포장재의 단점을 모두 보완한 종이 식품 포장재의 개발이다. 종이를 코팅할 코팅액의 주 재료로 PVA와 chitosan을 선정해 가교를 진행함으로써 포장재로서의 성능과 생분해성 모두 뛰어난 포장재를 제작한다. 또한 이전에 제작한 maleic acid와 fumaric acid를 활용한 종이 식품 포장재와도 비교를 통해 보다 개선된 포장재 개발에 초점을 둔다. 주제어: PVA, chitosan, paper food packaging, coating, cross-linking
친환경 빨대의 일종인 종이 빨대는 플라스틱 빨대의 대안으로 많은 관심을 받고 있다. 하지만 종이 빨대는 사용감이 좋지 않을 뿐더러 친환경 종이 빨대는 음료나 물에 담가두면 금방 젖어서 흐물흐물 해지며 강직도를 잃어버리고, 종이맛이 느껴져 음료의 맛을 해치기도 한다는 문제점이 있었다. 또한, 실제로 종이 빨대는 음료에 쉽게 녹지 않도록 플라스틱의 일종인 폴리에틸렌 등으로 코팅되어 있기 때문에 재활용이 어렵다는 단점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 본 연구에서는 생분해성 고분자인 PLA를 녹여 종이를 코팅시켜 보았다. 주제어: PLA, 생분해성, 친환경, 종이빨대
본 연구에서는 환경 보호 및 지속 가능한 발전을 위해 버려지는 과일 껍질에서 추출한 펙틴과 생산 성이 높은 해조류에서 얻은 알긴산을 활용한 비식용 작물 기반 생분해성 플라스틱을 제조하고 물성 확인 실험을 수행하였다. 계산화학을 이용해 선행연구에서 사용한 칼슘과 아연 이온 중 펙틴, 알긴산 과의 결합 친화도가 더 높은 아연 이온을 펙틴-알긴산 생분해성 플라스틱을 고화시킬 금속이온으로 선정하고 펙틴과 알긴산의 비율을 달리해 총 5개 종류의 생분해성 플라스틱을 제조했다. 그 후 인장 실험, 내화학성 실험을 통해 최적의 물리적·화학적 물성을 가진 생분해성 플라스틱을 탐색했다. 그 결과 [펙틴 4g, 알긴산 4g] 시편, [펙틴 2g, 알긴산 6g] 시편이 선행연구에서 제시한 [알긴산 8g] 플라스 틱보다 물리적 성질에서 우수한 강도와 내구성을 갖추었으며, 화학적으로도 안정성을 갖추고 있음을 확인하였다. 해당 생분해성 플라스틱의 특성은 포장재 용도로 사용하기에 적합하며, 아연 이온이 첨가 되어 항균성을 지니고 있다. 본 연구의 결과는 생분해성 플라스틱의 연구에 있어서 중요한 역할을 할것으로 기대되며, 환경 오염의 해결과 지속 가능한 발전 달성에 기여할 것으로 예상된다. 주제어: 계산화학, 펙틴, 알긴산, 생분해성 플라스틱, 물성 파악
본 연구는 이온성 고분자가 전단력에 의해 뭉쳐져 있는 사슬이 풀리면서 용매 흡착으로 결정이 커지는 것에서 착안하였다. 선행연구에서 DMF결정에 가한 회전이 고분자 사슬을 푸는 것 이외의 영향으로 성장을 촉진시켰는지 여부와 다른 방식의 충격을 줄 때의 결정성장의 변화를 밝히는 것을 목적으로 한다. 본 탐구에서는 DMF와 유사한 단사정 구조를 이루지만 풀린 사슬 형태의 아세트산 나트륨의 결정에 원심력, 진동을 가해 실험을 진행하였다. 연구 결과 충격을 가한 뒤 짧은 시간이 지났을 때는 결정 성장에 큰 영향이 없었으나 충격을 주고 2달 뒤에 아세트산 나트륨 결정에 원심력을 가했을 때와 진동을 주었을 때 순서로 아무 충격을 주지 않을 때보다 결정성장이 촉진되었 다. 물리적 충격으로 결정 성장을 촉진시킨 원리를 발전시켜 신소재 개발, 의약품 개발 등 다양한 화학공정에 유용하게 쓰일 것으로 기대한다. 주제어: 결정성장, 사슬결함, 충격, 원심력
본 연구는 음식물쓰레기 부패 과정에서 발생하는 생체 아민의 이산화탄소 흡착 능력을 평가한다. 바이오매스 생산 후 남은 음식물쓰레기 슬러지 및 폐수로부터 생체 아민을 추출하여 이산화탄소 흡착제를 조제할 수 있다. 티라민과 트립타민의 카복실화 반응을 유도하여 이산화탄소를 흡착하고 반응 전후 아미노산 검출 실험과 이산화탄소 농도 측정을 수행한다. 이산화탄소와 생체 아민 수용액을 가열하여 반응시킨 후 이산화탄소 농도 변화를 측정하고 닌히드린 반응 및 크산토프로테인 반응의 색변화를 관찰한다. 실험 결과 티라민과 트립타민 모두 아미노산이 생성되었고 약 99%의 흡착률을 보였다. 생체 아민계 이산화탄소 흡착제는 음식물쓰레기 바이오매스 생산 과정에서 추출할 수있으며 CCUS 기술에서 재사용 가능한 흡착제로 사용될 것으로 전망한다. 주제어: 생체 아민, 음식물 쓰레기, 카복실화, CCS 기술