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우리 연구는 노트북 전원이 갑자기 꺼지는 현상을 개선하기 위해 시작했다. 노트북의 스크린을 덮을 때 센서가 스크린의 자기장을 측정하여 특정 각도에 다다르면 전원이 꺼지도록 반응하게 되는데 이는 외부 자기장에 의한 오류가 종종 발생한다.이의 개선을 위해 우리는 3축 자기장 센서와 기울기 센서를 이용하여 스크린을 덮다가 전원이 꺼지는 순간의 벡터합을 구했고, 꺼지는 순간의 벡터합과 비슷한 측정값이 측정되는 순간 OFF를 함께 출력하도록 코드를 제작했다. 연구 결과, 스크린의 접기 속도, 온도 등 다양한 변수에 대해서도 테스트를 거쳐야 한다는 것을 깨달았다. 주제어: 자기장 센서, 기울기 센서, 아두이노
본 연구는 건물 지붕의 색이 온실효과에 미치는 영향을 분석하는 것을 목표로 한다. 지구온난화의 심화 에 따라 지구 표면 온도를 낮추기 위한 방안으로 다양한 색의 반사율을 탐구하였으며, 특히 울트라 화 이트와 반타블랙과 같은 극한의 반사 및 흡수율을 가진 물질에 주목하였다. 실험에서는 빛의 삼원색(빨 강, 초록, 파랑)과 거울, 반사필름, A4용지 등 여러 매질의 반사율을 측정하여 색상 및 표면 재질에 따른 반사 특성을 비교하였다. 또한 아두이노를 이용하여 정밀한 빛 반사율을 측정하였다. 이를 통해 온실효 과 완화를 위한 건물 지붕의 최적 색상과 디자인 방향을 제안하였다. 주제어: 온실효과, 빛의 반사율, 색, 건물
Pythagorean triple은 정수론, 대수학, 기하학 등에서 수 세기동안 연구되어 왔고, 다양한 특징과 규칙성이 발견되어 왔다. 본 논문은 Pythagorean triple를 특별한 방법으로 나열하였을 때 지금까지 알려지지 않은 새로운 수열 형태의 규칙성이 나타남을 밝혀낸다. 직각삼각형에서 세 변의 길이가 모두 양의 정수일 때, 빗변 길이와 높이의 길이 차가 같은 무수히 많은 직각삼각형을 밑변 길이에 대하여 오름차순으로 나열하면 밑변 길이는 등차수열을, 빗변 길이는 계차수열이 등차수열인 수열을 이룬다는 사실이 발견된다. 본 연구에서 발견된 패턴은 향후 연구에 Pythagorean triple의 새로운 속성과 잠재적 규칙성을 발견하는 기반을 제공할 것이며, 디오판토스 방정식으로 확장하여 정수론 연구 및 발전에 큰 기여를 할 것으로 예상한다. 주제어: Pythagorean Triple, 피타고라스 정리, 정수론, 수열, 규칙성
본 연구는 침편모조류를 이용하여 다양한 pH 조건에서 이들의 성장률을 비교 분석함으로써 해양 산성화가 해조류에 미치는 영향을 보다 구체적으로 이해하고자 한다. 이를 통해 해양 산성화가 해양과 해양 생태계에 미치는 잠재적 위험을 평가하고, 향후 해양 생태계 변화에 대한 예측 및 대응 방안을 마련하는 데 필요한 기초 자료를 제공하는 것을 목표로 한다. 주제어: 해양 산성화, pH, 침편모조류, 성장률 변화, 해양 생태계
본 연구는 나노입자들을 합성하고 이를 표지물질을 활용하여 카이랄 분자를 높은 민감도로 선택적으로 검출할 수 있는 센서를 제작하는 것을 목표로 한다. 나노입자를 합성하고 페닐알라닌을 표지 물질로 활용해 SERS를 촬영, 센서를 제작하는 시도를 했다. 현재 카이랄 금 나노입자와 셀룰로스 나노 결정과 같은 차세대 친환경 소재를 활용한 분야에서 분자의 카이랄성을 감지하는 기술이 많이 연구되고 있다. 친환경 소재를 활용하여 빛과의 상호작용을 극대화하는 방식이 진행되고 있으며, 이러한 카이랄 광학 소재 연구는 초전도체 및 광통신을 포함한 여러 산업에서 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다. 주제어: 거울상 이성질체, 카이랄 분자, 표지물질, SERS 분광법
본 연구에서는 회전변환행렬을 이용하여 다차원에서 새로운 회전이동을 정의하고, 새로운 회전이동의 성질을 탐구하였다. 기존의 회전이동의 성질과 비교하여 새로운 회전이동이 직교행렬이라는 점에서 회전으로써의 가치가 있음을 확인하고 이 성질을 코딩을 통해 증명했다. 새로운 회전이동은 행렬의 곱셈으로 나타내면 간단해 보이지만, 최종 행렬은 굉장히 복잡하다. 그러기에 Rodrigues’ 회전 공식과 같은 더 쉬운 정의가 필요하다는 것을 확인할 수 있었다. 하지만 모든 평면을 기준으로 동일한 각도로 회전한다는 것에서 추후 컴퓨터 그래픽스, 로봇팔 회전 등에 활용될 가능성이 다분하다. 주제어: 회전변환행렬, n차원 회전, 선형대수학, Rodrigues’ 회전 공식, 고차원 변환
3D 프린터를 통해 정다각기둥 모양의 텐세그리티를 프린트 한 후 재료역학 실험 장치를 통해 압축 시험을 진행하여 텐세그리티의 내구성을 분석하는 연구를 진행하였다. 정삼각기둥, 정사각기둥, 정육각기둥, 원기둥 모양의 텐세그리티를 제작하여 하중에 대한 내구성을 압축력과 붕괴지점 사이의 관계를 그래프로 나타내어 내구성을 평가하였다. 실험결과를 바탕으로 실제 건축물에 적용기에 적합한 텐세그리티 구조를 탐색해보려한다. 주제어: 텐세그리티, 압축강도, 편심하중, 압축하중
본 연구는 코안다 효과를 활용하여 물체 표면에서의 풍향 변화를 관찰하고 이를 통해 바람이 가장 효과적으로 퍼지는 모델을 제시하는 것을 목표로 한다. 코안다 효과란 유체가 물체와 밀착한 상태로 이동하다가, 물체를 떠날 때 유체의 흐름이 물체 방향으로 휘어지는 현상을 말한다. 이 현상은 공기역학적 설계에서 중요한 요소로 작용한다. 본 연구에서는 다양한 형태의 물체 표면을 대상으로 풍동 실험 장치를 이용해 유동을 해석하며, 표면 구조에 따른, 유속에 따른 풍향 변화를 비교 분석한다. 분석 결과, 특정 곡면의 모델이 바람을 잘 퍼뜨리는 것을 확인할 수 있었다. 이 연구는 향후 선풍기나 에어컨 항공기의 날개나 풍력 발전기의 블레이드 등 다양한 산업 분야에서 바람을 효율적으로 제어하기 위한 설계에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 주제어: 코안다 효과, 베르누이 정리, 풍동 실험 장치
현재 에너지 시스템은 자원 고갈, 기후 변화, 환경 오염 등 다양한 문제에 직면해 있으며, 이를 해 결하기 위해 재생 가능한 에너지 개발이 시급하다. 본 연구는 제주 동부 해안에서 과도하게 번식하 는 구멍갈파래를 활용해 바이오 에탄올을 생산함으로써 지속 가능한 에너지원 확보와 환경 보호를 동시에 이루고자 하였다. 구멍갈파래의 효소적 당화 및 발효 과정을 최적화해 바이오 에탄올 수율 을 극대화하고자 하였으며, 전처리 방법과 공정 조건이 에탄올 전환에 미치는 영향을 평가하였다. HMF 흡착, 염기 전처리, 산 가수분해, 셀룰라아제 처리가 당화 및 발효 효율에 미치는 영향을 비교 분석하여 최적의 조건을 도출하였다. 당화 효율은 염기 전처리 후 셀룰라아제를 처리한 경우가 가 장 높았으며, 에탄올 전환 비율은 HMF를 흡착한 경우가 가장 높았다. 이와 더불어 염기 전처리가 에탄올 전환 속도에 긍정적인 영향을 주고 있음을 추가적으로 확인하였다. 본 연구는 구멍갈파래를 활용해 해양 환경 오염 문제를 해결하고, 동시에 바이오 에탄올을 생산함으로써 지속 가능한 에너 지원으로서의 가능성을 제시하며 제주도의 해양 환경 보호와 에너지 문제 해결에 기여할 수 있는 중요한 시사점을 제공한다. 주제어: 구멍갈파래, 셀룰로오스, 환원당, 바이오 에탄올
본 연구는 청각장애인과의 원활한 의사소통을 돕기 위해 수어 번역 프로그램 개발을 목표로 한다. COVID-19 팬데믹 기간 마스크 착용으로 비수지 신호인 표정이 가려져 의사소통에 어려움이 발생하 였다. 이에 착안하여 손동작 번역에 더해 비수지 신호도 인식하는 번역 시스템을 설계하였다. 연구 는 OpenCV, Mediapipe, Leap Motion Controller, Teachable Machine과 sklearn을 활용해 다섯 단계 로 진행되었다. 최종적으로 수어 번역 시스템이 손동작과 비수지 신호를 결합해 의사소통의 자연스 러움을 높일 가능성을 확인하였다. 주제어: 모션 캡처, 수어, 청각장애인, 의사소통, 머신러닝
제주도는 한라산으로 인해 해안지역의 특징과 산악지형의 특징을 갖는다. 이러한 특징들로 인해 제 주시와 서귀포시의 대기 오염 물질이 다르게 분포하는 양상을 갖는다. 따라서 이러한 특징을 가진 제주도의 대기 오염 물질 분포와 원인을 규명하기 위해 본 연구를 진행하였다. 이를 위해 해안지대 인 고산 지구대기감시소와 산악지역인 1100고지, 제주과학고등학교에서 습성 침적 방식을 이용해 얻은 시료를 Ion Chromatography를 통해 분석하여 각 오염 물질의 양을 정량적으로 측정하였다. 측 정한 오염 물질의 양을 SPSS에서 분석하여 각 관측 지점에서 채취한 대기 오염 물질의 주요 오염원 을 산출해냈다. 또한 시료 중 가장 전기음성도가 높은 시료 채취일의 공기 유입 경로를 HYSPLIT에 서 역궤적 분석을 통해 추출해냈다. SPSS 결과 고산 지역은 3년 동안 비슷한 오염원 양상을 보였으 며 1100고지의 결과값은 3년 동안 계속 변동되었다는 것을 알 수 있다. 이는 1100고지에서의 관측 을 주의 깊에 지켜볼 필요가 있다고 생각된다. 또한 제주과학고등학교에서는 작년 1100고지 결과와 비슷한 양상을 보였다. 역궤적 분석 결과 중국에서 유입된 일자가 많았고 한국을 거쳐 들어온 일자 도 존재하였다. 이는 SPSS 분석 결과에서 해양 기원과 이차반응물의 비율이 높았던 것에 대한 근거 가 된다. 주제어: 습성 침적, 대기 오염, IC(이온크로마토그래피), 제주도
양미역취(Solidago altissima L.)는 국화과에 속하는 외래식물로서 다른 식물의 생장을 방해하고 생태계 균형을 파괴해 2009년 생태계 교란종으로 지정되었다. 국화과 식물 중 일부 종이 항암 효과와 항산 화 효과를 가지고 있다고 널리 보고되어 있지만 양미역취의 항암 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 양미역취의 항암 효과와 항산화 효과를 확인하고자 한다. 각각의 식물 시료를 채취 및 동결 건조 후 열수 추출법과 에탄올 추출 이후 HCT 116 세포주와 HeLa cell 세포주를 5일간 계대배양 하였 고, MTT assay와 DPPH assay를 실행하였다. MTT assay의 경우 연구 과정상 오류 등으로 인해 항암 효과를 판단하지 못하였다. DPPH assay를 수행한 결과 항산화능이 있음이 확인되었다. 그러나 현재 상 용되는 항산화제의 항산화능보다 낮은 항산화능을 보였다. 본 연구를 통해 양미역취의 항산화능을 확인 하였으나, 그 활용 가능성을 탐색하기 위해서는 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다. 주제어: 양미역취, MTT assay, DPPH assay, 열수 추출법, 에탄올 추출법