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이삿짐 사다리차의 전복 사고는 해마다 반복되고 있으며, 이로 인한 인명･재산 피해가 증가하고 있다. 따라서 본 연구팀은 이삿짐 사다리차를 이용하여 이사를 진행할 때 발생하는 전복 사고에 영향을 주는 여러 문제를 해결하고자 하며, 이런 문제를 해결하여 이삿짐 사다리차의 사고 발생 빈도를 줄이고자 한다. 이삿짐 사다리차 사고 원인 분석을 통해 사고를 줄일 수 있는 구조를 연구하여 이를 기반으로 안정성이 높은 이삿짐 사다리차 모델을 제안하고자 한다. 이삿짐 사다리차의 안정성에 영향을 주는 요인인 아우트리거의 길이와 위치, 사다리차의 전개 각도에 변화를 주는 실험을 통해 안정성을 판단할 계획이다. 주제어: 이삿짐 사다리차, 구조적 안정성, 전개 각도, 아우트리거, 전복위험지수
본 연구팀은 휠체어가 경사면에서 운동할 때, 캐스터각과 휠체어 안정성의 상관관계를 연구함으로 써 가장 안정된 운동 상태를 보이는 휠체어의 캐스터각을 탐구한다. 이를 바탕으로 현재 사용되는 휠체어의 캐스터각을 개선하여 경사면 사고의 빈도수를 최소화할 수 있도록 하고자 한다. 실험을 진행하여 얻은 요인들을 종합해서 안정성을 나타내는 새로운 척도‘흔들림 계수’를 정의한다. 그 후 각 실험과정에서 도출되는‘흔들림 계수’를 비교하며 경사면에서 가장 안정적인 운동을 보이는 휠체어의 캐스터각을 찾는다. 주제어: 휠체어 안정성, 경사면, 캐스터각, 장애물, 흔들림 계수
본 팀은 차음성의 측면에서 점탄성 물질과 기존에 사용되던 방음재를 비교하였다. 가장 먼저 배합 비율을 설정하고, 비율별로 회전 점도계를 이용해 점도를 측정하였다. 그 후 다른 비율로 배합한 점탄성 물질과 방음재를 비교하여 차음성이 좋은 배합 비율을 찾고, 어느 주파수에서 차음 효과가 좋은지 찾는 실험을 하였다. 다음으로, 점탄성 물질을 차음성이 좋은 쐐기형 구조, 테트라포 드 구조로 제작하여 차음 효과를 분석하였다. 마지막으로, 점탄성 물질을 방음재로 사용하는 것이 적합한지 환경적, 경제적, 효율적 측면에서 검토해보았다. 주제어: 방음재, 친환경, 경제성, 점탄성 물질, 구조
하천과 바다에서 급류사고가 발생하고 있다. 또한, 산업현장에서도 불연속적인 유체의 흐름 때문 에 소음 및 안전문제가 발생하고 있다. 이를 위해 레일리 디스크의 특성인 유체가 흐를 때 디스크의 가장자리에 와류가 발생해 수직으로 세워지는 물리적 특성을 이용해 유속을 제어해보고자 하였다. 레일리 디스크는 비행기 날개의 에어포일(Airfoil)이나 최근 선박에 사용되는 하이드로 포일(Hydro Foil)과 같은 운송수단에도 사용할 수 있다. 관의 크기에 따라 특정 환경에서 어느 관의 크기가 가장 적절한지 모델을 제안해보고 액체와 기체에 대하여 실험하여 이의 관련성을 찾아 보고자 한다. 주제어: 받음각(Angle Of attack), 레일리 디스크(Rayleigh Disk), 유체(Fluid), 유동실험장치(Water tunnel), 풍동실험장치(Wind tunnel)
대부분의 가방은 내용물을 특정 위치에 고정해 주지 않아 가방의 규격에 딱 맞는 물체가 아닐 경우, 질량 중심이 일정하지 않다. 따라서 본 연구팀은 가방의 질량 중심의 위치에 따라 사람에게 가해지는 힘의 정도와 가방의 진동 형태를 분석하여 가장 안정적인 질량 중심 위치에 대해 고찰 한다. 이에 따라 본 연구팀은 가방의 질량 중심 위치를 달리하며 가방의 진동수가 적게 나오는 경우에 대해 연구한다. 주제어: 질량 중심, 진자운동, 진폭, 주기
교내 급식실 수레 이용 시 소음이 발생해 학생들이 불만을 표출한다. 원인을 분석한 결과 수레에 쓰이는 캐스터 바퀴가 충격을 흡수하지 못해 소음이 발생한다는 사실을 확인하였다. 따라서 캐스터 바퀴의 소음과 진동을 감소시키기 위해 연구를 진행하였다. 따라서 비공기압 타이어의 Honeycomb 구조를 적절히 변형시켜 적용하여 새로 개발한 캐스터 바퀴를 모델링 하였다. 모델 링을 한 캐스터 바퀴를 유한 요소법(FEM) 프로그램을 이용해 특정 하중을 가했을 때 변형되는 정도를 길이로 확인하였다. 그 결과들을 분석한 결과 새로 개발한 캐스터 바퀴가 기존의 캐스터 바퀴보다 더 적은 변형을 일으킨다는 점을 확인하였다. 주제어: 캐스터 바퀴, 비공기압, 응력, 변형, 저진동
우리는 수용액에 젖은 직물 전체에서 결정이 관찰되는 것이 아니라 수면과 닿았던 부분에서만 결정이 관찰된다는 사실에 의문을 가져 그 원인을 알아보는 탐구를 진행하였다. 예비 실험을 통해 직물을 담가 놓은 용액의 높이 변화가 있어야 결정이 생성된다는 가설을 세웠고, 이에 따른 가설 검증 실험을 진행하였다. 또한, 해당 가설을 수학적으로 뒷받침하기 위한 직물 내 수용액 및 이온 의 이동방정식을 세웠고, 이를 그래프로 표현하여 실험 결과와 비교하고자 하였다. 마지막으로, 이 가설에 따라 직물을 전처리하여 포화 농도에 따른 직물 내 결정 생성을 관찰하고, 그 경향성을 파악하고자 하였다. 실험 결과, 다른 변인이 모두 동일할 때, 높이 변화가 있는 직물에만 결정이 생성된다는 사실을 보였고, 포화 농도에 가까워질수록 결정이 잘 관찰된다는 사실을 증명하였다. 또한, 직물의 구조를 단순히 모델링하고, 토양과 직물의 유사성을 이용해 이동방정식을 세웠지만, 그래프로 표현하지 못하였기 때문에 이를 실험 결과와 비교하여 신뢰성을 검증하지는 못했다. 주제어: 직물, 결정, 포화 농도, 높이 변화, 토양
중학교 교육과정에서 처음으로 언급되는 굴절률은 광학에서 중요한 개념이다. 그러나 중요성과 달리, 이를 측정하는 실험은 레이저나 굴절계 등의 고가의 장비가 있어야 하므로 굴절률에 대한 직관적인 이해를 어렵게 한다. 이에 비해 그림자는 비교적 쉽게 관찰하고 그 길이를 측정할 수 있다. 이에 고안하여 고가의 장비가 필요하지 않은 수조, 자, 그림자를 만들 판과 광원을 이용하여 관찰한 판의 그림자의 길이를 통해 액체의 굴절률을 도출하고, 판의 그림자의 길이의 비를 이용하여 액체의 농도와 굴절률 간의 상관관계를 정량적으로 알아내고자 한다. 주제어: 굴절률, 그림자, 액체의 농도
지진은 어디에서나 일어날 수 있는 자연재해이고 실제로 많은 재산 피해를 줘온 재난이지만 우리 나라는 지진에 대한 대비가 부족하여 큰 지진이 일어날 때마다 큰 피해를 보아 왔다. 이에 우리는 지진에 대비할 수 있는 구조를 연구해보기 위해 중간층 면진에 관한 연구를 시작하게 되었다. 우리는 최적의 중간층 면진 위치를 찾는 실험 과정을 구체화하여 적절한 가건물을 설계한 후 실험을 진행하여 면진 장치의 위치 및 개수와 고유진동수 이동의 상관관계를 파악할 수 있었다. 또한 이를 정량적으로 분석하여 지진의 진동을 가장 잘 견딜 수 있는 면진 구조를 만들어낼 수 있었다. 주제어: 지진, 중간층 면진, 고층 건물
물체의 특성에 따른 파공음과의 상관관계를 찾는다. 조작변인은 물체의 재질, 각속도, 단면적으로 한다. 주제어: 파공음, 회전, 공기
이 연구의 목적은 고리 비행기의 고리 모양을 정N각형 모양의 고리와 뢸로 다각형으로 바꾸었을 때, 비행기의 성능을 비교해 최적의 고리 모양을 찾고 각각의 장단점을 찾는 것이다. 정N각형과 뢸로 다각형의 변의 수가 증가함에 따라 더 원에 가까워지므로 성능과 N의 관계를 찾아낼 수 있을 것이라고 예상된다. 각 도형이 원에 다가갈수록 비행성능과 방식이 어떤 식으로 변하게 되는 지도 기록 할 수 있는 요소가 될 것이다. 비행기의 성능뿐만이 아니라 고리의 모양에 따른 그의 특징 또한 탐구 할 수 있다. 비행기의 성능은 최대 도달 거리와 비행 시간의 곱으로 나타내었다. 주제어: 고리 비행기, 정N각형, 뢸로 다각형
보행은 인간의 기본적인 생활과 밀접한 관련이 있다. 따라서 지금까지 인간의 보행을 이용한 의족, 이족보행 로봇 등 다양한 분야에 관한 연구가 현재까지 활발히 진행되어왔다. 본 연구에서는 인간의 보행 중 속도의 변화에 따라 발이 지면에 작용하는 힘과 무릎이 굽혀지는 각도를 측정하여 이에 대한 속도별 보행의 특징을 분석하고 자료를 구체화하여 속도에 따른 보행 모델을 완성 한다. 본 연구의 결과로써 얻어진 보행 정보를 바탕으로 우리는 인간의 보행에 대하여 더 깊이 이해할 수 있을 것이다. 더불어, 향후 이족보행 로봇의 개발과 의족 제작 등 인간의 보행과 관련된 다양한 분야의 연구와 기기 개발에 활용될 수 있으리라 전망된다. 주제어: 보행, 속도, 힘, 각도