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본 연구는 우주에서 식량을 공급할 시의 상황을 생각하고 연구를 진행한다. 비교적 식량공급이 쉬운 식물 중 비타민 C가 많고 아스파라긴산이 풍부하고, 빛과 좁은 공간이더라도 물만 주면 잘 자랄 수 있는 콩나물(Glycine max(L.) Merr.)을 대상으로 실험하게 되었다. 저중력에서 콩나물을 키우기 위해 클리노스탯을 이용하였고, 현재로서는 저중력에서 재배 중인 콩나물이 일반 중력에서 키우는 콩나물보다 길이가 길고 더 가늘게 자라고 있을을 확인할 수 있었다. 콩나물의 양이 충분하지 않아 영양소 검출은 아직 진행되지 않았지만, 추후 진행할 예정이다. 저중력에서의 식물의 변화를 바탕으로 무중력에서 식물을 재배할 시의 차이점을 추론해 보고 콩나물이 저중력에서 키우기 접합 할지 확인하고 영양소 측면을 개선할 것이다. 주제어: 클리노스탯, 저중력, 클리노스텟, 직경, 길이
본 연구는 학생들이 사용하는 학교 화장실에서 잠재적 위험 요인으로 작용할 수 있는 세균의 군집 구조를 규명하고, 그들의 효과적인 생활 속 소독 물질을 탐색하고자 수행되었다. 2024년 4월과 9월 에 걸쳐 40곳의 장소에서 2번씩 포집한 세균 군집에 대한 형태 및 분자 동정을 진행한 결과 24개의 서로 다른 종이 동정되었고, 그 중 7종이 병원성을 띠었다. 생활 속 소독 물질 8개를 선정해 7종의 병원균을 대상으로 디스크 확산법을 시행한 결과, 구연산, 식초, 락스, 염화벤잘코늄, 장미추출물은 모든 균에게 준수한 소독 능력을 보였다. 특히 식초는 병원균 7종 중 그람양성균 6종에 대한 소독 능력이 암피실린 항생제에 준했다. 본 연구를 통해 식초를 포함한 5종의 효과적인 생활 속 소독 용 액을 제안하려고 한다. 주제어: 화장실, 군집분석, 부유 세균, 병원균, 소독
기존의 비효율적이고 과도한 비용이 들던 해수 담수화에 관련한 문제와 지구 온난화에 의한 해수면 상승으로 인한 농업 형태 변화에 대한 문제를 해결해보고자 하였다. 이를 위하여 맹그로브 나무의 뿌리에서 영감을 얻어 담수화 막을 개발한 선행논문을 참고하여 자연적으로 나트륨 이온을 흡착할 수 있는 필터를 만든 후 이를 해상 농업에 적합한 형태로 만들기 위하여 연구를 진행하였다. 이를 통해 필터의 기능 정도와 식물의 생장 정도를 측정하여 해상 농업의 가능성에 대해 고찰해 보고자 한다. 주제어: 맹그로브, 생체모방 , 해상농업 , 해수담수화, 흡착필터
본 연구는 개발도상국 등 물 부족 지역에서 활용되는 적정기술의 대표 사례인 Q-드럼의 에너지 효율성을 향상시키기 위한 방안을 탐구하였다. 이를 위해 Q-드럼에 압전소자를 부착해 물 운반 과정에서 발생하는 기계적 힘을 전기에너지로 변환하는 실험을 진행하였다. 압전소자는 끈이 닿는 부분(B 위치)과 Q-드럼 외부(A 위치)에 각각 부착하였으며, 강체 타일, 잔디, 흙 위에서 10m씩 반복 굴리며 오실로스코프를 이용해 전압을 측정하였다. 이후 데이터를 수치적분하여 에너지 발생량을 분석한 결과, B 위치보다 A 위치에 부착했을 때 더 높은 전력이 생성되었으며, 특히 강체 타일에서 최대 1.31W의 전력과 32.9J의 에너지가 생산되었다. 본 연구는 Q-드럼의 효율 향상을 위한 압전소자 부착 위치 및 실험 환경의 중요성을 확인하였으며, 향후 지속적인 설계 최적화와 활용 가능성을 보여주었다. 주제어: Q 드럼, 에너지, 압전소자, 효율
본 연구에서는 아크릴아마이드를 감소시킬 수 있는 다양한 물질의 효과를 연구하기 위해서 시스테 인, MgCl₂, 글루코스 옥시다제 수용액을 커피 생두에 처리한 후 로스팅하여 각각 네슬러 시약으로 처리해 아크릴아마이드가 암모니아로 분해되도록 한 뒤, 마이크로플레이트 리더기를 이용해 아크릴 아마이드 함량을 측정하고 분석했다. 실험 결과 화학 처리를 하지 않은 커피에 비해 시스테인 처리를 한 커피에서 가장 높은 저감율을 보였으며 이후 MgCl₂, 글루코스 옥시다제 순으로 저감됐다. 선행 연구에서는 여러 가지 방법으로 과자, 감자와 같은 음식들에서 아마이드를 저감화 시켰기에 본실험은 커피와 같은 액체 식품에서도 아크릴아마이드가 저감효과를 가질거라고 기대하며 진행됐고, 본 실험의 수치를 이용하여 커피속 아크릴아마이드를 저감화 시키는데에 가장 경제적이고 효과적인 방법이 무엇일지 생각해 봤다. 주제어: 아크릴아마이드, 글루코스 옥시다제, MgCl₂, 시스테인
본 연구의 목적은 내구성과 생분해성이 뛰어난 친환경 필름 소재를 제시하고, 해당 소재에 블루베 리에서 추출한 안토시아닌을 첨가하여 제작한 색 변환 필름의 중금속 농도에 따른 색 변화능을 측정하며, 필름을 센서와 접목하여 현장에서의 간편한 중금속 농도 측정 시스템을 구축하는 데 있다. 젤라틴 필름과 오가닉 코튼 필름이라는 소재를 채택하였고, 필름 제조 방법을 달리하여 확인한 결과 가열한 3% 젤라틴 용액을 페트리접시에 도포하여 수분을 대부분 증발시킨 형태의 필름이 가장 우수한 물성을 가짐을 확인하였다. 또한 안토시아닌의 킬레이트화 반응에 의해 중금속 용액의 농도가 높을수록 필름이 청색에 가깝게 색 변환이 일어남을 확인하고, 이를 RGB 센서로 측정하여 중금속 농도를 예측하는 키트를 구성하였다. 주제어: 안토시아닌, 생분해성 필름, 킬레이트화, 아두이노, 중금속
국내 음식물 쓰레기의 70% 가량은 식재료 유통 및 조리 과정, 보관 중 버려진다. 본 연구는 이러한 점에서 착안하여 유자 껍질에서 펙틴을 추출하여 리튬 이온 전지의 전해질로의 활용 가능성을 탐구 하였다. 유자 껍질에서 추출한 펙틴을 상업용 펙틴과 FT-IR 결과를 비교해 과피에서 펙틴을 추출 했음을 확인했다. 추출한 펙틴을 전해질로 이용하여 코인셀을 제작하였고, 멀티미터를 이용해 펙틴 농도에 따른 전해질 성능을 비교하였다. 전해질을 삽입하지 않은 대조군과 현재 상용화된 LiOH 용해액 대조군을 통해 펙틴 겔 전해질이 리튬 이온 전지의 전해질로 활용 가능성을 발견하였다. 주제어: 펙틴, 전해질, 코인셀
최근 들어 한반도 내륙지방에서도 지진이 다수 발생하면서 한반도 역시 지진과 같은 자연재해로부 터의 영향을 피할 수 없게 되었다. 이로 인한 피해를 줄이기 위해 함수비에 따른 건물의 안정성을 알아보고, 건물의 안정성이 높은 최적의 함수비를 유지할 수 있는 방안을 알아보기 위해 연구를 진행하였다. 함수비가 낮을수록 건물의 안정성이 높아진다는 결과를 얻었고, 건물의 하중이 증가하여 압밀될수록 함수비가 감소한다는 것을 확인하였다. 함수비를 감소시키는 방안으로 말뚝의 설치를 탐구하여, 말뚝의 개수를 변인으로 두어 실험하였다. 실험에 사용한 3종의 토양 중 2개의 모래질 토양에서는 동일한 결과를 얻었지만 고령토(점토광물)에서는 불규칙한 결과 값을 보였다. 이는 고령 토가 점토광물이라는 점에서 보았을 때 점토광물의 성질 차이로 인한 것으로 생각하며, 추후 연구 에서 점토광물에서도 함수비를 감소 조절 및 주변 구조물에 대한 안정성의 향상에 대해 고려해 보고자 한다. 주제어: 체적 함수비, 건물 안정성, 압밀 침하, 액상화 방지 말뚝 기초, 내진 구조
지표수의 수질 저하는 가뭄과 같은 상황에서 심각한 피해를 초래할 수 있으며, 이를 해결하기 위해 지표수 자정 능력의 향상이 필요하다. 본 연구는 NO 가 지하수 자정에 기여한다는 선행 연구의 결과를 바탕으로, 지하수의 Dissimilatory Iron Reduction(DIR) 과정이 지표수의 용존 유기 탄소 감소에도 효과적으로 적용되는지 탐구하고자 했다. 그 과정에 관여하는 변인들의 최적 투입 값을 알아내고자 하여, 실험을 통해 지표수에서의 DIR 메커니즘을 규명하였다. 이를 통해 지표수의수질을 개선할 수 있는 방안을 도출하였다. 연구결과, NO , 적철석과 침철석, 온도가 독립 변인으로서 최대 수질 자정효과를 보이는 지점과 경향성을 확인할 수 있었다. 본 연구결과는 개발도상국에서 적정 기술로써 활용할 수 있으며, 지속 가능한 수질 관리와 환경 보호에 기여할 수 있을 것으 로 기대된다.
최근 인공지능 및 알고리즘 기술이 발전함에 따라 이와 같은 기술들을 활용할 목표들이 확장되고 있으며, 그중에는 인간의 감정을 알아맞히고자 하는 목표 또한 존재한다. 하지만 현재까지는 뇌파 데이터나 얼굴 근육 인식 데이터 등의 데이터를 각각 사용하여 연구를 진행하였고 이 과정에서 나온 결과에서의 정확도는 현저히 낮은 수치였다. 본 연구에서는 한 가지 데이터만을 사용하는 것이 아닌 사용자의 뇌파 데이터와 음성 데이터를 동시에 활용하여 사람의 감정을 알아맞히는 알고리즘의 능력을 향상하게 시키고자 하였다. 이렇게 예측한 결괏값을 얻는 측면에서 연구를 진행 하였고, 그 결과 EEG 데이터만을 사용하였을 때는 40.23%, Mel spectrogram을 사용하였을 때는 33.42%, 두 가지 데이터를 동시에 사용하였을 때는 44.75%의 정확도가 출력되었다. 주제어: 감정, Mel spectrogram, EEG, CNN, 딥러닝
본 연구는 집중을 요하는 활동에서 청각 자극과 집중도의 관계에 대한 상반적인 의견을 바탕으로 이를 뇌파 측정 실험을 통해 검증하고 나아가 각각의 청각 자료가 집중력에 어떤 영향을 미치는지에 대하여 고찰하였다. 실험은 10명의 피실험자를 대상으로 진행하였으며, 다양한 장르의 곡 17곡을 선정하여 각 곡에 대한 집중도 변화를 관찰하였다. 그 결과 빗소리, 클래식 피아노와 같은 청각 자료가 집중도 향상에 도움이 되었고, 이외의 곡은 청각 자료가 없는 환경에서 더 높은 집중도를 보였다. 특히 특정 장르에서는 피실험자들 사이에 집중도 변화가 일관되게 나타났는데, 이는 청각 자극이 집중도에 미치는 영향이 음악 장르와 청취 방법에 따라 달라질 수 있음을 시사한다. 위와 같은 내용을 통해 청각 자료의 종류와 청취 방식이 집중력에 미치는 영향을 탐구함으로써 학습 환경 구축 및 효과적인 학습법과 지도법 개발에 도움을 줄 것이다. 주제어: EEG, 집중도, 청각 자극, 청취 방식
히토리 게임은 숫자가 채워져 있는 × 칸들을 이웃하지 않게 검게 색칠하여 같은 숫자가 한줄에 없도록 하고 색칠하지 않은 칸들은 모두 이어져 있도록 하는 퍼즐이다. 히토리 게임은 인지도가 낮고, 선행 연구가 부족해 후속 연구가 이루어지기 어려운 환경이었다. 따라서 히토리 게임의 확장 연구에 도움이 될 수 있도록 히토리 판과 라틴 방진과의 연계성, × 의 직사각형 모양의 히토리 초기판에 들어갈 수 있는 최대, 최소 가짓수를 구하는 것을 연구 목표로 삼았다. 연구 결과 판에 들어갈 수 있는 숫자의 최대, 최솟값의 범위를 , 으로 나타내었으며, 라틴 방진의 변형 방법을 설정하였고, 이에 따라 변형한 라틴 방진의 변형 판과 히토리 판의 대응 관계를 밝힐 수 있었다. 이연구를 통해 입체형 히토리 게임 등의 변형된 히토리 판으로의 확장 연구 등의 발판을 마련할 수있을 것이다. 주제어 : 히토리 게임, 퍼즐 알고리즘, 수학퍼즐, 라틴 방진, 격자판