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본 연구는 지면이 드론의 추진력에 어떠한 영향을 주는지 종합적으로 검토하고, 나아가 드론의 비행에 도움이 되는 고도와 경로를 설정하는 데에 그 목적이 있다. 지면과 드론의 높이, 지면의 재료와 모양을 달리하여 드론의 추진력을 측정하는 실험을 진행한 결과, 드론과 지면 사이의 거리가 멀어질수록 추진력이 감소하나, 거리가 일정 수준 이상 증가하면 추진력이 증가하거나 일정한 모습을 보였다. 또한 지면 재료의 변형률이 낮고, 구멍이 적을수록 지면 가까이에서 추진력이 크게 측정되는 것을 알 수 있었으며, 지면의 모양 역시 분명한 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 본 결과를 이용한다면 드론 연료의 효율적 이용과 더욱 정교한 드론의 비행이 가능해질 것이며, 이착륙 시의 비행체의 안정성에 기여할 것으로 기대된다. 주제어: 드론, 지면, 추진력, pasco 장치, 유체
최근 들어 무선충전의 수요가 증가하였다. 그중 전자기유도 방식의 무선충전기술은 그 효율이 외부 영향의 영향을 많이 받는다는 특징이 있다. 고로 본 연구에서는 소재에 따른 충전 효율, 코일 간겹친 면적에 따른 충전 효율, 주변 자기장에 따른 충전 효율을 Pasco Capstone 장치를 이용하여 측정하였다. 그 결과 일정한 거리 이상 떨어져 있을 때 거리가 증가할수록 효율이 감소하는 상관관계를 알아내었다. 하지만 유전 강도를 넘어가는 전기장을 만드는 거리일 때 오히려 효율이 감소한다는 결론을 지었다. 그리고 코일 간 겹친 면적에 대한 효율은 오히려 완전히 겹쳤을 때보다 중심이 1cm 떨어졌을 때 가장 높았다. 자기장의 세기에 따른 충전 효율은 거의 일정하였기 때문에 자기장의 세기와 충전 효율 간의 상관관계는 찾아보기 힘들다는 결론을 지었다. 주제어: 자기 유도식 무선충전, 상호유도, 효율, 코일
시각장애인은 앞을 볼 수 없어 장애물에 부딪히기 쉽다. 현재는 이런 장애물을 주로 지팡이를 이용해 파악한다. 그러나 이는 항상 손에 들고 다녀야 하는 불편함이 존재하며, 직접적으로 찔러서 물체를 인지해야 한다는 것에 위험성이 존재한다. 이를 해결하기 위해 Raspberry Pi, TOF Camera, OpenAL, OpenCV를 이용한 python 프로그래밍을 통해 시각장애인이 지팡이를 대신하여 소리로 공간을 인식할 수 있는 장치를 제작하였다. 주제어: Python, Raspberry Pi, ToF camera, OpenCV, OpenAL
본 연구의 목적은 선풍기의 효율성을 향상하기 위한 날개의 설계 조건을 파악하고, 이를 기반으로 한 다양한 형상과 구조를 가진 날개 모양을 개발하여 각 날개 모양의 선풍기 성능을 실험적으로 검증하는 것이다. 날개의 설계 조건은 날개의 개수, 길이, 무게 등을 포함한다. 이 요소들은 바람을 효과적으로 추진하고 분배할 수 있는 날개의 형태와 관련이 있다. 바람의 세기는 선풍기의 성능에서 핵심적인 요소로 작용하는데, 이것은 날개의 모양에 따라 변화한다. 연구 결과는 특정 날개 수가 특정 세기 범위에서 가장 효율적인 성능을 발휘함을 나타내며 설계 요소들이 선풍기 성능에 미치는 영향을 명확하게 보여줄 것으로 생각된다. 주제어: 유체역학, 공기저항, 바람의 직진성, 날개, 선풍기
본 연구는 전이성 암세포가 포식자가 먹이를 찾아 불규칙하게 이동하는 Levy Walk를 구사한다는사 실을 바탕으로 수학적인 계산과 알고리즘 모델링을 통해 암세포의 전이 경로를 예측하는 것을 목적으로 한다. 암세포의 시간에 따른 위치를 나타내는 함수를 도출하기 위해 평균 제곱 이동거리가 시간에 대한 지수함수의 꼴로 표현된다는 점을 이용하였다. 이전의 암세포의 전이 경로를 바탕으로 그래프를 그려 매개변수를 구하고 이를 활용하여 암세포의 이동경로를 예측하는 함수를 제시하였다. 또한 다양한 접근 방법으로 암세포의 전이 경로를 나타내기 위해 빅데이터 학습을 통해 이전의 전이 양상을 기반으로 한 위치 예측 또한 시도하였다. 주제어: 전이성 암세포, Levy Walk, MSD(평균 제곱 이동거리), 빅데이터 학습, 전이 경로 예측
세계 인구가 증가하고 고령사회가 심화됨에 따라 대한민국 뿐만 아니라 전세계적으로 제 2형 당뇨 병으로 불리는 흔히 우리가 아는 당뇨병 환자수가 증가하고 있다. 본 연구는 당뇨병의 심각성이 점차 심화되는 시점에서의 인슐린 주사기 중 중간형 주사기에 한해 하루 투여량에 대해 개인의 체질에 대해서 분석하여 가장 효율적인 투여량에 대해서 연구하였다. 성인 남자에 대해 기준을 세워 구분하였으며, 이에 대해 여러 지표들을 이용하여 각 상황에 대한 값들을 구하였다. 이를 바탕으로 그래프들을 도출 시켜 각 상황에 맞는 개인별 투여량에 대해 탐구하였다. 주제어: 당뇨병, 인슐린, 요, 포도당 , 혈청
허니콤 구조의 강성에 대한 선행 연구를 찾아보다 관련 논문에서 허니콤 구조가 강한 압축 힘에 대한 저항성이 크지만, 한 번 무너지면 복구가 되지 않아 재사용에 문제가 있다는 사실을 알게 되었다. 이러한 단점을 보완하고 최적의 강성을 가지는 허니콤 구조를 에너지 흡수율을 최대화할 수 있는 값들을 바탕으로 실험을 통해 연구 하고, 반복적인 충격이 가해짐에 따른 재사용 가능 방안에 대하여 탐구한다. 본 연구에서는 허니콤 구조의 파괴및 복구 가능성을 입증하고, 충격에 대한 대응 능력을 향상시키는 방법을 모색한다. 나아가, 새로운 구성 셀 단위를 가진 허니콤 구조를 복원력 측면에서 고안해 보고, 기존의 허니콤 구조와 안정성 및 강성을 비교하여 새로운 허니콤 구조의 장점과 재사용 가능성을 강조한다. 주제어: 허니콤 구조, 강성, 재사용
최근 많은 양의 음식물 쓰레기가 큰 문제가 되고 있다. 이를 해결하기 위해 많은 종류의 음식물 처리기가 나오고 있다. 그중에서 현재 미생물 분해식(Decomposer) 처리기와 분쇄 건조식(Disposer)이 각광을 받고 있다. 여기에 활용되는 미생물은 고염도의 음식물을 처리하고 고온에서 증식되기 때문에 고온과 고염도에서 살아갈 수 있어야 한다. 이렇게 증식된 미생물이 포함된 처리물이 토양이나 하수도에 흘러 들어가게 된다. 이에 우리는 음식물 처리기에 활용 되는 미생물 균주가 어떤 종인지 확인하고, 가정에서 일상적으로 활용하기에 안전한지 알아보려한다. 또한 음식물 쓰레기 처리 후 만들어지는 처리물에 섞인 미생물이 토양과 수질에 어떤 영향을 미치는지 알아보려 한다. 주제어: 미생물 음식물 처리기, 바실러스(Bacillus), 토양오염, 수질오염
전 세계적으로 굴 생산량은 증가하는 추세이지만 굴 패각을 보관할 곳은 포화 상태에 이르러 주요굴 생산 거점인 한국의 통영시와 미국의 루이지애나주, 중국의 푸젠성은 굴 패각 발생량을 감당하지 못해 인근 주민들이 악취나 수질 오염 등으로 불편을 겪고 있다. 소성한 굴 패각 분말과 천연 항균 물질로 알려져 있는 탄닌과 테르펜, 카테킨을 활용하여 항균 필름을 제작하여 디스크 확산법을 통해 항균 효과를 비교한 후 소성 굴 패각 분말의 항균효과를 향상하기 위한 방안을 탐구하였 다. 실험 결과 소성 굴 패각 분말만 첨가한 필름보다 천연 물질과 조합하여 제조한 필름의 항균 효과가 더 높았다. 굴 생산지 주민의 삶의 질을 개선하기 위해 굴 패각을 활용한 추출물로 항균 필름을 만들어 굴 패각을 재활용한다면 기존의 필름의 폐기 후 나타나는 환경 오염과 생태계 파괴를 줄이면서도 주민들의 삶의 질도 개선하는 일석이조의 효과를 낼 수 있을 것이다. 주제어: 굴 패각, 항균 필름, 소성 굴 패각의 항균 효과, 디스크 확산법, 천연 항균 물질
교실 천장 가운데에 위치하는 공기청정기를 작동시켰을 때 공기가 중앙으로 모여든다. 그런데 교실 에서는 다수의 학생이 공기가 모여드는 위치에 앉아 있다. 이를 통해, ‘과연 공기청정기 바로 아래에 앉아 있는 철수는 안전할까?’에 대한 의문으로 연구를 진행하였다. 공기청정기를 실행했을 때위치에 따른 실내 미세먼지와 CO2 농도 변화를 측정하였으며, 분석 결과를 바탕으로 공기청정기 아래 자리로 실내 공기가 모여드는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과만으로 공기청정기 아래에 앉은 철수에게 유해하거나 무해하다고 단정지어 판단하긴 어렵지만, 실내 오염물질이 공기청정기 아래로 모여들어 이동한다는 것은 정확히 측정되었기 때문에 현재 교실에서의 책걸상과 공기청정기의 위치는 적합하다고는 할 수 없어, 이들의 재배치에 대해서 제안한다. 주제어: 공기청정기, 미세먼지, 이산화탄소, 아두이노, 포그머신
바이오디젤은 재생 가능한 연료로서 현재의 엔진 기름을 대체할 수 있고, 기존의 시설을 통해 운반 및 판매가 가능하기에 화석 연료의 유력한 대안으로 손꼽힌다. 현재 미국과 유럽 등의 나라에서는 현재 미국과 유럽 등의 나라에서는 일반 주유소에서 바이오디젤을 판매하고 있다. 우리 나라의 경우에는 2006년 7월부터 일반 경유에 0.5%의 바이오디젤이 섞인 혼합 경유를 판매하고 있으며, 2015년 7월부터는 신재생연료혼합의무화제도에 의해 바이오디젤의 사용량을 증가시키고 있다. 굴패 각의 생산량 및 패갹량은 계속 증가하는 반면, 이를 처리할 수 있는 처리 방법이 제대로 마련되어 있지 않아 굴패각의 심각한 악취 등으로 인하여 어촌에서는 심하게 고통받고 있다. 이에 굴패각으 로부터 얻은 산화칼슘을 염기촉매로 사용하여 바이오디젤을 합성하여보았다. 열소성한 굴패각의 순수 산화칼슘 대비 80%의 질량대비로 산화칼슘을 얻을 수 있었으나 산화칼슘이 메탄올에 녹지 않아 고체 촉매로 활용한 결과 KOH는 30분 이후 90%의 질량 수득률을 보이는 데 반해 CaO는 10%에 불과한 수득률을 보였다. GC를 이용한 정확한 정량 분석이 필요해 보이나 CaO만으로는 촉매로써의 기능이 떨어지는 것으로 보인다. 고체 촉매를 활용하기 위한 보조용매를 첨가한 바이오디젤의 합성에 대한 추가 연구가 필요하다. 주제어: 전이에스테르화반응, 바이오디젤, 염기촉매, 굴패각
음식물쓰레기는 생활 수준 향상에 따라 그 양이 점차 늘어나고 있다. 음식물 쓰레기는 부패되어 온실 가스를 만들기도 하고, 부패된 음식물 자체에 의한 오염도 일어나고 있다. 때문에 우리는 원가 절감이 필요한 이차전지 음극재 소재를 음식물 쓰레기 중 바나나, 파인애플, 키위, 껍질 중하나로 제작하기로 하였다. 각각의 껍질을 열풍건조하여 수분을 제거한 다음 ball miller를 이용 하여 껍질을 잘게 쪼갠 후 Cabonization 공정을 이용하여 하드카본을 제작했다. 이후 제작한 900 도 Cabonization 조건의 하드카본을 SEM을 통해 크기가 음극재로서 적합하지 않은 시료를 제외 한다. 그 후에, XRD 분석을 통해 나머지 시료를 비교했다. 주제어: 리튬 이차 전지, 음극재, 바이오매스, 하드카본