연도별 연구과제 60 페이지첫페이지로 이동

최근 광각렌즈의 왜곡 현상을 악용하여 부동산 매물의 크기를 넓어 보이게 하는 수법이 문제가 되고 있다. 하지만 현행법상 이를 처벌하기 어렵다. 따라서 본 연구에서는 왜곡 없는 매물 정보를 제공할 수 있는 방법을 수학적으로 고안하였다. 왜곡 함수를 이용해 왜곡된 사진을 복원하였으며, 3차원 공간에서의 소실점이 각각 x, y, z축 방향으로 세 개 나온다는 점을 이용해 각 축에 대한 가중치를 선정하여 투표하는 방법을 정립하였다. 기존 연구들은 행렬변환과 소실점을 통해 2D 실내 구조 영상을 3D 모델로 변환했지만, 본 팀은 소실점을 이용해 평면 사진을 구면좌표계로 변환 하며 카메라와 평면 사이 거리의 정보를 얻은 후 구면 좌표를 3차원 좌표로 변환하는 방법을 통해 실내 구조를 구체적으로 파악할 수 있도록 하였다.

주제어: 소실점 (Vanishing point). 영상(2D image). 렌즈의 왜곡(Lens Distortion). 3D 모델링(3D modeling).

본 연구는 헌혈 가능 인구수의 감소와 수혈 필요 인원의 증가에 따라 그 중요성이 더욱 부각되고 있는 안전한 지혈제 제작에 목적을 두고 있다. 기존의 화학적 제법을 사용한 지혈제가 아닌 생체 적합성이 높은 셀룰로오스를 지지체로 혈액 응고에 도움을 줄 수 있는 미역, 다시마, 우뭇가사리의 접착성 물질과 트롬빈을 첨가해 생체 적합성이 높으면서도 비용이 저렴한 지혈제를 제작하였고 효능 검증을 위한 전혈 응고 실험을 실시하였다. 실험 결과 접착성 물질을 첨가한 지혈제는 이를 첨가하지 않은 지혈제와는 다르게 파우더 주변으로 혈액이 흡수되며 작은 혈전이 여러 개 모여 응집 되는 혈액 응고 양상을 보였다. Imai-Nose 법으로 응고된 혈전의 질량을 측정한 결과, 미역의 접착성 물질을 첨가한 지혈제가 0.36g으로 가장 많이 응고하였다.

주제어: 해조류, 셀룰로오스, 지혈제, 접착성 물질, PBM

본 연구의 목적은 하천의 부영양화 수치를 실시간으로 모니터링하며 영양염류 농도를 관리 가능한 시스템을 구축하는 것이다. 이를 위해 미생물 연료전지로 부영양화 환경에서의 전류생산량 변화를 측정하고, 영양염류 제거 시스템을 통해 임계치 초과 시 생물활성탄을 방출해 영양염류를 흡착, 분해 하도록 하고자 한다. FT-IR을 통한 미생물 연료전지 침전물 분석을 통해 Shewanella putrefaciens가영양염류를 섭취하고 전류를 생산한다는 것을 검증했으며, 활성탄에 pseudomonas putida를 고정시켜 생물활성탄을 제작했다. 영양염류 제거 시스템을 구축해 아두이노와 Python으로 제어하고 영양염류 농도 증가 시 증가하는 전류생산량과 생물활성탄 방출 시 감소하는 전류생산량을 관찰할 수 있었다.
영양염류 투여 후 평균 전류생산량이 2.93µA에서 3차 투입 후 27.63µA까지 증가하는 것을 확인했으며, 이후 생물활성탄 방출 시 21.30µA까지 감소하는 것을 확인했다.

주제어: 부영양화(eutrophication), 미생물 연료전지(microbial fuel cell), shewanella putrefaciens, 생물활성탄(Biological Activated Carbon), 실시간 모니터링(Real-time monitoring)

최근 일조량 감소와 강수량 증가로 작물에서 곰팡이 발생이 증가하고 있다. 그 중 Botryotinia fuckeliana는 주로 딸기, 상추 등의 작물에서 서식하며 노균병, 꽃마름 증상을 유발한다. 이를 해결 하기 위해 방법을 모색하던 중 키티나제를 활용하여 붉은곰팡이 제거에 성공한 사례를 확인했다.
이를 통해 키틴으로 구성된 회색곰팡이를 대상으로 고무나무 키티나제 추출물에 대한 항곰팡이 효과가 있는지 알아보고자 한다. 본 연구에선 고무나무 잎을 분쇄하여 다른 키티나제를 추출하여 회색곰팡이에 대한 효능을 비교한 후 우수한 방법을 선택한 후 농도별 항곰팡이 성능을 비교한다. 더나아가 실제로 방제를 위해 사용되고 있는 약품과 유사한 효능을 내는 마이다케 버섯 추출물과 액상수화제를 대조군으로 고무나무 추출물과 효능 비교하는 것을 최종 목표로 한다.

주제어: 키티나제, 회색곰팡이, 항곰팡이성, 고무나무

본 연구는 수평축 풍력 발전기의 블레이드를 혹등고래 가슴지느러미의 결절(tubercle) 구조를 모방해 발전 효율을 향상하는 것을 목적으로 한다. 혹등고래 지느러미의 결절은 유체 흐름 속에서 소용돌이를 형성해 표면에 밀착된 흐름을 유지함으로써 유동 박리를 억제한다. 이러한 원리를 활용하면 공기 저항을 줄이고 발전기의 효율을 높일 수 있다. 본 연구는 회전 운동을 수행하는 블레이드에 해당 결절 구조를 적용해 진폭, 파장, 받음각 등 변수를 조정해 풍력 발전기 블레이드를 제작했다. 제작된 블레이드를 풍력 발전기 모형에 장착하고, 풍동 실험을 통해 블레이드의 성능을 분석한 후 발전 효율을 높이는 최적의 블레이드 구조를 도출했다. 또한 도출한 결과를 시뮬레이션을 통해 검증함으로써 블레이드의 결절 패턴에 따라 와류 형성 정도가 달라져 블레이드의 각속도가 달라진다는 실험 결과의 타당성을 입증했고, 결절 패턴이 대형 풍력 발전기에 활용될 수 있음을 확인했다.

키워드 : 혹등고래 결절, 유동 박리, 블레이드, 풍력 발전기, 와류

본 연구는 코안다 효과를 바탕으로 물체의 곡률에 따라 나타나는 변화를 체계적으로 분석한 것이 다. 실험에서는 타원체 곡률이 코안다 효과에 미치는 영향을 연구하기 위해 풍동실험 장치와 풍속 측정 장치를 사용하였으며, 3D 프린터를 이용해 곡률 0.7 ~ 1.5 범위의 타원체를 제작하였다. 풍속에 따른 곡률별 코안다 효과의 변화를 확인한 결과, 특정 곡률에서 코안다 효과가 뚜렷하게 나타나는 것을 확인하였다. 이를 통해 가해주는 풍속이 세질수록 곡률이 클 때, 코안다 효과가 효과적인 것을 알 수 있었다. 또한, 타원체와 풍속 측정 장치 사이의 거리 변화에 따른 풍속을 측정하여, 거리가 1cm일 때, 가장 높게 기록되었다. 이를 통하여 공기가 타원체에 완전히 밀착하지 않고 일정 간격을 두고 흐른다는 사실을 밝혀냈다.

주제어: 코안다 효과, 곡률, 타원체, 풍속

본 연구는 무당벌레의 날개 구조가 빠른 전개 속도를 가지며 에너지를 저장할 수 있다는 것을 바탕으로 이를 종이접기 구조에 적용하여 구조적으로 효율적인 전개형 종이접기 구조를 고안하는 것을 목적 으로 한다. 수납 효율을 분석하기 위해 각 구조의 자연 상태, 최대 압축 상태의 입체대각선 길이를 측정했다. 전개 속도는 모터를 사용해 측정 및 비교하였다. 측정한 전개형 모델의 전개 시간을 통해 전개 속도를 비교하고, 1차원 수납 효율을 비교하여 각 전개형 모델의 전개 속도, 1차원 수납 효율성과 시맥 구조와의 관계성을 분석할 계획이다. 또한, 얻은 데이터들을 바탕으로 전개 속도와 1차원 수납 효율을 분석하여 가장 합리적이고 효율적인 전개형 구조를 제안할 것이다.

주제어: 전개형 날개, 생체모방 공학, 수납 효율, 최적화 모델

본 연구에서는 나방 날개의 미세 비늘 구조가 초음파를 흡수하는 능력에 관한 기사문을 읽고, 그메커니즘에 대해 알아보고자 한다. 비늘 속 어떤 구조가 소리 흡수 성능을 높일지 알아보고, 이를 통해 소리 흡수에 효과적인 흡음재의 구조에 대해 연구를 진행하였다. 나방의 미세 구조 사진을 알아본 뒤 흡음재의 종류를 알아본 뒤 특정하였고, 구멍의 모양을 조작 변인으로 3D 프린팅을 통해 실험군을 생성하여 흡음 성능을 종속 변인으로 두고 시험하였다. 실험 결과, 나방 비늘 구조를 모방한 흡음재가 시중의 구조보다 대부분 좋은 성능을 보였고, 실험군에서 구멍의 단면적이 작을수록 흡음 성능이 증가하는 경향성을 보였다.

주제어: 흡음, 나방, 생체 모방, 구조, 소리

최근 강의자 중심의 강의형 학습에서 학습자 중심의 자율학습으로 교육 트렌드가 변화하고 있다. 두 학습 방법 중 높은 집중도를 보이는 효율적인 학습 방법을 확인하기 위해 EEG센서와 GSR 센서를 활용하여 학습 방법별 뇌파 집중도와 긴장 및 각성 상태에 대한 정보를 비교 및 분석을 목표했다. 실험군 18명을 대상으로 4가지 과목을 자율학습과 강의 학습 방법으로 학습시킨 후, 각 센서의 정보를 통합하여 비교한 결과 전체적으로 자율학습이 강의 학습보다 높은 집중도를 보였다. 더불어 학습 과목, 학습자의 과목 선호도, 학습자의 과목 성취도, 학습 시간에 따른 학습 방법의 집중도 차이를 분석했다. 실험자의 실험 당시 집중 정도에 관한 설문과 본 연구 결과를 비교했을 때, 경향성이 일치함을 보여 해당 연구의 타당성을 검증했다.

하천에 방류된 폐의약품은 하천을 오염시키고, 여러 생물의 생명 활동을 방해하여 생태계 교란을 유발한다. 본 연구에서는 곡물에서 추출한 탄닌이 카페인이나 중금속 이온의 흡착에 효과적이라는 등의 선행 연구를 바탕으로 탄닌이 폐의약품 성분의 흡착제로 기능할 수 있는지 확인하고자 하였 다. 표적 물질로 탄닌의 작용기와 강한 쌍극자 상호작용을 할 것으로 예상되는 아세트아미도기 (-NHCOCH₃)를 가진 아세트아미노펜을 선정하여 실험을 진행하였다. 수용성 탄닌과 수산화나트륨 수용액을 섞고, 염산을 첨가하여 결정화하고, 분쇄한 결정 가루를 FT-IR로 분석해 결정이 불용성 탄닌임을 확인하였다. 탄닌 가루를 흡착제로 사용하여 0.001M∼0.007M 아세트아미노펜 수용액에 넣어 반응시키고, 원심분리기로 용액 내 아세트아미노펜-탄닌 복합체를 제거한 뒤 UV-Vis로 용액내 남아 있는 아세트아미노펜의 농도를 분석하여, 탄닌 처리 후 표적 물질의 농도가 효과적으로 감소했음을 확인하였다. 본 연구는 탄닌이 아세트아미노펜의 흡착제로 사용될 수 있음을 확인하고, 탄닌이 폐의약품에 의한 수질 오염 문제의 해결에 도움이 될 수 있음을 밝혔다.

주제어: 폐의약품, 탄닌, 아세트아미노펜, 분광광도계, FT-IR

톨루엔의 효율적 분해를 위해 광주기에 따른 TiO  의 톨루엔 분해 효과를 연구하였다. 본 연구에 서는 TiO  를 Dip-coating하여 사용하였다. 코팅된 유리판과 CO  , O  MBL, 톨루엔 1mL을 투명 밀폐상자에 배치 후 UV를 쬐어주어 조건 충족 시에만 CO  변화가 유의미하게 나타나는지 확인하
였다. UV와 백색 LED, 암실 상태를 반복하며 광주기가 톨루엔 분해에 영향을 주는지 보고 가장 효
과적인 광주기를 도출해냈다. UV와 백색 LED 광주기에서 평균 CO  증가량이 13.7ppm이며, UV와 암실 상태에서는 27.7ppm이라는 것을 확인하였다. 전 조건에서 UV를 차단한 시간이 길수록 CO  농도 변화가 증가하였다. 암실 상태에서 CO  의 농도가 계속해서 감소하였고, 이는 MBL 노이즈로
인한 결과로 추정된다.

주제어: 이산화 타이타늄, 광촉매, 톨루엔, 광주기, VOCs

본 연구는 루미놀 발광 반응의 효율을 증진하여 혈흔 검출 효과를 높이기 위한 최적의 형광 트레이서 조건을 찾고자 하였다. 기존의 루미놀 반응은 범죄 현장에서 유용하게 사용되지만, 발광 세기와 지속 시간에 한계가 있어 혈흔 검출이 어려운 경우가 있다. 이를 해결하기 위해 본 연구 에서는 형광 트레이서의 종류와 농도, 그리고 온도가 발광 세기에 미치는 영향을 조사하였다. 실험 결과, 플루오레세인 0.001M, 로다민 0.0005M, SDF-1 9배, 요소 0.2M, 퀴닌 0.001M의 농도에서 최적의 발광 효과가 나타났다. 또한, 0℃에서 45℃까지의 온도 조건을 변화시키며 실험한 결과, 플루오레세인, SDF-1, 요소, 퀴닌은 온도가 높아질수록 발광 효과가 증가하는 반면, 로다민은 낮은 온도에서 더 강한 발광을 나타냈다. 이 연구는 루미놀 발광 반응의 최적 조건을 제시함으로써 현장 검출의 효율성을 높이는 데 기여할 수 있으며, 다양한 환경 조건에서의 활용 가능성에 대한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

주제어: 루미놀, 발광 반응, 형광 트레이서, 농도, 온도