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도시 열섬현상은 도시에서 발생하는 열의 배출이 원만하지 않아 도시의 기온이 주변보다 높아지 는 현상을 의미한다. 도시열섬에 기여하는 환경, 즉 열원으로는 도심지의 건물, 아스팔트 도로 등이 있으며 반대로 도시열섬 현상을 완화시키는 냉원으로는 녹지, 강 등이 존재한다. 본 연구는 이 열섬 현상에 영향을 주는 지형물이나 환경이 그 지역에 미치는 열섬 효과가 다를 것으로 가설을 세운 뒤, 이를 이용하여 주변 환경에 따른 열섬현상 강화 혹은 완화 정도를 수식화할 것이다. 또한, 위 식을 활용하여 대전 지역의 간단한 열지도를 작성한다. 주제어: 열섬현상, 냉원, 주변 환경, 열지도
외계행성을 연구하는 일은 인류의 미래를 위해 필수적이다. 지적 생명체가 거주하고 있거나, 거주 가능한 환경의 외계행성을 찾아내어 외계생명체에 대해 연구할 수 있다. 또한, 외계행성 연구를 통해 행성의 탄생과 진화에 관하여 태양계 내에서는 찾을 수 없는 사실을 알아낼 수도 있다. 외계행성을 연구하는 방법에는 식 현상을 이용한 방법, 중력 렌즈 현상을 이용한 방법, 시선속도를 이용한 방법 등이 존재한다. 본 연구에서는 식 현상을 이용하여 외계행성의 물리량을 측정하였다. 60cm 망원경을 이용하여 측광 관측을 진행하고, 회귀분석을 통해 광도곡선을 얻어낸다. 이를 통해 얻어낸 물리량은 이전에 측정되었던 물리량과의 교차 검증을 통해 보다 신뢰도 높은 값을 찾아내는 것을 목표로 한다. 주제어: 외계행성, 식 현상, 광도곡선, 측광 관측, 물리량 측정
태양계 초기 구성물질을 간직하고 있는 소행성을 이용하여 태양계 초기 모습을 추정하고, 지구와 충돌할지 모르는 소행성을 미리 주시하고 충돌을 방지하기 위하여 소행성 연구는 필수적이다. 본 연구를 통해 60cm 망원경을 이용하여 한 자전주기 동안의 3 Juno의 관측 데이터를 얻고, ds9 프로그램을 이용하여 전처리하여 온전한 별의 사진을 얻는 과정을 수행하였다. 이것을 기존 관측자료와 비교하고, 검증할 수 있게 하는 것을 목표로 하여 연구를 수행하였다. 주제어: 소행성, 차등측광, 3 Juno, 자전
울산 언양 지역의 중력을 CG-5를 통하여 직접 측정하여 데이터 처리 프로그램을 통하여 이를 그래프로 나타낸다. 측정값들을 이용하여 언양 지역 내부의 지하 내부 물질을 추측하고 언양 지역의 지질학적 특성을 파악한다. 주제어: 지오이드, 중력보정, 상대중력, 지하내부물질, CG-5
VLCC는 초대형 원유 운반선으로 유조선 운임이 급등하면서 선박의 고속화 연구가 시급해졌다. 본 연구에서는 동일한 양의 에너지로 선박에 가해지는 항력을 줄여 효과적인 운행을 하고자 선박 에 유동제어띠를 적용하고, 유동제이띠의 길이에 대한 선체 항력과의 관계를 살펴보았다. 이를 위해 CFD 시뮬레이션을 이용하였고, 선체에 작용하는 압력항력과 마찰항력을 분석하여 저항을 줄일 수 있는 유동제어 띠의 최적 길이를 알아보았다. 유동제어 띠가 없는 기본형에 대해 선체 길이의 25%, 50%, 75%,100%의 4가지 유형으로 비교한 결과 압력항력과 마찰항력 모두 동일한 조파각에 대해 유동제어띠의 길이가 길수록 감소함을 알 수 있었다. 이는 유동제어띠의 길이가 길어질수록 박리점을 뒤로 미루어 압력항력을 감소시키고, 경계층의 범위를 확장시켜 선체의 속도 감소를 느리게 함으로써 마찰항력을 감소시키기 때문이다. 결국 선체전체에 걸쳐 유동제어띠를 삽입했을 경우 압력항력과 마찰항력을 모두 감소시켜 선박에 작용하는 저항을 효과적으로 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 주제어: 유동제어띠, vlcc, 압력항력, 마찰항력 CFD
다량의 인공열이나 녹지 부족 등으로 인해 발생하는 도시 열섬 현상은 인간의 건강을 위협하고 사회경제적으로도 많은 문제를 발생시키고 있다. 이에 본 연구에서는 도시 열섬 현상을 완화하기 위한 방안으로 바람길과 PCM에 주목하였다. PCM의 열에너지 흡수 효과를 알아보기 위해 PCM 을 이용한 축소 모형 실험을 수행하였고, 도시 열섬 현상이 발생한 곳에서 나타나는 기류의 흐름 과 기온 분포, 건물 표면과 지표 온도를 파악해보고자 열 유동 시뮬레이션 과정을 수행하였다. 이를 통해 PCM이 열을 효과적으로 흡수하여 건물의 표면 온도를 낮추는 역할을 했음을 파악하였 으며, 바람길과 함께 활용될 때 그 효과가 극대화된다는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과를 토대 로 하여 도시 열섬 현상 완화를 위한 효과적 방안으로 바람길에 인접해 있지 않은 곳에 위치한 건물에 집중적으로 PCM을 적용하는 방안을 제시하고자 하였으며, 이는 환경에 미치는 영향을 최소화한 방법이기 때문에 도시 환경 개선을 위한 지속 가능한 대책 중 하나가 될 수 있을 것이라 기대한다. 주제어: 도시 열섬 현상, 바람길, PCM, 열 유동 시뮬레이션
최근에 들어서면서 한반도의 남동쪽 지역에서 규모 4 이상의 지진이 발생하고 있는 추세이다. 특히 경주와 포항 지역에서 상대적으로 큰 지진이 발생하여 이슈가 된 적이 있었는데, 이 때 많은 건물이 피해를 입었지만 특히 최근 공간의 효율성을 위하여 많이 건설되고 있는 저층 필로티 구조 건축물의 피해 정도가 심한 것으로 알려졌다. 따라서 본 연구에서는 우리나라 저층 필로티 구조의 실제 지진 안정도와 내진 설계 방법에 대해 알아보았다. 지진동으로부터 입는 필로티 구조의 피해를 감소시키기 위한 내진 방법의 제안을 위해 모형 구조물과 진동대를 제작하여 실험을 통해 높은 효과를 보이는 내진 방법에 대해 분석하였다. 주제어: 내진 보강, 필로티, 아두이노, 트래커, 지진
본 연구는 석회동굴 내 다양한 생성물 중 주 구성 광물인 방해석(탄산 칼슘)의 형성 원인을 알아 보고자 하며, 탄산염 광물(예: 방해석)의 화학적 및 생·지화학적 침전 원인에 대해 증명하려 하였다. 동굴과 유사한 환경을 조성한 후, 동굴에서 채집한 미생물을 배양하고 이 미생물로 인해 일어 나는 실제 생·지화학적 침전을 관찰·확인하였다. 실험을 통해 탄산 칼슘을 구성하는 광물이 화학 적 요인과 미생물에 의한 생·지화학적 침전으로 형성된다는 것을 증명할 수 있으며, 미생물에 의한 생·지화학적 침전 속도가 화학적 요인으로 인한 침전 속도에 비해 매우 빠른 것을 확인할 수 있었다. 연구 결과, 농도가 높은 중탄산칼슘(1 M)을 사용하여도 화학적 방해석(탄산 칼슘) 침전은 이루어지지 않았다. 하지만, 동굴미생물과 방해석 침전미생물은 낮은 농도의 염화칼슘(30 mM)을 사용해도 침전물이 형성되었다. 육안관찰, 실체현미경 관찰, XRD/SEM 분석결과, 동굴미생물과 탄산염광물을 형성하는 미생물(KCTC 3558)이 침전시킨 물질은 방해석으로 확인되었다. 따라서, 석회암 동굴의 동굴생성물은 생물학적으로 침전될 수 있음을 알 수 있다. 주제어: 석회암동굴, 탄산칼슘, 탄산염 광물(방해석), 생·지화학적 침전
본 연구에서는 소행성 관측 및 관측지 인가 등록을 목적으로, 이미 2019년에 진행되었으나 실패 한 R&E 연구를 다시 진행한다. 전남과학고등학교 천문대의 Takahashi TOA-150 부망원경을 이용한 소행성 349 Dembowska, 324 Bambega, 532 Herculina의 관측으로 소행성 관측 능력을 입증하였다. 이후 국제천문연맹 산하 소행성 센터에 관측 정보를 제공하고 관측지 인가를 받고자 한다. 주제어: 소행성, The Sky X, 관측지 인가
본 연구를 통해 괭생이모자반을 부숙시킨 비료의 토양 산성화 억제 효과, 비료 효과를 알아내고 자 하였다. 토양을 거쳐 나온 물의 pH를 측정하는 과정에서 비료 외의 다른 변인들이 작용하였기 때문에 각 비료의 토양산성화 억제 능력은 본 실험만으로 결정하기에는 무리가 있다고 판단된 다. 또한, 비료들이 부숙하기 전보다 높은 생장을 보여주었지만, 대조군으로 설정한 커피 비료보 다는 생장이 덜 되었다. 그러나 괭생이모자반의 무기질와 질소, 인산, 칼륨이 풍부해서 비료로 사용될 가능성이 있다. 따라서, 직접적인 토양 pH 측정과 비료가 전체적으로 식물에게 주는 영향에 대한 추가적 연구가 필요하다. 주제어: 괭생이모자반, 토양 산성화, 비료, Bacillus subtilis
천체관측은 준비 과정이 어렵지만, 교육과정에는 관련된 내용이 포함되어 있지 않아 진입장벽이 높다. 그중 극축 정렬은 천체관측을 해본 사람들도 어려워하는 과정이다. 이를 해결하기 위해 GPS를 이용해 극축 정렬을 자동화하고자 한다. 일단 GPS와 지자기 센서를 통해 망원경이 북극성을 바라보도록 하고, 망원경이 바라보고 있는 천체의 이미지를 저장한 후 여러 장을 합성해 일주운동 이미지를 제작한다. 허프 변환을 이용해 이 사진으로부터 북극성을 찾는다. 북극성이 중앙 에 올 수 있도록 아두이노를 이용해 망원경을 회전시킨다. 또한, 즉석에서 극축 정렬을 할 때는 센서를 이용해 망원경의 위도, 고도, 기울기, 방위각을 구한다. 이때 위도는 북극성과 고도가 같고, 기울기와 방위각을 구했기 때문에 극축 정렬이 가능하다. 주제어: 극축 정렬, GPS, 캐니-에지 변환, 허프 변환, 적도의
얼음의 물리적 특성은 얼음이 형성될 당시의 기온, 기압, 습도 등 다양한 조건에 의해 변화할 수 있다. 그러나 현재까지 얼음이 형성될 당시 기온과 기압이 얼음의 특성을 얼마나 좌우 하는지에 대한 연구는 활발히 이루어지고 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 다양한 얼음 제조 장치와 직접 제작한 측정장치들을 이용해 얼음의 강도, 투명도, 결정구조와 융해시간 등 여러 특성을 정량적으 로 분석하고 수집된 데이터를 통해 얼음 형성 당시의 환경 조건과 얼음의 특성 사이의 관련성에 대한 상관관계를 제시하며 이러한 특성을 활용한 얼음의 활용방안을 제시한다. 주제어: 얼음, 기온, 기압, 얼음의 특성, 환경변수