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본 연구는 탄산칼슘 생성 미생물인 Sporosarcina pasteurii를 배양하고, 이 탄산염광물 형성 미생 물의 특성을 이용한 이온상태의 스트론튬을 포함한 탄산염광물인 SrCO3과 SrCa(CO3)2의 생성 가능 여부를 알아보고자 한다. 궁극적으로 탄산 스트론튬의 형성을 이용하여 스트론튬이 함유된 수용액 속 이온상태의 스트론튬을 침전시켜 고체상태의 탄산염광물형성을 이용하여 오염수 정화 가능 여부를 알아보고자 한다. 주제어: 생지화학적 작용, 탄산염 광물, 탄산염 광물 형성 미생물, SrCO3, CaSr(CO3)2
Climate change, driven by global warming, has led to an increase in wildfires around the world. Forest fires produce aerosols and greenhouse gases, which have a positive feedback effect on climate change. This paper aims to measure the substances produced during wildfires and analyze their impact on climate change. 주제어 : 에어로졸, 일산화탄소, 바이오매스 연소, 블랙카본 Keywords : Aerosol, CO, Biomass burning emissions, Black Carbon
SLA 공법이란 임플란트 표면의, 거칠기를 증가시켜 임플란트와 뼈 사이의 결합력을 증가시키는 임플란트 표면 처리 방법이다. 이때 현재 가장 대중적으로 사용되고 있는 임플란트 재료인 Ti-6Al-4V 합금은 티타늄을 기반으로 알루미늄과 바나듐이 첨가된 합금이다. 생체적합성, 높은 강도, 내식성 등의 특성으로 의료 분야, 특히 임플란트 제작에 널리 사용되는 대표적인 합금이다. 이 합금으로 만들어진 임플란트가 SLA 공법으로 표면처리가 되었을 때 임플란트 이신 후 시간이 지남에 따라 부식과 마모와 같은 원인으로 임플란트에서 바나듐이 방출되는 문제가 발생한다. 방출된 바나듐은 인체에 치명적인 영향을 미칠 수 있는 발암물질로 인체에 직접 이식되는 임플란트의 특성상 매우 치명적인 결과를 가져올 수 있다.
본 연구는 PEM 수전해 장치의 연료공급, 전기 이동의 역할을 수행하는 바이폴라플레이트의 부식 거동에 있어 문제를 인식하고, 이를 해결하기 위해 부식에 저항성이 있으며 전기 전도도가 우수한 티타늄 질화물 (Titanium nitride, TiN) 박막을 코팅하여 수전해 구동 시 부식을 방지하고 수명증가를 목적으로 실험을 진행한다. 연구 방법은 스퍼터링 기술을 이용하여 TiN 박막을 바이폴라플레이 트에 증착한 후 박막의 두께, 균일도, 부식 저항성, 전기저항 등 박막의 특성을 비교하고 실제 수전해 셀에 탑재 후 성능을 측정하여 수명을 파악한다. 주제어: 바이폴라플레이트, 스퍼터링, 티타늄 질화물, PEM수전해, 그린수소
인류는 많은 양의 화석연료를 사용하면서 지속적인 발전을 이루어왔고, 이에 따라 환경문제가 심각 해지며, 에너지를 효율적으로 사용할 수 있는 방안과 관련된 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구를 통해 열전, 압전, 태양광 발전 소자를 통해 에너지 하베스팅 및 발전량 측정에 대한 실험적 연구를 제시하고자 한다. 다양한 발전소자를 사용한 에너지 하베스팅 기술을 결합하여 교내에서 낭비되고 있는 에너지를 전기에너지로 변환시켜 활용할 수 있는 방안을 제시한다. 이를 위해 태양광 소자, 압전소자, 열전소자가 작동하는 조건을 확인하고 각각의 환경에서 발전량을 측정하였다. 이를 바탕 으로 일상생활 속에서 다양한 조건들을 활용하여 교내에서 에너지를 수확할 수 있는 시스템을 연구 하였다. 실험 결과로, 다양한 조건에서 소자의 성능을 분석하고 발전량을 측정하여 에너지 하베스팅 기술의 효과를 확인하였다. 본 연구를 통해 기존의 에너지 문제와 환경문제에 대한 지속가능한 대안을 제시할 가능성을 탐구하고, 이를 응용하여 향후 에너지 하베스팅 및 발전 시스템의 효율 향상에 기여할 수 있다.
2023년 초, 대한민국 야구는 도쿄 올림픽 노메달, 2023 World Baseball Classic 1라운드 탈락 등으로 유례 없는 침체기를 겪었다. 여러 언론과 전문가들은 ‘한국 야구는 기본이 되어있지 않다.’라는 평을 내놓고 있다. 현대에 야구를 잘한다고 평가받는 여러 팀의 공통점은 바로 선수 개개인의 작전 수행 능력이 좋다는 것인데, 이러한 작전 야구의 기본은 타자가 팀이 필요로 할 때 번트를 대어 자신을 희생하고 주자를 진루 시키는 것이라 할 수 있다. 이에 본 연구팀은 이 연구를 통해 실제 야구 경기장과 동일한 규격의 실험장에서 직접 야구 배트에 야구공을 타격시켜 발생한 타구의 데이터를 수집하고 분석하여 번트 성공률이 가장 높은 배트의 타격점에 대해 알아본다. 결론적으로 야구의 기본인 번트, 이 번트를 잘 대기 위해서는 야구공을 배트의 어느 타격점에 맞춰야 하는지 연구해보고자 한다. 주제어: 타격점, 번트 성공률, 운동량, 데이터 분석
현재까지 개발된 인공지능 알고리즘들은 대부분 입출력 데이터 형식이 한정되어 있다. 이를 보완하기 위해 본 연구에서는 입출력 데이터 형식 변환이 자유로운 인공지능 알고리즘을 고안하고, 다중 모델을 통하여 구현하고자 한다. 본 알고리즘은 여러 데이터를 입력했을 때 사용자가 기대 하는 데이터를 순차적 구조에 따라 생성한다. 또한, 전이 학습 등의 방법을 통해 사용자가 원하는 데이터 형식을 다룰 수 있는 새로운 모델을 스스로 만들고, 온라인 학습을 통해 실시간으로 학습할 수 있다. 그리고 웹·모바일 애플리케이션과 라즈베리파이와 같은 임베디드 기기에서 적용할수 있도록 한다. 본 알고리즘을 통해 더 효율적이고 고차원적인 작업을 가능하게 해줄 것이다. 주제어: 생성 모델, 다중 모델, 입출력 데이터 형식, 자연어 처리, 딥러닝
최근 뇌파 관련 연구가 활발히 진행되며 다양한 분야에서 활용되고 있다. 하지만 현재 이용하고 있는 비침습적인 EEG 센서는 데이터의 정확도를 높이기 위해 많은 수의 채널을 사용하고 있다. 이는 사용 자에게 큰 불편함으로 다가온다. 본 연구에서는 이미지 생성에 주로 사용되는 모델인 GAN에서 영감을 얻어, 학습된 데이터와 입력된 1에서 4채널까지의 데이터를 기반으로 나머지 5에서 8채널 데이터를 생성하여 채널 수가 줄기 전과 같은 정확도를 얻도록 하는 것을 목표로 하였다. 이렇게 예측한 데이터를 생성하는 측면에서 연구를 진행하였고 그 결과 각 채널별 모델이 생성한 데이터와 실제 측정 데이터의 유사도는 5채널 52.57%, 6채널 49.33%, 7채널 49.04%, 8채널 42.58%로 전체 채널 평균 48.38%의 정확도를 보였다. 주제어 : EEG, 머신러닝, GAN, 정확도
국문 초록: 암호학에서 타원곡선암호는 RSA보다 더 적은 비트수를 사용하면서도 뛰어난 보안 수준을 유지할 수 있기 때문에 타원곡선 암호의 주요한 알고리즘인 디피헬만은 현대 암호의 대표적인 알고 리즘이 되었다. 본 논문은 디피헬만 알고리즘에 대해 타원곡선 대신 원을 통해 구현하여 고등학생 수준에서 이해할 수 있도록 하였다. 우리는 원 위에서 삼각함수의 덧셈정리를 이용한 디피헬만 알고 리즘 암호체계를 개발였으며 본연의 목적인 대칭키 공유하는데 성공했다. 모듈러 값에 대한 유한체 위에서의 원 위의 좌표들을 계산하고 알파벳과 숫자 및 특수문자를 대응시켜 이를 파이썬 및 아두 이노를 통해 암호 전달 시스템을 만들었으며 암호화 및 복호화를 수행하였다. 정보화 시대의 발전에 따라 보안의 중요성이 더욱 강조되고 있는 시점에서 본 연구를 통해 많은 청소년들이 현대 암호에 대해 더 쉽게 다가갈 수 있는 계기가 되기를 기대한다. 주제어 : 삼각함수, 암호, KP연산, 타원곡선을 이용한 암호
서로 다른 임의의 세 원을 평면에 그렸을 때 공통접선끼리의 교점 3개가 모두 일직선상에 있다는 정리인 몬즈의 정리를 다양한 방향으로 확장하고자 한다. 4개의 원에서 생기는 공통외접선과 그 교점의 성질을 발견하였으므로 이를 기하학적으로 증명해보고 개의 원까지 일반화하려고 한다. 또한 유클리드 평면에서 성립하는 원들의 성질을 사영평면으로 확장하여 증명해보고, 원뿐 아니라 타원과 같은 원추곡선에서도 이러한 성질이 성립할 수 있는지 탐구하고 이를 알아보고자 한다. 주제어: 몬즈의 정리, 타원, 접선, 원, 사영평면
도시 집중 현상의 증가로 고층 건물이 증가하면서 소음 공해와 에어컨 실외 오작동 문제 등 빌딩풍에 의한 피해가 증가하고 있다. 본 연구에서는 빌딩풍을 최소화하는 방안으로 건물의 형태와 배치에 주목하였다. 빌딩풍 감소율을 알아보기 위해 2개의 풍동장치와 3D 프린터, 레이저 커팅기로 제작한 건물로 모형실험을 진행하 였고, 빌딩풍의 양상을 자세히 확인하고자 CFD 프로그램으로 시뮬레이션을 수행하였다. 건물의 형태에 따른 풍속 변화에서는 건물 모서리에 톱니 개수가 많고, 층이 낮으며, 3개의 풍혈이 있고, 마름모형으로 배치되어 있을 때 풍속이 가장 많이 감소하였다. 건물 배치에 따른 풍속 변화에서는 4개의 건물을 정사각형으로 배치하는 경우, 건물 배치가 풍향에 수직인 경우에는 주변에 다른 높이의 건물이 있을 때, 건물 배치가 풍향에 나란한 경우에는 더 작은 건물이 앞에 위치할 때 빌딩풍이 효과적으로 감소하였다. 이 연구는 변인을 다양하게 설정하여 실험을 진행함으로써 빌딩풍 감소를 위한 최적의 형태와 건물 배치를 제안하고자 하였다. 빌딩풍이 가장 효과적으로 감소하는 것으로 나타났다. 주제어: 빌딩풍, 풍동실험, CFD, 풍속감소율
소용돌이가 전향력의 영향을 받아 움직이는 모습을 알아보기 위해 구조물에 차이를 둬서 여러가지의 전향력 구현 장치를 개발하였다. 북반구 중위도를 표현하기 위해 수조 안에 반구 모양의 구조물을 넣은 것, 뭉툭한 원뿔 모양의 입체 모형 구조물을 넣은 것으로 나누어 실험 두 가지를 진행하였다. 각각의 경우에 소용돌이의 움직임이 어떻게 진행되는지 tracker로 분석한 후 물리량들을 가지고 그래프를 해석하였다. 주제어: 회전 원판 실험장치, 전향력, 베타효과, 곡률, 소용돌이도