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타피오카 전분은 글루텐 없이 쫄깃한 식감을 만드는 식재료로 각광받는 식재료이다. 본 연구에서는 최적의 펄을 만드는 제조방식 규정을 목표로, 최적의 펄을 정의하고 펄의 정량적 물성과 제조방식의 변인 간 상관관계를 탐구하였다. 팽윤력과 용해도를 기반으로 한 방법으로 반죽의 호화정도를 비교하였으며 반죽의 점탄성, 펄의 수분함량 등 변수와의 상관관계로 최적의 펄 정의에 대응하는 제조 방법을 찾아내었다. 또한 건강기능성 관점에서 타피오카 펄 제조 시에 설탕 대신 대체당류를 첨가하여 대체당류의 종류에 따른 타피오카 펄의 품질특성을 연구하였다. 대체당류의 종류를 알룰로오스, 나한가로 설정한 후 TPA(texture profile analysis)와 관능평가를 실시하여 물성을 측정하였다. 관능평가 결과, 나한가가 첨가된 펄이 가장 기호도가 높지만 텍스처 특성은 우수하지 않은 것으로 나타났다. ▪ 주제어: 타피오카 펄, 녹말의 호화, 대체당류, 품질특성
본 연구는 바이오스피어2에서 비롯된 실패 원인을 바탕으로 실패를 교훈 삼아서 수조 안에 소비자, 생산자, 분해자를 설정하여 생태계 상호작용을 고려하였다. 아두이노를 사용하여 실험을 설계하여 이산화탄소 농도 등을 측정하고 사용해 얻은 생물 간의 상호작용에 관한 공식을 만들어 새로운 수학적 모델링을 제작할 수 있었다. 이때 얻은 여러 모델링을 종합하여 새로운 데이터를 만들어 내 각각의 생물적 요인들이 어떻게 하면 최적의 효과를 만들어 낼 수 있을지를 연구해 보았다. 수학적 모델링을 통하여 구한 소비자와 생산자 분해자 간의 함수를 바탕으로 소비자 사이 만의 상호작용 또는 종이 바뀌어도 거의 성립하는 새로운 함수식을 생성할 수도 있었다. 또한 더 나아가 일정 주기를 반복하며 관찰하는 방법으로 최적의 폐쇄된 생태계를 제작하였다. 그리하여 추후에 지구에서 떨어진 곳에서도 지구와 같은 생태계를 유지시켜 줄 수도 있다. ▪ 주제어: 아두이노, 에코스피어, 바이오스피어, 수학적 모델링
본 연구에서는 전염병으로 인해 건강과 간단한 검진법에 관심이 높아지는 요즈음 날숨 내 동위원소비를 cryo-trap 방식을 통하여 포집하고 분석함으로서 인체의 건강 상태와 동위원소비와의 상관관계를 예측하고자 하였다. 날숨 내의 동위원소비를 분석하기 위하여 날숨을 액체질소로 포집하는 장치를 진공펌프를 통하여 설계하여 제작하였고 나이, 식사여부, 물섭취여부, 운동여부 등등 다양한 변인으로 날숨을 포집하여 분석해보았다. 그 결과 각각의 변인들마다 동위원소비가 유의미하게 다르다는 점을 알게 되었고, 이후 후속 연구를 통하여 이를 이용한 건강검진법이나 사람 식별장비를 만들 수 있다는 결론을 내렸다. ▪ 주제어: 날숨,cryp-trap,포집,진공펌프,산소 동위원소비, 건강상태
최근 플라스틱 문제가 심각한 사회적 문제로 부상함에 따라 플라스틱을 분해하는 친환경적인 방법에 이목이 쏠리고 있다. 기존의 플라스틱 분해 방법인 매각과 매립 등은 심각한 환경오염을 야기한다는 단점을 지니고 있다. 꿀벌부채명나방의 유충인 왁스웜(wax worm)이 자체적인 효소를 이용하여 플라스틱을 분해하고 에너지원으로 이용할 수 있다는 사실에 착안하여 유충의 플라스틱 분해를 위한 최적 조건과 시험관 내에서 관련 효소만으로 플라스틱을 분해할 수 있는지 탐구하였다. 연구결과, 왁스웜은 플라스틱을 섭취한 후 자체적인 효소 반응을 통해 팔미트산, 리놀레산, 올레산 등의 유기산을 생성할 수 있다는 것을 확인하였다. 37℃에서 플라스틱을 가장 활발히 분해하며, HDPE 플라스틱을 잘 분해했다. 효소 실험의 경우, 37℃, pH 7.4의 조건에서도 플라스틱이 분해되지 않았는데 추가적인 보조인자가 필 요하거나 다른 조건이 주어져야 할 것으로 보여진다. ▪ 주제어: 플라스틱, 꿀벌부채명나방, 왁스웜, 효소, 최적조건
최근 고사양 기기들의 보급 등으로 인해 로드뷰와 같은 곳에 컴퓨터 비전 기술을 활용한 파노라마 영상이 활용되기 시작하지만, 아직 그 활용도가 높지는 않습니다. 이번 연구를 통해 컴퓨터 비전 기술을 활용해서 파노라마 이미지를 만들고, 이를 활용해 VR 기기에 적합한 콘텐츠를 만듦으로써 기존의 평면도나 로드뷰를 전보다 더 직관적으로 볼 수 있도록 개선하려고 합니다. ▪ 주제어: 컴퓨터 비전, 파노라마 이미지, 실내 로드뷰, VR, 네비게이션 콘텐츠
재택 근무 및 온라인 업무 처리가 많아지면서 자신도 모르는 사이에 쌓인 스트레스에 대해 사용자에게 알리고 사용자 환경에 대한 인터랙티브 디자인을 통해 스트레스 해소 방안을 제시하고자 한다. 사용자의 평소 상태에 비해 심박수 및 땀의 변화 정도를 측정하여 큰 변화가 있는 경우 대응책을 제시한다. ▪ 주제어: 스트레스, 마우스, 실시간 건강 체크, 인터랙티브 디자인
본 연구는 심리적 안정을 주는 여러 요인들 중 보통의 사람들이 접근하기 쉬운 소리에 대한 심층 분석을 목적으로 하며, ‘듣기 좋은 소리’에 대한 명확한 근거에 대하여 실증 분석하였다. 현재 한국사회는 코로나19로 인한 침체된 분위기가 주를 이루고 있어 이를 둘러싼 우울증, 경제 침체 등의 문제들이 제기되고 있는 상황이다. 참여 연구생들은 이러한 문제들 중 사람의 심리적인 문제를 해결할 수 있는 방안을 제공하기 위해 접근이 용이한 소리에 대해 리커트척도법을 사용한 설문조사를 90명의 참여자에게 실시하였고, 피아노로 녹음한 곡을 녹음한 음원 및 사람이 주변에서 들을 수 있는 9종의 공개 음원을 MATLAB의 LTAS 코드를 사용하여 분석하여 확보한 주파수-음압 그래프에서 확인한 배음 피크수를 설문결과와 비교하여 듣기 좋은 소리에 대한 정량적인 기준을 수립해보고자 시도하였다. 연구 결과, 본 연구에서 정의한 듣기 좋은 소리의 기준(음원에 담긴 총 배음 피크수)과 실제로 많은 사람이 보편적으로 좋다고 느끼는 소리 간의 상관관계 결정계수가 로 나타나므로 상당히 유의미한 양의 상관관계를 가지고 있음을 알 수 있다. ▪ 주제어: 듣기 좋은 소리, 음향 요소 분석, LTAS, acoustics
본 연구는 변인에 따라 유량과 제거율이 달라지는 필터 구조물을 제안하고 실험하여 두 값 사이의 최적값을 도출하는 것을 목적으로 한다. 이에 와도의 형성에 따라 유량과 제거율이 달라지는 지그재그 형태의 Honeycomb 구조물을 제안하여 풍동 실험기와 연무기를 이용한 실험을 구성하였다. 구조물 사이의 각도를 조정하는 실험을 수행한 결과 와도를 형성하는 정도를 각각 확인할 수 있었다. 연구의 결과를 통해 제안한 구조물 중 선택하여 유량과 제거율에 최적화된 필터 구조물을 제안하고자 한다. ▪ 주제어: Re-entrant Honeycomb, 와도, 필터, 유량변화, 제거율
전동 킥보드, 보행자 등은 자율주행을 할 때 우선적으로 보호해야 하는 존재일 것이다. 이에 자율주행을 할 때 우선적으로 피해야 할 대상의 순위를 정한 뒤 피하는 알고리즘을 구현하여 사고의 위험성을 줄이고자 한다. 먼저, 탑뷰를 이용해 자율주행 자동차 주위의 도로 상황을 실시간으로 인식할 것이다. 이후, 딥러닝을 통해 장애물의 종류를 인식하고 우선적으로 회피해야 하는 우선순위를 정할 것이다. 이를 토대로 우선순위가 높은 장애물을 최대한으로 많이 피할 수 있도록 하는 알고리즘을 개발한 후 그 타당성을 확인할 것이다. 상대적으로 사고에 취약하고 피해가 큰 교통 약자를 우선적으로 회피하여 자율주행을 통한 사고를 줄일 수 있을 것으로 생각한다. 또한, 사고에 의한 피해도 최소화할 수 있을 것이라 기대한다. ▪ 주제어: 딥러닝, EM 알고리즘, 자율주행, 장애물 회피
현재에도 약 20억명의 사람들이 물 부족 문제를 겪고 있으며, 미래에도 약 25%의 아이들이 물 부족 문제를 겪는 나라에서 태어날 예정이다. 물 부족 문제에 직면한 사회는 식수 공급을 위해서 다양한 방법들을 시도하고 있으며, 그 중 대표적인 것 중 하나가 바로 와카워터이다. 와카워터는 밤 낮의 온도차로 인해 형성되는 응결 현상을 이용한 식수 포집 방식이다. 본 연구에서는 기존에 있던 와카워터 모델보다 포집 효율을 더 높이기 위한 방안을 고안하였다. 구체적으로, 서로 다른 여러 종류의 그물을 대상으로 재질 혹은 단위 그물의 크기가 주는 영향을 알아보면서 최적의 포집효율을 위한 그물 재질의 표면장력, 그물의 구조, 포집 장치의 구조를 제안한다. ▪ 주제어: 와카워터, 물 포집 효율, 그물, 재질, 포집 장치 구조
이 연구의 목적은 환자의 신체 상태를 생체전극 센서로 측정해 통신망으로 데이터를 교환하며 조기에 모니터링하는 기술, 즉 헬스 모니터링 기술에 들어가는 생체 전극을 사용자가 착용하였을 때 피부에 최소한의 자극을 주며 상업적으로도 생산될 수 있게 효율적이고 경제적인 방법으로 생산하는 제조방법을 만드는 것이다. 착용자의 피부에 최소한의 자극만 주기 위해 통기성을 극대화하는 방법을 채택하였으며 이를 위해 electro spinning(전기방사 공정)을 이용해 고분자 나노파이버 메쉬 기판을 제조하였다. 나노메쉬 위에 회로를 구성할 때는 은 나노와이어를 흩뿌려 외부 자극에 끊김 없이 전류가 흐를 수 있게 하였다. IPL irradiation(광소결 공정)을 이용해 나노와이어, 나노메쉬 간의 접합을 유도해 내구성을 증가시키고 접촉 저항을 줄여서 면저항을 줄이는 성과를 얻었다. 또한, Parylene C를 이용해 메쉬기판의 내구성을 증가시켜보고 물성 변화를 파악해 실제 사용에 적합한지 판단한다. ▪ 주제어: 전기 방사법, 포토닉 신터링, 메탈 나노와이어, 통기성, 신축성
본 연구는 sine 파가 결합된 ring resonator를 이용하여 전자기 유도 투과를 발생시키고, 금속판에 새겨진 ring resonator에 대한 3.4GHz ~ 3.8GHz 대역의 주파수를 가진 전자기파의 투과율의 경향성을 분석하여 ring resonator와 전자기파의 투과율의 연관성을 밝히는 것이 주목적이다. 더 나아가 이를 이용하여 전파 통신이 가능하도록 엘리베이터 표면을 설계하는 것을 목적으로 한다. ▪ 주제어: 전자기 유도 투과, ring resonator, 전자기파, etching, 엘리베이터