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인간의 보행 메커니즘을 측정하고, 이를 수학적 계산식을 활용해 로봇의 2족 보행에 적용하여 좀 더 안정적인 로봇의 2족 보행을 구현한다. ▪ 주제어: 균형, 2족 보행, 보행 인자, 로봇
각종 AI에 관한 자료를 찾아보다 음악에 비하여 언어에 관한 연구가 많이 이루어지지 않았다는 사실을 알게 되었다. 그에 병행하여 “AI가 작문을 할 수 있을까?”라는 호기심을 얻고 언어 학습에 대하여 다양한 조사를 해보게 되었다. 그 후 사전학습 된 모델을 활용하는 Fine Tuning을 알게 되었고 KoGPT의 전이학습을 통해 매체를 활용하여 작문을 하는 독창적인 AI를 만들어 보았다. 이 연구로 얼마나 AI가 인간의 문체를 잘 학 습할 수 있는지 연구하였으며 이를 통해 현재의 언어 모델의 문제점을 자세히 탐구하면서 이를 해결해 보고자 하였다. ▪ 주제어: KoGPT, AI, Fine Tuning, 언어, 전이학습
현재의 물류 네트워크는 운송 과정에서 몇 개의 물류 허브를 경유하는 Hub and Spoke를 사용하고 있다. 운송의 효율성이 높지만, 물류 허브를 경유하는 과정에서 운송거리와 운송시간이 증가하며 허브가 포화되어 배송 지연이 일어날 수 있다는 단점이 존재한다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 위해 기존의 Hub and Spoke 구조에서 허브 일부를 경유하지 않는 직접운송의 방법을 고려하여 운송 거리와 시간을 단축하고 운송 효율을 개선하고자 한다. 물류 네트워크의 상황을 인지해 행동을 선택하기 위해 환경과 상호작용해 행동 선택 방법을 학습하는 인공지능의 학습 방법인 강화학습을 사용해 최적의 운송 경로를 찾고자 하였다. 운송 효율을 판단하기 위해 물류의 이동 속도와 단위 비용당 이동거리를 사용했으며, REINFORCE 알고리즘을 사용해 강화 학습 모델을 학습시킨 결과, 물류의 이동 속도를 증가시키는 운송 효율을 개선하였다. 하지만 다른 물류 네트 워크 구조에서의 시뮬레이션 결과와 비교한 결과, 학습된 모델의 운송 효율이 낮았다. 강화학습 모델의 성능 개선을 위해, 추후 개선된 강화학습 알고리즘을 사용해 학습을 진행하고 물류 네트워크의 운송 효율을 개선할 것이다. ▪ 주제어: 물류 네트워크, 허브 앤 스포크, 최적화, 강화학습
빛 공해 문제가 대두되고 있는 오늘날, 휘도를 제한하는 규제들이 생겨나고 있다. 하지만 기존의 휘도 측정은 고가의 장비가 필요하고 일반인이 정확하게 그 과정을 실행하기는 힘들다. 이러한 문제를 해결하기 위해 빛 시뮬레이션을 사용하기도 하는데 대부분의 프로그램은 전문성이 높아 많은 사람이 이용하기 힘들고. 이는 주로 인테리어나 조명설계가 목적이다. 따라서 우리는 간단하게 사용할 수 있는 빛 공해 시뮬레이션을 제작하고자 하였다. 우리는 시뮬레이션 제작에 이용되는 수식을 만들기 위해 광원 의 일정 거리에서 측정 각도를 달리하는 실험을 하였으며 이를 통해 휘도의 정의에서 각도의 영향이 적게 있다는 점을 알아냈다. 휘도의 정의에서 각도를 근사시켜 휘도 계산식을 만들어냈고 이것을 바탕으로 하여 시뮬레이션을 제작하였다. 시뮬레이션 결과는 일반적인 건물의 크기, 광출력을 대입했을 때에 결과를 휘도 제제 기준과 비교해보았고 대략적으로 맞는 휘도값을 얻을 수 있었다. ▪ 주제어: 빛 공해, 건물 규모, 휘도 예측, 시뮬레이션, Tkinter
우주시대가 도래하면서 우주쓰레기의 위험성이 증가하고 있어 충돌에 대비해야 하는데 이러한 인공 또는 우주물체의 궤도를 분석하여 사전에 예측하면 우주 공간 속에서 운동하는 물체들로부터의 위험을 줄일 수 있을 것이다. 따라서, 본 연구는 인공위성의 공전 궤도 운동을 확인하고 궤도를 산출하고자 한다. 먼저 우리 학교의 관측소에서 관측할 수 있는 인공위성을 선정한 다음 시뮬레이션 결과를 바탕으로 예측한 시간과 위치에 인공위성을 관측한다. 다음으로 Source Extrator, Ransac등의 프로그램을 이용해 관측데이터의 전처리와 후처리 과정을 거친 후 초기궤도를 결정한다. 그 후에는 다시 STK, ODTK등을 이용해 지구, 태양 다른 외태양계 행성들의 중력등을 고려해 정밀궤도를 결정한다. ▪ 주제어: 인공위성, 공전궤도, 광학관측
세종과학고등학교 학생 103명을 대상으로 소행성 충돌에 대한 설문조사 결과 사람들이 소행성 충돌 그 자체는 대부분 인지하고 있으나 자세한 정보를 잘 모르는 상태임에도 관련 사안들을 생각해볼 때 소행성의 ’위험성’ 보다는 ’연구 가치‘를 더 중요시하였다. 이처럼, 사람들에게 소행성에 더 많은 흥미를 느끼고 소행성 충돌에 대하여 경각심을 가지도록 더 멀리는 소행성을 배워야 하는 이유를 알아가며 소행성에게 지속적으로 관심을 쏟게 해보았다. 설문조사 결과, 마인드맵, 논문 리뷰, 소행성 관측, 유성 관측 영상 분석 등의 활동 결과물들을 홍보물에 첨부하여 가독성과 풍부도를 높여 비전문가들이 보기에도 소행성에 대해 흥미를 느끼고 소행성 충돌에 대하여 경각심을 가질 수 있게 해보았다. ▪ 주제어: 소행성 궤도, 소행성 지름, 소행성 충돌, 소행성 관측, 소행성 충돌 인식
대전지방의 도시열섬 현상을 연구하기 위하여 2017년부터 대전지역의 6개 지역에 온도계를 설치하여 자료를 수집하고 있다. 본 연구에서는 코로나 전후의 도시열섬강도 비교를 위하여 2019과 2020년 2월부터 5월까지의 자료를 비교 분석하였다. 연구 결과 거리두기를 했을 때의 효과는 있으나 단계별 거리두기 효과는 크지 않았으며, 교통량의 변화가 도시열섬 강도에 영향을 미쳤다. 대기 오염물질 중 영향을 미친 것은 PM10, PM2.5, NO2와 CO이었고 이 중 가장 크게 영향을 준 물질은 NO2였다. 이를 통해 대전도시열섬을 낮추기 위해서는 화석연료 사용의 자동차를 줄이는 대책이 필요할 것으로 사료된다. ▪ 주제어: COVID-19, 도시열섬, 사회적거리두기, 대기오염물질, 풍속
본 연구는 흰 무지개 또는 안개 무지개라고 불리는 무지개의 발생 조건에 대해 탐구하는 것을 목적으로 하며, 모형화를 통해 실험실의 환경에서 흰 무지개 발생에 대해 재현시켰다. 일반적인 무지개는 비가 오고 난 뒤나 폭포등에서 쉽게 관찰할 수 있지만 흰 무지개를 본 경험은 드물 것이다. 이러한 원인은 흰 무지개의 생성조건이 까다롭기 때문에 그런 것 일 수도 있지만 하얀색이고 안개에서 나타나기 때문에 무지개라는 것을 알아채지 못했을 수도 있다. 모형화를 통해 어떤 자연의 상황에서 흰 무지개를 관측할 수 있는지에 대해 알아내기 위해 본 연구를 진행하게 되었다. ▪ 주제어: 흰 무지개, 안개무지개
교과서 속 정밀히 관측된 천체들을 직접 관측한다면 어떤 차이가 발생할지에 대한 의문에서 시작한 본 연구는 일반적으로 사용하는 소형 망원경과 카메라를 이용하여 산개성단을 직접 관측한 후 Astro Image J, MAXIM DL, Deep Sky Stacker 등의 천체 관련 프로그램을 이용하여 산개성단을 분석했다. 관측 및 분석자료를 바탕으로 산개성단의 색-등급도를 얻어내고, 이를 바탕으로 성단의 거리, 나이, 밀집도 등 성단의 물리량을 계산했다. ▪ 주제어: 산개성단, 보정지수, 색-등급도
지구온난화로 인해 발생하는 저지대 침수피해를 효율적으로 막을 수 있는 방법으로서, 이탈리아 베네치아에서 사용되고 있는 모세 프로젝트를 개선해 보고자 한다. 우선적으로 우리나라에 적용 할 수 있는 모델을 만들어 보며 향후 개선점과 적용방안을 모색하고자 했고 모세프로젝트를 적용시킬 지역으로써 호우나 태풍으로 인한 침수피해가 발생하며 지역적으로 가치가 높은 광안리를 택하여 지형을 모델링 하였고 blender을 사용해 시뮬레이션을 진행 한다. 그 후 3D프린터를 사용 해 부유 플랩형 방파제를 제작하여 방벽이 제대로 가동하는지 여부와 개선점을 찾고자 한다. 또한 과학상자를 활용해 파도 발생 장치를 만들어 시험 해 보며 프로젝트의 개선점과 향후 다른 지역에서 모세프로젝트를 효율적으로 사용 할 방법에 대해 탐구 할 것이다 ▪ 주제어: 모세 프로젝트, 부유 플랩형 방파제, 광안리, 침수 피해
매년 여름 꾸준히 피해 사례가 제보되는 이안류에 대하여 이안류의 발생 정도에 대한 분석과 연구의 필요성을 느꼈다. 따라서 본 연구에서는 이안류가 발생하는 조건을 알아보고, 실제 이안류 사고가 많은 부산 해운대 해수욕장을 분석하며 이안류에 대한 연구를 진행했다. 이안류의 세기와 발생에 영향을 주는 ‘쇄파’의 에너지를 분산시킬 방안들의 효율을 실험적으로 분석하며, 이안류 형성을 효과적으로 억제할 방법을 제시하였다. 본 연구를 통해 해운대 해수욕장의 곡률을 분석하였고, 이안류를 방지할 시스템으로써 제시한 다공성 구조물의 설치와 해안선을 변형시켜 에너지 분산하기를 실제 실험과 시뮬레이션을 통해서 효율을 분석하였다. ▪ 주제어: 해운대, 이안류, 쇄파, 에너지 분산
극지방 빙하 융해의 경우 전 세계적인 문제로 인식되고 있고 많은 언론에서 그 위험성을 다루고 있으나 복잡한 자연 현상이라는 점과 연구 지역의 접근성 등의 이유로 융해의 원인이 명확하게 밝혀지지 않고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 빙하 융해 현상에 대한 원인 파악을 위해 실제 그린란드 주변 수온 및 중력 데이터 분석을 실시하였고, 에크만 수송과 그린란드 빙하 융해와의 연관성을 밝히기 위해 빙하 축소 모형을 이용한 실험을 수행하였다. 또한 머신러닝을 이용하여 미래의 그린란드 주변 수온 변화 양상을 예측해봄으로써 표층 수온 이외에 바람과 같은 다른 요인이 빙하를 융해시킨다는 결과를 도출할 수 있었다. 이러한 결과를 토대로 하면, 향후 빙하 융해 현상 연구에 대해 주변 지역 기온 또는 표층 수온에만 주목하는 것이 아니라 조금 더 시각을 다각화하여 지 구 시스템의 관점에서 복합적으로 이해할 수 있어야 한다는 결론을 내릴 수 있다. ▪ 주제어: 그린란드, 빙하 융해, 에크만 수송, 실험실 환경 빙하 축소 모형, 머신러닝