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현재 소행성은 우리에게 큰 피해를 주지는 않고 있지만 과거에 큰 피해가 있었고, 미래에도 피해 가 발생할 수 있다. 이 연구는 소행성의 운동 분석과 지구 충돌 위험도 예측을 목표로 한다. CCD 관측을 통해 소행성의 광도 데이터를 수집하고 광도곡선 역산법을 통해 궤도 분석을 한다. 궤도 분석을 통해 충돌 위험도를 예측하도록 한다. 주제어: 소행성, CCD 관측, 광도 측정, 자전 주기, 공전 궤도
이 연구에서는 집합과 함수의 개념을 바탕으로 계단함수와 충격함수를 탐구하였다. 집합의 기본 법칙과 특성을 분석하고 이를 응용한 여러 성질을 증명하였다. 셀 수 없는 집합과 셀 수 있는 집합 의 개념을 정리하였고, 이에 대한 유리수와 무리수의 조밀성을 증명하는 활동을 수행하였다. 또한, 정의역, 공역, 치역과 같은 함수의 기초적인 구성 요소를 다루고, 단사함수와 전사함수의 개념을 통 해 함수의 성질을 심화하였다. 함수의 연속성과 불연속성에 대한 탐구에서는 고른 연속성과 절대 연속성을 다루며, 제1종 및 제2종 불연속성의 구분을 통해 불연속 함수의 특성을 분석하였다. 마지 막으로, 계단함수와 충격함수의 개념을 정의하였고, 계단함수 중 단위계단함수를 여러 방식으로 뜻 매김 하였다. 충격함수가 단위계단함수의 상징적 도함수임을 통해 다양한 방식으로 정의하고, 충격 수렴수열을 통한 정의도 서술하였다. 주제어: 계단함수, 연속, 집합, 충격함수, 함수
본 연구는 제한된 공간 내에서 원형 물체를 효율적으로 배치하여 공간 활용도를 최대화하는 패킹 알고리즘을 연구하는 데 목적을 두고 진행되었다. 본 연구에서는 원형 물체의 최대 밀집 배치를 위 한 여러 알고리즘을 구현하고 성능을 분석하였다. 첫 번째 알고리즘은 무작위 위치에 원을 배치하 고, 각 원의 반지름을 확장해 다른 원과 접촉할 때까지 크기를 키우는 방식으로, 약 40%의 면적 점 유율을 달성했다. 이후, 이 점유율을 높이기 위해 Gravity와 Shake 요소를 추가한 개선된 알고리즘 을 도입하여 약 45%의 점유율을 얻을 수 있었다. 또한, 두 가지 배치 방식(동심원 모양으로 외곽에 서 안쪽으로 채우기 및 중심에서 바깥으로 채우기)을 실험하여, 평균적으로 약 60%대의 점유율을 나타내는 최적의 배치 방법을 확인하였다. 연구 결과는 향후 다양한 방식으로 원을 배치하거나 최적화 기법을 추가하여 점유율을 더욱 높이는 방향으로 발전 가능성을 제시하였으며, 결정 구조 분석과 원자간격과 물질 특성 예측 등 응용 문제 에 활용될 수 있다. 주제어: 원 채우기, 구 채우기, 패킹 알고리즘
본 연구는 미분방정식에 대한 기본적인 배경과 미분방정식의 수치해를 계산하는 다양한 방법, 그리 고 딥러닝을 이용해 미분방정식의 역문제를 해결하는 방법 등에 대한 이해를 바탕으로 한다. 우리 는 자연 현상 또는 사회 현상을 기술하는 기존의 미분방정식에 이러한 방법들을 적용하여 현상의 동태를 분석하고 예측하여 보았다. 본 보고서에서는 특히 질병 전파 과정을 미분방정식 형태로 모 델링한 SEIR 모델에 수치해 계산 방법과 딥러닝을 적용하여 매개변수를 예측하는 과정의 방법적 특 성과 장단점을 알아보고자 하였다. 주제어: 미분방정식, 수치해석, 딥러닝, SEIR model
본 연구는 쐐기풀과(Urticaceae) 식물의 규소체를 현미경으로 관찰하고, 그 형태와 진화적 유연관계 간의 관련성을 분석하고자 하였다. SAC 염색법을 통해 규소체의 분포를 파악한 후, 주사전자현미경 을 활용해 형태적 특징을 세밀히 분석하였다. 실험 대상인 6종의 쐐기풀과 식물 중 필레아 페페로 미오이데스를 제외한 5종에서 규소체가 관찰되었다. 가시의 두께, 표면 돌기의 유무 및 배열, 끝부 분의 날카로움에 따라 세 그룹으로 분류하였다. 이 형태적 분류는 APGⅢ 분류체계와 약한 연관성 을 보였으며, 이를 통해 규소체 형태가 진화적 유연관계보다는 식물의 생육환경에 더 큰 영향을 받 는다고 유추할 수 있었다. 본 연구는 향후 다양한 식물 종을 포함한 추가 연구의 필요성을 제기하 며, 식물 규소체 연구의 기초 자료로 활용될 수 있음을 기대한다. 또한 쐐기풀과 식물의 규소체를 공학적, 상업적으로 활용함에 있어서 기초 자료가 됨을 기대한다. 주제어: 쐐기풀과(Urticaceae), 규소체, 계통분류, 형태분류
본 연구는 남세균을 이용한 미생물 연료전지의 제작과 환경친화적 사용 방안을 마련하기 위한 목적 으로 진행되었다. 연료전지의 주 재료로 사용되는 남세균은 연료전지 내에서 세포 호흡과 광합성을 하며 전기를 발생시키는 동시에, 호흡으로 생성되는 이산화탄소를 광합성을 통해 다시 양분으로 전 환하면서 탄소 중립을 유지하며 전기 에너지를 발전한다. 이렇게 친환경적인 방식으로 전기를 생산 하는 동시에, 남세균의 양분으로 폐수나 음식물 잔반을 사용해 봄으로써 음식물 쓰레기와 오염된 폐수 정화에 남세균 연료전지가 이용될 수 있는지에 대해서 연구를 진행하며 그 결과를 확인하였 다. 그 외에는 발전된 전기를 환경친화적 용도로 사용하거나, 연료전지로부터의 남세균 배양과 자원 으로의 이용 등을 추가적으로 연구해보고자 한다. 주제어: 남세균, 미생물 연료전지, 유기물, 녹조, 부영양화
본 연구는 플라스틱 폐기물로 인한 환경 문제의 해결책으로 생분해성과 자가치유 특성을 동시에 갖 춘 플라스틱 소재 개발을 목표로 진행되었다. 펙틴과 전분을 기반의 생분해성 플라스틱에 2-HEDS를 첨가하여 다이설파이드 결합을 도입하였고, CaCl₂와 ZnCl₂을 가교제로 사용하여 생분해성 자가치유 플라스틱의 물성과 자가치유 성능을 분석하였다. 실험 결과 2-HEDS의 적정 첨가량과 가교제의 종류 에 따라 자가치유 성능와 물성이 달라지는 것을 확인하였다. 본 연구는 지속 가능한 플라스틱 대체 제 개발의 가능성을 제시하며, 차세대 친환경 소재 연구의 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다. 주제어: 펙틴, 다이설파이드, 친환경, 자가치유, 생분해
고분자 전해질막 연료전지(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell, PEMFC)에서 촉매층은 발전 성능과 효율성 그리고 내구성에 매우 중요한 부분을 차지합니다. 현재 PEMFC 촉매층에 사용 되는 백금-탄소 촉매(Pt/C)는 높은 비용과 한정된 자원으로 인해 상업적 확장성에 제한을 주고 있 습니다. 따라서 새로운 촉매층 구조 개발은 상용화 가능성을 크게 향상시키고 지속 가능한 에너지 시스템으로의 전환을 가속화하는 데 있어 매우 중요합니다. 본 연구의 목적은 PEMFC의 성능에 직접적인 영향을 미치는 캐소드 촉매층 내에서 물질 전달 효 율을 향상시키는 것에 있습니다. 특히 산소의 효율적인 공급과 반응 생성물(H₂O)의 원활한 제거는 전지의 출력 및 효율성에 많은 영향을 주기 때문에 이 분야에 대한 연구가 활발히 진행되고 있습니 다. 이 연구에서는 CNT-Fe₃O₄를 캐소드 촉매층에 도입하여 자기장 인가를 통해 내부 구조를 제어 하는 연구를 진행하였습니다. 그 결과 생성되는 물의 제거와 공급되는 산소의 이동을 용이하게 함 으로써 물질 전달 성능을 향상 시켰습니다. 주제어: 고분자 전해질막 연료전지(PEMFC), 캐소드 촉매층, 카본나노튜브, 자속 밀도, 물질 전달
시각장애인의 안전한 보행을 위해 라즈베리파이 카메라 모듈 3와 YOLOv8을 활용한 물체 탐지 시스 템을 개발하였다. 흰지팡이로 감지하기 어려운 물체 인식 문제를 해결하고자 ToF 카메라를 이용하여 자 전거를 촬영하여 이미지 데이터 894장으로 데이터셋을 구축하였다. ToF 카메라의 낮은 화질과 RGB 정 보의 부재로 인해 YOLOv8 모델의 탐지 성능이 저하되어 이를 보완하기 위해 라즈베리파이 카메라 모 듈과 ToF 카메라를 병용하여 물체 탐지는 라즈베리파이 카메라로, 거리 측정은 ToF 카메라로 수행하였 다. 이 시스템은 기존 시스템의 무분별한 경고 알림으로 인해 발생하는 문제를 해결하고 특정 거리 내 위험을 정확히 인식해 시각장애인의 안전한 보행을 지원하는 데 활용할 수 있을 것이다. 주제어: 객체 탐지, YOLO, ToF 카메라, 라즈베리파이
축구에서는 경기중 얻은 기회의 수와 유형을 고려하여 발생할 것으로 예상되는 골의 수를 계산하는 기대득점(xG)이라는 지표가 있다. 하지만 선수마다 강세를 보이는 다르다. 본 연구는 특정 위치에서의 선수의 역량을 판단하기 위해 진행되었다. 축구 통계 데이터 사이트에서 골, 슈팅 이미지 데이터를 수집 하여 선수들의 위치별 기대득점 지표를 제작하였으며, 선수들의 슈팅 영상을 수집하여 데이터셋을 구축 한 후, YOLO 모델을 이용하여 슈팅 여부를 탐지하여 슈팅 상황에서의 여러 선수의 위치별 기대득점을 도출해 내는 모델을 제작하였다. 해당 지표를 활용한다면 선수별로 득점 상황이 많거나 적게 발생하는 위치를 예측할 수 있고 위치에 따른 선수의 역량을 판단할 수 있을 것이다. 주제어: 축구, 기대득점, 모션 인식, 딥러닝
생태계교란 식물로 지정된 가시박, 환삼덩굴의 캘러스를 생성하고 계대배양하여 증식시킨다. 메탄 올을 용매로 하여 추출한 가죽나무의 농도별 추출액을 제작하고, 캘러스에 가죽나무 추출액을 첨가 하여 농도에 따른 캘러스의 생장속도와 형태 변화 비교를 통해 세포분열에 미치는 영향을 비교 분 석한다. 이를 통해 가죽나무의 생태계교란 식물에 대한 타감작용을 연구하고 이를 활용한 생태계교 란 식물 방제제 개발을 탐색하고자 한다. 주제어 : 가죽나무, 조직배양, 타감작용(Allelopathic effect), 생태계교란 식물, 종자 발아율
이 연구는 염생식물 갯완두(Lathyrus japonicus)와 그 근권세균의 공생체계를 통해 염분 스트레스가 갯완두의 생장에 미치는 영향을 분석하고, 염분 농도가 높은 간척지 토양을 개선할 방안을 찾는 것 을 목표로 한다. 연구팀은 충청남도 지역에서 다양한 염생식물과 그 뿌리 주변의 미생물 샘플을 채 집해 염분에 대한 내성이 있는 미생물을 선별하고, 이를 활용해 식물 생장에 미치는 영향을 평가하 였다. 연구 결과 특정 근권 미생물이 갯완두의 생장을 촉진하는 데 유의미한 효과를 보였으며, 이를 통해 간척지 토양 환경의 개선과 생태계 복원에 기여할 가능성을 확인하였다. 주제어: 염생식물, 근권세균, 간척지, 내염성