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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
최근에 하천이 중금속에 오염되어 여러 문제를 일으키고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 좀개 구리밥의 중금속 흡착 능력의 한계점과 표면의 분포에 따른 중금속 흡착 능력을 평가하여 가장 효과가 좋은 필터를 만들고자 했다. 연구 결과, 카드뮴 10ppm에서 좀개구리밥 개체수가 100개, 구리 100ppm에서 150개, 납 100ppm에서 50개일 때 중금속이 가장 많이 흡수됐다. 카드뮴 수용액은 8시간 이후에 좀개구리밥의 중금속 흡수 능력이 현저히 떨어졌고, 납 수용액은 4시간 이후에 현저히 떨어졌다. 좀개구리밥의 중금속 흡수능력은 분포하는 면적에 영향을 받고, 화학식량 및 비중에 영향 받는 것도 확인할 수 있었다. 이 연구를 통해 좀개구리밥을 이용한 필터를 사용하여 하천 중금속 문제 해결에 기여할 수 있을 것이다. 주제어: 좀개구리밥, 수질 오염, 중금속 흡착, 필터
본 연구는 생태계에 지대한 피해를 끼치는 녹조 현상이 발생하였을 때 조류를 친환경적이면서도 효과적으로 제거하기 위한, 기존의 방안들과는 차별점을 가지는 새로운 모듈을 제작하는 데에 목적을 두고 진행하였다. 본 연구에서는 조류 제거 물질의 후보군으로 솔잎과 볏짚으로부터 각각 얻어내는 타닌 추출액, 게의 껍질과 갑오징어의 뼈로부터 각각 얻어내는 키토산 추출액으로 분류 하여 각 물질의 조류 제거 효율을 분석함을 통해서, 솔잎으로부터 얻어낸 타닌 추출액이 조류 제거 효과가 가장 뛰어남을 확인하였다. 나아가 이 결과를 활용하여 녹조 현상의 정도를 인식하고, 실제 환경에서 녹조 현상 문제를 효율적으로 해결하기 위해서 녹조 제거 기기를 고안해서 실제 환경과 비슷한 조건의 수조에서 그 기능성을 검증하였다. 주제어: 녹조(Green algae), 녹조 제거(Green algae Removal), 모듈 제작(Module production), 친환 경(Eco-friendly)
곡류에 피는 곰팡이는 인체에 해로운 독소인 아플라톡신 M1과 오크라톡신A를 생성한다. 비타민 P군에 해당하는 헤스페리딘은 그 곰팡이의 생장을 억제하는 효능이 있다. 이에 본 연구는 천연 추출물 속 비타민 P군에 해당하는 타 물질도 곰팡이 억제 효과가 있는지 알아보고자 한다. Soxhlet 추출법으로 황금향, 셀러리, 녹찻 잎에서 각각 헤스페리딘, 아피제닌, 에피갈로카테킨갈레이트를 추출 하고 HPLC로 비타민 P가 함유되어있는지 확인했다. 곰팡이를 PDA 배양 배지에 배양한 다음 표준 용액을 고르게 분사하여 처리하였다. 배양 후 하루 뒤에 곰팡이가 서로 뭉쳐 사멸한 부분이 가장 컸던 것은 헤스페리딘을 처리한 배지였다. 연구 결과 곰팡이 억제에 가장 큰 효과를 보이는 물질은 헤스페리딘이었으며, 황금향에서 추출한 천연 추출물로 인체에 무해하기 때문에 이를 활용하여 천연 곰팡이 제거제를 만들면 식품에도 쓸 수 있을 것이다. 주제어: 비타민 P, 곰팡이, 아플라톡신 M1, 오크라톡신A, 커피 원두
현재 시판되고 있는 PET로 만든 항균 필름과 프로폴리스, 계피를 복합한 나노 셀룰로오스로 제작한 항균 필름의 항균성, 강도 등을 비교하여 친환경적인 항균 필름을 만드는 것에 목적을 두고 프로폴리스, 계피와 나노 셀룰로오스의 복합재에 관한 물성 및 항균 작용을 확인하였다. 친환경적이며 효율적인 항균 필름을 제작하여 실생활에 사용할 수 있는 제품으로 확장시키는 것을 목표로 프로폴 리스 및 계피와 나노 셀룰로오스의 복합재에 관한 활용 가능성을 탐색하였다. 일상생활에서 간접접 촉이 일어날 때 우리 피부에 있는 황색포도상구균을 이용하여 PET를 이용한 필름과 본 연구에서 제작한 필름의 강도 및 항균 작용을 비교하는 실험을 진행하였다. 주제어: 나노 셀룰로오스, 프로폴리스, 계피, 항균 필름, PET, PET 항균 필름
따개비는 해양생물 및 선박 등에 달라붙어 연평균 백억달러에 가까운 손실을 입히고 있다. 이로 인해 많은 인력과 자본이 낭비된다. 이를 친환경적으로 해양에 영향을 미치지 않고 해결할 방안을 찾기 위해 연구를 진행하였다. 과일별로 과육, 껍질, 씨 등 다양한 부분에서 여러 단백질 분해 효소 들을 추출해 이를 따개비의 뿌린 후, 뿌리기 전과 후 제거하는데 필요한 힘을 비교하였다. 이를 통해 따개비의 접착력 제거 효과를 확인했고 가장 효율적인 단백질 효소가 브로멜라인임을 알 수 있었다. 또한 과일의 껍질 부분이 가장 따개비 제거에 효율적임을 알 수 있었다. 이 연구가 더욱 확장 되어 진행된다면 이를 이용해 인력, 자본을 절약하고 버려지는 음식물 쓰레기를 재활용하여 친환경 적으로 따개비를 제거할 수 있게 될 것이다. 주제어: 파인애플, 브로멜라인, 따개비, 폴리페놀, 단백질 분해 효소
친환경 포장재로써 polysaccharides에 해당하는 Cellulose와 Chitin은 자연에서 풍부하며, 미생물에 의한 생분해성 특성을 가진다. 또한 높은 결정성을 가져 탁월한 기체 차단 특성을 보이며, 반대 전하 특성을 이용할 경우 더욱 향상된 기체 차단 효과를 보인다. 본 연구는 Cellulose와 Chitin을 이용 하여 생분해성 비닐을 제작하여 물리적 특성 측정 등 성능을 자체 평가하고, 시중에 판매되는 비닐의 성능과 비교하여 우수성을 평가한다. 더 나아가 제작한 생분해성 비닐의 개선점을 파악하여 향후 생분해성 비닐을 제작할 시에 이용할 연구 방안을 제안한다. 제시어: Chitin, Cellulose, Biodegradable, Biocomposite