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토양 내생균근 분포와 식물 생장과의 관계를 알아보기 위한 연구에서 갯벌 토양의 식물 생장 조건이 산림, 작물, 들판 토양과 큰 차이점을 보였다. 갯벌 토양은 타 토양에 비해 중금속과 영양 염류 농도가 높고 혐기성이며 염기성 조건으로 인해 식물 생장이 어려운 조건임에도 불구하고 타토양에 비해 미생물 종 다양성이 풍부했다. 갯벌 토양 서식 식물 중 갈대의 경우 삼투 압력이 높아 식물 생존이 어려운 지역에 있음에도 불구하고 높은 표면적을 제공하는 내생균근과의 공생관 계를 통해 광합성 효율을 높여 영양염류와 중금속을 흡수하며 지하경 장벽을 통해 고염분 지역에 서의 고삼투압을 견뎌낸다고 판단된다. 식물 생존이 열악한 토양이라도 이를 극복하고 생존하기 위해 내생균근이 중요한 역할을 한다는 사실을 갈대를 통해 확인하였다.

주제어: 갈대, 내생균근, 포자낭, 균사, 토양 미생물

본 연구에서는 하드디스크(HDD)를 재활용하여 저비용의 spin coater를 제작하였다. 피도물 (substrate)의 고정 수단으로 진공 펌프를 대체하여 자석, foam tape 등을 탐색한 후 3D 모델링을 통해 구조물(chuck)을 고안하였다. tachometer로 chuck에 의한 rpm 변화를 측정했으며, 성능 저하가 없었음을 확인했다. 나아가, alphastep과 SEM으로 HDD spin coater와 기존 장치로 제작한 박막의 균일도와 단면, 단차를 분석해 결과의 유사성을 확인하였다. 이후 HDD spin coater를 평가하기 위해 염료 감응형 태양전지의 제작에 HDD spin coater를 사용하여 응용 가능성을 확인하였다. 이에 연구를 통한 spin coater의 대중적 활용을 기대한다.

주제어: Spin coater, HDD, 염료감응형 태양전지

본 연구에서는 중금속이 토양을 비롯하여 수중 생태계에 미치는 문제점과 지속적으로 증가하고 있는 수산 부산물의 폐기 비용및 처리 문제에 착안하여 수산부산물을 Biochar로 제조하고, 이것이 중금속 흡착에 어떤 효능을 나타내는지를 탐구하였다.
수산 부산물은 게, 새우, 백합, 홍합, 바지락 껍데기를 사용하였으며, 고온 소결로에서 질소(N  ) 공급하에 5℃/min의 승온
속도로 가열하여 500℃ 온도로 3~4시간 유지하여 탄화 처리하여 Biochar를 제작하였다. 5가지 수산 부산물을 탄화 처리한 Biochar와 대조군으로써 현재 오염물 흡착이나 산업폐수처리 시 많이 이용되고 있는 활성탄에 대한 As, Se, Pb, Cu, Cd의 중금속 혼합 용액을 이용하여 흡착실험(Biochar 0.25g을 20ppm 중금속 혼합 용액에서 교반)을 진행하였으며, Biochar 종류별로 중금속 제거율을 비교하였다. 대조군인 활성탄은 Se과 As에서 각각 10.50%, 6.00%의 중금속 제거율을 나타낸 반면, 탄화 게나 탄화 새우는 Pb과 Cu에서 각각 27.70%, 23.00%(탄화 게), 17.70%, 14.40%(탄화 새우)의 중금속 제거율을 나타냈다. 중금속 흡착 후 남은 Biochar와 활성탄의 표면 구조를 SEM-EDS로 측정하였을 때, Pb과 Cu 성분이 전체 원자 조성에서 0.5% 정도로 나타났으며 다른 중금속의 조성은 거의 0에 가까운 결과가 나타났다.

주제어: Biochar, 수산 부산물, 중금속, 흡착, 제거율

Zinc-Air primary Battery에서 공기극의 ORR 반응속도를 높이고, 기존의 귀금속 촉매보다 경제 적인 촉매를 개발하기 위해 ZIF-67을 합성하고, PVP의 첨가와 carbonization, sulfidation이 촉매 효율에 미치는 영향을 확인하였다.
ZIF-67 합성 시 PVP  ×    mmol을 첨가하고, carbonization 및 sulfidation 과정을 진행하였을 때 ORR 활성도와 OCV 및 Full-Discharge Curve가 크게 측정되어 기존의 Pt/C 촉매와 유사한 높은 효율과 큰 구동력, 안정성과 수명을 보였다. 이는 PVP와 sulfur의 첨가로 인한 전해액 접촉면의 친수성 및 전기전도성 향상, 단순 금속보다 active한 코발트 황화물의 도입, 그리고 탄소 매트릭스에 sulfur doping 효과로 인한 것으로 분석된다.
따라서 본 연구의 ZIF-67 기반 산화 환원 반응用 촉매는 Pt/C 촉매를 대체하여 경제적이고, 높은 에너지 밀도를 가진 친환경의 안정적인 Zinc-Air battery의 상용화에 이바지할 것으로 기대된다.

주제어: Zinc-Air primary Battery, ZIF-67, 촉매, sulfidation

본 연구는 갯가재 팔이 짧은 시간 동안 외부에 큰 힘을 가하는 원리를 분석하고 이를 모방하여 효과적으로 외부에 큰 힘을 가하는 가격 장치를 고안하기 위해 진행되었다. 선행연구에 따르면 갯가 재는 일련의 탄성 퍼텐셜 에너지 저장 및 방출 과정을 통해 외부에 힘을 가하는 특이적인 팔구조, 즉, ELS(Elastic Linkage System) 1) 을 가진다. 갯가재 팔구조 모방 모형을 제작하여 ELS가 동작하는 과정을 분석하고, ELS를 적용한 가격 장치를 설계 및 제작하였다. ELS를 적용한 가격 장치와 용수 철의 LCS(Linear Compression System) 2) 을 적용한 가격 장치 간의 효율성을 비교하기 위해 두 장치 에서의 최대순간힘과 일의 비율인 IWR(Instantaneous force per Work Ratio)을 비교하였다. 그 결과, 첫째, 가격 장치의 최대 순간힘은 타격부에 단 추의 질량이 20g 부근에서, 용수철의 길이는 길수록 크게 나타났다. 둘째, ELS을 적용한 장치의 IWR이 LCS을 적용한 장치의 IWR보다 크게 나타 났다. 마지막으로 ELS을 적용한 장치의 IWR은 장치에 한 일이 0.490J 부근에서 가장 크게 나타났다. 연구결과 ELS을 적용한 장치가 LCS을 적용한 장치보다 효율적임을 입증하였으며 장치에 한 일의 양에 따라 ELS의 효율이 달라지며 그 값이 최대가 되는 구간이 존재한다는 결론을 얻었다.

주제어: 갯가재(Mantis-Shrimp), 순간힘(Instantaneous-force), ELS(Elastic Linkage System), 생체모방 구조, 가격 장치

안개는 교통사고의 가장 큰 원인 중 하나로 큰 피해를 보고 있다. 기존 안개 제거 시스템은 대부분 안개가 발생했을 때 일시적으로 잠시 실행되고, 지속적인 유지와 보수가 필요하다. 본 연구에서는 이런 한계를 극복하기 위하여 메시 구조를 활용한 안개 제거 시스템을 제시한다. 직접 제작한 메시의 단면적, 메시의 수량, 메시의 친수성 혹은 소수성 표면에 따른 안개 제거 효율을 살펴보았다. 이러한 메시 구조를 이용해 안개 제거를 해 보면서, 메시 구조를 활용한 안개 제거 시스템의 가능성을 확인해 보았다. 본 연구에서 제시하는 메시 구조를 통한 안개 제거 시스템은 오염 없이 지속적 으로 안개를 제거할 수 있는 효율적이면서 경제적인 시스템이다.

주제어: 안개 포집, 안개 제거, 메시(mesh)

본 연구는 이착륙 시 비효율적으로 소비되는 에너지를 줄이기 위하여 연속적으로 전개되는 플랩을 고안하였다. 이후 양항비를 플랩의 에너지 소비 효율 비교 수단으로써 채택하여 높은 양항비를 갖는 pantograph linkage 플랩 구조를 설계하고 플레인 플랩 구조와 비교하였다. 양항비가 큰 플랩 제작을 위해 동역학 프로그램으로 pantograph linkage 플랩 구조를 적용하여 플랩을 설계하였다. 두 플랩 구조 간의 양항비를 비교하기 위하여 풍동실험 장치를 사용하고, 풍속과 전개각에 따른 양항비를 측정하였다. 두 플랩 모두 풍속과 전개각이 클수록 양항비가 크게 측정되었다. 또한 10m/s 이상의 풍속에서는 pantograph linkage 플랩 구조가 플레인 플랩보다 큰 양항비를 보였으며, pantograph linkage 플랩 구조의 최대 양항비는 최대 전개각 24.3°를 이룰 때 플레인 플랩 양향비의 1.63배로 측정되었다. 이는 pantograph linkage 플랩 구조가 플레인 플랩보다 높은 효율성을 가짐을 의미한다.

주제어: 플랩, pantograph linkage 구조, 전개각, 양항비

신분증 OCR은 사용처가 많아지고 그 활용의 범위도 높아지고 있는 반면 외부 조건을 통제 하지 못하는 문제점으로 인해 확률을 높이는데 제한점을 가지고 있다. 현재 안내되는 피드백은 과학 적이지 못해 사용자들에게 적절한 안내를 못하는 상황이다. 본 연구는 OCR이 잘 안되는 주된 원인인 베일링 반사를 피할 수 있는 수식을 제작하여 신분증과 카메라 사이의 거리에 따라 조명과의 각도를 조절할 수 있도록 하였다. 또한 신분증의 BSFD를 측정하여 시뮬레이션 하였고, 색깔의 휘도대비가 가장 큰 곳인 지점을 조명과 신분증 사이의 각도 36도로 제시하였으며, 이를 실제 상황에서 검증하였다. 이를 통해 인공 조명환경에서 OCR 잘될 수 있는 지점을 과학적인 방법으로 제시하였으며, 머신러닝을 추가적으로 진행하여 사용자들이 편리하게 OCR확률이 높은 곳을 찾을 수 있는 방안을 마련하였다.

주제어: 신분증 OCR, 휘도 대비, Reflect Glare, 머신러닝, 베일링 반사

리그오브레전드는 2009년에 출시된 온라인 멀티플레이어 전략 게임으로 전 세계에서 가장 인기 있는 게임 중 하나이다. 다양한 챔피언들을 선택하고 팀을 구성하여 상대 팀과 대결하는 방식 으로 진행된다. 이 게임의 특별한 점은 유저의 실력뿐만 아니라 팀의 구성과 그 구성원의 역할 변화 등이 게임의 승패에 많은 영향을 미친다는 것이다. 그리고 게임 회사에서도 open API를 통해 실시간으로 게임과 관련된 수많은 데이터를 제공하고 있다. 본 논문에서는 게임 회사에서 제공하는 open API를 통해 실시간으로 계속 변화하는 데이터를 수집하여 게임의 승부에 영향을 미치는 것이 무엇인지 파악하고 승률을 높일 수 있는 전략에 대해 연구하였다.

주제어: ANN, SVM, open API, 파이썬

극소곡면은 주어진 경계조건 내에서 표면적의 함수가 극솟값을 가진다는 성질을 가지므로 수학적인 의미를 지닌다. 경계조건이 달라지면 극소곡면의 형태가 다양하게 달라질 수 있다. 이렇게 다양 하게 실재할 수 있는 곡면임에도 불구하고 극소곡면의 이론에서 가장 어려운 부분의 하나는 극소곡 면을 발견하는 것이다. 이는 극소곡면 편미분방정식의 해를 대수적으로 구하는 것이 매우 어렵기 때문이다. 본 연구에서는 난해한 극소곡면 편미분방정식의 해를 대수적으로 구하지 않고 MATLAB 프로그램을 활용하여 수치해석적으로 구하는 방법에 대해서 모색하고 곡면 보간법을 통해서 프로그 램으로 구현된 극소곡면의 방정식을 모델링한다. 곡면을 모델링하기 위해 Bézier 곡면 보간법을 사용하였고 곡면 방정식 보간의 과정에서 필요한 균일한 점 군을 추출하기 위한 방법을 제안하였다.
Bézier 곡면을 설정하기 위해 필요한 조정점들을 지정하는 메소드를 만들어 그것을 통해 주어진 경계조건 내 존재하는 극소곡면의 방정식을 근사적으로 구하는 방법에 대해서 제시하고 있다.

주제어: 극소곡면, 극소곡면 편미분방정식, Bézier 곡선, Bézier 곡면, 곡면 모델링

차원의 저주(Curse of dimensionality)는 일상 경험의 3차원 물리적 공간과 같은 저차원 환경에서는 발생하지 않는 고차원 공간에서 데이터를 분석하고 정리할 때 발생하는 다양한 현상을 말한다.
대표적으로, 차원이 증가하면 알고리즘의 정확도가 높아지지만, 복잡도가 증가한다. 이 연구에서는 알고리즘의 정확도와 복잡도 사이의 균형을 맞추어 알고리즘의 효율이 최대가 될 때 데이터를 처리 하는 차원에 대해 알아볼 것이다.

주제어: Neural Network, Transformer model, dimension reduction, data process, loss function

본 연구에서는 Pick’s Theorem을 활용해 Gauss Circle Problem의 새로운 해결 방법을 제시하 였다. 원 내부와 원주 위의 격자점을 모두 포함하는 가장 간단한 다각형을 그렸고, 원 대신 그 다각형에 Pick’s Theorem을 적용하여 결과를 도출하였다. 기존의 해결 방법을 분석하였고, 새로운 해결 방법을 통해 얻은 결론이 기존의 해결 방법을 통해 알려진 오차범위 안에 있음을 Python을 활용해 귀납적으로 증명하여 새로운 해결 방법이 유효함을 밝혀냈다. 2차원의 원을 3차원의 구로 확장하였고, Pick’s Theorem을 3차원으로 확장한 Reeve’s Theorem을 활용하여 새로운 풀이 방법을 3차원 공간에 적용하였다.

주제어: Gauss Circle Problem, Pick's Theorem, 격자점, Reeve’s Theorem, 원