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연도별 연구과제

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번호연도분야 제목초록보기원문
번호

1

연도

2020

분야

화학

연구주제 염화은-귀금속 복합 나노입자 합성, 특성 분석 및 가시광선 광촉매 활성을 이용한 환경 독성 물질 제거 연구 초록보기 원문

원문

염화은-귀금속 복합 나노입자 합성, 특성 분석 및 가시광선 광촉매 활성을 이용한 환경 독성 물질 제거 연구 Synthesis and characterization of AgCl-noble metal nanomaterials for degradation of environmentally harmful pollutants by visible light photocatalysis
권윤ㆍ이상운ㆍ이상훈ㆍ이승빈 / 한성과학고등학교 Yun GwonㆍSangwoon LeeㆍSanghun LeeㆍSeungbin Lee / Hansung Science High School

  환경오염을 일으키는 독성 유기분자나 중금속 이온 분해에 대한 연구가 주목받고 있다. 수용액상에서 이용이 쉽고 촉매 활성을 띄는 염화은 나노입자는 자외선에 의해 주로 반응하기 때문에 광촉매로서의 효율이 떨어진다는 단점을 극복하기 위해 본 연구에서는 귀금속과 복합 나노입자를 만들어서 광촉매의 효과를 높일 것이다. 본 연구에서는 PVP와 나노입자에 영향을 받지 않는 아마란스라는 독성 유기분자를 분해시키는 실험을 했다. DLS를 통해 나노 입자의 모양과 크기에 대해 광촉매 활성도를 비교하고, UV-vis를 통해 나노 입자의 흡광도와 아마란스 분해 흡광도를 보면서 광촉매 활성도를 비교하며, 아마란스 분해능력을 비교하였다. 그 결과 초기에 PVP를 고농도로 첨가하고 입자의 크기가 작은 실험군이 광합성 활성도와 아마란스 분해능력이 제일 높게 나왔다.


주제어: 염화은, 귀금속, 나노입자, 광촉매, 환경 독성 물질

번호

2

연도

2020

분야

화학

연구주제 바이오 플라스틱의 합성방법 연구 및 분해성 비교 초록보기 원문

원문

바이오 플라스틱의 합성방법 연구 및 분해성 비교 A Study on the Synthetic Method of Bioplastics and Comparison of Disassembly
김세현․방주영․양준서․엄준하 / 세종과학고등학교 Sehyun Kim․Juyoung Bang․Junseo Yang․Junha Eom / Sejong Science High School

바이오 플라스틱은 재생 가능한 원료로 만들어지는 플라스틱을 말한다. 기존의 플라스틱은 그 원료인 석유의 고갈 문제에서 자유롭지 못하며 수백년에서 1만년까지 분해되지 않아 플라스틱 오염을 일으킨다. 본 연구에서는 100% 친환경 식재료 등을 이용한 바이오 플라스틱의 합성 방법을 연구해 보고, 그 분해력과 특성, 강도 등을 비교해 보기로 한다.


주제어: 바이오플라스틱, 전분, 글리세린

번호

3

연도

2020

분야

화학

연구주제 다양한 알코올과 전해질, 투과성 막에 따른 Direct Alcohol Fuel Cell의 성능 비교 초록보기 원문

원문

다양한 알코올과 전해질, 투과성 막에 따른 Direct Alcohol Fuel Cell의 성능 비교 Research of Performance Comparison with Direct Alcohol Fuel Cell Depending on Various Alcohol, Electrolyte
김준영 서지민 선민수 이승원 / 세종과학고등학교 Junyeong Kim, Jimin Seo, Minsu Sun, Seungwon Lee / Sejong Science High School

 화석 연료를 대체할 여러 연료전지에 대한 연구가 활발하게 일어나고 있지만 낮은 성능, 그리고 높은 비용 탓에 실제로 사용되기에는 부족하다는 평가를 받는다. 우리는 그 중 가격대비 효율성이 낮은 Direct Alcohol Fuel Cell에 집중하여 효율성의 문제를 해결하고자 알코올, 촉매의 종류를 달리한 연료전지를 제작할 것이다. 알코올의 종류를 달리한 실험에서는 n-butanol을 사용한 전지가 가장 많은 전위를 생산하였고 전극의 촉매의 종류를 달리한 실험에서는 Au을 이용한 전지가 가장 많은 전위를 생산하였다. 본 연구를 통하여 가격에 대비하여 보다 나은 효율을 나타내는 Direct Alcohol Fuel Cell을 제작함으로써 쉽게 접근 가능한 연료전지를 만들 수 있을 것이다.


주제어: 알코올, 투과성 막, 폴리머, 촉매, Direct Alcohol Fuel Cell

번호

4

연도

2020

분야

화학

연구주제 보건용 마스크의 성능 저하 분석을 통한 적정 사용횟수 도출 초록보기 원문

원문

보건용 마스크의 성능 저하 분석을 통한 적정 사용횟수 도출 Estimating recommended multiple use through analysis of mask function degradation
정민준․김영준․이신원․이희건 / 세종과학고등학교 Minjun Jung․Youngjoon Kim․Shinwon Lee․Heegun Lee / Sejong Science High School

  본 연구를 통해 KF80과 KF94 마스크의 사용 횟수별 Penetration과 Pressure Drop을 측정하고, QF(품질계수)값을 분석하여 마스크의 적정한 재사용 횟수를 도출하고자 하였다.
  실험 결과, KF94의 분진포집효율이 KF80에 비해 높았으나 Pressure Drop은 KF80과 KF94에서 유의미한 차이가 없었고, KF80의 QF가 KF94에 비해 높았다. KF80마스크가 착용 성능은 좀 더 효율적이나 사용 횟수가 늘어남에 따라 성능 저하가 뚜렷했고, KF94마스크는 사용 횟수에 따라 성능 저하가 별로 없었다. 결론적으로, KF94와 KF80 마스크 모두 2시간씩 4회까지 재사용하여도 성능에는 큰 문제가 없었으나, KF80이 KF94에 비해 전체적 착용 성능은 더 좋다고 볼 수 있다.


주제어: 보건용 마스크, 마스크 재사용 횟수, pressure drop, 분진포집효율, quality factor

번호

5

연도

2020

분야

화학

연구주제 섬유 표면의 폴리도파민 코팅을 통한 합성섬유의 흡습성 개선 초록보기 원문

원문

섬유 표면의 폴리도파민 코팅을 통한 합성섬유의 흡습성 개선 Improvement of moisture absorption of synthetic fibers through polydopamine coating on the fiber surface
강윤주․유연우․이서현 / 세종과학고등학교 Yoonjoo Kang․Yeonwoo Yoo․Seohyun Lee / Sejong Science High School

  홍합의 접착단백질에서 유래된 폴리도파민 코팅 방법은 카테콜 작용기를 가져 산화, 환원 능력이 있고 아민 작용기와의 공유 결합 형성이 가능해 2차 표면 개질이 가능하다는 장점이 있다. 이러한 특성에서 착안하여 본 연구에서는 폴리도파민 용액을 합성섬유에 코팅하여 흡습성을 개선하고자 하였다. 30분 코팅시 폴리에스터를 제외한 모든 섬유에서 흡습성이 개선되었으며 2시간 코팅 시에는 레이온 와샤, 나일론 스판 바지원단, 폴리에스터, 실크폴리에서 흡습성 개선을 확인할 수 있었다. 이를 통해 폴리도파민 코팅으로 합성섬유의 유의미한 흡습성 개선 능력을 보여준다는 것을 확인하였고, 향후 다양한 섬유의 표면개질에도 사용될 수 있다는 가능성을 확인하였다.


주제어 : 합성섬유, 폴리도파민, 표면 개질, 흡습성, 모세관 현상
 

번호

6

연도

2020

분야

화학

연구주제 활성탄과 금속 코팅 모래를 이용한 BPA의 최적 제거법 탐색 초록보기 원문

원문

활성탄과 금속 코팅 모래를 이용한 BPA의 최적 제거법 탐색 Investigation of BPA Elimination Method Using Activated Charcoal and Metal-Coated Sand
박서경 권이찬 이희원 정민재 / 세종과학고등학교 Seokyung Park. Leechan Kwon, Heewon Lee, Minjae Jung / Sejong Science High School

   BPA는 플라스틱 합성에 흔히 사용되는 물질이나, 환경호르몬으로서 생물체에게 악영향을 끼친다는 연구 결과가 나오고 있으며, 이에 BPA 제거를 위해 활성탄 흡착을 이용하는 방법이 활발히 연구되고 있다. 이번 연구에서는 금속으로 코팅한 모래와 활성탄을 혼합하여 사용할 때 금속 종류별로 흡착률이 증가하는 폭을 연구하였다. 연구 결과 금속 코팅 모래(MCS; Metal Coated Sand)를 이용하는 것이 실제로 BPA 제거에 효과적임을 알 수 있었고, 철, 코발트, 아연 중 철로 코팅했을 때 가장 제거율이 높았으나 유의미한 차이를 보이지는 않았다. 각 금속이 이루는 결정 구조를 분석하여 최상의 흡착률 달성을 위한 방법을 알아낼 연구가 추가로 진행되어야 할 것이다.


▪ 주제어: BPA, 활성탄, MCS(Metal Coated Sand), 흡착

번호

7

연도

2020

분야

화학

연구주제 유체의 임계 레이놀즈 수에서의 안정성 조사 초록보기 원문

원문

유체의 임계 레이놀즈 수에서의 안정성 조사 Stability Study at Critical Reynolds Number of Fluid
김지범․김민성․이찬희․이현우 / 부산과학고등학교 Kim Ji Beom․Kim Min Seong․Lee Chan Hee․Lee Hyun woo / Busan Science High School

  사전실험을 통해 우리는 다각형 유체 소용돌이(폴리곤 볼텍스) 형성의 원인과 조건에 대해서 알아보았다. 이 사전실험을 통해 회전하는 유체의 안정성 파괴로 인해 생성된 다각형 모양의 유체 소용돌이가 다시 안정한 상태를 찾아 그 모양이 지속적으로 유지가 되는 것을 파악할 수 있었다. 우리는 다각형 모양의 유체 소용돌이의 안정성에 관한 심층적 탐구심을 바탕으로 외부 효과 존재 하의 유체 안정성에 관해 연계 탐구를 진행하기로 하였다. 탐구과정에서 유체의 회전을 방해하는 외부 효과로 설정한 것으로는 비어있는 소용돌이 중심 골을 동일한 유체로 채우는 행위로부터 비롯된 영향, 계면활성제 유입에 의한 영향, 양의 편차 또는 음의 편차가 나타나는 용액에 의한 영향이 있다. 탐구결과, 비어있는 소용돌이 중심 골을 동일한 유체로 채웠을 경우 얼마 지나지 않아 다시 초기의 상태로 복원된 상을 확인할 수 있었으며 계면활성제를 이용한 경우는 계면활성제에 의해 물 분자 간의 결합력이 약해지면서 유체 표면에 형성되는 다각형의 꼭짓점 개수가 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 또, 음의 편차와 양의 편차 용액의 투여 경우 양의 편차 용액을 넣었을 때는 임계 레이놀즈 수가 줄어드는 것을 확인 할 수 있었으며 음의 편차 용액 경우 임계 레이놀즈 수가 커지는 것을 관찰할 수 있었다.


▪ 주제어: 폴리곤 볼텍스, 안정성, 소용돌이 중심 골, 계면 활성제, 양/음의 편차

번호

8

연도

2020

분야

화학

연구주제 Bioorthogonal 반응을 이용한 단백질 표지 연구 초록보기 원문

원문

Bioorthogonal 반응을 이용한 단백질 표지 연구 Protein conjugation using bioorthogonal reactions
태상준․이이수․이준원․고윤서 / 한성과학고등학교 Sangjoon Tai․Yisoo Lee․Junwon Lee․Yunseo Ko / Hansung Science High School

본 연구는 항체에 위치 선택적으로 형광체를 도입하는 것을 목표로 단백질의 발현 및 정제와 단백질의 화학적 변형 기술 등의 내용을 포함하는 연구이다. 전 세계적으로 가장 많이 판매되고 있는 TOP10 의약품 리스트에서 주목할 점은 단백질에 기반을 둔 신약이 대부분을 차지한다는 점이다. 따라서 이 연구는 단백질 신약 개발에 응용될 수 있는 기술을 개발하기 위한 기초적인 연구가 될 수 있다. 본 연구는 단백질( MBP, Maltose binding protein )에 아자이드(azide)를 포함한 비천연 아미노산(unnatural amino acid)을 도입하고 아자이드와 선택적으로 반응할 수 있는 conjugation pair인 알카인(alkyne)을 포함한 형광체와 Copper(1) 촉매를 이용하여 단백질( MBP, Maltose binding protein )에 위치 선택적으로 형광체를 도입하는 것을 목표로 한다. 이 방법을 사용하면 생리적 조건에서 단백질과 표지 시약을 구리 촉매하에서 단순히 혼합하여 2시간 동안 약 90 %이상의 수율로 단백질을 표지 할 수 있었다. 또한 아자이드 함유 아미노산의 유전자 도입은 일반적으로 모든 단백질에 적용될 수 있고 CuAAC 반응은 매우 특이적이기 때문에 이 방법은 단백질의 표지 및 분석에 유용할 것이다. 단백질의 특정 위치에 선택적으로 기능성 분자를 도입하는 것은 화학적, 생화학적, 의약적으로 매우 중요하다. 따라서 본 연구는 이러한 선택적 단백질 변형을 가능하게 함으로써 단백질 신약 개발을 비롯한 다양한 분야에 활용도가 높은 기술의 개발이라는 점에서 연구의 필요성과 중요성이 있다고 할 수 있다.


주제어: 비천연 아미노산, 단백질, 아자이드, 형광체

번호

9

연도

2020

분야

화학

연구주제 채소 추출물을 활용한 비브리오 패혈증 예방 살균제 개발 초록보기 원문

원문

채소 추출물을 활용한 비브리오 패혈증 예방 살균제 개발 Development of Vibrio vulnificus Septicemia Preventive Sterilizer Using Vegetable Extracts
손원량․손창준․송수창․유승현 / 부산과학고등학교 Son Wonryang․Son Changjun․Song Suchang․Yoo Seunghyun / Busan Science High School

  매년 수십 명의 비브리오 패혈증 환자가 발생하고 있으며 최근에는 비브리오 패혈증을 일으키는 비브리오 블니피쿠스균(Vibrio Vulnificus)의 발견 시기가 앞당겨지고 감염자의 수 또한 증가하고 있다. 본 연구에서는 채소 피톤치드 성분의 살균 능력을 통하여 비브리오 패혈증을 예방할 수 있는 친환경적인 살균제를 개발하고자 한다. 회를 먹을 때 흔히 같이 먹는 채소 5가지(양파, 마늘, 오이, 상추, 깻잎)를 선정하여 각 채소들의 착즙액, 추출물에서의 비브리오균 살균 효과를 확인하였다. IR 스펙트럼을 분석하여 각 채소들에 존재하는 피톤치드 성분을 확인하여 각 채소들에서 살균 효과를 나타내는 물질을 분석하였다. 가장 살균 효과가 좋았던 채소 시료를 활용하여 비브리오 패혈증을 예방할 수 있는 살균제를 개발하였다. 이에 본 연구는 화학 약품인 기존의 살균제보다 친환경적이며 안전한 살균제를 제작하는데 기여하였으며 채소들의 살균 효과를 나타내는 피톤치드 성분을 명확하게 규명한 연구라 할 수 있다.


▪ 주제어: 채소 추출물, 비브리오 패혈증, IR 스펙트럼, 피톤치드, 살균제

번호

10

연도

2020

분야

화학

연구주제 친환경 항균 종이 봉투 제작을 통한 유행병 사태 대비 초록보기 원문

원문

친환경 항균 종이 봉투 제작을 통한 유행병 사태 대비 Preparing for an epidemic by making eco-friendly antimicrobial paper bags
권재윤․변다현․서준경 / 부산과학고등학교 Kwon JaeYun․Seo JunKyeong․Byeon DaHyeon / Busan Science High School

  코로나19 판데믹 상황으로 사람들과의 접촉을 막기 위해 배달음식의 주문량이 증가하고 이로 인해 일회용품의 사용이 증가하였다. 그러나 배달원의 손에 묻은 바이러스나 세균이 비닐 봉투를 통해 전달될 수 있으니 일회용 비닐 봉투도 안심하고 만질 수 없다고 생각하였다. 또한, 일회용품의 사용 증가로 환경파괴가 우려되는데, 이러한 문제점을 해결하기 위해 친환경 항균 종이 봉투를 제작하고자 하였다. 친환경성을 위해 재생종이와 크라프트지를 주 재료로 사용하였으며, 항균 효과가 있다고 알려진 가지, 마늘, 레몬으로 용액을 만들어 항균 효과와 그 지속성에 대해 탐구하였다. 연구 결과 100% 농도의 마늘 용액이 항균효과와 지속성이 가장 좋았다. 그 외에 좋은 효과를 보인 레몬 100% 용액과 마늘 100% 용액을 다양한 비로 혼합하여 항균효과와 지속성을 탐구하였다. 또한, 이 용액들로 염색시킨 크라프트지와 재생종이에서의 인장강도를 측정하였다. 연구 결과 마늘 50% 레몬 50% 혼합용액, 마늘 100% 용액을 염색시킨 재생종이의 인장강도가 가장 크게 나타나 최적의 친환경 항균 종이 봉투로 마늘 100% 용액을 염색시킨 재생종이 봉투를 택하였다.


▪ 주제어: 친환경 항균 종이 봉투, 항균 효과, 지속성, 인장강도