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이번 연구는 지구 대기와 지표에서 반사된 태양빛이 달의 어두운 면을 비친 뒤 다시 지구로 되돌아오는 Earthshine 현상을 탐구했다. 연구의 목적은 Earthshine의 발생 원리와 관측 조건을 규명하고, 빛 의 경로를 역추적하여 지구 알베도 및 대기·지표의 반사 특성을 분석하는 데 있다. 이를 위해 초승달 및 그믐달 시기에 CCD B, V필터를 활용하여 촬영하고, 측광 데이터를 수집하였다. 수집된 자료는 Python 기반 정렬/정규화/HDR 합성 등의 분석 알고리즘을 이용해 정량적으로 처리하였다. 또한 Earthshine 기반 알베도 추정값을 NASA CERES 위성 자료와 비교하였다. 연구 결과는 Earthshine을 통해 지구의 반사 특성을 파악할 수 있음을 보여주었으며, 이는 위성 복사 관측을 보완하고 기후 변화 분석의 자료로 활용될 수 있다. 주제어: Earthshine 현상, 알베도, 측광, CCD
본 연구는 실험적으로 중력 변화 환경을 조성할 수 있는 클리노스탯을 설계 및 제작하고, 제작한 장비를 활용하여 벼(Oryza sativa) 유묘 뿌리의 중력 변화에 따른 생육 특성을 탐구하였다. 이를 위하여 식물의 중력 감지에 대한 최소 제시 시간(MPT) 이하의 회전 속도로 구동될 수 있는 아두이노 기반의 2D, 3D 클리노스탯을 각각 개발하였으며, 개발한 장비를 활용하여 120시간 동안 종자를 배양하여 벼 유묘의 뿌리 정단부 생육 특성을 분석하였다. 연구 결과, 생육 실험의 경우 대조군에 비하여 클리노스탯 환경에서 유묘의 뿌리 길이 생장이 저하되었음을 알 수 있었다. 또 클리노스탯 환경에서는 뿌리 생육 방향의 무작위성 증가하는 경향을 보임과 동시에 정단부 생육의 우편향성이 발견되었다. 이와 같은 본 연구의 결과는 미세 중력 환경에서 뿌리 생육의 형태적 특성에 대한 시사점을 제공하며, 우주농업 기술 개발의 기초 자료로 활용될 수 있다. 주제어: 중력 변화, 생육 특성, 클리노스탯
본 연구는 학교 화장실 공중부유세균을 채취하고 배양하여 형태학적 관찰과 16S rRNA 염기서열 분석을 통해 총 11종의 세균을 동정하였다. 그 결과, Micrococcus luteus와 Staphylococcus hominis 등 피부 상재균이 주로 검출되었으며, Staphylococcus haemolyticus 등 일부 잠재적 병원성 균도 확인되었다. 이러한 결과를 바탕으로 병원성 세균 단독, 병원성 세균과 Bacillus 속 유익균 혼합, 대조군 조건을 설정하여 바이오필름 형성을 정량적으로 평가할 실험 설계를 완료하였다. 본 연구는 화장실 환경의 세균 군집 특성과 잠재적 병원성 균의 분포를 규명하고, 이후 유익균을 활용한 바이오필름 억제 연구의 기초 자료를 제공함으로써 공공 위생 관리에 기여할 수 있는 과학적 근거를 마련하였다. 주제어: 화장실 위생, 병원성균, 바실러스, 바이오필름, 생물학적 억제
Bucephalandra sp.‘White’는 엽록소 부족으로 인해 광합성을 통한 에너지 생산이 제한적이며, 이로 인해 생장 속도가 느리고 생존율이 낮아 일반적인 재배 방법으로는 대량 번식이 어렵다. 특히 조직배양과 같은 인공적인 생장 환경에서도 과도한 광 조건이나 생장조절물질 처리에 민감하게 반응해, 성장이 저해되거나 배양체가 괴사하는 문제가 자주 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 연구는 엽록소 결핍으로 인한 생장 저해를 보완할 수 있는 적절한 생장조절물질 농도의 조합을 탐색함으로써, Bucephalandra sp.‘White’의 생장률과 증식률을 높이는 효율적이고 안정적인 배양 시스템을 구축하는 것을 목표로 하며, 이를 통해 variegated된 식물과 같이 생리적으로 특수한 형질을 가진 고부가가치 식물의 대량 생산 가능성을 입증해, 산업적 활용의 기반을 마련하고자 하는 데에도 기여하고자 한다. 주제어: 조직배양, 수초, 부세 화이트, 색소 결핍
본 연구는 꽃가루의 미세 구조를 생체 주형으로 활용하여 구리 기반 광촉매를 합성하고, 구조적 특성과 광촉매 활성을 분석하고자 하였다. 살구 꽃가루를 0.1 M 황산구리 용액에 침지하여 반응 시간을 조절한 후, 800 ℃에서 소성하여 주형을 제거함으로써 CuO/Cu₂O 복합체 시료를 얻었다. DRS 분석에서는 장파장 영역(>700 nm)에서 완만한 흡수가 나타나 CuO상이 주로 형성되었음을 시사하였다. MB 염료 분해 실험에서 흡광도가 시간에 따라 지속적으로 감소하였고 가시광선 영역에서도 광촉매 활성을 지님을 확인하였지만 효율은 크지 않았다. 본 연구는 복잡한 나노구조 합성 없이 자연 구조를 모방해 단순하고 친환경적인 광촉매를 제작할 수 있음을 제시하는 것에 의의가 있다. 주제어: 광촉매, 생체주형, 꽃가루, 구리 산화물
본 연구의 목적은 비수용매 조건에서 물을 첨가하며 흡광도를 측정하여 코발트 착화합물 형성 반응의 평형 상수 변화를 측정하는 것이다. 기존의 착화합물 연구는 물이 용매인 조건에서 주로 이루어졌다는 한계로 인해 용매에 따른 착화합물 반응의 변화를 알기 위한 연구의 필요성이 대두되었다. 이를 위해 본 연구에서는 비수용매인 아세톤과 에탄올을 사용하며, 용액에 물을 반응물로써 첨가한다. 이러한 연구는 비수용매 조건에서 동일한 금속 양이온에 대한 착화 반응이 용매 조건에 따라 어떻게 변화하는지 실험적으로 규명하고, 착화합물 형성 반응에서의 리간드 교환 평형에 대하여 심화적으로 분석 및 학습하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 주제어: Co(II) 착화합물, 리간드, 용매, 흡광도, 평형
본 연구는 친환경 소재 기반 흡착제를 개발하기 위해 알긴산과 키토산을 주성분으로 하고, 녹차 티백에서 유래한 탄닌을 첨가한 복합 비드를 제작하여 중금속 이온의 흡착 성능을 분석하고자 하였다. 예비 실험에서는 알긴산과 탄닌산을 분리해 용해할 경우 비드 형성이 불안정하였으나, 두 성분을 동시에 용해하고 키토산 용액과 혼합하는 방식으로 개선하여 안정적인 비드 제조가 가능해졌다. 이렇게 제작된 비드를 사용하여 다양한 조건의 용액에서의 금속 이온 흡착 실험과 흡광도 분석을 하였고, 실험 결과를 이용하여 비드의 흡착 성능을 분석하였다. 주제어: 알긴산, 키토산, 탄닌, 복합 비드, 중금속 흡착
본 연구에서는 신속 대응이 가능한 환경 정화용 소재 개발의 기초 단계로 마그네타이트(Fe₃O₄) 자성 나노입자를 공침법으로 합성하였다. FeCl₂ ∙ 4H₂O와 FeCl₃ ∙ 6H₂O를 전구체로 사용하고, 암모니아 수용액으로 pH를 조절한 뒤 에탄올과 TMAOH로 세척·분산하여 균일한 분산성을 확보하였다. 합성된 나노입자는 DLS 분석을 통해 입자 크기와 응집 정도를 확인하였으며, 재실험을 통해 자성 나노입자를 합성하였고, 알칼로이드 간의 흡착 정도의 차이를 활용하여 자성 나노입자를 통해 알칼로이드류 화합물을 분리할 수 있음을 입증하였다. 이러한 결과는 본 연구에서 합성한 나노입자가 자기적 성질을 보유하고 있음을 시사하며, 향후 알칼로이드류 물질 간의 차별적인 흡착 정도의 차이를 통해 환경 정화용 응용 소재로 발전시킬 가능성을 제시한다. 주제어: 알칼로이드류 화합물, 자성 나노입자, 흡착, 분리, 표면 개질
본 연구는 퀴놀린 유도체를 이용하여 Co(II) 이온 농도에 따른 형광 소광 현상을 분석하고, 형광 센서를 통한 코발트 검출 가능성을 탐색하는 것을 목표로 하였다. 12×8 well plate에 퀴놀린과 Co(II) 용액을 다양한 농도로 혼합하여 여기 파장 380 nm, 형광 파장 650 nm 조건에서 형광 세기를 측정하였다. 실험 결과, Co(II) 농도가 증가할수록 형광 세기가 감소하는 뚜렷한 소광 경향을 보였으며, 퀴놀린 20 µM 조건에서 R² = 0.9691로 가장 높은 상관성을 나타냈다. 이는 해당 조건이 코발트 정량 분석에 적합함을 시사한다. 다만 블랭크 측정 시 불규칙한 데이터가 관찰되어 기기 안정성이 완전하지 않은 것으로 판단되었으며, 향후 완충 용액 사용과 정밀 장비 활용을 통해 측정 신뢰성을 높일 필요가 있다. 주제어: 퀴놀린 유도체, 형광 quenching, Co²⁺ 검출
기후 변화 심화에 따라 효율적인 이산화탄소 포집 기술 개발이 중요한 과제로 부상하고 있다. 본 연구는 유망한 흡착제로서 탄산칼슘(CaCO₃)과 실리카(SiO₂)로 구성된 코어-쉘 구조를 제안한다. 나노 크기의 탄산칼슘 입자를 실리카 쉘로 캡슐화하여 구조적 안정성을 확보하고, 열분해 과정에서 형성되는 산화칼슘 코어는 소결을 억제하며 높은 표면적을 유지한다. 이로 인해 재탄산화가 촉진되어 지속적인 순환 포집이 가능하다. 제안된 구조는 산업 현장에서의 탄소 저감에 널리 적용될 수 있으며, 에너지 효율성 측면에서도 높은 활용 잠재력을 지닌다. 주제어: 이산화탄소 포집, 래틀 구조, 열분해, 재탄산화
본 연구는 외부 자기장을 이용해 원통형 바퀴를 구동하는 메커니즘을 분석하고자 하였다. 바퀴의림에 영구자석을, 바닥에는 교류 전류가 인가된 전자석 배열을 배치하여 접촉 없이 토크를 전달하는 원리를 시뮬레이션하였다. VPython으로 구현한 모델은 무미끄럼 조건을 적용하여 회전과 병진 운동을 연동하였으며, 전자석의 주파수와 위상에 따른 구동 특성을 분석하였다. 그 결과, 동일 위상에서는 정지파 자기장이 형성되어 평균 추진력이 0으로 수렴하였고, 지속적 순방향 구동은 불가능했다. 반면 위상차를 부여한 경우에는 여행파 자기장이 형성되어 안정적인 추진이 가능함을 확인하였다. 실제 실험에서는 자기장 세기와 위상 제어의 한계로 구동이 완전히 이루어지지 않았으나, 시뮬레이션을 통해 자기장 기반 구동의 원리와 개선 방향을 제시하였다. 주제어: 자기장 구동, 외부전력, 원통형 바퀴, 무미끄럼 조건, 여행파 자기장
본 연구는 입자 주입 없이 빛의 굴절 현상을 이용해 유체의 3차원 속도장을 정량적으로 복원하는 새로운 광학 계측 기법을 제안하였으며, 슐리렌 영상법과 CT 역투영 원리를 융합하여 다각도 영상으로 밀도 구배 분포를 복원하고, Python 기반 알고리즘과 적응형 임계값 조정을 통해 단면 간 균형을 유지하였다. 또한 특징점 추적으로 계산한 속도 벡터가 센서 측정값과 대체로 유사함을 확인하였으며, 제안된 방법은 비접촉, 비침습적으로 단순한 장치만으로 3차원 유동장을 실시간 복원할 수 있어 향후 공기역학 및 유동 최적화 연구에 활용 가능성이 크다. 주제어: 슐리렌 영상법, CT 역투영, 3차원 유동장, 특징점 추적, 광학 계측