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연흔은 유체의 운동으로 인해 발생한다. 특히 물결파가 정상파의 형태로 발생할 때의 연흔 구조와 수심, 정상파의 파장과의 관계를 찾고자 한다. 연구결과를 응용한다면 반사파가 발생하여 정상파가 공명되는 특수한 환경에서의 연흔 모양을 통해 정상파의 파장과 수심을 역으로 예측하는 것에 활용할 수 있을 것이고 정상파 발생 수조에서 진동자의 진폭을 통제하여 다양한 파장을 가지는 정상파를 만들고 그 정상파로 인해 발생하는 연흔의 모양을 조사한다. 또한 수심을 바꾸어가면서 연흔의 모양을 조사한다. 실험을 통해 연흔의 구조가 정상파의 형태에 영향을 받는다는 것을 실험을 통해 밝힐 수 있었다. 이를 이용하여 공룡 발자국 주변의 연흔을 통해 당시 파도의 물리적 환경을 예측할 수 있을 것이다.
▪ 주제어: 정상파, 연흔
저항은 금속의 길이에 비례하고 단면적에 반비례한다. 응력이 작용하게되면 길이와 단면적이 변화하고 따라서 금속의 응력변화에 따라 금속의 저항은 달라진다. 이 둘사이의 관계를 통해 힘과 저항 변화사이의 관계식을 도출해내고자한다. 이를 통해 구조물의 응력을 즉각적으로 분석하고자 연구를 진행하였다. PASCO Stress/ Strain system, interface, current probe와 휘트스톤 브릿지를 이용하여 금속의 저항변화를 정밀하게 측정한다. 그 이후 3d프린터를 통해 교각, 건물 등을 출력하고 앞서 실험데이터를 바탕으로 부분적인 응력을 측정하여 이를 시각화한다. 그 후 이론적으로 혹은 시뮬레이션을 통해 계산한 응력분포비율과 비교하여 정밀도를 판단하고 실용화가능단계까지 발전시킨다.
현재 시중의 조명을 보면 모든 방향으로 항상 같은 세기의 빛이 나온다. 이때 같은 장소에서도 집중력이 필요한 공간과 휴식을 취하는 공간이 있듯이 각 공간의 사용 용도에 따라 필요한 빛의 세기나 조명의 종류가 다르므로 모든 방향으로 동일한 빛이 나오는 것은 에너지와 실용성 측면에서 모두 비효율적이다. 또한 모든 방향으로 같은 세기의 빛이 나올 경우 조명의 인근에 위치하지만 빛을 원치 않는 대상들은 빛 공해에 의한 피해를 입을 수 있다. 그러므로 이 문제점을 보완하기 위해 조명을 구역화하여 부분적으로 빛의 세기를 조절하되, 필요한 빛과 도달하는 빛의 오차를 최소화하는 방향으로 최적화하여 빛의 세기를 구하는 알고리즘을 제작한다. 결과적으로 제작한 알고리즘을 바탕으로 아두이노를 이용하여 스마트 조명을 구현해내는 것이 본 연구의 목적이다.
▪ 주제어: 스마트 조명, 밝기 조절, 에너지 효율, 구획화
분체 입자 간에 힘이 전달되는 원리인 Force Chain을 이해하고 이를 이용해 변인 통제를 통해 입자의 종류 및 크기, 양, 그리고 피스톤의 종류에 따른 압력 분포를 압력 센서를 이용해 비교해보았다. 또한 피스톤의 모양을 달리하여 이에 따른 압력 분포를 알아보았고, 핀과 분체를 함께 이용하여 같은 힘을 가했을 때 나사에 전달되는 힘의 정도를 실험 장치를 직접 설계하고 힘 센서를 이용해 측정하여 비교해보았다. 분체의 종류에서는 입자의 크기가 작을수록 위에서 가한 힘이 고르게 전달되어 분포하였으며 대체로 블레이드에 들어있는 분체의 양이 충분해야만 압력이 고르게 분포하였다. 피스톤 모양의 경우 위에서 동일한 힘을 가했을 때 뾰족한 경우가 분체를 통한 나사에 힘의 전달이 잘 되었다. 따라서 나사의 모양에 따라 피스톤의 모양이 바뀌도록 각 핀을 유동적으로 움직이게 하여 나사를 돌려보았다. 같은 힘을 가했을 때 나사에 힘이 전달되는 정도를 측정한 실험에서는 핀으로만 제작한 블레이드가 핀과 분체를 함께 사용한 블레이드보다 힘 전달 정도가 높게 나타났으나 윗부분에 압력을 가하지 않았다는 점과 실험에 사용한 나사의 크기가 크다는 점을 고려한다면 분체를 함께 사용했을 때가 힘 전달이 더 잘 될 것으로 예상된다. 앞으로 연구 결과를 바탕으로 가변형 드라이버를 최종 제작하고자 한다.
▪ 주제어 : 분체, 가변형 드라이버
골전도 이어폰은 기존의 이어폰과는 다른 방식으로 외이 및 고막의 진동을 생략하고 두개골의 뼈를 통해 진동을 내이의 달팽이관으로 전달함으로써 소리를 들을 때 외이의 피로도를 줄일 수 있고 운동이나 각종 활동적인 상황에서 기존의 이어폰과는 달리 외부의 소리를 대부분 그대로 들을 수 있는 장점이 있지만 진동이 외부로 잘 들리고 가격에 비해 음질이 떨어지는 등의 결정적인 단점이 있어 많은 사람들이 사용하기에 부족한 면이 있다. 골전도 이어폰의 장점은 그대로 살리면서 기전도와 골전도의 음질의 차이를 줄여 골전도 이어폰의 가치를 높이기 위한 연구를 진행하고자 한다.
▪ 주제어: 골전도 이어폰, 기전도, 파형, 보정, 음파
본 연구는 콘택트렌즈의 활용 범위 확대로 인해 새롭게 만들어지는 콘택트렌즈 중, 항산화 기능을 가지는 고습윤성 콘택트렌즈의 개발 가능성에 관하여 연구하였다.안구 내 활성산소는 각종 안질환을 유발하기에 항산화 기능을 가진 물질의 처방은 안질환 발병 위험을 낮추는 데 필요하다. 안구 내 물질 투여는 경구투여보다 콘택트렌즈를 통한 투여가 더 효율적으로 작용하기에 활성산소 제거 기능의 콘택트렌즈의 개발이 필요하다.본 연구는 항산화 기능과 고습윤성 기능을 넣어 제조한 렌즈와 그 대조군 렌즈를 포함한 9개의 렌즈의 렌즈 적합성 및 고습윤성, 항산화 기능을 판단하기 위해 가시광선 투과율 측정, 함수율 및 접촉각 측정, DPPH assay를 진행하였다. 결론적으로 항산화 기능과 고습윤성 기능을 가진 콘택트렌즈를 제조할 수 있음을 알 수 있었으며, 이는 안질환의 발병 위험을 보다 효과적으로 낮출 수 있음을 시사했다.
▪ 주제어: 칼라 콘택트렌즈, 항산화, 활성산소, 하이드로겔, 습윤성
탄산칼슘을 주성분으로 하는 소라 껍데기은 자연계에서 손꼽히는 단단한 물질로, 굉장히 높은 강도가 발현된다는 독특한 특성을 가지고 있다. 이에 소라 껍데기의 내부 구조가 외부 충격에 대한 흡수 정도와 강도와 같은 소라 껍질의 물성에 미치는 영향에 대해 탐구한다. 이를 바탕으로 소라 껍데기의 결정 구조 모형을 제작하는 과정을 통해, 소라껍데기의 생체모방 기술로서의 활용 가능성에 대해 탐구해본다
친환경, 휴대성, 경제성에서 장점을 보여 다양한 연령대에서 수요가 급증하는 차세대 교통수단인 퍼스널 모빌리티의 사고 위험성을 줄이기 위한 급발진 제어 프로그램 개발을 목표로 연구를 진행하였다. 퍼스널 모빌리티 중 전동킥보드를 연구 대상으로 선정하였고 Tinkercad를 통해 다양한 모터 구동 제어 모델을 가상 구현하였으며 아두이노 코딩으로 실제 작동을 확인하였다. DC모터, 스텝모터에 가변저항, 릴레이 회로등을 적용하는 등 여러 설계를 통해 전동킥보드 출발 시 가장 적절한 아두이노 회로를 탐구하였다.
▪ 주제어: 퍼스널 모빌리티, 급발진 제어, 아두이노
스테레오 카메라에 관한 관심이 높아짐에 라, 스테레오 카메라의 활용이 잦아지고 있다. 스테레오 카메라의 측정원리와 측정 정확도에 대해 파악하는 것은 스테레오 카메라를 사용함에 있어 중요한 부분이다. 본 연구에서는 스테레오 카메라의 깊이 측정 정확도에 영향을 미치는 요인을 파악하고자 하였다. 따라서, 스테레오 카메라를 이용하여 물체와의거리 측정을 해보고, 그 과정에서 측정 정확도에 영향을 미칠 수 있는 변인을 조절하며 측정 정확도의 오차를 비교하고 분석하였다. 그 결과 저명의 밝기, 물체의 크기, 물체와 스테레오 카메라 사이의 거리 모두 측정 정확도에 영향을 미침을 알아냈다.
▪ 주제어: 스테레오 이미지, 깊이 측정, 분해능, 카메라
전기 등 외부 에너지원의 충전 없이 자력으로 움직일 수 있는 수단 중 가장 상용화되어 있는 것이 자전거이다. 현대인의 필수품인 스마트폰뿐만 아니라 스마트 기기를 충전할 수 있는 보조 배터리를 결합한 자가 충전 자전거를 제작할 수 있다면 운동 중 충전을 병행할 수 있을 것이라고 생각하였다. 본 연구에서는 자전거의 구조와 작동 원리, 기존의 자가 충전 제품의 원리를 분석하고 개선점과 적용해야 할 점을 탐색하였다. 본 연구를 통해 알아낸 지식으로는 스마트폰 충전기의 단자 원리와 보조 배터리의 원리를 알아보았다. 또한 이 과정을 통해 압력 및 풍력을 이용한 발전방식을 어떻게 하면 자전거에 적용시킬 수 있는지를 집중적으로 연구하였다. 그 중 우리는 대표적인 전기 생각 방식인 전자기 유도 현상을 통해 발전기를 제작하였다. 기존의 LED 자가 발전 제품을 분해하여서 휴대폰 충전 단자를 이용하여 보조배터리를 충전하였다.
▪ 주제어: 자전거(Bicycle), 보조 배터리(Supplementary Battery), 건강한 배터리(Healthy Battery), 자가 충전 자전거(Self-Chargeable Bicycle)
본 연구에서는 커피캡슐이 형성하는 양각과 음각을 이용한 방음벽을 제작하고자 한다. 커피캡슐이 형성하는 양각과 음각이 방음효과를 낼 수 있는지 알아보고 양각과 음각이 형성되는 형태에 따른 방음효과를 알아보고자 한다. 더 나아가 소음발생원과의 거리나 각도가 달라지면 방음효과가 높은 형태도 달라지므로 회전 가능한 방음벽 모델을 제작하고 최종적으로 결정된 구조를 가지고 크기나 두께 등을 조절하여 실제 사용되는 방음벽과 비교하여 최종적으로는 제작한 방음벽의 객관적인 성능과 폐커피캡슐의 재활용 가능성을 알아보고자 한다.
현재 탄소섬유 즉 카본 파이버의 성형방법에는 인간의 손이 닿는 부분이 많다. 이것은 카본 파이버를 성형하여 완제품을 만드는데 일어나는 비용 상승 중 가장 큰 부분이기도 하다.또한 탄소섬유 성형시 발생하는 탄소섬유 가루는 1급 발암 물질이다. 따라서 카본파이버 성형 공정에서는 인간과의 접촉이 최소화 되는 것이 좋다.이에 본연구는 카본파이버 성형 공정을 자동화 할 수 있는 탄소섬유 제품 자동화 성형기계를 개발함으로써 탄소섬유 성형에 필요한 비용을 줄이는 것과 탄소섬유 성형 공정에서 인체 접촉을 최소화 하는 것을 목적으로 탄소섬유 성형 자동화 기계 개발에 대한 연구를 진행하였다.
▪ 주제어: 탄소섬유, 자동화, 성형기계, 비용단축, 건강