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실내에서 초음파 가습기를 작동했을 때, 미세먼지 측정기의 값이 급격히 상승하는 현상이 발생한다. 이러한 현상이 실제 미세먼지의 발생을 나타내는 것인지, 또는 물분자의 잘못된 측정을 나타내는 것인지에 대한 검증 실험을 진행하였다. 이를 위해 수돗물과 증류수를 준비하고, 각각 물분자 제거를 위한 실리카겔 통과 유무를 구분하여 입자 크기별 미세먼지 발생량을 측정하였다. 실험 결과 입자의 크기가 0.7~1.0㎛의 크기에서는 물분자에 의해 수돗물 및 증류수 모두 미세먼지 측정량이 증가하는 것을 알 수 있었으며, 이보다 크거가 작을 경우 단순 물분자의 유무보다 수돗물에서 미세먼지 측정량이 증거하는 것을 알 수 있었다. 이를 통해 일부 입자 크기 영역에서 물분자에 의한 잘못된 미세먼지량이 측정되고 있음을 확인하였으며, 수돗물보다는 증류수의 사용이 실제 미세먼지 발생을 줄일 수 있음을 알 수 있다.
▪ 주제어: 가습기, 미세먼지, 실리카겔, 증류수
화강암에서 발견되는 주된 방사성 광물에는 모나자이트, 지르콘, 갈렴석, 제노타임, 토라이트 등이 있다. 화강암의 경우 방사성 광물은 대부분 0.1mm 이하의 미세광물로 흑운모 내부에서 빈번히 관찰된다. 방사성 광물에 포함된 방사성 원소인 토륨과 우라늄은 지속적으로 알파 입자를 방출하여 일정 개수 이상이 되면 자신을 둘러싸고 있는 흑운모 결정의 규칙적인 원자 배열에 손상을 주어 방사성 헤일로를 만든다. 방사성 광물 주변에 형성되는 방사성 헤일로는 방사성 핵종의 알파붕괴 에너지의 크기에 따라 10~40㎛ 정도 두께의 어두운 띠 형태로 관찰된다. 이 연구에서는 토륨을 함유하는 모나자이트의 방사성 헤일로의 두께를 측정하여 방사성 원소의 함량을 추정하는 방법을 고안했으며, 이는 서울지역 화강암에 포함된 모나자이트의 토륨 함량 분석 결과와도 잘 일치한다.
▪ 주제어: 방사성 헤일로, 다색성운, 모나자이트, 지르콘, EDS
최근 해양환경오염의 주원인 중 하나인 바닷물 속에 부유하는 미세플라스틱을 효율적으로 제거하는 방법으로, Fe(OH)2와 같은 불용성의 금속 수산화물은 수중에서 부피가 크고 공극이 많은 비정형의 고형물을 형성하여 다른 미세입자를 쉽게 부착하여 침전한다는 점을 착안하였다. 실생활에서 발생하는 미세플라스틱을 제조하기 위해 PVC판을 직접 갈고 500㎛ 크기 이하의 미세플라스틱을 얻기 위해 체로 걸러 얻어냈다. 불용성 철 수산화물 Fe(OH)2는 FeSO4와 NaOH를 반응시켜 형성하였으며, 침전 반응 후 수중에 존재하는 미세플라스틱이 제거됨을 확인하였다. 또한, 형성된 응집고형물의 침전시간에 따라 수중에 부유하는 미세플라스틱의 제거 효율이 달라짐을 확인하였다.
▪ 주제어: 미세플라스틱, 공침, Fe(OH)2
머신 러닝은 라만 분광법에서 특히 화학종 식별을 위해 많이 응용되고 있다. 그러나, 이들 방법의 대부분은 필수 사전 단계로 기준선 보정 또는 PCA와 같은 사소한 전처리를 요구한다. 본연구에서는 임시 전처리 단계 없이 라만 스펙트럼에 따라 물질을 자동으로 식별하도록 훈련되는 신경망을 제시한다. 미네랄 샘플 데이터를 포함하는 RRUFF 스펙트럼 데이터베이스를 사용하여 이 방법을 검증하였으며, 널리 사용되는 SVM (support vector machine)을 포함하여 자주 사용되는 다른 머신 러닝 알고리즘과 비교하여 우수한 분류 성능을 입증하였다.
▪ 주제어: Raman Spectra, Convolutional Neural Networks(CNN), Suppor Vector Machin(SVM), Principle Component Analysis(PCA)
본 연구는 기업들 간의 치킨게임에서 승리하기 위한 최적의 전략과 기업의 공존으로 여럿의 발전을 도모하기 위한 방법에 대해 알아본다. 대기업 간의 경쟁에서 비상식적인 출혈경쟁을 심하게 펼치면 아무리 성장한 대기업이라도 길바닥으로 나앉아버릴 수 있기 때문에 여러 전략을 탐구하게 되었다. 과거에 일어났던 치킨게임의 결과를 조사하여 정리하고 기업의 규모, 특성 등을 고려한 시뮬레이터를 제작한다. 이후 분석한 결과를 바탕으로 시뮬레이션 속 기업 전략의 기초 형태를 조직하고 정리한 결과 치킨게임을 시도한 기업들의 경우 크게 승리한 기업을 제외하면 모두 주가가 하락하였고 상생을 택한 기업들의 경우 증가한 사례가 있지만 표본의 수가 적고 감소한 경우의 변화량이 매우 큰 탓에 전체적으로는 주가가 감소하는 결과가 나타났다.
▪ 주제어: 게임이론, 치킨게임, 상생, 공존
제주에서 생산되는 한약재를 이용하여 활성탄을 제작하고 수질 오염에 원인이 되는 페놀을 흡착하여 활성탄의 흡착능을 분석하는 단계로 실험을 진행하였다. 활성탄은 전처리를 마친 분쇄된 한약재 부산물을 전기 회화로를 통해 고정 탄소만을 남기는 탄화 공정을 마친 뒤 고온에서 수증기를 주입함으로써 탄화물의 미세공 구조를 넓히는 활성화 공정을 진행하였다. 제작한 활성탄의 미세공 구조를 관찰하고, 여러 농도의 페놀 용액에 흡착한 뒤 여과하고 흡광도를 측정하였다. 결과를 바탕으로 흡착 등온선을 통해 종류별, 농도별 활성탄의 페놀 흡착능을 비교하였다. 그 결과 검게 변한 활성탄을 흡착하였을 때 흡착 전보다 흡착 후의 농도가 상승하였고, 변화량이 농도와 관련되지 않음을 알 수 있었다. 오차 원인 분석 과정에서 페놀의 파장별 흡광도 그래프에서 페놀의 최대 흡수 파장과 다른 파장에서 최댓값이 나왔으며 이는 활성탄에 포함된 다른 물에 용해되는 성분이 유입되었을 것으로 추정한다.
▪ 주제어: 한약부산물, 활성탄, 페놀흡착
정상파에 관해 공부하면서 정상파가 진동할 때 정상파의 마디에서는 매질의 변화가 없음을 알게 되었다. 이런 현상을 이용해서 현재 모든 방면에서 많은 문제를 일으키는 미세먼지를 이 원리를 통해서 거를 수 있을까 생각해보게 되었다. 클라드니 판을 이용해 마디로 인해 모래 입자가 모이는 것을 확인하였고, 판을 기울여 모래를 흘려주면서 모래가 걸러지는 비율을 확인하였다. 또한 원통형 개관에서 스티로폼 구 입자를 넣고 공명진동수를 찾아 정확한 모양을 확인해보고, 진동수에 대한 자료를 수집하여 데이터를 분석해보았다.
본 연구는 주변에서 흔히 볼 수 있는 녹차 속 카테킨을 활용하여 제주도의 향토 음식인 쉰다리의 발효 및 보관 과정에서 발생하는 산화 현상의 억제가 가능한지, 또한 얼마나 억제할 수 있는지에 대해 탐구하였다. 이번 연구를 통해 찻잎 속 카테킨의 산화방지능을 알아볼 뿐만 아니라, 제주도의 고유 풍습인 쉰다리의 보존과 발전을 돕는 효과를 기대해 볼 수 있다.본 연구는 쉰다리를 직접 제작하여 동일한 농도의 일정량의 녹차 추출물을 주입하는 방식으로 진행되었다. 먼저 아무것도 첨가하지 않은 쉰다리에서 시간 변화에 따른 내부 에탄올과 포도당 등의 변화를 측정한다. 그다음 일정한 농도의 녹차 추출물이 일정량 포함된 쉰다리를 만들어, 이에 따라 쉰다리 속 누룩균의 작용에서 생성되는 이산화탄소와 아세트산의 양, pH와 포도당의 변화를 측정하여 양에 따라 얼마나 산화가 억제되는지를 확인한다.
주제어: 카테킨, 녹차 추출물, 산화, 쉰다리, 누룩균
본 연구는 야간 자전거 주행 시 안정성을 확보하기 위한 연구이다. 야간에 자전거를 타고 이동할 때 반대쪽에서 오는 상대방의 전조등 빛에 의해 시야 방해를 겪는다. 이렇게 순간적으로 발생한 시야 방해는 자전거 사고로 이어질 수 있는데 본 연구를 통하여 이런 사고를 예방하고자 자전거 이용자의 전조등이 상대 전조등 빛을 인지하여 순간 각도를 땅으로 향하게 하는 전조등을 개발한다.
창원시는 산업단지가 밀집되어있다. 공업폐수로 인해 하천수가 오염될 경우 수생태계, 농가, 주민의 안전에 치명적인 피해를 줄 수 있으므로 인근 하천의 수질 관리가 필수적이다. 정밀한 수질검사 과정은 시간 및 경제적인 측면에서 다소 큰 비용이 요구되고, 일정 규모 미만의 대상에 대해서는 공적인 수질검사가 어렵다. 따라서 공적인 수질검사 의뢰에 첨부하여 참고될 수 있는 자료로 사용할 수 있고, 일반인도 쉽게 이용할 수 있는 저렴한 도구를 구상하게 되었다. 이에 소변 검사지에서 착안하여 정성적으로 수질을 분석할 수 있는 테스트 스트립을 제작하려고 한다. 검사 항목은 창원에 밀집된 폐수 배출 업계 중 하나인 도금 및 금속 가공업계에서 주로 배출할 수 있는 오염물질인, phenol, cyanide ion, 중금속 이온으로 선정하였다.
▪ 주제어: 수질오염, 수질검사, 도금 폐수, 테스트 스트립
많은 학생이 자신에게 가장 효율적인 학습법을 찾아 효율적으로 공부하려고 노력한다. 하지만 이가 쉽지 않은 학생도 많다. 이러한 학생들에게 자신이 어떤 유형으로 공부하며 각 유형에 맞게 어떤 방법으로 공부하는 것이 효율적인지 제언하기 위해 이 연구를 진행하였다. 개인별 학습 유형을 분류하기 위해서 설문 조사를 시행하였다. 설문 조사는 총 42개의 문항으로 survey monkey 프로그램을 이용하며 학생들의 학습 성향과 학습 시간대, 성적 등을 익명으로 190명의 정보를 수집하였다. 설문 조사 결과 대체로 상위권은 수면시간, 복습 횟수 등이 많고 휴식 시간 비율이 낮았으며 하위권으로 갈수록 수면시간과 복습 횟수가 적으며 휴식 시간이 길고 전자기기 사용률이 높은 것으로 나타났다. 고등학생을 대상으로 설문 조사를 진행하여 학교, 학년, 성별로 분류해 분석한 결과 수면시간, 복습 빈도, 휴식 시간 비율 등이 내신 성적과 연관이 있다는 사실을 알아냈다. 이를 토대로 공부하는 시간대, 방식에 따른 8개의 학습 유형을 만들고 장단점을 제시했다.
▪ 주제어: 학습 유형, 학습법 개발
본 연구는 화재 상황이 발생했을 때 약품이나 설비 등으로 인해 그 피해가 더 심각한 공장에서의 화재 발생을 대비해 애플리케이션을 이용하는 레이저 대피 시스템을 개발하는 것이다. 공장에서와 같이 위험한 설비가 많지만, 대피 구조가 복잡하고, 사람이 많아 피해의 규모가 큰 장소에서 대피로를 찾지 못해 골든타임을 놓쳐 사망하는 사람이 많음을 알게 되었고 이를 해결하기 위해 화재 대피 시스템 개발 프로젝트를 실행함. 이를 위해 화재가 발생한 것을 감지하여 레이저를 발사하는 아두이노 장치를 개발하기 위해 아두이노를 연구하였고, 여러 센서와 모터를 이용하여 화재에 실용적인 대피 시스템을 구축하였다. 또한, 이를 공장이 아닌 병원과 같이 사람이 많이 몰리는 공공장소에서의 이용까지 확장할 것이다.