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신소재 공학자(나노공학 기술자)를 희망하며 미래의 신소재 공학자로서 현재 어떤 신소재가 있는지 전공관련 트렌드를 알아두는게 좋을 것이라 생각하여 이 주제를 선정하였다.

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* 에어로겔

- 공기를 의미하는 'aero'와 3차원 네트워크 구조를 의미하는 'gel'의 합성어.

- 머리카락 1만분의 1 굵기 실리카 성분 물질이 성글게 얽힌 구조로

지구상에서 가장 밀도가 낮은 고체물질

- 에어로겔은 1~50㎚ 크기 나노입자로 이루어져 있으며

다공성 구조를 갖고 있어 단열성이 우수

- 높은 단열성과 친환경성을 지녀 단열소재, 우주탐사선 소재 등

활용 범위가 넓을 것으로 기대되는 차세대 신소재다. 방음 효과 또한 탁월하다.

* 실리카(silica) 성분

- 규소와 산소의 화학적 결합체(SiO2),

- 실리카는 지각 중에 가장 많이 존재하는 성분,

거의 모든 암석 속에 다른 성분과 결합한 규산염 광물로 존재하거나

순수한 상태인 규사, 규석으로 존재.

- 실리카의 결정상태는 다양한데

그중 석영(수정)과 유리가 우리가 흔히 알고 있는 상태

* 나노입자(nanoparticle)

- 천만분의 1미터(100nm=100.0×10-9m) 이하인 입자. 분자나 원자를 조작하여 새로운 소재, 구조, 기계, 기구, 소자를 제작하고 그 구조를 연구하는 나노기술의 영역에 속하는 입자이다.

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6. 새로 알게 된 내용

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6. 새로 알게 된 내용

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에어로겔은 유리와 유사한 성분인 실리카를 사용해서 만들 물질이라는 것과 에어로겔과 실리카 각각의 특징을 알게 되었다. 실리카로부터 에어로겔을 제작하는 과정을 알게 되었다.

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7. 심화 탐구하고 싶은 내용

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7. 심화 탐구하고 싶은 내용

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에어로겔을 단열 소재나 우주 탐사선의 소재, 방음 소재로 사용한다고 하는데 실제로 이용한 구체적인 예를 찾고 싶다.

에어로겔의 단점, 약점을 찾아보고 개선하려는 노력이 어떻게 진행 중인지 알아보고 싶다.

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과학 지식(용어)

https://www.e-science.co.kr/news/articleView.html?idxno=85828

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1,제목:cpu가 작동하는 원리

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1,제목:cpu가 작동하는 원리

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1. 주제 : 컬러마케팅

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1. 주제 : 컬러마케팅

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1.주제: 드라마를 보며 감정이입 할때 우리의 뇌는 어떻게 반응할까?

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1.주제: 드라마를 보며 감정이입 할때 우리의 뇌는 어떻게 반응할까?

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1. 주제: 디지털 디톡스가 집중력과 행복감에 미치는 영향

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1. 주제: 디지털 디톡스가 집중력과 행복감에 미치는 영향

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주제: 슬픈 영상을 보면 왜 눈물이 나올까

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주제: 슬픈 영상을 보면 왜 눈물이 나올까

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1. 주제: 마이야르 반응

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1. 주제: 마이야르 반응

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주제: 거짓말 탐지기가 법정에서 증거로 쓰일 수 있을까?

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주제: 거짓말 탐지기가 법정에서 증거로 쓰일 수 있을까?

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주제 : 보색 대비가 감정에 미치는 영향

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주제 : 보색 대비가 감정에 미치는 영향

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1. 주제:에너지 음료는 진짜 집중력을 높일까?

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1. 주제:에너지 음료는 진짜 집중력을 높일까?

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1. 주제: 대왕고래의 크기와 커진 이유

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1. 주제: 대왕고래의 크기와 커진 이유

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발표에 사용할 사진 1/2

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발표에 사용할 사진 1/2

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주제:운동시 근육피로가 생기는 이유와 회복원리

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주제:운동시 근육피로가 생기는 이유와 회복원리

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발표에 사용할 사진 2/2

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발표에 사용할 사진 2/2

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2. 발표에 사용할 사진 1

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2. 발표에 사용할 사진 1

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유튜브에서 콜라랑 멘토스 실험하는 것을 여러번 봤는데 원리가 궁금해서 하게 되었다

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3. 발표에 사용할 사진 2

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3. 발표에 사용할 사진 2

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2. 발표에 사용할 사진 

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2. 발표에 사용할 사진 

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출처 - 백석대 입학관리처 “디지털 디톡스 왜 필요할까?” 포스터 이미지

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주제: 드라이 아이스가 연기처럼 보이는 이유

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주제: 드라이 아이스가 연기처럼 보이는 이유

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2. 발표에 사용할 사진 2

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2. 발표에 사용할 사진 2

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관심 분야가 법같은 사회 계열분야여서 그와 관련된 것들을

생각해보다가 만약 100% 정확도의 거짓말 탐지기가

있다면 법정에서 쓰일 수 있을지 궁금해졌기 때문이다

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평소 일어나는 화학반응에 관심이 많고 식품과 어떻게 연결되는지 탐구하는 식품공학과를 희망하기 때문에 고기를 구울 때 일어나는 마이야르 반응을 주제로 선택하게 되었다. 또한 이 반응이 식품의 풍미와 품질에 어떤 영향을 주는지 과학적으로 확인해보고 싶었다.

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1. 주제 : 인류는 어떻게 생태계에서 최강 포식자가 되었을까

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1. 주제 : 인류는 어떻게 생태계에서 최강 포식자가 되었을까

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에너지 음료를 집중하기 위해 많이 먹는데 실제로 효과가 있는지 모르겠어서 카페인이 사람의 반응 속도에 어떤 영향을 주는지 알아보려고 정했다

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1.주제:새는 공룡의 후손

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1.주제:새는 공룡의 후손

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1.주제:음료수의 산성도에 따른 치아의 변화

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1.주제:음료수의 산성도에 따른 치아의 변화

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전에 했던 주제탐구 때 핸드폰이 뇌에 미치는 영향을 조사하며 스마트폰 사용이 집중력 저하와 수면질 악화로 이어질 수 있다는 점을 알게 되었는데

그 후에 실제로 스마트폰 사용을 줄이면 집중력과 행복감이 얼마나 달라질지 궁금해져서 이번 탐구 때 디지털 디톡스 관련해 조사해보기로 했다.

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교감신경

자율 신경계 중 하나로 위급하거나 긴장된

상황에서 신체가 빠르게 반응할 수 있도록

조절하는 신경계로, 심장박동증가,혈압상승,

호흡 빨라짐,동공 확대의 기능을 한다

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발표하려는 주제의 방향을 진로 관련으로 미디어쪽으로 찾아보았습니다. 그러다 미디어가 감정에 미치는 영향이 눈에 들어왔는데 최근 영화를 보다가 슬픈 장면이 나오면 실제로 눈물이 날 때가 많았습니다. 하지만 그 장면은 내가 직접 겪은 일도 아닌데,왜 이렇게 강하게 감정을 느끼는지 궁금했습니다. 특히 영상, 음악, 조명 같은 미디어의 표현이 감정에 영향을 주는 것처럼 느껴져 이 반응이 단순한 감정이 아니라 뇌와 신경의 과학적 작용 때문인지 탐구하고 싶어서 이 주제로 선정하게 되었습니다.

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발표에 사용할 사진 1/2

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발표에 사용할 사진 1/2

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지구의 46억년 역사상 가장 거대한 생물이라는 점에서 이끌렸고 그 크기가 커진 이유를 알고 싶어서 주제로 선정하게 되었다. 이정도 크기로 진화한 원리를 사용하거나 웅장한 덩치 그 자체를 문학 작품에 녹여낸다면 바다의 경이를 표현할 수 있을것 같다고 생각했다.

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2,발표에 사용할 사진 1

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2,발표에 사용할 사진 1

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3.발표에 사용할 사진

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3.발표에 사용할 사진

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음료수를 마시고 나서 바로 양치를 하면 안좋다는 말을 들은적이 있는데 왜 그런지 이유를 정확히 몰랐기 때문

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3,발표에 사용할 사진2 

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3,발표에 사용할 사진2 

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아데노신: 많으면 졸리고 집중력이 저하되게 하는 물질

뇌의 수용체: 뇌세포에 붙어있는 신호를 받는 자리

-> 그 신호가 세포 안으로 전달 -> 뇌 반응

중추신경계: 뇌와 척수로 이루어짐. 감각 정보를 처리하고 몸의 반응을 조절

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탄산음료를 먹으면 왜 짜릿한걸까

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탄산음료를 먹으면 왜 짜릿한걸까

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실제로 범죄 수사 과정에서 거짓말 탐지기를

사용하는 경우가 있음

그러나 거짓말 탐지기가 탐지하는 호흡,심박 등은 생리적 반응이어서 몸 상태에 따라 달라질 수 있기 때문에, 법정에서 증거로 쓰이긴 힘듦

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평소 컴퓨터같은 전자기기에 관심이 많았는데

핸드폰이나 컴퓨터등에 쓰이는 두뇌역할의 cpu가 어떻게 작동하는지 궁금해졌다

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발표에 사용할 사진 2/2

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발표에 사용할 사진 2/2

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보색은 강한 대비로 감정에 영향을 주며, 시각적 자극이 감정에 미치는 효과를 탐구하기에 적합한 주제이기 때문입니다.

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이산화탄소:탄산음료 속에 녹아 있는 기체.

압력으로 인해 액체 속에 들어 있음.

기체 :고정된 모양이나 부피가 없는 물질의 상태.

물리적 변화:물질의 성질은 그대로지만 모양 이나 상태만 변하는 것

표면장력:액체 표면이 마치 얇은 막처럼 당겨지는 힘.

핵 생성:기체가 액체 속에서 빠져나오기 시작하는 '시작점'을 만드는 현상.

압력:단위 면적에 작용하는 힘.

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• 보색 : 보색은 색상 대비를 이루는 한 쌍의 색으로, 서로 마주보는 색이 보색이며 보색을 사용하여 두 색상의 차이를 이용하는 것을 보색 대비라 합니다.

• 보색 대비

(補色對比)

접기

보색 관계에 있는 두 색을 같이 놓을 때, 서로의 영향으로 더 뚜렷하게 보이는 현상.

• 보색이 감정에 미치는 영향 :

빨강–초록: 열정과 안정의 조화로 활기와 균형을 줌.

파랑–주황: 냉정과 열정의 대비로 역동적이면서 안정된 느낌.

노랑–보라: 밝음과 신비로움이 어우러져 창의적이고 감성적인 분위기 형성.

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대왕고래 Balaenoptera musculus: 고래목 수염고래과의 포유류로 지구 역사상 가장 거대한 생물. 크릴새우를 먹고 살며 9m 이상의 물기둥을 뿜음. 과거 남획으로 절멸 직전까지 갔으나 보호사업으로 개체수 회복 중. 수명은 80~90년 정도. 단독으로 또는 둘이 함께 움직이지만 무리지어 다니는 모습도 관찰됨. 청회색 피부로 영어로는 Blue whale 이라고 불림. 먹이를 찾아 계절에 따라 온 지구의 대양을 돌아다님.

대왕고래의 크기: 평균 몸길이 21~26m, 최대 30m 이상. 몸무게 평균 83톤~ 130톤, 최대 약 200톤. 역대 관측된 가장 긴 개체는 29.9m~ 30.5m로 추정되며 가장 무거운 개체는 190~220톤 정도로 추정됨.

혀만 3m, 180kg의 심장, 하루 4톤, 한끼에 최대 46만 kcal 섭취. 심지어 갓 태어난 새끼도 7m의 거체에 하루에 무게가 900kg씩 증가.

수염판: 대왕고래의, 정확히는 수염고래류의 이빨이 퇴화하고 잇몸이 변화한 것으로 커다란 입으로 물과 먹이를 한꺼번에 입에 넣은 후 수염판으로 물만 걸러내고 먹이만 삼키는 용도로 사용됨.

대왕고래의 크기가 커진 이유에 대한 가설: 주로 두 가설이 대립하며 수염판을 효율적으로 이용하기 위해 몸집이 거대해졌다는 이론과 300만년전 빙하기에 먹이가 많은 환경이 원래 서식지와 달라져 장거리 이동을 위해 지방을 저장하느라 커졌다는 이론이 대립중.

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드라이아이스에서 하얀 김이 나오는 모습이 신기해서 그 원리를 알고싶었고 겉으로는 마치 연기처럼 보이지만 실제로는 어떤 과학현상이 일어나는지 궁금했다

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제가 기계장치에 관심이 많은데, 특히 동력기관에 흥미가 있습니다. 그래서 어떤식으로 에너지가 바뀌고, 무한동력(영구기관)이 왜 불가능한지를 구체적으로 알아보고 싶었습니다.

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왜 탄산을 먹으면 톡쏘는 느낌이 나는지 궁금해서 골랐다

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공룡은 드래곤같은 존재인줄 알았는데 새가 공룡의 후손일수도 있다는 영상을 보고 이 주제를 선정하게됨

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컬러마케팅은 색깔이 인간의 심리와 행동에 어떤 영향을 미치는지를 과학적으로 분석할 수 있는 흥미로운 주제이다. 따라서 색의 파장, 명도, 채도 등에 따라 사람의 감정이나 구매욕구가 달라지는 원리를 탐구해볼 수 있다.

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심화탐구하고 싶은 내용

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심화탐구하고 싶은 내용

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거짓말 탐지기 뿐 아니라 다른 어떤 과학적인 기술들이 법정에서, 또는 법적으로 활용이 가능한지 탐구하고 싶다

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응결:기체가 액체로 변하는 현상

승화: 고체가 액체 상태를 거치지않고 기체로 직잡 변하는 현상

이산화탄소: 드라이아이스의 성분으로 상온에서능 기체 상태

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콜라와 멘토스 실험은 화학반응이 아니라 물리적 반응이다

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•pH:용액의 산성 또는 염기성을 나타내는 지표이다.7보다 작으면 산성이고7보다 크면 염기성이다. pH가 낮을수록 산성이 강하다.

•탈회:산에 의해 치아 표면의 무기질(칼슘, 인산 등)이 용해되어 사라지는 현상

•부식:금속이나 광물, 법랑질 등이 화학 반응에 의해 점차 녹거나 닳아 없어지는 현상

•법랑질:치아의 가장 바깥층

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연 1만건 넘게 수사 활용되는 거짓말 탐지기…증거 능력 향상 과제는?

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[서울=뉴스핌] 박우진 방보경 기자 = 거짓말 탐지기(폴리그래프)는 연간 1만여 건 가량 사용되고 있다. 하지만 법정에서 증거 능력 사용 향상을 위해 검사관 역량 향상 등이 필요하다는 의견도 나온다.
올해로 도입 60년을 맞는 폴리그래프는 대상자의 맥박, 호흡, 땀

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탄산음료 속에는 이산화탄소 기체가 압력에 의해 물에 녹아 있다. 음료를 마실 때 이산화탄소가 기체로 변하면서 작은 기포를 만든다. 이 기포가 혀와 입안의 점막을 자극하고, 이산화탄소가 물과 반응해 탄산(H₂CO₃)을 형성하면서 약한 산성을 띠게 된다. 이때 생긴 수소이온(H⁺)이 통각 수용체를 자극해 약한 통증과 함께 짜릿한 느낌을 준다. 즉, 탄산의 짜릿함은 단순한 기포의 물리적 자극뿐 아니라 화학적 자극이 함께 작용한 결과이다.

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우리가 운동을 하면 몸이 피로해지고 근육이 아파지는 것에 과학적인 원인이 있다는 것을 알고싶었고 근육을 빠르게 회복시키는 방법을 과학적으로 이해하면 운동을 더 효율적으로 할 수 있을 것 같아서 이 주제로 선정했다.

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변연계: 감정, 기억, 학습, 동기 부여 등을 담당하는 뇌의 핵심 영역

아세틸콜린: 신경전달물질

부교감신경: 휴식, 소화, 에너지 축적을 담당하는 신경계

감정 눈물: 스트레스, 슬픔, 지나친 행복, 신체적 혹은 감정적 고통에 의해서 흘리는 눈물

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5. 과학 지식(용어) 정리

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5. 과학 지식(용어) 정리

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1) 마이야르 반응(Maillard reaction)이란?

아미노산과 환원당 사이의 화학 반응으로 멜라노이딘 색소가 생성돼 음식이 갈색으로 변하면서 특유의 풍미를 내게 되는 현상

2) 발견

프랑스의 의사 겸 화학자 루이 카미유 마이야르가 1912년에 발견해 공표했다. 그는 요리엔 아무 관심 없이 인체 세포 속에서 아미노산과 당이 어떻게 반응하는지 연구하다 이 반응을 우연히 발견했고, 나중에 이 반응이 요리에서 일어난다는 것을 깨닫게 된다.

3) 원리

총 3단계로 구성된다.

1단계: 아미노산의 아미노기가 당의 특정 부분(카보닐기)와 만나 클루코실아민을 거쳐 케토세아민이 만들어진다.

2단계: 케토세아민이 산화되어 다른 화합물로 바뀌고 리덕톤(reductone)이 형성된다.

3단계: 리덕톤과 나머지 산화 생성물이 반응을 일으켜 갈색 색소인 멜라노이딘이 만들어지고 음식의 색과 풍미가 생긴다. 마이야르 반응으로 생기는 맛과 향은 감칠맛, 양파맛, 초콜릿맛 등이다.

4) 환원당이란?

금속 이온이나 유기 작용기를 환원시키는 환원제로서의 반응성을 갖는 당의 종류

ex) 포도당, 과당(꿀, 과일에 존재)

5) 멜라노이딘이란?

식품을 가열할 때 환원당과 아미노산이 반응하여 생기는 갈색 색소

6) 마이야르 반응의 예

-고기 구울 때의 갈변현상

-식빵의 갈색 껍질

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드라이아이스에서 나오는 햐얀 김은 사실 이산화탄소 기체가 아니라 드라이아이스 주위위 공기중 수증기가 차가운 기체에 닿아 응결되어 생긴 물방울이었고 즉 드라이아이스 주위의 자체가 김을 만드는게 아니라 주변 공기의 수증기가 만든것이었다

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4. 과학 지식(용어) 정리

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4. 과학 지식(용어) 정리

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도파민 Dopamine

- 뇌에 신경 전달 물질중 하나로 즐거움과 보상에 관련된 감정을 조절

ㄴ 과도한 분비 시 즉각적인 보상에만 익숙해져 집중력이 저하될 수 있음.

신경 가소성 Neuroplasticity

- 뇌가 경험에 따라 구조나 기능을 바꾸는 성질

ㄴ 디지털 디톡스처럼 자극을 줄이는 기간이 있을 시 뇌는 집중력 회복과 정서 안정에 도움이 되는 방향으로 재조직 될 수 있음.

행복 호르몬 Serotonin

- 안정감과 행복감을 느끼게 하는 신경 전달 물질

ㄴ 산책, 독서, 충분한 수면 등으로 디지털 디톡스 활동 중에 분비가 늘어 긍정적 정서를 강화

디지털 피로 Digital Fatigue

- 장시간 디지털 기기 사용 시 생기는 정신적 피로 상태

ㄴ 눈의 피로, 두통, 수면 질 저하뿐 아니라 뇌의 피로 누적으로 인해 학습 능력 저하 유발

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인간은 치타나 사자 같은 동물보다 힘도 약하고 속도도 느린데, 어떻게 생태계의 최상위 포식자가 되었는지가 궁금했습니다 그래서 과학적·진화론적 관점에서 그 이유를 탐구해 보고 싶기에 위 주제를 선정하였습니다

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1.주제: 사람의 거동을 편하게 해주는 인공팔

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1.주제: 사람의 거동을 편하게 해주는 인공팔