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윤리+일사

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김혜영 선생님

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김혜영 선생님

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김혜영 선생님

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4) 1일차 탐구한 내용

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4) 1일차 탐구한 내용

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Dna 염기서열을 다운받기 위해 공공데이터베이스(GISAID)에서 코로나 바이러스 RNA 서열을 찾아보았다. 사이트에서 어떤 정보를 얻을 수 있는지 알아보고 사이트 사용을 익히는 과정을 거쳤다.

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5) 2일차 탐구한 내용

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5) 2일차 탐구한 내용

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3) 주제선택 이유(동기)

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3) 주제선택 이유(동기)

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심화수학 시간에 도선 주변에서의 벡터 해석과 이를 3차원으로 나타내는 방법에 대해 탐구하였는데 이를 원형 도선에 적용하여 직선에서의 자기장 형성과 어떻게 다른지그리고 원형 도선, 직선 도선 모두 평면에서의 경우이지만 곡면의 상황에서는 또 어떻게 다를지를 알아보고 수과탐 시간에 했던 전자기장 에너지 밀도 분석 방법을 통해 각 지점에서 힘의 크기를 구하고 이들을 통해 3차원에서의 최적 전류 발생 모형을 만들어 찾아보고 싶다.

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6) 3일차 탐구한 내용

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6) 3일차 탐구한 내용

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3) 주제선택 이유(동기)

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3) 주제선택 이유(동기)

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5) 2일차 탐구한 내용

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5) 2일차 탐구한 내용

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서로 다른 두 RNA 염기 서열을 얻었을 때, 유사도를 측정하는 알고리즘에 대해 공부하였다. 일반적으로 시간복잡도를 줄이기 위해 동적계획법이 사용되는데, 이를 구현하는 방법까지 알아보았다

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4) 1일차 탐구한 내용

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4) 1일차 탐구한 내용

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심화 수학 시간에 도선 주변의 자기장을 벡터장의 관점에서 해석하며, 직선 도선 주위의 자기장이 어떻게 3차원적으로 분포 하는지에 대해 탐구한적이 있었는데, 이 과정에서 전류가 흐르는 직선 도선을 중심으로 형성되는 자기장이 각 지점에서 벡터장으로 어떻게 표현되는지 시각화해보면서, 2차원에서의 도선이 아닌 3차원 에서의 도선에서 생성되는 자기장에 대해 호기심이 생겼다. 이러한 경험에서 첫 번째로 떠오른 궁금증은, 직선 도선이 아닌 원형 도선에서 자기장은 어떻게 표현되고 이를 어떻게 해석할 수 있을지 에 대한 것이었으며, 직선 도선과 원형 도선은 자기장이 형성되는 공간 구조가 다르기 때문에, 단순히 중심축을 따라 대칭적인 분포만으로 설명할 수 없을 것이라 생각되었고, 그에 따라서 3차원 벡터장의 성질도 달라질 것이라는 추론이 들었다. 두 번째로는, 직선 도선이든 원형 도선이든 결국에는 평면에 위치하는 도선이라는 공통점이 있으므로, 만약 도선이 평면이 아닌 곡면상에 존재한다면 그 자기장은 어떤 형태를 가질까라는 궁금증이 생겼다. (ex.구면 위나 회전체 곡면을 따라 전류가 흐른다면, 그 자기장은 단순한 원운동이나 대칭적 구조로는 설명되지 않을 것 같았으며, 이 경우 벡터장의 곡률이나 방향성도 평면에서의 규칙성과는 다르게 나타날 것이라고 생각했다) 마지막으로, 이전 수학 과제 탐구에서 학습한 전자기장의 에너지 밀도 계산을 다시 떠올리며, 3번째로 이러한 복잡한 구조 속에서도 공간 내 특정 지점에서의 전자기력을 정량적으로 계산할 수 있을지에 대해 궁금증이 생겼다. 특히 이 방법을 직선 도선이나 원형 도선, 그리고 나아가 곡면 위 도선의 자기장 분포에 적용할 수 있다면, 단순한 관찰이 아닌 수학적으로 계산을 통해 예측 및 구현이 가능할 것이라 생각했다. 따라서 1일차에는 이러한 세 가지 호기심을 구체적으로 정리하고, 이를 기반으로 자기장 내 입자의 운동을 로런츠 힘과 중심가속도, 곡률 개념을 통해 수학적으로 해석할 수 있는 탐구 방향을 설정하였다. 또한 로런츠 힘이 만들어내는 전하의 경로가 실제로 어떤 곡률을 가지며, 이 곡률과 자기장, 전하의 질량 그리고 속도 사이에 어떤 관계가 있는지 이론적으로 정리하였다. 이 과정을 통해, 물리학의 전자기 현상을 수학의 곡선 해석과 벡터 미분을 통해 더욱 깊이 있게 분석할 수 있다는 통찰을 얻었다.

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5) 2일차 탐구한 내용

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5) 2일차 탐구한 내용

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오늘은 직선 도선과 원형 도선에서 형성되는 자기장의 구조적 차이를 바탕으로, 각 구조 내에서 운동하는 전하가 어떤 경로를 따라 이동하는지 분석하였다. 먼저 직선 도선 주변에서는 자기장이 도선을 중심으로 동심원 형태로 퍼지며, 전하가 운동할 때 힘의 방향은 자기장과 전하의 운동 방향에 동시에 수직인 방향으로 작용하게 되는데 이로 인해 전하의 운동은 회전 반경이 일정한 원운동 형태로 나타난다는것은 기존에 진행한 유도식으로 예측할 수 있었다.

하지만, 원형 도선에서는 자기장이 중심축을 따라 대칭적으로 집중되며, 위치에 따라 자기장의 방향과 세기가 달라진다. 이와 같은 비균일한 자기장 안에서 운동하는 전하는 일정한 반지름을 유지하기 어렵고, 점점 곡률이 달라지는 복잡한 경로를 따라 움직인다. 이러한 차이를 통해, 도선의 형상이 달라짐에 따라 전하가 받는 힘의 방향과 크기, 운동 경로가 달라진다는 점을 구체적으로 확인할 수 있었고 직선 도선에서와 마찬가지로 외적과 행렬 계산을 통해 전류 벡터의 방향과 비오 샤바르 법칙을 통한 자기장의 크기 관계식을 얻을수 있었다. 이 과정에서 중심가속도와 곡률의 개념을 도입도였으며(중심가속도는 전하가 곡선 경로를 따라 운동할 때, 그 경로를 따라 지속적으로 방향이 바뀌는 운동의 특징을 설명할 수 있게 해주며, 곡률은 전하가 움직이는 경로의 휘어짐 정도를 수학적으로 해석할 수 있게 해준다.) 이러한 개념들을 통해 자기장의 세기뿐만 아니라, 공간 구조에 따라 전하의 운동이 어떻게 입체적으로 변화하는지를 더 정확하게 분석할 수 있음을 알게 되었다.

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8) 과세특에 반영되었으면 하는 내용(1500바이트 미만으로 작성하기)

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8) 과세특에 반영되었으면 하는 내용(1500바이트 미만으로 작성하기)

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RNA전사체 분석을 통해 코로나19의 비밀에 접근한다는 기사를 읽고 코로나19의 변이 분석을 통해 백신 및 치료법을 개발할 수 있음을 알게 됨. 기존 바이러스와 변이 바이러스 사이 관계를 파악하기 위한 유사도를 측정하는 알고리즘에 궁금증을 가지고 탐구함. 먼저 해밍 거리를 이용하여 여러 RNA 서열 간의 유사도를 측정하는 방법을 조사한 후 변이 바이러스의 염기 삽입 및 삭제가 발생하는 상황에 취약하다는 한계를 인식하여 다이나믹 프로그래밍을 이용한 서열 정렬 알고리즘을 추가 탐구함. 2차원 동적 테이블을 정의하고 점화식을 이용하여 C언어로 프로그램을 구현함. 입력된 서열에 대해 최적 정렬 결과와 정렬 점수를 출력하는 기능을 포함시키고 변이 데이터를 수집하여 프로그램의 정확성을 실험함. 복잡한 생물학적 데이터를 간단한 알고리즘을 통해 명확한 결론을 내기보다는 여러 알고리즘을 통해 다각도로 분석하고 특성을 관찰하는 것이 중요함을 느낌.

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최인화

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김혜영 선생님

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물리 II(Ⅲ. 파동과 전자기파) + 생명과학 II(Ⅱ. 항상성과 몸의 조절 – 3. 신경계의 조절)

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3) 주제선택 이유(동기)

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3) 주제선택 이유(동기)

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"빛(전자파)는 우리에 절대적으로 나쁜가 ?"

진로탐구에서 학우들을 중심으로 근시와 안경착용 학습성취도 신체계수의 연관성에 대해서 설문조사하고 통계를 내고 분석하였다. 근시와 신쳬계수와 그리고 학업성취도가 연관이 있다는 것을 알았다. 그런데 학업성취도와 연관이 있는 것은 학업성취도가 있는 학생이 공부를 많이 하기 때문이며 공부를 하는 것는 근거리 작업을 하는 것이기 때문이다. 즉 가까이 무엇을 보는 것이 근시를 유발한다는 것인데 최근 연구결과에서 이 무엇보다고 가장 연관 있는 것은 야외 활동 시간과 근시가 반비례 한다는 점이었다. 한 가지 놀라왔던 것은 실내에서 운동을 하는 활동은 영향이 없었다는 점이다. 이 말은 햇빛이 근시에 예방이 될 수 있다는 것으로 생각이 되어 사람들이 모두 눈을 보호하기 위해서 선글라스를 착용하는데 햇빛이 근시를 예방해서 눈을 좋게한다는 것이 놀라와서 과연 자외선 청색광이 눈에 나쁘기만 한 것인가 이렇게 좋은 점도 있는 것인가에 대해서 알아 보고자 하였다.

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4) 1일차 탐구한 내용

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4) 1일차 탐구한 내용

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햇빛이 나쁘다고 하는 것은 자외선, 적외선, 가시광선도 있지만 빛은 결국 전자기파이기 때문에 우리가 볼 수 없는 빛 전자파도 이에 해당 된다.

전통적으로 파장이 짧으면 에너지가 강하고 결국 이는 세포에 전리 현상까지 일으켜 흔히 말하는 방사능에 노출 되는 것과 동일하게 된다. 그래서 자외선이 에너지가 높고 적외선은 파장이 길어서 에너지가 약하지만 깊게 침투한다. 청색광은 자외선 옆에 있어서 가시광선중에 가장 에너지가 강하기 때문에 이 또한 피해야한다고 생각해서 핸드폰에도 청색광을 차단하는 모드가 있다. 적외선 또한 눈에 백내장을 일으킬 수 있다고 하고 과거 유리세공하는 기술자들은 뜨거운 열과 빛에 노출되어 백내장이 생겼다고 한다.

청색광과 자외선을 피하는 가장 큰 이유는 에너지가 크고 이것이 망막에 손상을 유발 할 수 있기 때문이다. 많은 사람들이 썬글라스를 착용하는 것과 루테인과 지아잔틴 같은 약을 먹고 있는 것도 같은 것인데 썬글라스는 자외선과 청색광을 차단하고 만약 그렇지 않더라고 우리눈의 수정체에서는 자외선을 차단하고 망막에 도달하면 망막에는 xanthophil색소가 있어서 청색광을 차단해서 시세포를 보호한다. xanthophil 중에 대표적인 것이 루테인과 zeaxanthin인데 루테인의 어원 그대로 노랗다는 뜻으로 청색의 보색이 노란색이므로 청색을 차단할 수 있다.

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3) 주제선택 이유(동기)

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3) 주제선택 이유(동기)

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시험 방식이 서술형 평가 중심으로 바뀌면서

객관식 문제만 잘 푸는 것으로는 부족해지고 있어요.

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3) 주제선택 이유(동기)

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3) 주제선택 이유(동기)

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3) 주제선택 이유(동기)

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3) 주제선택 이유(동기)

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3) 주제선택 이유(동기)

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3) 주제선택 이유(동기)

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5) 2일차 탐구한 내용

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5) 2일차 탐구한 내용

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그러면 왜 야외할동이 근시를 예방하게 되는가 근시는 망막의 앞에 초점이 맺히는 것으로 대부분 축성 근시로 눈이 커지기 때문이다. 과거에는 근거리 작업이 원인이라고 생각했지만 만약 근거리 작업을 많이 하더라고 야외 활동을 많이 한다면 근시 발생을 유의하게 줄일 수 있다고 하였다. 그럼 근거리 작업을 많이 하는 것 보다 원거리 작업을 많이 하는 것이 중요하다고 이야기 하지만 체육관 실내 운동은 그렇게 도움이 되지 않을 수도 있다고 한다. 그럼 햇빛이 왜 도움이 될까 ? 그건 아직 잘 모르고 여러가지 추정을 하고 있다고 한다. 자외선이 중요한 것이 아니고 밝은 빛 자체가 망막에 도파민을 분비하도록 해서 근시를 억제한다는 것이며 썬글라스로 자외선을 차단해도 적당한 빛이 들어온다면 이 효과가 유지된다고 한다. 즉 자외선이 근시를 억제하는 것은 아닌 것이다. 자외선이 나쁘다고 하는 것은 노화와 관계가 있는데 가장 큰것은 피부이다. 피부노화의 90%는 광노화로 피부과 의사는 항상 썬크림을 바르라고 한다. 그러나 피부에 햇빛이 항상 나쁘지 않다. 피부에 햇빛을 받으면 비타민 D 합성을 한다. 비타민의 원래 정의는 우리몸에 꼭 필요하지만 우리몸이 합성하지 못하는 것지만 단 예외가 비타민 D이다. 이것이 항암 작용을 하고 칼슘합성에 영향이 있다. UVB에 노출이 되어야지만 가능하다. 이론적으로 썬크림을 바르면 UVB가 차단되어 비타민 D 합성이 되지 않아야 하는 게 맞지만 현실적으로 그렇게 두껍게 잘 바르는 사람은 없어서 비타민 D는 합성된다고 한다.

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4) 1일차 탐구한 내용

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4) 1일차 탐구한 내용

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4) 1일차 탐구한 내용

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4) 1일차 탐구한 내용

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4) 1일차 탐구한 내용

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4) 1일차 탐구한 내용

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디지털시대의 윤리적 문제점으로 대두되고 있는 것이 무엇인지 알기 위해 정보시간에 배운 다양한 인공지능 기술들을 다양하게 알아보고, 여기서 제기될 수 있는 문제점을 다룬 국어 지문을 활용하여 사고를 확장하고자 노력하였다. 나의 탐구의 방향이 어떻게 진행되는 것이 맞는지에 대해 조언을 줄 수 있는 "빅데이터", "디지털 기술의 길" 등등의 도서를 검색하였으며 이 중에서 "빅데이터"라는 도서를 학교 도서관에서 대출하여 정독하고 내용을 정리하는 중이다.

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5) 2일차 탐구한 내용

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5) 2일차 탐구한 내용

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5) 2일차 탐구한 내용

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5) 2일차 탐구한 내용

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5) 2일차 탐구한 내용

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5) 2일차 탐구한 내용

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6) 3일차 탐구한 내용

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6) 3일차 탐구한 내용

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6) 3일차 탐구한 내용

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6) 3일차 탐구한 내용

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햇빛을 많이 받으면 피부에 노화가 생기고 피부암이 생길 수 있지만 햇빛이 부족해서 생기는 암이 더 많다고도 한다. 이는 비타민 D가 항암효과를 보이기 때문이다. 비타민 D를 먹을 수 있지만 비타민 D지용성으로 몸에 축적이 된다. 몸에 축적이 되어 과량 섭취하면 오히려 신장 결석이나 혈관에 칼슘 침착이 되어 심혈관 질환이 생길 수도 있다. 그러나 햇빛으로 만들어진 비타민 D 는 과량으로 만들어 지지 않아 햇빛으로 만들기를 권하고 있다. 피부는 이렇게 햇빛에 대한 노화는 분명있지만 반면에 비타민 D라는 장점이 있는데 그럼 눈은 광노화가 있는가 ? 현재는 자외선 청색광을 차단하라고 말하고 있다 그러나 역학적으로 이를 증명하고 있지는 않다. 피부의 노화는 농촌의 거주자가 도시 거주자보다 피부노화가 더 진행되어 있고 심지어 운전을 직업을 하는 사람들은 창쪽의 피부가 훨씬 더 노화가 되어 있지만 대표적으로 청색광이나 자외선으로 야기될 수 있다고 여겨지는 황반변성의 경우 이러한 역학적인 분포가 없다. 그럼 동물 실험과 세포실험에서는 이런 것이 증명이 되는데 왜 인간에서는 이런 것이 증명이 되지 않는가? 피폭실험이 원래는 장기간 오랫동안 지속되어야 하는데 실험여건 상 단기간 고용량을 피폭하는 오류가 원일일 수도 있다. 그러나 중요한 것은 동물실험은 대개 쥐나 토끼를 가지고 하였는데 쥐는 야행성 동물이고 토기는 여명성 동물이여서 상대적으로 빛에 취약한 동물이다. 사람은 상대적으로 주행성 동물로서 빛에 상대적으로 강한 동물인데 과연 야행성 동물로 빛의 피폭 실험이 바른가에 대한 의문이 든다.

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6) 3일차 탐구한 내용

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6) 3일차 탐구한 내용

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화학2+미적분

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8) 과세특에 반영되었으면 하는 내용(1500바이트 미만으로 작성하기)

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8) 과세특에 반영되었으면 하는 내용(1500바이트 미만으로 작성하기)

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30816 장소영-자율적 교육과정 보고서

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3) 주제선택 이유(동기)

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3) 주제선택 이유(동기)

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‘뇌를 둘러싼 강력한 빗장, BBB’라는 기사를 읽고, 헤로인, 코카인 등 마약으로 분류되는 약물들이 혈뇌장벽(BBB)이라는 장벽을 통과하여 뇌 속에 쉽게 들어간다는 사실을 알게 되었다. BBB는 일반적으로 유해한 물질의 뇌 유입을 막는 보호 장치로 알려져 있는데, 이처럼 강한 장벽에도 불구하고 마약 성분이 뇌에 작용해 중독이나 환각을 일으킨다는 점이 흥미로웠다. 기사를 통해 지용성이 높은 물질일수록 BBB를 더 잘 통과한다는 사실을 알게 되었고, 과거 탐구에서 다루었던 마약 성분 중 대표적인 두 물질인 THC와 모르핀의 구조와 작용기, 지용성을 비교해보면 흥미로운 차이를 발견할 수 있을 것이라 생각하였다. 이에 따라 두 약물의 지용성과 BBB 투과율 사이의 관계를 수학적 모델링을 통해 분석하는 융합 탐구를 진행하고자 하였다.

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6) 3일차 탐구한 내용

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6) 3일차 탐구한 내용

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6) 3일차 탐구한 내용

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6) 3일차 탐구한 내용

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어제 도출된 설문의 결과와 다양한 학술 자료를 종합하여 탐구활동을 종합해보는 시간을 가졌다. 디지털기술에서 소외되고 있는 인간의 정체성 문제에 관심을 가지고 이를 정보+국어과목에서 배운 내용들을 확장하여 나의 생각을 정리하는 PPT자료를 제작하고 있는 중이다. 현재 발표자료의 목차와 대략적인 근거가 되는 내용을 조직하였으며 내일 나의 주장을 명확히 할 수 있는 자료를 보완하여 융합적인 사고를 돕는 발표자료를 제작하려 한다.

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4) 1일차 탐구한 내용

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4) 1일차 탐구한 내용

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1일차에는 THC와 모르핀의 분자 구조를 조사하고, 구조적 특징과 지용성 차이를 분석하였다. THC는 비극성 탄화수소 고리 구조와 긴 곁사슬을 가지며, 극성 작용기인 –OH기를 한 개만 포함하고 있어 지용성이 매우 높은 구조임을 확인하였다. 반면 모르핀은 두 개의 수산기(–OH)와 아민기(–NH)를 포함하여 극성이 강하고 친수성이 높은 구조를 지닌다. 이러한 차이는 logP 값에서도 확인할 수 있었으며, THC의 logP는 약 6.9로 매우 높은 반면, 모르핀은 약 0.8 정도로 낮았다. 이를 통해 두 약물의 화학적 구조와 물리적 특성이 BBB 투과성에 큰 영향을 줄 수 있음을 정리하였다. 또한 BBB가 지질 이중층으로 구성되어 있어 지용성이 높은 분자가 더 잘 통과한다는 생물학적 배경지식도 함께 정리하였다.

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5) 2일차 탐구한 내용

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5) 2일차 탐구한 내용

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2일차에는 두 약물이 BBB를 통과해 뇌 내 농도가 변화하는 과정을 수학적으로 지수 함수 형태로 근사하고, 각각의 모델을 통해 투과 속도와 총 투과량을 비교하였다. THC는 투여 후 짧은 시간에 빠르게 뇌에 도달하는 성질을 반영해 더 큰 k 값을 가진 지수 함수로 설정하였고, 모르핀은 상대적으로 완만한 상승을 보이도록 하였다. 각 함수의 미분값을 통해 순간 투과 속도를 비교하고, 정적분을 통해 일정 시간 동안의 총 투과량을 계산하였다. 분석 결과, THC는 초기 투과 속도가 빠르고 총 투과량도 더 크며, 이는 두 약물의 지용성(logP) 차이와 구조적 특성에서 기인한다는 점을 수학적으로 설명할 수 있었다. 이를 통해 수학 II와 미적분 에서 배운 개념들이 실생활의 과학적 현상과 어떻게 연결되는지 체감할 수 있었다.

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6) 3일차 탐구한 내용

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6) 3일차 탐구한 내용

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6) 3일차 탐구한 내용

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6) 3일차 탐구한 내용

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6) 3일차 탐구한 내용

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6) 3일차 탐구한 내용

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탐구 3일차에는 직선 및 원형 도선의 자기장 구조와 전하의 운동 특성에 대한 분석을 바탕으로 앞선 탐구들에서는 평면에서의 자기장에 대해 다루었지만 이제는 조금 더 복잡한 형태인 곡면 구조의에서의 상황으로 확장하여 탐구를 진행하였다.(곡면 도선이란, 평면이 아닌 3차원 곡면 위를 따라 배치된 도선을 의미하며, 구형 껍질이나 나선형 도선 구조 등이 이에 해당한다.) 이때, 도선을 따라 흐르는 전류의 방향 자체가 지점마다 바뀌기 때문에, 각 지점에서 형성되는 자기장 역시 위치에 따라 방향과 세기가 더욱 다양하게 나타난다. 이런 불규칙한 구조에서는 자기장의 대칭성이 깨지고, 자기장 벡터들이 서로 다른 방향으로 작용하기 때문에 전하의 운동은 직선이나 원형 도선에서 나타나는 단순한 형태를 따르지 않는다. 곡면의 기하학적 구조에 따라 자기장의 분포가 입체적으로 왜곡되고, 전하가 경험하는 힘 또한 궤적마다 달라지므로, 전하의 운동 경로는 더욱 복잡한 곡선 형태로 나타났다. 이러한 곡면 도선 내 자기장 속에서의 운동을 해석하기 위해, 전하가 이동하는 경로의 곡률과 그에 따른 방향 가속도를 추적하는 방법을 적용하였다. 이 과정을 통해 전하의 궤적이 곡면의 형태와 어떤 관계를 갖는지, 그리고 도선 구조가 전하의 운동 안정성이나 힘의 분포에 어떤 영향을 미치는지를 파악할 수 있었다. 또한 곡면 구조의 자기장이 실제 전자기기나 고전압 장치 내의 코일, 안테나 등과 유사한 구조를 갖는다는 점에서, 실용적인 응용 가능성까지 염두에 두고 분석을 해봐았는데, 오늘의 탐구를 통해서는 일반적인 도선 구조가 아닌 복잡한 입체 구조까지 포함하는 자기장 구현의 필요성과, 이에 따른 전하 운동의 해석 가능성을 확인하였다.

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앞의 내용을 정리하면 피부의 광노화는 인간에서 인정할 수 있지만 눈의 광노화 특히 황반변성에서는 과장되어 있을 수도 있다. 동물 실험과 세포단위의 실험에서는 증명이 되지만 역학조사에서는 이를 증명하지 못 하고 있다는데 이는 동물실험에서 피폭실험이 인간의 빛에 대한 피폭과 다른게 단기간 고용량일 가능성이 많아 부적절 하다는 것, 그리고 상대적으로 빛에 약한 야행성 동물로 실험을 하였다는 점이 그 근거이다. 그러나 백내장의 유병율은 역학적으로 증명이 되어 눈의 부위별 광노화는 다를 수 있다고 생각한다.

그렇다면 썬글라스와 청색광 차단 그리고 청색광을 내부에서 차단하고자 하는 루테인의 경우도 근거 없는 상업적인 것인가 ? 루테인의 경우 중증도의 황반변성에서 말기 황변변성으로의 진행을 억제한다고 증명이 되어 있다. 그러나 루테인이 강력한 항산화제 이기 때문에 이것이 빛을 차단해서인지 항산화제로서의 효과인지는 아직 알 수 없다. 청색광차단의 메커니즘이 아닐 수도 있다는 점이다. 아니면 눈안의 xanthophil 이 있다면 왠만한 청색광은 인간에게 문제가 안될 수도 있다.

이러한 햇빛이 circardial rhythm도 조절하고 우울증 치료에도 사용된다. 그래서 우울증치료에 청색광이 사용되기하며 청색광을 계속 차단하면 우울증에 걸린다는 보고가 있다.

결론은 햇빛은 우리 신체에 꼭 필요하지만 과하면 나쁘다는 결과인데 근시를 예방하고 비타민D를 생성하고 우울증도 좋게하는 장점을 가지지만 피부의 광노화에 영향을 준다. 그러나 눈에서 망막의 노화는 인정은 되지만 인간에서 엄격하게 차단해야할 정도인지는 아직 더 연구가 필요하며 오히려 그 위험이 과장되었을 수도 있다.

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오늘은 도선의 구조에 따른 자기장 분포 변화가 전하의 운동 경로에 미치는 영향을 시각적으로 표현하고, 이를 바탕으로 전하의 궤적을 수학적으로 계산하는 과정과 파이썬을 통한 궤적 도출을 중심으로 탐구를 진행하였다. 특히 곡면 구조의 도선처럼 자기장이 일정하지 않고 공간적으로 복잡하게 분포하는 경우, 전하가 받는 힘의 방향과 크기는 지점마다 달라지며, 이로 인해 전하의 운동 경로는 단순한 원이나 나선 형태가 아닌 비대칭적이고 비선형적인 복잡한 궤적을 형성한다는것을 어제 도출해냈었다. 이를 해석하기 위해 전하의 궤적을 중심가속도와 경로의 곡률이라는 수학적 도구를 활용해 분석하였고, 초기 위치나 운동 방향에 따라 경로의 변화가 어떻게 달라지는지를 다양한 조건으로 비교하였다. 이러한 과정을 통해 곡면 도선 구조에서 자기장의 전반적인 세기와 방향이 전하의 궤적 안정성과 운동 방향 전환에 큰 영향을 준다는 사실을 확인할 수 있었다. 탐구 마지막 단계에서는 이러한 해석을 종합하여, 구조적인 조건에 따라 전하가 안정적인 운동을 할 수 있는 이상적인 전류 분포나 도선 형상을 이론적으로 유도해보는 시도를 하였다. 예를 들어 곡률이 일정하거나 점진적으로 변하는 구조에서는 전하의 궤적도 보다 예측 가능하고 안정적인 경로를 따르는 경향이 있었고, 이는 실제 전자기 유도 장치나 고주파 코일, 안테나 등에서도 중요한 설계 요소가 될 수 있음이 검증되었다. 이번 탐구에서는 자기장 계산만이 아닌 전하의 운동 경로를 물리학적 개념과 수학적 구조 해석을 결합해 정확히 증명하고 이를 통해 예측해보는 시도였으며, 전자공학 분야에서 복잡한 구조 내 전하 거동을 해석하는 기초 이론으로 확장할 수 있는 가능성을 제시하였다. 물리 개념을 수학적 언어로 구조화하고, 이를 통해 현실적인 전류 설계 조건을 탐색한 경험은 전자공학이라는 진로에 대한 탐구 의지와 논리적 사고력을 심화시키는 계기가 되었다.

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어제 도출된 설문의 결과와 다양한 학술 자료를 종합하여 탐구활동을 종합해보는 시간을 가졌다. 디지털기술에서 소외되고 있는 인간의 정체성 문제에 관심을 가지고 이를 정보+국어과목에서 배운 내용들을 확장하여 나의 생각을 정리하는 PPT자료를 제작하고 있는 중이다. 현재 발표자료의 목차와 대략적인 근거가 되는 내용을 조직하였으며 내일 나의 주장을 명확히 할 수 있는 자료를 보완하여 융합적인 사고를 돕는 발표자료를 제작하려 한다.

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천연UV차단제 개발을 하면서 피부의 광노화를 탐구하였고 최근 학우를 대상으로 안경착용 및 신체계수와의 관계를 설문과 로지스틱회귀분석으로 발표하면서 햇빛이 근시를 억제한다는 것을 알게되어 과연 빛(전자파)이 신체에 나쁘기만한가에 대한 의문을 갖게 되어 물리II/생명과학II와 연계하여 심화연구함. 피부는 농촌/도시간의 광노화 차이가 분명하지만 황반변성은 그렇지 않고 전자파, 청색광, 자외선을 이용한 세포나 동물실험은 짧게 강한 빛에 노출되어 서서히 장기간 노출되는 사람과 같지 않고 눈의 광노화 증명에 이용된 실험동물이 야행성 동물인 쥐가 대부분으로 이를 주행성 동물인 인간에 적용할 수 없다며 초식동물에게 고기를 먹이고 잡식성 동물인 인간에게 고기가 해롭다는 결론을 내는 것과 다름없다는 주장을 하며 피부의 광노화에 비해 눈의 광노화는 과장되었을 수도 있다고 주장함. UV차단제 실험과 근시 통계연구를 연계하여 빛과 신체의 영향에 의문을 갖고 방대한 자료를 탐색하고 자외선이 해롭다는 의학적 상식에 의문을 갖고 반박하는 당돌함에 놀라고 기존 상식의 근거가 되는 많은 연구의 허점을 찾는 꼼꼼함과 반박하기 힘든 명료한 논리를 가지고 반론을 제기하는 치밀함과 기세에 또 감탄함.

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천연자외선차단제 개발을 하면서 피부의 광노화를 이해하였고 최근 학우를 대상으로 안경착용 및 신체계수와의 관계를 설문과 로지스틱 회귀분석으로 발표하면서 햇빛이 근시를 억제한다는 것을 알게 되어 과연 빛

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(예시) 자율적 교육과정 프로젝트에 참여하여 '❶’ 주제를 선정하고 스스로 ❹핵심 질문(~, ~, ~)을 만들어 답을 찾는 탐구활동을 수행함. 이를 위해 ❻~,~,~,~, 등의 핵심 키워드로 자료를 조사함. ❼참고도서(~, ~, ~) 책을 읽고, ❽독서활동을 통해~, ❾조사 및 사례 분석~ 등을 학습함. ❿나만의 특색 활동/ 해결 방안으로 ~를 제안함.

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30803 권민성 - 교과융합탐구보고서

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직선 도선 주변의 자기장을 3차원 벡터장 관점에서 해석하던 중, 도선의 형상이 직선이 아닌 원형이나 곡면 구조일 경우 자기장의 분포와 그 안에서 운동하는 전하가 받는 힘이 어떻게 달라지는지에 대해 깊은 흥미가 생겼다. 특히 원형 도선의 경우 자기장이 회전 대칭적인 특성을 가지므로, 전하가 받는 힘이 중심가속도 및 운동 궤적의 곡률과 어떤 관련이 있을지 탐구하고자 하였다. 먼저 직선 도선과 원형 도선의 자기장 분포를 수학적으로 비교하며, 벡터 해석을 통해 각 위치에서 전하가 받는 로런츠 힘의 방향성과 크기를 분석하였다. 이후 탐구를 곡면 구조의 도선으로 확장하여, 도선의 기하학적 구조에 따라 자기장의 대칭성, 방향, 세기가 어떻게 변하고 이로 인해 전하의 궤적에 어떤 차이가 생기는지를 중심가속도 개념과 함께 고찰하였다. 탐구 전반에 걸쳐 벡터장, 곡률, 가속도 개념을 융합하여 전자기장 속에서의 전하 운동을 물리학과 수학의 융합적 관점에서 정량적으로 모델링하였으며, 다양한 도선 구조에 따른 입자 운동 경로의 차이를 이론적으로 해석하는 과정을 통해 물리 현상의 수학적 구조화와 그 의미를 깊이 이해할 수 있었다. 이를 통해 단순한 법칙 암기를 넘어, 공간의 기하 구조와 벡터장의 특성이 어떻게 실제 물리적 운동에 영향을 주는지를 분석하는 사고력을 기를 수 있었으며, 전자공학 분야의 진로 탐색과 연결되는 학문 간 연계의 가능성도 확인할 수 있었다.

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3) 주제선택 이유(동기)

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3) 주제선택 이유(동기)

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코로나 바이스러스가 몇 년째 종식되지 않는 가장 큰 원인은 '변이' 때문이라는 생각이 들었다. 변이를 분석하기 위해 기존 코로나바이러스와의 유사도를 구할 수 있는 알고리즘을 탐구해보고 싶었다

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쌤 혹시 파일에 아무것도 없거나 안 열리면 말씀해주세요

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수학, 과학, 정보

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5) 2일차 탐구한 내용

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5) 2일차 탐구한 내용

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디지털 시대의 윤리를 바르게 정리하고자 시도하는 나의 탐구활동의 근거를 마련하기 위해 쳇GPT뿐만 아니라 현재 통용되고 있는 다양한 어플이나 프로그램들을 활용하고, 여러가지 도구들의 장단점과 윤리적인 문제를 파악하기 위해 노력하였다. 이에 관련 학술자료에 접근하여 현시대적인 문제점들을 인식하게 되었으며 이에 대해 다른 사람들은 어떻게 생각하는지 알아볼 필요성을 실감하여 설문문항을 제작하여 그 링크를 공유하고 결과를 도출하는 작업을 진행하였다.

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3) 주제선택 이유(동기)

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4) 1일차 탐구한 내용

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4) 1일차 탐구한 내용

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8) 세특에 반영되었으면 하는 내용(500자 미만으로 작성)

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4) 1일차 탐구한 내용

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8) 과세특에 반영되었으면 하는 내용(1500바이트 미만으로 작성하기)

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『뇌를 둘러싼 강력한 빗장, BBB』(동아사이언스) 기사에서 헤로인, 코카인 등 마약으로 분류되는 약물들이 뇌혈관장벽(BBB)을 뚫고 뇌 속으로 쉽게 들어간다는 내용을 읽고, BBB라는 보호 장치가 있음에도 불구하고 마약이 뇌에 강한 영향을 미친다는 점을 알게 됨. 해당 기사에서 지용성 분자가 BBB를 더 잘 통과한다는 사실을 접한 뒤, 마약 성분마다 지용성의 차이에 따라 BBB 투과율도 달라질 수 있겠다는 의문이 생겼고, 이에 따라 약물의 지용성과 BBB 투과율 간의 상관관계에 주목하게 됨. 지난 탐구에서 다루었던 마약 성분 THC와 모르핀을 중심으로, 두 분자의 구조와 작용기를 화학 II에서 배운 극성, 수소결합 등의 개념을 바탕으로 비교하고, 각각의 logP 값을 통해 지용성을 수치화함. 문헌에서 얻은 BBB 투과율 데이터를 함수로 근사하여, 미분을 통해 약물 투과 속도의 변화를 분석하고, 정적분을 통해 일정 시간 동안의 총 투과량을 계산함. 이를 통해 THC는 높은 지용성으로 BBB를 빠르게 통과하는 반면, 모르핀은 낮은 지용성으로 투과 속도가 느리다는 사실을 확인하였으며, 화학과 수학 개념을 융합하여 약물의 생체 내 특성을 정량적으로 분석하는 융합적 탐구 역량을 발휘함.

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30817전민지 자율적 교육과정 탐구 보고서