'초장기선 전파 간섭계의 활용방안'

2. 동기

2019년 세상을 떠들썩 하게 한 블랙홀 사진은 '사건의 지평선 망원경'인 'EHT'라는 단체에서 '초장기선 전파 간섭계'라는 'VLBI'를 이용하여 전 세계에 있는 8개의 전파망원경을 연결하여 지구 지름 크기의 전파망원경을 형성하여 블랙홀을 관측 한 것이다. 사건의 지평선 망원경이 사용한 초장기선 전파 간섭계가 어떤것인지, 활용방안에는 어떤것이 있는지, 어떻게 이용하는 것인지에 대해 더 깊게 탐구하고자 '초장기선 전파 간섭계의 활용방안'이라는 주제를 정하게 되었다.

3. 탐구 조사 내용, 탐구 설계

초장기선 전파 간섭계의 진행

- 수소원자시계(100만년에 1초의 오차를 가지는 시계)

- 각 전파망원경은 독립적 관측 수행

- 정보가 기록된 기록장치를 상관센터로 집합

- 상관기라 불리는 슈퍼컴퓨터로 망원경 데이터 합성

- 큰 전파망원경에서 관측한 내용과 같은 데이터 생성

   

초장기선 전파 간섭계의 원리

- 지구는 타원형이기 때문에 지구상 다른 위치에 존재하는 두 전파망원경에 도달하는 동일한 빛에 시간차이가 발생 (기하학적 시간지연)

- 다른 위치에 존재하는 두 망원경의 기하학적 시간지연을 수소원자시계를 이용해 측정하여 상관기가 둘 이상의 전파망원경을 하나의 거대한 전파망원경의 안테나 위에 올려져 있다고 가정하고 그 안테나의 중앙에 상이 맺힌다고 가정하였을때 나오는 데이터를 계산

- 계산 과정을 통해 확인 할 수 있듯이 두 전파망원경이 떨어져 있는 거리만큼의 가상의 전파망원경 안테나가 생성되는 것이므로 높은 분해능을 가진 가상의 전파망원경을 만들어 낼 수 있음

4. 중요 키워드

- 기하학적 시간지연

- 상관기

- 분해능

- 안테나

5. 신문 기사(검증필요)

- https://n.news.naver.com/article/584/0000013161 (한국과 이탈리아의 백두한 관찰 협력에 사용된 VLBI)

--(https://www.msit.go.kr/bbs/view.do?sCode=user&mId=113&mPid=112&bbsSeqNo=94&nttSeqNo=3180004 : 한국 과학기술정보통신부 - 한-이탈리아 기술협력 강화)

   

- https://n.news.naver.com/article/022/0003525488 (한국우주전파관측망 4번째 건설)

--(https://www.kasi.re.kr/kor/government/post/busiRealName/28723 - 한국우주연구원 - 한국우주전파관측망 확장사업 규모, 진행방향, 금액 보고서)

6. 논문 제목 및 내용

초장기선 전파간섭계를 이용한 사상 첫 블랙홀 촬영 - 정태현 - 2020년

- 블랙홀이란 무엇인가?

- 분해능이란 무엇인가?

- 블랙홀 관측 기구인 EHT는 무엇인가?

- EHT는 어떻게 블랙홀을 관측했는가?

- 그 과정에서 VLBI를 어떻게 사용했는가?

7. 독서 제목 및 내용
- 아직 독서를 하지 못했습니다.

8. 알아낸 것. 고민하고 있는 분야. (새로 알아낼 부분, 분야)

알아낸 것

- VLBI는 먼 거리에 있는 전파망원경의 동일한 천체에대한 관측자료를 기하학적 시간지연을 이용하여 두 망원경이 떨어진 거리만큼의 안테나를 가진 전파망원경과 같은 성능을 내는 기술임

- 거리가 멀리 떨어져 있으면 떨어질수록 기하학적 시간지연의 크기가 늘어나 계산이 어려워짐

- 분해능의 계산 방법

   

고민하고 있는 분야 

- VLBI처럼 먼 거리에 있는 두 대상을 연결하여 하나의 기기처럼 연동하는 기술엔 무엇이 있을까?

- 지구 위가 아닌 우주상에서 VLBI를 이용하려면 어떻게 해야할까?

1. 항공기 동체 소음
  항공기 동체 소음의 발생은 항공기 동체, 날개,조종면 장치와 항공기 바퀴 같은 외부 구조물에 공기가 흐를 때 발생하며, 날개나 조종 면에 흐르는 공기와의 마찰로 인하여 구동장치에 의해 발생하는 소음.
 또한 초음속 항공기가 음속을 돌파할 때 발생하는 충격파에 의한 소닉 붐이란 소음이 발생한다. 공항에 착륙을 위하여 항력을 증가시키기 위해 플랩을 작동시키면 날개 면적을 증가시키면서 플랩과 슬랫이 내려가며 양력과 함께 항력이 증가되는데, 날개 상하면에 흐르는 공기의 속도 차이에 의해 와류가 발생하면서 저주파수대의 소음이 발생한다. 또한 착륙을 위해 랜딩기어를 내리면서 바퀴 주위로 흐르는 항력과 마찰에 의한 소음이 발생한다. 동체 구조에서 여러 가지 기능에 따른 구조적인 형태로 나와 있는 밸브나 홀 등의 모양에 따라 동체 면으로 흐르는 공기의 흐름 차이로 인해 역시 소음이 발생한다. 이러한 공기 역학에 의한 소음은 광대역 특성을 가지며 주로 600Hz 이상 주파수대 소음의 주원인으로 알려져 있다. 일반적으로 공기역학적 기체 소음은 엔진 소음보다 10dB 정도 낮게 나타난다. 이러한 동체 소음은 주로 활주로에 착륙을 위한 접근 시와 같이 낮은 엔진출력으로 운항 시 주로 발생하나, 저공으로 비행할 때 발생하는 소음으로 환경문제에 크게 영향을 미치고 있다.
 2. 엔진 소음
  제트엔진은 일반적으로 터보팬 엔진과 터보제트 엔진으로 구분되며, 민항기에서 주로 사용하는 터보팬 엔진의 발생 소음은 엔진 내부의 터보 기계장치와 엔진 배기가스가 주변의 공기와 혼합되면서 발생하는 불안전한 기류에 의해 소음이 발생한다. 터보팬 엔진의 소음은 팬 노즐을 통과하는 공기가 소음을 발생시키는 팬 소음과 코어 노즐을 통과하는 공기의 제트 소음으로 두 가지로 구분할 수 있다. 군용기의 터보제트 엔진은 엔진 배기구를 통과하는 제트 소음이 원인이다. 결과적으로 항공기의 이륙 시 터보팬 엔진 소음은 엔진의 최대 추력으로 인한 엔진의 팬과 제트 소음이 발생하며, 착륙 시에는 엔진의 저 추력으로 동체 소음이 주원인이다.
 2-1. 터보제트 엔진 소음
  터보제트 엔진은 급가속, 고출력 발생을 목적으로 하여 주로 군용기 등에 쓰인다. 터보제트 엔진은 대량의 공기가 압축기 때문에 압축되어 연소실에서 가열된 후, 노즐을 통해 외부로 팽창하면서 발생하는 가속력으로 추진력을 얻는 방식이며 이 엔진에서 발생하는 소음은 압축기나 터빈에 의해 발생하는 출입구 소음, 엔진나셀의 진동에 의한 소음, 고속의 배기가스에 의한 제트 소음 등으로 구성된다.
 또한 배기가스 소음에는 엔진 내부 압축기, 터빈의 회전음 및 고속 분출되는 배기가스와 주위 공기의 혼합으로 발생하는 난기류로 인한 소음으로 구분될 수 있다. 이 중 난기류 소음을 제트 소음이라 일컫는데, 엔진 가동 시 터보제트 엔진의 주 소음의 원인으로 고주파 음역의 소음이라 할 수 있다.
 2-2. 터보팬 엔진 소음
  터보제트 엔진 소음과 발생 과정과 유사하지만, 주 추진력을 발생시키는 팬으로 인해 분출되는 제트 소음이며, 터보제트 엔진에 비해 다소 낮은 소음이 발생한다. 항공기 전방에 있는 엔진의 팬과 압축기 소음이 가장 먼저 발생하고, 다음으로 터빈 및 코어 소음, 그리고 후방에서 분사되는 제트분사 소음 순으로 발생한다. 터보팬 엔진의 배기 소음은 팬의 회전주파수와 관련하는 특정 주파수의 강한 소음이 발생하는데 이 종류의 소음은 팬뿐만 아니라 압축기와 터빈 등 엔진 내부의 구성품에 의해서 발생 되기 때문에 제트분사 소음과는 무관하다. 그러나 정상 고출력 가동에서는 터보팬 엔진 소음도 터보제트 엔진과 마찬가지로 제트분사 소음 또한 주 소음원이 된다.
 제트분사 소음은 전반적으로 광대역 주파수 특성을 나타내지만, 저주파 대역의 소음이 발생한다. 앞서 기술한 팬, 압축기 등에 의한 특정 주파수 대역 소음원은 이러한 팬 배기 공기와 제트분사 소음과 혼합되어 전반적인 항공기의 엔진 소음을 발생시킨다. 터보 엔진을 장착한 항공기에 대해 이미 잘 알려진 고주파 소음은 바로 압축기 때문에 발생한다.

탐구 설계
1. 헬리콥터 블레이드 소음  감소를 위한 방안으로 나온 논문을 탐구하고, 그 외에도 현재 헬리콥터 제작사들이 헬리콥터 소음을 줄이기 위하여 블레이드에 적용한 기술들을 탐구한다.
2. 1의 자료를 활용하여 어떤 방법이 가장 큰 효과를 낼 수 있는지 탐구하기 위해 실험을 진행한다.
 실험 설계
  1) 추후에 추가하겠습니다.
3. 위 실험 결과를 바탕으로 어떤 방법이 가장 소음 감소에 탁월하였는지 결론을 도출시킨다.

4. 중요 키워드
-블레이드
-충격파 소음
-와류
-공기 흐름

5. 신문 기사
https://www.yna.co.kr/view/AKR20230314105200063?input=1195m
아산 둔포면 주민 91% "미군기지 비행장 소음 피해로 고통"
https://www.dailysecu.com/news/articleView.html?idxno=21807
올빼미 날개, 터빈과 항공기 소음감소 유도
https://www.fnnews.com/news/202112140918520742
에어버스, 日 AHN에 차세대 헬리콥터 'H160' 인도

6. 논문 제목 및 내용
[논문]헬리콥터 로터시스템 소음/진동저감 연구사례 및 향후계획 소개 -https://www.dbpia.co.kr/pdf/pdfView.do?nodeId=NODE02426291&googleIPSandBox=false&mark=0&ipRange=false&accessgl=Y&language=ko_KR&hasTopBanner=true
헬기는 로터시스템, 트랜스미션, 엔진 등 비행체의 많은 부분이  회전하는  구성품으로  이루어진  비행체로서  구성품  자체  회전에  의한  진동  및  회전익에서  생성된  익단와류에  의한  비정상  공력변화로  소음/진동이  강하게  발생되는 것이  고정익기와  다른  특징  중의  하나이다. 이러한 소음과 진동을 해결하기 위해 여러 가지 대안이 제시되고 있다.  로터  소음/진동제어  방법은  크게  수동적  진동제어  방법과 능동적 진동제어 방법 두 가지로 분류할 수 있다.   수동식  진동제어  방법은  고정된  방식으로  특정  주파수의 진동만  줄여주는  것인데  대표적인  예로  로터  설계시  질량 및  강성  분포를  최적화하여  설계하는  방법,  바이필라(bifilar)와  같은  무게  밸런스를  부착하는  법,  래프트(raft)와 같이  탄성체  재료로  만들어진  감쇠기를  부착하는  법  등이 존재한다.  또한  수동적  소음제어  방법으로는  로터  깃단속도 저감,  블레이드  개수  증가,  로터면적  저감,  총중량  감소  등을  먼저  고려할  수  있다.  보편적으로  적용하는  기본  개념은 BVI  소음 저감을  위해서 깃단 와류(Vortex)의 세기를  감소시키거나,  와핵(Vortex  Core)  크기를  늘리거나  후행  블레이드와의  이격거리를  증가시키기  위하여  깃단  형상을  변경하는 방법이다.  능동적  소음/진동제어  방법은  대표적인  예로  블레이드  뒷전에  플랩  장착  후  작동기와  연결하여  진동을  제어하는 Trailing Edge Flap (이하 TEF) 방법, 블레이드 자체의 스파나  외피  구조에  스마트  재료를 심어  비틀림이  발생하도록 하는  Active  Twist  Rotor  (이하  ATR)  방법,  로터  시스템의 피치링크를  작동기로  교체하여 진동을  제어하는  방법  등이 존재한다.
1) 수동적 소음/진동 저감 연구
 (1) 차세대 로터블레이드 개발  
차세대  로터  시스템에서 소음 저감 방법으로는 깃단형상 수정방법을 적용하였다. 차세대  로터  블레이드는  하나의  강한  깃단  와류를  2개의 약한  와류로  분리하여  BVI소음을  저감시키는  것이  이  개념의  핵심이다.  개발된  차세대  주로터  블레이드는  해석  결과뿐만  아니라  100kg급  무인헬기에  적용한  지상/비행시험  및 풍동시험을  통해  효율 및  소음  특성이  개선되었음을 입증하였다.
(2) 비등간격 테일로터시스템 개발
비균등  간격으로  꼬리로터  팬  블레이드를  배치함으로써 각 블레이드에서  발생된  소음이  위상  차이를  갖도록 배치함으로써  음원의  위상차이로  인한  상호  상쇄되도록  최적의  블레이드 간격을 도출하여 전체소음을 저감시키는 방법이다.
 (3) 점탄성 유연보 설계
2.2 능동적 소음/진동 저감 연구  
압전세라믹  적층형  작동기를  이용한 능동제어  TEF(Trialing  Edge  Flap)을  차세대  로터  블레이드 축소모델에 장착

7. 독서 제목 및 내용
 아직 하지 못했습니다.

8. 알아낸 것, 고민하고 있는 분야
알아낸 것: 3번 내용 참고부탁드립니다.

고민하고 있는 분야: 주제 정해짐

https://www.ytn.co.kr/_ln/0105_202303250635365257 

치매의 대표적인 원인물질로 베타-아밀로이드가 지목돼 이를 표적으로 한 치료제가 나왔으나 큰 효과를 보지 못하였다. 따라서 또 다른 원인으로 꼽히는 타우 단백질을 표적으로 한 치료제를 국내 한 바이오 기업이 개발해 미국에서 임상시험을 준비하고 있다.

SFC바이오에 따르면, 소엽추출물과 관중추출물에 치매의 원인인 베타-아밀로이드 응집을 근본적으로 차단하는 효능을 가지고 있다는 것을 발견했다.

1) 치매란 무엇인가?

2) 치매 예방, 개선 및 치료제의 개발 현황은 어떠한가?

3) 한약재로부터 치매 예방, 개선 및 치료소재의 개발 동향은 어떠한가?

7. 관련 도서
나 치매 너 파킨슨 우리 포기할까 (강석만)
: 치매와 파킨슨병의 예방과 치료에 대해 한의사의 관점에서 풀어내고 있다. 치매의 개념부터 원인에 따른 종류, 예방법 및 치매치료에 도움이 되는 한의학까지 치매에 관한 모든 것을 다루고 있다.

8. 탐구할 내용
1) 치매치료제의 개발이 오늘날까지 어려운 이유
2) 천연물을 통한 치매치료의 효능
3) 제주 천연물의 치매치료 가능성

   

(1) 시료를 슬라이드 글라스에 얇게 도말하고 공기 중에서 건조시킨 다음 열을 가하여 고정시킨다. 

(2) 석탄산 푸크신 염색액으로 3~5분간 가온 염색한다. 이때 절대 끓여서는 안 된다.

(3) 흐르는 물로 간접 세척한다.

(4) 산성 알코올(acid alcohol)로 탈색시킨다.

(5) 흐르는 물로 탈색액을 제거한다.

(6) 메틸렌 블루 염색액으로 20~30초간 대조염색한다.

(7) 흐르는 물로 세척하고 자연건조 시킨다.

(8) immersion oil로 유침시키고 검경한다.
(결과)
객담을 이용하여 결핵균 및 항산성균의 유무를 확인해보고 다음의 사진과 같은 결과를 얻었다. 결핵균과 같은 항산성균은 염색되어 붉은 색으로 나타나지만 실험 결과 관찰되지 않았다.

(도서)
해부 병태생리로 이해하는 SIM 통합내과학 2 감염(정담)

   

1. 설정한 문제의식

'반투과성 막의 유용성과 그 활용 방안'

2. 동기

1,2학년 동아리 활동에서 ‘초음파를 이용한 수화된 ion cluster 분산이 투석에 미치는 영향에 관한 연구’라는 주제로 2년간 탐구를 진행해왔다. 이 과정에서 반투과성 막을 활용하여 탐구하였는데, 세포막(원형질막) 등 생각보다 많은 곳에 반투과성 막(선택적 투과성 막)이 활용되고 있음을 알게 되었다. 이를 바탕으로 반투과성 막에는 어떤 유용성이 있기에 많이 사용되고 있는지에 대한 궁금증이 생겼고, 또한 이러한 유용성을 바탕으로 각자의 진로 분야에서 활용될 수 있는 반투과성 막을 이용한 모델을 새롭게 고안해보고자 다음과 같은 탐구 주제를 선정하게 되었다.

3. 탐구 조사 내용, 탐구 설계

- 반투과성 막 (Semipermeable membrane)

반투과성 막은 얇고, 유연한 필터 형태이며 특정한 크기보다 오직 작은 입자만을 통과시키는 장벽 역할을 한다. 혈액 투석에서 반투과성 막의 구멍은 물과 요소와 같은 작은 입자들을 쉽게 통과시킨다. 중간 크기의 입자들도 통과할 수 있지만 속 도가 더 느리다. 작은 구멍의 크기는 큰 입자들과 혈구 세포들이 빠져나가지 못하도록 막는다.

- 세포막 (Cell membrane)

다른 생체막이 세포 내에 존재하는 데 비해 세포의 내외를 구분하는 역할을 하는 생체막의 일종인 세포막은 반투과성을 띠지만 여러 가지 면에서 반투막으로 취급하지 않는다. 그 이유는 막이 지질 2중층으로 구성되어 있으므로 지용성 분자의 투과를 허용한다는 것, 능동수송이 가능함으로써 물리화학적 경향에 반하는 분자의 이동이 있다는 것, 또한 흥분 등의 생리 상태에 따라 투과성이 변한다는 것 등이 있다.

4. 중요 키워드

- 반투과성 막

- 세포막

- 세뇨관

- 해수 담수화 기술

- 삼투압정

- 정수 장치

5. 신문 기사

https://www.hankookilbo.com/News/Read/201906041626749025 (바닷물을 마실 수 있게 하는 역삼투압의 원리)

https://www.news1.kr/articles/?3290346 ('포도당만 투과' 세포막 이용 고정밀 혈당측정기 개발)

6. 논문 제목 및 내용

1) 곽지나. "꽃송이버섯의 추출방법에 따른 유효성분 분석." 국내석사학위논문 한서대학교 일반대학원, 2019. 충청남도

- 무기물 제거 방법으로써의 투석법을 알 수 있었음

2) 김동선, 최성욱.(2015).삼투압 약물주입 펌프의 개발.대한기계학회 논문집 B권,39(6),471-475.

- 삼투압을 이용한 약물주입펌프의 사례에 대해 알 수 있었음

7. 독서 제목 및 내용

8. 알아낸 것, 고민하고 있는 분야

비부호화 핵산을 활용한 치료제 개발 동향
2. 동기
코로나 19의 백신인 모더나는 mRNA를 활용하여 성공적인 결과를 거두었다. 이에 mRNA를 활용한 백신에 대해 알아보던 중 비부호화 핵산에 대해 알게 되었고,  
3. 탐구 조사 내용, 탐구 설계 
4. 키워드

정크 DNA, 비부호화 핵산, mRNA
5. 신문 기사
기사 1) RNA치료제, 새로운 골드 러시 시장으로 부상

https://kormedi.com/1349542/rna%ec%b9%98%eb%a3%8c%ec%a0%9c-%ec%83%88%eb%a1%9c%ec%9a%b4-%ea%b3%a8%eb%93%9c-%eb%9f%ac%ec%8b%9c-%ec%8b%9c%ec%9e%a5%ec%9c%bc%eb%a1%9c-%eb%b6%80%ec%83%81/

기사 2) 급성장하는 RNA 치료제 시장 ... 기술 선점 경쟁 후끈

6. 논문 제목 및 내용
7. 독서 제목 및 내용

트라우마는 어떻게 유전되는가 - 마크 월린
8. 알아낸 것, 고민하고 있는 분야(새로 알 아낼 부분, 분야)

2) Deployable Origami Soft Robots with Dual Sequential Motions : 연속적 이중거동을 하기 쉽게 간편한 소프트 로봇(김웅배)

(자연어 처리 기술 탐구)

7.독서 제목 및 내용

ChatGPT가 직접 쓴 챗GPT 입문 - 챗GPT 사용법부터 업무별 구체적 활용법까지!
-인공지능,자연어 처리, Chat GPT 개요
-Chat GPT 작동 방식
-Transformer
-Fine_tuning
-Transfer learning
-Chat GPT 응용 분야
-Chat GPT 한계
-Chat GPT 개선 방안
-Chat GPT의 미래

8.알아낸 것, 고민하고 있는 분야(새로 알아낼 부분, 분야)

외부 지식이 주입된 사전학습 언어모델의 필요성 : 논문보기 - DBpia

1. 설정한 문제의식

자연 언어 처리 기술의 응용 및 활용 방안의 모색

2. 동기

최근 인공지능 기술이 발전하면서, 이에 대한 관심도 커지고 있는데, 인공 지능 기술에서 자연 언어 처리 기술은 큰 중요성을 지니고 있습니다. 자연 언어 처리 기술은 대용량의 텍스트 기반 문서나 음성 인식 등, 여러 방면에서 활용될 수 있는데, 'Chat GPT' 대화형 인공지능 서비스를 사용해서 자연 언어 처리 기술의 활용 양상에 대하여 알아보고자 합니다.
1학년 때 'IT 코딩' 동아리를 했었던 경험을 바탕으로 이번에 직접 인공 지능 기술에 대해 조사하고 탐구를 진행함으로써 자연 언어 처리 기술에 대해 상세히 알게 되고, 인공 지능 서비스의 활용 능력을 향상하고, 이를 인공 지능 서비스에 대한 새로운 방향성을 제기할 수 있습니다. 게다가 Chat GPT의 작동 원리를 분석하면서 좀 더 직접적으로 작동 원리를 이해할 수 있고, 탐구 도중 발생하는 문제에 대해 대처할 수 있는 문제 해결 능력도 상승 시킬 수 있다고 생각합니다.
그리고 자연 언어 처리 기술을 탐구함으로써 차후에 각자의 진로 분야에서 활용할 수 있는 인공 지능 서비스 모델 등 컴퓨터 공학과의 연관성이 높고, 이러한 정보들을 바탕으로 새로운 방안을 고안해 낼 수 있는 창의성을 기를 수 있다는 생각이 들었기 때문에 이러한 탐구 주제를 선정하게 되었습니다.

3. 탐구 조사 내용, 탐구 설계

1) 탐구 조사 내용
1. 가상의 개념을 학습하는 과정에서 문장의 중의적 표현이 들어갈 수 있는데, 이러한 중의적 표현을 해소해 낼 수 있을까?
-중의적 표현 : 하나의 표현이 두 가지 이상의 의미로 해석되는 표현
<중의성 해소>
Word Sense Disambiguation 또는 Word Sense Induction
한 단어가 여러 의미가 있을 경우 문맥에 맞는 의미를 컴퓨터가 자동으로 인식하는 과정.
---> 학습 절차를 계속 반복 진행하면서, 문맥상 의미 파악이 가능하게 함.
2. 특정 개념을 설명할 때, 사용되는 개체명을 제대로 인식할 수 있는가?
-개체명 : 고유명사를 찾아 테그(TAG/꼬리표)를 부착하는 작업.
-개체명 인식 : 비정형 텍스트의 개체명 언급을 인명, 단체, 장소, 의학 코드, 시간 표현, 양, 금전적 가치, 퍼센트 등 미리 정의된 분류로 위치시키고 분류시키는 정보 추출의 하위 태스크.
-비정형 텍스트 : 고정된 필드에 저장되어 있지 않은 텍스트
<개체명 인식>
Named Entity Recognition.
문장 내 인명, 지명과 같은 고유명사들을 인식/분류하는 과정.
---> 고유명사에 대한 테크를 잘 등록하고, 이를 언어 모델이 잘 학습할 경우 충분히 가능함.

2) 탐구 설계
1. 가상의 개념을 Chat GPT에게 학습 시킨 후, 그 개념을 이용한 질문에 대해 원하는 답변을 유도하기.
2-1. 성공했을 경우, 또 다른 가상의 개념을 학습 시키고, 전에 학습한 내용과 접목하여, 두 종류 이상의 개념을 융합하여 이해할 수 있는지 확인하기.
2-2. 실패했을 경우, 학습 과정에서 오류가 발생하지 않았는지 확인 후, 다시 개념을 새로 도입하기.
3. 두 종류 이상의 개념을 적절하게 융합하여 답변을 했을 경우, 기존의 지식과도 융합하여 나타낼 수 있는지 확인하기.

4. 중요 키워드

-자연 언어 처리 기술
-개체명 인식
-머신 러닝
-딥 러닝

5. 신문 기사
http://www.digitalbizon.com/news/articleView.html?idxno=2331610

6. 논문 제목 및 내용
[강화학습 기반 자율주차 연구를 위한 시뮬레이터 개발]

https://www.dbpia.co.kr/pdf/pdfView.do?nodeId=NODE09309873
강화학습을 기반으로 자율주차에 대한 시뮬레이터를 개발하는 내용이 주를 다루고 있다.
이 논문을 선정한 이유는, 강화학습을 사용했다는 점인데, 강화학습을 통해 효과적인 학습량을 슥듭했음을 언급하고 있다.
[외부 지식이 주입된 사전학습 언어모델의 필요성]
https://www.dbpia.co.kr/pdf/pdfView.do?nodeId=NODE11112544
언어 모델에 지식 그래프를 주입하는 내용인데, 이는 우리가 탐구하려는 가상의 개념을 주입하는 것과 비슷하다고 생각되어서 선정하게 되었다. 결론을 위주로 얘기하자면, 아직은 완전하게 그래프를 활용하지는 못하는 단계에 머물고 있는 상태여서, 우리가 가상의 개념을 도입을 한다고 해도, 한 두 번 실험해 볼 것이 아니라, 수차례 반복 시행해 보면서 제대로 이해했는지 확인해야 함을 알 수 있다.
[UX-기반 메타버스 윤리적 AI 학습 모델 연구]
https://www.dbpia.co.kr/pdf/pdfView.do?nodeId=NODE11148068
메타버스 환경에서 대화형 AI가 어떻게 윤리적으로 진화될 수 있을지에 대한 솔루션을 UX(사용자경험) 관점으로 찾아 보는 기술 전략 연구를 중점으로 다루고 있다. 이 논문을 통해 Chat GTP 처럼 대화형 AI에 윤리가 필수적으로 반영되어야 함을 서술하고 있다. 메타버스 서비스 환경에서 컨택스트 기반의 대화형 AI를 위한 머신러닝 과정에 사용자의 경험데이터를 추가한 선행적 관점의 개념 모델을 제안할 수 있다.
[기계학습 및 딥러닝 기술동향]
https://www.dbpia.co.kr/pdf/pdfView.do?nodeId=NODE07026298
이 논문에서는 기계학습에 대한 전반적인 이론과 설계방법에 대해 알아보는데, 그 과정에서 대표적인 기계학습 방법인 신경회로망과 기저벡터머신 등에 대해 소개하고 이러한 기계학습 모델을 선택하고 구축하는 데에 있어 고려해야 하는 문제점들에 대해 이야기 하고 있다. 그리고 특징 추출 과정이 미치는 영향 등을 설명중이다.
[딥러닝 중심의 자연어 처리 기술 현황 분석]
https://scienceon.kisti.re.kr/commons/util/originalView.do?cn=JAKO202130053222371&oCn=JAKO202130053222371&dbt=JAKO&journal=NJOU00568345
자연어 처리는 최근 기계학습 및 딥러닝 기술의 발전과 적용으로 성능이 빠르게 향상되고 있으며, 이로 인해 활용 분야가 넓혀지고 있다. 그러나 이러한 관심에 비해 자연어 전처리 과정 및 기계학습과 딥러닝 이론의 복잡함과 어려움으로 인해 아직도 언어 장벽이 높은 편이다. 이 논문에서는 이러한 자연어 처리에 대한 이해를 위해 이 주요 분야와 기계학습 및 딥러닝을 중심으로 한 주요 기술의 현황에 대해 살펴보면서 이를 쉽게 이해하고 처리 및 활용하는 방안을 설명한다.

7. 독서 제목 및 내용
아직 관련 도서를 읽지 않았음.

8. 알아낸 것. 고민하고 있는 분야. (새로 알아낼 부분, 분야)

알아낸 것 : 기계학습과 딥러닝, 머신러닝에 대하여 전반적인 개념을 구분할 수 있게 되었다.
고민하고 있는 분야 : 메타버스 등 다른 항목들과 접목하여 이를 효과적으로 활용할 수 있을까? 그리고 이를 다른 교과목과 연계하여 어떤 식으로 활용할 수 있을까?

건축 양식의 발전에 따른 역사적 흐름 및 현대 건축의 양상 탐구를 통한 미래 건축에 대한 분석과 예측

2. 동기

1학년 2학기 때 진행한 학급 특색 활동에서, 현대에는 19세기 이후 주류로 떠오른 건축 양식인 현대주의(모더니즘)과 탈현대주의(포스트 모더니즘)에 대해, 현대에는 두 가지 건축 양식 밖에 사용되지 않는지 의문을 품었고, 과거로부터 어떤 형태로 건물이 지어지고, 앞으로는 어떻게 지어질 수 있을지에 대한 탐구를 진행하고 싶은 마음에 선정하려함.

3. 탐구 조사 내용, 탐구 설계

과거와 현대, 미래에 대한 내용 연결해 탐구하고자 함
모더니즘 ; 현대주의 : 19세기~20세기 (오늘날은 modernism이 아니라 contemporary)
- 현대 : 모더니즘, 포스트모더니즘
모더니즘 : 과거와 단절하고 새로운 것을 추구한다는 정신, 산업혁명을 통해 촉발. 산업혁명은 서구에서 기존의 폐쇄적인 종교적/봉건적인 사회질서, 다시 말해 왕과 귀족으로 대표되는 지배계층이 산업으로 부를 축적한 자본가가 대등히 맞설 수 있는 계기가 되었다. 자본가는 당대의 지식인들과 함께 새로운 사회구조를 편제했고, 그에는  "모든 인간은 이성적이다"라는 개념이 기저에 깔려있었으며, 이것이 철학에서의 모더니즘의 시작이다. 건축계는 다른 학문과 마찬가지로 모더니즘을 흡수했고, 르 코르뷔지에 등의 기능주의적 건축과 프랭크 로이드 라이트로 대표되는 미니멀리즘 건축으로 나아가게 되었다. 
기술적으로 모더니즘을 뒷받침한 것은 당연히 철과 콘크리트다. 두 소재는 산업혁명과 함께 폭발적으로 생산되기 시작했으며, 가장 효율적인 모양의 설계를 가장 단단히 만들어주었다. 무엇보다도 수직이동의 문제를 해결해준 엘리베이터의 발명과 함께, 전에 없던 튼튼한 소재인 철근콘크리트는 초고층건물이라는 개념을 만들어내는 가장 중요한 기술이 되었다. 그 중요도에, 아예 구조적인 요소를 넘어 외장재로 그 모습을 드러내는 경우도 있다.

포스트모더니즘 : 그러나 모더니즘 사상은 1950년대를 전후로 하향세를 그린다. 모더니즘의 전제인 완전한 인간의 이성과 합리성이 모든 면에서 의심받기 시작했기 때문이다. 정치외교에서 2차 세계대전과 냉전, 과학에서 상대성이론을 통한 절대주의적 물리관념의 붕괴, 철학에서 도구적 이성에 대한 비판론과 같은 것들은 이성에 대한 반발심이 생겨나기 충분했다. 포스트모더니즘은 그 시초부터가 모더니즘에 대한 반발로서 작용했기 때문에, 건축에 있어서도 모더니즘에서 가장 중요하게 여긴 효율성을 무시하는 경향을 가진다. 로버트 벤츄리와 같이 모더니즘을 비틀은 형태부터, 프랭크 게리와 같은 과격한 해체주의까지 많은 영역을 아우른다.
기술적인 발전에서는 모더니즘과 비교해 크게 달라진 모습을 보여주지는 못했다. 그러나 혁신적인 모습을 보여주지 못한 것일 뿐이지, 포스트모더니즘 중 해체주의의 비정형적 디자인이 실제로 건설되는 것에는 여전히 기술적인 발전이 기여했다고 할 수 있다. 대표적으로  DDP의 곡면 금속 플레이트로 이루어진 건축물은 건축 프로그램 Rhino를 통해 거의 완벽해 보이는 곡선을 만들어 낼 수 있었다.
(과거와 미래는 조사 필요)

4. 중요 키워드

- 산업혁명
- 철근콘크리트
- 포스트모더니즘

5. 신문 기사(검증필요)

‘3D프린팅 주택’ 대단지, 케냐에 생긴다…한 주에 한 채씩 ‘뚝딱’
모더니즘 한계에 서 있는 건축, 다음은 무엇일까 [책&생각]

6. 논문 제목 및 내용

(아직 적절한 논문을 찾지 못했습니다.)

7. 독서 제목 및 내용
- 아직 독서 X

8. 알아낸 것. 고민하고 있는 분야. (새로 알아낼 부분, 분야)

알아낸 것

- 모더니즘과 포스트모더니즘은 철학에서 유행은 꺾였으나, 건축과 디자인 분야에서 여전히 영향을 미치고 있다.
- 새로운 기술적 혁신인 일어나기 전까지, 이러한 경향이 계속될 것으로 보인다.

   

고민하고 있는 분야 

- 미래적인 시야에서, 신기술에 대해서는 연구가 진행되는 중 내지는 상용화가 저조한 경우가 많은데 어떻게 미래에 건축에 영향을 줄지 알 수 있을까?

   

이론적 배경

hplc/ms: 이동상에 고압의 액체를 사용하여 고정상에서의 물질을 분리해내는 고속액체 크로마토그래피(hplc)의 검출부에 질량분석기를 사용하는 분석 시스템을 칭하며, 다른 분석법들에 비해 분자량이 크고 극성을 띄는 비휘발성 성분 분석이 가능하며 실험했던 시료를 재사용할 수 있어 여러 식품 기업에서 많이 사용하고 있다.

   

- 옥수수: 벼, 밀, 감자와 함께 세계 주요 4대 작물에 속한다. 고온에서 광합성 효율이 높은 C4식물이기 때문에 한 알에서 수백 배가량 수확할 수도 있다. 이는 벼, 밀이 C3작물이라 한 알을 심어도 30배 정도만 생산할 수 있는 것에 비해 옥수수만의 큰 장점이다. 옥수수의 조상격으로 테오신테라는 야생풀이 있는데, 크기가 강아지풀 정도로 매우 작고 낟알도 단단하고 영양분도 부족한데 작물화가 일어난 지 다른 작물들에 비해 짧은데 가장 극적으로 변화하여 진화 생물학 분야 논란을 띄고 있다고 한다. 종류로는 씨앗의 특징에 따라 경립종, 마치종, 유부종 등 일곱 종류로 분류하고 있다. 영양성분으로는 많은 양의 당분과 전분, 여러 필수 지방산이 들었으며 여타 작물에 비교하여 소화율이나 열량은 우수한 편이나 아미노산이 부족해 고기나 콩류를 함께 섭취하여야 한다. 활용 방안으로는 위에서 언급한 많은 양의 당분과 전분으로 액상과당, 옥수수 전분, 시리얼, 팝콘 및 시즈닝, 심지어는 바이오 에탄올로도 활용되어 높은 생산성과의 시너지 효과를 일으켜 산업적으로 매우 활발하게 사용되고 있다. 

   

-초당옥수수: 1982년 우리나라에 하니반탐9라는 품종이 수입되어 1992년에 초당옥1호가 개발된 것을 시작으로 2003년 감미옥 등 3종의 신품종이 개발되었다. 특징으로는 일반옥수수에 비해 무게가 가볍고 발아율도 조금 낮은 편이나 당분의 함량이 2~3배가량 높으며 수확하고 나서도 당도를 유지하는 기간이 길며 저장력이 뛰어나다. 활용 방안으로는 주로 냉동하여 소비자들에게 그대로 유통되는 경우가 많다.

   

탐구 과정

논문 조사: ‘ 수확시기에 따른 초당옥수수의 부위별 영양학적 특성’에서 초당옥수수에 관해 포도당을 전분으로 바꾸는 효소들의 활성이 낮아 전분의 축적이 적고 유리당이 많이 함유되어 있다고 합니다. 이는 초당옥수수의 전분의 합성을 늦추는 sh2 유전자를 가지고 있기에 타 옥수수들에 비해 더 많은 당을 가지고 있는 것이라 합니다. 또한 유리당 함량 측정은 HPLC을 이용해 유속은 1.0 mL/min, 시료 주입량은 20μL, 표준물질은 글루코스, 프락토스, 수크로스로 설정하여 실험을 진행하여 초당옥수수의 유리당 함량이 30%~40%라는 결과가 도출되며 찰옥수수 중 하나인 연농1호는 유리당을 1~2%로 함유한 것과는 확연한 차이를 보였다.

유지현, 조연재, 이기탁, 이창호, 소윤섭, 이준수, 정헌상.(2023).수확시기에 따른 초당옥수수의 부위별 영양학적 특성.한국식품영양과학회지,52(3),315-322.

Choi, Hyun Gu et al. (2012) “Study on waxy corn hybrids - XVI. Analysis of protein and amylogram on waxy corn (Zea mays L.) hybrids,” 농업과학연구. Institute of Agricultural Science, Chungnam National University, 39(2), pp. 161–168. doi: 10.7744/CNUJAS.2012.39.2.161.

   

기사 인용: 최근 들어 초당옥수수가 타 옥수수 품종보다 인기를 끌며 여러 식품 브랜드에서 마켓팅용 콜라보나 블로그 게시물이 늘고 있다고 한다. 이러한 이유로는 그동안 옥수수에서 느껴보지 못한 단맛 때문일 거다. 초당옥수수를 한 번이라도 먹어 본 사람이라면 찰옥수수와는 다른 특유의 서걱한 식감과 단맛이 두드러지게 나타나는데, 이는 전분함량이 다른 옥수수에 비해 적기 때문에 찰기가 떨어지며 단맛과 수분감이 극대화되서 나타나는 것이라고 합니다. 

[출처] : https://www.hidoc.co.kr/healthstory/news/C0000814540 | 하이닥(2023.07.29. 윤성원)