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모둠원: 10133 김원여, 10134 박원여, 10145 정원여

SDGs 주제: 환경과 기후

발표자료에 대한 간략한 설명: 원주시 내에서 청정 에너지(태양열 등등)를 사용하기 위한 시설이 얼마나 있으며, 원주시청의 정책은 어떠한 지 탐구해 보았습니다.

모둠명: 하모닉스

모둠원: 10308 남예서, 10310 박은민

SDGs 주제: 빈곤 퇴치

발표 자료에 대한 간략한 설명: 빈곤 퇴치와 같은 전 세계 사회 문제를 음악으로 치유할 수 있게 하는 페스티벌 및 노래 조사

모둠원: 10311 박하은, 10316 심예람, 10327 홍민진

SDGs 주제: 건강과 웰빙

설명: 현대인의 수면 부족과 그로 인해 야기될 수 있는 질병들(심혈관계 질환, 당뇨,..)에 대해 조사해보고 수면 부족의 해결 방안을 탐구해 보았습니다.

모둠원: 10305 김예빈, 10312 박효빈, 10314 송세진, 10326 허지윤

SDGs 주제: 양질의 일자리와 경제성장

발표자료에 대한 간략한 설명: 4차 산업으로 인한 고용 불안정 사례와 문제점에 대해 조사한 뒤 이에 대한 개선 필요성과 해결 방안에 대해 탐구한 뒤 인포그래픽 형식으로 산출물을 제작하였다.

모둠원:10301 고나연 10302 고윤솔 10307 남도연 10313 손유진 10325 최지효

SDGs7과제

내용:산업공정 중 낭비되는 에너지가 많다는 문제점을 알고 이에 대한 해결방법으로 폐열발전에 대해 알아보았습니다 또한 그의 원리와 사례를 조사하고 원리같은 경우 모형으로 제작하였습니다.

모둠원 10315 송윤서, 10321 정주빈, 10319 이승효, 10328 홍지우

SDGs 3번 목표

내용 요약 청소년들의 좌식생활로 인한 문제점과 관련된 비만에 대해 탐구해 보았고 20-30대 사람들의 BMI에 따른 식습관 및 디저트 를 알아보았다.

모둠명:활짝웃조

모둠원:10304김예림 10329황다경

sdgs주제: 7에너지의 친화경적 생산과 소비

발표자료에 대한 간략한 설명:에어로젤과 에너백에 대해서 알아보고 두 재료의 단열효과와 건축 자재로써의 적합성을 비교해보았습니다.

모둠원: 10320 장시연, 10323 조하은

SDGS 주제: 양질의 교육

발표자료에 대한 간략한 설명: 과학이 발전함에 따라 온라인 수업의 비중이 커질 것으로 예상이 되어 과연 온라인 수업이 학생이나 선생님에게 효과적일지 알아보고자 탐구하였다

모둠원: 10320 장시연, 10323 조하은

SDGS 주제: 양질의 교육

발표자료에 대한 간략한 설명: 과학이 발전함에 따라 온라인 수업의 비중이 커질 것으로 예상이 되어 과연 온라인 수업이 학생이나 선생님에게 효과적일지 알아보고자 탐구하였다

(도연)안녕하세요, 저희는 이번 자율적 교육과정 기간에 폐열발전에 대해서 탐구를 진행하고 이에 대한 발표를 맡은 남도연, 손유진, 최지효입니다.

여러분은 폐열 발전에 대해서 알고 계신가요?

저희는 SDGs 지속가능한 발전 목표 열일곱 가지 중 7번, 적정한 가격의 신뢰성 있고 지속가능한 현대적 에너지에 대한 접근성 강화라는 목표를 선택했고, 이러한 목표를 실현하기 위한 방안으로 폐열 발전을 주제로 선정했습니다.

(도연)(목차 페이지 펼치기)

발표의 순서는 문제 상황 직시, 문제 상황에 대한 해결방안 제시,

폐열 발전의 원리, 폐열발전의 활용방법과 실제 적용 사례로 진행되겠습니다

(다음 페이지)먼저 현재 우리가 직면한 문제상황입니다.

위 그림은 다양한 산업 부문의 열 손실과 전기 에너지로의 재활용에 대한 개요를 제공합니다. 보시다시피, 열에너지의 약 66%가 온전히 쓰여지지 못하고 낭비되고 있습니다.

이러한 상황이 지속된다면 자원 낭비가 심각해져 지속가능한 발전이 어려워질 것입니다.

(지효)(다음 페이지) 이러한 문제를 해결하기 위해 저희는 폐열발전을 통해 자원 낭비를 줄이는 방안을 모색해 보았습니다.

(다음 페이지) 폐열 발전이란, 폐열을 이용 가능한 전기 에너지로 전환시키는 기술입니다.

이 그림은 폐열발전 방법 중 하나로 따뜻한 물에서 차가운 물로 열이 이동할 때 전류가 생성되는 모습입니다.

이러한 폐열 발전 기술에 적용되는 대표적인 원리 세 가지에 대해 설명해보겠습니다.

(지효) (다음 페이지)먼저 제백 효과는 두 종류의 금속이나 반도체를 연결하여 폐회로를 만들고, 두 연결 지점 사이에 온도차이를 주면 기전력이 발생하여 전류가 흐르는 현상입니다.

다음으로 톰슨 효과는 단일 금속에서 온도차이에 따라 전류가 흐를 때 흡열 또는 발열이 발생하는 현상입니다.

펠티에 효과는 전류 흐름에 따라 접합부에서 열을 흡수하거나 방출하는 현상으로 제벡효과와 반대입니다. 원리를 쉽게 이해할 수 있도록 세 원리 중 제벡 효과에 대한 열전 소자 모형을 제작해 보았습니다.

(지효)(모형을 손으로 하나하나 가리키며)열전 소자 모형에서 초록색 직육면체는 p형 반도체, 주황색 직육면체는 n형 반도체를 의미하고 흰색 판은 세라믹판, 주황색 단자는 음극 단자, 초록색 단자는 양극 단자입니다. 아래에 있는 세라믹판에서 열을 흡수하면 반대편 세라믹판과의 온도차가 생겨 전류가 흐르는 원리입니다.

이러한 원리들을 적절히 활용하여 상황에 맞는 폐열 발전을 할 수 있습니다.

(도연)(다음 페이지) 다음으로 이러한 원리들을 적용시킨 폐열 발전의 실제 사례들을 소개하겠습니다.

첫번째로 KCC와 포스텍의 협력입니다. 국내 종합 정밀 화학 기업인 KCC가 포스텍과 손잡고 국내 최초로 공장에서 나오는 폐열을 회수해서 전기를 만드는 친환경 기술 실험에 성공했습니다. 태양열, 지열, 도시배열, 해양 온도차 등 자연 에너지원으로 전기를 얻을 수 있어 신재생에너지원으로 주목받고 있습니다. 이 기술은 24시간 내내 발전할 수 있고, 소음이나 진동도 적고, 심지어 이산화탄소도 배출하지 않는 완전 친환경 기술이라고 합니다. 발전량도 예측할 수 있어서 활용도가 매우 높다고 평가받고 있습니다.

(유진)두번째로 쌍용 C&E는 2024년 9월 18일 동해공장에서 단일 시멘트 생산공장으로는 세계 최대 규모의 폐열발전설비를 완공하였습니다. 시멘트 생산설비의 핵심인 소성로에서 시멘트 반제품인 클링커를 생산하는 과정에서 약 1,450°C에 달하는 고온의 열이 사용되며, 소성공정을 거친 후에는 평균 약 350°C까지 떨어진 열원의 대부분을 그대로 대기에 배출해왔습니다. 대기로 배출되는 열원을 회수하기 위해 예열실과 냉각기에 별도의 보일러를 설치하여 스팀을 생산하고, 생산된 스팀으로 터빈을 가동하여 전력을 생산합니다.

이러한 사례들이 폐열 발전의 성장 가능성이 높다는 것을 보여주고 있습니다.

(유진)(다음 페이지) 지속가능한 현대적 에너지에 대해 모색하며, 폐열발전이 하나의 지속가능한 방법이라는 것을 알게됨으로써 폐열 발전의 개념, 원리, 실제 사례들을 탐구하였습니다. 폐열발전은 에너지 절약, 비용 절감은 물론 환경 보호에도 기여할 수 있습니다. 특히 제조업, 발전소, 공조 시스템 등 다양항 산업에서 폐열을 효과적으로 재활용하면 에너지 효율을 극대화할 수 있습니다. 기존의 발전 방식에 의존하여 현대 사회를 발전시킨다면, 언젠가 그 발전 방식이 무너질 수 있는 만큼 현재와 앞으로의 우리 사회는 폐열 발전과 같은 지속가능한 기술 개발에 큰 관심을 기울이고 발전시켜 나가야 합니다. 이상 발표 마치겠습니다. 감사합니다

목차를 알아보겠읍니다.( 목차 읽기)

첫번째로는 주제선정동기입니다.

최근 과도한 학업이나 공부로 인해 현대인의 수면부족이 심화되고 있습니다. 수면연구 학회가 발표한 “2024년 한국인의 수면 실태” 보고서에 따르면,한국인의 평균 수면시간은 6시간 58분으로 OECD평균보다 1시간 30분이나 부족한 것으로 나타났습니다. 따라서 수면부족은 신체 및 정신 건강에 광범위한 영향을 미치는 중요한 문제이므로 이에 대해 질병에 미치는 영향과 해결방안을 생각해 보고자 했습니다.

다음으로 수면부족에 대햐 알아보겠습니다

수면부족이란 잠을 충분히 자지 못해 결핍된 상태를 이르는 말입니다. 수면시에 뇌를 비롯한 몸의 장기들은 낮동안 축적된 피로를 회복하고 신체 면역력을 강화합니다. 멜라토닌,성장호르몬 등이 준비되게 하고,감정을 순화시키며,깨어 있을때 보고들은 것을 장기기억으로 저장합니다. 수면부족은 고혈압,당뇨병,치매,비만 등의 발병 위험을 높일 수 있고 면역력도 떨어뜨려 감기와 같은 감염성 질환에 취약해지기 쉽고,예방접종의 효과도 떨어뜨릴 수 있습니다.

세번째로는 수면부족으로 인한 질병 네가지 입니다.

먼저 심혈관계 질환입니다. 수면시 혈압은 깨어있을때보다 10퍼 정도 떨어지는데,잠을 잘 자지 못하면 지속적으로 교감신경계가 항진돼 심혈관계 위험이 증가합니다. 또한 수면무호흡증을 방치하면 심장과 혈관에 큰 부담을 주고 2017년의 서울대병원 연구 결과 불면증 환자가 심혈관 질환으로 사망할 위험은 정상인대비 8배 높은것으로 나타났습니다.

다음은 당뇨병입니다. 잠을 충분히 자지 못하면 혈당을 떨어뜨리는 호르몬인 인슐린의 저항성이 커지게 되어 혈당수치가 높아지게 됩니다. 실제로 6시간 이하의 짧은 수면 시간에서 인슐린 저항성이 상승하였다는 연구결과가 있습니다. 또한, 수면 시간이 부족하면 코르티솔 호르몬의 분비가 증가하여 인슐린의 역할을 방해해 당뇨병의 위험이 커집니다.

그 다음은 비만입니다. 잠이 부족하면 공복감을 높여 기름진 음식을 먹고 싶게 하는 그렐린 호르몬의 분비가 증가합니다. 동시에, 식욕을 억제하는 렙틴 호르몬의 분비는 줄어들어 과식을 할 가능성이 높아집니다. 특히 복부에 지방을 축적하게 하는 코르티솔 호르몬의 분비도 증가하여 비만의 위험을 높입니다.

다음으로는 치매입니다. 연구 결과, 수면이 부족하면 대뇌 피질 면적이 작은 것으로 나타났고, 인지기능 테스트에서 낮은 점수의 결과를 보였습니다. 또한 적절하지 못한 수면이 아밀로이드 베타와 타우 단백질의 축적을 증가시키는 것으로 나타났습니다. 낮에 뇌가 활동하면서 생긴 아밀로이드 베타와 같은 노폐물은 밤에 깊은 잠을 자는 동안 뇌 밖으로 배출됩니다. 때문에 잠을 자지 못하면 아밀로이드 베타가 뇌에 축적되어 알츠하이머 병과 같은 퇴행성 질환에 걸릴 위험이 높아집니다. 이에 따라 치매를 비롯한 인지기능 장애를 예방하는 데에 있어 적절히 수면을 취하는 것은 중요합니다.

마지막으로 해결방안을 알아보겠습니다. 첫번째로 낮잠을 줄이고 낮에 충분한 에너지를 소모해 밤에 깊은 숙면을 취할 수 있도록 하는 것입니다. 두번째로담배, 술, 카페인 등 수면에 영향을 주는 물질 사용을 줄여 좋은 수면환경이 제공될 수 있도록 하는 것입니다. 세번째로 일찍 자고 일찍 일어나는 규칙적인 습관을 가져야 합니다.