신소재 에너지 SW 소프트웨어 전공 관련 물리학, 지구과학 세특 주제 예시

신소재 에너지 SW 소프트웨어 전공 희망자의 물리학, 지구과학 세특 주제 예시 안내를 위한 포스팅입니다. 대입전형 중 수시모집 전형의 학생부종합 학종 전형의 평가자료로 활용되는 생기부 내용 중 물리학, 지구과학 교과목 교과 세특을 활용하여 신소재, 에너지, 소프트웨어 분야의 전공 관련 내용을 풀어갈 수 있는 세특 주제 예시입니다. 

 

신소재 에너지 SW 소프트웨어 전공 희망자의 물리학, 지구과학 세특 주제 예시

 

 

신소재 에너지 SW 소프트웨어 전공 희망자의 물리학, 지구과학 세특 주제 예시 안내 포스팅으로 빛 투과에 따른 실내 온도 하강을 위해 새로운 유리 코팅 방법을 알아보는 동일한 내용을 가지고 신소재, 에너지, SW 소프트웨어 전공에 따라 어떻게 교과 연계를 시작하고, 본 내용을 연결하는지에 대해 안내해드립니다. 

 

 

신소재 전공 교과 세특 연계

 

물리학 교과 수업 중 빛의 편광성에 대해 배우며, 통합과학 교과 과정 중 배웠던 신소재인 액정에 대해 생각해보는 계기가 됨. 액정에 전압을 가해줄 때 액정 배열이 달라짐에 따라 빛의 투과 정도가 달라짐을 보며, 한여름 창문을 통해 들어오는 빛 또한 일부 편광을 통해 밝기는 유지되지만 여름철 특정 기준 이상으로 올라가는 온도는 예방할 수 있는 방안에 대해 고민하게 됨. 이에 관련 내용을 탐구하는 계기가 됨. 

 

 

에너지 전공 교과 세특 연계

지구온난화가 가속화되는 최근 상황을 보며, 여름철 실내 온도 하강을 위해 많은 에너지가 쓰이고 있고, 매년 갱신되는 에너지 소비량을 감당하기 위해 더 많은 지구 자원이 사용되거나 안전성을 뒤로 한채 고용량의 에너지를 만들어내는 발전 시설을 사용할 수 밖에 없는 현실을 보며, 실내 온도 하강을 위한 에어컨 가동이나 선풍기 가동처럼 에너지 소비를 제외한 추가적인 방법에 대해 고민하는 계기가 됨. 

 

 

 

SW 소프트웨어 AI 전공 교과 세특 연계

사회문제 여러 분야에 사용되는 AI를 활용한 머신러닝이나 딥러닝에 대해 그 방대한 활용 가능성에 관심을 가지며, 현재 사용되고 있는 소재의 효율 증대를 위해 사용될 수 있는 AI 활용 방안에 대해 고민해보게 됨. 지구 전반적인 온도 상승으로 인해 올해도 여름철 무더운 더위가 예상되면서 남향으로 지어진 주택이나 아파트에서는 창을 통해 들어오는 햇빛으로 인해 냉방기 가동이 과하게 이루어질 수 밖에 없고, 이중창 등으로 여러 겹의 창을 만들어도 이는 빛 투과율을 개선하는 데에는 한계가 있음을 알게 됨. 이에 기존 유리 코팅 소재를 활용하되 코팅 조건을 새롭게 조합하여 빛 투과율 중 열 발생 파장대의 빛만 투과율을 줄일 수 있는 방안에 대해 고민하게 됨. 

 

 

 

물리학, 지구과학 세특 주제의 구체적 활용 내용 

여름철 유리창을 통한 지속적인 빛의 공급은 지나친 실내 온도 상승의 주범으로 꼽힐만큼 문제가 되고 있음을 알게 됨. 이에 최근 이에 대한 원인 분석과 해결방안을 위한 연구에 대해 탐구하는 계기가 됨. 여름철 창을 통한 실내 온도 상승은 빛이 가시광선 이외에 자외선 U.V., 적외선 등 추가적인 파장 영역대를 포함하고 있고, 이는 지나친 온도 상승을 유발하는 주요 원인이 됨을 알게 됨. 

이에 물리학 교과에서 배운 빛의 편광성을 활용하여 편광판을 설치하거나, 지구과학 교과에서 배운 빛 흡수율 및 빛 반사율이 높은 소재를 활용하여 유리에 적용한다면 현재 자동차 유리창이나 아파트 유리창에 사용되고 있는 코팅방법을 유지한 채 온도 상승의 주 원인이 되는 파장의 빛의 투과율만을 줄일 수 있을 것으로 기대하게 됨. 

하지만 규소와 알루미늄 등을 포함한 소재 변화를 통해 빛의 투과율이나 반사율을 조절할 수 있지만 태양의 이동에 따라 유리 창에 들어오는 빛의 입사각이 달라지게 되고, 이를 시간대별로 계산하여 여러 층의 코팅 층을 쌓아가는 방법을 개선하는 것을 물리적으로 시간적 한계가 있음을 알게 됨. 이에 여러 상황을 모두 계산하여 시뮬레이션 해 볼 수 있는 SW 소프트웨어나 AI를 활용한 머신러닝, 딥러닝의 과정이 절실함을 알게 됨. 

 

빛의 투과율, 반사율을 높이거나 줄일 수 있는 소재의 적용과 빛의 방향 및 각도에 따라 최대의 효율을 낼 수 있도록 코팅 층의 조합을 만들어가는 과정이 현재 연구 진행중인 상황을 보며, 물리학, 지구과학의 단순한 교과목의 연계 뿐 아니라 신소재, 에너지공학, 환경공학, 소프트웨어 AI 등 다양한 분야의 협력을 통해서 사회문제 또는 환경문제를 해결해나감을 보며, 전공 이외의 지식 확장에 대한 노력을 할 것을 다짐하게 됨. 

 

 

이상은 신소재 에너지 SW 소프트웨어 전공 희망자의 물리학, 지구과학 세특 주제 예시 안내를 위한 포스팅이었습니다. 생기부 세특 주제 예시 안내 포스팅은 전공별, 교과목별로 분류하여 시리즈로 계속해서 포스팅 될 예정입니다. 관련된 주 내용은 기사, 논문 등을 근거로 해 작성되고 있으며, 기사 및 논문 출처는 아래에 있습니다. 

 

참고문헌 출처 : https://www.cell.com/cell-reports-physical-science/fulltext/S2666-3864(24)00072-9

 

 

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