인공지능 매크로를 이용한 voltammetry 반복실험

Slides:



Advertisements
Similar presentations
도민 기대수명 연장을 위한 도민 기대수명 연장을 위한. 함 양 군 보 건 소 추 진 배 경추 진 배 경 1 목적 및 목표 2 추진현황과 실적 3 향후 추진계획 4 목 차.
Advertisements

지도교사 : 김은이 선생님 연현초등학교 5 학년 조인해 연현초등학교 5 학년 최지원 우리는 항상 먹기 싫은 쓴 약을 먹을 때 달콤한 주스 나 탄산음료와 함께 마시면 쓴 약을 쉽게 먹을 수 있 을 텐데, 사람들은 감기약, 두통약, 영양제등과 같은 알약을 먹을 때 너무나.
( 사 ) 한국기업경영종합연구원 Korea Business Management Institute 윤리경영지도사 과정 안내 산업자원부인가 ( 사 ) 한국기업경영종합연구원 (KBMI) 서울시 강남구 역삼동 성지하이츠 1617 호 Tel: (02) ,
 중학교 국어  2 학년 2 학기  1. 작가와 작품 > (1) 옥중에서 어머니께 올리는 글월 작가의 삶과 작품의 관계.
국내·외 맛있는 물의 연구현황 백 경 희.
(4) 우리 나라의 이상과 목표 2. 국가의 중요성과 국가 발전 중학교 2학년 도덕
대구동신교회 교육위원회 대구동신교회 교육위원회 문서번호 : 교육위원회 시행일자 :
안전은 사랑입니다. 산업안전보건법령(밀폐공간작업) 서울지방노동청.
남성에게 있어 조루증은 정말 부끄러우면서도 자신감을 잃게 만들게 합니다
인천지역 투표율 저조 원인 및 투표율 제고 방안에 대한 연구 관련 설문조사
안녕하십니까! 아파하는 이웃을 위한 치료제, 약 사 팀의 발표를 시작하겠습니다..
알칼리 전해환원수기 춤추는 물 을 소개합니다 " (주)엘다블.
지역사회구강보건사업.
팀명 : 정효가현팀 팀원 : 김효진, 이가현, 이정민
푸른별엔터테인먼트 Yeongdeungpo-gu, Seoul, Korea T e l :
최종 프로젝트 Final Experiments in Electrical & Computer Engineering 1
비뇨계통.
1. 근접경호의 개념 경호대상의 신변을 보호하기 위하여 지근거리에서 실시하는 호위활동을 말하며 경호행위의 마지막 보루이다.
■ 관련 법규 검토서-1 대한예수교장로총회 < 사 업 개 요 > < 검 토 사 항>
위생 노로바이러스 예방수칙 □ 노로바이러스란 노로바이러스는 사람에게 장염을 일으키는 바이러스 그룹입니다.
과학 10 학년 Ⅵ. 환경 > 3. 온실 효과 > 1 / 2 온 실 효 과 본 차시의 주제입니다.
다편파 레이다 산란계(X, C, L-band)를 이용한 벼 군락의 산란특성 측정
제2회 산학 연계 교육강좌 오시는 길 Conference Chairperson Transportation Hosted by
동북진흥정책이 우리 기업에게 주는 시사점 김완중 SK경영경제연구소 전경련 차이나포럼 월례 세미나
인공지능 매크로를 이용한 Voltammetry 반복실험 대진고등학교 오현석
SEOUL NATIONAL UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY
부식(풀빅)산의 분자구조 (수천 개의 단분자가 결합)
대전 대덕 연구 단지 2번째.. 국립중앙 과학관 편.
sw 삼우금속 Title : 회사 소개서 sw 삼우금속 경기 안산시 상록구 팔곡2동 ( )
㈜아워홈 대표이사 직인 생략 수 신 : 학교장 귀하 참 조 : 식품영양학과 사무실 / 취업 지원실
인공 제오라이트 인공 제오라이트 일본 제조 플랜트 & 생산품 (주) 제오 그린 환경.
교육과정과 주요업무.
우울증 및 자살 관련 조사 엠브레인.
(신)비취가인천비방진연3종기획1 182,000 ▶ 91,000 (신)비취가인 천비방 진연수
SEOUL NATIONAL UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY
소금물과 물의 부력 차이 실험 작성자 - 백민준.
Affiliated with GALLUP INTERNATIONAL
모두가 행복한 교육, 미래를 여는 창의인재 2015 개정교육과정 서울숭인초등학교 교사 이소정.
조합원 가입센타 이용가이드 차세대 조합원 가입센타 이용법 안내.
역사논술 팝업북아트 입체로 만드는 나만의 역사책!! 경기도 부천시 소사구 송내동 /2층
지중 공가설비 조사자 안전관리 교육
SEOUL NATIONAL UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY
총인(Total Phosphorus ) 2조 김민구.
사과는 왜 갈변 할까? 조장: 31017유수빈 조원:31024이지은.
야채 듬뿍 월남쌈 센텀초등학교 요리교실 강사 : 전지원.
라온피플 주식회사 대표이사 이석중 (직인생략)
(생각열기) 염화나트륨은 고체 상태에서는 전류가 통하지 않지만 용융 상태나 물에 녹으면 전류가 잘 통한다. 그 이유는?
폐산화철을 이용한 비소제거 적정기술 정승철, 정효정, 설경, 최영균+ 리더스환경 (Readers Environment)
난방비 50% 절감 제 품 소 개 물2L로 온수난방 신개념 설계 특화된 온수 난방시스템 ㈜ 컴포텍 온수난방 기술원리 제품개요
과학 1 학년 2 학기 생명> 04.태아의 발생 과정은 어떻게 진행될까?[ 4 / 6 ] 수정과 착상 수업계획 수업활동.
<2013 과학탐구 보고서> 우유와 발효유가 일정온도에서 만나면?
화학보고서 3조 권윤택 김기언 모경주.
2-1 이온의 형성과 표현.
(제작자: 임현수)모둠:임현수,유시연,유한민
P 보일의 법칙 - 생각열기 – 기포가 수면으로 올라가면 크기는 어떻게 될까?
동계성수기 예약 신청서 강원도 춘천시 남산면 북한강변길 688 엘 리 시 안 강 촌
Ⅱ. 물질의 특성 물질의 끓는점.
2015 꿈이룸학교 학교소개서.
제3장 수유기 영양 권순복.
Ⅴ. 여러 가지 화학 반응 염기의 성질.
1학년 신입생 학부모교실 안내사항 2019년 3월 6일 1학년부장 김희선.
식중독 예방, 이렇게 합니다! - 수지노인복지관 식중독 예방 교재 - 1.
SEOUL NATIONAL UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY
Korea Institute of Science and Technology
본인은 회칙에 전적으로 동의하며 대한치과턱관절기능교합학회의
㈜커티스국제여행사.
2015년도 연세대학교 의과대학 의과학자육성 장학금 신청안내
영양강화 메뉴얼 1.로티퍼 영양강화 2.알테미아 영양강화 3.알테미아 부화 및 수거 4.고맙습니다.
매출채권보험 제도 안내 4대 효과 중소기업 사장님들의 든든한 우산 판매위험 보장 사후관리 매출증대 대출금리 우대 매출채권보험
매출채권보험 제도 안내 4대 효과 중소기업 사장님들의 든든한 우산 판매위험 보장 사후관리 매출증대 대출금리 우대 매출채권보험
Presentation transcript:

인공지능 매크로를 이용한 voltammetry 반복실험 Suw Young Ly . Hyun Seok Oh Biosensor Research Institute, Seoul National University of Science and Technology Address: 172 Gongreung 2-dong Nowon-gu, Seoul, South Korea 139-743 Email address: suwyoung@snut.ac.kr. Fax +82 2 973 9149, Tel +82 2 970 6691 Abstract 인공지능을 매크로에 적용시켜 컴퓨터가 매 실험의 peak값을 스스로 찾아낼 수 있는 등의 정보 판단이 가능한 인공지능을 구성하는 것을 목적으로 삼고 실험을 수행하였다. 탄소 전극을 사용하여 구리 용액의 농도를 측정하였다. 매크로 프로그램을 이용해 해수에 첨가한 구리용액을 측정하는 볼타메트리 실험을 자동화 하여, 해수에 구리 용액을 1ppm씩 첨가하여 측정한 고농도 실험과 50ppb, 10ppb씩 첨가하여 측정한 저농도 실험을 수행하였다. 실험 도구로는 GVA Driver에 최적화된 Voltammetry 기기를 이용하여 CV(Cyclic Voltammetry)와 SW(Square Wave volatmmetry) 정방향, 역방항으로 용액의 농도를 측정하였다. 그리고 peak가 가장 잘 측정되는 조건을 찾을 수 있는 조건 실험도 매크로로 자동화하여 실험을 수행하였다. 그 외 해수와 구리 100ppm을 첨가한 용액에 대해 15회 반복 통계실험을 수행하였으며, 위와 같은 실험을 통해 매크로를 voltammetry 실험에 접목하여 빠르고 정확한 결과를 얻을 수 있었다. Experiment Results Text1= deptime Text 2 = CV Text 3 = N N= 30, A = 30 T= 90 모든 조건들을 정상 상태로 지정해 놓는다 시작 장치 장치로는 GVA 드라이버를 사용한다. 양 끝의 코팅을 벗긴 구리 전극 세 가닥의 한쪽 끝을 GVA 드라이버에 연결한다. GVA 드라이버는 컴퓨터에 연결되어 있으며 실험에 이용하는 프로그램은 GVA 프로그램이다. 매크로 매크로 프로그램을 이용해 매크로 실험을 하기 위한 알고리즘을 구성한다. 고농도, 저농도 실험. 통계 실험에는 원하는 횟수만큼 실험을 수행하고 반복할 수 있는 알고리즘을, 조건 실험은 동일한 농도의 용액에 대해 매크로 프로그램이 voltammetry의 측정 조건을 스스로 바꾸면서 원하는 조건실험을 수행하도록 알고리즘을 구성한다. Deposition time = (N)으로 조건을 변화 실험 시작 이전 실혐결과와 다른 새로운 실험 (T)초만큼 실험이 지속하도록 기다린다 Text1, text 2, text 3을 포함하여 제목을 쓰고, 그 제목으로 저장한다. N = 240+A인가? 조건실험을 끝낸다. N -> N+ A Fig.1.2 Fig.1.4 시약 1000ppm의 Cu 용액을 시약으로 사용한다. 전해질로는 해수를 사용한다.해수 속에는 Mg가 1350mg/l, Na가 10500mg/L, Ca가 400mg/L 등 다양한 이온이 포함되어 있다.. 센서 센서로는 탄소 전극을 사용한다. 흑연을 길이가 같도록 잘라 세 개의 전극을 확보하고, 이 전극을 세 개의 전선의 한쪽 끝부분에 파라필름을 감아 묶는다. 그 중 하나의 전극은 워킹 전극이다. 센서의 전극을 감아 놓은 한쪽은 실험 용액에 담그고, 다른 쪽은 voltammetry 드라이버에 연결한다. Fig.1.3 Fig.1.5 Fig.1.1 농도 Fig.1.2부터 Fig.1.5까지는 매크로 알고리즘을 명령 순서대로 배열한 것으로써, 이 알고리즘은 구리 용액의 농도를 측정하는 voltammetry 의 측정 조건 중 Deposition time을 실험 시마다 바꾸어 최적의 조건을 탐색하는 조건실험의 과정이다. 그리고 Fig.1.1은 이 알고리즘을 순서도 형태로 나타낸 것이다. 이 알고리즘을 통해 키 하나만 눌러도 매크로 알고리즘에 의해 자동으로 실험을 하고 결과를 저장할 수 있게 된다. 1) 고농도 실험 1. 1000ppm의 Cu 용액을 10ml의 해수 용액에 마이크로 피펫을 사용하여 1ppm씩 해 수에 넣고 실험한다. 2. 계속 구리 용액을 첨가하면서 실험을 거듭하여 구리 용액의 농도가 7ppm이 될 떄 까지 농도를 측정한다. 2)저농도 실험 1. 1000ppm의 Cu 용액을 희석하여 1000ppb로 만든다. 2. 1000ppb Cu 용액을 50ppb(0.5ml)씩 해수(10ml)에 350ppb까지 넣어 가면서 peak 를 계산한다. 3. 10ppb(0.1ml)씩 냉수(10ml)에 80ppb까지 넣어 가면서 peak를 계산한다. 조건 Fig.3.1 Fig.3.2 1. 3개의 탄소 전극과 구리 용액을 장치와 연결하고 SW (square wave voltammetry)를 측정한다. 2. SW 실험의 조건들 중 amplitude, frequency, increment E, init E, deposition time 을 다른 조건은 일정하게 해놓고 특정 조건만을 변화시키면서 실험을 진행한다. 조건을 변화시키면서 제일 peak 값이 잘 나오는 조건의 값을 최적의 조건으로 설정한다. 위와 같은 방법으로 amplitude, init E등의 조건에 대해 최적의 조건 값을 설정할 수 있다. Fig.2 Fig.2는 1ppm CV실험에, 그리고 Fig.3.1는 50ppb CV에, Fig 3.2는 10ppb SW실험에 매크로 알고리즘을 적용하여 반복실험을 한 결과물이다. 구리 용액은 실험시마다 직접 투입하였다. 실험 조건은 initial E -2V, final E 2V, increment E 0.004V, amplitude 0.025V에, frequency 15Hz에, sensitivity 1.e-003A/V , deposition time 0sec이다. Fig.4는 SW 실험의 조건등 중 Final E에서 최적의 조건 값을 탐색하는 실험의 결과 그래프이다. 매크로를 이용한 조건 실험 결과 구리를 검출하기 위한 최적의 조건은 SW 실험에서 initial E 2V, final E 1V, increment0.01V, Amplitude 0.08V, Frequency 50Hz Dep. time 240sec이었다. 통계 해수 10ml에 탄소 전극을 놓고 GVA 프로그램에 연결한다. Blank 용액의 CV, SW 측정을 15회 반복한다. 그 다음 Cu 100ppm 용액을 해수에 첨가하고 CV, SW 실험을 15회 반복하여 측정한다. Fig.5 Fig.5는 Cu 100ppm용액에 대한 통계실험 결과이다. 통계실험의 결과 실험의 정확성을 더 높일 수 있었다. Fig.4 Conclusion 지금까지 매크로를 이용해 voltammetry 분석을 해서 해수에서 구리를 검출하기 위한 최적의 조건은 SW 실험에서 initial E 2V, final E 1V, increment 0.01V, Amplitude 0.08V, Frequency 50Hz에서 최적의 결과를 얻을 수 있었다. 그리고 컴퓨터가 스스로 조건 탐색 실험이나 고농도, 저농도 미지시료 실험을 하고 그 결과를 자동적으로 저장하게 할 수 있었다. 이렇게 인간에 의하지 않은 매크로를 이용한 컴퓨터의 인공지능적 화학 실험이 가능하게 하였다. 본 연구에선 매크로를 구성하는 과정에 있어 화학 전문가가 가지고 있는 지식을 여러 개의 규칙으로 만든 후 그것을 프로그래밍하여 컴퓨터에서 작동하게 하는 일종의 소규모 전문가시스템을 만들었다. 이러한 규칙을 전문가의 휴리스틱(감)을 이용해 매크로로 만들어 마치 화학 전문가가 실험을 수행하는 것과 같은 결과를 얻게 된 것이다. 그러나 능동적으로 프로그램 스스로 변화하여 적응하게 하는 ‘학습’ 기능에는 한계가 있었다. 시간과 조건의 한계로 인하여 어쩔수 없는 것이었다. 하지만 추후에 기술이 개발되어 프로그램에 귀납적인 방법의 학습을 도입할 수 있게 된다면 컴퓨터가 스스로 실험을 진행하고 더 나아가 화학 전문가로서 기능할 수 있게 되는 등 무한한 가능성을 지닐 것이다.