NaksaengHighSchool, 분당구 대왕판교로 477 (낙생고등학교), Seongnam (2026)

31/05/2024

낙생고 2학년 프로젝트활동 계획

글내용(통합)
＜프로젝트 활동 주제)＞
노동시장에서 AI의 영향

＜연구 계획서(1. 연구목적 2. 관련 교과(웅합) 3. 연구방법( AI활용 방법 포함). 4 기대 효과)＞
1. 연구 목적 : AI의 등장이 미치는 영향을 파악하여 국제(국내) 경제의 변동을 파악함
2. 관련 교과 : 수학, 물리, 경제
3. 연구 방법 : AI를 활용하여 조사한 데이터를 분석하고, 그 결과를 바탕으로 향후 전망을 예측함
4. 기대 효과 : AI의 등장에 따라 급변하는 노동 시장에서 발생하는 여러 문제와 이를 완화할 방안, 발전 가능성을 제시할 수 있음

＜참고문헌＞
이상엽, 이동규. (2020). 인공지능(AI)의 경제적 영향과 향후 정책방향에 대한 시사점: 조세 및 사회보장제도를 중심으로. 조세연구, 20(3), 61-88.
엄효진, 이명진. (2020). 인공지능(AI) 기반 지능정보사회 시대의 노동시장 변화: 경제사회학적 접근을 중심으로. 정보사회와 미디어, 21(2), 1-20, 10.52558/ISM.2020.08.21.2.1
＜프로젝트 활동 주제)＞
AI를 이용한 멸종 위기 종의 서식지 분석 및 보호 전략 개발

＜연구 계획서(1. 연구목적 2. 관련 교과(웅합) 3. 연구방법( AI활용 방법 포함). 4 기대 효과)＞
1. 연구 목적
(1) 서식지 분석: AI를 활용하여 멸종 위기 종의 현재 서식지를 정확하게 식별하고 분석합니다.
(2) 서식지 변화 예측: 환경 변화, 인간 활동 등 다양한 요인을 고려하여 서식지의 변화를 예측합니다.
(3) 보호 전략 개발: 분석 결과를 바탕으로 효과적인 보호 전략을 수립하여 멸종 위기 종의 서식지를 보전합니다.

2. 관련 교과
생명과학, 지구과학

3. 연구 방법
(1 ) 데이터 수집:
-위성 이미지와 드론 촬영 데이터를 통해 서식지의 지리적 정보를 수집합니다.
-생물 다양성 데이터베이스(IUCN, GBIF)에서 종의 분포 데이터를 확보합니다.
-기후 데이터(기온, 강수량, 토양 상태 등)를 수집하여 환경 요인을 분석합니다.

(2) 데이터 전처리:
-데이터 정제: 데이터에서 노이즈를 제거하고 일관성을 유지해 AI 모델에 적합한 형태로 변환합니다.
-특성 추출: AI 모델에 유용한 특성을 추출합니다 (예: 서식지의 식생 패턴, 수자원 접근성 등).

(3) AI 모델 개발 : 적절한 AI 모델을 선택하고 훈련시킵니다.
-머신러닝 알고리즘: 서식지 분류 및 예측을 위해 랜덤 포레스트, 서포트 벡터 머신(SVM) 등을 사용할 수 있습니다.
-딥러닝 모델: 특히 이미지 데이터를 분석하는 경우 CNN(Convolutional Neural Networks)을 활용할 수 있습니다.

(4) 자료 분석: CNN(Convolutional Neural Networks), Google Earth Engine을 사용하여 서식지 이미지를 분석합니다.

(5) 서식지 변화 예측: 랜덤 포레스트와 같은 머신러닝 알고리즘을 사용하여 서식지 변화 예측 모델을 개발합니다.

(6) 보호 전략 개발: AI 모델의 예측 결과를 바탕으로 보호 구역을 설정하고 관리 전략을 수립합니다.
-서식지 보호구역 설정: AI가 식별한 중요 서식지를 보호구역으로 지정합니다.
-모니터링 및 관리: 지속적인 모니터링을 통해 서식지 상태를 평가하고 보호 전략을 조정합니다.
-정책 제안: 연구 결과를 바탕으로 정부 및 관련 기관에 정책을 제안합니다.

4. 기대 효과
(1) 정확한 서식지 분석: AI를 활용하여 보다 정확하고 상세한 서식지 분석이 가능해져, 멸종 위기 종의 서식지를 효과적으로 보호할 수 있습니다.
(2) 예측 기반 보호: 환경 변화 및 인간 활동에 따른 서식지 변화를 예측하여 선제적으로 보호 조치를 취할 수 있습니다.
(3) 효율적인 자원 사용: AI 기술을 통해 보호 활동의 효율성을 높여, 제한된 자원을 효과적으로 활용할 수 있습니다.
(4) 정책 개발 지원: 연구 결과를 바탕으로 구체적이고 실효성 있는 보호 정책을 개발할 수 있습니다.
(5) 생태계 보전: 종의 서식지와 생태계를 장기적으로 보전함으로써 생물다양성을 유지하고 생태계 서비스를 보호합니다.

＜참고문헌＞
＜프로젝트 활동 주제)＞
뇌과학과 인공지능

＜연구 계획서(1. 연구목적 2. 관련 교과(웅합) 3. 연구방법( AI활용 방법 포함). 4 기대 효과)＞
1. 연구 목적-뇌과학을 모방한 인공지능의 발전과 전망, 뇌과학의 도구로써의 인공지능의 역할을 탐구하며 뇌와 뇌과학 그리고 인공지능의 상호작용을 탐구한다.
2. 관련 교과-생명, 논리
3. 연구 방법-ai를 이용한 뉴런의 패턴을 분석
4. 기대 효과-뇌-기계 접속을 통한 의사소통의 가능성 확보

＜참고문헌＞
＜프로젝트 활동 주제)＞
데이터마이닝의 원리 탐구 및 오픈소스 예측값과의 차이

＜연구 계획서(1. 연구목적 2. 관련 교과(웅합) 3. 연구방법( AI활용 방법 포함). 4 기대 효과)＞
1.연구목적:빅데이터 분석을 활용한 AI데이터마이닝의 정확성 및 미래 활용도 탐구, 관련 수학적 지식 탐구
2.관련 교과:수학
3.연구방법:최근 3년간 은행이자와 환율 특정 물건의 가격의 변화를 학습시켜 다음 값을 예측하는 프로그램 제작 혹은 사용하여 실제값과 비교 및 평가
4.기대효과:데이터마이닝의 장점, 한계 및 전망 분석

＜참고문헌＞
오렌지 데이터마이닝
＜프로젝트 활동 주제)＞
물리 역학 시뮬레이션에 쓰이는 ai

＜연구 계획서(1. 연구목적 2. 관련 교과(웅합) 3. 연구방법( AI활용 방법 포함). 4 기대 효과)＞
1. 융합 탐구를 통한 사고력 확장
2. 물리1
3. 물리역학 시뮬레이션 체험 및 관련문헌 탐구
4. Ai기술과 컴퓨터 프로그래밍 기술을 탐구하고 물리와 관련한 사고력을 기를 수 있다

＜참고문헌＞
추가 예정
＜프로젝트 활동 주제)＞
의료분야에서의 AI 조기 진단의 장단점 분석

＜연구 계획서(1. 연구목적 2. 관련 교과(웅합) 3. 연구방법( AI활용 방법 포함). 4 기대 효과)＞
1. 의료분야에서 ai를 활용하는 방법에 대해 공부해보고 그 전망과 방향성 등에 대해 연구해본다
2. 생명과학, 물리학, 화학, 윤리
3. 논문, 사례 연구
4. 의료분야에 인공지능을 접목하는 방법에 대해 연구해보며 더 효율적이고 안전한 치료방법을 연구해볼 수 있게 한다

＜참고문헌＞
의료산업의 인공지능 활용 동향과 효과에 대한 연구 (홍혜정 · 한국통신학회 학술대회논문집 · 2021.11)
의료 인공지능의 임상 적용에 대한 동향 연구 (송다혜, 이연준 · 한국통신학회 학술대회논문집 · 2023.2)
인공지능(AI : Artificial Intelligence)시대, 보건의료 미래 전망 (김형수 외 5인 · 의료정책포럼 · 2017.4)
Discovering hidden information in biosignals from patients by artificial intelligence (Yoon Dukyong, 외 4인 · Korean Journal of Anesthesiology · 2020.)
척추 질환의 진단 및 결과 예측 분야에 대한 인공 지능 학습법의 적용 (최성훈 외 2인 · 대한정형외과학회지 · 2022.4)
국방의료 데이터기반의 딥러닝을 활용한 질병 진단 연구 (임태환, 외 3인 · 디지털콘텐츠학회논문지 · 2021.9)
보건의료분야 인공지능 기술의 활용과 적용효과 (전지원, 최인영 · 정보과학회지 · 2020.11)
＜프로젝트 활동 주제)＞
AI를 활용한 신약 개발

＜연구 계획서(1. 연구목적 2. 관련 교과(웅합) 3. 연구방법( AI활용 방법 포함). 4 기대 효과)＞
1. 신약개발의 과거와 현재 동향을 비교하여 ai가 활용된 부분과 ai의 도입으로 발생한 이점을 관련 서적을 통해 탐구하고 ai로 설문조사를 진행해 현재 사람들의 ai 신약개발 인식정도를 파악할 것이다. 그리고 이를 바탕으로 미래 신약개발 산업 동향을 예측하는 것이 이번 연구의 목적이다.
2. 화학, 생명공학, 사회
3. 설문조사를 제작하고 분석해주는 AI를 활용하여 현재 사람들의 AI 신약 개발에 관한 인식을 파악한다. 논문과 서적을 참고하여 현재 AI 신약 개발이 어떠한 방식을 통해 어떠한 방향으로 연구되고 있는지 알아본다.
4. 앞으로의 신약개발의 전망과 진로에 관한 지식을 쌓을 수 있다.

＜참고문헌＞
알파폴드 : AI 신약개발 혁신(저자 : 남궁석, 출판사 : 바이오스펙테이터)
＜프로젝트 활동 주제)＞
3단 분리 물로켓을 만들고 발사하는 과정에서 몸체의 분리를 담당하는 모터를 AI를 활용해 코딩하고 AI를 활용하여 발사궤도를 예측해보고 직접 발사해 비교해본다

＜연구 계획서(1. 연구목적 2. 관련 교과(웅합) 3. 연구방법( AI활용 방법 포함). 4 기대 효과)＞
1. 실제 로켓과 비슷하게 생긴 3단 분리 물로켓을 직접 제작 및 발사하는 과정에서 로켓 구조에 대한 이해도가 상승하고 날개의 형상이 발사궤도에 미치는 영향을 유체역학을 통해 알아본다. 2.물리, 인공지능, 항공우주 3. 챗 지피티를 통해 몸체를 분리할 서보모터를 코딩하고, 압력을 얼마나 가했을때 가장 잘 발사될지 알아보고 직접 확인해본다

＜참고문헌＞
압력에 따른 물로켓 궤도 분석- 제주대학교 최원준
발사체 분리과정모사 및 단계별 영상획득이 가능한 교육용 물로켓 CULV-1 개발 및 비행시험
-조선대학교 이명재 박태용 장수은
＜프로젝트 활동 주제)＞
AI를 활용한 여러 약물 간의 상호작용 분석과 부작용 예측

＜연구 계획서(1. 연구목적 2. 관련 교과(웅합) 3. 연구방법( AI활용 방법 포함). 4 기대 효과)＞
1. AI를 활용한 여러 약물 간의 상호작용 분석과 부작용 예측
2. 인공지능의 수학적 모델링을 활용하여 화학 반응과 약물 상호작용을을 분석한다.
3. 약물 데이터수집 후 ai를 통한 분석, 수학적 ai 모델링 분석 및 비교, 임상 적용 가능성 탐구
4. 약물의 안전성과 효과를 알아내어 환자 맞춤형 약물 치료를 가능하게 함

＜참고문헌＞
＜프로젝트 활동 주제)＞
생성형 AI 기반 화합물 설계 및 의료적 활용 방법 고안

＜연구 계획서(1. 연구목적 2. 관련 교과(웅합) 3. 연구방법( AI활용 방법 포함). 4 기대 효과)＞
1. AI를 활용해 화합물을 설계하여 분자의 구조 및 속성을 이해하고, 생성형 AI가 설계한 화합물이 의료분야에서 어떻게 사용될 수 있는가에 대한 적용과 평가, 이를 통한 AI 기반 생명공학 기술의 혁신적 접근법을 고안한다.
2. 생명과학, 화학, 수학
3. 생성형 AI(Bionemo, Chemai, …)모델을 활용하여 직접 새로운 화합물을 설계한다. AI 모델은 대규모 화합물 데이터세트를 학습하여 유망한 화합물 구조를 생성하고, 이를 통해 생물학적 활성과 안정성을 예측하며 생물학적 활성을 평가한다. 이후, 최적화된 화합물을 의료적 응용을 위해 사용할 방법을 고안한다.
4. 이 연구는 AI를 통해 기존의 방법보다 더 빠르게, 비용 효율적으로 새로운 화합물을 개발할 수 있다는 가능성과 혁신적인 접근법을 제시하며 또한 이를 활용한 신약, 맞춤형 치료제 등의 가능성을 보여 의료 서비스의 질을 향상시키는 데에도 기여할 수 있을 것이다.

＜참고문헌＞
- MISATO: machine learning dataset of protein–ligand complexes for structure-based drug discovery (Nature portfolio)
- Assessing the impact of generative AI on medicinal chemistry (Nature portfolio)
＜프로젝트 활동 주제)＞
알파폴드로 이해하는 병원체의 단백질 구조

＜연구 계획서(1. 연구목적 2. 관련 교과(웅합) 3. 연구방법( AI활용 방법 포함). 4 기대 효과)＞
1. 인공지능 기반의 단백질 구조 에측 도구인 알파폴드를 이용하여 프라이온, 바이러스, 세균 등 다양한 병원체들의 단백질 입체 구조를 상세히 이해하고자 한다. 알파폴드로 예측된 모델은 충분히 정확도가 높기 때문에 병원체의 생물학적 기능을 탐구하고, 더 나아가 특정 병원체에 대한 치료제 및 백신의 작용 기전 또한 알아보고자 한다.
2. 수학, 생명과학
3. 알파폴드를 활용하여 먼저 병원체의 단백질 구조에 대해 알아보고, 병원체의 단백질 데이터를 전처리하여 알파폴드가 사용할 수 있는 형식으로 변환한다. 이를 알파폴드 모델에 입력하여 단백질의 구조를 예측하여 이를 통해 단백질의 3차원 구조를 예측할 수 있다. 알파폴드가 생성한 단백질 구조를 수학적으로 분석하여 단백질의 기능과 상호작용에 대한 특성을 파악한다.
4. 본 연구는 병원체의 단백질 구조와 생물학적 기능을 탐구함으로써 신약 및 백신 개발을 촉진하고, 공중 보건 향상에 기여할 것으로 기대되는 바이다.

＜참고문헌＞
Nature news article ‘The entire protein universe’: AI predicts shape of nearly every known protein Ewen Callaway
＜프로젝트 활동 주제)＞
AI를 활용하여 디스코드 챗봇 만들기

＜연구 계획서(1. 연구목적 2. 관련 교과(웅합) 3. 연구방법( AI활용 방법 포함). 4 기대 효과)＞
1. 연구목적: 디스코드를 사용하다가 챗봇이라는 것을 알게 되었는데 다양한 기능이 편리하기도 했으나 살짝 아쉬운 부분도 있어서 봇을 만들어볼 생각을 했다.
2. 물리(전기)
3. 디스코드에 추가할 기능을 생각한 다음에 필요한 코드를 AI를 활용하여 생성한 후 부족한 부분은 직접 손봐서

＜참고문헌＞
real python
＜프로젝트 활동 주제)＞
AI와 생명과학을 연계시켜서 뱡원에서의 환자들의 질병을 예측하여 진단하자

＜연구 계획서(1. 연구목적 2. 관련 교과(웅합) 3. 연구방법( AI활용 방법 포함). 4 기대 효과)＞
1. 생명과학 분야에서 AI의 활용을 좀 더 효율적으로 사용할 수 있는 방안을 모색하기 위해서 연구를 실행한다.
2. 생명과학1
3. 가상의 환자를 만들어 그 환자가 가지고 있는 질병의 증상을 AI에게 물어봐서 무슨 질병이 의심되는지 물어본다
4. AI를 생명과학 분야에서 더 활용할 수 있을것이다

＜참고문헌＞
https://repository.hanyang.ac.kr/handle/20.500.11754/168171
＜프로젝트 활동 주제)＞
수학과 엑셀로 이해하는 인공신경망

＜연구 계획서(1. 연구목적 2. 관련 교과(웅합) 3. 연구방법( AI활용 방법 포함). 4 기대 효과)＞
1. 연구목적
인간의 뉴런(신경세포)을 모방하여 만든 인공 신경망 기반 딥러닝에 대해 수학을 이용해 탐구하여 이해해본다.

2. 관련 교과
수학, 생명과학

3. 연구방법
-인공신경망을 활용한 AI 사례 조사하기
-뉴런의 활동 수학으로 표현하기(5. 참고문헌 활용)
-뉴런과 인공신경망의 유사성과 이를 AI 기술에 활용했을 때의 효과 알아보기

4. 기대 효과
AI 인공지능 기술을 이해하고 활용하는 데 도움이 된다.

＜참고문헌＞
처음 배우는 딥러닝 수학 - 와쿠이 요시유키, 와쿠이 사다미
＜프로젝트 활동 주제)＞
인지심리학적 관점에서 바라본 인공지능의 정보처리과정과 인간의 사고과정의 유사성에 대한 탐구 및 이를 바탕으로 한 ai 활용 가능성

＜연구 계획서(1. 연구목적 2. 관련 교과(웅합) 3. 연구방법( AI활용 방법 포함). 4 기대 효과)＞
1. ai 활용 가능성 탐구를 위하여
2. 생명과학, 사회, 기술
3. 관련서적 탐구, 인터넷 조사, 탐구
4. AI의 실생활에서 폭넓은 활용과 이를 통한 미래 인간의 더 나은 삶

＜참고문헌＞
존 폴 민다 인지 심리학
＜프로젝트 활동 주제)＞
인공지능을 이용하여 예측한 실험 결과와 실제 실험 결과를 비교 및 분석하기

＜연구 계획서(1. 연구목적 2. 관련 교과(웅합) 3. 연구방법( AI활용 방법 포함). 4 기대 효과)＞
1. 연구 목적: 인공지능이 실험의 결과를 실제와 같이 예측할 수 있는지 알아보기 위함.
2. 관련 교과: 생명과학, 수학, 사회
3. 연구 방법: 직접 실험한 결과와 챗GPT가 예측한 실험 결과를 비교한다.
4. 기대 효과: 챗GPT의 정확성을 알아볼 수 있다.

＜참고문헌＞
없음
＜프로젝트 활동 주제)＞
의료 진단 ai 개발

＜연구 계획서(1. 연구목적 2. 관련 교과(웅합) 3. 연구방법( AI활용 방법 포함). 4 기대 효과)＞
1. 연구목적: 질병 진단의 정확성
2. 관련교과: 생명과학,화학
3. 연구방법:
chat gpt를 활용
- 질병 및 증상, 치료 방법 조사/정리
- 질병 진단 프로그램 개발 방안 고안
4. 기대효과: 정확한 질병 진단 및 질병 예측

＜참고문헌＞
＜프로젝트 활동 주제)＞
AI를 활용하여 무인 야간 자율학습 감독 시스템을 제작한다.

＜연구 계획서(1. 연구목적 2. 관련 교과(웅합) 3. 연구방법( AI활용 방법 포함). 4 기대 효과)＞
1. 연구목적
야간자율학습 감독 인력 부족 문제를 해결 및 효율적 야간 자율학습 관리 체제 구축
2. 관련교과
수학, 과학
3. 연구방법
AI 딥러닝을 활용한 얼굴 인식 / 아두이노 센서를 이용한 하드웨어 제작
4. 야간 자율학습 관리의 효율적인 체계 구축이 가능하고, 인력 부족 문제를 해결할 수 있을 것이다.

＜참고문헌＞
파이썬으로 배우는 수학적 프로그래밍 - 논픽션
＜프로젝트 활동 주제)＞
인공지능 기반 심정지 예측프로그램

＜연구 계획서(1. 연구목적 2. 관련 교과(웅합) 3. 연구방법( AI활용 방법 포함). 4 기대 효과)＞
1.연구목적
머신러닝과 딥러닝 기술을 적용하여 개발된 인공지능 기반 심정지 예측 프로그램의 작용 방식과 사회적 영향에 대해 탐구한다.
2.관련교과
생명과학,물리학
3.연구방법
연구의 기반이 되는 논문을 찾고 딥러닝 시스템을 이용하여 복잡한 데이터를 분석한다.
4.기대효과
-심장 질환에 대해 더 잘 이해할 수 있다.
-예측 프로그램에 사용된 인공지능,기계학습,빅데이터 분석 등의 첨단기술을 이해하고 적용지킬 수 있다.
-예측 프로그램의 사용과 관련된 윤리적,사회적 문제를 탐구하며 기술의 책임있는 사용을 고민해볼 수 있다.

www.riss.kr

28/05/2024

2024학년도 2학년 프로젝트 활동 안내

프로젝트 활동 주제 : 5월 28일 현재
◎ 수학과 엑셀로 이해하는 인공 신경망
◎ 인지심리학과 AI
◎ 인공지능을 이용하여 예측한 실험 결과와 실제 실험 결과를 비교 및 분석하기
◎ 의료 진단 AI
◎ AI를 활용한 야간자율학습 감독 시스템 제작
◎ 인공지능 기반 심정지 예측 프로그램
◎ AI와 엔지니어링
◎ 'AI활용을 통한 도시구조에서 감염병 전염의 경로와 확률 최소화하는 방안에 대한 연구'계획서
◎ AI와 시뮬레이션 프로그램을 통한 기체역학 연구실험
◎ AI를 활용한 최적의 3차원상 비행궤도 예측하기
◎ AI 기반 전염병 확산 모델 구축과 대응 방법 고안
◎ Cpu와 gpu의 계산 과정에서 ai가 관여하는 것과 매커니즘
◎ 내연기관 자동차 AI자율주행
◎ AI를 활용한 옛건축과 현대 과학 기술의 만남
◎ 게임에서의 AI의 활용법과 Al를 활용한 게임 설계하기
◎ 현대 AI가 가지는 한계점에 대한 고찰: AI는 일반인처럼 생각하고 행동할 필요가 있는가?
◎ AI를 활용한 설문조사와 에너지 음료의 원재료 분석을 통한 청소년에 미치는 영향 탐구 및 홍보방법 고안
◎ AI를 이용한 건축 설계
◎ AI를 통한 사이버 보안
◎ 인공지능을 활용한 신약 개발과 활용 전망
◎ 줄기세포 기반 바이오프란팅 기술과 ai의 융합
◎ 스포츠에 적용된 AI기술
◎ 알파폴드를 이용한 단백질 접힘의 이해
◎ AI 탐구 군사전술을 중심으로
◎ AI와 블록체인을 활용한 한국의약품의 유통구조 이해
◎ 항공우주와 AI
◎ 센서반도체 기술과 AI와의 연계 방안 탐구
◎ 인간의 사고과정과 AI의 출력과정의 공통점과 차이점
◎ AI를 이용한 생체 모방 예술 (Biomimicry Art)
◎ AI와 스마트의류를 이용한 스포츠 경기 운영
◎ 인간의 뇌를 모방한 AI의 논리 전개 방식 탐구
◎ 뉴런과 인공지능 신경망의 비교 - '기억 능력'을 중심으로
◎ 챗GPT를 활용한 공부 효과
◎ AI를 활용해 목소리를 대신해 말을 해보기