본 논문에서는 도마뱀 로봇 설계를 위한 생체운동 모사 다물체 동역학 시뮬레이터가 개발되었다. 시뮬레이터에 사용된 다물체-기구 동역학 모델은 상용 소프트웨어인 RecurDyn 에 쿠반에놀 도마뱀의 모션 캡쳐 데이터와 Micro-CT 데이터를 적용하여 생성되었다. 다양한 도마뱀의 보행 운동 특성 해석을 위해서 생체운동 시뮬레이터는 궤적 생성모듈, 역기구학 모듈, 역동역학 모듈로 구성된다. 궤적생성 모듈은 도마뱀의 속도에 따른 척추운동과 발 궤적을 생성한다. 또한, 도마뱀 로봇 설계를 위해서 역기구학을 통한 관절 각도 계산과 그를 통한 역동역학 해석으로 이동속도에 대한 요구 조인트 구동력을 생성한다.
한반도 도마뱀류의 지리적 분포와 분류학적 현황을 발표된 자료와 채집된 표본을 이용하여 재고찰하였다. 1996년 4월부터 2005년 10월 사이에 채집된 총 138 개체의 형태학적 특성에 근거하여, 한반도 도마뱀류의 목록표와 종검색표를 제시하였다. 또한 각 종의 채집지를 한반도 지도에 표기하였다. 추가적으로 도마뱀부치(Gekko japonicus)의 분포, 도마뱀속(genus Scincella)의 연구, 장지뱀속(genus Takydromus)의 동종이명(synonym)에 대한 견해를 밝혔다. 특히 한반도산 올디장지뱀(Takydromus tachydromoides oldi)의 서식 여부에 대해서는 추가적인 연구가 필요하다고 본다.
필리핀 바탕가스의 조하대 저질에서 채집한 자유 생활하는 해양 선충류 1신종 필리핀가는도마뱀선충 (Tenuidraconema philippinensis)을 기재하였다. 필리핀가는도마뱀선충은 두부 감각기관의 위치(12개 두부감각기관 모두가 체환 위에 있음), 후미흡착기관의 수 (측면 아래에 수컷은 12개, 암컷은 11개를 가지며, 배면 아래에 수컷은 16개, 암컷은 17개를 가짐), 후미흡착기관 사이에 있는 감각모가 없는 점등의 중요 분류학적 형질에서 근연종인 T. fiersi와 T. koreensis로부터 쉽게 구분되어진다 이 논문은 필리핀의 가는도마뱀선충속 해양 선충류에 대한 첫 보고이다.
미래의 전쟁에서 인명 피해를 최소화하기 위한 방안으로 로봇의 중요성이 부각되고 있으며 최적으로 진화된 생물체를 모방하는 생체모방로봇에 대한 연구가 활발하게 추진되고 있다. 도마뱀 모방형 로봇은 협소한 지역에서 은밀한 접근 및 은닉을 필요로 하는 정찰 및 감시 등의 임무를 수행하기에 적합하다. 본 논문에서는 적외선 마커를 이용하여 도마뱀의 보행동작을 분석하였다. 쿠반 에놀의 관절 부위에 21 개의 마커를 부착하고 광학적 모션 캡쳐 장비를 사용하여 도마뱀의 보행 동작을 측정하였다. 측정된 데이터를 분석하여 펼친 자세로 속보로 보행하는 도마뱀의 걸음 동작을 분석하였다. 또한 도마뱀의 걸음새를 충실하게 구현 가능하도록 25 자유도를 갖는 기구학 모델을 제안하였으며 시뮬레이션을 통하여 모델링의 타당성을 확인하였다.
제주도의 조하대 저 질에서 채집 한 해 양 선충류 1신종 제주곁도마뱀 선충 (Faradraconema jejuense)을 기재하였다. 제주곁도마뱀선충은 가늘고 긴 형태의 유사한 체형과 암수 모두 다 동일한 형태의 두부감각기관을 가지는 점에서 P antarcticum과 유사하지만 몸 뒤쪽 부위의 측면 아래에 수컷은 9개에서 10개, 암컷은 11개에서 12개, 배면 아래에 수컷은 16개에서 17개, 암컷은 17개에서 18개의 후미흡착기관을 가지는 점, 1쌍의 두부 돌기를 가지는 점, 안점을 가지지 않는 점, 몸 중앙 측면의 표면이 구별되는 점과 같은 중요 형질에서 쉽게 구분되어 진다. 이 논문은 한국의 곁도마뱀선충속 해양 선충류에 대한 첫 분류학적 보고이다.
본고는 자연모사공학에서 출발하여, 자연계에 존재하는 건식 접착 성질을 이용하기 위한 방법으로서 게코도마뱀의 발바닥 섬모 구조를 모사하기 위한 방안들을 설명하고 그 응용분야를 전망한다. 도마뱀의 섬모 구조가 가지는 네 가지 특징들은 고분자 폴리머 재료와 나노 신장 기술, 2단계 UV 자외선 성형 기술, 전자빔 조사 등과 같은 기술을 통해 구조 및 기능의 모사가 가능하고 실제로 제작된 구조는 좋은 접착 특성을 나타냄을 알 수 있었다. 이를 토대로 다양한 섬모 구조에서의 접착 성능을 분석하고 실제 생활에서 바이오 패치로의 응용 가능성을 제시하였다.
본 논문에서는 마커를 부착하기 어려운 소형도마뱀의 관절을 측정하기 위한 마커리스 모션 캡쳐 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘에서는 먼저 스테레오 비젼과 같은 다시점 영상에서 적응적 이진화를 통해 도마뱀의 실루엣 영상을 획득하고 세선화를 수행하여 도마뱀의 뼈대 영상을 획득한다. 이후, 직교-대각 성분 제거 알고리즘 및 A* Search를 통해 머리와 꼬리점, 및 머리와 꼬리를 잇는 척추라인을 구한다. 어깨관절과 고관절의 좌표는 $3{\times}3$ 마스크를 이용하여 척추라인과 다리가 만나는 지점을 구하여 획득하고 모폴로지 닫기 영상을 통해 발바닥 좌표들을 검출한다. 최종적으로 각각의 다리에서 어깨관절 및 고관절 좌표와 발바닥 좌표를 잇는 직선과 해당 다리의 뼈대 좌표간의 직교 거리 비교를 통해 무릎과 팔꿈치 좌표를 구한다. 최종적으로 제안한 알고리즘으로 검출된 각 관절의 다시점 영상의 2차원 좌표들로부터 각 관절의 3차원 좌표를 복원한다. 실제 도마뱀을 촬영한 스테레오 영상에 제안된 알고리즘을 적용하여 2차원 주요 관절 지점 검출 및 3차원 복원을 수행하여 제안된 알고리즘의 성능을 검증하였다.
왼쪽 앞다리에 교상을 입은 아시아 물왕도마뱀은 세균감염에 의해 피부 출혈, 농포, 수포, 복부팽만, 패혈증의 증상을 보인 후 폐사하였다. 신장에서 균을 분리, 생화학적 검사와 PCR 방법을 이용 모가넬라 모가니로 동정하였다. 25종의 항생제 감수성 검사를 실시하였고 분리된 균을 1.6 ${\times}$$10^{11}$CFU/mouse 농도로 마우스 복강에 접종, 포유류에 대한 병원성을 검사하였다. 실험결과 마우스는 모두 폐사하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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