• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.21 no.5
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• pp.103-110
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• 2020

Bio-inspired underwater robots have been studied to improve the dynamic performance of fins, such as swimming speed and efficiency, which is the most basic performance. Among them, bio-inspired soft robots with a compliant tail fin can have high degrees of freedom. On the other hand, to improve the driving efficiency of the compliant fins, the stiffness of the tail fin should be changed with the driving frequency. Therefore, a new type of variable stiffness mechanism has been developed and verified. This study, which was inspired by the anatomy of a real dolphin, assessed a process of designing and manufacturing a robotic dolphin with a variable stiffness mechanism. By mimicking the vertebrae of a dolphin, the variable stiffness driving part was manufactured using subtractive and additive manufacturing. A driving tendon was placed considering the location of the tendon in the actual dolphin, and the additional tendon was installed to change its stiffness. A robotic dolphin was designed and manufactured in a streamlined shape, and the swimming speed was measured by varying the stiffness. When the stiffness of the tail fin was varied at the same driving frequency, the swimming speed and thrust changed by approximately 1.24 and 1.5 times, respectively.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.25 no.6
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• pp.455-464
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• 2004

Total hip arthroplasty(THA) considerably depends on high-experienced doctors because of high difficulty of the operation. Selection of acetabular cup's and femoral implant's position is closely related with success or failure of THA. Nevertheless the selection has usually depended on doctor's eye measurement, which makes the position accuracy of artificial joint lower after THA, often resulting in revision of THA. The present study determined a method to select accurately the position of acetabular cup and femoral implant through surgical simulation with 3D characteristic geometrical information of patient's pelvis and femur. We examined the change of femoral anteversion angle and neck-shaft angle accompanied by the change of acetabular cup's position and the insertion position of femoral implant. As result of analyzing geometrical information through different surgical simulations, we found that it was possible to select the accurate position of acetabular cup and femoral implant. It is expected to help doctors get experienced in THA operation through repetitive surgical simulations using the method suggested in the study.

• Journal of Adhesion and Interface
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• v.20 no.3
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• pp.110-115
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• 2019

Graphene oxide has been gathering interests as a way to exfoliate graphene. Since the oxidation group of graphene oxide can hydrogen bond with various functional groups, tremendous efforts have been actively conducted to apply various applications. However, graphene oxide alone cannot substantially possess the mechanical properties required for the practical application. Therefore, in this study, polydopamine, which is a bio-mimetic mussel protein-inspired material, was combined with graphene oxide to form a large-area composite membrane at the liquid-gas interface. In addition, the morphology of the polydopamine-graphene oxide composite thin film was also controlled to obtain a composite membrane having a nano-wrinkle structure. It can be expected to be used in the next generation seawater desalination membranes or carbon composites because it can form mechanically superior and sophisticated nanostructures.

• Journal of the KSME
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• v.56 no.6
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• pp.41-45
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• 2016

로봇의 활용도가 높아짐에 따라, 로봇은 단순한 기계가 아니라, 인간처럼 판단하고 행동하도록 지능화되고 있으며, 소프트 지능재료를 활용하여 생체 근육을 모사한 다양한 소프트 로봇에 대한 연구들이 소개 되고 있다. 이 글에서는 소프트 지능재료 중에서, 특히 유전탄성체 기반의 소프트 로봇에 대한 현재 국내외 연구동향을 소개하고 향후 전망에 대해 기술하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2013.05a
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• pp.1357-1358
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• 2013

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2013.05a
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• pp.1107-1108
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• 2013

• Polymer Science and Technology
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• v.25 no.5
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• pp.422-426
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• 2014

• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.16 no.12
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• pp.70-77
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• 2016

In this study, we aim to obtain the fundamental data needed for the objective analysis and bio-mimetics of leeches, using x-ray imaging with radiation that allows 3D analysis of the detailed anatomic structures of leeches. It was confirmed that through using radiation, detailed images of leeches can be obtained, allowing 3D analysis of leeches' anatomical structures. Also, since the data obtained through the radiation allows you to observe the micro-structure, it can serve as a good resource for component analysis, as well as physiological and functional research. More, it is hoped to contribute to further research in the areas of bio-mimetics using leeches.

• Prospectives of Industrial Chemistry
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• v.21 no.1
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• pp.3-18
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• 2018

전자피부(Electronic skin)는 외부 환경과의 상호작용하는 인간 피부의 기능을 대체하여 외부 자극 신호를 전기적 신호로 변환하는 센서들로 이루어진 인공피부로써, 최근 인간과 전자기기 간의 인터페이스에 대한 관심이 급증하면서 이에 대한 많은 연구들이 진행되고 있다. 그중에서도 피부의 주된 기능인 외부 물리적 자극을 인지하는 촉각을 모방하는 촉각센서는 많은 발전을 거쳐 왔으며, 한계를 극복하고자 다양한 연구들이 진행되고 있다. 촉각센서는 압력, 인장, 굽힘과 같은 물리적 자극에 반응하며, 물리적 자극 신호를 아날로그 및 디지털 신호로 변환하여 인지하는 연구들이 폭넓게 개발되고 있다. 또한, 소자의 구조에 따라 물리적 자극을 전달하는 다양한 변환 방식들이 있으며, 최근에는 각 신호 변환 방식의 민감도, 반응속도, 자극 인지 범위 등의 한계점을 극복하고, 소재의 기계적 물성을 향상시키기 위해 소재의 변형을 주거나 생체의 기관 구조 및 외부 자극 인지 원리 등을 모사한 연구들이 많은 관심을 받고 있다. 본 기고에서는 이러한 촉각센서의 물리적 자극 신호 변환 방식과 소재 변형 및 생체 모사를 통한 다양한 연구들을 소개하고자 하며, 이를 통하여 촉각센서의 나아갈 방향을 제시하고자 한다.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.26 no.3
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• pp.95-104
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• 2011

셀칩(cells on chips)이란, MEMs/NEMs 응용분야 중 생명공학과 관련된 세포분야로의 응용에 이용되는 대표적인 기술로서 현재 전세계에서 경쟁적으로 연구, 개발되고 있다. 셀칩은 생체내부에서 세포가 성장하는 공간적(spatial), 시간적(temporal) 조건을 정교하게 모사(mimicking)함으로써, 복잡한 생화학적 생체 내(in vivo) 환경을 이해할 수 있는 새로운 기회를 창조하고 있다. 또한 셀칩과 다양한 형태의 분석용 센서와의 결합된 시스템을 통하여, 세포기반 질병진단 시스템의 소형화 및 조기진단 시스템 개발을 위한 바이오멤스 핵심 플랫폼 기술로 인식되고 있다. 즉 DNA, 단백질, 세포 등의 바이오 물질을 마이크로/나노시스템 위에서 검출 및 분석함으로써 극미량의 생체물질을 실시간 고감도 분석이 가능하게 할 것이다. 본 고에서는 셀칩분야의 기술 및 응용에 관해 정리하고 있다.