• 제목/요약/키워드: 생체모사

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Lock-in 증폭기를 채용한 주파수영역 확산 광단층촬영 시스템 (Frequency-domain Diffuse Optical Tomography System Adopting Lock-in Amplifier)

  • 전영식;백운식
    • 한국광학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.134-140
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    • 2011
  • 본 논문에서는 생체 내부를 비침습적으로 영상화하기 위한 방법으로 생체내에서의 빛의 전파가 흡수보다는 산란이 지배적으로 작용하는 근적외선(NIR, near-infrared) 영역의 레이저 광원 및 광 검출기를 이용하여 주파수영역(frequency-domain) 확산 광 단층촬영(DOT, diffuse optical tomography) 시스템을 구현하였으며, 생체조직을 모사한 액체 팬텀에 광학적 특성이 다른 이형성분(anomaly)을 삽입하여 실험적으로 흡수 및 산란 분포에 대한 영상을 복원함으로써 이형성분의 위치와 형태에 대한 정보를 획득하였다.

디지털 혈관 조영상의 기하학적 왜곡 보정을 위한 모의 실험 연구 (Simulation Study for the Distortion Correction of Digital Angiographic Images using Geometric Transformation)

  • 진호상;신동훈;허순녕;곽철은;최보영;이형구;서태석
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.365-373
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    • 2002
  • 병변의 정확한 위치 결정은 정위적 방사선 수술에서 정상조직을 보호하고 방사선을 정확히 병변에 조사하기 위하여 매우 중요하다. 병변의 검출 및 위치 결정에 보편적으로 사용되는 디지털 혈관조영술에서는 영상증배관의 기하학적 특성으로 인해 영상이 중심부로 휘는 바늘겨레 왜곡이 발생하게 된다. 이러한 왜곡은 병변 위치 결정의 오차를 증가시키므로 보정해주어야만 한다. 본 연구에서는 이러한 왜곡을 보정하기 위하여 바늘겨레 왜곡을 모사한 영상을 만들었다. 이렇게 만든 왜곡 모사 영상을 기하학적 변환 방법인 bilinear 변환과 polynomial 변환을 사용하여 보정하였다. 이러한 보정 방법으로 왜곡을 보정한 영상과 왜곡되지 않았을 때의 영상을 모사한 원영상과의 각 화소값과의 차이를 구하여 통계적인 오차를 계산하였다. 보정 결과 두 변환 방법 모두에서 원 영상과의 오차가 2% 이내로 보정 효과가 있음을 확인할 수 있었다. 또한 서로 다른 두 보정 방법간의 비교에서는 전 영역에서 거의 같은 오차를 나타냄으로써 두 보정 방법간의 차이가 나타나지 않음을 확인하였다.

경동맥에서 혈액유동의 수치해석 및 실험적 관찰 (Numerical Simulation and Experimental Observation of Blood Flows in the Carotid Artery)

  • 유상신;서상호;정태섭;조민태
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1995년도 추계학술대회
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    • pp.41-44
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    • 1995
  • A numerical technique is employed to simulate the flow patterns in the human carotid artery and a phantom of the carotid artery made of acrylic material is used to observe the flow phenomena in the carotid artery. For numerical analysis the idealized geometric shape of the carotid artery is constructed to portray the phantom. Steady momentum equation is solved by the finite element method and the numerical results are compared with the results of MRA and color Doppler images.

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생체모사를 통한 보행로봇의 균형감에 관한 연구 (Biomimetic Balancing Mechanism for Walking Robot)

  • 김종진;정성엽
    • 융복합기술연구소 논문집
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    • 제4권2호
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    • pp.55-59
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    • 2014
  • A cat is able to quickly recover balance from unstable posture. To observe the balance recovery procedure of the cat, an impulse is applied to the cat while walking on a narrow bridge. We find that it rotates its tail toward the falling direction. In our previous research, the balance recovery procedure is analyzed based on the law of the angular momentum conservation and then a key equation is derived to maintain the balance. However, it did not consider the gravity, so the performance is not good. In this paper, a new dynamic model is proposed using the Lagrangian mechanics. In the method, the gravity is included in the potential energy. Through the proposed dynamic model, controlling the balance of a walking robot is possible.

차세대 청각소자의 융합기술 연구동향

  • 허신;이영화;박준식;김완두;최홍수
    • 정보와 통신
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    • 제27권9호
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    • pp.30-38
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    • 2010
  • 본 논문은 인간의 청각기능을 보조하거나 대체할 수 있는 차세대 청각보조장치 및 완전 이식형 인공와우에 관련한 기술동향에 대해서 기술한다. 청각보조장치는 MEMS 마이크로폰과 음장가시화 기술을 기반으로 하여 청각정보를 시각적으로 전달하고자 하는 장치이다. 이를 위해서는 초소형 MEMS 마이크로폰의 최적화 및 실시간 음장가시화 기술 개발이 선행되어야 한다. 차세대 생체모사 인공와우 기술은 기존 인공와우의 단점인 잦은 충전, 장애 노출 등을 극복하고 향상된 음감을 전달할 수 있는 완전 이식형 인공와우로서 그 기술동향을 논하고자 한다.

고속 족형 운동을 위한 생체모사 로봇의 다리 메커니즘 설계 및 제어 (Leg Mechanism Design and Control of Bio-inspired Robot for High Speed Legged Locomotion)

  • 박종원
    • 로봇학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.264-269
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    • 2019
  • This paper presents mechanical design and control of a bio-inspired legged robot. To achieve a fast legged running mechanism, a novel linkage leg structure is designed based on hind legs of domestic cats. The skeletomuscular system and parallel leg movement of a cat are analyzed and applied to determine the link parameters. The hierarchical control architecture is designed according to the biological data to generate and modulate desired gaits. The effectiveness of the leg mechanism design and control is verified experimentally. The legged robot runs at a speed of 46 km/h, which is comparatively higher speed than other existing legged robots.

촉각센싱기반 거칠고 젖은 표면 파지가 가능한 생체모사 로봇용 그리핑 기술 개발 (Development of Bioinspired Robotic Gripping Technology for Gripping Rough & Wet Surfaces based on Tactile Sensing)

  • 김다완
    • 로봇학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.282-287
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    • 2022
  • High shear adhesion on wet and rough surfaces and tactile feedback of gripping forces are highly important for realizing robotic gripper systems. Here, we propose a bioinspired robotic gripper with highly shear adhesion and sensitive pressure sensor for tactile feedback systems. To achieve them, we fabricated multi-walled carbon nanotube sensing layer on a thin polymeric adhesive layer of polydimethylsiloxane. With densely hexagonal-packed microstructures, the pressure sensor achieved 9 times the sensing property of a sensor without microstructures. We then assembled hexagonal microstructures inspired by the toe pads of a tree frog, giving strong shear adhesion under both dry and wet surfaces such as silicon (42 kPa for dry and ~30 kPa for underwater conditions) without chemical-residues after detachment. Our robotic gripper can prevent damage to weak or smooth surfaces that can be damaged at low pressure through pressure signal feedback suggesting a variety of robotic applications.

저 레이놀즈 수에서 이동하는 생체모사익의 추력 생성 및 추진효율 (THRUST GENERATION AND PROPULSIVE EFFICIENCY OF A BIOMIMETIC FOIL MOVING IN A LOW REYNOLDS NUMBER FLOW)

  • 안상준;최종혁;맹주성;한철희
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.41-46
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    • 2010
  • In this paper, the fluid dynamic forces and performances of a moving airfoil in the low Reynolds number flow is addressed. In order to simulate the necessary propulsive force for the moving airfoil in a low Reynolds number flow, a lattice-Boltzmann method is used. The critical Reynolds and Strouhal numbers for the thrust generation are investigated for the four propulsion types. It was found that the Normal P&D type produces the largest thrust with the highest efficiency among the investigated types. The leading edge of the airfoil has an effect of deciding the force production types, whereas the trailing edge of the airfoil plays an important role in augmenting or reducing the instability produced by the leading edge oscillation. It is believed that present results can be used to decide the optimal propulsion types for the given Reynolds number flow.

폐 활성슬러지를 이용한 납과 크롬의 생체흡착 및 부상 (Biosorption and Flotation of Lead and Chromium using Waste Activated Sludge)

  • 이창한
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제9권10호
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    • pp.444-450
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    • 2009
  • 본 연구는 폐 활성슬러지를 이용하여 $Pb^2+$$Cr^2+$의 생체흡착속도 및 평형을 도출하였으며, 가압부상법이 이용하여 A/S 비에 따른 폐슬러지의 분리효율을 비교하였다. 흡착량 및 접촉시간은 흡착평형과 동역학 모델식을 이용하여 모사하였다. 폐 활성슬러지상에서 $Pb^2+$$Cr^2+$의 흡착평형은 Langmuir와 Redlich-Peterson식에 의해 잘 예측될 수 있었다. 흡착속도는 유사 1차 반응식보다는 유사 2차 반응식에 의해 더 잘 예측되었다. 가압부상법을 이용한 폐 활성슬러지의 분리효율은 90%이상 유지하는 것이 가능하였다.