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PVP 첨가에 의해 제조된 올메사탄 메독소밀 고체분산체의 방출패턴 연구 (Release Behavior of Olmesartan Medoxomil from Solid Dispersion Prepared by PVP Addition)

  • 오승창;이천중;이현구;박진영;정현기;김영래;임동권;이동원;강길선
    • 폴리머
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    • 제39권1호
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    • pp.33-39
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    • 2015
  • 올메사탄은 BCS 2단계에 해당하는 약물로 물에 잘 녹지 않는 난용성 약물이다. 이런 약물이 낮은 생체이용률과 제형을 설계하는 과정에서 어려움을 주는 원인이 된다. 본 연구에서는 올메사탄을 분무건조법 및 회전용매증 발법을 이용해 고체분산체를 제조하여 제법에 따른 난용성약물의 용출률을 확인하였다. 수용성 고분자로 PVP를 사용하여 약물과 고분자의 비율별로 고체분산체를 제조하였다. SEM을 이용하여 고체분산체의 형태학적인 특성을 분석하였고, 고체분산체의 결정학적 성질은 XRD와 DSC를 통하여 확인하였다. 또한 FTIR을 통해 화학적인 변화를 확인하고, 생체 외 용출거동 실험을 통하여 변화된 용출률을 확인하였다. 제조된 고체분산체는 pH 1.2에서 용출을 확인하였으며, 올메텍과 용출률을 비교하였으며, 분무건조를 통해 약물의 용출률을 향상시킬 수 있다는 것을 확인할 수 있다.

경주 동궁과 월지 3호 우물 출토 옛사람 뼈의 동위원소에 기록된 고려시대 식생활 양상 (Isotopic palaeodiet studies of human bone from Gyeongju Donggung Palace and Wolji pond site (pond No.3), Goryeo period)

  • 최현구;신지영
    • 분석과학
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    • 제32권6호
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    • pp.262-270
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    • 2019
  • 뼈에서 추출된 콜라겐의 탄소와 질소 안정동위원소 정보는 그 당시의 사람들이 섭취했던 식생활, 영양 상태, 고환경과 생활상을 연구하는데 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 출토 자료가 희박하여 아직까지 시도된 바가 없는 고려시대 피장자들에 대한 식생활과 모유수유 양상을 밝히고자 한다. 고려시대 경주 동궁과 월지 3호 우물에서 출토된 옛사람 뼈 4개체에서 추출된 뼈 콜라겐을 이용하여 안정동위원소 분석을 진행하였으며, 탄소와 질소 안정동위원소 분석 결과는 각각 다음과 같다(δ13C(‰) = -19.5 ± 0.9 ‰, δ15N(‰) = 11.1 ± 1.1 ‰, (n = 4)). 탄소 안정동위원소 분석 결과 벼, 보리 등 C3 작물군을 주로 섭취하였고, 질소 안정동위원소 분석 결과 동물성 단백질은 주로 육상 동물로부터 얻었을 가능성이 높다고 추정된다. 또한, 출토된 옛사람 뼈 4개체는 성인, 소아, 유아, 영아로 추정되는 다양한 연령대로 나타났으며, 유아와 영아로 추정되는 피장자들과 성인 피장자 간의 질소 안정동위원소 값 차이로부터 약 3세의 연령까지 모유수유가 진행되고 있었다고 추정된다. 모유수유와 이유 양상은 당시의 출산율, 인구역학, 이동 패턴, 질병 등 다양한 사회상을 반영하는 매우 중요한 정보이며, 다양한 연령대의 분석 결과로부터 의미 있는 정보를 밝혀냈다.

어획량 데이터베이스 시스템을 이용한 한국 다랭이 연승 어장의 분포에 관한 연구 (A Study of Fishing Ground Distribution in Korean Tuna Long-Line , Using the Catch Data Base System)

  • 이주희
    • 수산해양기술연구
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    • 제32권4호
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    • pp.340-355
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    • 1996
  • 본 연구는 원양 다랭이 연승 어업의 어획량을 데이터 베이스 처리하여 합리적인 조업 계획의 수립과 어장 선정에 대한 기초 자료를 제공 하고자 하였다. 어획량 자료는 국립수산진흥원에서 발행한 '75~'92년의 18년 간의 12종의 다랭이 및 새치류의 통계자료를 이용하였으며, 데이터 베이스 처리를 위한 프로그램은 Quick basic으로 작성하였다. 데이터 베이스 프로그램은 구획별 조획율을 어장도에 나타내는 프로그램, 어획 마리수를 이용한 그래프 및 도표의 작성 프로그램, 그리고 어장평가 지수를 나타내는 프로그램 등으로 구성되어 있다. 1)연도구간별 어장도에서 보면, 조획율은 연도가 경과함에 따라 전반적으로 점차 낮아지는 경향이 나타났고 인도양은 그러한 현상이 두드러졌다. 또한 황다랭이의 조획율은 적도 부근의 서부 태평양에서 눈다랭이의 조획율은 동부 태평양에서 높게 나타났으며 조획율이 높게 나타난 해역은 과거의 인도양, 대서양에서 태평양으로 이동한 것으로 나타났다. 2)전 해역에서 황다랭이와 눈다랭이의 어획량 변동 패턴은 비슷하게 나타났으며, 12개 어장구역별 어획량은 태평양 북서 해역이 가장 부진하고, 인도양 서부, 태평양 서부 저위도 해역이 가장 좋았다. 3)어장 가치를 평가하는 시뮬레이션에서 12개 어장구역 중 경제성이 높은 어장은 태평양 저위도 해역의 서부, 중부, 동부, 인도양의 서부, 동부, 그리고 대서양 순으로 나타났으며, 북미대륙 서부역이 중간정도, 나머지 해역은 경제성이 낮은 어장으로 나타났다. 4)본 데이터 베이스 프로그램을 이용하여 방대한 어획량 자료를 분석하여 시기별, 위치별의 어종 및 어획량을 검토하고 어장 평가 시뮬레이션을 실시함으로써 경제성 있는 어장 선정 및 탐색을 할 수 있다고 판단된다.

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수량민감도와 시각작업기억 및 시각적 주의 간 개인차 연구 (A Study of Individual Differences across Numerosity Sensitivity, Visual Working Memory and Visual Attention)

  • 김기연;조수현;현주석
    • 감성과학
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    • 제18권2호
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    • pp.3-18
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    • 2015
  • 인간의 수량지각은 선천적인 능력으로 생각되지만 그 민감도에 있어서는 개인차가 존재할 가능성이 크다. 본 연구는 시각작업기억과 시각탐색 효율성 그리고 수량민감도 능력 간의 상관 여부를 조사하였다. 이를 위해 변화탐지 수행 능력에 기초해 개인의 작업기억 저장용량을 정량화시킨 K-값, 시각탐색 효율성의 지표인 탐색함수의 기울기 그리고 두 점 배열내의 점 개수 간 수량 차이에 대한 민감도를 각각 측정하였다. 이들에 대한 상관 관계분석 결과 시각작업기억 고용량 개인의 경우 점 배열 간 위치 정보가 보전되었을 때 수량 차이에 상대적으로 저용량 개인에 비해 민감했던 반면, 시각탐색 고효율 개인의 경우 점 배열 간 위치 정보가 보전되지 않았을 때 수량 차이에 상대적으로 민감했다. 이러한 결과는 작업기억 고용량 개인들의 경우 점배열을 소수의 점 패턴 형태로 군집화하는 책략을 사용했을 가능성과 함께, 고효율 시각탐색이 가능한 개인들은 배열 내의 개별 점들에 대해 초점 주의를 상대적으로 신속하게 이용하는 책략을 사용했을 가능성을 시사한다. 종합해 볼 때, 개인들의 수량 민감도는 개인의 작업기억 용량 및 초점주의 이동의 효율성에 의존할 가능성이 있는 것으로 판단된다.

저온 수열법에 의한 헥토라이트 합성 (Synthesis of Hectorite by Hydrothemal Method)

  • 장영남;채수천;류경원;김유동;장희동;배인국
    • 한국광물학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.1-6
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    • 2007
  • 물유리, 수산화 마그네슘, 리튬염을 이용하여 $90{\pm}5^{\circ}C$에서 2단계로 수열반응시켜 팽윤성이 우수한 $12\;{\AA}$ 헥토라이트를 합성하였다. 합성과정은 우선 $SiO_{2}$ 성분을 약 30% 함유한 물유리와 수산화 마그네슘을 화학양론적 조성으로 물에 혼합하고 교반시키면서 pH를 $6{\sim}8$로 유지시켰다. 그 후 수용액을 $90{\pm}5^{\circ}C$의 온도에서 1차로 반응시켜 슬러리 형태의 전구체(precursor)를 제조하였으며 이것을 세척하여 과잉염을 제거하였다. 이때, 리튬 (ie, LiCl)을 팔면체 치환용 이온으로 혼합하였다. 위와 같이 제조된 수용액을 약 10시간 동안 위와 동일한 온도에서 2차로 반응시켜 겔 형태의 헥토라이트를 생성시켰다. 합성된 헥토라이트의 분말 X-선 회절패턴은 자연산 헥토라이트와 일치하였고 FE-SEM으로 관찰한 결과, 직경 50 nm의 균질한 입자로 이루어져 있었다. 이온교환능력과 팽윤성을 측정한 결과, 각각 90 cmol/kg, $60{\sim}70\;ml/2\;g$으로 확인되었으며 에칠렌글리콜 처리 후, 저면간격은 $12\;{\AA}$에서 $17.4\;{\AA}$으로 이동하였다.

웹 기반 감성지표 개발 및 보급에 관한 연구 (Development of Human Sense Indexes for Web-based Database and Its Supports)

  • 김진호;이동춘;박민용;임좌상;박수찬;윤정선;임현균;김경택
    • 한국감성과학회:학술대회논문집
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    • 한국감성과학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.333-337
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    • 1999
  • 본 연구의 목표는 감성적 제품이나 환경을 체계적으로 개발하고 평가하는 과정에서 요구되는 DB를 개발하는 것으로서, 산업체에서의 활용도가 높고 공공성이 큰 데이터를 중심으로 지표를 수집하여 보급체계를 확립하는 것이다. 이번 연구에서는 2 단계 감성공학기반기술 연구 결과인 충 35 개 보고서 전자 파일을 입수하여 감성지표화 작업을 수행하였다. Web 상으로 지원 가능한 감성공학 지표(정보물)를 도출 하였으며, 감성공학 문헌, Handbook, Data compendium, 사전 등을 중심으로 지표를 분류하여 체계화하였다. 연구보고서로부터 도출 된 초기 지표로는 감성지표 185 개, 개발 제품/시스템 소개물 94 개, 웹으로 지원 가능한 감성공학 관련 정보물 35 개가 있다. 이를 기초로 활용 가능한 지표를 엄선하였다. 감성 제품 개발에 필요한 감성지표를 쉽고, 편리하고, 정확하게 검색하고, 감성공학 연구 결과들을 체계적으로 정리하기 위해 지표의 표현 방법, 용어, 기술 수준 등을 표준화하였다. 초기 도출된 감성지표 리스트 중 활용가치가 높은 결과물을 중심으로 감성지표를 정리하였으며, 현재 262개 지표에 대해서 연구책임자의 검증을 거쳐 지표화 작업을 완료하였다. 이들 결과는 인터넷을 통하여 서비스를 실시할 예정이며, 앞으로 제품설계, 환경응용 기술로서 감성공학적 제품설계를 위한 guideline으로 사용될 것으로 기대된다. 또한 이들 지표를 보급하기 위한 목적으로 개발한 감성공학 데이터베이스 시스템은 감성공학 자료의 보급체계로 활용되어 기업간의 정보교환 및 커뮤니케이션 유도를 통한 기업체간의 기술 및 관리 유기체계 구축에 활용될 것으로 기대된다.하도록 한다. 이는 기초과학 수준이 높은 북방권 국가들의 과학자들이 주로 활용되고 있다는 점에서도 잘 알 수 있으며 우리의 과학기술 약점을 보완하는 원천으로써 외국인 연구 인력이 대안이 되고 있음을 시사한다. 본 연구에서는 한국 연구 조직에서 일하는 외국인 연구자들의 동기 및 성과에 영향을 미치는 많은 요인들을 확인할 수 있었다. 상관관계, 분산분석, 회귀분석 등을 통해 활용 성과에 미치는 영향 요인들을 도출하였다. 설문 분석을 통하여 동기 및 성과 사이에는 강한 상관관계가 존재하는 것을 확인할 수 있었으며 이는 전통적인 동기 이론들과 부합한다. 대부분의 변수가 동기 및 성과에 동시에 영향을 미치는 것으로 조사되었으며 그중에서도 조직 협력 문화, 외국인 연구자의 의사소통 및 협력성, 외국인 연구자의 연구 능력 관련 변수들 및 연구 프로젝트의 기술수명주기, 외국인 연구자의 기존 기술지식의 흡수 등이 가장 중요한 변수로 나타났다. 이는 우리가 주로 중국 및 러시아 과학자들을 활용하여 상업화하는 외국인 연구인력 활용 패턴과도 일치하는 결과이다. 즉 우호적인 조직문화를 가지고 있는 연구 조직에서, 이미 과학기술 지식을 많이 가지고 있고 연구 능력도 높은 외국인 과학기술자를, 한국에서 기술이 태동 또는 성장하고 있는 연구 분야에서 활용하는 것이 가장 성과가 좋다는 사실을 확인시켜 주고 있다. 국내에서 최초로 수행된 본 연구는 외국인 연구 인력의 활용 성과가 매우 높으며, 우리의 과학기술혁신시스템을 보완하는 유효한 수단으로써 외국인 연구 인력이 중요한 대안이 될 수 있음을 발견하였다. 외국인 연구 인력을 잘 활용하기 위하여 문제점 및 개선방안을 활용 환경, 연구 인력

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핵융합로 부품에 대한 고열유속 시험조건 결정

  • 배영덕;이동원;김석권;윤재성;홍봉근
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.273-273
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    • 2010
  • 고열부하 환경에 노출되는 핵융합로의 플라즈마 대향부품은 주로 낮은 원자번호 물질-열전도가 좋은 물질-구조체의 순으로 다층 구조를 이루고 있으며, 이들 간의 우수한 접합성은 부품의 성능을 좌우하는 핵심 요소이다. 이러한 플라즈마 대향부품의 건전성을 평가하기 위해서는 고열속의 열부하를 반복적으로 인가하는 시험이 요구되며, 이를 위해 본 연구원에서는 KoHLT-1, 2의 시험시설을 운용하고 있다. 본 시설에서는 열부하원으로서 그라파이터 히터를 사용하며, 히터는 두 개의 시험 대상부품 사이에 설치되고, 히터에 고전류를 인가하여 복사열에 의해 시험 부품에 열부하를 가하게 된다. 고열부하 환경에서 열피로 시험을 위해 히터에 인가되는 전류를 시간에 따라 일정한 패턴으로 반복적으로 ON-OFF 하게 된다. 본 논문에서는 이러한 고열부하시험을 수행함에 있어 고려해야 할 여러 가지 요소에 대해 논의하였다. 우선 인가하는 열유속(heat flux) 값은 일차적으로 시험시설의 최대 출력에 의해 좌우되며, 시험대상물의 운전조건 및 열부하 반복횟수에 의해 결정된다. 열부하 반복횟수는 주어진 열유속 값에 대해 total strain이 파단에 이르는 수준에 의해 결정된다. 열부하를 인가하는 시간은 히터에 전류를 인가했을 때 요구되는 온도로 상승하는 데 걸리는 시간과 시험대상물의 온도가 더 이상 증가하지 않는데 걸리는 시간에 의해 좌우된다. 냉각시간은 길수록 시험대상물의 온도가 냉각수의 온도에 접근하게 되나 너무 길어지면 시험시간이 급격히 증가하게 되므로, 온도 감소 곡선을 검토하여 적절한 시간을 정하게 된다. 열유속 측정은 냉각수의 온도 상승값과 유량으로부터 계산하게 되며, 정확한 측정을 위해서는 열부하를 인가하는 시간이 충분히 길어야 한다. 또한 시험대상 부품에서 열부하가 인가되는 면적을 정확히 정의해야 하며, 냉각관로에 열부하가 인가되어서는 않된다. 또한 시험대상부품을 지지하는 지지구조체를 통한 열손실을 최소화해야 정확한 열유속을 측정할 수 있다. 시험대상부품을 설치할 때 히터와의 간격 또한 결정해야 할 중요한 요소이며, 간격이 좁을수록 최대 열유속 값을 증가시킬 수 있으나, 너무 가까운 경우 히터의 열변형에 의한 접촉 및 아크 방전의 가능성이 있으며, 이 경우 히터와 시험대상부품의 손상을 가져오게 된다. 시험대상물이 국제열핵융합로(ITER)의 일차벽과 같이 베릴륨이 포함되어 있는 경우 방전에 의한 손상은 인체에 유해한 오염의 원인이 될 수 있다. 또한 순간적인 방전은 고가의 고전류전원의 고장을 유발할 수도 있다. 열부하 시험 중 시험대상물의 온도를 정확히 측정하는 것은 필수적이며, 온도 변화 곡선으로부터 시험대상물의 건전성 여부를 판단할 수 있다. 이를 위해 변화를 가장 잘 탐지 할 수 있는 위치에 온도 센서를 설치하는 것이 관건이며, 이는 사전 분석을 통해 알 수 있다.

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QFD(품질 기능 전개도)를 이용한 중년 여성의 감성 Brassiere 개발 (Applying QFD in the Development of Sensible Brassiere for Middle Aged Women)

  • 김정화;홍경희
    • 한국의류학회지
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    • 제28권12호
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    • pp.1596-1604
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    • 2004
  • QFD(Quality Function Deployment: 품질기능 전개도)는 상품개발과정에서 소비자의 요구가 손실되지 않고 최종제품의 생산에 반영되고 시장에 투입되도록 고안된 상품개발 기술의 일종이다. 본 연구에서는 착용감이 우수한 brassiere를 개발하는 과정에서 필요한 모든 정보를 획득하기 위하여 소비자가 요구하는 제품속성과 이 제품속성을 제품 기능에 반영할 수 있는 구체적인 연구 방법론을 제시하기 위해 QFD를 이용하여 그 효율성과 타당성을 검토해 보고자 하였다. Brassiere 착용쾌적성에 대한 소비자 요구 조사를 위해 30-40대의 주부 100명에게 설문조사를 실시하였다. 소비자 요구들 중 중요 항목을 선정하기 위해 중요도 순위 조사를 5점 척도로 조사한 후, 소비자 요구 항목들은 기술적 언어로 전환되었다. 제품에 대한 소비자의 주관적 평가인 소비자 경쟁 평가를 위해 10가지 시판 brassiere에 대한 착용실험이 $28{\pm}1^{\circ}C,\;65{\pm}3\%$ RH로 조절되는 인공기후실에서 실시되었다. 소비자 경쟁 평가치는 기술적 경쟁 평가의 물리적평가치와 비교함으로써, 적절한 기술적 언어를 발굴해 냈는가를 검증할 수 있었다. 결과적으로 쾌적성 있는 중년 여성의 brassiere를 개발하기 위해 도출된 소비자 요구는 종합적 착용 쾌적감, 맞음성-체형보정성, 움직임에 의한 브래지어의 위치 이동성, 압박감, 생리적 특성, 심미적 특성, 브래지어의 어깨끈 관련 특성 등 7가지로 나타났다. 이를 제품에 반영하기 위한 기술적 언어로는 3D측정 Data,소재의 물리적 특성, 심미적 특성, 생리적 측정치, 패턴, 압력 측정치 등으로 도출되었다.형 집단이 다른 두집단보다 더 활발한 불평행동을 취하는 것으로 나타났다. 따라서, 정보지향형과 브랜드지향형 집단의 경우에는 서비스회복의 만족도론 높혀주는데 주력하고, 가격지향형 집단의 경우에는 불평행동이 보다 적극적으로 취해질수 있도록 유도하는 마케팅 전략을 서비스 회복 전략과 함께 구사하는 것이 보다 효과적 일 것이라 생각된다.TEX>$53\%$의 상동성이 각각 존재하는 것으로 확인하였다.)을 가지고 있음이 확인되었다. 사람에 직접적인 유해성을 가지고 있는 지 확인하기 위해 사람 방광 유래의 T-24세포와 장내 표피 유래의 Caco-2세포에 대한 부착능을 시험하였을 때, 16균주$(42.1\%)$가 T-24방광 세포에, 그리고 17균주$(44.7\%)$가 Caco-2장세포에 대해 강한 부착능을 나타내었다. 특히 11균주$(28.9\%)$는 두 세포 모두에 강한 부착능을 가지고 있었다. Filter mating method를 수행하여 이들 균주들의 독소 생산 유전자와 항생제 내성 유전자가 사람에서 분리된 균주로 전달되는 것을 확인할 수 있었다. 본 실험의 결과는 설사 중상을 나타내는 돼지로부터 분리된 용혈성 E. coli의 독성과 세포 부착능력, 그리고 항생제 내성간의 상호 연관성을 보여주지 않았으나 동물 분리 세균의 항생제 내성과 독소 생산 능력이 유전자 전달을 통해서 뿐만 아니라 세균의 직접 접촉에 의해서도 인체로 전달될 수 있는 것을 보여주는 것이다.다. 본 연구를 토대로 장시간의 체외순환에서는 신장기능을 대표하는 수치들에도 영향을 미칠 수 있으리라 예상되며, 신장 이외에 다른 주요 장기에 미치는 영향에 대한 연구를 더

RFID 환경을 이용한 홈 메스클린업 로봇 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of a Home Mess-Cleanup Robot Using an RFID Tag-Floor)

  • 김승우;김상대;김병호;김홍래
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.508-516
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    • 2010
  • 본 논문에서는 자율적이며 자동화된 정리정돈 기능을 갖는 홈 메스클린업 로봇(McBot)을 개발한다. 그 동안 진공청소기가 보급되어 집안 청소에 편리성 향상이 이루어졌지만 진공청소기를 운영하는 노동은 인간의 몫이었다. 그것을 해결하기 위하여 최근에 로봇청소기들이 개발되었으나, 진공 청소하기 이전에 해결해야 하는 신문, 옷가지 등을 정돈하거나 진공흡입하기 어려운 크기의 쓰레기들을 정리하는 것은 여전히 사람이 처리해야 하는 심각한 노동으로 남아 있다. 이러한 이유로 본격적인 청소로봇 시장이 아직 형성되지 못하고 있다. 그래서 본 논문에서는 가정에서의 정리정돈 문제를 해결할 수 있는 소위 홈 메스클린업 로봇을 개발하고 새로운 디자인 방법과 제어 기법 그리고 자기 위치 인식 알고리즘을 제안한다. 홈 메스클린업 로봇은 정리정돈을 위하여 쾌속 네비게이션과 정교한 매니퓰레이션 기능을 필요로 한다. 본 논문에서는 자율적인 네비게이션 기능으로 장애물을 회피하여 원하는 목적지까지 고속으로 이동할 수 있는 휠 기반의 이동로봇을 개발한다. 또한 정리정돈 작업을 위한 정교한 매니플레이션 기능으로 6 자유도를 갖는 로봇 팔과 리프트 등의 보조장치들을 개발하며, 그것들이 정밀 제어될 수 있는 새로운 알고리즘을 제시한다. 특히 홈 메스클린업 로봇의 탐색 시스템은 지금까지의 청소로봇들과는 달리 일정한 패턴이나 벽면을 따라 움직이는 방식이 아닌 실질적인 실내 구조의 파악과 잡은 물체를 원래의 위치로 이동시키거나 정돈 장소까지 이동하기 위한 절대 좌표 형태의 자기 위치 인식 기능이 필요하다. 그러므로 본 논문에서는 자신의 절대좌표 인식 및 물체인식을 위하여 RFID 태그들을 이용한 자기위치 인식 시스템을 개발한다. 마지막으로 본 논문에서 설계된 홈 메스클린업 로봇이 RFID 환경에서 정리정돈작업을 수행하는 실제 실험을 통하여 좋은 성능을 검증한다.

스마트 시설환경 환경변수 분석을 위한 Open source 기반 인공지능 활용법 분석 (A Benchmark of AI Application based on Open Source for Data Mining Environmental Variables in Smart Farm)

  • 민재기;이동훈
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.159-159
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    • 2017
  • 스마트 시설환경은 대표적으로 원예, 축산 분야 등 여러 형태의 농업현장에 정보 통신 및 데이터 분석 기술을 도입하고 있는 시설화된 생산 환경이라 할 수 있다. 근래에 하드웨어적으로 급증한 스마트 시설환경에서 생산되는 방대한 생육/환경 데이터를 올바르고 적합하게 사용하기 위해서는 일반 산업 현장과는 차별화 된 분석기법이 요구된다고 할 수 있다. 소프트웨어 공학 분야에서 연구된 빅데이터 처리 기술을 기계적으로 농업 분야의 빅데이터에 적용하기에는 한계가 있을 수 있다. 시설환경 내/외부의 다양한 환경 변수는 시계열 데이터의 난해성, 비가역성, 불특정성, 비정형 패턴 등에 기인하여 예측 모델 연구가 매우 난해한 대상이기 때문이라 할 수 있다. 본 연구에서는 근래에 관심이 급증하고 있는 인공신경망 연구 소프트웨어인 Tensorflow (www.tensorflow.org)와 대표적인 Open source인 OpenNN (www.openn.net)을 스마트 시설환경 환경변수 상호간 상관성 분석에 응용하였다. 해당 소프트웨어 라이브러리의 운영환경을 살펴보면 Tensorflow 는 Linux(Ubuntu 16.04.4), Max OS X(EL capitan 10.11), Windows (x86 compatible)에서 활용가능하고, OpenNN은 별도의 운영환경에 대한 바이너리를 제공하지 않고 소스코드 전체를 제공하므로, 해당 운영환경에서 바이너리 컴파일 후 활용이 가능하다. 소프트웨어 개발 언어의 경우 Tensorflow는 python이 기본 언어이며 python(v2.7 or v3.N) 가상 환경 내에서 개발이 수행이 된다. 주의 깊게 살펴볼 부분은 이러한 개발 환경의 제약으로 인하여 Tensorflow의 주요한 장점 중에 하나인 고속 연산 기능 수행이 일부 운영 환경에 국한이 되어 제공이 된다는 점이다. GPU(Graphics Processing Unit)의 제공하는 하드웨어 가속기능은 Linux 운영체제에서 활용이 가능하다. 가상 개발 환경에 운영되는 한계로 인하여 실시간 정보 처리에는 한계가 따르므로 이에 대한 고려가 필요하다. 한편 근래(2017.03)에 공개된 Tensorflow API r1.0의 경우 python, C++, Java언어와 함께 Go라는 언어를 새로 지원하여 개발자의 활용 범위를 매우 높였다. OpenNN의 경우 C++ 언어를 기본으로 제공하며 C++ 컴파일러를 지원하는 임의의 개발 환경에서 모두 활용이 가능하다. 특징은 클러스터링 플랫폼과 연동을 통해 하드웨어 가속 기능의 부재를 일부 극복했다는 점이다. 상기 두 가지 패키지를 이용하여 2016년 2월부터 5월 까지 충북 음성군 소재 딸기 온실 내부에서 취득한 온도, 습도, 조도, CO2에 대하여 Large-scale linear model을 실험적(시간단위, 일단위, 주단위 분할)으로 적용하고, 인접한 세그먼트의 환경변수 예측 모델링을 수행하였다. 동일한 조건의 학습을 수행함에 있어, Tensorflow가 개발 소요 시간과 학습 실행 속도 측면에서 매우 우세하였다. OpenNN을 이용하여 대등한 성능을 보이기 위해선 병렬 클러스터링 기술을 활용해야 할 것이다. 오프라인 일괄(Offline batch)처리 방식의 한계가 있는 인공신경망 모델링 기법과 현장 보급이 불가능한 고성능 하드웨어 연산 장치에 대한 대안 마련을 위한 연구가 필요하다.

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