• 한국지능시스템학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.738-743
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• 2007

본 연구는, 팔(하완)을 잃은 장애자용 인공 의수를 장애자가 자신의 의도에 따라 제어하기 위한 센서 시스템과 제어알고리즘에 관한 것이다. 먼저 장애자의 여러 가지 동작 의도를 검출할 수 있는 센싱 시스템을 연구하고 이 센싱 시스템으로부터 발생된 신호를 사용하여 인공의수를 제어하는 방법에 대하여 연구한다. 센서로서는 전기 저항식 굽힘 센서를 사용한다. 이 굽힘 센서를 팔의 상완 이두근과 오구완근에 각각 1개씩 단단히 부착한다. 부착된 센서로부터 출력된 신호는 근육의 굴곡량을 나타내며 팔의 동작의도를 판단 할 수 있는 신호처리 시스템을 통과시켜 하완의 굴곡과 신전 운동, 손의 내전과 외전 운동을 구별한다. 그리고 구별된 신호로부터 실제 팔의 운동 각도를 추정하여 인공의수의 각도를 제어한다. 본 연구의 효용성을 증명하기 위해 2개의 액추에이터와 포텐셔미터를 가진 간단한 인공의수를 제작하여 제어 실험을 하였다. 실험에서 실제 팔의 각도와 인공의수의 제어 각도 사이에는 센서 외부에서 발생되는 노이즈 및 인공의수의 회전 관성, 기계적인 마찰 등으로 인한 오차가 발생하였다. 따라서 오차 값과 오차의 변화 값에 근거한 퍼지 제어 알고리듬을 이용하여 재 실험을 한 결과 하완의 굴곡/신전 운동에서는 평균 약 4도, 손의 회내/외 운동에서는 평균 약 3도의 오차가 측정되어, 퍼지제어기를 설치한 이전보다 오차가 크게 개선되었다.

• 문화기술의 융합
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• 제10권1호
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• pp.19-23
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• 2024

양손 절단 환자들에게 미용적 목적과 함께 기능적 목적을 갖춘 의수가 필요하며 잔존 근육의 근전도를 이용한 인공 의수에 대한 연구가 활발하나 아직도 비싼 비용의 문제가 있다. 본 연구에서는 저비용의 부품과 소프트웨어인 표면 근전도 센서, 머신러닝 소프트웨어 Edge Impulse, Arduino Nano 33 BLE, 그리고 3D 프린팅을 이용하여 인공의수를 제작하고 성능을 평가하였다. 표면 근전도 센서로 획득하고 Edge Impulse에서 디지털 시그널 프로세싱 과정을 거친 신호들을 이용하여 머신러닝으로 손가락 운동의 종류를 판단하는 훈련을 통해 각 손가락의 굽힘 운동신호를 의수 모델의 손가락들에 전달하였다. 디지털 시그널 프로세싱 조건을 노치 필터 60 Hz, 대역필터 10-300 Hz, 그리고 샘플링 주파수 1,000 Hz로 했을 때, 머신 러닝의 정확도가 82.1%로 가장 높았다. 각 손가락 굴곡 운동간에 혼동될 수 있는 가능성은 약지가 가장 높아서 검지의 운동으로 혼동될 가능성이 44.7 %이었다. 저비용 인공의수의 성공적인 개발을 위해서는 더 많은 연구가 필요하다.

• 한국식물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국식물생명공학회 2002년도 춘계학술대회
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• pp.136-136
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• 2002

• 전자공학회논문지 IE
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• 제43권4호
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• pp.28-36
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• 2006

본 연구에서는, 팔의 4가지 운동을 구별할 수 있는 계측 시스템과, 구별된 팔의 운동 위치를 추정할 수 있는 제어 알고리즘에 관하여 기술한다. 먼저 4가지(굽히기와 펴기, 내전과 외전) 운동을 구별하기 위해 굽혀진 정도를 측정할 수 있는 전기 저항 형태의 굽힘 센서를 사용한다. 이 센서를 왼팔의 상완 이두근과 오구완근에 1개씩 부착한다. 부착된 두 개의 센서로부터 출력되는 신호는 증폭기와 필터 등으로 구성된 계측 시스템을 통과한다. 이 시스템에서는 상완이두근에 부착된 센서 신호는 굽히기와 펴기 운동 중에서만 On/OFF 작동을 하도록 하고, 오구완근에 부착된 센서 신호는 모든 운동에 작동하도록 설계하였다. 이렇게 출력된 신호들로부터 4가지 운동은 구별하여 출력하고, 출력된 신호들로부터 팔의 운동 위치를 측정한다. 마지막으로, 제안된 알고리즘의 효용성을 입증하기 위해 RC 서보 모터와 포텐션미터로 구성된 2자유도의 인공팔을 제작하여 실험한다. 실험을 통해 인공 팔의 위치는 모터의 회전 관성, 센서의 노이즈 등으로 실제 팔의 위치와 차이가 발생하였다 이 오차를 감소하기 위해 오차값과 오차의 변화값에 근거한 퍼지 PID 제어기를 사용하였고, 이로써 오차가 5도 이내로 감소되었다.

• 미생물과산업
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• 제20권2호
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• pp.26-32
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• 1994

생물학적 폐수처리란 유기물을 함유한 폐수를 처리하기 위하여 물의 자정작용을 부분적으로 이용하여 인공적으로 효율을 높인 방법을 말한다. 이런 생물학적 처리가 물리화학적인 처리법보다 경제적인 경우는 대개 용존 유기물의 농도가 수천 ppm미만으로 (대개 수백 ppm) 묽은 경우이다. 생물학적 처리는 물리화학적 처리법에 비해 초기투자비가 큰 반면 운전비가 적고 2차 오염물질의 발생도 적은 편이다. 1992년 현재 국내의 폐수처리장의수는 약 25,000개이고 이중 생물학적 폐수처리장이 설치된 곳은 약 2,400여곳으로 대개 일일 배출량이 50톤 이상인 곳이다. 총 배출량은 약 800만톤/일이며 톤당 처리비를 평균 400원 정도로 가정한다면 년간 1조 1천억원이 폐수처리를 위해 쓰여지고 있음을 추정할 수 있다. 폐수처리설비는 최근 매년 15% 이상의 증가를 보여왔으며 배출수 기준이 강화됨에 따라 실질적인 운전비는 더욱 커지고 있는 추세이다. 따라서 이러한 폐수처리설비의 핵심인 생물학적 처리공정의 효율을 증대하는 것이 중요하며 이에 생물공학의 적극적인 활용이 요청되고 있는 것이다. 여기서는 폐수처리에 쓰이는 생물반응기의 현황을 고찰하고 향후 해결해야 할 방향을 살펴보고자 한다.

• 한국자원식물학회지
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• 제13권2호
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• pp.131-139
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• 2000

The effects of the simulated acid rain on the growth response and water status of Glycine soja was observed in 2 months-old seedlings. The seedlings were treated with acid rain(pH 3.5), three times per week. Glycine soja showed significant reduction in the total length, total weight, dry weight, water contents and top/root ratio after treatment of simulated acid rain(pH 3.5) for 56 days. The growth of shoot was more susceptible to acid rain than that of roots. On the contray, Number of lateral roots, water saturation deficit and epidermis transpiration was higher than that of control(pH 5.6) after 56 days treatment of simulated acid rain.

• 한국자원식물학회지
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• 제10권4호
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• pp.305-313
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• 1997

산성비가 소나무, 리기다 소나무, 잣나무 잎의 동위효소 양상에 미치는 영향을 알아보기 위하여 pH 5.6을 대조구로 pH 3.5의 인공 산성비를 9개월간 처리하여 $\alpha$-Est, POD, GDH의 변화를 조사하였다. pH 3.5의 인공산성비 처리 9개월째에 $\alpha$-Est에 있어서 소나무는 동위효소의 활성에 별 변화가 없었으나, 리기다 소나무는 2개의 새로운 동위효소가 활성화되었으며, 잣나무는 2개의 새로운 동위효소가 활성화되고 5개의 동위효소는 활성이 보여지지 않았다. POD에 있어서도 소나무는 변화를 보이지 않았으나 리기다 소나무는 8개의 동위효소가 새로이 활성화되었으며, 잣나무는 4개의 동위효소의 활성이 보여지지 않았다. GDH 역시 소나무에서는 변화가 없었으나, 리기다 소나무는 2개의 새로운 동위효소가 활성화 되었고, 잣나무는 변화를 보이지 않았다.

• 한국안전학회지
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• 제12권3호
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• pp.178-184
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• 1997

외력의 작용에 의해 발생되는 인체 내부의 내응력에 대한 이해가 중요하게 됨에 따라, 인간의 생체모델에서 근력이나 관절내에서의 응력분포를 밝히기 위한 다수의 수학적 모델이 소개되어져 왔다. 그러나 고체모델이나 인공손목관절의 개발에 무엇보다도 중요한 실제에 가까운 3차원적인 수학적 모델의 개발은 지금까지 성공적이지 못하였다. 본 연구에서는 인체의 손목관절에서 원위 요골과 척골로 구성되어진 3차원 수학적 모델과, 정교하게 재구성되어진 2차원의 유한요소법을 이용한 수학적 모델을 완성함에 있다. 본 연구에서는 동적운동시의 손목관절에서 근력과 원위 요골과 척골로 전달되어지는 힘과 관절내의 응력분포를 수학적 모델을 통하여, 정확하게 예측할 수 있는 가능성을 보여 주었다. 본 연구에서 추출되어진 결과는 동적운동 시 (반복운동), 손목관절을 이루고 있는 원위 요골과 척골에 상당히 많은 양의 힘이 전달되어 짐을 밝히었으며, 이것은 반복운동에 의하여 손목관절에 종종 발생하는 누적성질환과 깊은 연계성을 갖고 있음을 보여 주고 있다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2002년도 제9차 국제심포지움 및 추계정기학술발표회
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• pp.29-29
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• 2002

참오갈피(Acanthopanax pedunculus)는 국내 고유한 자생 종이며 현재 몇 그루 만이 존재하는 것으로 추정된다. 이 수종은 대체적으로 다른 오갈피 수종에 비해 잎 및 열매는 물론 식물 전체 부위가 다소 커서 경제성이 높다고 판단된다. 본 실험에서는 참오갈피의 세포배양 기술을 이용한 묘목 및 약용원료의 산업적 대량 생산 기술을 개발하고자 수행 하였다. 참오갈피 접합자배를 적출하여 무균적으로 배양한 다음 자엽단계로 성숙한 이들 접합자배를 1 mg/1 2,4-D가 첨가된 MS 배지에 배양하여 배형성 캘러스를 유도하였다. 배형성 세포의 유도율은 약 72%에 달했다. 유도된 배형성 캘러스는 2,4-D가 첨가된 같은 고체 및 액체 배지에서 계대배양하여 배형성 캘러스 및 세포를 유지하였다. 배형성 캘러스를 2,4-D가 첨가되지 않은 배지에 옮겨주면 이들 세포로부터 체세포배가 발생되었다. 약 2개월의 기간을 거쳐 자엽단계로 성숙된 체세포 배는 발아되지 않기 때문에 5 mg/1 GA$_3$가 첨가된 1/2 MS 배지에 옮겨 발아 및 식물체로 재생 시켰다. 약 7 cm 크기로 재생된 식물체를 인공토양에 옮겨 1달간 순화시키고 난 후 토양에 옮겼을 경우 87%가 생존하였다. 기내에서 유도된 참오갈피 식물체는 특별한 처리를 하여주지 않아도 뿌리로부터 배발생 세포를 형성 할 수 있었다. 따라서 이들 식물체로부터 배발생세포 유도는 세포주의 보존 및 증식에 효과적으로 이용될 수 있었다. 한편 참오갈피 세포는 5-10 리터 바이오리엑터 배양을 통하여 배형성세포, 자엽단계의 배, 유식물의 대량생산의 가능성을 확인하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제37권1호
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• pp.84-88
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• 2010

둥근잎꿩의비름 (Sedum rotundifolium D. Lee)의 기내 식물체 재분화 체계를 확립하기 위하여, 생장조절물질을 다르게 조합한 MS 배지에 화뢰와 잎 절편체를 치상하여 캘러스 유도와 식물체 재분화에 미치는 영향을 조사하였다. 캘러스 유기는 화뢰절편체에서 보다 잎절편체에서 왕성하게 관찰되었으며, 1.0 ~ 2.0 mg/L NAA와 1.0 mg/L BA의 혼합첨가 배지에서는 캘러스의 형성률이 100%로 가장 높았으며, 캘러스의 증식도 매우 왕성하였다. 또한, 2.0 mg/L 2,4-D에 1.0 mg/L BA를 혼합처리 한 배지에서 유도된 캘러스를 치상하여 8주간 배양하였을 때 가장 많은 신초가 유도되었고, IAA를 단독처리 한 MS 배지에서 보다 더 정상적이며 성장이 양호한 뿌리의 분화가 관찰되었다. 재분화 식물체는 식물생장조절물질이 첨가 되지 않은 MS배지로 계대배양하여 생장시킨 후 인공토양의 화분으로 옮겨 관찰한 결과 100%의 생존률을 보이며 정상적으로 생육하여 재분화 식물체를 대량으로 획득하였다.