지구 자기권에 존재하는 플라즈마 입자의 다중관측을 목적으로 개발된 초소형 탑재체 STEIN (SupraThermal Electron, Ion, Neutral) 은 경희대학교와 UC Berkeley가 공동으로 개발 중인 3대의 초소형 과학위성 TRIO-CINEMA (TRiplet Ionosphere Observatory - Cubesat for Ion, Neutral, Electron and MAgnetic fields) 에 탑재될 입자 검출기이다. 32개의 픽셀로 이루어진 STEIN 검출기는 2~300 keV의 전자, 4~300 keV의 이온과 중성입자(Energetic Neutral Atom: ENA) 를 분리 계측할 목적으로 설계되었으며, 하전입자가 정전장 편향기를 통과하여 서로 다른 검출기 픽셀에 도달함으로써 전자와 이온, 중성입자를 분리하여 계측할 수 있도록 하였다. 한편, STEIN 구조물에서 발생한 2차 입자의 검출을 방지하기 위해 정전 편향기 사이에 차단날(blade)을 설계하였다. 본 연구에서는 STEIN 모의실험 예비 결과로써 전기장에 크기 및 차단날에 의한 하전입자의 궤적과 이에 따른 분리 계측 성능을 알아보고자 Geant4 (GEometry ANd Tracking)를 사용하여 검출기 픽셀에 입사하는 전자의 초기 위치를 분석하였다. 전자의 입사 위치는 검출기로부터 5 cm 전방에서 6 mm * 20 mm 범위 내에서 무작위로 생성하여 검출기의 방향으로 수직 입사하였다. 분석 결과 전자들은 전기장의 방향에 따라 편향되는 결과를 보였으며, 저에너지 전자는 강한 전기장의 영향으로 차단날에 의해 차폐되어 검출되지 않았다. 따라서 전기장의 크기와 차단날에 따른 입자 분리 검출이 가능함을 본 모의실험을 통해 확인하였으며, STEIN 운용 시 입자 분리 검출 및 결과 분석 기반으로 본 연구 결과를 사용될 수 있을 것으로 기대된다.
이 연구에서는 경막바깥신경성형술 시행에 있어서 중요한 엉치뼈틈새에서 경막주머니종말부 및 척수원뿔 사이의 거리를 자기공명영상에서 계측하여 한국인의 생체 연구에 대한 기초 자료를 제공하고자 한다. 허리통증으로 자기공명영상을 촬영한 환자 중 척추압박골절이나 척추전방전위증 그리고 기형 등이 없는 환자 200명(남자 88명, 여자 112명)을 대상으로 하였으며, 평균 연령은 54.3세(20~84세), 평균 신장은 161.3 cm(135~187 cm)이었다. T2강조 자기공명영상을 이용하여 엉치뼈틈새에서 경막주머니종말부 그리고 척수원뿔 사이 거리를 계측하여 성별 및 신장에 따른 상관관계를 분석하였다. 엉치뼈틈새꼭지에서 경막주머니종말부까지 거리는 $62.8{\pm}9.4mm$, 엉치뼈틈새꼭지에서 척수원뿔까지 거리는 $232.2{\pm}21.8mm$, 엉치뼈틈새꼭지에서 경막주머니종말부 사이 최소 거리는 34.8 mm, 최대 거리는 93.9 mm, 엉치뼈틈새꼭지에서 척수원뿔 사이 최소 거리는 155.0 mm, 최대 거리는 284.0 mm이었다. 엉치뼈틈새꼭지에서 경막주머니종말부까지, 그리고 엉치뼈틈새꼭지에서 척수원뿔까지 거리는 모두 여성이 남성보다 짧게 나타났고(p<0.05), 엉치뼈틈새꼭지에서 경막 종말부 및 척수원뿔 사이 거리는 신장에 대해 유의한 상관관계를 보였다(p<0.01). 이 연구의 결과는 한국 성인의 엉치뼈틈새에서 경막주머니종말부 및 척수원뿔 사이 거리에 대한 생체 계측 자료를 제공하며, 경막바깥공간에 대한 임상적 시술의 안전성 확보와 한국인의 체형에 맞는 카테터 개발에 도움이 될 것이라 생각한다.
본 연구의 목적은 교정환자에서 측두하악관절 원판 변위 (disk displacement of TMJ)가 치열 및 안면부 비대칭과 관련이 있는가를 밝히는 것이다. 2000년 1월부터 2002년 4월까지 서울대학교병원 치과교정과에 내원한 환자 중 $18\~38$세(평균 23.3세)인 여성 60명의 측두하악관절 자기공명영상(MRI)을 기초로 하여, 양측 TMJ가 모두 정상인 군 (21명), 우측 TMJ에만 원판 변위가 있는 군 (6명), 좌측 TMJ에만 원판 변위가 있는 군 (9명), 양측 TMJ에 모두 원판 변위가 있는 군 (24명)으로 나누고, 교정치료 전의 후전방 두부방사선계측사진과 교정진단모형을 계측하였다. 후전방 두부방사선계측사진의 분석에는 좌우 Latero-Orbitale(Lo)를 연결한 선분을 수평기준선으로 하고, 이 선분을 수직 이등분하는 직선을 수직기준선으로 하였다. 각 계측항목에 대해 일원배치분산분석(one-way ANOVA)과 후처치로서 다중비교분석(Bonferroni's multiple comparison test)을 시행하여, 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 교정진단모형에서 전치돌출도, 우측구치관계, 좌측구치관계가 각 군 사이에 유의한 차이를 보였다. 2. 후전방 두부방사선계측사진에서 하악제1대구치와 Ag의 수직적 위치의 좌우 차이가 각 군 사이에 유의한 차이를 보였다. 3. 측두하악관절 원판 변위가 편측에 존재하면, 이환측의 하악지 길이가 비이환측에 비해 짧았으며 좌우 Ag의 수직적 높이에도 차이를 보였다. 이상의 결과를 통하여, 측두하악관절 원판 변위의 편재와 치열 및 안면부 비대칭의 발현 양상은 관계가 있다고 판단된다.
본 논문은 저가형 AHRS(: Attitude Heading Reference System)센서를 이용하여 무인 운송체(Unmanned vehicle)의 자세를 무향 칼만 필터 (Unscented Kalman filter)통해 추정하는 방법을 제안한다. 측정된 가속도와 지구자기장 값을 이용하여 UKF의 보정 단계에서 사용될 자세를 계산한다. 롤 (roll)과 피치 (pitch)는 가속도로부터 구해지며 요 (yaw)는 지구 자기장을 이용하여 연산한다. 이때 사용되는 지구자기장 측정값은 강철 효과(hard-iron effect)와 연철 효과(soft-iron effect)에 의해 쉽게 왜곡되기 때문에 계산된 요의 불확실성이 롤이나 피치의 불확실성에 비하여 크다. 본 논문은 이러한 불확실성을 줄이기 위하여 측정된 지구자기장에 포함된 편차성분을 추정하고 보정하여 더 정밀한 요값을 구한다. 제안된 방법을 수조에서의 무인 운송체 항법 실험을 통하여 검증하였다. 실험결과, 자세 추정 성능이 개선되고 이에 따라 위치 추정 성능도 개선됨을 확인하였다.
토로이드 형태의 자성분말합금 코어의 경우 major B-H loop을 측정하기 위해서는 수십 kA/m 이상의 높은 자화력을 인가하여야 한다. 이 경우 측정과정에서 일차코일에 권선된 에나멜 동선에서 발생하는 열 때문에 측정이 매우 어렵다. 본 연구에서는 토로이드 형태의 자성분말합금 코어 major B-H loop을 직접 측정할 수 있는 장치를 설계 제작하고, 그 성능을 측정하였다. 수십 kA/m 이상의 자화력을 인가하기 위하여 최대 전류가 $100A_P$인 전력 증폭기와 측정 시간 중에 높은 전류에 의하여 코일 권선에서 발생하는 열 문제를 해결하기 위하여 실시간으로 자기 이력 곡선을 측정 할 수 있게 실시간으로 B-H 신호를 디지털신호로 변환하여 컴퓨터 소프트웨어에서 자속밀도 B 와 자화력 H 값을 계산하고, 이 값들로 부터 주요 자기 특성인 최대자속밀도 $B_{max}$, 최대 자화력 $H_{max}$, 보자력 $H_c$, 잔류자속밀도 $B_r$ 및 형상인자(FF)를 계산하여 가상계측기(VI)창으로 표시 할 수 있게 하였다. 제작된 장치를 이용하여 외경이 134 mm, 내경이 77 mm, 높이가 42 mm인 자성분말코어에 일차 코일을 직경이 1 mm인 에나멜 동선을 401회 권선하고 이차 코일을 직경이 0.2 mm인 에나멜 동선 5회 권선하여 측정을 하여 본 결과 최대 인가 자기장을 50 kA/m까지 인가하면서 자기이력곡선을 측정 할 수 있었다.
이 논문은 2년 동안 경북대학병원 구강내과를 턱관절 질환을 주소로 내원한 환자 중에 과두흡수가 있는 환자들로서 자기공명영상, 파노라마, 측방횡두개상 그리고 측방 두부방사선 사진들을 모두 촬영한 34명의 환자들만 선택하여, 측방두부방사선 계측으로 과두흡수와 안면부 골격형태의 연관성을 한국인 정상 교합자들의 평균치와 비교 조사하였고, 전치부 개교합이 동반된 군과 개교합이 없는 군을 서로 비교하였으며, 또한 자기공명영상으로 과두흡수와 관절원판변위와의 관련성을 조사한 결과 과두흡수가 잘 발생될 수 있는 환자들은 다음과 같은 특징을 가졌다: (1) 34명중 1명만이 남자로 여자가 대부분이었다, (2) 연령대는 어느 연령에서나 발생가능하나 10대와 20대에서 발병률이 높았다, (3) 환자들은 높은 하악하연각과 높은 하악각을 가졌다. (4) 하악지의 높이는 작게 나타났으며, (5) 전악각 함요(antegonial notch)가 대체적으로 저명하였다, (6) 구치부 교합은 Angle's Class I 관계가 많았으나, ANB각도는 평균 5.54도로 하악의 후퇴를 나타내었다. (7) 과두흡수는 하악하연각이 낮은 경우에는 거의 발생하지 않았다, (8) 통계학적 유의한 차이는 없었으나 개교합이 동반된 군이 개교합이 없는 군보다 hyperdivergent한 골격형태를 가졌다, (9) 자기공명영상사진에서 과두흡수는 대부분 비정복성 관절원판전위와 연관되어 있었다. 수직적 골격성장이 큰 경우 관절원판 전방변위와 과두흡수의 원인이 될 수 있으리라 생각된다.
In this paper. we present a new method for monitoring of ECU's self diagnostic signals of vehicle without wire. In order to measure the ECU's self diagnostic signals, the interfaced circuit is designed to communicate ECU and designed terminal according to the IOS, SAE regulation of communication protocol standard. Micro-processor 80C196KC is used for communicating ECU's self diagnositc signals and the results are sent to the wireless terminal and PC monitoring system. Wireless terminal is also developed by 80C196KC, LCD, RF module, and keypad. The command from the keypad is sent to ECU through RF module and the result show on the Graphic LCD in real time. Software on PC is developed to monitor the ECU's self diagnostic signals using the Visual C++ complier in which RS232 port is programmed by half duplex method. The algorithms for measuring the ECU's self diagnostic signals are verified to monitor both ECU and portable terminal state. At the same time, the information to fix the vehicle's problem can be shown on the developed software. The possibility for remote measurement of ECU self diagnostic signal is verified through the developed systems and algorithms.
This study presents an effective methodology on integrated monitoring system for a maglev guideway using WDM-based FBG sensors. The measuring quantities include both local and global quantities of the guideway response, such as stains, curvatures, and vertical deflections. The strains are directly measured from multiplexed FBG sensors at various locations of the test bridge followed by curvature calculations based on the plane section assumption. Vertical deflections are then estimated using the Bernoulli beam theory and regression analysis. Frequency contents obtained from the proposed method are compared with those from a conventional accelerometer. Verification tests were conducted on the newly-developed Korean Maglev test track. It has been shown that good agreement between the measured deflection and the estimated deflection is achieved. The difference between the two peak displacements was only 3.5% in maximum and the correlations between data from two sensing systems are overall very good. This confirms that the proposed technique is capable of tracing the dynamic behavior of the maglev guideway with an acceptable accuracy. Furthermore, it is expected that the proposed scheme provides an effective tool for monitoring the behavior of the maglev guideway structures without electro magnetic interference.
본 논문에서는 자기적분형 자계센서의 설계방법과 교정방법을 제안하고, 파도대전류에 의하여 형성되는 자계에 대한 거리-응답 특성시험과 주파수 변화에 대한 응답도의 측정을 수행하였다. 자기적분형 센서는 적분저항의 증가와 더불어 감지전압은 상승하였으나 감쇠시간은 줄어드는 특성을 나타내었다. 또한 전기적 등가회로를 구성하여 이론적으로 해석 한 바 실험결과와 잘 일치하였다.
문명의 발달과 더불어 경제적으로 생활이 윤택하여지고 산업기술이 고도화 되어감에 따라 평균수명이 급격히 연장되었고, 건강식품과 의약품에 대한 의존도와 수요도 급격하게 증가하는 추세이다. 최근에는 건강식품과 의약품의 부작용이 사회적인 이슈로 등장하고 부작용이 없는 의약품의 개발, 환경과 식품산업의 건전성 향상을 위해 신속 간편하며 정확하게 건강과 환경을 계측할 수 있는 기술의 개발 또한 시급한 과제로 부각되고 있다. 의약품의 생산 공정뿐만 아니라 소비자 스스로 자기 건강을 자가 진단하고자 하며, 자기가 먹는 음식의 안전성 여부와 자기가 사는 환경의 안전성 여부를 스스로 확인하고자 하는 욕구 또한 증대되고 있다. 본고에서는 키랄 의약품, 기존의 키랄 의약품 분리기술, 분자자기인식 기법, 그리고 분자자기인식 기법에 의한 키랄 의약품 분리기술 개발동향에 대한 간단한 소개와 분자자기인식 기법에 의한 키랄 의약품 분리ㆍ분석 기술 개발 현황과 그 시장성에 대해 고찰하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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