• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.134-145
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• 2021

함정 추진제어시스템은 축계와 추진엔진의 과토크 및 과부하를 방지하면서 함정 작전요구성능을 만족할 수 있는 효율적인 제어로직 적용이 필수적이다. 이에 따라 함정 시운전 기간 중 추진제어기의 파라미터 값을 수정하는 이른바 튜닝(tuning)과정을 거쳐 제어체계를 최적화 하는 것이 일반적이다. 그러나 이러한 과정에서 초기 설정 값의 오차가 큰 경우 튜닝 시간이 과도하게 소요되거나 오버토크, 오버스피드 및 과출력으로 인해 추진 장비에 손상을 초래할 수 있다. 이에 본 논문에서는 함정 추진체계를 보호하면서 비교적 추진제어기 소프트웨어의 튜닝 경험이 적은 비숙련자도 함정 추진체계를 보호하면서 튜닝시간을 단축할 수 있는 프로세서 레버 제어기 적용을 제안한다. 프로세서 레버 제어기 성능 검증을 위해 시뮬레이션을 활용하여 프로세서 레버 제어기를 적용한 결과와 PI제어기만 적용한 결과를 비교하여 제어 특성 및 추진성능을 분석하였다. 시뮬레이션 결과 프로세서 레버 제어기 기능을 미적용 시 발생하였던 9.74%의 과도응답이 발생하지 않아 추진체계의 안정성을 높일 수 있었으나, 시스템의 응답성이 늦어짐에 따라 함정 추진성능(가속능력)이 감소하였다. 이러한 추진성능의 저하는 프로세서 레버 제어기의 파라미터 값을 조정하여 안정적으로 해결하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제33권8호
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• pp.1203-1211
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• 2009

무인잠수정의 동역학은 추진체의 동력학에 의해 큰 영향을 받는다. 무인잠수정의 호버링 또는 저속 상태의 움직임을 제어하는 것은 자동 도킹 혹은 잠수정의 매니퓰레이터의 제어에 있어서 매우 중요하다. 모터기반의 추진체 동역학은 비선형적이며 불확실한 매개변수를 가지고 있다. 결국, 추진기와 동적 커플링을 이루는 무인잠수정의 운동역학도 매우 비선형적이며 불확실한 매개변수를 가지고 있기 때문에 강인제어기가 무인잠수정의 모션제어에 있어서 효과적이라고 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 전기 추진체에 의해 추진되는 무인잠수정의 저속 또는 호버링 상태를 제어하기 위한 강인제어 기법을 보인다. 또한, 비선형성과 불확실한 매개변수가 결합된 무인잠수정의 상태도 강인제어를 이용하여 동시에 제어한다. 강인제어 방법 중에서 슬라이딩 모드 제어기를 설계하여 추진체와 무인잠수정의 불확실한 변수와 비선형성들을 보상하며 원하는 위치를 유지하는 제어방법을 제안하였다. 모의실험을 통하여 제안한 슬라이딩 모드 제어기는 선형제어기인 PD제어기 보다 성능이 우수함을 확인할 수 있었다.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제52권1호
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• pp.39-44
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• 2014

효율적인 형질전환 누에 시스템 구축을 위해서는 새로운 전이인자의 개발과 함께 선발을 위한 마커 유전자 및 transposase 발현을 효과적으로 조절할 수 있는 다양한 유전자 프로모터 개발이 필수적이다. 이와 관련하여 선행연구를 통해 누에 후부실샘으로부터 고발현하는 RNA binding protein-1 homologue(RBP-1) 유전자를 선발한 바 있다. 본 연구에서는 RBP-1유전자의 누에 발육시기별 및 유충 조직별 발현양상을 Northen blot hybridization 방법으로 분석한 결과, RBP-1 유전자는 유충기로부터 번데기 후기까지의 전기간에 걸쳐 발현하였으며, 두부, 표피, 중장, 지방체 및 견사선 등 실험한 모든 유충 조직에서 고발현 하는 것으로 관찰되었다. 또한, 누에 게놈 유전자은행을 제작한 후 RBP-1 cDNA 유전자를 탐침으로 5'-UTR 영역을 클로닝하고 luciferase assay 방법으로 RBP-1 유전자 프로모터의 활성을 분석하였다. 실험 결과, RBP-1 cDNA를 탐침으로 RBP-1 유전자 ORF와 5'-UTR이 포함된 약 1,660 bp 영역의 게놈 유전자를 클로닝하였다. RBP-1 유전자 프로모터 활성검정을 위해 전사 개시점(+ 30)으로부터 상류의 -740 bp 영역을 PCR로 분리한 후 pGL3 basic vector에 도입하여 luciferase 활성 측정을 위한 전이벡터, pGL-RBP1를 제작하였다. 제작된 pGL-RBP1는 곤충 세포주(Sf9)에 transfection 한 후 luciferase 발현량을 측정한 결과, 기존의 BmA3 유전자 프로모터 대비 10% 가량 높은 발현 효율을 확인할 수 있었다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제45권4호
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• pp.659-666
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• 2003

다양한 미생물들로부터 유래한 cellulase 중에서, 특히 장내 단백질 가수분해효소에 안정한 Clostridium thermocellum 균주 유래의 endoglucanase를 선별하였다. 그 후 그 유전자의 자체 프로모터에 의해 발현되는 재조합 Lactobacillus용 발현벡터를 구축하였고, 그 발현벡터를 pSD1이라 명명하였다. 이 발현벡터를 L. bulgaricus와 L. plantarum 균주에 각각 전기천공법을 이용하여 형질전환시키는데 성공하였으며 그 재조합 균주들로부터 endoglucanase 효소역가를 조사한 결과 각각 배지 상층액에서 0.12, 0.144 U/ml로 조사되었다. 한편 이들 균주들의 생균제로 갖추어야할 특성인 내산성, 내담즙성 및 항생제내성 여부를 조사한 결과, 이들 균주들은 모두 pH3과 같은 산성 조건하에서도 안정하였으며, 내담즙성에 있어서는 특히 L. plantarum 균주의 경우 0.3, 1% 의 oxgall에서도 안정하였다. 또한 항생제 내성을 조사한 결과 두 균주 모두 amikacin, gentamicin, kanamycin, colistin에 저항성이 높은 것으로 나타났다.

• 에너지공학
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• 제7권2호
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• pp.194-201
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• 1998

전기 철도 차량의 A.C 모터 속도제어에는 여러 개의 GTO thyristor와 다이오드가 필요하다. 그런데 이러한 반도체 소자들은 약 1~2 kW의 열을 발생하기 때문에 냉각장치가 필요하며 이러한 반도체의 냉각에는 Perfluorocarbon(PFC)을 작동유체로 하는 히트파이프를 많이 사용하고 있다. 본 연구에서는 PFC 히트파이프의 증발 및 응축 열전달 계수에 미치는 관련변수로 주입율, 관의 내부 표면상태, 경사각, 증기압, 열유속 등의 영향을 파악하고, 열전달 계수를 예측할 수 있는 상관식을 제시하고자 하였다. 이를 위해 내부 표면에 그루브가 설치된 동관과 표면이 매끈한 외경 15.88mm인 동관을 이용하여 주입율이 다른 총 길이 520mm의 PFC 히트파이프와 열사이폰을 제작하고 실험을 수행하였다. 증발 열전달 계수는 열유속 15~45 kW/$m^2$의 범위일 때 2 kW/$m^2$K~5.5 kW/$m^2$K 사이의 분포를 보였다. 실험결과는 수정계수 CR=1.3을 적용할 때 Rohsenow의 핵비등 상관식과 실험치가 매우 접근된 결과를 보였으며 이러한 결과는 내부 벽면 그루브의 열전달 촉진효과이다. 응축 열전달 계수의 측정치는 1.5kW/$m^2$K~3.5kW/$m^2$K 사이의 분포를 보였으며 Nusselt 막응축 모델에 수정계수 CN=4를 도입함으로써 매우 접근된 예측이 가능하였다. 증발부 체적에 대한 작동유체 주입율은 40~100%의 범위가 적절하였다. 그리고 30$^{\circ}$이상의 경사각에서는 경사각의 영향이 미소하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.330-335
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• 2017

최근 자동차 산업에서 전기 모터 연료 전지에 대한 수요가 급증했으며, 연료 전지 케이스로 사용되는 사각형 알루미늄 캔에 대한 수요 또한 증가하고 있다. 직사각형 배터리 케이스의 바닥에 있는 에어 벤트는 비정상적으로 높은 압력이 발생할 때 미리 압력을 방출하여 큰 폭발을 방지하는 역할을 한다. 직사각형 컵 배터리 케이스는 6 단계의 다단계 딥 드로잉으로 외형을 만들고 직사각형 배터리 케이스와 용접하여 벤트 부품을 제작해왔다. 그러나 본 연구에서는 직사각형 케이스의 바닥면에 공기 벤트 형상을 직접 추가 하는 연구를 수행하였다. 단조의 초기 형상으로는 사각 컵 다단식 딥 드로잉 성형 해석에서 추출한 두께와 형상을 이용한 유한 요소 해석 기법을 사용 하였다. 그 결과, 예측 정밀도가 향상되고, 배부름 및 파단 등의 결함을 미리 예측할 수 있었다. 초기 분석 결과를 토대로 두 가지 단조 형상이 후보로 제시되었고 성형 해석을 통해 최적의 단조 형상을 결정 하였다. 이러한 결과를 바탕으로 금형을 제작하고 실제 결과와 분석 결과를 비교하여 본 연구의 타당성을 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.578-585
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• 2018

본 논문은 고속철도차량에 전기기계제동장치(EMB : Electric Mechanical Brake)를 적용하기 위한 주요 구성품인 3상 매입형영구자석동기전동기(IPMSM : Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)의 설계방법과 이를 이용한 인버터 제어시스템의 압부력제어 시뮬레이션 방법을 제안한다. 최근 자동차에서 주로 사용하는 유압식 제동장치는 유압을 발생시키기 위해 필요한 오일류와 유압 라인의 관리, 유지보수성 및 유압펌프의 동작으로 인한 효율성 등이 문제로 제기되면서 EMB에 대한 관심이 높아지고 있으나 비용증가 및 안전측면의 보완이 지속적으로 요구되고 있다. 공압식 제동장치를 주로 사용하는 철도차량은 EMB 시스템을 적용할 경우 차량 하부에 큰 공간을 차지하는 공기압축기, 제동공기통 및 연결 배관 등의 부품이 필요하지 않으므로 50% 이상의 소형화가 가능하며 인버터를 적용한 전동기 구동방식으로 인하여 상대적으로 빠른 응답속도와 정밀제어를 통해 공주거리를 단축시킬 수 있는 장점을 갖는다. 또한, 철도차량은 다수의 제동장치가 제동력을 분담하는 구조로 설계되어 자동차와 비교하여 EMB 적용이 안전측면에서 유리하다. 본 논문에서는 JMAG을 활용하여 고속철도의 제동 캘리퍼와 제동력 출력에 적합한 모터설계 및 전자계해석을 수행하였다. 제동 압부력 제어 시뮬레이션을 위해 기계구동부는 기존 EMB 시스템에 주로 적용된 볼스크류 형태의 동작방식과는 달리 고속철도차량에 적용된 편심축 회전을 이용한 구동방식으로 모델링하였다. IPMSM 제어를 통한 제동압부력 및 제동력 출력결과는 Matlab/Simulink를 활용하여 JMAG의 IPMSM 모델과 co-simulation을 통해 보였으며 결과의 타당성은 차세대고속철도(HEMU-430X)의 제동사양과의 비교를 통해 검증하였다.

• 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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• 한국식품저장유통학회 2003년도 춘계총회 및 제22차 학술발표회
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• pp.126-127
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• 2003

원예산물의 밀도나 비중은 내부성분, 숙도, 내부붕괴(internal breakdown)와 같은 생리장해에 큰 영향을 받기 때문에, 밀도를 측정함으로써 내부품질에 대한 간접적인 판정이 가능하다고 보고되고 있다. 이 연구는 수박의 밀도와 당도와의 상관관계를 구명하고자 수행하였으며, 이를 위해 밀도의 실시간 계측시스템을 개발하였다. 현재 농산물의 밀도를 어느 정도 측정 정밀도를 유지하면서도 신속하게 측정할 수 있는 방법은 부력법(platform scale method)이다. 이 방법은 일정 크기의 용기에 물을 가득 채운 후 대상물을 담가 배제된 물의 무게를 측정하여 밀도를 환산한다. 그러나 매번 측정할 때마다 물을 보충하고, 물을 계량해야하는 등 전처리과정이 복잡하고, 1회 측정하는데 3~5분 정도가 소요되는 단점이 있고, 또한 인력 측정시 반복간 오차가 클 것으로 예상된다. 따라서 이 연구에서는 이 같은 계측상의 번거로움을 해소하고 동시에 신속하고 반복간 측정정밀도를 높일 수 있도록 수박 밀도 실시간 계측시스템을 설계 제작하였다. 시스템은 투명아크릴 수조($\Phi$400$\times$500), 로드셀, 프레임, 채반, 전기모터, 제어장치 및 컴퓨터로 구성하였다. 밀도 계측은 인장형 로드셀(CAS SB-20L, Max. 20kg)을 사용하여 대기중에서와 수박을 완전히 물에 잠기도록 한 후 무게를 각각 측정하여 밀도를 환산하였다. 밀도 계측시스템에 이용한 AD변환기의 분해능은 12bit이고, 수박의 무게 측정범위를 4~10kg로 가정할 때 20kg 로드셀의 1 digit(1bit)로 발생되는 오차는 0.09~0.24%FS 이었고, 따라서 이 시스템의 밀도 해상도는 0.001g/㎤이하였다. 시스템 평가를 위해 탄력이 좋은 고무풍선에 수박 크기 정도로 물을 채워 고정채반에 넣고 밀도를 측정한 결과 1.002g/㎤을 나타냈다. 즉 물의 이론밀도인 1g/㎤에 근접한 값을 보여 정확한 밀도 계측이 가능한 것으로 판단되었다. 또한 밀도 계측시스템의 측정 반복간 정밀도를 파악하기 위해 수박 6개를 임으로 선정하여 3반복 측정 시험한 결과, 측정표준편차가 0.001~0.004g/㎤로 해상도보다는 다소 높았으나 대체로 양호한 결과를 나타냈다. 수박 35개를 이용하여 개발 계측시스템과 사람이 직접 부력법으로 밀도를 측정 비교한 결과, 계측시스템에 의해 측정된 수박 밀도가 사람이 측정했을 때 보다 낮게 측정되었다. 수박의 외관인자(무게, 길이, 직경, 체적), 밀도와 당도의 상관관계 구명시험을 위해 원예연구소 시험포장에서 재배된 삼복꿀수박 총 74개를 공시재료로 하였고, 시험은 출수일별로 10~14개씩 수확하여 외관인자, 밀도, 당도를 각각 측정하고, 이들 인자들간의 상관관계를 구명하였다. 외관인자들간에는 높은 상관관계를 보였으나, 외관인자들과 밀도, 외관인자들과 당도, 밀도와 당도와는 매우 낮은 상관관계를 나타냈다.

• 한국음향학회지
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• 제22권3호
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• pp.217-223
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• 2003

30 ㎑의 초음파 (ultrasonic wave)의 미세 진동에 의해서 유도된 음향유동 (acoustic streaming)에 의한 공기대류를 이용한 새로운 냉각방법을 소개한다. 초음파 진동은 압전소자 (piezoelectric device)에 의해서 얻어지며 50 m 정도의 진동진폭을 얻기 위해 기계적 진동 증폭자인 혼 (horn)을 추가하여 전체 진동 시스템이 공진하도록 구성된다. 음향유동에 의한 열전달 효과의 상승을 측정하기 위해 열원 (heat source) 및 열원 주위의 대기의 온도변화를 실시간으로 측정하였다. 초음파 진동 시작 후 시간지연 없이 음향유동이 유도되어 진동자 주위의 대량의 공기유동으로 인한 급격한 온도감소가 관찰되었다. 또한 열원과 진동자와의 거리가 방사 (radiation)되는 음파 (sound wave)의 반파장 (half wave length)의 정배수가 될 때 열원의 냉각효과가 극대화됨을 실험적으로 관찰하였다. 이는 음파의 공진현상에 기인한 것으로 이론적 고찰을 통한 검증 또한 수행되었다. 음향유동을 이용한 냉각법의 장점은 초음파 진동을 이용하기 때문에 무소음이며 이동 형태의 부품이 없기 때문에 반영구적으로 사용할 수 있다. 또한 기존의 전기모터를 이용한 냉각팬 (cooling fan)으로는 냉각이 어려운 초소형 기전시스템 (MEMS)의 냉각법으로 사용될 수 있는 첨단 냉각방법이다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제25권4호
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• pp.281-286
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• 2005

환경스트레스에 내성을 갖는 버즈풋 트레포일(Lotus crniculatus L.) 형질전환체를 개발하기 위하여, AtNDPK 유전자가 SWPA2 프로모터에 의해 조절되도록 재조합한 발현벡터 pCAMBIA 2300 /SWPA2::AtNDPK2를 Agrobacterium 형질전환 방법으로 버즈풋 트레포일에 도입하였다. Apgrobacterium과 버즈풋 트레포일 캘러스의 공동배양한 캘러스를 $100{\mu}g/m1$의 kanamycin 및 $500{\mu}g/ml$의 cefotaxim을 첨가한 SH-3-kc 배지에서 배양하며 형질전환된 캘러스를 선발한 다음, BOi2Y 배지에서 2개월 이상 배양하며 식물체로 재분화시켰다. 재분화된 버즈풋 트레포일의 genomic DNA를 분리, PCR 및 Southern blot 분석을 실시한 결과, AtNDPK유전자를 도입한 형질전환체의 경우 agarose gel 전기영동 및 X-ray 필름상에서 DNA band 및 hybridization signal을 확인할 수 있었으나, 형질전환 되지 않은 대조구의 버즈풋 트레포일에서는 DNA band 및 hybridization signal이 관찰되지 않았다.