• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권5호
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• pp.1286-1302
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• 2012

In this paper, the resource allocation problem with proportional fairness rate in cognitive OFDM-based wireless network is studied. It aims to maximize the total system throughput subject to constraints that include total transmit power for secondary users, maximum tolerable interferences of primary users, bit error rate, and proportional fairness rate among secondary users. It is a nonlinear optimization problem, for which obtaining the optimal solution is known to be NP-hard. An efficient bio-inspired suboptimal algorithm called immune clonal optimization is proposed to solve the resource allocation problem in two steps. That is, subcarriers are firstly allocated to secondary users assuming equal power assignment and then the power allocation is performed with an improved immune clonal algorithm. Suitable immune operators such as matrix encoding and adaptive mutation are designed for resource allocation problem. Simulation results show that the proposed algorithm achieves near-optimal throughput and more satisfying proportional fairness rate among secondary users with lower computational complexity.

• 산업기술연구
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• 제39권1호
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• pp.33-39
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• 2019

This paper addresses effects of nanoscale structures on structural colors of micropatterned transparent substrate by light diffraction. Structural colors is widely investigated because they present colors without any chemical pigments. Typically structural colors is presented by diffraction of light on a micropatterned surface or by multiple interference of light on a surface containing a periodic or quasi-periodic nano-structures. In this paper, each structural colors induced by quasi-periodic nano-structures, periodic micro-structures, and nano/micro dual structures is measured in order to investigate effects of nanoscale and microscale structures on structural colors in the transparent substrate. Using pre-fabricated pattern mold and hot-embossing process, nanoscale and microscale structures are replicated on the transparent PMMA(Poly methyl methacrylate) substrate. Nanoscale and microscale pattern molds are prepared by anodic oxidation process of aluminum sheet and by reactive ion etching process of silicon wafer, respectively. Structural colors are captured by digital camera, and their optical transmittance spectrum are measured by UV/visible spectrometer. From experimental results, we found that nano-structures provide monotonic colors by multiple interference, and micro-structures induce iridescent colors by diffraction of light. Structural colors is permanent and unchangeable, thus it can be used in various application field such as security, color filter and so on.

• Earthquakes and Structures
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• 제17권1호
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• pp.63-73
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• 2019

This paper studies damage detection as an optimization problem. A new objective function based on changes in natural frequencies, and Natural Frequency Vector Assurance Criterion (NFVAC) was developed. Due to their easy and fast acquisition, natural frequencies were utilized to detect structural damages. Moreover, they are sensitive to stiffness reduction. The method presented here consists of two stages. Firstly, Finite Element Model (FEM) is updated. Secondly, damage severities and locations are determined. To minimize the proposed objective function, a new bio-inspired optimization algorithm called salp swarm was employed. Efficiency of the method presented here is validated by three experimental examples. The first example relates to three-story shear frame with two single damage cases in the first story. The second relates to a five-story shear frame with single and multiple damage cases in the first and third stories. The last one relates to a large-scale eight-story shear frame with minor damage case in the first and third stories. Moreover, the performance of Salp Swarm Algorithm (SSA) was compared with Particle Swarm Optimization (PSO). The results show that better accuracy is obtained using SSA than using PSO. The obtained results clearly indicate that the proposed method can be used to determine accurately and efficiently both damage location and severity in multi-story shear frames.

• 접착 및 계면
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• 제20권3호
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• pp.110-115
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• 2019

그래핀으로 박리시키기 위한 한 가지 방법으로 산화그래핀이 많은 관심이 집중되고 있다. 산화그래핀의 산화그룹은 다양한 기능기와 수소결합을 시킬 수 있어 여러 응용분야에 이를 적용시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 산화그래핀 자체만으로는 실질적으로 응용에 요구되어지는 기계적 물성을 만족시킬 수 없다. 따라서 본 연구에서는 홍합 단백질을 생체모사한 폴리도파민을 이용하여 산화그래핀과 결합시키고 액체-기체 계면에서 대면적의 복합체막을 형성 시켰다. 또한 폴리도파민-산화그래핀 복합체 박막의 모폴로지 구조도 제어하여 나노 링클 구조를 가지는 복합체 막을 얻었다. 기계적으로 우수하며 정교한 나노 구조를 형성할 수 있어 차세대 해수담수화 멤브레인 또는 탄소 복합재료에 이용될 수 있을 것으로 기대될 수 있다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제46권3호
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• pp.489-495
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• 2022

Background: Although ginsenosides and saponins in Korea red ginseng (KRG) shows various pharmacological roles, their roles in the inflammatory response are little known. This study investigated the anti-inflammatory role of ginsenosides identified from KRG saponin fraction (RGSF) and the potential mechanism in macrophages. Methods: The ginsenoside composition of RGSF was identified by high-performance liquid chromatography (HPLC) analysis. An anti-inflammatory effect of RGSF and its mechanisms were studied using nitric oxide (NO) and prostaglandin E₂ (PGE₂) production assays, mRNA expression analyses of inflammatory genes and cytokines, luciferase reporter gene assays of transcription factors, and Western blot analyses of inflammatory signaling pathways using the lipopolysaccharide (LPS)-treated RAW264.7 cells. Results: HPLC analysis identified the types and amounts of various panaxadiol ginsenosides in RGSF. RGSF reduced the generation of inflammatory molecules and mRNA levels of inflammatory enzymes and cytokines in LPS-treated RAW264.7 cells. Additionally, RGSF inhibited the signaling pathways of NF-κB and AP-1 by suppressing both transcriptional factors and signaling molecules in LPS-treated RAW264.7 cells. Conclusion: RGSF contains ginsenosides that have anti-inflammatory action via restraining the NF-κB and AP-1 signaling pathways in macrophages during inflammatory responses.

• 문화기술의 융합
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• 제8권5호
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• pp.749-754
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• 2022

다양한 의료 응용 분야에서 웨어러블 및 피부 부착형 전자 패치에 피부 표면의 높은 접착력과 내수성이 요구된다. 본 연구에서는 탄소 기반 전도성 고분자 복합 소재에 개구리 발바닥의 육각 채널와 문어 빨판의 흡착 구조 패턴을 모사한 신축성 있는 전자 패치를 보고한다. 개구리의 발바닥을 모사한 육각 채널 구조는 수분을 배수하며, 균열억제 효과를 통해 점착력을 향상 시키며, 문어 빨판을 모사한 흡착 구조는 젖은 표면에서 높은 점착력을 나타낸다. 또한 고점착 전자패치는 실리콘(max. 4.06 N/cm²), 피부 복제 표면(max. 1.84 N/cm²) 등 다양한 표면에 건조 및 젖은 조건에서 우수한 접착력을 가지고 있다. 고분자 매트릭스와 탄소 입자를 기반으로한 고분자 복합소재를 통해 제작된 고점착 전자 패치는 건조 및 습한 환경에서 심전도(ECG)을 안정적으로 감지할 수 있다. 이 연구에서 보여진 특성을 기반으로 제안된 전자 패치는 다양한 생체 신호의 진단을 위한 웨어러블 및 피부 부착 센서 디바이스를 구현하는 잠재적 응용 가능성을 제시한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권1호
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• pp.371-384
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• 2019

Motion perception has been tremendously improved in neuroscience and computer vision. The baseline motion perception model is mediated by the dorsal visual pathway involving the cortex areas the primary visual cortex (V1) and the middle temporal (V5 or MT) visual area. However, few works have been done on the extension of neural models to improve the efficacy and robustness of motion perception of real sequences. To overcome shortcomings in situations, such as varying illumination and large displacement, an adaptive V1-MT motion perception (Ad-V1MTMP) algorithm enriched to deal with real sequences is proposed and analyzed. First, the total variation semi-norm model based on Gabor functions (TV-Gabor) for structure-texture decomposition is performed to manage the illumination and color changes. And then, we study the impact of image local context, which is processed in extra-striate visual areas II (V2), on spatial motion integration by MT neurons, and propose a V1-V2 method to extract the image contrast information at a given location. Furthermore, we take feedback inputs from V2 into account during the polling stage. To use the algorithm on natural scenes, finally, multi-scale approach has been used to handle the frequency range, and adaptive pyramidal decomposition and decomposed spatio-temporal filters have been used to diminish computational cost. Theoretical analysis and experimental results suggest the new Ad-V1MTMP algorithm which mimics human primary motion pathway has universal, effective and robust performance.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.47-53
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• 2018

산업용으로 다양한 형태의 로봇팔이 사용되고 있으며, 특히, 다품종 소량생산으로 생산방식의 변화가 이루어지면서 산업현장에서 다양하게 사용이 가능한 그리퍼에 대한 중요성이 높아지고 있다. 이러한 중요성에 기반을 두어 본 연구진은 기존에 연성재질의 비선형성을 이용하여 강성을 변화시킬 수 있는 가변강성 메커니즘 그리퍼를 연구하였다. 시제품을 제작하고 실험을 통해 강성의 변화와 그 유용성을 확인하였다. 그러나 세 개의 가변강성 메커니즘을 배치하여 그리퍼를 설계 및 제작함으로써 물체를 파지하는 상황에 따라 파지를 제대로 하지 못하는 현상이 발생하였다. 또한, 그리퍼 간의 균형이 맞지 않아 물체 파지 시에 파지할 물체가 회전하면서 미끄러지는 경우가 드물게 발생하는 문제가 있었다. 이러한 문제점을 보완하기 위하여 새로운 형태의 그리퍼가 필요하게 되었다. 새로운 형태의 그리퍼를 설계하기 위하여 생체모사기술을 적용하였다. 사람의 손바닥과 파리지옥의 움직임을 통해 영감을 얻어 새롭게 가변강성 소프트 로봇 핸드를 설계하였다. 손바닥이 접히는 메커니즘을 가변강성 그리퍼에 장착된 텐던을 당기는 것과 연동하여 파지 성능을 높일 수 있었다. 가변강성 메커니즘에 파리지옥과 손바닥 형태의 메커니즘을 결합하여 파지 안전성을 높인 소프트 로봇 핸드는 기존의 가변강성 메커니즘 그리퍼보다 다양한 형태와 무게를 가진 물체를 안정적으로 파지하였다.

• 폴리머
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• 제39권1호
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• pp.40-45
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• 2015

혈항혈전성 표면의 제조를 위해 간단한 비용매 휘발 방법을 통하여 고탄성체이면서 생분해성 폴리 락티드-카프로락톤 공중합체 필름의 표면상에 연잎 구조물과 유사한 마이크로 돌기를 만들어 주었다. 표면 구조와 소수성도, 항혈전 효과 등을 시험했으며, 결정화도와 탄성회복률 등의 물리적 특성도 분석하였다. 그 결과 비용매와 메틸렌클로라이드의 혼합 부피비 1:2에서 연잎표면과 유사한 최적의 효과를 얻었으며, 이때 수접촉각은 $124^{\circ}$였다. 혈소판 부착시험에서는 처리하지 않는 군에 비해 약 10%만 부착되는 효과를 확인할 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제34권1호
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• pp.13-21
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• 2023

입사하는 빛에 대한 수용각이 큰 인공 겹눈 구조를 제작하기 위해 마이크로 렌즈 어레이의 높이에 따라 곡면형 겹눈 구조체가 갖는 수용각과 이미징 특성을 분석하였다. 마이크로 렌즈의 반지름에 대한 높이인 h/r값을 조절함으로써 보다 큰 입사각을 갖는 빔이 마이크로 렌즈 어레이로 들어올 때도 여전히 빔을 포커싱하고 이미지를 맺을 수 있는 렌즈의 구조를 확인하였다. h/r값이 0.22에서 0.37로 증가할 때 겹눈 구조체의 수용각은 28.70°에서 49.02°로 증가하여 70.8%의 증가폭을 얻어낼 수 있었다. 뿐만 아니라 글자 F를 이미징한 결과, h/r값이 0.37일 때 메인 렌즈의 중심으로부터 23번째에 위치한 마이크로 렌즈에서도 글자가 선명하게 관찰되어 56.35°의 입사각을 갖는 빔에 대해서도 마이크로 렌즈 어레이가 이미지를 맺을 수 있음을 확인하였다.