Horseradish peroxidase (HRP), alkoxysilane인 TEOS의 겔 용액과 graphite를 혼합하여, 전기전도성을 나타내고 재사용이 가능하며 안정성을 향상시킨 carbon composite electrodes (CCEs) 바이오센서를 제작하였다. TEOS의 졸-겔 전이반응을 이용하여 HRP를 silicate gel network포획시킨 바이오센서는 -0.2 V에서 $H_2O_2$의 환원이 시작되었으며, HRP의 함량과 pH를 변화시켜 최적 분석 조건을 구하였다. 분석 최적 조건에서 검량선 및 검출한계를 구한 결과, 0.2~2.2 mM의 $H_2O_2$ 농도 범위에서 직선적인 감응을 나타내며 검출한계는 0.035 mM이었다. ascorbic acid, acetaminophene, uric acid의 방해작용을 조사한 결과 $H_2O_2$의 전기화학적 분석에 영향을 주지 않았다.
NiFe/Cu/NiFe/IrMn/NiFe/Cu/NiFe 이중 거대자기저항-스핀밸브(GMR-SV) 박막의 진공 후열처리 온도의존성을 조사하여 강자성층 자화용이축을 유도하였다. 자유층과 고정층의 자화용이축에 의존하는 이중 스핀밸브 박막의 자기저항곡선은 외부자기장 각도를 다르게 하면서 측정하였다. 열처리온도가 $105^{\circ}C$일 때, $0^{\circ}$와 $90^{\circ}$ 사이 임의 측정 각도에서 약 2.0 %/Oe인 자장감응도 특성을 얻었다. 이러한 결과는 면상 강자성층과 자유층을 면상에서 서로 직교한 자화방향 유도를 통하여 이중구조 GMR-SV 박막이 고감도 바이오센서로 사용할 가능성을 제시하였다.
축산 선진국에서는 축산 폐기물을 바이오 에너지 및 퇴비, 액비로 자원화 이용하고 있다. 우리나라에서도 축산분뇨를 더 이상 페기물이 아닌 자원화 할 수 있도록 관련 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 그러나 좁은 국토면적과 부족한 농지면적으로 가축분뇨 자원의 전량 자원화에는 어려운 상황이다. 특히 지역적으로 과잉되는 양분은 제2의 환경오염을 유발할 수 있어 지역적으로 잉여되는 양분의 관리기법이 매우 시급한 상황이다. 본 논문에서는 지역적으로 발생되는 가축분뇨 중 함유된 양분량을 정확하게 예측하기 위해서 사육단계별로 돼지 두수를 입력하면 자동으로 분뇨발생량 및 함유양분을 계산하도록 하였다. 또한 이를 통해 발생된 분뇨의 농지환원 시 시비량을 100평당 NPK 비료 3요소로 자동 계산토록 하여 시비량을 산출하는 모의실험을 수행하였다.
스마트 의류의 발달은 pc 를 분산, 부착한 웨어러블 컴퓨터의 연구로부터 진행되어 왔으며, 1990 년대 후반 이후 착용자 감성을 고려해 더욱 편안하며, 의복과 유사한 외관을 디자인 하려는 노력이 전개되고 있다. 스마트 의류는 엔터테인먼트, 비즈니스, 스포츠, 의료 분야에 적용 등 다양한 애플리케이션으로 연구, 개발되고 있으며, 최근 들어서는 생체신호 센서를 이용한 건강관리용 스마트 의류의 연구가 주목 받고 있다. 건강에 대한 관심과 라이프 스타일의 변화, 고령화 사회의 예상으로 인해 건강복지에 대한 필요성이 증가하는 최근 트렌드를 볼 때, 건강 관리용의 스마트 의류의 수요는 증가될 것으로 예상된다. 이에 본 연구에서는 기본적인 생체신호 뿐 아니라 심장 질환, 호흡기 질환을 측정할 수 있는 건강 개념의 스마트 의류 디자인을 개발하였다. 이 스마트 의류는 기존의 의복의 형태와 착용감은 그대로 유지하면서 의복 착장 시 생체 신호를 전송, 모니터링 할 수 있도록 설계하였다. 개발된 의복은 심전도, 체온 센서로 구성되어 있으며, 이를 통해 심전도, 호흡량, 맥박, 체온 등의 생체신호를 얻을 수 있다. 디자인 프로토타입의 기기 위치 선정은 선행 연구에서 제시한 '착용성 향상을 위한 웨어러블 컴퓨터 디자인 지침' 을 기반으로 설계하여 착장 시 기기로 인한 이물감이 느껴지지 않도록 하였으며 또한, 기기의 하중을 최소화 하였다. 의복의 디자인은 센서의 안정된 부착과 활동성, 센서의 정확한 측정을 고려하여 표피의 면적 변화를 고찰하여 디자인하였다. 이 스마트 의류는 노인, 건강 이상자, 통원 치료자에게 평상시의 건강을 체크 함으로써 보다 원활한 치료의 가능으로 의료 복지에 기여할 것으로 예상되며, 디자인 프로토타입의 개발을 통하여 센서기반 스마트 의류의 가능성을 제시했다는 점에서 이 연구의 의의가 있다.
With recent advanced in portable electric devices, wireless sensor, MEMS and bio-Mechanics device, the new typed power supply, not conventional battery but self-powered energy source is needed. Particularly, the system that harvests from their environments are interests for use in self powered devices. For very low powered devices, environmental energy may be enough to use power source. Therefore, in other to made piezoelectric energy harvesting device, PMN-PZT thick film was formed by the screen printing method on the Ag/Pd coated alumina substrate. The layer was 8 layers and slurry where a-terpineol, ethycellulose, ferro B-75001 as Vehicle, PMN-PZT powder used are fabricated by ball mill. The output power quality was be also investigated by changing the load resistance, weight and frequency. The made piezoelectric energy harvesting device was resulted from the conditions of 33$k{\Omega}$, 0.25g, 197Hz respectively. The thick film was prepared at the condition of 2.75Vrms, and its power was 230${\mu} W$ and its thickness was 56${mu}m$. The piezoelectric energy harvesting device output voltage was increased, when the load weight, load resistance was increasing and resonance frequency was diminishing. The other side, resonance frequency was diminished, when the weight was increasing. And output power was continuously it changed by load resistance, output voltage, weight and resonance frequency.
성폭력 범죄는 재범의 개연성이 높은 범죄이므로, 이에 대한 대책으로 도입된 것이 전자감독제도이다. 본 제도는 전자장치를 통해 피부착자의 위치를 24시간 파악할 수 있기 때문에 피부착자에게 심리적 정신적 압박감을 주어, 어느 정도는 범죄의 의도를 억제하는데 효과가 있다. 하지만 강력한 의지를 가진 범죄자들의 재범을 막는데 한계가 있다. 현재 연구 중인 차세대 지능형 전자발찌는 전자감독 대상자의 위치정보와 부착센서를 통한 행동 및 신체적 상태 변화 정보를 실시간으로 수집하고 분석한다. 이를 기반으로 범죄 발생의 징후를 사전에 예측하여 범죄의도를 사전에 차단하거나, 실행중인 범죄가 확대되기 전에 중지시키는 데 그 목적이 있다.
Indicators to quantitatively evaluate the body function may help to optimize the effectiveness of rehabilitation therapy for stroke patients. In this study, we analyzed the body composition in the paretic and nonparetic regions of stroke patients with hemiplegia caused by cerebral hemorrhage (7 cases) and cerebral infarction (13 cases) using multifrequency bioelectrical impedance. Specifically, we considered fat mass (FM), fat-free mass (FFM), FFMI index (FFMI), FM/FFM relation, body cell mass (BCM), basal metabolic rate (BMR), and BMR/FFM relation to evaluate the bodily function in the paretic and nonparetic regions. These values showed considerable differences according to grades determined by the stroke causes and the paralysis status. In the paretic regions, the FFM, FFMI, BCM, and BMR were low and the FM was high. In contrast, the nonparetic regions showed a high FFM and low FM. Furthermore, the paretic and nonparetic regions of all patients suitably fit a linear relation (slope: 22.17 kcal/day/kg) between BMR and FFM. Therefore, bio-electrical impedance measurements can be very useful to quantitatively assess paretic and nonparetic regions in hemiplegic stroke patients.
Salt stress is one of the major abiotic stresses affecting the yield of ginseng (Panax ginseng C. A. Meyer). The objective of this study was to identify bio-marker, which is early responsive in salt stress in ginseng, using proteomics approach. Ginseng plants were exposed to 5 ds/m salt concentration and samples were harvested at 0, 6, 12 and 18 hours after exposure. Total proteins were extracted from ginseng leaves treated with salt stress using Mg/NP-40 buffer and were separated on high resolution 2-DE. Approximately $1003{\pm}240$ (0 h), $992{\pm}166$ (6 h), $1051{\pm}51$ (12 h) and $990{\pm}160$ (18 h) spots were detected in colloidal CBB stained 2D maps. Among these, 8 spots were differentially expressed and were identified by using MALDI-TOF/TOF MS or/and LC-MS/MS. Ethylene response sensor-1 (spot GL 1), nucleotide binding protein (spot GL 2), carbonic anhydrase-1 (spot GL 3), thylakoid lumenal 17.9 kDa protein (spot GL 4) and Chlorophyll a/b binding protein (spot GL 5, GL 6) were up-regulated at the 12 and 18 hour, while RuBisCO activase B (spot GL 7) and DNA helicase (spot GL 8) were down-regulated. Thus, we suggest that these proteins might participate in the early response to salt stress in ginseng leaves.
Analysis of load on major parts of the tractor power drive line is critical for efficient and optimum design of a tractor. The purpose of this study was to evaluate severeness of the tractor PTO driving axle during rotary tillage operation. First, S-N (stress vs. number of cycle) curve of a PTO driving gear was obtained through the fatigue life test using a PTO dynamometer. Second, PTO severeness was evaluated during rotary tillage operation. Torque measurement system was constructed with strain-gauge sensors to measure torque of a PTO axle, an I/O interface to acquire the sensor signals, and an embedded system to calculate severeness. The severeness of PTO was analyzed using measured torque data during rotary tillage. In the PTO gear life fatigue test, breakage time and bending stress of the gear were measured by tooth widths and torque change during the fatigue life test. The S-N curve showed a good linear relationship between bending stress and number of cycle (life) with a coefficient of determination of 0.97. For PTO severenss evaluation, rotary tillage operations were conducted at two PTO rotational speeds (level-1, level-2) under different paddy and upland field sites with different soil conditions. Results of averaged relative severeness for PTO level-1 and PTO level-2 were 1.96 and 3.34, respectively, at paddy field sites, and they were 1.36 and 2.51, respectively, at upland field sites. The results showed that the PTO driving axle experienced more severe load during rotary tillage at paddy fields than at upland sites, and relative severeness was greater at the higher PTO rotational speed under all of the soil conditions.
Brain disorders such as epilepsy is a condition that affects an estimated 2.7 million Americans, 50,000,000 worldwide, approximately 200,000 new cases of epilepsy are diagnosed each year. Of the major chronic medical conditions, epilepsy is among the least understood. Scientists are conducting research to determine appropriate treatments, such as the use of drugs, vagus nerve stimulation, brain stimulation, and Peltier chip-based focal cooling. However, brain stimulation and Peltier chip-based stimulation processes cannot effectively stop seizures. This paper presents simulation of a novel heat enchanger network(HEN) technique designed to stop seizures by using a neural cooling probe to stop focal and spontaneous seizures by cooling the brain. The designed probe was composed of a U-shaped tube through which cold fluid flowed in order to reduce the temperature of the brain. The simulation results demonstrated that the neural probe could cool a 7 $mm^2$ area of the brain when the fluid was flowing atb a velocity of 0.55 m/s. It also showed that the neural cooling probe required 23 % less energy to produce cooling when compared to the Peltier chip-based cooling system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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