• International Journal of Railway
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• 제4권3호
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• pp.74-79
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• 2011

Recent years have witnessed speed up of moving vehicles such as high-speed of trains. Increase in speed entails concomitant increase in turbulent air flow which contributes toward increased aerodynamic noise. The proposed method for aerodynamic noise reduction is based on a biomimetic design of owl feather. The five morphological parameters of the owl feather are extracted from close observation, and simulation cases are constructed by applying design of experiments methodology. Swirling strength for each case is obtained through steady-state CFD analysis, and key morphological parameters that affect the turbulence are identified. Large eddy simulations (LES) are then performed on selected cases to predict the air turbulence. Different cases show varying vortex distributions which are expected to lead to varying aerodynamic noise levels.

• Smart Structures and Systems
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• 제8권1호
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• pp.39-52
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• 2011

We are developing a biomimetic robot based on the Sea Lamprey. The robot consists of a cylindrical electronics bay propelled by an undulatory body axis. Shape memory alloy (SMA) actuators generate propagating flexion waves in five undulatory segments of a polyurethane strip. The behavior of the robot is controlled by an electronic nervous system (ENS) composed of networks of discrete-time map-based neurons and synapses that execute on a digital signal processing chip. Motor neuron action potentials gate power transistors that apply current to the SMA actuators. The ENS consists of a set of segmental central pattern generators (CPGs), modulated by layered command and coordinating neuron networks, that integrate input from exteroceptive sensors including a compass, accelerometers, inclinometers and a short baseline sonar array (SBA). The CPGs instantiate the 3-element hemi-segmental network model established from physiological studies. Anterior and posterior propagating pathways between CPGs mediate intersegmental coordination to generate flexion waves for forward and backward swimming. The command network mediates layered exteroceptive reflexes for homing, primary orientation, and impediment compensation. The SBA allows homing on a sonar beacon by indicating deviations in azimuth and inclination. Inclinometers actuate a bending segment between the hull and undulator to allow climb and dive. Accelerometers can distinguish collisions from impediment to allow compensatory reflexes. Modulatory commands mediate speed control and turning. A SBA communications interface is being developed to allow supervised reactive autonomy.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.225-226
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• 2007

• 비파괴검사학회지
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• 제31권5호
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• pp.522-528
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• 2011

인간의 청각기능을 보조하거나 대체할 수 있는 차세대 인공와우기술의 개발은 기존 인공와우의 단점인 잦은 충전, 장애 노출 등을 극복하고 향상된 음감을 전달할 수 있는 기술로서 세계적으로 많은 연구를 수행하고 있다. 본 연구에서는 달팽이관의 기저막이 갖는 주파수 분리 기능 및 유모세포(haircell)의 이온채널 작용에 의한 생체 전기신호 발생 기능을 할 수 있는 PVDF(polyvinylidene fluoride) 압전 박막형 인공기저막을 설계, 제작 및 시험평가를 하고자 하였다. 생체 기저막과 유사한 주파수 분리 특성을 갖는 사다리꼴 형상의 인공기저막을 제작하고, MEMS 공정을 이용한 전극 증착 및 유체 유동이 가능한 챔버를 형성하였다. 또한 인공기저막의 거동을 측정하기 위하여 비접촉 LDV측정 장비, 스피커, 기준 마이크로폰 등을 사용하여 실험 장치를 구성하였다. 기계적 성능시험 결과, PVDF 압전박막형 인공기저막은 입사하는 음파의 주파수 분리를 잘 수행할 수 있음을 실험적으로 입증하였다.

• 한국음향학회지
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• 제38권5호
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• pp.587-592
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• 2019

수중음향통신에서 다중경로로 인한 인접 심볼 간 간섭은 통신 성능을 저하시킨다. 인접 심볼 간 간섭의 영향을 최소화하여 수중음향통신 성능을 향상시키기 위해 다이버시티 기법을 사용한다. 본 논문에서는 공간 다이버시티와 시간 다이버시티의 결합을 통해 수중음향통신 성능이 개선됨을 보인다. 시공간 다이버시티를 통해 제한적인 배열에서 수중통신 시스템의 효율성을 증대시켰다. 또한 2018년 10월 한국의 동쪽 해역에서 수행한 BLAC18(Biomimetic Long range Acoustic Communication 18) 실험 데이터와 비교하여 이를 검증하였다.

• 폴리머
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• 제39권2호
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• pp.317-322
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• 2015

염분차발전은 해수와 담수가 지속적으로 공급되는 곳에 설치된다면 다른 신재생에너지원에 비해 24시간 지속적으로 전력을 생산할 수 있는 시스템이다. 발전량은 물투과도 및 염배제율에 의해 결정되기 때문에, 세포막에 존재하는 물반투과 단백질인 아쿠아포린 분리막을 이용한 압력지연삼투법을 연구하였다. 염으로는 NaCl과 이온선택성 확인을 위하여 $NaNO_3$이 사용되었다. 생체모방형 아쿠아포린 분리막의 물투과량은 2 M 이하의 농도에서 거의 나타나지 않았다. 더욱이, 3 M 이상의 농도에서 유도용액의 농도에 따른 물투과량 차이 및 이온선택도 또한 크게 나타나지 않았다. 따라서 생체모방형 아쿠아포린 분리막은 압력지연삼투 공정에 적용하기 어렵지만, 만약 이를 극복할 수 있는 구조체가 개발된다면 세포에서의 성능치를 기대할 수 있을 것이다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 추계학술발표대회
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• pp.15-16
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• 2012

본 논문에서는 우선순위 기반의 RTS/CTS 통신 기법을 적용하여 생체모방형 ROV 를 제어하기 위한 수중 MAC 프로토콜을 제안하였다. MANET 기반의 하천 수질 환경 감시 시스템이 효율적으로 운용되기 위한 수중 MAC 프로토콜이 지원됨으로써 이동성이 강조되는 생체모방형 ROV 제어를 위한 실시간성을 보장할 수 있다.

• Food Science and Biotechnology
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• 제14권4호
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• pp.554-557
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• 2005

As a device for taste sensation, an 8-channel taste evaluation system was prepared and applied for discriminant analysis of marketed liquor. The biomimetic polymer membranes for the system were prepared through a casting procedure by employing polyvinyl chloride, bis (2-ethylhexyl)sebacate as plasticizer and electroactive materials such as valinomycin in the ratio of 33:66:1, and were separately attached over the sensitive area of ion-selective electrodes to construct the corresponding taste sensor array. The sensor array in conjunction with a double junction reference electrode was connected to a high-input impedance amplifier and the amplified sensor signals were interfaced to a personal computer via an A/D converter. When the signal data from the sensor array for 3 groups of marketed liquor like Maesilju, Soju and beer were analyzed by principal component analysis after normalization, it was observed that the 1st, 2nd and 3rd principal component were responsible for most of the total data variance, and the analyzed liquor samples were discriminated well in 2 dimensional principal component planes composed of the 1st-2nd and the 1st-3rd principal component.

• 전자공학회논문지
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• 제50권8호
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• pp.264-273
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• 2013

미래의 전쟁에서 인명 피해를 최소화하기 위한 방안으로 로봇의 중요성이 부각되고 있으며 최적으로 진화된 생물체를 모방하는 생체모방로봇에 대한 연구가 활발하게 추진되고 있다. 도마뱀 모방형 로봇은 협소한 지역에서 은밀한 접근 및 은닉을 필요로 하는 정찰 및 감시 등의 임무를 수행하기에 적합하다. 본 논문에서는 적외선 마커를 이용하여 도마뱀의 보행동작을 분석하였다. 쿠반 에놀의 관절 부위에 21 개의 마커를 부착하고 광학적 모션 캡쳐 장비를 사용하여 도마뱀의 보행 동작을 측정하였다. 측정된 데이터를 분석하여 펼친 자세로 속보로 보행하는 도마뱀의 걸음 동작을 분석하였다. 또한 도마뱀의 걸음새를 충실하게 구현 가능하도록 25 자유도를 갖는 기구학 모델을 제안하였으며 시뮬레이션을 통하여 모델링의 타당성을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권7호
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• pp.669-674
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• 2013

최근 생체모사 융모는 검체검사 및 신약개발 등의 분야에서 비용 및 윤리적 문제를 해결하기 위한 대안으로 부각되고 있다. 본 연구는 생체모사 융모구조 3 차원 하이드로젤 지지체의 효과적인 제작을 위한 고분자 몰드의 가공에 관한 내용을 다루고 있다. 고분자 몰드 제작을 위하여 레이저 가공 및 마이크로 드릴링 가공 프로세스를 적용한 실험이 수행되었다. 가공 프로세스 최적화를 위하여 다양한 조건에서 레이저 가공 및 마이크로 드릴링 실험을 진행하였으며, 이 때 폴리카보네이트(poly-carbonate) 고분자 몰드가 사용되었다. 전자주사현미경 및 광학현미경 관측을 통하여 고분자 몰드 및 생체모사 융모 형상을 관측하였다. 실험결과 생체모사 융모는 레이저 가공 및 마이크로 드릴링을 적용한 경우 모두 적절한 형상을 보이는 것으로 확인되었다.