• 제목/요약/키워드: Folding Optimization

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미시영역에서 중간역역까지 적용 가능한 범용 분자 시뮬레이션 시스템의 개발 (Development of a general purpose molecular simulation system from microscopic to mesoscopic scales)

  • 오광진
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제12D권6호
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    • pp.921-930
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    • 2005
  • 본 논문에서는 개발된 범용 분자 시뮬레이션 시스템에 대해 기술하고자 한다. 본 연구에서 개발된 분자 시뮬레이션 시스템의 가장 큰 장점은 다른 무엇보다도 Langevin dynamics simulation이나 dissipative particle dynamics simulation 기법을 도입하여 all-atom 모델뿐만 아니라coarse-grain 모델까지도 다룰 수 있도록 설계하였고 따라서 미시영역은 물론 중간영역에서 일어나는 현상까지도 시뮬레이션 할 수 있도록 설계하였다는 점이다. 이를 통해 하나의 통합된 분자 시뮬레이션 시스템으로 생체막 내에서 마취제의 분포, 단백질 접힘 현상, 마이크로 채널 내에서 생체고분자의 구조와 유동 특성 등과 같이 미시영역에서부터 중간영역에 이르는 다양한 현상을 연구할 수 있게 되었다 개발된 시스템을 이용하면 molecular dynamics simulation에 기반한 분자 시뮬레이션 시스템으로는 불가능한 여러 중요한 바이오/나노 시스템을 시뮬레이션 할 수 있을 것으로 기대한다 마지막으로 벤치마크 결과를 통해 개발된 분자 시뮬레이션 시스템의 성능을 측정하였고 성능 최적화를 위한 병목지점을 조사하였다.

IEEE 802.15.4 호환 WPAN 기기를 위한 낮은 복잡도를 갖는128-bit AES-CCM* IP 설계 (Design of Low-Complexity 128-Bit AES-CCM* IP for IEEE 802.15.4-Compatible WPAN Devices)

  • 최인준;이종열;김지훈
    • 전기전자학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.45-51
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    • 2015
  • 최근 IoT(Internet of Things) 기기를 위한 근거리 무선 네트워크 시스템이 널리 활용되면서 점차 보안의 필요성이 증가하고 있다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.4 호환 WPAN 기기를 위한 낮은 복잡도를 갖는 128-bit AES-$CCM^*$ 하드웨어를 효율적으로 구현하였다. WPAN 기기에서는 하드웨어 자원과 전력 소모가 매우 제한되기 때문에, 다양한 최적화 기법을 적용하여 낮은 복잡도를 갖는 AES-$CCM^*$ 하드웨어를 구현해야 한다. 본 논문은 하드웨어의 복잡도를 줄이기 위해 composite field 연산을 채택하면서 8-bit 데이터 패스를 갖는 folded AES processing core를 제안한다. 또한 IEEE 802.15.4 표준에서 정의된 $CCM^*$ 모드를 지원하기 위해 적은 하드웨어 자원을 사용하며 응답시간이 빠른 토글 구조의 AES-$CCM^*$ 제안한다. 본 논문에서 제안된 AES-$CCM^*$ 하드웨어는 기존의 하드웨어의 57%에 해당하는 게이트 수로 구현가능하다.

Genome-wide Analysis and Control of Microbial Hosts for a High-level Production of Therapeutic Proteins

  • Kim, Sung-Geun;Park, Jung-Hwan;Lee, Tae-Hee;Kim, Myung-Dong;Seo, Jin-Ho;Lim, Hyung-Kwon
    • 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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    • 한국미생물생명공학회 2005년도 2005 Annual Meeting & International Symposium
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    • pp.230-232
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    • 2005
  • The formation of insoluble aggregation of the recombinant kringle fragment of human apolipoprotein(a), rhLK8, in endoplasmic reticulum was identified as the rate-limiting step in the rhLK8 secretion in Saccharomyces cerevisiae. To analyze the protein secretion pathway, some of yeast genes closely related to protein secretion was rationally selected and their oligomer DNA were arrayed on the chip. The expression profiling of these genes during the induction of rhLK8 in fermentor fed-batch cultures revealed that several foldases including pdi1 gene were up-regulated in the early induction phase, whereas protein transport-related genes were up-regulated in the late induction phase. The coexpression of pdi1 gene increased rhLK8-folding capacity. Hence, the secretion efficiency of rhLK8 in the strain overexpressing pdi1 gene increased by 2-fold comparing in its parental strain. The oligomer DNA chip arrayed with minimum number of the genes selected in this study could be generally applicable to the monitoring system for the heterologous protein secretion and expression in Saccharomyces cerevisiae. With the optimization of fed-batch culture conditions and the alteration of genetic background of host, we obtained extracellular rhLK8 at higher yields than with Pichia pastoris systems, which was a 25-fold increased secretion level of rhLK8 compared to the secretion level at the initiation of this study.

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결합 특성과 유도성 슬릿을 이용한 새로운 구조의 Wilkinson 전력분배기 설계 (Design of the Modified Wilkinson Power Divider Using Coupling and Inductive Slit)

  • 김진표;김상태;김원기;나극환;신철재
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제37권8호
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    • pp.24-32
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    • 2000
  • 본 논문에서는 기존의 Wilkinson 전력 분배기의 1/4 파장 정합 선로를 유도성 슬릿이 삽입된 3가닥 결합 구조로 구현함으로써 점유면적을 줄이고 전기적 특성을 개선시킨 새로운 구조의 전력 분배기를 제안하였다. 정합 선로의 결합 구조로 인해 발생하는 전기적 특성과 위상의 변화를 유도성 슬릿과 선로의 길이 조정으로 보상하였다. 삽입된 유도성 슬릿의 인덕턴스 값은 폭과 깊이에 의해 결정되는데, 인덕턴스의 최적화를 통하여 상호 커패시턴스를 보상함으로써 전기적 특성을 향상시킬 수 있었다. 제작된 전력 분배기는 중심 주파수 f= 1.75 GHz에서 입,출력 단 반사 특성이 각각 -34.2 dB, -34.3 dB를 나타내었고 출력 단간 격리도 특성은 -36.7 dB를 나타내어 기존의 것에 비해 수치적으로 우수한 특성을 유지하였다. 크기 면에서도 3가닥 결합 구조로 구현함에 따라 2차원적인 점유면적을 기존의 약 1/3배로 줄였다.

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소프트 로봇용 4D 프린팅 소재 (4D Printing Materials for Soft Robots)

  • 이선희
    • 한국의류산업학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.667-685
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    • 2022
  • 본 원고는 소프트 로봇용 4D 프린팅 소재와 어그제틱 구조체에 대한 연구 동향을 정리한 것이다. 먼저 4D 프린팅 소재의 형상 변화 거동을 형상 변화와 형상기억 소재, 이중, 삼중, 다중 형상기억 효과, 접힘과 굽힘, 표면지형별로 구분하여 알아보았다. 형상 변화와 형상기억 소재 등 열이나 수분의 자극에 가역적/비가역적 혹은 규칙적/불규칙적 형상 변형이 가능할 수 있다. 다음으로, 차원별 형상이동 유형에 따른 특성과 물성에 대해 알아본 바, 1차원에서 다차원으로의 형상이동을 1D-1D 팽창/수축, 1D-2D 접힘/굽힘, 1D-3D 접힘 (1D-to-3D folding)으로 구분할 수 있다. 2차원에서 형상이동은 2D-2D 굽힙, 2D3D 굽힘/접힘/꼬임/표면말림/표면지형변화/굽힘과 꼬임, 3차원에서 다차원으로의 형상이동은 3D-3D 굽힙과 3D-3D 선형/비선형 거동으로 구분할 수 있다. 마지막으로 4D 프린팅 메타구조체 중 힌지 구조체를 적용한 KinetiX는 단일단위 터셀레이션과 다중단위 터셀레이션으로 모델링할 수 있고, 평면 및 공간 변환이 용이하고, 컨포머블 헬멧에 적용할 수 있다. 키리가미 구조체를 기본으로 한 공압형 어그제틱 구조체는 역설계 기반 구조체로써 굽힘각도를 제어하는 알고리즘으로 설계할 수 있다. 설계 후 3D 프린팅하여 TPU 멤브레인으로 프로토 타입을 제조하였고, 압력을 낮추면서 원하는 3차원 형상으로 완성될 수 있음을 확인하였다. 온도나 습도 등의 외부자극요소에 따라 형상이나 물성을 변화할 수 있는 재료를 사용하여 변형가능한 3차원 구조체로 성형한 4D 프린팅 소재를 이용하여 상지, 하지, 손, 발 등 소프트 로봇의 외골격(exoskeleton) 소재에 적용할 수 있을 것이다. 즉 자세제어, 상황인식, 동작신호 생성 등 다양한 환경에 대응하여 착용자의 움직임에 고하중, 고기동성, 운동지속성을 지원하는 기능을 갖는 소프트 로봇용 4D 프린팅 소재는 헬스케어 웨어러블 의류 제품화 개발로의 용도 전개가 가능할 것이다. 특히 4D 프린팅 소프트 소재 및 공정개발 분야는 일상 생할 보조용이나 재활치료용 의류를 개발하기 위한 3D 프린팅 소재 및 공정의 원천 기술에 해당하므로 이와 관련한 연구의 기초 자료로서 활용되기를 기대한다.