This paper reports on a realtime OS based master-slave configuration robot control system for laparoscopic surgery robot which enables telesurgery and overcomes shortcomings with conventional laparoscopic surgery. Surgery robot system requires control system that can process large volume information such as medical image data and video signal from endoscope in real-time manner, as well as precisely control the robot with high reliability. To meet the complex requirements, the use of high-level real-time OS (Operating System) in surgery robot controller is a must, which is as common as in many of modem robot controllers that adopt real-time OS as a base system software on which specific functional modules are implemened for more reliable and stable system. The control system consists of joint controllers, host controllers, and user interface units. The robot features a compact slave robot with 5 DOF (Degree-Of-Freedom) expanding the workspace of each tool and increasing the number of tools operating simultaneously. Each master, slave and Gill (Graphical User Interface) host runs a dedicated RTOS (Real-time OS), RTLinux-Pro (FSMLabs Inc., U.S.A.) on which functional modules such as motion control, communication, video signal integration and etc, are implemented, and all the hosts are in a gigabit Ethernet network for inter-host communication. Each master and slave controller set has a dedicated CAN (Controller Area Network) channel for control and monitoring signal communication with the joint controllers. Total 4 pairs of the master/slave manipulators as current are controlled by one host controller. The system showed satisfactory performance in both position control precision and master-slave motion synchronization in both bench test and animal experiment, and is now under further development for better safety and control fidelity for clinically applicable prototype.
면적 $26\;m^2$, 여과용 자갈 약 $15\;m^3$로 된 자갈 여과 장치에 연결된 단위면적 약 $7m^2$ 되는 사육탱크 6개와 보조탱크 2개로 구성된 장치에서 어류를 사육하면서 1980년 4월 18일부터 동 10월 14일까지의 180일간의 성장결과를 정리하여 본 결과는 다음과 같다. 1개의 사육탱크를 주실험용으로 사용했으며 이스라엘계 잉어와 이 종과 국내산 잉어 사이의 $F_1$ 잡종을 같은 수량씩 넣어 기른 결과는 총생산 461kg, 순생산 395kg였으며 그 중 이스라엘계 잉어는 약 8배로 성장했는데, $F_1$ 잡종은 약 6배로 성장했다. 남은 탱크에 수용한 잡다어류의 성장결과와 상기 생산량을 참작해 보니 이 시설을 보완개선해 가면서 이용하면 산업적 생산시도도 가능할 것으로 짐작된다. 특히 어류밀도가 높아졌을 때는 보다 효율적인 폭기방법을 이용함이 필요했다. 이 실험을 위해 만들어 사용한 부순환류이용의 고형오염물침전 제거장치는 용수절약을 위해서 효율적이며, 그 기능이 잘 발휘되었다. 가장 문제된 점은 아가미흡충의 심한 번식이었으며, Dipterex, DDVP 등의 사용으로 처음은 잘 제거되지만 곧 저항개체의 출현과 번식으로 이들 약품의 효력이 나타나지 않음을 알았다. 그리고, 이스라엘계 순종은 Dipterex 사용에 의해서 거의 대부분이 기형어로 되지만 $F_1$ 잡종 및 국내산 일반 잉어에는 기형어가 거의 나타나지 않았다.
In Korea, quality evaluation of dried oak mushrooms are done first by classifying them into more than 10 different categories based on the state of opening of the cap, surface pattern, and colors. And mushrooms of each category are further classified into 3 or 4 groups based on its shape and size, resulting into total 30 to 40 different grades. Quality evaluation and sorting based on the external visual features are usually done manually. Since visual features of mushroom affecting quality grades are distributed over the entire surface of the mushroom, both front (cap) and back (stem and gill) surfaces should be inspected thoroughly. In fact, it is almost impossible for human to inspect every mushroom, especially when they are fed continuously via conveyor. In this paper, considering real time on-line system implementation, image processing algorithms utilizing artificial neural network have been developed for the quality grading of a mushroom. The neural network based image processing utilized the raw gray value image of fed mushrooms captured by the camera without any complex image processing such as feature enhancement and extraction to identify the feeding state and to grade the quality of a mushroom. Developed algorithms were implemented to the prototype on-line grading and sorting system. The prototype was developed to simplify the system requirement and the overall mechanism. The system was composed of automatic devices for mushroom feeding and handling, a set of computer vision system with lighting chamber, one chip microprocessor based controller, and pneumatic actuators. The proposed grading scheme was tested using the prototype. Network training for the feeding state recognition and grading was done using static images. 200 samples (20 grade levels and 10 per each grade) were used for training. 300 samples (20 grade levels and 15 per each grade) were used to validate the trained network. By changing orientation of each sample, 600 data sets were made for the test and the trained network showed around 91 % of the grading accuracy. Though image processing itself required approximately less than 0.3 second depending on a mushroom, because of the actuating device and control response, average 0.6 to 0.7 second was required for grading and sorting of a mushroom resulting into the processing capability of 5,000/hr to 6,000/hr.
기존의 고정형 EV(electric vehicle) 충전기는 이용률이 증가하게 되면 충전 인프라 설비 부족으로 인해 사용자의 충전 대기시간이 길어지는 불편함이 발생할 수 있고, EV 충전기를 증설하는 경우, 배전선로(지중) 증설비용 및 선로의 전압강하로 인한 전력품질 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 상기의 문제점을 해결하고, EV 충전기 부족으로 인한 불편함을 해결할 수 있는 EV용 이동형 전원공급장치(movable power supply device, MPSD)를 제안한다. 제안한 MPSD는 태양광전원부, 에너지저장부, EV용 충전기부, 감시제어부로 구성되고, 사용자의 환경요소에 따라 MPSD를 유연하게 이용할 수 있도록 3가지 운용모드로 나눌 수 있다. 또한, 경제성 평가 모델링을 비용요소와 편익요소로 구분한다. 여기서, MPSD의 비용요소로는 태양광전원부, 에너지저장부, EV 충전기부, 감시제어부의 설비비용과 기존의 EV 충전기 설비비용, 배전선로 증설비용, 기존의 EV 충전기 운용비용등의 편익요소로 구성되며, 이를 바탕으로 현재 가치 환산법을 사용하여 경제성을 평가한 결과, MPSD가 기존의 고정형 EV 충전기보다 유리함을 알 수 있었고, 설치지점의 거리에 따라 편익이 크게 좌우함을 확인하였다.
최근 남북한의 경제교류 증대 및 개성공단의 발전에 따라 남북한의 물동량은 급속히 증가하고 있다. 또한 인천과 개성 사이의 물류 수송을 위하여 육상수송뿐만이 아니라 다양한 물류 수송 및 수송로의 제공이 요구되고 있다. 이 논문에서는 인천과 개성 사이의 바지 운송시스템 구축에 대하여 고찰한다. 적은 초기 투자비용, 적하역 및 접안 편이성 등과 같은 유리한 점을 가진 바지 운송시스템은 유럽 및 미국 등에서 널리 사용되고 있다. 먼저 본 논문에서는 바지 운송 항로, 해상 물동량 및 바지와 푸셔로 구성되는 바지 선단 등에 대하여 고찰한다. 그 다음에 바지 해상항로 조건 및 바지 선단 등에 기초하여 바지 및 푸셔의 선형 및 일반배치 설계를 수행한다. 마지막으로 바지 항로 운영 방안, 적하역 시설, 물류 센터 및 복합 수송 등과 같은 바지 해상항로 구축 방안에 대하여 고찰한다.
$K_2NiF_4$형 층상 구조를 갖는 Sr$_{1+x}Er _{1-x} FeO _{4-y}$계에서 x = 0.00, 0.25, 0.50, 0.75 및 1.00인 비화학양론적 화합물 고용체를 1350$^{\circ}$C 대기압에서 제조하였다. X-선 회절 분석결과로 모든 조성에서 고용체의 결정 구조는 준정방정계(pseudo-tetragonal system)였다. 비화학양론적 조성식은 Mohr염 분석으로 결정하였다. Fe$^{4+}$ 이온의 양은 x값이 0.50까지 증가함에 따라 증가하다가 다시 감소하였고 산소 비화학량은 증가하였다. 도한 시료의 Fe$^{3+}$와 Fe$^{4+}$의 혼합원자가 상태를 298K에서 Mossbauer 분광분석으로 확인할 수 있었다. 전기전도도 측정 결과에 따르면 전기전도도는 반도체 영역인 10-2 ∼ 10-7(${\Omega}$-1cm-1)범위에서 변하였고, 활성화에너지는 Fe$^{4+}$의 몰비인 ${\tau}$값이 증가함에 따라 감소하였다. 전기전도성 메카니즘은 Fe$^{3+}$와 Fe$^{4+}$의 혼합원자가 상태간의 전도성전자 건너뜀 모델로 설명할 수 있다.
누에의 가시 돌연변이 형질을 이용한 환경변이원 검색계의 연중검색 체계수립을 위하여 인공사료누에의 환경변이원에 대한 적품종 및 감수성을 조사하였다. 변이원에 대한 인공사료육 누에의 적합 품종 조사를 위해 누에품종 AT, 백옥잠, C5와 N12를 대상으로 변이원 MMC를 투여한 후 주요형질을 조사한 결과, AT는 암나방의 우화율에서, C5와 N12는 수나방의 수정률에서 높은 성적을 보였다. 반면에 백옥잠은 암나방 우화율, 암수나방의 정상산란비율, 암나방의 산란수 및 수정률에서 높은 성적을 나타내어 인공사료에 대한 적품종으로 선발되었다. 또한 변이원에 대한 감수성 조사 결과, 인공사료육에 적품종으로 선발된 백옥잠은 공시된 다른 품종보다 다소 감수성이 낮았으며, AT가 누에의 환경변이원 검색 시스템에 높은 감수성을 보였다. 변이원 감수성은 높으나, 산란성, 우화율 등 검색계로서 주요형질이 극히 불량한 AT를 연중 검색 체계수립을 위한 변이원 검색계로 이용하기 위해서는 백옥잠 등과의 교잡으로 주요형질을 개선할 필요가 있다고 판단되었다.
외부전극 형광램프를 광원으로 하는 백라이트의 저항$(R_L)$과 전기용량(C), 그리고 인버터의 트랜스포머 인덕턴스(L)로 구성된 회로를 분석하였다. 램프의 저항과 전기용량은 램프에 흐르는 전류와 전압의 위상차 및 Q-V 그래프에서 결정된다. 32인치용 EEFL 램프 하나의 저항 값은 $66\;k\Omega$이고 전기용량은 21.61 pF이다. 20 개의 EEFL을 병렬 연결한 백라이트의 저항은 $3.3\;k\Omega$이고 전기용량은 402.1 pF이다. 램프 및 트랜스포머 회로에서 임피던스 매칭 주파수는 2 차 코일의 인덕턴스 $L_2$와 결합계수 k로 나타내며, $\omega_M=1/\sqrt{L_2C(1-k^2)}$ 이다. 램프 시스템의 전류와 전압은 임피던스 매칭 주파수에서 최대값을 갖는다. 이러한 해석 해의 결과는 실험 결과와 잘 일치한다.
The $CO_2-CH_4$ reaction catalyzed by Ni/silicon wafers was kinetically studied by using a photoacoustic technique. The catalytic reaction was performed at various partial pressures of $CO_2$ and $CH_4$ (50 Torr total pressure of $CO_2/CH_4/N_2$) in the temperature range of 500 - $650^{\circ}C$ in a static reactor system. The photoacoustic signal that varied with the $CO_2$ concentration during the catalytic reaction was recorded as a function of time. Under the reaction conditions, the $CO_2$ photoacoustic measurements showed the as-prepared Ni thin film sample to be inactive for the reaction, while the $CO_2/CH_4$ reactions carried out in the presence of the sample pre-treated in $H_2$ at $600^{\circ}C$ were associated with significant time-dependent changes in the $CO_2$ photoacoustic signal. The rate of $CO_2$ disappearance was measured from the $CO_2$ photoacoustic signal data in the early reaction period of 50 - 150 sec to obtain precise kinetic data. The apparent activation energy for $CO_2$ consumption was determined to be 6.9 kcal/mol from the $CO_2$ disappearance rates. The partial reaction orders, determined from the $CO_2$ disappearance rates measured at various $PCO{_2}'S$ and $PCH{_4}'S$ at $600^{\circ}C$, were determined to be 0.33 for $CH_4$ and 0.63 for $CO_2$, respectively. Kinetic data obtained in these measurements were compared with previous works and were discussed to construct a catalytic reaction mechanism for the $CO_2-CH_4$ reaction over Ni/silicon wafer at low pressures.
본 연구에서는 embossing 공정과 진공여과법에 의해서 제조된 다공성 그래핀 필름을 슈퍼캐패시터의 전극활물질로 사용하여 우수한 전기화학적 특성을 증명하였다. 그래핀 시트사이에서 Polystyrene 입자들의 삽입/제거 공정을 이용하여 기공 구조들을 제공함으로써 그래핀의 재적층(restacking)을 효과적으로 제어할 수 있었다. 상기 제조된 다공성 그래핀 필름은 넓은 표면적, 상호 연결된 기공 구조, 높은 전기전도도 및 우수한 기계적 물성을 나타내었다. 본 다공성 그래핀 필름을 슈퍼캐패시터의 전극물질로 사용하여 황산 수용액과 이온성 액체 전해질 기반의 3상 전극 시스템에서 전기화학적 특성을 살펴보았다. 다공성 그래핀 필름은 높은 비축전용량(284.5 F/g)을 나타내었으며, 이는 적층 그래핀 필름(138.9 F/g) 보다 두 배 정도 높았다. 또한, 그래핀 필름내의 이온 이동속도 향상 효과로 다공성 그래핀 필름의 충방전 속도(98.7% retention)와 충방전 수명(97.2% retention)이 크게 향상되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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