• 대한기계학회논문집B
• /
• 제35권8호
• /
• pp.847-853
• /
• 2011

주위 매질의 움직임에 반응하는 섬유상 감각모는 대부분의 생물체에 존재하여 먹이, 침입자, 또는 동족 여부를 감지하는 역할을 한다. 이 기능을 모방한 인공 감각모를 설계 제작하기 위하여 유연 감각모를 기초로 한 수학모델을 제안하고, 작동영역에서의 응답특성을 파악하기 위하여 매개변수 해석을 수행하고 각 인자들의 영향을 고찰하였다. 유동 감각모의 변위를 일반화 좌표 및 고유 진동모드로 나타낸 결과, 탄성계수가 비교적 큰 Cytop 감각모의 경우 고유진동의 기본모드가 지배적인 것으로 나타났다. 주어진 유동 중에 있는 감각모의 동적거동은 형상에 크게 의존하였다. 또한 탄성계수가 큰 인공 감각모에서는 생물학적으로 중요한 주파수 범위 내에서 공진현상은 나타나지 않았다.

• 농업과학연구
• /
• 제51권1호
• /
• pp.63-77
• /
• 2024

Yield monitoring systems have become integral to precision agriculture, providing insights into the spatial variability of crop yield and playing an important role in modern harvesting technology. This paper aims to review current research trends in yield monitoring systems, specifically designed for non-grain crops, including cabbages, radishes, potatoes, and tomatoes. A systematic literature survey was conducted to evaluate the performance of various monitoring methods for non-grain crop yields. This study also assesses both mass- and volume-based yield monitoring systems to provide precise evaluations of agricultural productivity. Integrating load cell technology enables precise mass flow rate measurements and cumulative weighing, offering an accurate representation of crop yields, and the incorporation of image-based analysis enhances the overall system accuracy by facilitating volumetric flow rate calculations and refined volume estimations. Mass flow methods, including weighing, force impact, and radiometric approaches, have demonstrated impressive results, with some measurement error levels below 5%. Volume flow methods, including paddle wheel and optical methodologies, yielded error levels below 3%. Signal processing and correction measures also play a crucial role in achieving accurate yield estimations. Moreover, the selection of sensing approach, sensor layout, and mounting significantly influence the performance of monitoring systems for specific crops.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제5권2호
• /
• pp.164-170
• /
• 2010

브러시리스(brushless) DC 전동기는 회전자의 위치에 따라 3상 중 2상에 전류를 흐르게 하는 방식으로 구동되며 회전자의 위치를 검출하기 위해서는 홀센서나 엔코더등과 같은 자기식 또는 광학식 위치 검출 센서가 사용되는데 이러한 센서들은 고온이나 저온에서 원치 않는 동작을 유발할 수 있고 전동기의 가격과 부피를 증가시키는 단점이 있다. 최근에는 전동기의 가격과 부피적 측면 그리고 강건성을 고려하여 센서리스(Sensorless) 전동기 구동에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 논문은 전동기를 Unipolar PWM 방법으로 고속으로 회전시킬 경우 발생되는 노이즈에 의해 Zero Crossing Point 관측이 어려워 정확한 제어가 용이하지 않은 문제점을 개선하여 드라이버의 수명을 증대시키면서 고속에서도 노이즈를 최소화 할 수 있는 새로운 스위칭 방법을 제안한다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제55권11호
• /
• pp.931-939
• /
• 2022

우리나라의 경우 강수량의 2/3 정도가 하절기에 집중되는 강우특성상 해마다 여름철 홍수기의 탁수 문제가 다양하게 발생하고 있다. 이상강우와 기상이변에 의한 집중강우가 증가 추세이며, '02년 태풍 루사', '03년 태풍 매미', '06년 에위니아'부터 20년 마이삭, 하이선 까지 장마와 태풍에 의한 유입량이 급증하는 시기 탁수의 유입으로 수중 탁도가 급상승하며 댐 저수지 내 탁수 문제가 발생하였다. 특히 연 평균 물사용량의 대부분을 하천 및 댐 저수지를 이용하는 우리나라의 경우 탁수 문제가 장기화될 경우 댐 하류 해당 지역 농업, 공업, 수생태 등 사회적, 환경적으로 많은 문제를 발생시킨다. 이러한 탁수 예측을 통한 대응을 위해 탁수 모델링에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 탁수 현황을 모의하기 위해서는 유량, 수온, SS 데이터가 필요하다. 이를 위해 국가측정망에서 하천 및 댐 저수지 내 SS를 측정하여 탁수를 측정 하고 있으나 설비가 미흡하여 데이터 해상도가 낮다는 한계점이 있으며 주요 댐 저수지 내에서는 수자원공사에서 관리하는 자동 측정기기를 활용하여 높은 데이터 해상도를 유지 하고 있으나 댐 별, 기상 조건에 따라 미측정 기간이 존재한다. 탁도를 측정을 위한 센서로는 Optical Backscatter Sensor (OBS), YSI 등이 있으며 SS를 측정하기 위한 센서는 레이저부유사측정기(Laser In-Situ Scattering and Transmissometry, LISST) 등의 장비를 이용하고 있다. 하지만 이런 첨단 센서의 경우 또한 수중에 고정하여 측정하기에는 장비의 안정성 등의 이유로 한계가 있다. 따라서, 취득된 유량, 수온, SS, 탁도 데이터를 기반으로 분석을 통해 미측정 기간이 존재함으로 입력자료에 활용되는 SS를 산정하기 위해 관계식 개발을 필요로한다. 본 연구에서는 댐 방류구 인근 지점 측정 데이터를 기반으로 개발된 탁도-SS 관계식을 통해 수자원 공사 SURIAN 시스템에서 활용되고 있는 AEM3D 모델을 이용하여 탁수 발생 예측 정확도 개선을 하고자 하였다.

• 센서학회지
• /
• 제6권1호
• /
• pp.35-42
• /
• 1997

전기적 제한 방출 시스템을 이용한 페록사이드 측정용 광바이오센서가 개발되었다. HPA를 포함한 PEOx와 PMAA의 고분자 복합체는 전류를 가하게 되면 붕괴되면서, HPA를 방출한다. 고분자 복합체의 붕괴 속도 및 방출되는 HPA의 양은 가해지는 전류의 세기에 비례했다. 페록사이드는 HPA와 페록시다아제효소에 의해 반응되어 형광 물질인 DBDA가 생성되었다. Xenon램프를 이용하여 DBDA를 여기시키고 발생되는 형광을 광섬유와 광다이오드어레이로 측정하였다. 측정된 DBDA의 형광의 변화는 페록사이드의 농도에 비례하였다. 페록시다아제 효소는 Ca-alginate를 이용하여 반응기내벽에 고정화시켰다. 개발된 광바이오센서는 페록사이드 0.025mM - 1.0mM 농도의 측정 범위를 가지며, 페록사이드의 단계 변화에 대한 반복성 있는 센서신호가 조사되었다. 효소 반응과 물질전달현상을 통하여 센서의 수학적 모델을 구성하였으며, 제안된 모델은 실험 결과와 잘 일치함을 알 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지
• /
• 제26권6호
• /
• pp.48-56
• /
• 1989

밀착형 1차원 영상감지소자로서 팩시밀리에 사용될 광도전막을 사일랜듸 글로방전 분해법으로 제작하였다. 우선 rf전력, 사일랜유량, 분위기 가스압, $H_2/SiH_4$비 및 기판온도의 증착조건에 따른 단층광전도막의 전기적 및 광학적특성을 조사하였다. 이 단층구조 영상감지막은 광전감도 0.85와 100lux 조도하에서 $I_{ph}/I_d=100$을 나타내었다. 그러나 이러한 단층박막은 양 전극으로 부터의 캐리어주입으로 인해 큰 암전류도 0.2nA 이하를 나타내었다. 또한 다층막은 단층막에 비해 단파장 가시광영역이 보상되어 팩시밀리용 1차원 영상감지소자에 사용될 만한 결과를 나타내었다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제16권5호
• /
• pp.991-1000
• /
• 2021

비침습식 혈당 검출 기술 중 광학 기법은 생물학적 매체를 통과할 때 빛의 반사와 흡수 및 산란 특성을 이용하는 방법으로 통증이나 측정의 불편함을 감소시키고 감염 위험이 없어 혈당 검출 연구의 주요 흐름이 되고 있다. 이 중 근적외선 분광법은 혈당 분자와 유사한 흡수 기능을 공유하는 단백질과 산의 간섭들로 감지된 신호 분석 시 복잡성이 증가하는 단점이 있다. 본 연구에서는 근적외선의 피부 흡수로 발생할 수 있는 혈당검출 기능저하를 완화시키기 위해 다중 근적외선 대역의 비침습식 센서시스템을 설계하고 제작하였다. 제작한 시스템의 검증을 위해 혈액 조사를 실시하였으며, 혈액 내의 혈당 반응 정도를 스펙트럼 데이터로 수집하고, 데이터와 혈당과의 상관관계 관점에서 정량적으로 본 연구의 성과를 검증하였다.

• Korea-Australia Rheology Journal
• /
• 제17권1호
• /
• pp.9-13
• /
• 2005

The aggregation of red blood cells (RBCs) is a major determinant of blood flow resistance passing through various veins. Available techniques for measuring RBC aggregation often require pretreating and washing after each measurement, which is not optimal for day-to-day clinical use. A laser reflection technique has been combined with a vibration-aided disaggregation mechanism, which shows significant advances in aggregometer design, operation and data analysis. The essential features of this design are in its simplicity and a disposable element that is in contact with the blood sample. Using extremely small quantities of blood, the RBCs subjected to vibrations can be quickly and completely disaggregated. This is followed by measuring the backscattered light intensity. The measurements with the present sensor were compared with those of a commercial aggregometer and a strong correlation was found between them. The newly-developed optical aggregometer can measure the RBC aggregability difference between young and old cell suspension with ease and accuracy.

• 한국염색가공학회지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.8-15
• /
• 2008

We presented the modified decal-transfer lithography (DTL) and light stamping lithography (LSL) as new powerful methods to generate patterns of poly(dimethylsiloxane) (PDMS) on the substrate. The microstructures of PDMS fabricated by covalent binding between PDMS and substrate had played as barrier to locally control wettability. The transfer mechanism of PDMS is cohesive mechanical failure (CMF) in DTL method. In the LSL method, the features of patterned PDMS are physically torn and transferred onto a substrate via UV-induced surface reaction that results in bonding between PDMS and substrate. Additionally we have exploited to generate the patterning of rhodamine B and quantum dots (QDs), which was accomplished by hydrophobic interaction between dyes and PDMS micropatterns. The topological analysis of micropatterning of PDMS were performed by atomic force microscopy (AFM), and the patterning of rhodamine B and quantum dots was clearly shown by optical and fluorescence microscope. Furthermore, it could be applied to surface guided flow patterns in microfluidic device because of control of surface wettability. The advantages of these methods are simple process, rapid transfer of PDMS, modulation of surface wettability, and control of various pattern size and shape. It may be applied to the fabrication of chemical sensor, display units, and microfluidic devices.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
• /
• pp.1354-1357
• /
• 2015

In this paper, the designed fish robot is researched and developed for aquarium underwater robot. This paper is a study on how the outside technology merely to find the location of fish robots without specific sensor or internal devices for these fish robot. The model of the fish is designed to detect the position of the optical flow of the Robotic Fish in the Simulink through Matlab. This paper intends to recognize the shape of the tank via a video device such as a camera or camcorder using an image processing technique to identify the location of the robotic fish. Here, we are applied to the image comparing algorithm by using the average color weight algorithm method. In this, position coordinate system is used to find the position coordinates of the fish to identify the position of the Robotic fish. It was verified by the performance test of design robot.