• Journal of Biosystems Engineering
• /
• 제12권2호
• /
• pp.28-37
• /
• 1987

Operation of rice whiteners has been depending on operator's experience only and very limitted data are available for operational criteria of rice whiteners in Korea. With developments of new rice varieties and with a tendency of automation of machine operations for precision control, operational criteria depending on physical characteristics of rice grains arc required for an improvement of milled rice recovery and the performance of rice whitening systems. An experimental study was conducted to identify operational criteria of a rice whitening system consisted with an abrasive-aerated whitener developed newly and a frictional-aerated whitener being used commercially. Further, comparisons were made between the performance of the rice whitening system adopted for this study and a commercial system used in small scale milling plants. Results of this study are summarized as follows: 1. Total number of passes necessary for the final white rice in the combined whitening system depended exclusively on the counter pressure level of the frictional whitener successive to the abrasive whitener. 2. The counter pressure required for whitening Japonica type rice variety (Akibare) was higher by about 1.6 times than that for Japonica type (Pung-san), when other conditions were kept at the same. 3. Radial pressure in the whitening chamber of the frictional whitener should be maintained between 1.5 to $2.1kg/cm^2$ for the completion of whitening within 5 to 3 passes regardless of rice varieties. Hence, it was found that the radial pressure in the whitening chamber could be used as an operational criteria to control the counter pressure level. 4. The following regression equation was found between radial pressure($R_p$) in whitening chamber and electric power consumption of the whitening system: $$EPC=-0.545\;R^2_p+1.277\;R_p+0.874[KWH/100kg]$$ 5. The following multiple regression equation was found among radial pressure ($R_p$), counter pressure ($C_p$), and bioyield point ($B_i$), length (L) and width (W) of brown rice. $$R_p/(B_i/W^2)=0.547\{C_p/(B_i/W^2)\}^{0.365}(L/W)^{0.120}(R^2=0.9897)$$ 6. The milled rice recovery and machine efficiency (kg/KWH) from the combined whitening system were higher by about 2.0% point and by 15 to 27% point than those from the conventional system, respectively.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.218-222
• /
• 2014

In this paper, we introduce an autonomous calibration method for a 2D laser displacement sensor (e.g. laser vision sensor and laser range finder) by matching a single point on a flat structure. Many arc welding robots install a 2D laser displacement sensor to expand their application by recognizing their environment (e.g. base metal and seam). In such systems, sensing data should be transformed to the robot's coordinates, and the geometric relation (i.e. rotation and translation) between the robot's coordinates and sensor coordinates should be known for the transformation. Calibration means the inference process of geometric relation between the sensor and robot. Generally, the matching of more than 3 points is required to infer the geometric relation. However, we introduce a novel method to calibrate using only 1 point matching and use a specific flat structure (i.e. circular hole) which enables us to find the geometric relation with a single point matching. We make the rotation component of the calibration results as a constant to use only a single point by moving a robot to a specific pose. The flat structure can be installed easily in a manufacturing site, because the structure does not have a volume (i.e. almost 2D structure). The calibration process is fully autonomous and does not need any manual operation. A robot which installed the sensor moves to the specific pose by sensing features of the circular hole such as length of chord and center position of the chord. We show the precision of the proposed method by performing repetitive experiments in various situations. Furthermore, we applied the result of the proposed method to sensor based seam tracking with a robot, and report the difference of the robot's TCP (Tool Center Point) trajectory. This experiment shows that the proposed method ensures precision.

• Journal of Periodontal and Implant Science
• /
• 제29권1호
• /
• pp.209-231
• /
• 1999

Even though titanium(Ti) and its alloys are the most used dental implant materials, there are some problems that Ti wears easily and interferes normal osteogenesis due to the metal ions. Ti coated with bioactive ceramics such as hydroxyapatite has also such problems as the exfoliation or resorption of the coated layer, Recent studies on implant materials have been proceeding to improve physical properties of the implant substrate and biocompatibility of the implant surfaces. The purpose of the present study was to examine the physical property and bone tissue compatibility of bioinert nitrides ion plated Ti, Button type specimens(14mm in diameter, 2.32rrun in height) for the abrasion test and cytotoxicity test and thread type implants(3.75mm in diameter, 6mm in length) for the animal experiments were made from Ti(grade 2) and 316LVM stainless steel. Ti specimens were ion plated with TiN, ZrN by the low temperature arc vapor deposition, and the depth profile of the TiN/Ti, ZrN/Ti ion plated surface was examined by Auger Electron Spectroscopy. Three kind of button type specimens .of TiN/Ti, ZrN/Ti and Ti were used for abrasion test, and HEPAlClC7 cells and CCD cells were cultivated for 4 days with the specimens for cytotoxicity test. Thread type implants of TiN/Ti, ZrN/Ti, Ti, 316LVM were implanted on the femur of 6 adult dogs weighing 10kg-13kg. Two dogs were sacrified for histological examination after 45 days and 90 days, and four dogs were sacrified for the removal torque test of the implant') after 90 days. The removal torque force was measured by Autograph (Shimadzu Co., AGS-1000D series, Japan). Abrasion resistance of TiN/Ti was the highest, and that of ZrN/Ti and Ti were followed. The bioinert nitride ion plated Ti had much better abrasion resistance, compared with Ti, In the cytotoxicity test, the number of both cells were increased in all specimens, and there were no significant difference in cytotoxic reaction among all groups (p>0.1), In histological examination, 316LVM showed the soft tissue engagement in interface between the implant and bone, but the other materials after 45 days noted immature new bone formation in the medullary portion along the implant surface, and those after 90 days showed implant support by new bone formation in both the cortical and the medullary portion, The removal torque force of Tilv/Ti showed significantly higher than that of Ti(p(O,05). The difference in removal torque force between TiN/Ti and ZrN/Ti was not significant(p>0.05), and that of 316LVM was lowest among all groups(p<0.05). These results suggest that bioinert nitrides ion plated Ti can resolve the existing problems of Ti and bioactive ceramics, and it may be clinically applicable to human.

• 디자인학연구
• /
• 제18권4호
• /
• pp.139-146
• /
• 2005

지금까지의 애니메이션 작업은 애니메이터의 객관적 감성과 경험에 의해 이루어져 왔다. 소프트웨어 디자인에 있었어도 지성적인 데이터들을 바탕으로 제작되어져 왔다. 이는 객관화하기 용이한 자료로서 데이터화하기가 쉬웠기 때문 일 것으로 보인다. 이와는 반대로 인간의 감성은 객관화하고 디지털화하기 어려운 요소들이 많이 존재한다. 본 연구는 디지털화하기 어려운 인간의 감성적 데이터를 객관화하고 이를 정량적 데이터로 활용할 수 있는 방법에 대한 부분으로 나는(flying) 궤적(path)을 연구 대상으로 하였다. 실험에 있어 인간이 나는 제적에 대해 어떻게 표현하는지에 대한 감성어를 수집하였다. 수집한 감성어를 통해 감성 평가어를 추출하고 추출한 감성 평가어에서 느껴지는 나는 궤적에 대한 스케치 이미지를 수집하였다. 수집한 스케치 이미지를 기초로 본 연구의 핵심이 되는 실험 동영상 샘플을 제작하였다. 다음으로 나는 궤적을 나타내는 감성어에 대한 물리적 요소와 동영상 샘플과의 상관관계를 분석하기 위해 수량화이론III류와 수량화이론I류를 각각 이용하였다. 그 결과 감성어와 동영상 샘플과의 구조를 파악 할 수 있었고, 나는 궤적에 대한 감성반응의 물리적 자극요소 또한 분석 할 수 있었다. 나는 궤적은 오브젝트(object)가 지나간 경로(path)에 해당한다. 이러한 경로(궤적)를 보고 감성자극 요소들이 복합적으로 작용하여 독특한 감성어로 표현되어 지는 것으로 보인다. 여기엔 감성을 자극하는 요소들이 존재하는데, 그 요소로는 속도, 회전, 규칙 그리고 호의 길이가 그 물리적 요소인 것으로 파악되었다. 본 연구를 통해 나는 궤적의 애니메이션을 표현하는데 있어 애니메이터들의 주관적인 감성 표현들을 객관화, 정량화 시키고자 하였으며, 본 연구의 데이터는 감성 애니메이션 시스템 설계에 있어 기본 데이터로 적용되는 것을 목표로 하고 있다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제24권5호
• /
• pp.499-507
• /
• 2004

광섬유 ROTDR (Rayleigh optical time domain reflectometry) 센서와 보디 긴 광섬유를 감지광섬유로 사용할 수 있는 광섬유 BOTDA (Brillouin optical time domain analysis) 센서를 구성하고, 이들 각각을 이용하여 중요보안 대상체인 사회기반시설물에 침투하는 침입자를 탐지할 수 있는 기포 연구를 수행하였다 ROTDR 센서의 감지부로는 넓은 면적을 감지할 수 있는 매설형 광섬유 센서 탐지판을 제작하고, 인가된 침입물체의 위치와 무게에 따른 신호특성을 고찰하였다. ROTDR 센서는 펄스 폭이 30ns이고, 광섬유의 길이는 10km 이상이다. 위치탐지오차는 약 2m 이내였으며, 무게에 따른 탐지능력은 20kgf, 40kgf, 60kgf, 80 kgf의 네 단계를 구분할 수 있음을 알 수 있었다. 넓은 지역에 걸친 침입자의 침투를 감시하기 위하며 수십 km의 광섬유 길이 전제를 감지부로 사용할 수 있는 광섬유 BOTDA 센서를 개발하였다. BOTDA 센서는 한 개의 레이저 다이오드와 두 개의 광전 변조기(electro-optic modulator)를 사용하여 간단하게 구성하였다. 침입자에 의한 광섬유의 변형률 벽화를 탐지하는 실험을 수행하기 위하여 광학테이블 위에 광섬유에 변형률을 인가하기 위한 실험 장치를 설치하여 실험을 수행하였다. 이 실험으로부터 시간간격 1.5 초동안 광섬유 약 4.81km의 길이를 거리분해능 3m로 침입자를 탐지할 수 있음을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제30권3호
• /
• pp.255-263
• /
• 2017

본 논문에서는 합성단면을 갖는 구조물의 극한 거동 해석에서 요구하는 재료 및 기하학적 비선형 해석을 수행하기 위한 보 요소를 제시하였다. 제안된 요소는 기하학적 비선형성을 효과적으로 모사할 수 있는 co-rotational 정식화를 통해 도출되었으며, 다양한 합성단면의 저항성능을 재현할 수 있도록 화이버 단면법이 요소의 내력 및 강성을 산정하는데 활용되었다. 제안된 방법을 구현할 수 있도록 해석 프로그램이 개발되었으며, 호장법을 적용하여 최대내력 발생 이후의 연성거동뿐만 아니라 심한 비선형 응답(snap-through 또는 snapback)까지 추적해낼 수 있도록 하였다. 본 연구에서 제안된 요소 정식화와 해석 프로그램의 정확성을 검증을 위해 몇 가지 수치예제가 수행되었고, 해석결과는 제안된 요소의 정확성과 효율성을 보이기 위해 3차원 연속체 모델 및 기존 연구의 결과와 비교되었다. 추가로 합성단면을 갖는 골조 구조물에 대한 수치예제를 통해, 합성단면을 구성하는 재료의 탄성계수 비 및 강도 비에 따른 영향을 분석하였다. 해석결과는 외층 재료의 탄성계수가 증가됨에 따라 준취성 거동이 나타났으며, 외층 재료의 항복강도가 높을수록 선형 거동하는 기하적 비선형 응답과 유사한 응답을 보였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제34권8호
• /
• pp.1119-1127
• /
• 2010

본 논문에서는 작동 평면상의 네 위치에서 사중안정점을 가지는 신개념 전자기형 마이크로 액추에이터의 구조체와 전자기 로렌츠력을 이용하는 구동 방식을 제시하고, 이의 타당성을 비선형 구조해석 및 전기-열해석을 통하여 검증하였다. 사중안정성 액추에이터의 구현을 위해서 관련 분야에서 널리 연구되고 있는 쌍안정성 액추에 이터의 개념을 확장 응용하였다. 비선형 유한요소해석을 이용하여 사중안정성 미소 구조체의 정적 해석과 과도동 적 해석을 수행함으로써 액추에이터 구조체의 다중안정성 유무를 파악하고 이 결과를 분석하여 구조체 설계에 반영하였다. 사중안정성 미소 구조체를 도체화하여 자기장 내에서 구조체에 전류를 통할 때에 발생하는 로렌츠력으로 평면상의 네 안정점으로 구조체를 구동할 수 있도록 고안하고, 그 때 필요한 구동전류의 크기 및 전자기 구동에 의한 주울열에 의한 온도분포를 계산하여 전반적인 타당성을 검토하였다. 본 논문은 지금까지의 관심 대상인 쌍안정성의 이용이 아니라 더욱 확장된 다중안정성을 가진 미소 액추에이터의 구조체와 전자기 구동방법을 제안하여 향후에 다중안정성을 필요로 하는 마이크로 시스템에 활용될 수 있도록 하는데 그 의미가 있다.

• Archives of Reconstructive Microsurgery
• /
• 제15권1호
• /
• pp.17-25
• /
• 2006

Twelve cases in eleven patients with segmental bone defects were treated with contralateral fibula free flap and ipsilateral island fibula flap in an antegrade, retrograde or bidirectional flow fashion. Five cases were managed with free flaps and seven were with ipsilateral fibula island transfer. Among seven cases, antegrade fashion was three, retrograde was three, and bidirectional was one. All patients were related with open tibial fractures and its sequelae except one who had open foot bone fracture. According to Gustilo's classification, ten patients were type IIIb and one was type IIIc. Basically, antegrade-flow flaps based on the peroneal vessels as in the conventional free flap were used for the proximal or middle one-third tibial defects. On the contrary, retrograde-flow flaps based on the communicating branch between the peroneal and posterior tibial vessels were used for the middle or distal one-third of the tibia. Bidirection-flow flap based on intact peroneal vessels were used for the middle portion of the tibia. The patients who have undergone ipsilateral fibula island flap had one of the following problems: a previously failed free flap, below-knee amputation of the opposite leg because of open tibial fracture, refusal to use the contralateral sound leg, or poor general condition to stand a lengthy operation. Six of the patients who have got ipsilateral fibula island flap also had an associated fibula fracture on the same leg, which was ultimately used as one of the osteotomy sites. The follow-up period was from 1 to 10 years. Two cases of free flap were failed: one patient had below-knee amputation and the other patient had ipsilateral fibula transfer. Other cases were successful and excellent hypertophy of the transferred fibula was achieved. Time to bone union ranged from 4 to 11 months. Time to full weight bearing was from 5 to 13 months after surgery. All of the transferred fibulas showed hypertrophy after weight bearing. In one case, stress fracture was developed during ambulation, which was healed conservatively. Nonunion occurred in two cases, which were treated with a long leg cast and cancellous bone graft, respectively. Length discrepancy of the legs was noted. The limb was shorter by an average 0.5 cm in three cases, longer by 1.1 cm in one case. In the case of island fibula transfer, limited arc of rotation was not a problem. Other disabling complications were not seen. We believe that these diverse modalities using a vascularized fibula will make us more comfortable to handle major bone defects.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제21권6호
• /
• pp.597-608
• /
• 2009

본 연구에서는 접합부 특성이 고려된 공간프레임의 대변형 탄소성해석법에 관한 내용을 기술한다. 이 해석법은 유한변형을 고려한 대변형 탄성해석법에 기초한 것으로 부재의 재료적 탄소성, 접합부 반강접 특성을 추가적으로 고려하였다. 절점의 유한변형은 오일러의 개념으로 부터 유도되었으며, 부재좌표계에서 계산된 부재변형은 보-기둥식에 대입하여 부재력을 계산하였다. 부재변형은 부재축변형과 휨에 의한 축변형효과를 함께 고려하여 계산하였으며, 부재축력의 휨강성, 비틀림강성에 대한 효과를 고려하여 항복함수를 계산하였다. 재료는 완전 탄소성으로 가정하였고, 항복은 부재 양단부에서 집중하여 발생하는 소성힌지의 개념을 사용하였다. 부재 접합부 반강접 특성은 지수모델이나 선형모델을 적용하였고, 접합부 특성이 고려된 탄소성 후좌굴해석을 수행하기 위해 호장법을 사용하였다. 본 연구내용의 정확성 및 효율성을 검증하기 위해 공간프레임에 대한 해석을 수행하였다.

• 한국공간구조학회논문집
• /
• 제8권5호
• /
• pp.47-58
• /
• 2008

대공간 구조는 형태저항구조로서, 기둥-보로 구성되는 일반적인 건축골조구조가 설계외력에 대해 휨 및 전단으로 저항되는 것에 반해, 구조물의 내부에 기둥이 없는 공간을 내포하는 대공간 구조는 축력 및 면내 단면력에 의해 저항되는 경우가 대부분이다. 이러한 특성상 공간구조에는 일반적으로 장스팬이 사용되는 경우가 많으며, 그 결과 일반적인 골조와는 달리, 부재에 발생하는 변형도가 작은 경우에도 큰 변형이 발생하는, 즉 대변형 혹은 유한변형을 동반하게 된다. 일반적으로 수치해석에 있어 비선형 해석이란 기하학적 비선형 및 재료적 비선형, 또는 이 두 가지를 동시에 고려한 복합 비선형 해석을 들 수가 있다. 본 논문에서는 유한요소법으로 기하학적 비선형을 고려한 비선형 평형방정식을 적용하고, 부재의 응력-변형률 관계를 이용하여 재료적 비선형성도 함께 고려하였다. 사용된 수치해석 기법은 불안정 경로의 해를 찾아갈 수 있는 호장법을 적용하여 하중-변위 곡선을 추적하였다. 또한, 해석 결과는 범용 유한요소 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 비교 검토하였다. 본 연구의 수치 해석결과 제시한 평면 및 공간 트러스의 비탄성 비선형 거동을 정확하고 효율적으로 예측 가능한 것으로 나타났다.