• 제목/요약/키워드: maximum power control

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희토류 자석의 자성이 골모세포 성장인자 수용체의 증가에 미치는 영향에 관한 연구 (Effect of the magnetism(neodymium magnet) on growth factor receptors of osteoblasts)

  • 이상민;이성복;최부병
    • 구강회복응용과학지
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    • 제19권2호
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    • pp.87-96
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    • 2003
  • The purposes of this study were to find out the optimum intensity of magnetic field where magnetism could promote the activity of osteoblast, and to discover the possibility of clinical application in the areas of dental implants and bone grafts by confirming the effect of clinically increasing bone formation. In this experiment, we used the Neodymium magnet, which had magnetic power six times as strong as the current ones and enabled the resistances against the demagnetization up to 20 to 50 times to be minimized with the size of 1mm in sight. In order to culture cells, a specially designed device was used. It was made to adjust the distance and accordingly to control the intensity of the magnetic field, by placing the cell culture plate in the center with a magnet of 1mm long and thick installed on the both ends. Using MC3T3-E1 cell, a kind of osteoblast-like cell, we cultured, for 24 hours, not only the test group which had been cultured under the magnetic fields with different intensity of 5, 10, 50, 100, 500, and 1000 Gauss, but also the control group excluding the influences of the magnetic field. After observing the cell's form and the density of the culture medium through an inverted microscope, we made a series of proceedings needed for the immunofluoroscence staining, such as fixation, normal serum reaction, primary antibody reaction, and secondary antibody reaction. And with a fluorescence microscope, we observed those-above and compared the frequency of expression of IFG-1 receptor. To make a Western immunoblotting analysis, the cells cultured under the same condition as the above had the procedure of the lysis buffer and the acrylamide gel electrophoresis was carried out. Protein transferred into the nitrocellulose membrane and tested on the primary and the secondary antibody reactions was observed and compared. The results were as follows: When observed through an inverted microscope, the nuclear divisions of the cells under the magnetic field of 10 Gauss were the most active, and the density of the cells could be observed the most enormously. As the result of an immunofluoroscence staining of IGF-1 receptor, the expression of IFG-1 was the most frequently observed under the magnetic field of 10 Gauss. On the other hand, few differences of consideration were made between the test group cultured under the magnetic fields of 5, 500, and 1000 Gauss and the control group. In respect of the expression of IFG-1 receptor, the test group cultured under the magnetic fields of 50 and 100 Gauss were higher than the control group, and lower than that cultured under the magnetic field of 10 Gauss.(p<0.05) According to the Western immunoblotting analysis, the band of IFG-1 receptor which had 85KDa of molecular weight was the darkest. Judging from the above-mentioned results, the growth factor receptor of an osteoblast cell which was an important criterion for the bone formation was increased in maximum under the magnetic field of 10 Gauss. Moreover it was observed that the optimum intensity of magnetic field in which magnetism made the activity of the osteoblast cell increase was about 10 Gauss.

적응형 필터와 가변 임계값을 적용하여 잡음에 강인한 심전도 R-피크 검출 (Noise-robust electrocardiogram R-peak detection with adaptive filter and variable threshold)

  • 세이푸르;최철형;김시경;박인덕;김영필
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권12호
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    • pp.126-134
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    • 2017
  • 심전도(ECG) 신호에서 R-피크를 추출하는 기법에 대하여 많은 연구가 진행 되어 왔으며, 다양한 방법으로 구현되어 왔다. 그러나 이러한 검출 방법 대부분은 실시간 휴대용 심전도 장치에서 구현하기가 복잡하고 어려운 단점이 있다. R-피크 검출을 위해서는 심전도 데이터에 대하여 베이스라인 드리프트 및 상용전원 잡음 제거 등의 적절한 전처리 및 후가공이 필요하며, 특히 적응형 필터를 활용한 기법에서는 적절한 임계값을 선택하는 것이 중요하다. 적응형 필터의 임계값을 추출하는 방식에서는 고정형(Fixed) 및 적응형(adaptive)으로 구분할 수 있다. 고정 임계 값 추출 방식은 고정된 임계값 보다 낮은 값의 입력이 들어오는 경우에 R-피크 값을 감지하지 못하는 경우가 있으며, 적응 임계값 추출 방식은 때때로 잡음에 의한 잘못된 임계값을 도출하여, 다른 파형(P혹은 T파)의 피크를 감지하는 경우도 나타난다. 본 논문에서는 계산상의 복잡성이 적고, 코드 구현이 단순하면서도 잡음에 강인한 R-피크 검출 알고리즘을 제안한다. 제안된 방식은 앞서 설명한 임계값 추출 문제를 해결하기 위해서, 적응형 필터를 사용해, 심전도 신호에서 베이스 라인 드리프트 제거를 하여 적절한 임계값을 계산하도록 한다. 그리고 필터 처리된 심전도 신호의 최소 값과 최대 값을 사용하여 적절한 임계값이 자동으로 추출 되도록 한다. 그런 다음 심전도 신호로부터 R-피크를 검출하기 위해 임계값 아래에서 'neighborhood searching' 기법이 적용된다. 제안된 방법은 R-피크 검출의 정확도를 향상시키고, 계산 량을 줄여 검출 속도가 보다 빨라지도록 하였다. 다음으로 R-피크 값이 검출 되면, R-R interval 등의 값을 이용해 심박 수를 계산할 수 있도록 한다. 실험결과 심박 수 검출 정확도와 감도가 약 100%로 매우 높았음을 확인할 수 있었다.

헤미셀룰라아제 첨가가 현미 식이섬유 식빵의 품질에 미치는 영향 (Effects of Hemicellulase on White Bread Added with Brown Rice Fiber)

  • 염경훈;빙동주;김문용;전순실
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제45권3호
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    • pp.352-359
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    • 2016
  • 헤미셀룰라아제를 0.005, 0.010, 0.015, 0.020%로 첨가하여 제조한 현미 식이섬유 식빵 반죽의 pH 및 발효 팽창력, 현미 식이섬유 식빵의 품질 특성인 pH, 비용적, 굽기 손실률, 수분 함량, 색도, 조직감 및 관능검사의 결과는 다음과 같았다. 1차 발효 전 반죽의 pH는 대조군과 헤미셀룰라아제 첨가군 간에 유의적인 차이가 없었으며, 1차 발효 후 반죽의 pH는 헤미셀룰라아제 첨가군들이 대조군보다 유의적으로 높았고, 식빵의 pH는 대조군보다 헤미셀룰라아제 첨가군들이 유의적으로 낮았다. 발효 시간에 따른 반죽의 발효 팽창력은 대조군과 헤미셀룰라아제 첨가군들 모두 발효 시간이 길어질수록 유의적으로 증가하였다. 식빵의 비용적과 굽기 손실률은 헤미셀룰라아제 첨가군들이 대조군보다 유의적으로 높았다. 식빵의 수분 함량은 헤미셀룰라아제 0.020% 첨가군이 40.19%로 가장 낮았고, 대조군과 헤미셀룰라아제 0.005%, 0.010%, 0.015% 첨가군 간에는 유의적인 차이가 없었으며, 수분활성도는 헤미셀룰라아제 첨가군들이 대조군보다 유의적으로 높았다. 식빵의 명도는 대조군보다 헤미셀룰라아제 첨가군들이 다소 낮았다. 녹색도는 헤미셀룰라아제 0.015% 첨가군이 -0.62로 가장 낮았고, 대조군과 헤미셀룰라아제 0.005% 첨가군과 대조군은 각각 -0.81, -0.80으로 유의적으로 높았으며, 두 시료 간에는 유의적인 차이가 없었다. 황색도는 헤미셀룰라아제 0.005% 첨가군이 13.65로 가장 높았고, 헤미셀룰라아제 0.020% 첨가군이 12.86으로 가장 낮았다. 식빵의 견고성, 점착성과 씹힘성은 대조군보다 헤미셀룰라아제 첨가군들이 유의적으로 낮았다. 응집성과 탄력성은 대조군과 헤미셀룰라아제 첨가군 간에 유의적인 차이가 없었다. 복원성은 헤미셀룰라아제 0.020% 첨가군이 0.49로 가장 낮았고, 대조군과 헤미셀룰라아제 0.005% 첨가군은 각각 0.51, 0.51로 유의적으로 높았으며, 두 시료 간에는 유의적인 차이가 없었다. 식빵의 소비자 기호도 검사 결과 색상과 향미는 대조군과 헤미셀룰라아제 첨가군 간에 유의적인 차이가 없었다. 부드러움은 헤미셀룰라아제 0.020% 첨가군이 6.78로 가장 높았고, 헤미셀룰라아제 0.010% 첨가군이 5.45로 가장 낮았다. 종합적인 기호도는 헤미셀룰라아제 0.020% 첨가군이 6.30으로 가장 높았고, 헤미셀룰라아제 0.010% 첨가군이 5.60으로 가장 낮았다. 식빵의 특성 강도 검사 결과 쌀겨향, 쓴맛, 떫은맛 및 거친 정도는 대조군과 헤미셀룰라아제 첨가군 간에 유의적인 차이가 없었다. 이상의 결과를 종합해 보면 헤미셀룰라아제 0.020% 첨가는 반죽의 발효 팽창력, 식빵의 비용적, 조직감 및 소비자 기호도 등의 품질 특성을 고려할 때 현미 식이섬유 식빵의 품질 특성에 좋은 영향을 미칠 수 있을 것으로 생각하였다.

고준위 방사성 폐기물 처분장 설계를 위한 Diagonal 환기 회로 내 공기량 분배에 관한 연구 (A Study on the Airflow Distribution in the Diagonal Ventilation Circuit for the Design of a High Level Radioactive Waste Repository)

  • 황인필;최희주;노장훈;김진
    • 터널과지하공간
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    • 제22권3호
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    • pp.173-180
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    • 2012
  • 본 연구에서는 방사성 폐기물 처분장 설계 시 필요할 수 있는 공기 유동 방향의 제어에 이점을 가진 Diagonal 환기 회로에 대해서 연구하였다. 연구 결과, Diagonal 환기 회로에서도 Diagonal 갱도(Branch)로 유입시킬 공기량과 공기 유동 방향을 미리 정한다면 다른 직 병렬 회로와 마찬가지로 수식이나 프로그램에 의한 공기량을 산정할 수 있음을 알 수 있었다. 이를 적용하기 위해 앞으로 처분될 고준위 방사성 폐기물의 추정 데이터를 통해 Diagonal 환기 회로와 병렬식 환기 회로가 적용된 고준위 방사성 폐기물 처분장의 설계안을 마련하였다. 마련된 설계안 별 비교 및 예상 운영 결과를 얻기 위해서 환기 네트워킹 프로그램인 Ventsim 프로그램을 통해 환기 네트워크 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 저항 증가가 큰 수치로 발생할 것으로 예상되었던 Diagonal 처분장은 병렬식 환기 회로가 적용된 처분장과 비교하였을 때, 팬 압력은 1570 pa, 총 유량 84 $m^3/s$, 팬 효율 76.4%, 팬 소요 전력 181.2 kW 및 연간 팬 운영 비용 178,710,838원으로 압력과 유량값에서 최대 8% 정도의 차이를 보였고, 운영 비용 측면에서는 1.5%의 차이를 보였다.

퇴적토에 담지된 금속 및 탄소전극에 의한 전기 생산 특성 (Electricity Production by Metallic and Carbon Anodes Immersed in an Estuarine Sediment)

  • 송형진;이인형;권성현;조대철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권12호
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    • pp.3731-3739
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    • 2009
  • 철, 황동, 아연, 구리 등 금속과 탄소섬유를 양전극으로 한 해양 퇴적물 전지를 구성하여 전기적 특성을 알아보았다. 금속 전극으로는 철, 황동, 아연, 구리판과 탄소전극으로는 graphite felt가 사용되고 환원부 전극은 graphite felt로 하였다. 해안 퇴적토에 서식하는 미생물군에 의해, 또는 빠른 금속 부식반응에 기초한 산화작용에 의해 전자가 방출되고 아연/철 전극에서 최대전류가 $7.7\;A/m^2$, 철 전극에서 최대 $6.9\;W/m^2$의 전력밀도가 형성되었다. 탄소 천을 감싼 복합금속전극 시험결과 금속전극만 사용한 경우보다 전기특성이 60%정도 향상되었고 이는 미생물 증식과 부식에 의한 산화피막 형성이 지연된 결과로 여겨진다. 산화전극부의 ORP는 실험시간 내내 일정하였으며 구리전극 사용시 유기산 형성으로 추정되는 약한 pH 강하가 일어났다. 전극부와 전해질 부분의 전기저항을 계산한 결과 전기 생산의 주 영향인자는 부식반응 조절과 미생물의 전자 이전활성에 있음을 알 수 있었다.

니켈을 함유한 콜타르 피치 결합제를 이용한 미생물연료전지 산화전극 성능개선 (Improvement of Anodic Performance by Using CTP Binder Containg Nickel)

  • 윤형선;송영채;최태선
    • 대한환경공학회지
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    • 제37권9호
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    • pp.499-504
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    • 2015
  • 팽창흑연과 탄소나노튜브를 이용한 산화전극을 CTP에 Ni을 혼합한 결합제로 제작하였으며, 산화전극에 CTP와 Ni을 혼합한 결합제와 Nafion 결합제를 대조구로 미생물연료전지의 성능에 미치는 영향을 회분식 실험을 통하여 조사하였다. 산화전극 제작에 사용된 CTP 양이 적을수록, Ni 함량이 증가할수록 산화전극 표면에 부착성장한 미생물량이 증가하였으며, 내부저항이 감소하였다. CTP 4 g과 Ni 0.2 g을 혼합한 결합제로 제작한 산화전극의 경우 최대전력밀도는 $731.8mW/m^2$, 내부저항은 $146.19{\Omega}$이다. 대조구인 Nafion결합제로 제작한 산화전극와 비교하여 최대전력밀도는 23.68% 컸으며, 내부저항은 33.82% 낮았다. 따라서, CTP와 Ni을 혼합한 물질은 저렴하고 효율이 높은 미생물연료전지의 산화전극결합제로서 좋은 대안이 될 수 있다.

탄소강의 부식에 미치는 아민계 용액의 조건에 관한 연구 (A Study on Local Conditions in Amine Solutions Influencing on Corrosion of Carbon Steel)

  • 권혁준;안현경;송찬호;박병기;조대철;이인형
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.2879-2887
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    • 2011
  • 본 연구는 탄소강 재질의 증기발생기 배관에서 수화학 조건에 따라 발생하는 부식현상의 이해와 부식속도 측정을 위한 것이다. 부식을 최소화하기 위하여 염기 및 환원성 분위기 유지가 중요하나, 계통재질에 따라 pH 및 산화환원 전위가 다르고, pH제어제의 종류에 따라 부식의 정도가 다르게 나타난다. 실험에는 pH제어제로서 ETA 와 전통적 NH3를 사용하였다. 본 연구에서는 pH 8.5~10, 온도 $50\sim250^{\circ}C$의 조건에서 동전위 분극 부식시험(potentiodynamic polarization)을 통해 부식전류밀도(corrosion current density)를 구하여 부식율(corrosion rate)을 계산하였다. 부식시험 결과, $NH_3$ 보다 ETA 용액에서 부식율이 낮고, pH 증가시 부식율이 감소하였으며, $150\sim200^{\circ}C$범위의 온도에서 부식율이 최대로 나타났다.

고정밀 위성항법 수신기용 RF 수신단 설계 (Design of RF Front-end for High Precision GNSS Receiver)

  • 장동필;염인복;이상욱
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제2권2호
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    • pp.64-68
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    • 2007
  • 본 논문에서는 기존의 GPS 항법 신호와 유럽에서 새롭게 추진되고 있는 갈릴레오 위성 항법 신호를 동시에 수신할 수 있는 광대역 고정밀 위성 항법 수신기의 RF 수신단 장치 설계 및 제작 결과에 대하여 기술하고 있다. 고정밀 광대역 위성 항법 수신기는 L - 대역 안테나, 항법 신호별 RF/IF 변환부, 그리고 고성능 기저대역 신호 처리부로 구성되어진다. L - 대역 안테나는 $1.1GHz{\sim}1.6\;GHz$를 수신할 수 있어야 하며, 항법 위성이 지평선 가까이에 있을 경우의 항법 신호를 수신할 수 있어야 한다. 갈릴레오 위성 항법 신호는 L1, E5, E6의 서로 다른 대역의 신호를 가지고 있으며, 신호 대역폭이 20MHz 이상으로 기존의 GPS위성 항법 신호보다 광대역이며, 따라서 수신기의 IF 주파수가 높아지며, 수신기의 처리 속도도 빨라져야 한다. 본 연구에서 개발한 수신기의 RF/IF 변환부는 단일 하향 변환기 구조의 디지털 IF 기술로 설계되었으며, IF 주파수는 위성 항법 신호의 최대 대역폭과 표본화 주파수 등을 고려하여 140MHz로 설정하였으며, 표본화 주파수는 112MHz로 설정하였다. RF/IF 변환부의 최종 출력은 디지털 IF 신호로서, IF 신호를 AD 변환기로 처리하여 얻게 된다. 본 연구에서 설계된 위성 항법용 고정밀 수신기 RF 수신단은 - 130 dBm의 입력 신호에 대하여 40dB Hz 이상의 C/N0 특성을 가지며, 40dB 이상의 동적 범위를 갖도록 자동 이득조절 장치가 포함되어 있다.

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설계홍수량 산정을 위한 강우-유출 빈도해석에 관한 연구 (A Study on Rainfall-Runoff Frequency Analysis for Estimating Design Flood)

  • 최종인;지정원;이재응
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제48권8호
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    • pp.605-612
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    • 2015
  • 본 연구는 치수 구조물의 규모를 결정하는 가장 기초가 되는 분석과정인 설계홍수량 산정 방법 중 실측 홍수량을 바탕으로 산정하는 홍수량 빈도해석방법과 설계강우법, 강우-유출해석 후 연최대 첨두홍수량 빈도해석방법을 비교 분석하는데 그 목적이 있다. 이를 위하여 기존의 설계홍수량 산정방법인 설계강우법과 강우량을 이용하여 유출을 모의하고 최대유출량을 빈도해석하는 방법을 비교 분석하였다. 대상 유역은 상대적으로 강우량과 유출량 자료의 기록이 오래된 7개 유역(남강댐 유역, 소양강댐 유역, 안동댐 유역, 임하댐 유역, 섬진강댐 유역, 충주댐 유역, 합천댐 유역)을 선정하였다. 실측 유출량 빈도해석 자료를 참값으로 가정하여 분석한 결과 섬진강댐 유역, 합천댐유역, 임하댐유역, 안동댐 유역에서는 본 연구에서 제시한 강우-유출해석 후 연최대 첨두홍수량 빈도해석방법이 상대적으로 홍수량 빈도해석 값에 가까운 결과를 나타내었고, 남강댐유역, 소양강댐유역, 충주댐유역에서는 기존의 설계강우법이 실측 유출량 빈도해석 값에 더 가까운 결과를 나타냈다. 이러한 결과로 볼 때 지금까지 사용되어온 설계강우법이 최선의 방법은 아니며 상대적으로 유역면적이 작은 지역에서는 금회 연구에서 제안하는 강우-유출해석 후 연최대 첨두홍수량 빈도해석방법이 좋은 결과를 나타냈다고 볼 수 있다.

맞춤형 BCI시스템을 위한 STFT와 PSO를 이용한 ERS특징 추출 (ERS Feature Extraction using STFT and PSO for Customized BCI System)

  • 김용훈;김준엽;박승민;고광은;심귀보
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.429-434
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    • 2012
  • 본 논문에서는 사지가 마비되어 신체를 움직이지 못하지만 뇌의 기능은 정상적인 대 마비 환자들을 위한, 생각만으로 외부의 장치를 제어할 수 있도록 하는 BCI(Brain-Computer Interface) 시스템 제어기술을 연구하였다. 사지를 움직이는 상상을 할 경우, 뇌의 운동 감각 피질 영역에서 발생하는 뮤리듬(${\mu}8$-12Hz)에서 증가되는 신호의 패턴인 Event-Related Synchronization (ERS)를 Short-Time Fourier Transform (STFT)과 Particle Swarm Optimization (PSO)를 이용하여 검출 하는 방법을 시도 하였다. ERS는 사람마다 다른 주파수 영역에서 발생하며, 본 논문에서는 ERS가 가장 많이 발현되고 전압이 큰 주파수를 검출하기 위해 8-12Hz 주파수영역의 EEG평균에서 PSO를 이용하여 가장 큰 진폭을 가지는 주파수를 확인 한 후, 해당 주파수를 사용하여 C3, C4채널에서 동작 상상 시 나타나는 ERS의 특징을 PSO를 이용하여 찾는 것이며. 개개인 마다 다른 주파수 영역에서 나타나는 ERS의 특징을 가장 많이 발현되는 주파수영역으로 고정하여 움직임 분석을 시도 하였다. 실험 결과에 사용된 data는 BCI competition IV data set의 실험자 b data를 사용 하였고, 하나의 주파수 대역만을 사용한 결과 왼손 40%, 오른손 38% 검출 정확도를 보였다.