• 제목/요약/키워드: swimming speed

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가변강성 메커니즘을 적용한 로봇 돌고래 설계 및 제작 (Design and Manufacturing of Robotic Dolphin with Variable Stiffness Mechanism)

  • 박용재
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.103-110
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    • 2020
  • 수중 로봇의 가장 기본 성능이라 할 수 있는 동적 성능인 유영속도와 동적 효율 향상을 위해 수중생물을 모사한 로봇들이 주로 연구되고 있다. 그중에서 생체모사 소프트 로봇은 유연한 꼬리지느러미를 적용함으로써 높은 자유도를 구현할 수 있다. 다만, 유연한 구동부의 효율을 높이기 위해서는 구동 주파수에 맞추어 꼬리지느러미의 강성이 바뀌어야 한다. 따라서, 연구를 통해 새로운 형태의 가변강성 메커니즘을 구현하고, 이를 연구 과정에서 검증하였다. 본 연구에서는 실제 돌고래의 해부도에서 영감을 얻어, 가변강성 메커니즘을 적용한 돌고래 로봇을 새로이 설계하고 제작하는 과정을 기술하였다. 실제 돌고래의 척추 모양을 모사하여, 절삭과 적층형 공정으로 가변강성 구동부를 제작하였다. 로봇 돌고래를 구동하기 위한 텐던도 실제 돌고래의 텐던 위치를 고려하여 배치하였으며, 추가로 강성 변화를 위한 텐던을 설치하였다. 돌고래의 유선형 외형을 모사하여 로봇 돌고래를 제작하였고, 강성 변화에 따른 로봇 돌고래의 유영속도를 측정하였다. 동일한 구동 주파수에 꼬리지느러미 구동부의 강성을 변화시켰을 때, 로봇 돌고래의 유영속도의 차이가 약 1.24배, 추력으로는 약 1.5배 변화하였다.

임신기부터 성장기 동안 Docosahexaenoic Acid 보충에 의한 흰쥐의 공간기억력 개선 효과 (Effect of Supplementation with Docosahexaenoic Acid from Gestation to Adulthood on Spatial Learning Performance in Rat)

  • 임선영
    • 생명과학회지
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    • 제17권10호
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    • pp.1400-1405
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    • 2007
  • SD계 흰쥐를 사용하여 motor activity 실험에서 동물들의 자발적인 운동성을 측정한 결과, 주어진 시간 내 움직인 시간과 움직인 거리에는 n-3 지방산이 결핍된 식이군(Def group)과 DHA가 첨가된 식이군(Def +DHA group)간에 유의적 차이를 관찰할 수가 없었다. 학습효과 실험에서 n-3 지방산이 결핍된 식이군(Def group)의 경우 목적 플래트폼까지 걸리는 시간이 DHA 첨가 식이군(Def +DHA group)에 비하여 유의적으로 길었음을 관찰할 수가 있었다(p<0.05). 수영한 거리(swimming distance)와 수영 속도(swimming speed)의 경우 수영 속도에는 유의적 차이가 없었으나 n-3 지방산이 결핍된 식이군(Def group)의 경우, DHA 첨가 식이군(Def +DHA group)에 비해 수영 풀에서 움직인 거리가 유의적으로 길었다(p<0.05). 두 식이군의 흰쥐들이 수영한 시간(swimming time)과 쉬고 있는 시간(resting time)의 경우, 쉬는 시간에는 유의적 차이가 없었으나 수영 시간 또한 n-3 지방산이 결핍된 식이(Def group)로 사육된 쥐가 DHA가 첨가된 식이로 사육된 쥐(Def +DHA group)보다 수영한 시간이 유의적으로 길었다(p<0.05). 기억력 테스트에서 n-3 지방산이 결핍된 식이군(Def group)의 경우 원래 A 지역에 대한 기억이 낮아서 A 지역을 지나가는 횟수가 다른 지역 B, C, D를 지나는 횟수와 유의적 차이가 없었다. 반면, DHA가 첨가된 식이군(Def +DHA group)의 경우 목적 플래트폼이 있었던 A 지역에 대한 기억으로 다른 지역인 B, C, D보다 지나가는 횟수가 유의적으로 많았음을 관찰하였다(p<0.05). 이상의 결과로부터 임신에서부터 성인이 될 때까지 n-3 지방산이 결핍된 식이로 사육된 쥐와 비교할 때 DHA가 첨가된 식이로 사육된 흰쥐가 Morris water maze를 이용한 공간기억력 실험에서 우수한 기억 학습효과를 나타냄을 알 수가 있었고 이러한 결과는 n-3와 n-6 지방산의 균형적인 섭취의 중요성을 부각시키고 있다.

N-3계 지방산 적절 함량 식이의 docosahexaenoic acid 첨가가 기억력 관련 뇌 기능에 미치는 영향 (Effect of Treatment with Docosahexaenoic Acid into N-3 Fatty Acid Adequate Diet on Learning Related Brain Function in Rat)

  • 임선영
    • 생명과학회지
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    • 제19권7호
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    • pp.917-922
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    • 2009
  • SD계 흰쥐를 사용하여 motor activity 실험에서 동물들의 자발적인 운동성을 측정한 결과, 주어진 시간 내 움직인 시간과 움직인 거리에는 n-3 지방산이 적절히 함유된 식이군 (Adq group)과 DHA가 첨가된 식이군(Adq+DHA group)간에 유의적 차이를 관찰할 수가 없었다. 학습효과 실험에서 n-3 지방산이 적절히 함유된 식이군 (Adq group)의 경우 목적 플랫트폼까지 걸리는 시간이 DHA 첨가 식이군(Adq+DHA group)에 비하여 다소 길었으나 유의적 차이는 관찰할 수가 없었다. 수영 속도(swimming speed)에서 DHA 첨가 식이군(Adq+DHA group)의 경우, n-3 지방산이 적절히 함유된 식이군 (Adq group)에 비해 유의적으로 빨랐으나 수영 풀에서 움직인 거리 (swimming distance)에는 두 식이군 간의 유의적 차이가 없었다. 두 식이군의 흰쥐들이 수영한 시간(swimming time)과 쉬고 있는 시간(resting time)의 경우, 쉬는 시간에는 유의적 차이가 없었으나 수영 시간 또한 n-3 지방산이 적절이 함유된 식이(Adq group)로 사육된 쥐가 DHA가 첨가된 식이로 사육된 쥐(Adq+DHA group)보다 수영한 시간이 길었으나 여기서도 유의적 차이는 없었다. 기억력 테스트에서 n-3 지방산이 적절히 함유된 식이군(Adq group) 및 DHA가 첨가된 식이군(Adq+DHA group) 모두는 목적 플랫트폼이 있었던 A 지역에 대한 기억이 우수하여 다른 지역들인 B, C, D를 지나가는 횟수보다 유의적으로 많았음을 관찰하였다(p<0.05). 이상의 결과로부터 임신에서부터 성인이 될 때까지 n-3 지방산이 적절히 함유된 식이로 사육된 쥐와 비교할 때 DHA가 첨가된 식이로 사육된 흰쥐가 Morris water maze를 이용한 공간기억력 실험에서 다소 우수한 기억 학습효과를 나타내었으나 유의적 차이는 없었음을 관찰 할 수가 있었다.

음향 텔레메트리에 의한 변산반도에서의 참돔(Pagrus major)의 이동 범위 및 행동 특성 (Movement range and behavior characteristics of Pagrus major by acoustic telemetry in Byeonsan Peninsular, Korea)

  • 허겸;허민아;강경미;황두진;신현옥
    • 수산해양기술연구
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    • 제57권1호
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    • pp.34-44
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    • 2021
  • In order to collect basic information of response behavior of red seabream (Pagrus major) during pilling, works for constructing wind power station in Byeonsan Peninsular, Korea were investigated. Four cultured red seabream CRB1 to CRB4 [total length (TL): 27.1 ± 1.0 cm; body weight: 359 ± 30 g] were tagged with an acoustic tag and used in experiment. CRB1 and CRB2 to CBR4 were released on the sea surface at same time around the constructing site of the wind power plant on September 22, 2017 and July 18, 2018, respectively. The tracking of the CRB1 to CRB2 and CRB3 to CRB4 were conducted for two hours, approximately, using VR100 receiver including a directional hydrophone and VR2W receivers array consisted of 19 presence/absence receivers (VR2W receivers), respectively. The underwater noise level before (no pile driving works) and during pile driving works was measured 116.0-118.0 dB (re 1��Pa) and a maximum of 160 dB (re 1��Pa), respectively. CRB1 moved about 6.0 km with average swimming speed of 80.2 ± 20.5 cm/s for 2.1 hours without pile driving work. The average water depth of the sea bed on the route of CRB1 was 9.1 ± 0.4 m. CRB2 moved about 7.3 km with the average swimming speed of 96.8 ± 27.1 cm/s for 2.1 hours with pile driving work. The water depth of the sea bed on the route of CRB2 was 11.9 ± 0.6 m. At results of the Rayleigh's z-test two fishes CRB1 and CRB2 showed significant directionality in the movement (p < 0.01). Movement mean angles of CRB1 and CRB2 were 92.7 and 251.8°, respectively. CRB2, CRB3 and CRB4 exhibited the escaping behavioral response from the noise of source during the pile driving work. The swimming speed of the CRB2 exposed on the heavy underwater noise stimuli due to the pile driving work was 1.21 times faster than that of the CRB1 exposed on the ambient underwater noise in the study site.

모형 그물에 대한 어군행동의 수직 모델링에 관한 연구 - 해산어에 의한 수치 모델의 적합성 검토 - (A Study on the Numerical Modeling of the Fish Behavior to the Model Net - Fitness Examination of Numerical Model by the Marine Fish -)

  • 장호영;이주희
    • 수산해양기술연구
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    • 제34권2호
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    • pp.174-184
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    • 1998
  • In order to accumulate fundamental. data for control of fishes’ behavior at the real fishing ground, the fitness of the numerical model for describing the behavior of fishes was examined by the marine fish. Mullet, Mugil cephalus were used as experimental fishes. The numerical model of fishes’ behavior presented in our earlier paper was modified on the vertical movement of fish school. For the comparision of parameters of the modified numerical model between mullet and rainbow trout, the estimated values of parameters were identified with dimension. The fitness of the modified numerical model was examined by the comparision between experiment and simulation on the several indexes represented by fishes’ swimming characteristics. The obtained result are summarized a follows : 1. The non-dimensional parameter a’ of propulsive force and kb’ of interactive force by the experiment without model net showed a similarity, but the non-dimensional parameter k sub(c’) of schooling force for rainbow trout was lager than one for mullet and the non-dimensional parameter k sub(w’) of repulsive force for mullet was lager than one for rainbow trout. 2. The non-dimensional parameter a’ and k sub(b’) for rainbow trout by the experiment with model net were a little lager than ones for mullet, but non-dimensional parameter k sub(c’) and k sub(w’) for mullet were lager than ones for rainbow trout. 3. The non-dimensional parameter k sub(c’) and k sub(b’) showed the largest and the smallest value among the non-dimensional parameters for rainbow trout and mullet, respectively. 4. The fitness of the modified numerical model was confirmed by means of the compulsion between experiment and simulation on the swimming trajectory of fishes, the mean distance of individual from wall, the mean swimming speed, the mean swimming depth and the mean distance between the nearest individuals. Especially, the similarity of mean swimming depth was improved by using the modified numerical model.

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정치망내에 방류한 부시리, Seriola aureovittata 의 행동 (Behavior of amber fish, Seriola aureovittata released in the setnet)

  • 신현옥;이주희
    • 수산해양기술연구
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    • 제35권2호
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    • pp.161-169
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    • 1999
  • 본 논문은 개량식 정치망내에 방류한 체장 30 cm의 부시리, Seriola aureovittata의 유영행동 및 탈출행동을 텔레메트리기법으로 추적하고, 그 결과를 기술한 것이다. 압력센서를 내장한 초음파 핑거를 부착시켜 방류한 시험어의 행동은 장기선 방식의 어군행동 원격감시 시스템을 사용하여 추적하였다. 수신점의 수는 3개였고, 초음파 핑거의 3차원 위치는 쌍곡선위치결정법으로 구한 평면좌표 x, y와 압력센서로 관측한 심도 z를 사용하여 구하였다. 실험에서 얻은 결과는 다음과 같다. 1. 시험어는, 방류직후,15 m 깊이까지 급잠하였다가 수면가까이 부상하는 행동을 보였고, 방류직후부터 5분간 측정한 평균 유영속도는 0.87 m/sec를 나타내었다. 2. 시간이 경과함에 따라 시험어의 유영속도는 점차 느려지는 경향을 나타내었고, 방류후 1시간정도 경과한 때부터는 주로 헛통쪽 비탈그물 부근에서 섬도 1~7 m 에 머물면서 탈출을 시도하는 행동을 보였다. 이 시간대의 평균 유영속도는 0.52 m/sec로 나타났다. 3. 양망을 시작하여 25분정도가 경과하기까지는 시험어가 1단계 비탈그물에서 벗어나 2단계 원통쪽으로 도피하면서 1단계 원통그물의 구석까지 빠른 속도로 왕복하는 수평 유영행동을 보였고, 수직적으로는 심도 20 m 까지 하강하였다가 다시 표층으로 부상하는 행동을 나타내었다. 그 이후 시간에는 양망 중임에도 불구하고 다시 1 단계 비탈그물 부근에 머물면서 헛통쪽으로 탈출하고자하는 행동을 나타내었고, 양망 중에 헛통으로 탈출한 것으로 나타났다. 양망 초기의 평균 유영속도는 양망직전의 유영속도에 비하여 38.5 % 증가한 0.72 m/sec (체장의 2.4 배)였으며, 방류 후 1단계 원통을 탈출할 때까지 측정한 평균 유영속도는 0.67 m/sec로 체장대비 2.2배의 빠르기였다.

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유속조건에 따른 수중 생태계내 소형어류의 동물플랑크톤 포식 행동 변화에 관한 연구 (Effect of Water Velocity on Foraging Behavior of Planktivore on Zooplankton in Aquatic Ecosystems)

  • 박배경;박석순
    • 한국물환경학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.79-83
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    • 2005
  • Foraging behaviour of false dace, Pseudorasbora parva, was investigated in water flowing at various velocities with the existence of a cavity for rest. The pursuit comprised three succeeding processes such as, approaching, chasing and attacking. Angles between the fish body and the water flow direction and swimming speeds increased in the latter stages of approaching, chasing and attacking. All pursuit angles, swimming speeds and distances increased with flow velocity and peaked at the flow velocity of 7 cm/sec. At higher velocities, however, the fish avoided the use of much energy against the large drag force. The probability of capture and the feeding rate steadily decreased with increasing flow velocity. Under the fast flow, the fish adjusted their swimming speed to get the optimum velocity relative to the flowing water for the energetic budget. Fish spent more time in the cavity as flow velocity increased to avoid the energy expenditure necessitated by the high velocity.

초음파 표지를 이용한 양식어의 유영행동 추적 (Ultrasonic Tracking of Movements of Striped Jack ( Caranx Delicatissimus ) in the Nunoura Bay , Japan)

  • 신현옥
    • 수산해양기술연구
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    • 제28권4호
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    • pp.347-359
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    • 1992
  • The movements of three striped jack (Caranx delicatissimus, 24cm of body length) were tracked by ultrasonic telemetry in the Nunoura Bay in August 1990. A school of the striped jack has been released near by the fish farming rafts by Goto branch of the Fisheries Agency and Japan Sea-Farming Association. To investigate the staying area and the swimming pattern of the fish, small size pinger($\Phi$8.5$\times$L35mm, 140dB re 1$\mu$Pa at 1m, 69kHz) was tagged on the dorsal fin without any anesthesia. The movements of three tagged fish are monitored at the same time with four omni-directional hydrophones. The locations of the fish are calculated by the hyperbolic method and tracked by a technique so called time division scheme which uses both the pulse interval and the phase. Three pingers used have the pulse interval of 1.7, 1.8 and 1.9sec, respectively, and the common pulse duration of 15ms. In results it was capable to estimate behavior right after the release, swimming speeds and approximate moving area of the fish. The movements were tracked for a week continuously, and it was found out that the staying area of the fish was around or under the farming rafts. Sometimes they swam together but most of the time they move separately. The average swimming speed of those fish was about two times of the body length.

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Simulation and Three-dimensional Animation of Skipjack Behavior as Capture Process during Purse Seining

  • Kim, Yong-Hae;Park, Myeong-Chul;Ha, Suk-Wun
    • Fisheries and Aquatic Sciences
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    • 제11권2호
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    • pp.113-123
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    • 2008
  • We modeled fish school movements as a capture process in relation to the purse seine method using the three steps of the stimulus-response process (i.e., input stimuli, central decision-making and output reaction). Input stimuli of the model were categorized as either physical stimuli such as visual stimulus, sound stimulus, water flow, and weather or as biological stimuli such as species and size, swimming performance, sensual sensitivity, and presence of prey or predators. The output process determining the spatial orientation of the fish school for 3-D movements was based on swimming speed and angular change in the fish response, and these movements were animated as the relative geometry between the fish school and the purse seine. Simulations were carried out for skipjack tuna (Katsuwonus pelamis) schools reacting to a pelagic purse seine in the southwest Pacific Ocean. Simulation results showed that escape ratios varied from 20 to 70% by the relevant ranges in the stimulus-response thresholds, swimming speeds, and angular changes of fish schools were similar to those observed in the field. Therefore, with knowledge of relevant parameters, this model can be used to predict capture and escape probabilities of purse seine operations for different fish species or conditions.

어촌어항과 해수욕장의 워터프론트 개발 계획에 관한 연구 - 강원 안목항을 중심으로 - (A Study of Development on Waterfront of Fishing Village National Harbor and Swimming Beach - Foused on Anmock Harbor in Gangwon Province -)

  • 조원석;김흥기
    • 한국농촌건축학회논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.37-44
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    • 2008
  • Both environments and landscape can be checked in development of waterfront, Nevertheless this conditions does not control at the programming phase as much as necessary in absorption speed of development. Therefore this paper aims to analyze for the environmental space and sustainable landscape. In case of Anmock Harvor, our team carried out interview method by satisfaction level and attractiveness to take requirements of users. This research is to provide that fishing village-national harbor and swimming beach based on the waterfront scale, consists of pedestrian mall, promenade circulation, various water friendly park and beautiful pier. This study proposes two strategies for better life by waterfront space: first, renewal guideline is necessary to masterplan: second, systematic comprehensive plan can be established regal procedures(District Unit Plan & Agreement of Landscape) by participation of regional resident. This survey of waterfront spatial data is expected to use for environmental improvement of fishing village, harbor and swimming beach.

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