차세대 원자로(KNGR : Korea Next Generation Reactor)에는 새로운 안전개념으로서 피동형 안전주입탱크(Safety Injection Tank. SIT)의 도입을 고려하고 있는데, 이러한 피동형 유량조절기능은 안전주입탱크내의 유체기구(Fluidic device)인 볼텍스챔버(vortex chamber)에 의해 이루어진다. 볼텍스챔버는 내부에서 발생되는 와류강도에 따라 유동저항의 강도가 달라짐을 이용하여 유량을 피동적으로 조절할 수 있는 유체기구이다. 본 연구에서는 볼텍스챔버의 유동특성을 관찰하기 위하여 소규모 실험장치를 구축하고, 이를 이용하여 실험을 수행하였다. 본 연구는 두 단계로 수행되었다. 제1단계 실험에서는 볼텍스챔버의 기하학적 특성이 안전주입탱크의 안전주입수 방출특성에 미치는 영향에 대한 거시적 관점에서의 연구로서. 볼텍스챔버의 기하학적 변수(유입구 및 방출구의 직경)가 안전주입수의 방출과정에서 발생되는 SIT 내의수위 거동, 안전주입수의 방출유량 특성등에 미치는 영향에 대해 중점적으로 고찰하였다 제2단계 실험에서는 1단계 실험에서 관찰된 안전주입탱크의 여러 가지 방출특성과 볼텍스챔버 내부 유동장의 유동특성과의 관련성을 규명하기 위해 PIV (Particle Image Velocimetry)를 이용하여 볼텍스챔버의 기하학적 변수에 따른 유동장 내부의 국소 유속분포를 측정하였다.
본 연구는 오이수확기의 매니퓰레이터 개발을 위한 기구학적 분석을 하는 것이다. 매니퓰레이터의 정방향 기구학 및 역방향 기구학 분석을 한 후 실제 장치의 반복오차 측정실험을 통해 이론 값을 검증하였다. 매니퓰레이터는 총 세 개의 링크로서 한 개의 수직링크와 두 개의 호전링크로 구성되어져 있으며, 세 개의 스테핑 모터가 각 관절에 장착되어 링크에 동력을 전달한다. 주요 연구결과를 요약하면 다음과 같다. D-H Parameter를 이용하여 정방향 기구학에 의한 매리퓰레이터의 변환 연산자를 얻었다. 역방향 기구학의 해는 두가지로 나타났으며 삼각함수를 이용하여 해를 구하였다. 매리퓰레이터의 반복오차를 측정한 검증 실험에서는 X, Y, Z축에 대하여 반복 오차가 최대 2.60mm, 2.05mm, 1.55mm로 나타났으며, 정방향 및 역방향 기구학에서 오차의 최대지점 및 최소지점의 실제 좌표는 일치하였다. 반복오차 측정 결과는 매리퓰레이터의 목표지점인 오이의 직경에 비해 비교적 작게 나타났다. 측정오차는 실험중 발생한 실험오차로 판단된다. 매니퓰레이터의 오차를 줄이고 작업능률의 향상을 위해서는 링크의 수를 줄이고 오이의 품종 및 재배환경을 고려하여야 하며, 경량이면서도 견고한 재료를 사용하여 하중을 줄여야 한다.
본 연구에서는 지면반발력에 저항하는 족부관절의 기구학적 특성과 운동학적 특성 사이의 관계를 고찰하는 것을 목적으로 하였다. 관절의 수동탄성모멘트와 각변위는 3대의 카메라와 지면반발력 측정기를 이용한 실험을 통하여 얻어졌다. 최소자승법을 이용하여 관절의 각변위와 모멘트의 상관 관계를 수학적으로 모델링 하였다. 관절의 운동 범위(range of motion)는 중족지절관절(metatarsophalangeal joint)을 제외하고는 5$^{\circ}$~7$^{\circ}$ 값을 보였다. 이 모델을 이용하여 지금까지 일반적인 모션 분석으로부터 측정할 수 없었던 족부관절의 기구학적 데이터를 얻을 수 있다. 더 나아가 이러한 수학적은 보행을 시뮬레이션 하는 생체 역학적 모델과 임상적 평가에도 적용 가능하다.
노화현상에 따른 여러 가지 병태생리조건의 형성과 난치성 성인병질환의 발병 및 진행과정에 활성산소류들과 이들에 의해 유도되어지는 free radical이 관여하고 있다는 증거가 여러연구진에 의해서 보고되어지고 있다. 산소를 이용하여 생명현상을 이어가는 생물체들은 필연적으로 활성산소들을 생성하는 생화학적 산화반응기구를 효율적으로 활용하면서 항상성을 유지시키고 있다. 그러므로 활성산소의 생성과 분해과정의 평형유지는 생물학적으로 대단히 중요한 의미를 갖고 있다. 임상적으로 alcohol은 질병의 악화 내지는 질환의 발병조건을 조성하는 병태생리기구에 기여할 것으로 생각되어 대부분의 환자에게 금주시키고 있으나 그 작용기전에 대해서는 충분히 설명되지 못하고 있다. 본 연구에서는 alcohol을 급ㆍ만성으로 실험동물에 투여하고 생체에서 활성산소 생성에 중요한 역할을 하는 xanthine oxidase와 aldehyde oxidase의 활성변화를 관찰하면서 전자의 형전환속도와 과산화지질 생성속도와의 상관성을 중점 비교 관찰하므로서 alcohol성 간손상 실험 model을 계획하였다. 간 및 신장조직에서 alcohol에 유래되는 활성산소의 생성계에 관여하는 효소 활성의 변화와 조직의 과산화지질 생성반응 속도는 alcohol의 투여방법, 기간, 시간(diurnal variation), 나이 및 암수에 따라 다르게 나타남을 관찰할 수 있었다.
종래의 Cam 구동방식 Pirn Winder에서는 낮은 권취속도와 만권시 권취 Bobbin이 Cradle에서 이탈될 때 권취 Yarn의 대량손실, Pirn 형성시 사층의 붕괴에 따른 과다권취등 기술적 난제가 대두되었다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 구미선진국에서는 Micom 제어 Pirn Winder가 개발되었다. 국내에서는 이 기계를 전량 수입에 의존하고 있어 수입 대체가 시급하지만 선진국의 기술보호주의 때문에 기술도입도 어려운 실정이다. 본 논문에서는 Micom제어 Pirn Winder에서 기본적으로 사층이 무너지지않기 위한 권취량, Traverse속도, 사속(Yarn Speed), 스핀들의 각속도 등을 결정함으로써 기구 학적 제어를 할 수 있는 알고리즘을 제시하고 컴퓨터 모사실험을 통하여 타당성을 보였다.
이 논문은 퍼지 시스템을 기반으로 하여 이동로봇의 제적제어에 대하여 기술한다. 기존의 백스텝핑 (back-stepping) 제어기는 이동로봇의 동역학과 기구학을 모두 포함하여 제어기를 구성하였다. 그러나 기존의 back-stepping 제어기는 기구학적 제어기에서 생성되는 속도 명령에 의해서 많은 영향을 받는다. 기존의 back-stepping 제어기의 성능을 증가 시키기 위해서 본 논문에서는 비선형 제이기로 많이 사용되고 있는 퍼지 시스템을 사용하였다. 본 논문에서는 back-stepping 제어기의 새로운 속도명령을 퍼지 추론을 통하여 생성하였다. 퍼지 규칙은 기구학적 제어기의 개인을 설정하기 위해서 설정하였으며, 퍼지 추론을 통하여 새로 생성된 속도명령은 기준명령의 변화를 고려하여 생성되었다. 그리고 수치실험을 통하여 기존의 back-stepping 제어기 보다 제안된 방법이 우수함을 증명하였다.
본 연구에서는 앞의 여러 연구자들이 시도한 3차원 연쇄기구의 운동해석법을 비교 검토하고, 이중 기호방정식을 이용하여 3차원 연쇄기구의 운동해석을 일반화 하고져 한다. 또 품질향상, 대량생산(mass production) 및 생산가 절하를 위해 만족시키기 위해, 기본해석모델인2차원 연쇄기구에서 3차원연쇄기구로 정밀화 하면서, 가능한 모든 3차원 연쇄기구의 복잡화 되고 있는 현대 기계의 운동요구를 만족시키기 위해, 기본해석모델인 2차원 연쇄기구에서 3차원연쇄기구로 정밀화 하면서, 가능한 모든 3차원 연쇄기구의 운동을 해석 하기 위한 일반해석법을 개발하므로써 해석을 일반화 시키고, 그것을 컴퓨터로 시뮬레이션하여 운동해석을 신빙성있고 신속하게 수행토록 하며, 컴퓨터 결과를 실제모형 즉 구면 4-R 연쇄기구, R-S-S-R 기구 및 3C-R 기구등을 제작하여,실제결과와 비교 검토하므로써 개발된 일반운동해석법의 타당성을 실험적으로 입증 비교 검토하므로써 일반운동해석법의 타당성을 실험적으로 입증하려 한다.
본 논문에서는 구륜 이동 로봇의 기구학적 불완전성에 기인한 주행오차를 감소시키기 위한 방법을 제안한다. 별도의 표식장치 없이 엔코더만을 이용하여 구륜 반경과 차축변위를 보정한다. 또한 모터제어기의 가속해상도의 제약에 기인한 방향각 오차를 보상하기 위한 속도궤적을 제안한다. 제안된 속도궤적에 따라, 2개의 구동구륜 중 임의의 한 구륜의 속도는 주행거리에 따라 가변된다. 완전한 기구학적 보정이 이루어져도, 구륜 이동 로봇은 완전한 직선 주행을 할 수 없으며, 이러한 현상은 모터 제어기의 가속 해상도의 제약에 기인함을 보인다. 본 논문에서 제안된 방법의 유효성을 입증하기 위해 2 자유도 구륜 이동 로봇에 대해 실험을 수행하고 그 결과를 제시한다.
본 연구는 여러 학문의 지식체계가 통합되어진 조명이라는 특성을, 교육적 관점에서 기술적 내용에 중점을 두고 그 활용방법을 생각해 보았다. 먼저 시지각의 프로세스로 시작하여 빛과 사람의 생리학적, 물리학적 상관성을 살펴보았다. 다음으로 조명 기구라는 개념을 분석, 이해하기 위하여 조명기구의 성분적 속성을 기술하여 그 정체성의 범주를 규정하였으며 이를 통해 디자인 과정 중에 고려해야 할 제반 요소들을 검토 할 수 있는 토대를 마련하였다. 마지막으로 위에서 열거한 내용을 디자인 수업이라는 교육적 형식 속에 프로그램화 시켜봄으로써 본 연구의 목적인 조명기구디자인의 교육체계를 구체적으로 검증해 보았다. 이러한 일련의 과정을 통해 얻게된 결론은 첫째, 조형 일변도의 실기교육 과정을 뛰어 넘어 조명 이론과 실기가 조화를 이룬, 즉 조명에 대해 전체적으로 균형 있는 수업이 진행되었으면 한다. 둘째, 조명에 대한 인식의 확장으로 인공 환경물과의 관계 및 과학적인 데이터에 의한 빛의 구체적인 검증을 도모하는 대상간의 인터페이스를 고려한 실험적인 교육이다.
In this paper, we handle automatic estimation of mechanical parameters for mobile robots. Most estimation methods are based on the sequence and move-measurement-estimation. Estimated accuracy is largely dependent on the paths. Mathematical conditions minimizing estimation errors are derived, and then a method finding optimal paths for mechanical parameters estimation is proposed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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