• 폴리머
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• 제28권1호
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• pp.77-85
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• 2004

초고분자량 폴리에틸렌은 우수한 기계적 특성과 생체 적합성으로 인해 생체 재료 분야에서 널리 이용되어 왔다. 그러나, 다른 생체 고분자 재료와의 접착 시, 초고분자량 폴리에틸렌 분말의 표면 불활성으로 인해 접착력이 현저히 감소한다. 본 연구에서는 초고분자량 폴리에틸렌 분말을 첨가함으로써 상온 경화형 폴리(메틸 메타크릴레이트) 뼈 시멘트의 기계적 특성 및 열적 특성을 향상시키기 위해 메틸 메타크릴레이트와 자일렌의 혼합 용액으로 초고분자량 폴리에틸렌 분말의 표면 개질을 시도하였다. 개질 후, 표면 처리된 초고분자량 폴리에틸렌 분말은 적외선 분광기, 주사전자 현미경, 인장압축 시험기, 및 디지털 온도계로 특성을 결정하였다. 메틸 메타크릴레이트와 자일렌의 함량을 달리하여 표면 개질된 초고분자량 폴리에틸렌 분말을 함유한 폴리(메틸 메타크릴레이트) 뼈 시멘트의 기계적 특성을 측정해 본 결과, 메틸 메타크릴레이트/자일렌을 1 : 1 (부피 비율)로 표면 개질한 초고분자량 폴리에틸렌 분말을 첨가시킨 새로운 폴리(메틸 메타크릴레이트) 뼈 시멘트의 기계적 강도가 최대였으며, 중합 열은 103 $^{\circ}C$에서 58∼73 $^{\circ}C$로 감소함을 확인하였다. 또한, 초고분자량 폴리에틸렌 분말의 표면 개질방법의 메카니즘을 제안하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제16권3호
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• pp.331-336
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• 1995

체내 매입후 경시적으로 분해되면서 재생골조직에 의해 치환되는 인공골복합체를 제조하고 복합체가 세포활성에 미치는 영향을 조사하였다. 복합체시편을 세포배양액에 넣고 1주일동안 $37^{\circ}C$에서 배양한 다음, 사람자궁경부암유래 HeLa S3세포와 쥐피하 L929세포를 복합체가 용해된 세포배양액에서 5일간 배양하여 세포성장율을 비교하여 세포특성을 조사하였다. 한편 HeLa S3세포를 배양중인 배양액에 ${Na_2}^{51}CrO_4$를 첨가하여 HeLa S3세포에 $^{51}Cr$를 표식한 다음, 용해된 $^{51}Cr$의 양을 $\gamma$-counter를 이용하여 측정하였다. 세포성장정도의 측정에서는 HeLa S3 세포 및 L929 세포 모두가 특이한 세포독성을 발견할 수 없었으며, 복합체가 용해된 세포배양액내의 표식된 HeLa S3 세포로 부터 용해된 $^{51}Cr$량을 측정한 결과, 세포활성을 저해하지 않은 것으로 관찰되었다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제4권5호
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• pp.219-224
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• 2015

본 논문의 수중로봇 도미(Domi) ver1.0는 관상어용 물고기 로봇 개발을 목표로 연구 개발되었다. 물고기 로봇은 머리, 1단, 2단 몸체와 꼬리 부분과 2개의 구동 관절로 구성되어있다. 물고기 로봇의 추력에 적합한 구동부 선정을 위하여 물고기 로봇 모델링과 유영 해석을 통하여 관절 구동부가 설계되었다. 또한 물고기 로봇의 유영알고리즘은 Lighthill 운동학 해석을 기초로 생체 모방의 유영 근사화 방법을 적용하였다. 설계된 물고기는 수동유영 및 자율운영모드로 동작된다. 수동유영모드는 RF 송수신기를 이용하여 운용되며, 자율유영모드는 머리 부분에 부착된 PSD센서, 마이컴 제어부, 서보 구동장치에 의하여 구현된다. 본 설계된 물고기 로봇 도미 ver1.0은 수중 현장시험 평가를 통하여 추력, 내구성, 방수성 등의 성능이 우수함을 확인하였다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2018년도 춘계학술발표회
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• pp.22-22
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• 2018

실고사리[Lygodium japonicum (Thunb.) Sw.]는 국내 자생하는 덩굴성 양치식물로 유인재배가 용이하여 실내 외 조경 및 관상소재로 활용이 가능하다. 한방에서는 전초를 해금사초, 포자를 해금사, 뿌리와 지하경을 해금사근이라 약재로 사용한다. 본 연구는 관상 및 약재로 이용이 가능한 실고사리의 대량생산을 위한 기내 외 번식방법을 개발하고자 수행되었다. 식물재료는 경상북도 의성군 일대에서 성체를 수집하여 청주의 일반하우스에 식재하여 성숙한 포자를 채취하였다. 포자를 기내 발아시켜 전엽체를 획득한 다음 8주 간격으로 계대하면서 연구의 재료를 확보하였다. 전엽체의 증식과 생육에 적합한 배지를 비교 하고자, 1/4, 1/2, 1, 2MS배지와 Knop배지를 조성하여 배양하였다. 배양방법은 전엽체 300mg을 메스로 균일하게 다져서 배양하는 방법을 이용하였으며, 배양환경은 온도($25{\pm}1.0^{\circ}C$), 광도($30{\pm}1.0{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$), 광주기(16/8h light/dark)로 조절되었다. 연구결과, 모든 처리구의 생체중은 초기접종량 보다 11배 이상 증가하였고, 그 중 1MS배지에서는 전엽체의 생체중이 7.3g으로 가장 많이 증가하였다. 뿐만 아니라, 형태형성도 우수하여 모두 정상적인 전엽체의 형태인 하트형으로 발달이 유도되었다. 전엽체로부터 포자체 형성을 유도하고자, 원예상토, 피트모스, 펄라이트 및 마사토의 혼합비율을 5종류로 달리하여 사각분($7.5{\times}7.5{\times}7.5cm$)에 혼합토양을 충진하였다. 전엽체 1g과 증류수 25mL를 핸드블랜더로 10초간 분쇄하여 사각분의 토양표면에 균일하게 분주하는 방법을 사용하였다. 이후 온도($25{\pm}1.0^{\circ}C$), 광도($43{\pm}2.0{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$), 광주기(16/8h light/dark), 습도($72{\pm}2.0%$)를 유지하면서 10주간 재배되었다. 연구결과, 원예상토 단용, 원예상토와 펄라이트 및 마사토가 2:1(v:v)로 혼합된 토양에서 각 498.0, 402.5, 482.5개의 포자체가 형성되어 사각분 면적대비 7.16개($cm^2$)가 생산되었다. 한편 포자체의 생육은 원예상토와 펄라이트가 2:1(v:v)로 혼합된 토양에서 생체중, 엽장, 엽폭, 근장 및 SPAD value 등이 우수하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제48권1호
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• pp.24-30
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• 2011

본 연구에서는 안구 영상을 위한 OCT용 손잡이 형 프로브를 개발하였다. 프로브는 휴대하기 간편한 손잡이 형태로 구현하였으며, 어댑터의 대물렌즈를 교체함으로써 각막(cornea)과 망막(retina) 모두 영상화 할 수 있도록 설계 하였다. 시스템의 성능검증을 위해 in vivo로 실험용 쥐의 눈 영상을 2D로 획득하였으며, 획득한 영상을 3D 영상으로 재구성하였다. 3D 영상은 쥐의 미세한 부분의 구조를 잘 나타내었으며, 움직임에 의한 흔들림 현상(Motion artifact)이 나타나지 않았으므로 개발된 OCT시스템의 이미지 디스플레이 속도는 생체 내 실험 (in vivo)에 적합함을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2002년도 추계종합학술대회
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• pp.440-447
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• 2002

본 연구에서는 호흡량 측정에 영향을 주는 요인들로부터 정확한 유량을 산출해내는 방법에 대해 고찰하고, 마취용 인공호흡기에 적용하여 수술환자의 호홉특성을 알아내는 호흡측정기를 구현하였다. 차동압력형 유량센서를 이용하여 압력, 온도, 가스구성의 상관관계에 따라 호흡량을 계측하였으며, 휴대형 기기에 적합하도록 전력 효율을 최대화 할 수 있게 시스템을 설계하였다. 구현 시스템은 크게 아날로그 인터페이스(analog interface)부, 신호처리부, 그리고 화면출력부로 나눌 수 있다. 아날로그 인터페이스부는 차동 압력 유량 센서와 차동 압력 센서로 구성된다. 전력소모를 최소화하기 위하여 여러 가지 기능을 단일소자로 수행할 수 있고, 저전력의 8비트 RISC 계열인 AVR프로세서를 중앙처리장치로 선택하였다. 데이터 전송부에서는 직렬(serial)통신(RS232, SPI)으로 측정된 값들의 출력 파형을 PC화면에 표시하거나 마취기로 전송한다. 차동 압력과 유량의 비선형적 관계를 선형화하였고, 센서 보정 기능은 일정 주기로 보정을 자동적으로 수행함으로써, 보다 안정적인 동작이 가능하게 한다. 아날로그 필터와 고속의 디지털 신호처리 알고리즘 구현으로 생체신호의 노이즈를 줄일 수 있었다. 작고, 가벼우며, 저전력인 시스템의 특징은 응급 환자나 이동중인 환자에게 적용될 수 있으며, 가래, 침, 습기와 같은 이물질에 영향이 적은 유량 센서의 사용으로 점액의 발생이 많은 마취기에서 유용하게 사용될 수 있다.

• 폴리머
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• 제35권3호
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• pp.260-264
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• 2011

생분해성 고분자 스텐트는 상대적으로 향상된 생체적합성 및 낮은 부작용으로 기존의 비분해성 금속 스텐트를 대체하기 위해 이슈가 되고 있다. 기본적으로 오든 스텐트들은 확장된 혈관의 직경을 유지하기 위해 요구되는 기계적 강도, 특히 압축력 또는 팽창력을 가져야만 한다. 따라서 본 연구는 나선형 구조테를 제안하였으며, 측면 압축력과 구조적 인자들과의 관련성에 집중하였다. 실린더의 구조체와 달리, 나선형 구조체의 팽창력은 두께와 길이에 1차승으로 비례하고, 직경은 1.6지승의 반비례 관계를 가지고 있었다. 하지만 간극 사이의 거리는 하중과 관련성을 보이지 않았다. 본 연구에서 얻어진 이러한 함수는 임상 적용 스텐트를 설계하고 제조하는데 기초적인 정보를 제공할 수 있다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권4호
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• pp.295-300
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• 2004

코일을 동맥류에 삽입하여 동맥류 내부 유동 정체를 유발하므로 동맥류를 치료 방법이 최근 많이 사용되고있다. 동맥류의 내부를 코일로 완전히 채우지 못하고 부분 폐색할 경우가 발생하며, 동맥류의 부분 폐색 위치에 따라 혈류 유동이 변하므로 이는 동맥류 내부의 혈전 형성에 영향을 미필 수 있다. 또한 동맥류가 발생한 모혈관의 형상에 따라 동맥류로 유입되는 유동 특성이 변하므로, 모혈관의 형상에 따라 효율적인 동맥류 폐색을 위한 코일의 위치가 변할 수 있다. 효율적인 동맥류 폐색을 위한 코일 위치를 제시하기 위하여 내경 동맥에서 발생한 측방 동맥류의 부분 폐색위치와 내경 동맥의 형상에 따른 동맥류 내부 유동장을 수치해석을 이용하여 해석하였다. 3차원 맥동 유동장은 혈액의 비뉴톤성 점성 특성을 고려하여 계산되었다. 또한 동맥류 폐색에 영향을 미치는 유체역학적 인자인 동맥류 유입 유량 및 벽전단응력을 계산하였다. 코일은 동맥류 목에 삽입하였을 경우에는 천정부에 삽입한 경우에 비해 동맥류 내부로 혈류의 유입을 감소되었다. 임계 벽전단응력 이하의 저 전단응력지역은 곡선형 모혈관에 비해 직선형 모혈관에서 컸으며, 원위부 목 폐색 모델에서 가장 크게 나타났다. 따라서 동맥류 원위부 목은 동맥류 내부로의 혈류 유입이 감소하고, 저 전단응력 지역을 크게하는 코일 위치이므로, 이 위치는 동맥류 색전술시 혈전의 형성으로 인한 동맥류 폐색에 적합한 위치로 예상된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제8권2호
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• pp.90-98
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• 1999

양액재배시 적합한 배지와 배양액농도를 선발하고자 본 실험을 수행하였으며, 공시작물은 백리향(Thymus vulgaris L.)으로 하였다. 배양액의 농도는 European Vegetable R&D Center에서 개발한 herb 배양액(EC=2.4)을 0.5, 1, 2, 3배로 조제하여 사용하였다. 배지는 고형배지로 펄라이트 단용, 코코피트 단용 그리고 펄라이트와 코코피트 혼용(50:50 v/v)을 사용하였고, 비고형배지로는 DFT를 사용하여 총 4처리로 하였다. 생육은 다른 배지 처리구보다 담액수경에서 가장 좋았다. 펄라이트와 담액수경에서는 배양액농도가 높을수록 생육이 감소하였으나 코코피트는 1배, 혼용 배지는 2배 처리구에서 가장 높은 생체중을 보였다. 엽록소와 비타민 C의 함량 또한 다른 배지 처리구보다 담액수경에서 더 높은 함량을 보였다. 배지의 종류에 따른 무기물 함량은 NO$_{3}$-N과 Mg를 제외하고 모두 코코피트에서 가장 높은 함량을 나타내었다. NO$_{3}$-N의 함량은 담액 수경에서 1000 ppm 내외의 낮은 함량을 보였다. 따라서 본 실험의 결과, 백리향의 생육은 DFT를 사용하여 herb배양액 0.5배(EC =1.2mS/cm)농도로 재배한 처리구에서 가장 좋은 생육을 보였다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권8호
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• pp.264-273
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• 2013

미래의 전쟁에서 인명 피해를 최소화하기 위한 방안으로 로봇의 중요성이 부각되고 있으며 최적으로 진화된 생물체를 모방하는 생체모방로봇에 대한 연구가 활발하게 추진되고 있다. 도마뱀 모방형 로봇은 협소한 지역에서 은밀한 접근 및 은닉을 필요로 하는 정찰 및 감시 등의 임무를 수행하기에 적합하다. 본 논문에서는 적외선 마커를 이용하여 도마뱀의 보행동작을 분석하였다. 쿠반 에놀의 관절 부위에 21 개의 마커를 부착하고 광학적 모션 캡쳐 장비를 사용하여 도마뱀의 보행 동작을 측정하였다. 측정된 데이터를 분석하여 펼친 자세로 속보로 보행하는 도마뱀의 걸음 동작을 분석하였다. 또한 도마뱀의 걸음새를 충실하게 구현 가능하도록 25 자유도를 갖는 기구학 모델을 제안하였으며 시뮬레이션을 통하여 모델링의 타당성을 확인하였다.