일반화된 회귀 신경망을 이용하여 반도체 공정 최적화를 위한 플라즈마를 모델링한다. 플라즈마는 Box-W린son 실험계획표에 의해 특성화되었으며, 여기에서 변화시킨 인자로는 소스전력, 압력, 척지지대의 위치, 그리고 염소의 유량이다. 총 24회의 실험이 수행이 되었으며, 플라즈마 변수는 Langmuir Probe를 이용하여 측정하였다. 측정된 주요 플라즈마 변수로는 전자밀도, 전자온도, 그리고 플라즈마 전위이다. 폭변수를 점진적으로 증가시켜 회귀신경망을 최적화하였으며. 최적화된 모델은 통계적인 반응표면모델과 비교하였다. 비교 결과, 회귀신경망은 반응표면모델에 상응하는 예측능력을 보이고 있음을 알 수 있었다.
공학적 시스템 최적설계의 가장 중요한 과정은 설계변수와 시스템 응답과의 관계를 파악하는 것이다. 시스템 최적화의 경우 반응표면법이 주로 사용되고 있다. 반응표면법의 최적화 과정은 대표적인 후보대안을 이용하여 설계공간을 구성하고, 설정된 설계 공간에서 설계 최적점을 찾는다. 설계공간의 구성에 따라 최적점이 변화되므로 합리적인 최적점을 찾기 위해서는 설계공간의 구성이 매우 중요하다. 따라서 본 연구에서는 설계변수와 시스템응답의 관계를 신경반응표면을 이용하여 설계공간을 구성하고, 구성된 설계 공간 안에서 다목적유전자 알고리즘을 이용하여 최적 형상을 예측 할 수 있는 '신경반응표면을 이용한 공학 구조물 설계 프레임워크 구축'을 시도하였다. 구축된 프레임워크의 유용성을 확인하기 위해 비선형 수학함수 문제를 적용하였다. 구축된 프레임워크를 통해 공학문제의 최적화 과정에서 시간의 제약을 해결하고, 효과적인 최적설계가 가능함을 확인할 수 있었다. 향후에는 본 연구의 결과를 바탕으로 실제 조선해양공학 최적화 문제에 적용을 시도할 것이다.
본 논문은 근육의 기능을 조절하는 신경말단에 전기적인 자극을 가하여 신경의 반응 정도를 측정하는 플랫폼 구현에 관한 연구로써, 전기 자극에 대한 신경반응이 가해지는 전류량, 가해지는 전류지속시간, 전극위치에 따른 반응을 측정하였다. 신격자극의 전극 위치는 표면말달 운동신경이면 어느 신경이든지 가능하고, 신격자극 양식에는 단순연축자극(Single Twitch Stimulation), 사연속자극(Train-of-four, TOF), 두 집단 발사자극(Double Burst Stimulation, DBS)이 있다. 임베디드 시스템기반으로 가기위한 저전력 MCU를 선정하고, 기본적인 신경자극반응 측정 센서의 민감도를 알아보기 위해 센서 인터페이스를 구성하여 반응정도를 측정해야 한다. 그리고 측정된 Data의 정확도를 높이기 위해 고성능의 AD Convertor 선정하여 플랫폼을 구현하였다.
연구는 근육의 기능을 조절하는 신경말단에 전기적인 자극을 가하여 신경의 반응 정도를 측정하는 플랫폼 구현에 관란 연구로써, 전기 자극에 대한 신경반응이 가해지는 전류량, 가해진느 전류지속시간, 전극위치에 따른 반응을 측정하였다. 신경자극의 전극 위치는 표면 말단에 운동신경이면 어느 신경이든지 가능하고, 신경자극 양식에는 단순연축자극(Single Twitch Stimulation), 사연속자극(Train-of-four, TOF), 두 집단 발사자극(Double Burst Stimulation, DBS)이 있다. 임베디드 시스템기반으로 가기위한 저전력 MCU를 선정하고, 기본적인 신경자극반응 측정 센서의 민감도를 알아보기 위해 센서 인터페이스를 구성하여 반응정도를 측정해야 한다. 그리고 측정된 Data의 정확도를 높이기 위해 고성능의 AD Convertor 선정하여 플랫폼을 구현하였다. 또한 본 논문의 플랫폼은 의료기기용으로 개발되었기 때문에 시스템 이용자의 안전을 고려하여 전원회로 구성 시 전원 Isolation를 고려하여 설계하였다.
본 연구는 근육의 기능을 조절하는 신경말단에 전기적인 자극을 가하여 신경의 반응 정도를 측정하는 플랫폼 구현에 관란 연구로써, 전기 자극에 대한 신경반응이 가해지는 전류량, 가해진느 전류지속시간, 전극위치에 따른 반응을 측정하였다. 신경자극의 전극 위치는 표면 말단에 운동신경이면 어느 신경이든지 가능하고, 신경자극 양식에는 단순연축자극, 사연속자극, 두 집단 발사자극이 있다. 임베디드 시스템기반으로 가기위한 저전력 MCU를 선정하고, 기본적인 신경자극반응 측정 센서의 민감도를 알아보기 위해 센서 인터페이스를 구성하여 반응정도를 측정해야 한다. 그리고 측정된 Data의 정확도를 높이기 위해 고성능의 AD Convertor 선정하여 플랫폼을 구현하였다. 또한 본 논문의 플랫폼은 의료기기용으로 개발되었기 때문에 시스템 이용자의 안전을 고려하여 전원회로 구성 시 전원 Isolation를 고려하여 설계하였다.
출생후 발생에 따른 흰쥐 전뇌 기저부의 Mevnert 기저핵(nucleus basalis of Mevnert)에서 신경성장인자 수용체(nerve growth factor receptor, NGFr)를 함유하는 신경세포의 면역반응성 및 분포, 세포형의 분류, 각 형별 출현율 및 세포 크기 그리고 세포소기관과 NGFr 면역반응과의 관계를 조사하였다. NGFr 면역반응 신경세포들은 출생후 초기 발생에서 세포질 뿐만 아니라 원형질 막에서도 면역반응을 보였으나, 성체에서는 세포질에서만이 면역반응을 보였다. NGFr 면역반응 신경세포는 형태학적 특징인 세포체의 모양과 장·단축의 비를 기준으로 5가지 형, 즉 1) 원형, 2) 난형, 3) 세장형. 4) 방추형, 5) 삼각형(또는 다각형)세포로 구분되었다 원형과 난형 세포는 출생후 0일에서 각각 15.4%. 50.7%의 높은 출현율을 보였으나, 발생이 진행되면서 점차 감소하여 성체에서 각각 7.8%, 28.6%의 출현율을 보였다 반면, 세장형, 방추형 및 삼각형세포는 출생후 0일에서 각각 22%, 2.6% 9.2%의 낮은 출현율을 보였으나, 발생이 진행되면서 지속적으로 증가하여 성체에서는 각각 29 9%, 5.2%, 28.5%의 높은 출현율을 보였다. 출생후 0일에서 신경세포체의 부피는 매우 작았으나(1,642mm3), 발생에 따라 점차 증가하여 14일, 21일에서는 성체에서보다 매우 컸다(각각 6.745, 6,755mm3) 원형 및 난형세포체의 부피는 21일에서(각각 7 955. 7.020mm3), 세장형 방추형 그리고 삼각형세포체의 부피는 14일에서 제일 컸다(각각 7,067, 6,237, 7,748 mm3) 대체적으로 삼각형세포체의 부피가 제일 컸으며, 방추형세포체의 부피가 제일 작았다. 출생후 순일에서의 전자현미경적 관찰에서 세포소기관중 조면소포체, Golgi체, multivesicular body 그리고 세포표면 원형질막이 강한 NGFr 면역반응을 보였다. 위의 결과들로 미루어 MGFr은 출생후 흰쥐 전뇌 기저부 Meynert 기저핵 신경세포의 분화 및 분포와 밀접한 관계를 갖는 것으로 생각된다.
본 논문은 근육의 기능을 조절하는 신경말단에 전기적인 자극을 가하여 신경의 반응 정도를 측정하는 플랫폼 구현에 관한 연구로써, 전기 자극에 대한 신경반응이 가해지는 전류량, 가해지는 전류지속시간, 전극위치에 따른 반응을 측정하였다. 신격자극의 전극 위치는 표면말달 운동신경이면 어느 신경이든지 가능하고, 신격자극 양식에는 단순연축자극(Single Twitch Stimulation), 사연속자극(Train-of-four, TOF), 두 집단 발사자극(Double Burst Stimulation, DBS)이 있다. 임베디드 시스템기반으로 가기위한 저전력 MCU를 선정하고, 기본적인 신경자극반응 측정 센서의 민감도를 알아보기 위해 센서 인터페이스를 구성하여 반응정도를 측정해야 한다. 그리고 측정된 Data의 정확도를 높이기 위해 고성능의 AD Convertor 선정하여 플랫폼을 구현하였다. 또한 본 논문의 플랫폼은 의료기기용으로 개발되었기 때문에 시스템 이용자의 안전을 고려하여 전원회로 구성 시 전원 Isolation를 고려하여 설계하였다.
본 논문에서는 신경망 모델링을 통하여 HDP-CVD를 이용한 실리콘 산화막 형성에 영향을 주는 다섯 가지 공정 장비 변수와 그에 따른 두 가지 출력 파라미터 Deposition rate과 Uniformity와의 관계를 동시에 고려한 특성결과를 분석하고, 최적의 recipe를 Genetic Algorithm을 통해 제시하였다. 실험계획법을 사용하여, 필요한 실험의 횟수를 최소화 하였으며 그 실험결과를 신경망 모델링을 통하여 입력변수와 출력파라미터의 관계를 3차원의 반응표면 곡선으로 분석하였다. 이 과정을 통해 Deposition rate과 Uniformity을 동시에 고려한 두 출력파라미터를 만족하는 최적의 입력변수 값들을 제시하였다.
본 연구는 도로표면의 기복 또는 굴곡의 변화가 자동차 탑승자에게 미치는 자율신경계의 반응을 관찰하고자 하였다. 아스팔트, 시멘트, 비포장도로를 각각 30 km/h의 속력으로 정속 주행하면서 ECG, GSR, Skin Temperature 의 생리변화를 3분간 측정하였고, 주행 후에는 각각의 도로 주행시 느꼈던 감성의 변화를 주관적 평가지로 검정하였다. 건강한 5명의 지원자가 이 실험에 참여하였고 도로표면의 기복의 변화로부터 유발되는 감성에만 집중하도록 요구하여 다른 간섭효과로부터 유발되는 감성의 변화를 최소화하도록 하였다. 정차에 비해 각 도로 주행시 피험자는 아스팔트, 시멘트, 비포장도로 순서로 불쾌도와 긴장도가 증가하였다고 주관적 평가를 하였다. 또한 아스팔트, 시멘트, 비포장도로 순서로 평균 R-R 간격이 점차 감소하였고, GSR의 진폭은 증가하였으며, 피부온도는 감소하였다. 본 연구로부터 도로표면의 기복의 정도가 증가할수록 교감신경계가 활성화된다는 사실을 관찰할 수 있었고 이러한 결과는 주관적 평가결과와도 일치하였다.
초음파 뇌 자극술을 통하여 뇌 심부의 국소 지역에 있는 뇌 세포의 활성화를 유도할 수 있으며, 이를 통하여 저하된 뇌 기능을 치료하는데 효과가 있음이 보고되어 왔다. 반면, 초음파 자극의 종류에 따라 신경 변조의 효율과 방향이 달라질 수 있음이 알려져 있어, 적절한 초음파 자극의 종류를 확립하는 연구가 중요하다. 따라서, 본 논문에서는 이를 효과적으로 최적화 하기 위해 세포 배양시 사용되는 커버슬립 기반의 초음파 변환자를 제안하고자 한다. 균일한 초음파 자극을 전도하기 위해서 폴리머 압전소자(Poly-vinylidene fluoride-trifluorethylene, PVDF-TrFE)를 스핀 코팅하고 패를린 절연층을 상단에 적층시켜 음압 출력을 극대화 시켰다. 개발된 초음파 변환자 융합 커버슬립은 초음파자극기 표면에 배양된 수십개의 신경세포에 균일하고 정확한 초음파 자극을 전달 할 수 있고, 자극에 따른 세포의 반응을 형광 현미경으로 실시간 관찰 가능하다. 따라서, 동일한 초음파 자극에 대한 세포의 반응 신호를 최대 수십개 세포로부터 동시에 획득 가능하므로, 반응 신호를 평균 한다면 낮은 강도의 초음파 자극에 따른 뇌 세포의 미세한 반응을 검출할 수 있을 뿐만 아니라, 초음파 변환자와 물의 표면 등에서 발생하는 정현파에 의한 자극의 왜곡 현상을 줄일 수 있어서 사용자가 원하는 초음파 자극을 정확하게 세포로 전달 가능하다. 이렇게 개발된 초음파 변환자를 통해 변환자 표면에 배양된 별세포에서 6 MHz, 0.2 MPa의 저강도 초음파 자극에 의해 유도된 칼슘 반응을 성공적으로 관찰할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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