기후변화 따른 스마트팜 돈사 외부 환경의 변화에 대응하고, 사육 환경을 능동적으로 개선하기 위한 연구가 수행 중이다. 돈사 내 열전달 요소 간 상호 역학성 분석을 위해서 고려해야할 사항은 입기구, 보온 등, 열풍기, 단열제, 위치, 방향, 돈사의 연평균 온도, 습도, 연중 일사량, 가축의 열복사 등 상호 복잡하게 연관되어 있는 물리량이다. 돈사 전체 열손실, 자연발생 에너지량, 강제발생 에너지량, 난방용량 등을 고려한 순간 열부하 산정을 위한 여러 방법 중 우선적으로 CFD(Computational Fluid Dynamics)를 이용하였다. 순간 열부하 산정을 위한 해석 도구 선정에 있어서 다양한 유체 및 기체 전산 유체역학 Solver(Fluent, Open-FOAM, Blender)를 고려하였다. 공간 Mech를 수행하기 위한 도구로는 공개 소프트웨어 인 FreeFem++ 3.51-4 (http://www.freefem.org)를 이용하였다. 이 과정에서 일부 기체 (암모니아)의 농도를 난수로 변화시키는 기법을 적용하여 가상적으로 돈사의 환경을 Pseudo 시뮬레이션 하였다. 결과적으로 Fluent에 비하여 OpenFOAM을 이용하여 얻은 열유동의 방향(속도)과 크기 백터가 상대적으로 크게 나타났다. Fluent가 시계열 상에서 혼합 기체 물리량 변화를 무시할 수 있는 안정되고 균일한 환경에 적합하기 때문인 것으로 판단되었다. Blender의 경우 Lattice Boltzmann methods 과 Smoothed-particle hydrodynamics 방법을 이용한 유체/입자 동력학 모델링을 제공함에 있어 시각적 효과를 강조하는 기능에 중점을 두었다. Fluent와 Blender에서 제공하는 해석 연산 모듈의 정확성 검증을 위해선 공간 분해능을 높인 정밀 계측 시스템을 이용하여 검증할 필요가 있다. Open-FOAM를 이용한 열부하 분석 수행이 상대적으로 높은 절대값을 보이는 특성은 열부하 제어 시스템의 Overshoot를 유발할 가능성이 있으므로 이에 대한 해석 모델의 보정이 추가적으로 필요할 것이다. CFD의 한계인 시간 복잡도를 낮추고 상대적으로 높은 시계열 분해능을 확보할 경우 돈사 내 환기시스템에 맞는 소요 환기량 실시간 산정이 가능해지고 외부기상 및 돈사내부 복사열을 활용함과 동시에 돈군 순환에 상응하는 실시간 열부하 관리 시스템 도출이 가능할 것이다.
현대의 대형 건물은 복잡한 전기 배선 또는 가스 배관 등의 설비를 갖추고 있어서 다양한 화재 사고가 발생할 가능성이 커졌다. 이에 따라 무선의 다점 온도 측정 센서를 손쉽게 여러 위치에 설치 가능하도록 저렴하게 개발하여 적용함에 의하여 화재를 조기에 탐지하고 그 피해의 크기를 최소화하는 것이 필요하다. 무선 온도 센서의 송신기는 4채널로 9600 bps의 전송속도와, 10 mW의 출력으로 915 MHz 통신 주파수를 갖고 수신기와 작동되도록 구성하였다. 온도범위 $-55{\sim}150$도 사이에서 사용할 수 있도록 검증된 반도체 온도 센서 소자를 기본으로 사용하여 4개의 채널을 구성하고 실험을 수행한 결과 개발된 센서 시스템이 화재 탐지용으로 적용이 가능함을 확인하였다.
본 연구에서는 3차원 지형 지물의 일조 차단 효과를 반영한 일조 모델을 이용하여 도시 지역의 일조 환경을 분석하였다. 기존의 일조 모델은 격자셀 단위로 일조 차단 유무를 판별하기 때문에, 건물이나 지형물 모서리 부분의 일조 유무를 판단 할 때에는 오차가 유발될 수 있었다. 본 연구에서는 기존의 격자셀 단위의 일조 판별 알고리즘을 격자셀의 면 단위로 개선하였다. 개선된 일조 모델과 부산광역시 대연동 일부 지역에 대한 지리정보시스템(Geographic Information System, GIS) 자료를 이용하여 계절별 시간별 일조 환경을 분석하였다. 3차원 지형 자료에 대한 계절별 일조 환경을 분석한 결과, 대상 지역 내에 위치한 아파트 단지, 고층 건물, 지형 등의 영향으로 일조량 변화가 발생하였다.
경로 탐색 알고리즘은 이동 가능한 에이전트가 게임 내의 가상 월드에서 현재 위치로부터 목적지까지 가는 경로를 탐색하는 알고리즘을 뜻한다. 기존의 경로 탐색 알고리즘은 A*, Dijkstra와 같이 비용기반으로 그래프 탐색을 수행한다. A*와 Dijkstra는 월드 맵에서 이동 가능한 노드와 에지 정보들을 필요로 해서 맵의 정보가 다양하고 많은 온라인 게임에 적용하기 힘들다. 본 논문에서는 가변환경이나 맵의 데이터가 방대한 게임에서 적용 가능한 경로 탐색 알고리즘을 개발하기 위해 맵의 정보 없이 교배, 교차, 돌연변이, 진화 연산을 통해 해를 찾는 유전 알고리즘(Genetic Algorithm, GA)을 활용한 Heuristic-based Genetic Algorithm Path-finding(HGAP)를 제안한다. 제안하는 알고리즘은 Binary-Coded Genetic Algorithm을 기반으로 하며 목적지에 더 빨리 도달하기 위해 목적지로 가는 경로를 추정하는 휴리스틱 연산을 수행하여 경로를 탐색한다.
마늘 (Allium sativum L.) 다신초를 생물반응기를 이용, sucrose 2%가 포함된 MS 배지에서 3주간 증식시킨 후 microbulb의 형성을 위해 NAA 0.1 mg/L와 sucrose 11%가 포함된 MS 배지에서 9주간 배양하였다. 다신초 증식의 경우, 잎을 제거하지 않았을 때 90% 이상이 과수화되었고 과수화 된 신초의 세포는 크기와 형태가 일정하지 않았으며 microbulb의 형성도 이루어지지 않았다. 신초 배양 3주 후 표피의 부정아 세포에서 분열이 활성화되면서 부정아가 비대되었고 신초의 분열조직에서 수층과 병층으로 분열이 일어나 크게 비대된 후 배양 7주부터 microbulb를 형성하였다. Ploidy analyzer를 이용한 배수성 검정에서 다신초와 microbulb의 피크 모두, 모주 식물의 상대적인 피크와 동일한 위치에서 나타나 배수성의 변이가 없는 것으로 나타나 배양체가 모주 식물과 유전적으로 동일함을 입증하였다.
고립섬유종양은 드문 종양으로써 주로는 흉막기원의 형태로 발생하지만, 드물게 다양한 위치에서 중간엽세포 기원의 종양으로 발생할 수 있다. 하지만 현재까지 좌골직장와에서 발생한 고립섬유종양의 영상적 보고는 매우 드물게 보고되었다. 저자들은 36세 남자환자의 좌골직장와에서 발생한 고립섬유종양의 증례를 자기공명 소견을 중심으로 기술하고자 한다. 종양은 T1 강조영상에서 주변 근육조직과 비슷한 균일한 신호강도를 보이고, T2 강조영상에서는 혼합된 고신호강도를 보이며, 조영증강 후 T1 강조영상에서는 불균일한 조영증강 소견을 보였다.
본 논문에서는 직사각형 및 삼각형 기생 패치를 이용한 광대역 마이크로스트립 패치 안테나를 제안하였다. 직사각형 마이크로스트립 패치 위에 직사각형 및 삼각형 모양의 기생 패치들을 적층하여 860MHz대역에서 광대역 특성을 얻었다. 주 방사부인 마이크로스트립안테나와 기생 패치와의 효과적인 결합은 이들 사이에 두꺼운 공기층을 두어 구현하였다. 또한, 이들 공기층 두께와 기생 패치의 위치는 광대역 정합에 중요한 요소임을 알 수 있었다. 제안된 안테나는 향후 소형 트랜시버에 적용하기 위해 $119mm{\times}109mm$ 크기의 소형 접지면 위에 설계 및 제작되었다. FR4기판에 제작된 안테나의 임피던스 대역은 818~919MHz(11.7%)이다. 방사패턴은 기존 마이크로스트립 패치 안테나와 유사했으며, 최대 이득은 주파수 824MHz에서 2.11dBi로 측정되었다.
일반적으로 마스터/슬레이브 원격제어 시스템에서 작업자는 원격에서 슬레이브를 제어하기 위하여 카메라 영상 같은 시각 정보를 이용하는 경우가 많은데, 많은 데이터 양으로 인하여 원격지의 영상 정보에 지연이 발생할 수 있고 카메라 위치에 따라 영상 정보가 제한되거나 불완전하여 제어가 어려운 경우가 생길 수 있다. 카메라 영상을 이용한 원격제어 시스템의 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 영상 정보 대신에 3차원 재구성 그래픽 모델을 이용한 원격제어 시스템을 제안한다. 제안된 원격제어시스템은 로봇 제어 모듈, 힘반향 조이스틱을 이용한 마스터 모듈, 그래픽유저인터페이스모듈로 이루어져 있는데, 여기서 그래픽유저인터페이스모듈은 원격지에서 전달된 적은 양의 센싱 데이터를 이용하여 3차원으로 재구성된 그래픽 모델을 작업자에게 제공해 준다. 제안된 원격제어 시스템은 펙인홀(peg-in-hole) 조립 작업을 이용하여 그 효과가 검증되었다.
엽록체 DNA 내에서 반복 염기서열의 존재와 이들에 의한 유전자 재배열 현상을 고찰하기 위하여 151bp Repeated Sequence 갖는 이질적인 유전인자군의 존재를 여러가지 품종의 벼 엽록체 DNA에서 관찰 하였다. 또한 쌀 DNA를 벼의 생장과 조직부위에 따라 분리하고, rp12 probe를 이용하여 Southern blot 분석하여 엽록체의 발달에 따르는 엽록체 DNA의 재배열 현상을 관찰하였다. 아울러 유전자 재배열 현상을 유발하는 반복염기서열을 database로부터 검색하여 유전자의 상호 비교 분석하였다. 그 결과 151bp Repeated Sequence와 유사한 염기 서열을 같는 rp123유전자를 포함하는 이질적인 유전인자군은 어느 특정한 품종의 벼에 국한되는것이 아니고 본 실험에 사용된 다양한 품종의 벼에 일반적으로 나타나는 현상임이 확인되었으며 또한 이들의 양상은 벼의 조직 부위에 따라 다르게 나타나고 있음을 확인하였다. 이러한 실험적 결과와 함께 엽록체 유전자 database의 검색과 유전자의 상호비교분석을 통하여 151bp 반복 염기 저열에 의한 벼 엽록체 DNA의 유전자 재배열현상은 식물 특히 단자엽 식물의 진화와 함께 발달된 현상으로 특히 151bp반복 염기 서열은 매우 다양한 유전자 재배열을 유발하는 변이유발 위치로 발달되어 왔음을 확인할 수 있었다. 따라서 이러한 반복염기서열에 의한 유전자 재배열 현상은 특히 벼에 있어서 plastid의 발달에 밀접하게 관여하고 있음을 제시하고 있다.
본 연구는 c-$C_nF_{2n}$ (n=8, 9)과 $C_{10}F_{18}$ (perfluorodecalin)의 가능한 분자구조를 여러 이론 수준에서 최적화 하였으며, 각 화합물의 가장 안정한 분자구조 (global minimum)를 확인하고 전자 친화도를 계산하여 구조적 특성에 따른 전자 친화도와의 상호 연관성을 고찰하였다. 보다 정확한 전자 친화도를 계산하기 위하여 진동주파수를 계산하여 영점 진동 에너지를 보정하였으며, IR 스펙트럼을 예측하였다. 전자 친화도는 c-$C_8F_{16}$의 경우 ortho 위치에 두 개의 $-CF_3$ 치환기가 붙어있는 구조에 대하여 영점 진동 에너지를 보정한 MP2 이론 수준에서 1.18 eV로 계산되었으며, c-$C_9F_{18}$의 경우 하나의 $-CF_3$와 하나의 $-C_2F_5$ 치환기가 인접하여 붙어있는 구조에 대하여 1.37 eV로, 그리고 $C_{10}F_{18}$인 perfluorodecalin의 경우 1.38 eV로 예측되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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