• 생물환경조절학회지
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• 제14권3호
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• pp.218-231
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• 2005

본고에서는 우주에서 장기간에 걸쳐 임무를 수행하는 인간의 생명지원을 목적으로 CELSS를 이용한 식물생산, 물과 공기의 정화 및 재생, 폐기물 처리 등을 위한 공학적 접근을 검토하였다. 이러한 공학적 접근에는 미소중력 또는 저압과 같은 우주 환경에 적용 가능한 폐쇄형 식물생산 시스템, 물질 순환, 물의 재생, 폐기물의 처리, 미량 유해가스의 제거, 조명, 배양액의 공급 등이 포함된다. 우주에서 재배 가능한 작물의 선택 기준으로 높은 생산성, 식용성, 소화성, 조리성, 자동화 가능성, 짧은 줄기, 높은 증산속도 등이 제기되고 있다. 화성 표면에서의 낮은 압력은 작물 생산용 온실을 설계할 때 주요 장애물에 해당한다. 때문에 저압하에서 식물 재배가 가능한 팽창식 온실의 개발에 관심이 집중되고 있다. 팽창식 온실의 구조, 내부 압력, 자재, 조명 방식, 방사선 차폐 등은 주요 설계 인자에 해당한다. 팽창식 온실 내의 낮은 압력은 구조물의 질량과 가스의 누출속도를 줄일 수 있다. 저압 조건에서는 증산속도가 급격하게 증가하여 식물의 수분요구도가 높게 나타난다. 증산 또는 수경재배시스템으로부터의 증발에 의해서 수분이 대기 중으로 방출될 때 증기압이 증가한다. 저압 조건에 있는 폐쇄계에서는 증기압의 변화가 전체 압력에 커다란 영향을 미친다. 그러므로 저압 조건의 수경재배시스템은 누수로 인하여 기화되는 수분 손실을 줄이기 위해서 고도로 밀폐되어야 한다. 또한 저압으로 유지되는 온실내의 상대습도를 높게 유지할 수 있는 환경제어 기술이 개발되어야 한다. 향후 폐쇄생태계 생명유지 시스템의 핵심 기술은 우주뿐만 아니라 지구상의 사막, 극지방 또는 해저와 같은 열악한 환경 조건에서도 생명 지원을 가능케 할 것이다.

• 생물환경조절학회지
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• 제20권4호
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• pp.320-325
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• 2011

본 연구는 식물공장에서 청경채와 상추의 발아조건과 육묘배지 및 육묘 시 양액농도가 묘의 생육에 미치는 영향을 구명하고자 수행되었다. 청경채와 상추의 발아율은 광의 유무와 온도처리(15, 20, $25^{\circ}C$) 간에 유의적 차이가 없었으나, 육묘배지 간에는 우레탄스펀지의 경우 파종 전 후 수분관리 유 무에 따라 큰 차이를 보였다. 즉, 우레탄스펀지 배지에서 파종전 후 수분관리를 하지 않았을 경우 암면에 비해 발아율이 현저히 낮았으나, 수분관리를 해주었을 때에는 암면보다 발아율이 높았으며, 묘의 생육도 암면과 차이가 없었다. 그리고 청경채의 생체중은 EC $1.0dS{\cdot}m^{-1}$에서 $1.5dS{\cdot}m^{-1}$에서보다 1.8배 무거웠고, $0.5dS{\cdot}m^{-1}$에서보다는 6배 무거웠다. 상추의 생체중 또한 EC $1.0dS{\cdot}m^{-1}$이 $1.5dS{\cdot}m^{-1}$와 $0.5dS{\cdot}m^{-1}$에 비해 1.7배와 3.5배 각각 무거웠다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제5권5호
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• pp.461-470
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• 2015

최근 건물부분에서의 조명에너지 증가로 인한 이를 해결하고자 하는 연구와 기술기발의 수요는 증가하고 있으며, 광선반은 이러한 문제에 대한 해결책 중 하나로 그 유효성을 인정받아서 많은 연구가 이루어지고 있다. 그러나 광선반에 관련한 연구는 단순 광선반의 변인에 초점에 맞추어져 광선반 설계시 적절한 설계기초자료가 될 수 없다. 이에 본 연구는 실내공간의 반사율에 따른 광선반 성능평가로 광선반 설계시 기초자료 구축을 목적으로 한다. 본 연구는 실스케일의 테스트베드를 통하여 실내조도 분포 및 조명에너지 사용량을 산출하여 성능평가를 진행하였으며, 이에 대한 결론은 다음과 같다. 1) 실내공간의 천장과 벽의 반사율 감소는 동지, 하지, 중간기시 모두 평균조도를 감소시켜 조명에너지 저감에 부적합하며, 실내공간의 반사율에 따른 균제도는 동지, 하지, 중간기시 상이한 경향을 보여 광선반 설계시 고려해야 할 요소로 판단된다. 2) 조명제어에 따른 전력사용량을 도출한 결과 실내 공간의 높은 반사율은 에너지 저감에 적합할 수 있으나 실내 공간의 반사율에 관련한 연구 및 적용의 효용성에 입각하여 천정 80%이상, 벽면 75%의 반사율이 적정할 것으로 도출된다. 본 연구는 실내 환경의 변인을 고려한 광선반 연구로 의미를 부여할 수 있으며, 향후 보다 다각적인 변인을 기반한 연구는 지속적으로 필요할 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제20권4호
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• pp.352-356
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• 2011

산업의 발달로 인하여 인구의 도시 집중화 현상 때문에 건물의 고층화 및 생활공간의 밀집화가 되고 있는 실정이다. 또한 휴식을 취할 수 있는 공간이 점차 축소되고 있으며 이러한 원인 때문에 보다 많은 녹지면적이 필요한 실정이다. 그러나 건물의 고층화로 인한 광부족과 환경오염으로 인한 대기의 조건 등이 식물생육에 아주 부적합하다. 특히 건물의 고층화 및 밀집화로 식물 생육에 지장을 주는 음지로 인하여 식물생육에 문제가 되기 때문에 음지에 강한 새로운 조경용 지피식물의 개발이 절실하다. 따라서 쌈채식물로 알려져 있는 곤달비를 30%, 50%, 80%의 차광에 재배를 하여 차광에 따른 토양환경의 변화, 식물생장, 엽록소 함량 등을 조사한 결과 다음과 같았다. 엽수는 50% 차광이 10.8개, 30% 차광이 8.4개로 무차광재배의 7.7개에 비하여 많았으며 엽폭도 50% 차광 재배에서 가장 우수 하여 음지성 지피식물로 식재가능 하였다. 생체중은 무처리구 90.43g에 비하여 모든 차광재배가 각각 31.63g, 43.39g, 19.40g로 증가 하였으며 특히 뿌리의 생육이 줄기의 생육에 비하여 30% 차광재배의 12.33g에 비하여 48.48g으로 많이 증가 하였다. 엽록소 합성은 50% 차광의 경우 46.2로 무차광재배의 41.9에 비하여 증가하였으며 기타 차광재배의 경우는 오히려 줄어드는 경향이었다. 곤달비의 차광재배의 결과 50% 차광처리가 지피식물로서 생육이 가장 양호하였다.

• 수면정신생리
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• 제28권1호
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• pp.27-33
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• 2021

목 적 : 본 연구의 목적은 침실에서 야간 조명이 강제적으로 사용되는 교정기관 내 정신과적 입원 환자들에게 상업용 활동 추적기와 수면일지를 통해 안대 착용과 완전 소등이 수면 상태에 주는 효과들의 차이를 조사하는 것이다. 방 법 : 본 연구는 3일 연속 밤 동안 수행되었다. 국립법무병원에 입원된 29명의 정신질환자들에게 무작위 연구 번호가 배정되었으며, 첫 날에는 야간 조명 환경에서 평소처럼 취침했다. 29명 연구대상자들은 다른 날에는 야간 조명환경에서 안대를 착용한 채 취침하였으며, 또 다른 날에는 완전 소등 환경에서 안대 없이 취침하였다. 29명 연구대상자들은 상업용 활동 추적기를 착용하면서 취침하도록 요청되었으며, 다음 날 아침 수면일지를 작성하였다. 연구대상자들은 이러한 둘째 밤과 셋째 밤의 침실 조도 환경 변화를 무작위로 겪도록 배정되었다. 결 과 : 조명 하 수면 환경과 안대 착용 수면 환경 비교 시, 안대 착용 수면 환경에서 수면 후 각성 시간이 짧았고, 수면 만족도가 높았다(각각, Z = 3.66, p < 0.017 ; Z = 2.69, p < 0.017). 또한, 조명 하 수면 조건과 소등 하 수면 조건 비교 시, 소등 하 수면 조건에서 수면 후 각성 시간이 짧았고, 수면 효율, 수면 만족도가 높았다(각각, 31.14분 대 15.00분, Z = 2.40, p < 0.017 ; 79.40% 대 88.10%, Z = 3.02, p < 0.017 ; 2.97점 대 4.10점, Z = 3.88, p < 0.017). 그러나 안대 착용 수면과 소등 하 수면 비교에서는 유의미한 차이가 없었다. 결 론 : 본 연구 결과 정신질환자나 교정기관의 수용자에게 수면을 개선시키기 위해 완전 소등 또는 환경 개선이 불가능할 경우에는 안대 착용을 권장하는 것이 주관적인 수면의 질과 만족도를 높이는데 유용한 방법이 될 수도 있겠다.

• 생물환경조절학회지
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• 제12권1호
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• pp.45-53
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• 2003

본 연구의 목적은 차광스크린 및 인공광을 이용하여 온실에 적절한 일일적산 광합성유효광량자속을 공급하는 기술을 개발하는 것이다. 차광율이 55%와 85%인 두 가지 종류의 차광스크린을 이용하여 목표광량을 얻는데 필요한 차광시간대를 분석한 결과, 조절하고자 하는 목표광량의 크기에 따라 적절한 차광율을 가진 차광재를 선택할 필요가 있는 것으로 판단되었다. 기상조건에 따라 광량변화가 많은 7월과 8월에 대하여 55%의 차광재를 이용하여 광조절 실험을 실시한 결과 무차광시의 실측값과 계산값의 차이가 최대 5 mol$.$ $m^{-2}$ $.$$d^{-1}$ 정도로 나타났다. 이러한 차이는 기상조건에 따라 일일적산 광량이 큰 차이가 있음을 감안하면 대체로 만족할 만한 결과로 판단된다. 광분포 시뮬레이션을 이용하여 적절한 광배치를 찾을 수 있었기 때문에 실제 인공광을 배치하는데 소요되는 시간을 많이 단축할 수 있었지만, 정확하게 목표한 광강도를 고르게 분포하도록 할 수 있는 광배치를 찾기가 쉽지 않았으며, 이에 대한 보다 더 많은 분석이 요구되었다. 목표한 일일적산 광합성유효광량자속을 얻는데 필요한 보광강도별 보광시간을 기상조건 및 월별로 계산하여 분석한 결과 보광강도는 필요보광량의 크기에 따라 적절한 값을 선택하여야 할 것으로 판단되었다. 55%차광재 및 300$\mu$mol$.$ $m^{-2}$ $.$ $s^{-1}$의 보광강도를 이용하여 5월말에서 6월초까지 광량 제어실험을 실시한 결과 최대 3mol$.$ $m^{-2}$ $.$$d^{-l}$ 정도의 오차를 보여주었다. 이러한 차이는 동일한 달에 같은 기상조건에서도 일일적산 광량의 차이가 있고 하루 중 기상상태도 많은 변화가 있기 때문인 것으로 판단된다. 그러나 기상조건에 따른 일별 최대차이가 30 mol$.$ $m^{-2}$ $.$$d^{-l}$ 정도임을 감안하면 조절효과는 만족할 만한 결과로 판단된다. 본 연구의 결과는 비록 상추재배를 위한 광량조절기술이지만 다른 작물에 대해서도 본 연구에서 제시한 자료 및 조절방법을 동일하게 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제42권3호
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• pp.245-256
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• 2015

농업에서의 LED는 단지 광을 보충해주는 역할로만 이용되는 것뿐 아니라, 시설 재배 시스템에 있어 매우 중요한 주광원이다. 인공광을 이용한 시설재배에서 주광인 형광등에 다양한 파장의 광질을 혼합하여 식물의 생육 및 대사를 증진시키는 시도가 있어 왔다. 주광인 형광등에 청색광을 혼합한 조건과 청색 단독광 조건을 배추 유묘에 조사한 후 마이크로어레이 분석을 수행한 결과 배추 속 작물의 기능성 물질로 주목을 받고 있는 글루코시놀레이트 합성에 관여하는 일부 유전자들 중 청색 혼합광 조건에서 3.6-4.6배는 증가 하는 유전자 3개를 찾을 수 있었다. 글루코시놀레이트 합성 유전자를 배추 데이터베이스에서 더 선발하여 적, 녹, 청색광을 형광등에 각각 혼합한 조건에 반응하여 발현이 변하하는지 관찰하였는데 청색광 혼합 조건뿐아니라 적색광 혼합 조건에서도 발현이 증가하는 유전자들이 있었다. 각각 애기장대 CYP79F1, ST5a, FMOGS-OX1와 이종상동 유전자인 Bra026058, Bra015379와 Bra021429는 청색광 조건에서 발현량이 증가하였으나 MAM1, AOP3, UGT74B1, BCAT4의 이종상동유전자인 Bra029355, Bra034180, Bra024634, Bra022448은 청색광 보다 적색 혼합광 조건에서 발현이 증가하였다. 혼합광 처리에 의한 글루코시놀레이트 합성의 효과는 배추 품종에 따라 차이를 보였으나 몇가지 글루코시놀레이트가 청색광을 혼합한 조건에서 합성이 증가하였다. 이러한 결과는 유묘의 생육 시설에서 기능적으로 우수한 작물을 생산하는 인공광 조건을 조성하는데 유용한 기초 자료가 될 것으로 사료된다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제45권2호
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• pp.8-17
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• 2008

본 논문에서는 매우 다양한 조건하에서 취득된 영상으로부터 차량 번호판 영역을 추출하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 색상정보와 에지정보를 보완적으로 사용함으로써 다양한 조명조건은 물론 압축영상에서 흔히 나타나는 영상의 블록화 현상에 강건하게 번호판을 추출한다. 번호판 기울기 각도 보정은 탐색된 영역만을 허프 변환을 통해 각도를 추정, 보정함으로써 연산량을 줄였다. 최종 번호판 후보지 결정은 대상 영역의 가로 대 세로 비율 평가, 수평 스캔하여 영점 교차되는 양상 평가, 레이블링 방법을 이용한 연결 성분 수 측정 등의 방법을 이용하여 결정한다. 다양한 시간대에 수집된 차량 영상을 대상으로 수행된 실험을 통해 제안하는 방법이 강건하게 번호판을 추출 할 수 있음을 확인하였다. 실제 주정차 단속 영상을 대상으로 실험한 결과 94.9%의 번호판 추출 결과를 얻었다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제15B권4호
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• pp.259-268
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• 2008

일차원 심벌의 데이터 용량 문제를 극복하기 위하여 십 여년 전에 2차원 바코드가 처음으로 소개되었다. 본 논문에서는 그레이 영상에서부터 2차원 바코드 영역을 검출하기 위한 알고리즘을 제안하는데, 특히 손에 들고 사용하는 2D 바코드 인식 시스템에 탑재를 목표로 한다. 제안된 방법에서는 먼저 영상 내 2차원 바코드의 대략적인 위치를 검출하기 위해 블록 명암대비를 바탕으로 한 후보블록 기준을 정의하고, 관심영역으로부터 바코드 영역을 정확히 분리하기 위해 그레이 스케일 프로젝션과 부 화소 처리를 사용한다. 마지막으로 분리된 바코드 영역은 이어지는 디코딩 단계를 위해 역 투시변환을 통해 정규화 된다. 본 논문에서는 QR-코드에 대한 디코딩을 위한 후처리 과정도 소개한다. 제안된 방법은 다양한 조명상태나 인쇄상태 및 투시변환에 의해 영상에 강한 왜곡이 있는 경우에도 좋은 성능을 나타낸다. 실험을 통해 제안된 방법이실시간으로 다양한 종류의 2차원 바코드에 대한 코드영역을 안정적이고 효과적으로 추출해 주는 것을 알 수 있었다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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• pp.582-587
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• 2004

Ultrasonic sensors are widely used in mobile robot applications to recognize external environments, because they are cheap, easy to use, and robust under varying lighting conditions. However, the recognition of objects using a ultrasonic sensor is not so easy due to its characteristics such as narrow beam width and no reflected signal from a inclined object. As one of the alternatives to resolve these problems, use of multiple sensors has been studied. A sequential driving system needs a long measurement time and does not take advantage of multiple sensors. Simultaneous and pulse coding driving system of ultrasonic sensor array cannot measure short distance as the length of the code becomes long. This problem can be resolved by multi-frequency driving of ultrasonic sensors, which allows multi-sensors to be fired simultaneously and adjacent objects to be distinguished. Accordingly, this paper presents a simultaneous and multi-frequency driving system for an ultrasonic sensor array for object recognition. The proposed system is designed and implemented using a DSP and FPGA. A micro-controller board is made using a DSP, Polaroid 6500 ranging modules are modified for firing the multi-frequency signals, and a 5-channel frequency modulated signal generating board is made using a FPGA. To verify the proposed method, experiments were conducted in an environment with overlapping signals, and the flight distances for each sensor were obtained from filtering of the received overlapping signals and calculation of the time-of-flights.