• 제목/요약/키워드: Optimal control experiment

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맞춤형 BCI시스템을 위한 STFT와 PSO를 이용한 ERS특징 추출 (ERS Feature Extraction using STFT and PSO for Customized BCI System)

  • 김용훈;김준엽;박승민;고광은;심귀보
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.429-434
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    • 2012
  • 본 논문에서는 사지가 마비되어 신체를 움직이지 못하지만 뇌의 기능은 정상적인 대 마비 환자들을 위한, 생각만으로 외부의 장치를 제어할 수 있도록 하는 BCI(Brain-Computer Interface) 시스템 제어기술을 연구하였다. 사지를 움직이는 상상을 할 경우, 뇌의 운동 감각 피질 영역에서 발생하는 뮤리듬(${\mu}8$-12Hz)에서 증가되는 신호의 패턴인 Event-Related Synchronization (ERS)를 Short-Time Fourier Transform (STFT)과 Particle Swarm Optimization (PSO)를 이용하여 검출 하는 방법을 시도 하였다. ERS는 사람마다 다른 주파수 영역에서 발생하며, 본 논문에서는 ERS가 가장 많이 발현되고 전압이 큰 주파수를 검출하기 위해 8-12Hz 주파수영역의 EEG평균에서 PSO를 이용하여 가장 큰 진폭을 가지는 주파수를 확인 한 후, 해당 주파수를 사용하여 C3, C4채널에서 동작 상상 시 나타나는 ERS의 특징을 PSO를 이용하여 찾는 것이며. 개개인 마다 다른 주파수 영역에서 나타나는 ERS의 특징을 가장 많이 발현되는 주파수영역으로 고정하여 움직임 분석을 시도 하였다. 실험 결과에 사용된 data는 BCI competition IV data set의 실험자 b data를 사용 하였고, 하나의 주파수 대역만을 사용한 결과 왼손 40%, 오른손 38% 검출 정확도를 보였다.

Vibrio균에 대한 뱀장어 (Anguilla japonica)의 면역반응 (Immune Response of the Japanese Eel(Anguilla japonica) to Vibrio anguillarum)

  • 전세규;김진우
    • 한국수산과학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.464-470
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    • 1985
  • 경남 김해 명지 양어장에서 사육중이던 뱀장어(평균체중 20g)에 Vibrio anguillarum vaccine을 주사하여 일정기간이 경과한 뒤 생균을 감염시켜 뱀장어의 면역효과를 조사하였다. 이 실험에서 사용된 vaccine은 $25^{\circ}C$로 조절된 $0.3\%$의 formalin에 24시간 방치하여 사균화시킨 formalin-killed vaccine, $121^{\circ}C$에서 3분 및 15분간 가열한 vaccine등 3종류의 vaccine이다. 이 3종류의 vaccine을 접종했을 때 효과의 차이와 formalin-killed vaccine의 접종 시 온도와 접종농도에 따른 효과를 조사했으며 booster접종의 필요여부도 검토했다. 1984년 12월 4일부터 85년 4월 30일까지 실시한 연구 결과는 다음과 같다. 1. 수온 $15^{\circ}C$에서 $23^{\circ}C$의 범위까지 항체생산에 의한 응집력가는 수온이 높을수록 높게 나타났고, $23^{\circ}C$$28^{\circ}C$에서는 응집력가는 별차이가 없었다. 2. 사균 vaccine 접종양을 $10^7cells/$미로 주사하면 면역능력이 아주 미비하였고, $10^8cells/$미에서 강한 면역능력을 획득했다. 그러나 $10^9cells/$미로 증가시켜도 $10^8cells/$미 때와 유사하였다. 3. $10^8cells/$미를 2회 접종시켰을 때 1회만 접종시켰을 때보다 효과가 훨씬 좋았으나 3회 접종시켰을 때는 2회 접종구와 면역효과의 차이가 없었다. 4. formalin으로 처리된 사균 vaccine이 완전면역을 나타내었으며 $121^{\circ}C$로 열처리한 vaccine의 경우는 면역효과가 약했다.

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커먼레일 디젤인젝터의 분사성능 개선을 위한 내부유로형상 최적화에 관한 수치적 연구 (A Numerical Study on the Geometry Optimization of Internal Flow Passage in the Common-rail Diesel Injector for Improving Injection Performance)

  • 문성준;정수진;이상인;김태훈
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.91-99
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    • 2014
  • The common-rail injectors are the most critical component of the CRDI diesel engines that dominantly affect engine performances through high pressure injection with exact control. Thus, from now on the advanced combustion technologies for common-rail diesel injection engine require high performance fuel injectors. Accordingly, the previous studies on the numerical and experimental analysis of the diesel injector have focused on a optimum geometry to induce proper injection rate. In this study, computational predictions of performance of the diesel injector have been performed to evaluate internal flow characteristics for various needle lift and the spray pattern at the nozzle exit. To our knowledge, three-dimensional computational fluid dynamics (CFD) model of the internal flow passage of an entire injector duct including injection and return routes has never been studied. In this study, major design parameters concerning internal routes in the injector are optimized by using a CFD analysis and Response Surface Method (RSM). The computational prediction of the internal flow characteristics of the common-rail diesel injector was carried out by using STAR-CCM+7.06 code. In this work, computations were carried out under the assumption that the internal flow passage is a steady-state condition at the maximum needle lift. The design parameters are optimized by using the L16 orthogonal array and polynomial regression, local-approximation characteristics of RSM. Meanwhile, the optimum values are confirmed to be valid in 95% confidence and 5% significance level through analysis of variance (ANOVA). In addition, optimal design and prototype design were confirmed by calculating the injection quantities, resulting in the improvement of the injection performance by more than 54%.

가중 다목적성을 고려한 구조물 응답 제어용 TMD의 RSM 기반 실용적 최적 설계 (RSM-based Practical Optimum Design of TMD for Control of Structural Response Considering Weighted Multiple Objectives)

  • 도정윤;국성오;김두기
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제21권6호
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    • pp.113-125
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    • 2017
  • 본 연구는 전산실험을 통해 중규모 건물에 설치한 수동형 TMD의 매개변수에 대한 가중 다목적 최적화 설계를 다루고 있다. MATLAB으로 수치 시뮬레이션 코드를 작성함으로써 지진하중에 대한 동적응답을 파악하였으며 중심합성계획법과 반응표면법으로 구성한 전산실험을 기반으로 하는 가중 다목적 최적화 기법을 적용하여 TMD의 최적 동조 매개변수를 찾고자 하였다. 본 연구에서는 10층 건물을 대상으로 El Centro를 벤치마크 지진으로 가진하여 반응모델을 생성하고, AHP를 이용하여 반응변수 사이의 상대적 중요도를 산출한 후 가중다목적최적화 설계를 실시하였다. 본 연구의 방법으로 최적화된 매개변수를 가진 TMD는 지진 응답을 효과적으로 저감하였다. El Centro 지진이 작용하는 경우 RSM 기반 가중 다목적 최적설계방법으로 최적화한 TMD의 진동수 응답과 최상층 평균제곱변위는 비제진시보다 각각 31.6%와 82.3% 향상되었고, 모든 적용 지진에서 기존 설계법보다 동등 또는 이상의 성능을 가진 것으로 확인되었다.

회전형 역 진자 시스템에 대한 계층적 공정 경쟁 기반 유전자 알고리즘을 이용한 최적 Fuzzy 제어기 설계 (Design of Optimized Fuzzy Controller by Means of HFC-based Genetic Algorithms for Rotary Inverted Pendulum System)

  • 정승현;최정내;오성권
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.236-242
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    • 2008
  • 본 논문은 회전형 역 진자 시스템(Rotary Inverted Pendulum System : RIPS)에 대한 계층적 공정 경쟁 기반 유전자 알고리즘(Hierarchical Fair Competition-based Genetic Algorithms : HFCGA) 기반 최적 퍼지 제어기 설계를 제안한다. 회전형 역 진자 시스템의 제어를 위해 퍼지제어기를 사용하였으며, 이때 퍼지제어기의 규칙은 LQR(Linear Quadratic Regulator) 제어기를 기반으로 하여 설계하였다. 유전자 알고리즘은 전역해를 구할 수 있는 장점이 있어 많은 분야에 성공적으로 적용되고 있지만 조기수렴 문제로 인하여 지역해에 빠질 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 병렬유전자 알고리즘이 개발되었으며, HFCGA는 병렬유전자 알고리즘을 개선한 방법 중의 하나이다. 본 논문에서는 퍼지 제어기의 파라미터의 최적화를 위해 계층적 공정 경쟁 기반 유전자 알고리즘을 사용하였다. 시뮬레이션 및 실험을 통하여 LQR 제어기, 기존 단순유전자 알고리즘(SGA)을 이용한 퍼지제어기와 제안된 HFCGA 기반 퍼지제어기의 성능 비교를 통하여 제안된 방법의 우수성을 보인다.

야생 참당귀(Angelica gigas N.)의 기내발아 및 기관유도에 미치는 PGRs의 영향 (Effects of Plant Growth Regulators on In Vitro Germination and Organ Formation of Wild Angelica gigas N.)

  • 이수광;조원우;이송희;박광우;최경;강호덕
    • 한국자원식물학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.456-464
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    • 2012
  • 본 연구는 야생 참당귀의 무균묘 확보, 대량생산체계 확립 및 품종개발을 위해 기내발아와 기관유도에 미치는 PGRs의 영향을 알아보고자 실시하였다. 종자발아 실험은 전처리로 $GA_3$ 침지시간(0, 24h, 48h, 72h) 및 종자의 처리 방법(대조구, 기계적가상 처리, 표면 메탄올 가열 소독법)을 달리하여 실시하였다. 그 결과 $GA_3$에 침지시키지 않고 메탄올 가열법으로 처리한 종자를 0.5 mg/L $GA_3$가 첨가된 배지에서 가장 높은 발아율(15%)을 보였으나 저조하여 발아율 향상을 위해 초음파(frequency 80 KHz) 및 PGRs($GA_3$, BA, TDZ)를 처리하였다. 그 결과 초음파 처리 후 메탄올 가열법으로 처리 한 종자를 0.1 mg/L $GA_3$가 첨가된 배지에 치상하여 발아율(60%)을 증진 시킬 수 있었다. 기내 발아된 식물체로부터 기관유도에 미치는 PGRs(2,4-D, NAA, TDZ, BA)의 영향을 살펴본 결과 캘러스 유도는 줄기, 뿌리, hypocotyl을 1.0 mg/L NAA + 0.5 mg/L BA 처리구에 치상하였을 때 높은 유도율을 보였다. 신초와 뿌리유도는 각각 hypocotyl(PGRs 무첨가)과 뿌리(0.1 mg/L NAA 첨가구)에서 효율적으로 분화되었다. 또한 줄기(1.0 mg/L 2,4-D 처리구)와 hypocotyl(0.1 mg/L NAA 처리구) 조직에서 체세포배가 발생되어 MS 기본배지에 계대배양하여 정상적인 식물체로의 육성이 가능하였다. 본 연구를 통해 무균묘 확보 및 대량생산 체계를 확립하였으며 이를 통해 신품종 개발에 유용할 것으로 판단된다.

산란종계 육성기 사료의 에너지 및 단백질 수준이 성장에 미치는 영향 (Effects of Dietary Energy and Protein Levels on Growth of Egg Breeder Pullets)

  • 노성래;유선종;김성권;김은집;안병기;강창원
    • 한국가금학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.73-81
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    • 2003
  • 본 연구는 산란종계 육성 사료 내의 에너지 및 단백질 수준이 육성기 성장에 미치는 영향을 규명하고자 실시하였다 .8일령의 Hy-Line Variety Brown 갈색 산란종계 암평아리 360수를 5개 처리에 처리당 4반복, 반복당 18수씩 완전 임의 배치하여 에너지와 단백질 수준이 다른 실험 사료를 9주간 급여하였다 .실험 기간 중 2주 간격으로 사료섭취량과 공시계의 생체중, 정강이 길이를 개체별로 측정하였고, 성장 균일도를 조사하였다. 실험 종료 시에 반복별로 평균체중에 해당하는 개체를 2수씩 희생시킨 후 우측 경골을 적출하여 경골 중량, 길이, 파쇄 강도 및 경골 내 회분 함량 등을 조사하였다 .실험종료 시, 증체량과 정강이 길이에서는 대조구에 비해 단백질 함량을 증가시킨 처리구에서 유의하게 증가하는 (P<0.05) 결과가 관찰되었다 사료섭취량에서는 처리간에 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 경골 길이 및 중량은 성장 성적의 증가와 상응해 증가하는 결과가 관찰되었고, 경골 강도 및 경골 내 회분 함량 역시 에너지 및 단백칠 수준의 증가에 따라 증가하는 결과 (P<0.05) 가 나타났다. 성장 균일도는 에너지 및 단백질 수준이 높은 처리구에서 실험 종료시인 10주째 증가하는 경향이 관찰되었으나, 처리간에 통계적 유의성 있는 차이는 인정되지 않았다. 본 연구에서 국내의 산란종계 병아리의 육성에서 NRC(1994) 사양표준의 권장 수준보다 대사에너지와 단백질 수준을 높인 육성 사료 또는 종계회사의 권장 수준에 가까운 에너지 및 단백질 수준의 육성 사료가 산란종계 병아리의 성장에 가장 적합한 영양 수준인 것으로 나타났다. 즉 Phase I 은 에너지 2800 ∼ 2950 kcal/kg, 단백질 19% 정도인 T3 구가 육성초기 가장 적합한 영양수준이고, Phase II에서도 T3, 즉 에너지 2800 ∼ 2950 kcal/kg, 단백질 16%수준이 가장 육성중기 병아리 발달에 가장 적합한 영양수준인 것으로 사료된다.

HPLC-CAD에 의한 산양삼의 극성 및 비극성 ginsenoside 동시 분석 (Simultaneous Analysis Method for Polar and Non-polar Ginsenosides in Cultivated Wild Ginseng by Reversed-phase HPLC-CAD)

  • 옥선;강재선;김강민
    • 생명과학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.247-252
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    • 2016
  • 산양삼은 식품 또는 약초로써 많이 사용되고 있다. 이번 연구의 목표는 high performance liquid chromatography (HPLC) - charged aerosol detection (CAD)에 의해 산양삼의 추출물에 사포닌들의 분석을 최적화 하는 것이다. CAD는 물리적인 특성은 물론이고 입자크기, 스펙트럼 특성과는 무관하게 비휘발성 물질도 분석할 수 있다. 산양삼 추출물 중 Gensenoside Rb1, Rd, Rg1, Rf, Re 및 Rh1을 분석하였다. HPLC-CAD분석을 위한 사포닌 추출물은 건조 산양삼 10 g에 95% 에탄올 100 ml을 넣어 80℃에서 24시간 동안 추출하여 사포닌을 얻었다. 6개의 주요한 사포닌을 정량화하였을 경우 값은 다음과 같다. 사포닌들의 함량은 Rb1 (5.48±0.12 mg/g), Rd (5.33±0.14 mg/g), Rg1 (12.80±0.05 mg/g), Rf (19.08±0.68 mg/g), Re (19.87± 0.05 mg/g), 및 Rh1 (16.47±0.16 mg/g)로 확인하였다. 대체적으로 산양삼 추출물의 사포닌은 protopanaxatriol (Rg1, Rf, Re, Rh1)의 값이 protopanaxadiol (Rb1, Rd)보다 높게 확인 되었다. 이번 연구에서는 산양삼 사포닌의 분석조건을 HPLC-CAD를 이용하여 최적화하였고 제품화를 위해 약리활성에 관한 연구도 매우 중요할 것이다.

비육돈 사료의 고추냉이 첨가수준별 분뇨의 악취물질 농도 변화 (The Effect of Horseradish Powder Level in Fattening Pig Diet on Odorous Compound Concentration from Manure)

  • 이강훈;황옥화;박규현;양승학;송준익;전중환;이준엽;오상집;성하균;최동윤;조성백
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제18권sup호
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    • pp.41-46
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    • 2012
  • 서양고추냉이를 비육돈에 급여하여 분뇨에서 발생되는 악취물질의 농도변화를 조사하였다. 1. 서양고추냉이 분말을 사료에 혼합하여 돼지에 급여한 후 분뇨의 단쇄지방산 농도를 측정한 결과, 사료에 고추냉이를 0.02% 혼합했을 때 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 이소부티르산, 이소발레르산, SCFA 및 I-SCFA 농도가 가장 높았다(p<0.05). 2. 페놀과 p-크레졸을 합한 페놀류 농도는 고추냉이를 0.01~0.02% 첨가하였을 때 대조구보다 감소하였다(p<0.05). 인돌과 스카톨을 합한 인돌류 농도는 사료에 고추냉이를 0.03% 첨가하였을 때 가장 낮았다(p<0.05). 3. 따라서 분뇨의 페놀류 농도를 줄이기 위해서는 사료에 고추냉이를 0.02% 이하로 첨가하고, 인돌류 농도를 줄이기 위해서는 사료에 고추냉이를 0.03% 정도 첨가하여야 할 것으로 판단된다.

α-Bisabolol을 함유한 PIT Nanoemulsion의 최적화 및 피부흡수연구 (Study on Optimization and Skin Permeation of PIT Nanoemulsion Containing α-Bisabolol)

  • 김희주;윤경섭
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.1738-1751
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    • 2020
  • 피부는 표피, 진피, 피하지방의 세 부분으로 나누어져 있으며, 표피의 가장 윗부분에 존재하는 각질층은 약물의 피부 전달을 방해하는 장벽 역할을 한다. 나노에멀젼은 특유의 작은 입자크기 때문에 세포간 지질을 통과하여 약물의 피부전달에 효과적이라고 알려져 있다. 본 연구에서는 α-bisabolol의 효과적인 피부흡수를 위해 반응표면분석법(response surface methodology, RSM)을 이용하여 상반전온도(phase inversion temperature, PIT) 유화법으로 제조한 α-bisabolol을 함유한 나노에멀젼을 최적화하였다. 예비실험으로 25-2 일부요인배치법과 23 요인배치법이 수행되었다. 요인배치법의 결과를 바탕으로 계면활성제(6.3~12.6%), 보조계면활성제(5.2~7.8%) 및 α-bisabolol (0.5~5.0%) 함량을 인자로 하고 반응 변수를 나노에멀젼의 입자크기로 하는 Box-Behnken design을 수행하였다. RSM 결과에 따라 PIT 나노에멀젼 최적화를 수행하였고, 그 결과 최적의 나노에멀젼 처방 조건은 계면활성제 함량 10.4%, 보조계면활성제 함량 6.3%, α-bisabolol 함량 5.0%로 예측되었다. 피부흡수시험 결과 PIT 나노에멀젼의 최종 피부흡수율은 35.11±1.01%, 대조군인 일반에멀젼의 최종 피부흡수율은 28.25±1.69%로 PIT 나노에멀젼의 피부흡수율이 더 우수함을 확인하였다.