위성은 조립 및 시험 완료 후 운반 및 발사 순간부터 임무 궤도로 진입할 때까지 발사체에 의한 정하중, 동하중 및 충격하중을 겪게 되며, 임무궤도에서 열진공, 복사 및 미세중력 환경하에 놓이게 되어 위성의 설계, 제작, 조립 및 시험 시 이들 발사환경과 우주환경을 고려하여 개발을 수행하여야 한다. 본 논문에서는 HAUSAT-1 피코위성의 구조 열해석과 설계 결과를 논의하고, 발사 과정과 우주에서 겪게 되는 환경을 모사한 발사환경 및 우주환경시험의 결과를 논의한다. HAUSAT-1 위성의 기계시스템은 인증 수준의 진동시험과 열진공시험 후에도 안정하다는 것을 확인하였다.
The aim of this study was to identify the effect of suspension unloading (SU) and electrical stimulation upon the development of neonatal muscular system. For this study, the neonatal rats were randomly divided into three groups: a control group, an experimental group I, and an experimental group II. The SU for experimental group I and II was applied from postnatal day (PD) 5 to PD 30. The electrical stimulation for soleus muscle of experimental group IIwas applied from PD 16 to PD 30 using neuromuscular electrical stimulation (NMES), which gave isometric contraction with 10 pps for 30 minutes twice a day. In order to observe the effect of SU and ES, this study observed myocyte enhancer factor 2C (MEF2C) and vascular endothelial growth factor (VEGF) immunoreactivity in the soleus muscles at PD 15 and PD 30. In addition, the motor behavior test was performed through footprint analysis at PD 30. The following is the result. At PD 15, the soleus muscles of experimental group Iand II had significantly lower MEF2C, VEGF immunoreactivity than the control group. It proved that microgravity conditions restricted the development of the skeletal muscle cells at PD 15. At PD 30, soleus muscles of the control group and experimental group II had significantly higher MEF2C, VEGF, immunoreactivity than experimental group I. It proved that the NMES facilitated the development of the skeletal muscle cells. At PD 30, it showed that SU caused the decrease in stride length of parameter of gait analysis and an increase in toe-out angle, and that the NMES decreased these variations. These results suggest that weight bearing during neonatal developmental period is essential for muscular development. They also reveal that NMES can encourage the development of muscular systems by fully supplementing the effect of weight bearing, which is an essential factor in the neonatal developmental process.
The development of neonatal neuromuscular system is accomplished by the functional interaction between the spinal neurons and its target cells, skeletal muscle cells, and the intrinsic and extrinsic factors affecting this process. The aim of this study was to identify the effect of suspension unloading (SU) and neuromuscular electrical stimulation (NMES) upon the development of the neonatal spinal cord. For this study, the neonatal rats were randomly divided into three groups: a control group, an experimental group I, and an experimental group II. The SU for experimental group I and II was applied from postnatal day (PD) 5 to PD 30, and the NMES for experimental group II was applied from PD 16 to PD 30 using NMES that gave isometric contraction with 10 Hz for 30 minutes twice a day. In order to observe the effect of SU and NMES, this study observed neutrophin-3 (NT-3) and microtubule associated protein 2 (MAP2) immunoreactivity in the lumbar spinal cord (L4-5) at the PD 15 and PD 30. The results are as follows. At PD 15, lumbar spinal cord of experimental group I and II had significantly lower NT-3 and MAP2 immunoreactivity than control group. It proved that a microgravity condition restricted the spinal development. At PD 30, lumbar spinal cord of control group and experimental group II had significantly higher NT-3 and MAP2 immunoreactivity than experimental group I. It proved that the NMES facilitated the spinal development by spinal cord-skeletal muscle interaction. These results suggest that weight bearing during the neonatal developmental period is essential for the development of neuromuscular development. Also, the NMES on its target skeletal muscle can encourage the development of the spinal cord system with a full supplementation of the effect of weight bearing, which is an essential factor in neonatal developmental process.
중력탐사 자료 처리 과정 중 더 정밀한 지형보정을 수행하기 위하여 삼각요소법(triangular element method)을 이용한 지형보정의 효과를 검증하였다. 삼각요소법은 임의 다면체를 삼각형 면들의 조합으로 구성하여 중력 효과를 계산하는 방법이다. 이 방법을 이용하면 기존 지형 보정에서 사용하는 사각 기둥의 조합으로 지형을 구성하는 것보다 지형을 실제에 가깝게 근사할 수 있으므로 정밀한 지형효과 계산이 가능하다. 이 연구에서는 해석해가 존재하는 원뿔모델을 이용하여 삼각요소법을 이용한 지형보정효과를 검증하였다. 또한 지금까지 많이 사용되어 왔던 사각프리즘법과의 차이를 보이기 위해 지형효과 차이가 많이 발생하는 경사모델에서 두 방법의 차이를 보였다. 이 연구에서 제안한 삼각요소법을 이용한 지형보정 프로그램을 우리나라 남해안의 중력자료에 적용하여 그 효용성을 검증하였다.
위성 궤도 내 우주 잔해가 늘어남에 따라 현재 운용 중인 위성들과 폐위성과의 충돌 위험이 지속적으로 증가하는 추세이다. 위 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 1 자유도의 간단한 메커니즘을 사용한 포획장치를 설계하였다. 포획장치는 net가 연결된 4개의 링크군으로 구성되었다. 또한 신뢰도를 높이기 위해 4개의 링크군을 하나의 구동부에 연결하여 자유도가 1이 되도록 설계하였다. 포획장치가 청소위성(janitor위성)의 임무수행에 영향을 끼치지 않도록 위성의 옆면에 수납하였다. 최종적으로 우주 환경에서의 전개 가능성을 파악하기 위해 미세중력 환경을 모사한 수중환경에서 포획장치 전개 실험을 수행하였다. 포획장치 전개실험 중 janitor위성과의 간섭 없이 전개완료 됨을 확인함으로써 대상 위성 포획에 대한 가능성을 검증하였다.
Harnesses are used in a variety of industries, such as rescue operations, medicine, and entertainment. However, conventional harnesses have problems as they are uncomfortable to wear and causes continuous pain. Therefore, in this study, the load and pressure applied to the body in the flying state when using a conventional harness were measured in real time and the distribution change was observed. Load and pressure were measured using a modified corset harness, a pressure sensor, and a human mannequin to measure the maximum and average pressure on the waist. As a result, it was confirmed that the load concentrated on the waist in the flying state was 104 N, and the pressure was applied to the left and right sides was 800 kPa or greater. The pressure distribution showed a pressure of 3-45 kPa in 73% in all measurable pressures. The results of the load and pressure distribution are presented as basic data for improving the wearability and reducing the discomfort of harnesses in the future, aid in the development of a harnesses that can minimize discomfort for various activities, and increase the concentration on experiential activities. In addition, using the CLO 3D program, which is a 3D virtual wearing system, a harness was put on a virtual model, and the compression level was checked and compared with the actual pressure distribution. As a result of comparing the measured pressure values in the flying state with the clothing pressure wearing the harness in the CLO 3D program, the total pressure value was found to be about 68% of the actual measured value. This helps develop a harness that can minimize discomfort during activities by predicting the load and pressure on the body by first applying new designs to a virtual wearing system during development. These new harness patterns can solve the problems of conventional harnesses.
Lee, Imchang;Podolich, Olga;Brenig, Bertram;Tiwari, Sandeep;Azevedo, Vasco;de Carvalho, Daniel Santana;Uetanabaro, Ana Paula Trovatti;Goes-Neto, Aristoteles;Alzahrani, Khalid J.;Reva, Oleg;Kozyrovska, Natalia;de Vera, Jean-Pierre;Barh, Debmalya;Kim, Bong-Soo
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제32권8호
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pp.967-975
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2022
Kombucha mutualistic community (KMC) is composed by acetic acid bacteria and yeasts, producing fermented tea with health benefits. As part of the BIOlogy and Mars EXperiment (BIOMEX) project, the effect of Mars-like conditions on the KMC was analyzed. Here, we analyzed metagenome-assembled genomes (MAGs) of the Komagataeibacter, which is a predominant genus in KMC, to understand their roles in the KMC after exposure to Mars-like conditions (outside the International Space Station) based on functional genetic elements. We constructed three MAGs: K. hansenii, K. rhaeticus, and K. oboediens. Our results showed that (i) K. oboediens MAG functionally more complex than K. hansenii, (ii) K. hansenii is a keystone in KMCs with specific functional features to tolerate extreme stress, and (iii) genes related to the PPDK, betaine biosynthesis, polyamines biosynthesis, sulfate-sulfur assimilation pathway as well as type II toxin-antitoxin (TA) system, quorum sensing (QS) system, and cellulose production could play important roles in the resilience of KMC after exposure to Mars-like stress. Our findings show the potential mechanisms through which Komagataeibacter tolerates the extraterrestrial stress and will help to understand minimal microbial composition of KMC for space travelers.
사운딩 로켓은 저렴한 비용과 빠른 개발 기간을 통해 전리권이나 무중력 환경을 직접 탐사하는 유용한 도구이다. 이러한 로켓은 목표 고도에 신속하게 도달하며, 다양한 과학적 장비를 탑재하여 데이터를 실시간으로 수집할 수 있다. 페리지에어로스페이스(주)는 2024년 상반기에 첫 시험 발사를 진행한 뒤, 2025년 1월경에는 2차 성능시험 사운딩 로켓을 발사할 예정이다. 이 로켓은 제주 해상에서 발사될 예정이며, 약 150 km의 목표 고도에 총 30 kg의 탑재체를 싣고, 준궤도 영역에서 다양한 실험을 수행할 것이다. 특히, 중위도 지역의 전리권에서는 간헐적으로 전자 밀도가 증가하는 스포라딕 E층과 적도 전기제트에 의한 자기장의 미세변화를 관측할 수 있을 것으로 예상된다. 이러한 관측을 위해 KAIST 인공위성연구소에서 개발 중인 탑재체 IAMMAP(ionospheric anomaly monitoring by magnetometer and plasma-probe)의 사운딩 로켓 버전이 발사체에 실릴 예정이다. 본 연구는 중위도 지역의 전리권에 대해서 이해하고, 2차 성능시험에서의 관측 가능한 임무 설계에 중점을 두고자 한다.
본 논문에서는 지하수 수자원의 부존 및 대수층의 역학적 변화를 원격 탐사 방법으로 해석한 연구사례를 고찰하였다. 지질 분포, 지표수 및 지형 고도차, 식생 분포, 강수량과 증발산량의 변화를 측정하는 기법에는 항공 자력 탐사 분석에 의한 지질 선구조 해석, DEM, 엽면적지수, 정규 식생 지수 및 지표면 에너지 밸런스 계산 등이 있으며, 모두 원격 탐사로 수득된 자료에 기반하며, 광역적 차원에서의 지하수 수자원 부존 여부를 정성적으로 분석할 수 있다. 위성 센서 자료의 직접 이용을 통한 지하수 부존 및 동력학의 정량적 해석은 현재까지 GRACE와 InSAR가 가장 각광받는 탐사 방법임을 알 수 있었다. GRACE는 미소 중력장 변화를 지구 표면 및 내부 수체의 질량 변화로 전환할 수 있는 센서 보유 위성으로서, 센서 자료의 보정이 필요 없고, 지하수 부존 정량 분석을 위한 보조 자료를 모두 다른 위성 센서 자료에서 수득할 수 있으며, 자료처리 알고리즘의 지속적인 개선이 진행되고 있어서, 전세계적으로 수많은 연구가 수행되었다. 그러나, 위성센서의 검출 한계로 인해 협소한 지역에서의 지하수 질량 변화 정량이 부정확할 수 있고, 현장 조사 자료와 연동할 경우 과대 추정된 결과가 도출될 수 있다. InSAR는 특정 대수층에서 지표의 수직 변위가 지하수위와 비례한다는 원리를 이용, mm 단위의 지표 수직 변위를 측정하여 대수층 및 대수층 내 지하수의 물리적 특징을 정량화할 수 있다. 그러나, 지표의 토지 피복이 단순한 건조-반건조 기후 지역에 한정되어 적용되고 있으며, 지표면과의 긴밀도 값 손실이 우려되는 지역에서는 적용이 힘들다. 상기 두 위성을 이용하여 우리나라 지하수 수자원의 질량 변화 및 흐름 특징을 광역적으로 정량화하기 위해서는 우리나라의 지형 및 지질, 자연 조건에 알맞은 자료 전처리 알고리즘 개발 및 적용이 선행되어야 할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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