본 연구에서는 모델 기반의 온실 환경 제어에 활용될 수 있는 미기상 환경 예측 모형을 개발하고자 하였다. 전산유체역학 시뮬레이션을 활용하여 다양한 기상 조건과 온실의 환기 구조에 따른 온실 내부의 미기상 변화와 환기창에서의 환기량 변화를 모의하고, 다중회귀분석을 통해 수치 모형을 제시하였다. 비정상상태의 환기 작용을 모의한 결과, 환기창 개방 후 환기 효과가 완전히 나타나기까지는 3분 ~ 20분 정도의 시간이 소요될 수 있는 것으로 나타났다. 기존의 센서 실측에 기반을 둔 대부분의 환경 조절 제어 시스템의 경우에는 측정값에 따른 피드백에 의해 환경 제어가 동작하므로 온실 내부의 기온이 상승한 이후에 환경 제어를 시작하게 되지만, 모델 기반의 환경 조절 제어 시스템을 도입하면 이러한 3분~20분 정도의 시간을 사전에 고려하여 적정 환경을 제어할 수 있도록 미리 환기창의 조작이 이루어지게 된다. 작은 규모의 온실에서 는 이러한 영향이 미비할 수 있지만, 근래에 증가하고 있는 대규모 온실들에 대해서는 온실 내부 작물 재배 환경의 균일성과 적정성, 안정성을 확보하고 환경 조절의 경제성을 추구할 수 있는 모델 기반의 환경 조절 시스템이 필수적이다. 본 연구에서 제시된 수치 모형들은 외부의 기온과 풍속, 지면 온도, 일사량 등의 기상 환경과 온실의 천창 개폐율에 따라 유도되는 자연 환기의 성능을 온실 내 미기상 변화와 환기창을 통한 환기량 값으로 제시하고 있으며, 전산유체역학 시뮬레이션 결과와 비교하여 각각 58% ~ 92%, 76% ~ 93%의 예측력을 보였다. 미기상의 변화는 온실을 9개의 세부 영역으로 구분하여 각 영역 에서의 기온 하락 정도로 나타내며, 환기량은 지붕에 형성된 6개의 천창에서의 공기 유출입량을 각각 제시하여 준다. 환기 작용에 의한 미기상의 변화는 반드시 환기창에서의 환기량에 의해 예측되지는 않으므로 환기량과 환기의 효과를 구분하여 적용하는 것이 중요할 것이다. 이러한 수치 모형들은 모델 기반 환경 제어 시스템에서 가상의 환기창 동작에 따른 환기 성능을 예측하는데 활용될 수 있으며, 전산유체역학 시뮬레이션과 같은 매우 복잡한 예측 모델이 비해 상당히 간단한 형태로 이루어져 있어 빠른 계산 시간을 보장한다. 이는 실시간 제어의 관점에서는 복잡한 예측 모델들에 비해 실시간 예측 과 제어가 가능하다는 큰 장점을 가져다준다. 본 연구를 통해 개발되고 시도된 결과들은 모델 기반의 온실 복합 환경 제어 시스템을 위한 알고리즘을 개발하는데 활용될 것이다. 또한 이러한 활용은 농업에 IT 기술을 접목하여 농가의 노동력 부족을 극복하고 생산성 향상과 경쟁력 확보를 도모하는 농업 선진화에 기여할 것으로 기대된다.

본 연구에서는 유비쿼터스 식물공장의 재배환경에 필요한 요소들의 센서 네트워크를 구성하고 자동으로 감지하여 적응형 뉴로-퍼지 추론시스템을 통하여 환경변화를 추론하여 식물공장의 재배환경을 적절하게 제어할 수 있는 새로운 자동제어시스템의 프레임워크를 제안하고, 이를 설계하였다. 유비쿼터스 식물공장 환경을 제어하기 위하여 식물공장의 재배환경에 영향을 미치는 환경요소인 실내온도, 근권온도, 습도, 광도, CO2 농도를 측정할 수 있는 센서 네트워크를 구성하고 측정된 환경요소의 변화에 따라 램프, 환기, 습도, CO2 농도, 온도를 제어할 수 있는 장치를 자동으로 제어할 수 있는 식물공장 자동제어시스템을 설계하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 센서를 통하여 받아들이는 입력값을 퍼지소속함수로 변화하고 적응형 뉴로-퍼지시스템에 따라 추론하고 평가하여 보다 정밀하게 식물공장을 자동으로 제어할 수 알고리즘을 개발하였고 이를 구현하였다. 개발된 자동제어시스템을 상추 식물공장에 적용한 결과 만족스러운 시험결과를 얻을 수 있었다. 향후 연구로는 식물공장에서 재배하고 있는 작물별 생장모델의 적합도 검정 및 개선을 위하여, 작물별 재배규칙을 보다 상세히 도출하는 것이 필요하고, 작물의 재배에 필요한 지식을 보다 정량적으로 표현하고 지식상에 내포하고 있는 불확실성을 해결하는 것이 필요하다. 더 나아가 식물공장에서 환경인자간의 상호관련성을 보다 정밀하게 수식화하고 이를 추론할 수 있는 정밀하고 과학적인 자동제어시스템의 개발이 필요하다.

Recently, all-electrified houses have constructed and some tasks are being carried out to monitor energy consumption patterns. The energy monitoring includes various elements such as temperature, pressure, water flow, CO2, and electricity. In this monitoring, electricity consumption is one of the essential factors because the performance and energy saving levels are described by this physical quantity. This quantity depends on materials, structure, operation of the house, which operation means consumer's life style and usage patterns of home appliances furthermore. Firstly, this paper shows a control simulation method which were developed a few years ago. And some different methods are proposed considering flexible experimental condition.

This study was conducted to develop a system and an control algorithm for control the environment of a plant factory. The greenhouse control system for environmental control was largely composed of a computer and a PLC. The screen of control program was composed of a greenhouse figure which was included machinery and equipments for greenhouse, the graph of environmental factors of inside greenhouse and the image of greenhouse. In order to reduce temperature change, the operation time of ventilation window was changed by 3 stage according to difference between a target and present temperature. When is heating, a temperature variation was shown to be 16.7±0.8℃. When is cooling, a temperature variation was shown to be 23.1±0.6℃. When is humidifing, a humidity variation was shown to be 39.3±1.6℃ %RH. An environmental control system and a control algorithm were proved that it was shown a good performance in a control accuracy. So a computer control system should be adapted to a control system of a greenhouse and a plant factory.

Autonomous mobile robots based on the Web have been already used in public places such as museums. There are many kinds of problems to be solved because of the limitation of Web and the dynamically changing environment. We present a methodology for intelligent mobile robot that demonstrates a certain degree of autonomy in navigation applications. In this paper, we focus on a mobile robot navigator equipped with neuro-fuzzy controller which perceives the environment, make decisions, and take actions. The neuro-fuzzy controller equipped with collision avoidance behavior and target trace behavior enables the mobile robot to navigate in dynamic environment from the start location to goal location. Most telerobotics system workable on the Web have used standard Internet techniques such as HTTP, CGI and Scripting languages. However, for mobile robot navigations, these tools have significant limitations. In our study, C# and ASP.NET are used for both the client and the server side programs because of their interactivity and quick responsibility. Two kinds of simulations are performed to verify our proposed method. Our approach is verified through computer simulations of collision avoidance and target trace.

뇌기능 장애 환자에서 자세균형 제어능력의 저하는 보행 및 일상생활동작 수행 등에 어려움을 초래하며 이에 대한 정확한 평가 및 치료를 위하여 일상의 환경변화와 유사한 상황을 제공하고 이에 따른 자세균형 조절 능력을 파악하는 것이 중요하다. 본 연구는 뇌기능 장애 환자에서 가상적 움직이는 환경에 따른 자세균형 조절 기능을 정확히 평가하고 환경의 움직임이 자세균형 조절에 미치는 영향을 분석하였다. 15명의 뇌기능 장애 환자들과 정상인 15명을 대상으로 실생활과 유사한 환경의 조성을 위하여 HMD를 이용한 가상 환경 움직임(Virtual Moving Surround)을 네 가지 다른 패턴으로 제공하였다. 자세동요의 정도는 힘판을 이용하여 신체압력중심의 변화를 전체이동거리, 동요주파수, 최대 빈도 COP 위치로 측정하였으며 가상 환경의 차이에 따른 변화를 비교 분석하였다. 연구결과 검사 재검사 신뢰도평가에서 일관된 분석결과를 나타냈고 뇌 기능장애 환자와 정상인의 분석에서는 두 그룹간의 차이를 확인할 수 있었다. 특히 전후로 빠르게 변하는 가상 환경에서 가장 큰 자세동요를 나타내었고 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 본 연구를 통해 뇌기능 장애 환자에서 가상 환경 변화가 자세균형 조절에 미치는 영향을 확인할 수 있었으며 이러한 환자들을 위한 치료와 평가 환경 조성 등에도 유용한 자료로 쓰일 수 있을 것으로 사료된다

본 연구에서는 다동온실내 작물의 생체정보와 실내외 환경요인의 정보를 얻기 위하여 복합환경제어용 시스템을 개발하였다. 이를 원예연구소에 설치하여 작동이 잘되는 것을 확인하였다. 앞으로 복합환경제어가 될 수 있도록 작물에 대한 온실의 환경 및 생체정보에 관한 연구가 필요할 것이다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 하드웨어는 각 기능별로 완전한 독립구조로 된 모듈형태로 구성이 되며, 각 모듈이 슬롯형태로 제작되어 수리 및 수정이 용이하고, 이동이 편리한 장점을 가지고 있다. 2 PC에서 통신을 통하여 시스템의 규모를 조절할 수 있으며, 각 입출력 단자의 기능 및 범위를 조절할 수 있다. 또한 각 제어 블록 사이에도 통신이 가능하여 유동성과 확장성이 뛰어나다. 3 환경제어 로직은 기존의 시스템에서 사용되었던 타이머를 이용한 작동기기별로의 제어가 아닌 온실전체의 온도와 습도를 위주로 하여 시퀀스 제어를 하도록 구성하였다.

세계적(世界的)으로 양잠지역(養蠶地域)에서 큰 피해를 주는 핵다각체병(核多角體病)은 양잠현장(養蠶現場)에서 잠실(蠶室) 잠구류(蠶具類)의 철저한 포르말린 소독에도 불구하고 예방효과가 의문시(疑問視)되는 경우가 발생하며, 이는 병원체의 존부(存否) 만으로 본 질병(疾病)의 만연(蔓延)이 설명될 수 없기 때문이라는 사실을 실험병리학적(實驗病理學的)으로 입증(立證)하였다. 핵다각체병(核多角體病)의 발생(發生)을 조장(助長)하는 불량(不良) 환경요인(環境要因)을 파악하기 위하여 1979년부터 1993년 까지 15년간 한국 일본 필리핀 등지에서 57건의 사육사례를 조사하였다. 환경상태(環境狀態)와 발병사례(發病事例)의 연관성을 분석하므로써 발병생리(發病生理)와 관련된 환경요인(環境要因)을 해명한 결과, 고름병 발생빈도(發生頻度)는 상엽육과 인공사료육 간에 비슷한 경향을 나타내었고, 잠실 잠구류의 소독(消毒)방법에서는 포르말린 소독(消毒) 여부(與否)에 따른 차이가 인정되지 않았다. 교잡종(交雜種)은 원종(原種)보다 핵다각체병(核多角體病) 발생율이 다소 높은 수준이었으며, 특히 애누에때 부터 장기간 통기불량(通氣不良)인 사육환경에서는 발병률(發病率)이 현저하게 높았다. 또한, 1993년부터 1997년 까지 5년간의 실증시험(實證試驗)에서는 잠실(蠶室) 및 잠구류(蠶具類)의 청소와 사육실의 강제순환식(强制循環式) 환기(換氣)로 사육환경을 개선하므로써 인체(人體)에 유해(有害)한 농약을 사용하지 않고도 누에 핵다각체병(核多角體病) 발생을 효율적으로 제어할 수 있음을 입증(立證)하였다.

최근, 원예시설의 자재의 규격화 및 국내상황에 적합한 원예시설의 설치를 위하여 구조안전기준 등을 포함한 일련의 체계적인 원예시설의 연구가 진행 중에 있고, 그 결과의 파생효과로써 최근 일부 온실의 시공시에 국내상화에 적합한 합리적인 구조설계가 정착되어 가고 있는 실정이다. 그러나 대부분의 온실설계에서 환경제어장치 정도의 언급 이외에는 환경설계 및 환경제어에 관련된 내용을 설계에 적용하는 예는 거의 없기 때문에 부가가치가 높은 생산시설의 설치에 따른 비효율적인 운용이 우려된다.(중략)

양액재배시 배지 및 양액종류의 차이가 백경채, 탑채, 상추, 쑥갓 및 잎들깨의 생육에 미치는 영향을 구명하고자 실시한 실험의 결과는 다음과 같다. 1. 전반적으로 순수담액처리구와 혼합상토의 생육이 크게 차이나지는 않았으나 순수담액처리구의 생육이 가장 양호하였고, 모래배지에서의 생육이 가장 저조하였다. 백경채, 탑채, 상추와 잎들깨의 생육은 순수담액의 산기양액처리구에서 가장 좋았으며 쑥갓의 경우 양액종류에 관계없이 순수담액처리구에서 생육이 양호하였다. 2. 엽록소의 상대적 함량은 처리간에 큰 차이가 없었다. 3. Vitamin C의 함량은 처리구간에 차이가 크지 않았으나 공시작물 공히 전반적으로 양액의 종류에 상관없이 혼합상토처리구가 가장 높았고, 모래배지가 가장 낮았다. 그러나 잎들깨에서는 모래배지와 순수담액배지간에 차이가 없었다.

자연광과 자연광에 인공광을 이용한 보광처리시 형광등, 백열등, 고압나트륨등으로 인공광의 종류를 달리하였을 때 백경채, 탑채, 상추, 쑥갓 및 잎들깨의 생육에 미치는 영향에 대한 실험결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 전반적으로 대조구보다 보광처리구의 생육이 양호하였다. 2. 고압나트륨등처리구에서는 생육이 양호하여 엽중량비가 낮고, 엽면적이 넓으며 엽중이 무거워 외관상 상품가치가 높았으며 백열등처리구에서는 생체중은 무거웠으나 도장하여 상품성이 저하되었다. 형광등처리구에서는 고압나트륨등에 비하여 생육이 크게 떨어지지 않았다. 3. 엽록소의 상대적 함량은 전반적으로 큰 차이는 없었으나 고압나트륨등의 처리구에서 다소 높았다. 4. Vitamin C의 함량은 처리간 큰 차이는 없었으며 광 종류에 따라 작물마다 다른 반응을 나타내었다.

야온과 시용질소의 형태를 달리한 양액이 탑채와 백경채의 생육 및 품질에 미치는 영향을 알아보기 위하여 실시한 실험의 결과는 다음과 같다. 1. 탑채, 백경채 모두 야온 15℃ 에서 생육이 왕성하여 생체중이 무거웠으나 건물율과 vitamin C의 함량은 온도가 낮아질수록 증가하였다. 2. 양액의 N형태 비율에 따른 백경채의 생육은 NO3- : NH4+ 의 비가 0 : 8에서만 극히 생육이 저조하고, 다른 처리구에서는 큰 차이가 없었다. 3. 양액내 NO3--N의 함량이 높을수록 vitamin C의 함량이 많고, NH4+-N의 함량이 높을 때는 건물율이 높았다.

As a herbal supplement, Dioscorea batatas Decne (DBD) presents potent antioxidant activity and diverse health benefits. In the present study, functions of a 30 kDa glycoprotein isolated from DBD (hereafter, DBD glycoprotein) in the regulation of feed efficiency and fecal malodor in mice were explored. DBD glycoprotein produced protective effect against cytotoxicity induced by the ecotoxicological endocrine-disrupting substance bisphenol A in gastrointestinal epithelial HT-29 cells. To investigate its potential roles in the regulation of feed efficiency and fecal malodor, mice were administered an oral injection of DBD glycoprotein for 2 weeks. Compared with the control values, the weight of internal organs (liver, heart, kidney, and spleen) and levels of glutamate pyruvate transaminase, glutamate oxaloacetate transaminase, and lactic dehydrogenase were not significantly changed during DBD glycoprotein administration for 2 weeks. Interestingly, DBD glycoprotein improved feed efficiency and reduced hydrogen sulfide concentration without altering the ammonia level in mouse feces. Collectively, these results indicate that DBD glycoprotein is a functional agent that exerts gastrointestinal protective effects against ecotoxicological substances, improves feed efficiency, and reduces fecal malodor.

A new prediction scheme has been proposed for the robust teleoperation in a non-visible environment. The positioning error caused by the time delay in the non-visible environment has been compensated for by the Smith predictor and the sensory data have been estimated by the Grey model. The Smith predictor is effective for the compensation of the positioning error caused by the time delay with a precise system model. Therefore the dynamic model of a mobile robot has been used in this research. To minimize the unstable and erroneous states caused by the time delay, the estimated sensor data have been sent to the operator. Through simulations, the possibility of compensating the errors caused by the time delay has been verified using the Smith predictor. Also the estimation reliability of the measurement data has been demonstrated. Robust teleoperations in a non-visible environment have been performed with a mobile robot to avoid the obstacles effective to go to the target position by the proposed prediction scheme which combines the Smith predictor and the Grey model. Even though the human operator is involved in the teleoperation loop, the compensation effects have been clearly demonstrated.

In this paper, a localization algorithm and an autonomous controller for PETASUS system II which is an underwater vehicle-manipulator system, are proposed. To estimate its position and to identify manipulation targets in a structured environment, a multi-rate extended Kalman filter is developed, where map information and data from inertial sensors, sonar sensors, and vision sensors are used. In addition, a three layered control structure is proposed as a controller for autonomy. By this controller, PETASUS system II is able to generate waypoints and make decisions on its own behaviors. Experiment results are provided for verifying proposed algorithms.

게임 레벨 디자인은 재미있는 게임 플레이를 위하여 매우 중요한 게임 제작 요소 중의 하나이며, 게임의 플레이가 이루어지는 공간의 구성 및 해당 맵의 제작, 세부적인 장치, 객체와 물체의 설정 및 배치, 배경 설정 및 이벤트 연출 등을 설계하는 과정이다. 게임 맵 디자인 과정은 다수의 3D 객체를 공간 속에 배치하고, 지속적인 평가, 수정 및 보완 과정을 통하여 게임 공간의 성능을 개선하여야 하므로, 그 과정에서 비용과 시간을 많이 사용하게 된다. 하지만 기존의 게임 제작 환경에서는 여러 개발자들이 공동으로 작업을 하게 되므로, 게임 공간 속의 객체 및 작업들에 대한 동시성 제어가 어려워서, 전반적인 작업의 일관성이 유지가 되지 못하는 문제가 발생하고 있으며, 또한 공동 편집 과정이 복잡해지면 공동 작업의 품질이 하락하는 문제가 발생하고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 게임 맵 디자인을 위한 협업 가상 환경에서의 동시성 제어 및 공동 편집 방법을 제안한다. 제안된 시스템은 계층 구조 기반의 객체들을 사용하고, 각 객체별 동시성 제어 기법을 제공한다. 또한 공동 편집 작업을 원활하게 수행하기에 필요한 소유권 관리 기반 Undo/Redo 메커니즘을 제공한다. 실험 결과 본 논문에서 제안한 시스템을 사용 하는 경우에 충돌의 횟수가 감소하며, 다른 개발자들이 작업을 취소하여 재수정을 하는 등의 불필요한 작업 횟수가 감소하는 결과를 가져 왔다.