새만금 내에서는 종종 식물플랑크톤이 증식하기에 알맞은 환경조건이 생성되며 일시에 식물플랑크톤 대증식이 발생하면서 조 류 관리기준을 초과하는 사례가 발생하고 있다. 이를 대비하기 위하여 과학적 예측기법을 토대로, 식물플랑크톤의 종별로 가장 효과적이 고 효율적인 녹조발생 억제 방안을 제안하기 위하여 식물플랑크톤 대증식 가능성을 예측하고, 제어할 수 있는 모델을 개발하였다. 즉, 하 천에서 유입하는 영양염(DIN, PO4-P)을 정책적으로 조절하고, 갑문운영을 통해 호 내 염분을 제어하는 것이다. 먼저 관측치로부터 인공신 경망 알고리즘을 이용해 식물플랑크톤 대증식 가능성을 예측 결과, 모델의 Kappa 수는 0.7889 ~ 1.0000의 범위로, good ~ excellent 수준이었 다. 다음으로 Garson 알고리즘을 이용하여 종별로 설명변수의 중요도를 평가하였고, 또한 DIN 및 염분 값의 변화에 따른 식물플랑크톤 대 량 증식 확률을 예측하였다. 그 결과, 각 종별로 식물플랑크톤의 대증식을 억제할 수 있는 DIN과 염분 농도를 정량적으로 예측할 수 있었 다. 따라서, 향후 새만금과 같은 거대한 인공 호수에서 식물플랑크톤의 대증식을 억제하기 위한 효율적이고 효과적인 대응방안을 마련할 수 있도록 녹조제어모델을 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

This research introduced a command-filtered backstepping control of mirror system to maintain laser communication between satellite and ground station. This requires a 2 degree of freedom gimbal mirror system using DC motors for target acquisition, pointing, and tracking (APT) system. This APT system is used for laser communication between satellite and ground stations. To track these desired angles, we have to control DC motors using introduced command-filtered backstepping controller (CFBSC) with disturbance. Command filtered backstepping controller has second order filter instead differentiation for simple and fast calculation. Introduced command-filtered backstepping control gives a smooth control signal for intermediate states. Simulation results verify that CFBSC outperforms SMC in terms of tracking error and disturbance rejection.

인공광하의 풍동 내에서 CO2 농도와 기류속도 제어가 플러그묘 개체군의 생육에 미치는 효과를 분석하고자 시도된 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 인공광하에서 묘개체군의 줄기 길이 및 직경, 초장, 순광합성속도 등에 미치는 기류속도의 영향은 저농도의 CO2 조건보다는 고농도의 CO2 환경에서 분명하게 나타났다. 기류속도가 증가할수록 줄기 길이가 감소하였는 데, 이와 같은 결과는 CO2 농도가 높게 유지되는 조건에서 분명하게 나타났다. CO2 농도가 높은 조건에서 줄기 직경은 기류속도가 증가함에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 묘개체군의 초장은 CO2 농도가 낮게 유지되는 조건에 비해서 CO2 농도가 높게 유지되는 경우에 작게 나타났다. 묘개체군의 순광합성속도는 0.7m.s-1의 기류속도에서 최대치가 나타났으며, 이러한 결과는 CO2 농도가 높게 유지될 때 더욱 분명하게 나타났다. CO2 농도가 950μmol.mol-1를 유지할 때 묘개체군의 순광합성속도는 310μmol.mol-1인 경우에 비해서 약 46% 정도 높게 나타났다. 그러므로 인공광하에서 묘소질이 우수한 플러그묘의 육묘에 CO2시용이 효과적일 것이다.

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.

본 연구에서는 가교 분자를 사용하여 0.7 kPa에서 17.7 kPa까지 다양한 강도를 갖는 콜라겐 겔을 성공적으로 제조하였다. 가교된 콜라겐 겔에 다공성 기공을 도입하고 진피세포를 내부에 담지하여, 겔 강도에 따른 세포 성장 및 거동을 확인하였다. 상대적으로 강도가 높은 겔에서 진피세포의 프로콜라겐 생합성이 47 ng에서 32 ng까지 감소하는 것을 확인하였다. 이렇게 제조된 인공피부 진피에 아데노신을 처리하였을 때, 특정 강도를 갖는 콜라겐 겔에서 프로콜라겐 생합성이 감소하는 것을 확인하였다. 반면에 기능성 펩타이드를 처리하였을 때 는 프로콜라겐 생합성이 콜라겐 겔의 강도에 크게 영향을 받지 않는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 강도가 제어된 인공피부 제조 및 응용, 나아가 다양한 조직공학 분야의 기반 기술로 활용 가능하리라 기대된다.

This paper presents a frequency-response test performed on an antagonistic actuation system consisting of two Mckibben pneumatic artificial muscles and a pneumatic circuit. A linear model, capable of estimating the dynamic characteristics of the antagonistic system in the operating range of pneumatic artificial muscles, was optimally calculated based on frequency-response results and applied to a multiple simultaneous specification control scheme. Trajectory tracking results showed that the presented multiple simultaneous specification controller, built experimentally by three PD typed sample controllers, satisfied successfully all required control specifications; rising time, maximum overshoot, steady-state error.

선박의 접안운동을 자동화하기 위하여 인공신경망(Artificial Neural Network, 이하 ANN)에 의한 제어를 수행하였다. ANN은 시스템의 비선형성이 표현 가능하므로 접안운동과 같은 비선형성이 강한 조종운동에 적합하다. 입력층과 출력층 사이에 하나 이상의 중간층이 존재하는 다층 인식자(Multi-layer perceptron)를 사용하였고, 교사 데이터(Teaching data)와 역전파(Back-Propagation) 알고리즘을 사용하여 신경망의 출력값과 목표 출력값 사이의 오차가 최소가 되도록 신경망 학습을 수행하였다. 접안 시 저속조종 수학모델을 사용하여 접안 시뮬레이션을 수행하였으며, ANN의 입력층 성분(unit)이 8개인 구조와 6개인 구조의 접안 제어를 비교하였다. 시뮬레이션 결과, 두 ANN에 의하여 접안 경로 선택에 차이가 나타났으나 접안 조건은 모두 만족하였다.