고추좀잠자리 (Sympetrum depressiusculum)로부터 분리한 리그닌 분해균주, Serratia marcescens HY-5의 특성

김기덕,박두상,신동하,한보나,오현우,윤영남,박호용,Kim, Ki-Duck,Park, Doo-Sang,Shin, Dong-Ha,Han, Bo-Na,Oh, Hyun-Woo,Youn, Young-Nam,Park, Ho-Yong 한국응용곤충학회 2006 한국응용곤충학회지 Vol.45 No.3

A ligniolytic bacterial strain was isolated from the digestive tract of a red dragonfly, Sympetrum dopressiusculum. It was identified as a Serratia marcescens HY-5 by 16S rDNA sequence analysis and physiological and biochemical analysis. The isolated strain showed proportional increase of ligninolytic activity to the cell growth in the culture media which include lignin compounds. It showed about 25-45% decomposition of lignin compound by 48 hr incubation especially, showed effective decomposition of monomer lignin compounds, vanillin and guaiacol, and a dimer, dealkaline lignin. PCR amplification of 16S rDNA followed by denaturing gradient gel electrophoresis analysis showed high density of S. marcescens HY-5 in the gut of the S. depressiusculum at both gut samples which collected at different site. 고추좀잠자리의 장으로부터 리그닌 분해활성을 보이는 미생물을 분리하였으며 16s rDNA 서열분석 및 생리 생화학적 동정에 의해 Serratia marcescens에 속하는 새로운 균주로 밝혀졌다. 분리된 균주는 리그닌 화합물을 포함하는 배지에서 배양하였을 때 cell growth의 증가에 따라 리그닌 화합물에 대한 분해능이 증가하였으며 48시간의 배양에 의해 20-45%의 분해능을 나타내었고, 특히 monomer 화합물인 vanillin 및 guaiacol과 dimer 화합물인 dealkaline 리그닌에 대한 분해능이 높았다. 분리된 균주 S. marcescens HY-5는 PCR에 의한 16S rDNA의 증폭과 denaturing gradient gel electrophoresis에 의한 장내 세균의 분포를 조사하였을 때 높은 밀도의 분포를 나타내었으며 서로 다른 지역에서 채집된 고추좀잠자리에서 공통적으로 발견되는 특징을 보여주었다.

상업용 붐 방제기의 분무 특성 평가

김기덕 ( Ki Duck Kim ),이현승 ( Hyeon Seung Lee ),이영주 ( Young Joo Lee ),황석준 ( Seok Jun Hwang ),남주석 ( Ju Seok Nam ),신범수 ( Beom Soo Shin ) 한국농업기계학회 2017 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.22 No.2

본 연구에서는 트랙터 부착형 상용 붐 방제기 노즐의 분무 특성을 도출하고 도출된 분무 특성을 이용하여 실제 필드 작업시의 적절한 유효 분사폭을 결정하였으며 정밀 방제를 위한 제어변수 및 방제전략을 결정하였다. 분무특성을 확인하기 위하여 분무시 유량을 확인할 수 있는 시험장치를 구성하였고, 분무압력과 분무높이는 각각 3수준으로 결정하여 3반복 시험을 수행하였다. 15% 내외의 변이계수를 가지기 위한 분사폭은 압력 1 MPa, 높이 45 cm의 조건에서 가장 크며, 84 cm로 확인하였다. 도출된 결과를 시뮬레이션을 통하여 중첩 적용한 전체 노즐에 대한 분무 특성의 결과 또한 15% 내외의 변이계수를 가지기 위한 분사폭은 같은 조건에서 크기는 424.5 cm로 가장 큰 유효분사폭을 가지는 것을 확인하였다. 실제 필드작업시의 주행방법에 따른 분무특성을 도출하기 위하여 가장 큰 유효분사폭을 가진 1 MPa, 45 cm의 조건에서 유효 살포폭을 400 cm로 선정하여 3열에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 두 가지 작업방법에 따른 유효작업폭은 1117.5 cm로 동일하였으며, 변이계수는 약 4% 미만으로 분사 균일도는 거의 차이가 없으므로 주행방법은 운전자의 편의에 따라 선택할 수 있을 것으로 판단되었다. 정밀방제를 위한 제어변수로는 주행속도, 유효 살포폭, 방제밀도, 방제 유량 등이 있으며, 유효 살포폭은 고정 변수이기 때문에 주행속도와 방제밀도에 따른 분당 방제량의 제어가 핵심이며, 분당 방제량의 제어를 위한 방제 전략으로 각각의 노즐에 솔레노이드를 부착하고, PWM제어를 수행하면 노즐별 유량을 정밀제어해 줄 수 있을 것으로 판단된다.

미세 진동 흡수를 위한 가변형 댐퍼

김기덕(Ki-Duck Kim),심원철(Won-Chul Sim),전도영(Do-Young Jeon),최범규(Bum-Kyoo Choi) 대한전기학회 1999 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.1999 No.7

GPS 에러 보정 알고리즘을 적용한 방향각 산출 방법에 대한 연구

김기덕 ( Ki-duck Kim ),김균형 ( Gyun-hyeong Kim ),신범수 ( Beom-soo Shin ) 한국농업기계학회 2019 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.24 No.1

최근 GPS를 이용한 농업기계는 단순 무인 작업뿐만이 아닌 포장 내 위치에 따른 생산량을 기록할 수 있고, 이를 기반으로 정밀농업을 구현할 수 있어 농업분야에서 활발한 연구가 진행되고 있다. GPS의 경우에는 위치와 속도 데이터만 제공되며, 포장된 지표면의 불균일성과 경사도에 따라 트랙터의 자세가 변화하기 때문에 장착된 GPS의 위치좌표가 정확하지 않을 수 있다. 이 문제를 보완하기 위하여 IMU나 지자기센서를 추가적으로 장착하여 더 정확한 위치를 파악할 수 있게 시스템이 구성된 사례도 있지만 IMU와 같은 INS는 장기간 사용할 경우 적분을 통해 해를 구하기 때문에 시간에 따른 오차가 누적되는 문제점 있다. 이에 따라 많은 연구들이 INS/GPS 통합시스템을 통하여 두 시스템의 약점을 상호 보완한 시스템을 구성하였다. 하지만 실제 IMU를 사용하기 위해서는 초반에 안정화 작업과 GPS 시스템과의 동기화 작업이 필요하며 통신이 끊겼을 경우 다시 동기화 작업이 필요하다. 포장된 도로에서 RTK-GPS만으로 직전 위치의 좌표점과 현재 위치의 좌표점을 이용하여 방향각을 산출하여 차량의 조향각을 제안한 사례도 있지만 실제 농작업의 경우 비포장 상태에서 이루어지기 때문에 지표면의 불균일성과 경사도에 따른 보정방안이 필요하다. 이에 본 논문에서는 2축의 자이로(Roll, Pitch) 센서를 활용하여 RTK-GPS의 좌표 측위에러를 보정하고 보정된 직전 위치의 좌표점과 현재 위치의 좌표점을 이용하여 방향각을 산출하는 방법을 제안하였다. 실제 적용가능성을 확인하기 위하여 IMU와 GPS가 통합된 시스템과 비교하는 형태로 시험을 진행하였고 실제 성능의 차이는 크게 없는 것으로 확인되어 2축의 자이로(Roll, Pitch) 센서를 통하여 좌표 측위에러만 보정한다면 RTKGPS만으로도 시스템을 구성할 수 있을 것으로 판단된다.

대전형 디지털 교육의 방향 탐색

김기덕(Ki Duck Kim),김정겸(Jeong Kyoum Kim) 한국홀리스틱융합교육학회 2022 홀리스틱융합교육연구 Vol.26 No.4

The aim of this study is to explore and specify the direction of Daejeon digital education for future education. To this end, the direction of future education and the need for digital education were reviewed by collecting and analyzing related documents, analyzing cases of overseas digital education and digital education elements reflected in national curriculum, and deriving the direction of digital education by the Daejeon Metropolitan Office of Education. Based on this, the vision and goals of Daejeon digital education, talent award, promotion strategy, and core tasks were proposed. The vision and goals of Daejeon digital education were set as “Happy School, Daejeon Education Opening the Future” and “Fostering World Citizens with Right Personality and Creativity,” and digital experts, digital innovators, and digital practitioners were proposed as talents to be nurtured through digital education. Along with this, the GREAT strategy and six key tasks for the practice of Daejeon digital education were embodied. This study is meaningful in that it embodied the direction of Daejeon digital education. 미래의 사회 및 산업구조는 발전된 기술을 중심으로 재구조화가 이루어질 예정이며, 인구감소와 학습자의 특성 변화로 인해 생존과 경쟁, 성장, 공존을 위한 디지털 교육이 필요해지고 있다. 본 연구는 미래교육을 위한 대전형 디지털 교육의 방향을 탐색하고 구체화하는 데 그 목적이 있다. 이를 위해 관련 문헌을 수집하고 분석하여 미래교육의 방향과 디지털 교육의 필요성을 검토하였으며, 해외 디지털 교육 사례 및 국가 교육과정에 반영된 디지털 교육 요소를 분석하고, 국내의 디지털 교육 현황을 살펴봄으로써 대전시교육청의 디지털 교육 방향성을 도출하였다. 이를 바탕으로 대전형 디지털 교육의 비전과 목표, 인재상, 추진전략, 핵심과제를 제안하였다. 대전형 디지털 교육의 비전과 목표는 ‘행복한 학교, 미래를 여는 대전교육’과 ‘바른 인성과 창의성을 갖춘 세계시민 육성’으로 설정하였으며, 디지털 교육을 통해 길러낼 인재상으로 디지털 전문가, 디지털 혁신가, 디지털 실천가를 제안하였다. 이와 함께 대전형 디지털 교육의 실천을 위한 GREAT 전략과 6가지 핵심과제를 구체화하였다. 본 연구는 대전형 디지털 교육의 방향을 구체화하였다는 데 그 의의가 있다.

미분탄 입자의 크기 차이와 배열이 연소특성에 미치는 영향

김기덕(Ki Duck Kim),김호영(Ho Young Kim),조종표(Chong Pyo Cho),윤석구(Suk Goo Yoon) 한국연소학회 2007 KOSCOSYMPOSIUM논문집 Vol.- No.-

The laminar combustion characteristics of interacting coal particles in a convective flow are numerically investigated at particle arrangement and size difference. The numerical simulations, which use the two-step global reaction model to account for the surrounding gas effect, show the detailed interaction among the inter-space particles, undergoing devolatilization and subsequent char burning. Several parametric studies, which include the effect of the gas temperature (1700 K), high pressure(10 atm) and variation in geometrical arrangement of the particle diameter on the volatile release rate and the char combustion rate, have been carried out. The comparison indicates that the shift to the multiple particle arrangement resulted in the substantial change of the combustion characteristics and that the volatile release rate of the interacting coal particles exhibits a strong dependency on the particle spacing and size difference.

압력 보상형 붐 방제기의 유량 제어 방안

김기덕 ( Ki-duck Kim ),이영주 ( Young-joo Lee ),신범수 ( Beom-soo Shin ) 한국농업기계학회 2018 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.23 No.2

본 연구에서는 압력센서와 전동실린더를 이용하여 붐 방제기의 압력 보상 시스템을 구축하였고, PWM (Pulse Width Modulation) 제어를 통하여 유량을 제어할 수 있는 방안을 도출하였다. 13개 노즐은 각각 1.0MPa 조건에서 0.44 L/min의 균일한 유량을 가짐을 확인하였다. 13개 각 노즐로의 충분한 유량공급을 위한 펌프의 공급유량은 최소 5,72 L/min이며, 실험적 방법을 통환 펌프의 회전속도는 최소 322.7 rpm임을 확인하였다. 1.0 MPa의 압력을 기준으로 데드밴드 압력 범위를 0,01 MPa, 0.03 MPa, 0.05 MPa, 3 수준에 대하여 제어성능을 확인하였으며 0.05 MPa의 데드밴드 압력 범위에서 목표값에 수렴함을 확인하였다. 따라서 압력센서와 전동실린더를 이용하여 0.05 MPa의 데드밴드 압력범위를 가지는 방제기 압력 보상시스템을 구축하였다. 또한, 로드셀을 이용하여 1 ml (1gram) 단위의 정확한 유량을 측정할 수 있는 계측용 저울도 자체 제작하였다. 압력 보상 시스템의 효과를 검증하기 위하여 단일 노즐만 사용할 경우, 세 그룹으로 묶어서 사용할 경우, 전체 노즐을 사용할 경우로 나누어 보상상태와 미보상상태때의 결과를 확인하였다. 압력보상상태에서는 단일 노즐만 사용할 경우 평균적으로 약 440.7 g/min, 세 그룹으로 사용할 경우 평균적으로 약 440.9 g/min, 전체 노즐을 사용할 경우 평균적으로 약 440.5 g/min 이였으며, 압력을 보상하지 않은 상태에서는 단일 노즐만 사용할 경우 평균적으로 420.9 g/min, 세 그룹으로 사용할 경우 평균적으로 약 412.1 g/min, 전체 노즐을 사용할 경우 평균적으로 360.8 g/min 으로 나타났다. 방제기의 유량제어 방안으로 PWM 제어를 적용하였으며 Duty Cycle은 시행착오적인 방법으로 400 msec로 확인되었다. 솔레노이드 밸브의 On/Off 시간이 있기 때문에 듀티비는 12.5% ~ 85%로 시행착오적인 방법으로 도출되었다. 실제 방제시, 방제량은 트랙터의 주행속도에 따라 제어되어야 하며 본 연구의 결과는 정밀 방제시스템의 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

인간과의 상호보완 알고리즘을 기반으로 한 다개체 청소 로봇 구조

김기덕(Ki-Duck Kim),김태형(Tae-Hyung Kim) 한국정보과학회 2007 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.34 No.1C

다개체 이동 로봇 시스템을 사용함으로써 기존의 싱글 로봇 시스템이 할 수 없거나 하기 어려운 작업을 수행 할 수 있게 되었다. 또한 로봇 간의 협력적인 작업을 통하여 성능 향상을 가져오게 되었다. 그렇기때문에 현재 상용화가 이루어진 청소 로봇에 대하여 다개체 이동 로봇 시스템이 적용된다면 작업 시간의 비용을 줄일 수 있을 것이기에, 본 논문에서는 사람과의 상호 보완을 이용한 청소 로봇 알고리즘을 다개체 청소 로봇 시스템에 적용하였을 때의 구조를 정의하고 이에 알맞은 알고리즘을 제안한다.

자율주행 트랙터의 경로점 생성 알고리즘 개발

김기덕 ( Ki Duck Kim ),이현승 ( Hyeon Seung Lee ),이영주 ( Young Ju Lee ),김기동 ( Dong Ki Kim ),신범수 ( Beom Soo Shin ) 한국농업기계학회 2017 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.22 No.1

본 연구에서는 농작업지내 모서리 점을 이용하여 자율주행 트랙터의 경로점을 생성하는 알고리즘을 개발하였다. 작업지는 직사각형의 형태에서 거리가 긴 방향으로 직선주행 경로로 하고, 직선경로의 수는 작업폭에 의해 결정되며 홀수 또는 짝수 개일 수 있다. 또한 TM좌표계에서 직선주행 경로의 기울기는 양수 또는 음수 일 수 있으며, 선회시 전체적으로 좌회전 또는 우회전하는 경우로 구분하여, 즉 총 8가지의 경우에 대하여 조건이 주어지면 경로점을 구할 수 있도록 프로그램하였다. 선회를 위한 곡선경로 생성에는 트랙터의 최소 회전반경 데이터를 사용하였으며, 이때 새로 진입할 다음 경로가 충분히 떨어져 있는 경우에는 선회 구간에서도 직선 경로 구간이 생길 수 있음을 고려하였다. 한 주기의 경로점은 직선 경로구간의 시작점과 끝점, 선회 구간의 시작점과 끝점, 다음 직선경로로 진입을 위해 선회하기 직전까지의 직선 구간에 대한 시작점과 끝점 등 6가지의 경우로 구분할 수 있다. 이때 어떤 끝점 경로점은 다음 조작구간의 시작점 경로점이 되므로 최종적인 경로점 데이터는 4개가 된다. 여기서, 첫 번째 경로점 생성에서는 직선구간 진입을 위한 선회구간의 시작점과 끝점은 제외하였으며, 작업지로 진입할 수 있는 입구와 출구는 동일한 것으로 가정하여, 작업이 완료되는 지점에서 선회하여 다시 출발점으로 돌아올 수 있도록 추가 구성하였다. 실제 상황에서는 직선주행 경로의 수가 정수가 되지 않을 수 있으며, 이때는 작업 구간이 약간씩 오버랩되도록 작업폭을 조정하여 경로의 수가 항상 정수가 되도록 하였다. 알고리즘 평가에 사용된 작업 패턴은 관행적인 방법으로서 작업 포장을 반으로 나누어 8자형 패턴을 이용하였다.

3.4급 알칼로이드의 검출에 의한 현호색의 확인

김대근,김기덕,엄동옥,Kim, Dae-Keun,Kim, Ki-Duck,Eom, Dong-Ok 한국생약학회 1999 생약학회지 Vol.30 No.1

A method using coloric and spectrophotometric detection have been developed for the identification of the tertiary or quaternary alkaloids contained in Corydalis tuber and its preparations. The principle is based on the formation or decomposition of complex compounds. The complex compound of the tertiary and quaternary alkaloids have been formed by adding tetrathiocyanatocobaltate [II] ion to the test soln. Diverse crude drugs were screened using this method and the results indicated that isoquinoline, aconitine-type alkaloids in crude drugs can be readily detected. The method is simple, convenient, reproducible and applicable to the verification of the crude drug Corydalis tuber and its preparations.