유사물질 실험을 위한 자동화 현미경 실험 기기의 적용과 노캠퍼를 이용한 입자 성장 및 단순 전단 변형 실험의 예

하창수,김성실,Ha, Changsu,Kim, Sungshil 대한자원환경지질학회 2021 자원환경지질 Vol.54 No.2

암석의 미세구조에 대한 많은 연구는 실제 암석 관찰 뿐만 아니라 다양한 실험 장비를 이용하여 미구조의 발달 과정과 그 메커니즘을 이해하기 위해 수행되어 왔다. 변성이나 변형 작용 중에 입자 성장이나 입도의 변화를 일으킬 수 있는 광물 군집 내 입자 경계 이동 작용은 주요한 재결정작용 메커니즘 중 하나이다. 특히, 변형 과정 중 나타날 수 있는 입자 경계 이동의 연속적 관찰은 암석 유사 실험을 이용하여 수행될 수 있었다. 이번 연구에서는 다양한 실험 방법 중 유사 물질을 이용한 입자 성장 및 변형 실험 방법에 대해 기존 방법을 개량할 수 있는 실험 장비의 개발과 이를 통한 효과적인 미구조 분석 방법을 제시하였다. 개발된 실험 장비는 유사 물질 실험이 가능한 변형 장치와 실체 현미경에 회전 조작이 가능한 편광판들을 장착하여 광학적 조작이 가능하도록 구성되었다. 이들 장치들은 마이크로 컨트롤러를 통해 온도 및 변형 속도 제어 및 실험 동안 관찰되는 미구조 변화를 연속적으로 촬영할 수 있도록 자동화하여 구성되었다. 또한 편광판 회전 조작을 통해 취득되고 합성된 디지털 이미지들은 보다 정확한 입자 경계를 구분하고 분석할 수 있게 해주었다. 실험 결과의 입도 및 형태와 같은 미구조 분석을 위해 선분 교점 측정 방법과 입자 경계 트레이싱 방식을 비교하여 적용하였다. 유사물질로써는 석영과 유사한 광학적 성질을 가지는 노캠퍼(Norcamphor, C7H10O)라는 물질을 사용하였다. 개발된 장비의 실효성을 검증하고자 노캠퍼를 이용한 정적 입자 성장 실험과 단순 전단 변형 실험 및 이에 대한 미구조 분석을 수행하였다. 정적 입자 성장 실험은 시간이 지남에 따라 입자 수의 감소와 입도가 증가하는 전형적인 입자 성장 작용의 특징과 온도에 따른 성장 곡선들의 명확한 차이를 보여주었다. 중온-저변형율 조건의 단순 전단 변형 실험 결과는 평균 입도의 큰 변화는 없었으나, 입자 형태에 대해 전단 변형이 증가함에 따라 전단력 방향에 수직한 방향에 대해 약 53°의 방향으로 신장률이 증가하는 변화를 보여주었다. 이러한 미구조의 발달과정은 주어진 실험 조건에서 변형에 의해 입자 내부의 소성 변형과 내부 회복 작용이 균형을 이루면서 진행된 것으로 해석된다. 개량화 및 자동화된 실험장치를 이용한 이들 입자 성장 작용 실험 및 변형 실험의 예는 유사물질 실험에서 목적하는 바와 같이 실험 과정 동안의 입자의 미구조 변화과정을 순차적으로 관찰할 수 있고, 전체 수행 과정동안 수동적 조작없이 효율적으로 실험을 진행할 수 있다는 장점을 보여주었다. Many studies on the microstructures in rocks have been conducted using experimental methods with various equipment as well as natural rock studies to see the development of microstructures and understand their mechanisms. Grain boundary migration of mineral aggregates in rocks could cause grain growth or grain size changes during metamorphism or deformation as one of the main recrystallization mechanisms. This study suggests improved ways regarding the analog material experiments with reformed equipment to see sequential observations of these grain boundary migration. It can be more efficient than the existing techniques and carry out an appropriate microstructure analysis. This reformed equipment was implemented to enable optical manipulation by mounting polarizing plates capable of rotating operation on a stereoscopic microscope and a deformation rig capable of experimenting with analog materials. The equipment can automatically control the temperature and strain rate of the deformation rig by microcontrollers and programming and can take digital photomicrographs with constant time intervals during the experiment to observe any microstructure changes. The composite images synthesized using images by rotated polarizing plates enable us to see more accurate grain boundaries. As a rock analog material, norcamphor(C7H10O) was used, which has similar birefringence to quartz. Static grain growth and simple shear deformation experiments were performed using the norcamphor to verify the effectiveness of the equipment. The static grain growth experiments showed the characteristics of typical grain growth behavior. The number of grains decreases and the average grain size increases over time. These case experiments also showed a clear difference between the growth curves with three temperature conditions. The result of the simple shear deformation experiment under the medium temperature-low strain rate showed no significant change in the average grain size but presented the increased elongation of grain shapes in the direction of about 53° regarding the direction perpendicular to the shearing direction as the shear strain increases over time. These microstructures are interpreted as both the plastic deformation and the internal recovery process in grains are balanced by the deformation under the given experimental conditions. These experiments using the reformed equipment represent the ability to sequentially observe changing the microstructure during experiments as desired in the tests with the analog material during the entire process.

가상화 환경에서 부하균형을 위한 가상머신 동적 재배치 (pp.349-350)

사성일(Seong-il Sa),하창수(Changsu Ha),박찬익(Chanik Park) 한국정보과학회 2008 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.35 No.1

피식자-포식자 군집행동 모사를 위한 인간 상호작용이 가능한 다중감각 피드백의 시뮬레이터 개발

홍성민(Seongmin Hong),하창수(ChangSu Ha),이동준(Dongjun Lee) 대한기계학회 2014 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2014 No.11

We develop human interactive prey-predator simulation based on collective behavior, which can be used for observation of collective animal behavior. For the simulator, we deploy three flocking rules of Reynolds and add preys’ behavior to avoid predators’ attack, which is not relatively studied comparing to the free-flocking. In addition, we also propose another observed motion in nature, ‘separation-rejoining’ behavior, by modifying the Reynolds rules. Finally, we introduce the preliminary concept of human-interactive simulator interface. This allow the users to operate the predators to observe the preys’ behavior with multi-modal feedback.

동역학 분할 기법을 이용한 유연한 구조물 위에 장착된 로봇팔의 작업공간 추종 및 진동 저감 제어기법

김학찬(Hackchan Kim),하창수(Changsu Ha),이동준(Dongjun Lee) 대한기계학회 2016 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2016 No.12

This paper presents workspace control framework of a manipulator which is supported by a flexible beam, while suppressing vibrational motion by using passive decomposition. We, first, derive the flexible beam-manipulator system dynamics, considering boundary conditions of the flexible part that includes the dynamic effects of the manipulator’s mass and inertia. Then, the passive decomposition is deployed to decompose the original dynamics into workspace and null-space dynamics. Finally, after designing the desired control laws in both spaces, we suggest a least-square solution of the desired control laws due to under-actuation property of the system. Real experiments are performed to verify the performance of the proposed control framework.

가상화 환경에서 부하균형을 위한 가상머신 동적 재배치 (pp.568-575)

사성일(Seong-il Sa),하창수(Changsu Ha),박찬익(Chanik Park) 한국정보과학회 2008 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.35 No.11·12

서버 가상화 기술에 의한 서버 통합은 효율적인 자원 사용에 따른 비용적인 장점이 있다. 그러나 하나의 물리적 장치에 여러 개의 서버가 가상머신으로 함께 동작함으로써 더욱 복잡한 부하특성을 가지게 되었다. 따라서 이를 해결하기 위한 효율적인 자원관리 방법이 요구된다. 이러한 문제에 대한 해결방법으로 제안된 것이 가상머신 이동(live migration)[1,2]을 이용한 가상머신 동적 재배치 기법이다[3,4]. 본 논문은 가상머신 동적 재배치 알고리즘에 있어서 각 자원요소(CPU, network I/O, memory)들의 활용률을 다차원 공간 상에서 분석하여 조율함으로써 서버통합의 자원 효율성을 증가시키는 방법(Server consolidation optimizing algorithm)을 제안하고 있다. 실험을 위해서 여러 대의 통합서버와 수많은 서비스를 생성하여야 하는 어려움이 있기 때문에 본 논문에서는 기업환경에서의 서버 가상화 프로젝트 경험을 바탕으로 서버의 부하변화와 유사한 패턴의 모니터링 데이타들을 정의하여 수치적인 시뮬레이션을 통해 sandpiper[3]와 SCOA 알고리즘의 부하 균형에 대한 효율성을 비교하였다. Server consolidation by sever virtualization can make one physical machine(PM) to run several virtual machines simultaneously. Although It is attractive in cost, it has complex workload behaviors. For that reason, efficient resource management method is required. Dynamic relocation of virtual machine(VM)[3,4] by live migration[1,2] is one of resourcemanagement methods. We proposed SCOA(Server Consolidation Optimizing Algorithm) : a fine-grained load balancing mechanism worked on this dynamic relocation mechanism. We could obtain accurate resource distribution information through pointed physical machines on multi dimensional resource usage coordination, so we could maintain more balanced resource state. In this paper, we show the effectiveness of our algorithm by comparison of experimental results between SCOA and sandpiper[3] by software simulation.

무인비행로봇에 장착된 카메라를 이용한 다중 무인지상로봇의 충돌 없는 대형 제어기법

최병화(Byonghwa Choi),하창수(ChangSu Ha),이동준(Dongjun Lee) Korean Society for Precision Engineering 2013 한국정밀공학회지 Vol.30 No.1

실험동물 랫드를 이용한 미세먼지 기도노출에 따른 호흡기계 독성에 대한 마늘의 예방효과 탐색

이윤범(YoonBum Lee),김근우(GeunWoo Kim),송영민(YoungMin Song),한영훈(YoungHoon Han),하창수(ChangSu Ha),이지선(JiSun Lee),김민희(MinHee Kim),손혜영(HyeYoung Son),이기용(GiYong Lee),허 용(Yong Heo),김창열(ChangYul Kim) 한국환경보건학회 2020 한국환경보건학회지 Vol.46 No.6

Objectives: Exposure to fine dust (PM10) could contribute to the occurrence of cardiovascular disease or respiratory abnormalities. Since garlic is known to possess an anti-oxidative stress effect, the present study was performed to evaluate the effect of garlic intake on fine dust-mediated pulmonary toxicity. Methods: Rats were intratracheally instilled with fine dust at 15 mg/kg body weight (BW)/day for five days following five-day intragastric intubation of garlic at 0.7 or 1.4 g/kgBW/day, or 13.1 mg/kgBW/day S-allyl-cysteine (SAC) as a reference component in garlic. Blood and bronchoalveolar lavage fluid (BALF) were collected. Results: Deposit of fine dust was visually and histopathologically observed in the lungs. Body weight gain during the instillation period was significantly lowered in all the groups instilled with fine dust. Neutrophil numbers in blood were significantly elevated in the fine dust alone group, but this alteration was diminished in the groups administered with garlic. Levels of serum glutathione were lower in the rats instilled with fine dust alone, and this decrease in the glutathione level seems dose-dependently compensated among the groups administered with garlic. Similar findings were observed in the BALF with statistical significance. Typical pulmonary histopathological observation related with inflammation was demonstrated in the lungs of the rats exposed to fine dust alone, whereas such histopathologic findings were not improved in the groups administered with garlic. Conclusion: The present study suggests that garlic intake could alleviate fine dust-mediated pulmonary or systemic toxicities. Further investigation is necessary to delineate the mechanism of garlic-mediated effects on pulmonary function.

멀티 스케일 다중 전개형 협업 로봇을 위한 요소 기술 개발

주종남(Chong Nam Chu),김한(Haan Kim),김정률(Jeongryul Kim),송성혁(Sung-Hyuk Song),고제성(Je-Sung Koh),허승주(Sungju Huh),하창수(ChangSu Ha),김종원(Jong Won Kim),안성훈(Sung-Hoon Ahn),조규진(Kyu-Jin Cho),홍성수(Seong Soo Hong),이동준(Do Korean Society for Precision Engineering 2013 한국정밀공학회지 Vol.30 No.1