Method for Preparing Peptide Nanostructures Using Solid Phase Self―Assembly

본 발명은 고체상 자기조립을 이용한 펩타이드 나노구조체의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 기판상에 비정질 펩타이드 박막을 대면적 또는 선택적으로 형성시킨 다음, 상기 형성된 비정질 펩타이드 박막을 열적, 화학적 및/또는 물리학적으로 처리함으로써 균일하게 정렬된 단분산 형태의 펩타이드 나노구조체를 대면적 또는 선택적으로 고체상에서 자기조립시키는 펩타이드 나노구조체의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 펩타이드 나노구조체의 제조방법은 고체상에서 생체분자의 자기조립 공정을 이용하므로 다양한 화학적 특성을 지니는 동시에 생체 및 친환경적이고, 나노구조의 제어가 용이할 뿐만 아니라, 펩타이드 나노구조체를 액상에서 제조시에 사용되는 추가적인 화학물질과 공정의 도입이 필요없어 생산공정상의 단가상승과 자기조립거동 변화 등의 문제점을 해결할 수 있는 바, 다양한 나노소재의 합성 등에 매우 유용하게 사용될 수 있는 효과가 있다

Hybrid architecture for kick motion of small-sized humanoid robot

학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 전기및전자공학전공, 2006.2, [ v, 66 p. ]본 논문에서는 소형 휴머노이드를 위한 공차기 동작을 제안하고, 그에 알맞은 기게부 설계와 혼성 제어구조를 제안하였다. 휴머노이드 로봇의 구현은 하모닉 기어를 사용하여 이루어졌으며, 로봇의 하체에는 12개의 DC Motor 모듈이 사용 되었으며, 상체에는 16개의 RC Servo Motor이 사용되어 구현 되었다. 12새의 DC Motor 모듈들 중 2개의 DC Motor 모듈은 허리에 사용되어 2 자유도를 가지고 상체 무게를 효과적으로 지지하는데 사용되었다. 본 로봇의 혼성 제어 구조는 비젼 시스템과 경로 생성기 및 행동 생성기로 이루어져 있으며 소형 휴머노이드 로봇의 공차기 동작을 적합하게 생성하기 위하여 제작되었다. 비젼 시스템에는 공과 골대의 위치를 파악하고 간단한 자기 위치 추정 알고리즘이 적용되었으며, 이로부터 얻어진 정보를 기본으로 하여 공차기에 적합한 경로와 동작의 순서가 PDA에 구현된 경로 생성기 모듈과 행동 생성기에서 계산되게 된다. 위에 설명한 상위 의사 결정은 모두 PDA에서 임베디드 컴퓨터와는 독립적으로 이루어지게 되므로, 반응적 의사 결정을 담당하는 임베디드 컴퓨터와 시간적 독립성을 가지는 구조를 가지므로, 이를 이용하여 원활한 공차기 동작을 위한 혼합 제어 구조를 구성하였다. 본 논문에서는 구현된 시스템의 효용성과 실험등에 한국 과학 기술원 RIT Lab에서 제작된 소형 휴머노이드 로봇이 사용되었다.한국과학기술원 : 전기및전자공학전공

휴머노이드 로봇을 위한 퍼지적분을 이용한 시선제어기반 항법 아키텍쳐

학위논문(박사) - 한국과학기술원 : 전기및전자공학과, 2012.8, [ viii, 109 p. ]When a humanoid robot moves in a dynamic environment, a simple process of planning and following a path may not guarantee competent performance for dynamic obstacle avoidance because the robot acquires limited information from the environment using a local vision sensor. Thus, the distribution of gaze directions is one of the important and difficult issues in navigation for humanoid robots since assigning gaze direction toward surrounding obstacles and map expanding directions have to be considered simultaneously. In particular, the robot needs to distribute its gaze direction to surrounding obstacles including dynamic ones in order to cope with collision issues. In addition, maintaining its gaze direction forward the destination direction has to be also considered. These conflicting objectives generate situations hard to be decided by the robot. In order to cope with this kind of situations, this thesis proposes a fuzzy integral-based gaze control architecture along with the integrated modified-univector field-based navigation for humanoid robots. To determine the gaze direction, four criteria based on local map confidence, waypoint, self-localizat-\\ion and obstacles, are defined along with their corresponding partial evaluation functions. Since all the criteria cannot be independent each other, their integration issues have to be dealt with the consideration of the interconnectivity between them. In order to deal with this issue, fuzzy integral approach has been adopted in this thesis. Using the partial evaluation values and the degree of consideration for criteria, fuzzy integral is applied to each candidate gaze direction for global evaluation. In order to utilize the user preference upon the criteria, Grabish`s graphical interpretation scheme is adopted for the effective user-preference acquisition process. Since the hierarchical structure between criteria is used for the simplification of relationship between criteria, computational effectiveness is...한국과학기술원 : 전기및전자공학과

Method for Photochemical Regenerating Oxidoreductase Cofactor Using Nanotubular Metal Oxide-Inorganic Photosensitizer Complex

본 발명은 나노튜브 형태의 금속산화물-무기 광감응제 복합체를 이용한 산화환원 효소 보조인자의 광화학적 재생방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 산화형 산화환원 효소 보조인자, 나노튜브 형태의 금속산화물-무기 광감응제 복합체 및 희생전자 주개를 함유하는 산화환원 효소 보조인자 재생용액에 빛을 조사하여 환원형 산화환원 효소 보조인자를 생성시키는 산화환원 효소 보조인자의 광화학적 재생방법에 관한 것이다.본 발명에 따른 산화환원 효소 보조인자의 재생방법은 가시광선 영역의 빛 에너지를 나노튜브 형태의 금속산화물-무기 광감응제 복합체를 이용하여 전기에너지로 전환시켜 보조인자를 효율적으로 재생시킬 수 있으며, 동시에 산화환원 효소 반응을 보조인자 재생에 연결시킴으로써, 빛 에너지로부터 최종적으로 정밀 화학물질 등을 생산할 수 있어 산화환원 효소를 이용하는 다양한 생촉매 반응을 수행하는데 유용하게 사용될 수 있다

펩타이드 자기조립을 이용한 나노소재 합성 및 응용에 관한 연구

학위논문(박사) - 한국과학기술원 : 신소재공학과, 2011.2, [ xi, 138 p. ]The self-assembly of peptide-based building blocks into ordered nanomaterials is drawing great attentions from many researchers because of their close relationship to diseases such as Alzheimer’s, but also to the fabrication of novel nanomaterials. Peptide-based building blocks have unique advantages such as functional flexibility and molecular recognition capability. In this regard, there have been numerous attempts to develop self-assembling peptides since the early 1990s. To date, however, there have been no systematic studies on peptide self-assembly and its applications from the viewpoint of materials science and engineering. In this thesis, the self-assembly of model peptide (i.e., diphenylalanine) and its application is studied from the viewpoint of materials science. Based on the understandings of relationship between processing conditions for peptide self-assembly and structures/properties of self-assembled peptide-based nanomaterials, potential applications of peptide-based nanomaterials/nanostructures are suggested such as syntheses of functional nanomaterials by using peptide nanostructures as a template or incorporating functional molecules within peptide nanostructures. Chapter 2 and 3 describes the solid-phase growth of nanostructures from amorphous thin film of aromatic diphenylalanine peptides. The self-assembly of peptide nanowires depends on both the aging temperature and the nature of the solvent vapor used. Vertically well-aligned crystalline peptide nanowires are synthesized from amorphous peptide thin film by high temperature self-assembly of diphenylalanine under aniline vapor conditions. A simple method to fabricate a micro-pattern of peptide nanowires is suggested by combining soft lithographic technique and high-temperature aniline vapor-aging process. In Chapter 4, the relationship between structure of peptide self-assembled nanomaterials and their stability is investigated by comparing diphenylalanine peptide nanotubes (PNTs) and ...한국과학기술원 : 신소재공학과

Real-time ZMP manipulation mothod for modifiable walking pattern of a biped robot

본 발명은 로봇(robot)의 제어에 관한 것으로 특히, 역진자 모델을 이용한 실시간으로 이종 보행 로봇의 걸음새를 생성하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의한 이족 보행 로봇의 수정 가능한 걸음새 생성을 위한 실시간 ZMP(zero moment point)조작법은 로봇의 동역학적 모델을 역진자로 가정하여 이족 보행 로봇의 걸음새를 생성하는 방법으로, 현재 로봇의 걸음 상태를 역진자의 위치 및 속도로 정의하고 ZMP(zero moment point) 함수를 이용하여 현재의 걸음 상태로부터 가능한 걸음 상태 영역을 도출하는 단계; 현재의 보폭과 속도로부터 입력받은 원하는 걸음 상태가 상기 가능한 걸음 상태 영역에 포함되는지 판단하는 단계; 판단 결과, 가능한 걸음 상태 영역에 포함되는 경우, ZMP 조작을 위해 현재 로봇의 걸음 상태와 원하는 걸음 상태로부터 ZMP 함수의 제어 변수들을 결정하는 단계; 및 제어 변수들을 적용한 연산을 수행하여 임의의 시간에서 로봇의 걸음 상태를 구하고 상기 얻어진 걸음 상태로부터 로봇의 걸음새를 구하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다. 이족 보행 로봇, 걸음새, 역진자, ZMP(zero moment point), 제어변

원자현미경과 표면 플라즈몬 공명을 이용한 고체 표면상에서의 베타-아밀로이드 자기조립현상 분석

학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 신소재공학과, 2007. 8, [ x, 86 p. ]Self-assembly is a process in which nanoscopic or macroscopic building blocks spontaneously form finely structured materials via weak interactions such as van der Waals interactions, hydrophobic interactions, and hydrogen bonds. With the advent and progress of nanotechnology, studies on the mechanism of self-assembly and self-assembled materials have gotten much attention because of both scientific interests and practical application. Although our attention on the self-assembly process has been gotten quite recently, self-assembly processes are utilized in many biological systems. The formation of amyloid fibrils is one of well-known examples of biological self-assembly. Amyloid fibrillation has a relevance to the etiology of various neurodegenerative diseases such as Alzheimer’s disease, Huntington’s disease, and Parkinson’s disease. Recently, its potential to act as a template for fabricating various nanostructures, especially various nanowires, has also attracted much interest of scientists and engineers. To date, however, the mechanism for the formation of amyloid fibrils is still unclear. This is partly due to the lack of effective analytical methods and the presence of many environmental factors affecting self-assembly process in amyloid formation. In this thesis, the formation of amyloid on solid surface was studied using atomic force microscopy (AFM) and surface plasmon resonance (SPR). The effect of metal ions such as Fe3+, Cu2+, and Zn2+ on the self-assembly of beta-amyloid (A-beta) peptides on a solid template was studied using ex-situ AFM. According to our results, the balance of metal ions such as Cu2+, Zn2+, and Fe3+ played an important role in the formation of A-beta amyloid fibrils. While Fe3+ accelerated the formation of “fibrillar” amyloids on the solid surface, Cu2+ or Zn2+ resulted in the formation of amorphous aggregates. Furthermore, we developed a SPR-based analytical system which can be effectively used for studying the self-assembly o...한국과학기술원 : 신소재공학과