인체의 여러가지 감각 소체들과 관련한 바이오 모방공학기술에 대한 리포트

소개

1.피부의 감각기관에 있는 여러가지 감각 소체들의 종류와 어떤 방법으로 sensing 하는지에
대한 서술.
2. 인체의 눈의 구조 및 시각의 원리를 카메라의 그것과 비교 하여 설명하고 어떻게 명암과
색상을 sensing 하는지에 대한 기술.
3. 인체의 청각 전달경로중 tectorial membrane에서 유체의 wave를 어떻게 감지하는지 또 기울
기 고리(tip link)와 부동섬모들 사이에서 일어나는 기계적 변화가 어떻게 전기적 신호로 변환
되는지에 대한 기술.

4. 위에서 언급한 특징을 이용한 생체모방공학 아이디어를 도출하기.

목차

1.1 감각소체의 종류와 하는일.
1.2 피부감각

2.1 인체의 눈의 구조
- 구조
- 명칭과 기능
2.2 카메라의 구조.
- 구조와 작동원리
- 차이점

3.1 부동섬모가 유체의 wave를 감지하는 방법
3.2 부동섬모의 역학적 모델 및 해석
- 부동섬모의 기하학적 형상 및 모델링
- 부동섬모의 변형 해석
3.3 기계적 신호의 전기적 신호로의 전달.

4. 모방공학 아이디어

본문내용

부동섬모 번들과 주변유체와의 상호관계를 고려한 변형해석 결과를 Fig. 8에서 보여주고 있다. 압력이 증가함에 따라서 각각의 부동섬모들의 최대 변위는 선형적으로 변화한다. 또한,최대 길이의 부동섬모가 가장 크게 변형되고, 최대변형의 비는 약3.8:2.1:1정도이다.하지만, Fig. 5에서 팁 링크의 영률을3 MPa이고,부동섬모와 림프액 사이의 상호관계가 고려되지 않은 경우의 변형은 약7.6:3.1:1로 Fig. 8에서 보인 결과에 비해 약 2배정도의 차이를 보임을 알 수 있다. 따라서, 기존의 부동섬모의 변형과 관련한 많은 해석들이 주로 부동섬모 번들의 구조물 자체의 변형에만 치우쳐져 있어 실제 경우와 상당한 오차를 가져올 수 있으므로 주변유체와의 상호관계 및 림프액을 통한 압력파의 전달 등을 고려한 심도 있는 해석이 이루어져야 한다.
이러한 부동섬모들에서 일어난 기계적인 변화는 그 모체인 유모세포로 이어져 전기적인신호(활동전위)를 일으키게 된다. 소리에 의해 자극된 와우(cochria)의 위치에 대한정보를 전기적신호로 28,000개의 도선으로 이루어진 청신경을 따라 뇌로 보낸다. 작은 나선형 모양의 와우(cochlea)는 2.75회 감겨있고 직선으로 펴면 총길이가 3.2cm에 달한다. 16,000~20,000개의 유모세포는 1500개의 pitch(주파수)를 구별하는 능력을 갖고 있다. 각 pitch 사이의 간격은 0.002cm이다. 인체의귀는 440Hz와 441Hz를 구별할 수 있다. 코티기관(Organ of Corti)은 와우의 세관 중에 하나에 위치한 기저막 위에 위치한다. 여기에는 4열로 늘어선 유모세포가 있으며 그 위에는 진정계와 고실계에 채워진 액의 압력변화에 따라 움직이는 tectoral membrane이 있다. 한줄의 내측 유모세포와 세 줄의 외측 유모세포를 가지며 각줄에는 약 4,000개의 유모세포가 있다. 내측유모세포는 소리의 압력파에 의한 기저막의 운동을 검출하여 음파를 전기신호로 바꾸는 일차변환기이고 외측 유모세포의 기능은 아직도 잘 모른다.

참고자료

· 없음