• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.414-414
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• 2017

토양수분은 지면환경에서 일어나는 수문 및 에너지 순환을 이해하는 데 있어 중요한 기상인자이다. 토양수분 현장관측은 땅속에 매설된 센서에 의해 상당히 정확하게 이루어지만, 관측점 수가 충분치 않아 공간적 연속성을 확보하지 못하는 어려움이 존재한다. 이에 광역적 및 연속적 관측이 가능한 마이크로파 위성센서가 토양수분 정보 획득을 위한 보조수단으로서 그 중요성이 부각되고 있다. 마이크로파 위성센서는 구름 등 기상조건의 제약을 받지 않으며, 1978년 이래 현재까지 여러 위성에 의해 25 km 및 10 km 해상도의 전지구 토양수분자료가 생산되어 왔다. 마이크로파 센서를 이용한 토양수분자료는 동일지점에 대하여 하루 2회 정도 산출되므로 적절한 시간분해능을 가지지만, 공간해상도가 최고 10 km로서 지역규모의 수문분석에 적용하기에는 충분치 않다. 이러한 토양수분자료의 공간해상도 문제 해결을 위하여 다양한 지면환경요소를 활용한 통계적 다운스케일링이 대안으로 제시되었다. 최근의 선행연구들은 대부분 방정식을 이용한 결합모형을 통해 통계적 다운스케일링을 수행하였는데, 회귀식과 같은 선형결합뿐 아니라 신경망이나 기계학습 등의 비선형결합에서도, 불가피하게 발생할 수밖에 없는 잔차(residual)로 인하여 다운스케일링 전후의 공간분포 패턴이 달라져버리는 문제를 안고 있었다. 회귀분석에 잔차의 공간내삽을 결합시킨 회귀크리깅(regression kriging)은 잔차보정을 통해 이러한 문제를 해결함으로써 다운스케일링 전후의 공간분포 일관성을 보장하는 기법이다. 이 연구에서는 회귀크리깅을 이용하여 일자별 AMSR2(Advanced Microwave Scanning Radiometer 2) 토양수분 자료를 10 km에서 1 km 해상도로 다운스케일링하고, 다운스케일링 전후의 자료패턴 일관성을 평가한다. 지면온도(LST), 지면온도상승률(RR), 식생온도건조지수(TVDI)는 일자별로 DB를 구축하였고, 식생지수(NDVI), 수분지수(NDWI), 지면알베도(SA)는 8일 간격으로 DB를 구축하였다. 이러한 8일 간격의 자료를 일자별로 변환하기 위하여 큐빅스플라인(cubic spline)을 이용하여 시계열내삽을 수행하였다. 또한 상이한 공간해상도의 자료는 최근린법을 이용하여 다운스케일링 목표해상도인 1 km에 맞도록 변환하였다. 우선 저해상도 스케일에서 추정치를 산출하기 위해서는 저해상도 픽셀별로 이에 해당하는 복수의 고해상도 픽셀을 평균화하여 대응시켜야 하며, 이를 통해 6개의 설명변수(LST, RR, TVDI, NDVI, NDWI, SA)와 AMSR2 토양수분을 반응변수로 하는 다중회귀식을 도출하였다. 이식을 고해상도 스케일의 설명변수들에 적용하면 고해상도 토양수분 추정치가 산출되는데, 이때 추정치와 원자료의 차이에 해당하는 잔차에 대한 보정이 필요하다. 저해상도 스케일로 존재하는 잔차를 크리깅 공간내삽을 통해 고해상도로 변환한 후 이를 고해상도 추정치에 부가해주는 방식으로 잔차보정이 이루어짐으로써, 다운스케일링 전후의 자료패턴 일관성이 유지되는(r>0.95) 공간상세화된 토양수분 자료를 생산할 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권9호
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• pp.1400-1409
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• 2001

This paper describes a fiber optic sensor suitable for non-contact detection of ultrasonic waves. This sensor is based on a fiber optic Sagnac interferometer. Quadrature phase bias between two interfering laser beams in Sagnac loop is introduced by a polarization controller. A stable quadrature phase bias can be confirmed by observing the interferometer output versus phase bias. This method eliminates a digital signal processing for detection of ultrasonic waves using Sagnac interferometer. Interference intensity is affected by the frequency of ultrasonic waves and the time delay of Sagnac loop. Collimator is attached to the end of the probing fiber to focus the light beam onto the specimen surface and to collect the reflected light back into the fiber probe. Ultrasonic waves produced by conventional ultrasonic transducers are detected. This fiber optic sensor based on Sagnac interferometer is very effective for detection of small displacement with high frequency such as ultrasonic waves used in conventional non-destructive testing.

• 한국기계가공학회지
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• 제16권5호
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• pp.69-77
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• 2017

This paper introduces an optical encoder using the reflection in the slit. The digital optical encoder is a sensor to generate a pulse according to the displacement. An optical encoder is composed of 3 parts: light source, slit plate and light-receiving element. In a conventional encoder, one slit produces one signal. The resolution of the digital optical encoder is determined by the number of slits in the encoder plate. The small slit size is most important among the factors that determine the resolution in a generic-type optical encoder. However, a small slit has low productivity and technical difficulties, so analog optical encoders have emerged as an alternative. Nonetheless, this alternative requires additional circuitry and equipment because of the noise and drafts in the analog signals. A new sensor is presented in this paper with a high resolution and a slit of the same size using the reflection in the slit. Then, the path of the light that passes through the slit ccording to the shape was analyzed, and some paths were expressed in the mathematical expressions. In addition, the optical paths were analyzed in the rectangular, octagonal, and circular encoders, and shown the obtained number of signals per slit by using them. Thus, we confirm that this method has the best performance in circle-shaped slits.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.509-515
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• 2004

폐 기능 검사는 임상에서 환자의 진단 및 치료 판단에 널리 이용되고 있을 뿐 아니라 폐의 연구, 특히 폐의 생리학 및 폐질환의 역학 연구에 일찍부터 사용되어 왔다. 여러 가지 폐 기능 검사 중 가장 쉽고 경제적으로 시행할 수 있는 기본적인 검사법으로 폐활량 검사법(Spirometer)이 있다. 폐활량 검사기는 호흡 기체의 용적 유량의 순간적인 변화량을 측정하는 의학 기기이다. 과거에는 기계식 폐활량기가 주로 사용되었으며, 현재까지도 많이 사용되는 방법은 유체 흐름의 "양" 변화를 유체의 압력 변화로 전환시키는 차압식 방식이다. 그러나 이러한 형태는 압력 손실과 유지 보수가 힘들고, 특성 검사 주기가 짧은 단점을 가지고 있다. 본 논문에서 구현하고자 하는 것은 관성의 오차 및 압력의 오차에 영향을 거의 받지 않는, 그리고 반영구적으로 사용이 가능한 초음파 센싱 방식을 이용한 임베디드 환경의 호흡 량 측정기의 개발을 최종 목표로 하여, 호흡 기체 특성에 적합한 센서, 신호 측정 구현 회로를 포함한 유량 측정 단말부 개발과 측정신호를 이용한 호흡 측정 알고리즘과 진단 알고리즘 구현에 중점을 두었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.1353-1362
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• 2023

혈당 수치를 확인하기 위해 사용하는 채혈식 혈당 측정기의 불편함을 해소하기 위한 다양한 방법이 시도되고 있다. 본 논문에서는 근적외선 센서를 이용하여 획득한 스펙트럼 데이터로부터 머신러닝 기술을 사용하여 비침습적으로 혈당 수치를 추정하고자 하였다. 연구에 사용한 비침습식 혈당측정기는 가시광선을 포함하여 총 6개로 구성된 근적외선 발광부와 이를 수신하는 수광부를 가지는데, 손가락과 같은 인체의 특정 부위에 대한 스펙트럼 데이터를 수집하기 위해 만든 기기이다. 혈당 수치에 따라 유의미한 차이가 있는지를 검증하기 위해 머신 러닝 알고리즘들을 통해 혈당 수치 추정을 시도하였다. 수집한 데이터에 5가지 머신 러닝 알고리즘 기법을 적용하면서 다양한 하이퍼 파라미터를 조정한 결과, 서포트 벡터 회귀 알고리즘이 가장 좋은 성능을 나타냄을 확인하였다.

• 농업생명과학연구
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• 제44권5호
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• pp.129-135
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• 2010

기존의 타이머제어법과 일사량제어법 (ISR), 수분장력이나 수분함량센서를 사용하는 방법이 아닌 새로운 저가 정밀 급액관리법을 개발하고자 수행하였다. 본 논문은 배액전극제어법 (집액용기 안의 배액 높이에 따라 설정된 센서에 의해 급액)의 급액제어 기술을 개발하여 경제성과 환경문제를 고려할 수 있는 효율적인 급액관리 시작기를 개발하고자 하였다. 제작된 고형배지경 급액관리기 시작기의 특징은 재배틀과 수위센서 및 간단한 제어반에 의해 구성되어지며 암면, 펄라이트, 피트, 코이어 등 모든 고형배지경 수경재배에 적용할 수 있다. 장점은 저렴하고 제어원리가 간단하며 식물체와 직접적으로 연계되어 있어서 배지의 수분관리에 최적이며 유지보수가 용이하다는 점이다. 기계의 구성은 센서가 총 4개이며 4군데의 서로 다른 구역을 정하여 급액 제어할 수 있다. 센서의 형태는 2접점의 간단한 수위센서 이며 외부 배액수 위에 의한 On/Off 접점식이다. 급액단계를 3단계로 나누어 급액시간과 량을 조정할 수 있다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2002년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.438-443
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• 2002

본 연구는 수도작에서 토양과 식물체의 분광반사특성과 영상처리를 이용한 기계시각 잡초검출 센서를 개발하기 위한 기초연구로서 분류하고자 하는 대상체들의 분광반사율을 조사하여 주요한 파장을 선정하고 선정된 파장을 이용한 판별분석을 통해 각 대상체에 대한 분류 정확도를 중심으로 잡초검출 가능성을 조사하기 위하여 수행하였으며, 실험으로부터 얻은 결론은 다음과 같다. 1. 토양과 식물체를 구분하는데 효과적인 파장은 마른 토양의 경우 680 nm, 배수 토양에 있어서는 810 nm로 선정하였고, 토양을 배제한 후 벼와 잡초를 구분하기에 효과적인 파장은 580, 680 nm로 선정하였다. 2. 토양과 식물체를 구분하기 위한 판별분석 결과 2가지 토양상태 모두 식물체와 완전히 구분 가능한 것으로 나타났다. 벼와 잡초를 구분하기 위한 실험에서, 벼는 98%의 분류정확도로 구분이 가능하였고, 잡초는 83%의 분류정확도로 구분이 되는 것으로 나타났다. 따라서 차후 분광학적 원리를 이용한 센서를 제작할 때 본 연구에서 선택한 주요 파장과 판별함수를 이용하여 장치를 구성하고 알고리즘을 제작한다면 벼, 잡초, 토양을 효과적으로 구분이 가능할 것으로 판단되었다. 3. 컬러 CCD 카메라를 사용하는 경우에 있어 식물체와 토양을 구분하기 위해 3 종의 파장 중 630 nm 파장만의 이용을 고려하여 그 분류성능을 분석한 결과, 식물체와 토양은 소수의 관측치를 제외하고 완전히 구분이 가능했고, 벼와 잡초를 구분한 결과에서는 비교적 높은 분류능력을 가진 것으로 나타나 차후 컬러 CCD 카메라를 이용하여 장치를 구성하는데 좋은 기초가 될 것으로 판단된다. 배양체의 접종작업은 모든 배양실이 인력에 의존하였으며, 배양체를 배지와 분리하여 불필요한 부분을 제거하고 배양작물에 따라 생육정도를 2~3등급으로 구분하여 배양용기의 배지 위에 치상하는 과정으로 수행되었으며, 작업능률은 호접란의 경우 배양병에 25본을 접종하는데 시간당 6병, 심비디움은 원형 플라스크에 25본을 접종하는데 시간당 10병 정도였다. 바. 식물체의 대량증식에 사용되는 플라스크, 배양병, PE용기 등 배양용기의 세척작업은 농원의 1개배양실에서 간이식 세척기, 이 외의 9개배양실은 모두 물에 담겨 두었다가 세제와 브러쉬 등을 사용하여 인력으로 세척하고 있어 생력화 기술개발이 요구되었다.도가 빠를수록 건조속도가 빨라졌으며, 건조에너지도 1,334kcal/kg.water로 비슷하게 소요되었다. 마. 시험구와 대비구의 건감률은 시험구에서 1.08~1.36w.b./h로 나타나 대비구보다 약 9.9~18.3%가 높게 나타났고, 건조에너지는 10.2~14.6%가 절감되었다. 발아율은 열풍온도가 낮을수록 높게 나타났고 시험구가 대비구보다 발아율이 낮게 나타났으며, 동할률 증가량도 원적외선.열풍 복합건조방법이 높게 나타나 이것은 곡물 표면에 원적외선 방사에의한 복사열이 전달되어 열장해를 받았기 때문으로 판단되며, 금후 더 연구하여 적정 열풍온도 및 방사체 크기를 구명해야 할 것이다.으로 보여진다 따라서 옻나무 유래 F는 포유동물의 생식기능에 중요하게 작용하는 것으로 사료된다.된다.정량 분석한 결과이다. 시편의 조성은 33.6 at% U, 66.4 at% O의 결과를 얻었다. 산화물 핵연료의 표면 관찰 및 정량 분석 시험시 시편 표면을

• 센서학회지
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• 제32권5호
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• pp.328-333
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• 2023

This study experimentally verified the etch rate of the SiO₂ sacrificial layer etching process with a single etch hole using vapor-phase hydrogen fluoride (VHF) etching. To fabricate small-sized polysilicon etch holes, both circular and triangular pattern masks were employed. Etch holes were fabricated in the polysilicon thin film on the SiO₂ sacrificial layer, and VHF etching was performed to release the polysilicon thin film. The lateral etch rate was measured for varying etch hole sizes and sacrificial layer thicknesses. Based on the measured results, we obtained an approximate equation for the etch rate as a function of the etch hole size and sacrificial layer thickness. The etch rates obtained in this study can be utilized to minimize structural damage caused by incomplete or excessive etching in sacrificial layer processes. In addition, the results of this study provide insights for optimizing sacrificial layer etching and properly designing the size and spacing of the etch holes. In the future, further research will be conducted to explore the formation of structures using chemical vapor deposition (CVD) processes to simultaneously seal etch hole and prevent adhesion owing to polysilicon film vibration.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.60-60
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• 2017

화석연료의 고갈과 환경오염이 문제시 되면서 친환경 에너지개발에 대한 연구가 진행되고 있다. 그중 바이오디젤은 동,식물성유지 및 폐식용유를 이용하여 생산이 가능할뿐더러 농용엔진에 특별한 개조 없이 사용가능하다. 또한 바이오디젤 자체에 산소를 함유하고 있어 이산화탄소 저감에 효율적이다. 바이오 디젤에 관한 많은 연구가 수행되었으며, 기존의 연구는 단일유지의 폐식용유를 사용하여 바이오디젤을 생산하는 연구가 진행되었다. 하지만 가정에서 배출되는 식물성 폐식용유의 경우 여러 가지가 혼합되어 배출되고 있어, 혼합폐식용유지의 바이오디젤 특성평가가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 폐식물성유지(폐대두유, 폐카놀라유, 폐해바라기유)를 중량비(1:4, 1:1.5 1:0.66, 1:0.25)로 혼합하여 바이오디젤을 생산하고, 생산한 바이오디젤을 농용기관에 이용하여 농용기관의 출력특성 및 배기배출물특성 평가를 실시하였다. 실험에 사용된 농용기관은 배기량이 673cc인 직접분사식 디젤기관(ND10DE, Daedong, Korea)이며, 엔진성능평가를 위해 토크는 토크센서(YDL-704s, Setech, Korea)를 사용하였다. 배기배출물 평가는 배기가스분석기(HG-550, Airlex, Germany)를 이용하여 이산화탄소, 질소산화물을의 배출량을 측정하였다. 폐식용유를 이용하여 생산한 바이오디젤과 경유의 기관성능을 비교한 결과 토크와 축출력의 경우 BD의 혼합량이 증가할수록 줄어들었다. 토크는 혼합된 유지에 따라 상용운전범위인 1500rpm~2400rpm에서 평균 대두와 카놀라유를 혼합하여 생산한 BD10은 7.2%, BD20은 12.1% 감소하였고, 대두와 해바라기유를 혼합하여 생산한 BD10은 11.3% BD20은 16.3% 감소하였다. 또한 해바라기와 카놀라유를 혼합하여 생산한 BD10은 8.3%, BD20은 14.6% 감소하였다. 이는 BD의 발열량이 경유에 비해 낮아 토크가 감소한 것으로 판단된다. 또한 배기배출물 평가의 경우 질소산화물은 BD의 함랑이 증가함에 따라 경유에 비해 배출량이 증가하는 경향을 보였고, 이산화탄소는 저감되는 것으로 나타났다. 이는 바이오디젤이 함산소연료이므로, 연료내의 산소로 인해 완전연소를 촉진시켜 이산화탄소를 저감시키고 질소산화물은 증가된 것으로 판단된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권6호
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• pp.796-801
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• 2011

본 논문은 고도로 발전된 군사과학 기술의 영향과 급변하는 해양전장환경의 디지털화, 함정생존성 극대화를 위한 고출력 센서체계 등 고출력 에너지 사용 체계 플랫폼 실현을 위한 해군함정의 통합 동력 시스템 발전 경향을 분석하는데 초점을 두었다. 함정에서 전자기를 이용하는 항공기 출격 시스템, 200NM(370km) 이상 원거리에서 정밀타격이 가능한 전자기 포 등 고출력 에너지를 사용하는 각종 무기체계가 탑재되기 위해서는 추진동력을 포함한 함정에 공급되는 모든 동력이 단일화 되어야하는 통합 동력 시스템으로 변화하는 것이 가장 이상적이다. 선진국을 중심으로 통합 동력 시스템을 실현하기 위해서 기계식 추진시스템에서 하이브리드 및 완전전기추진시스템으로 변화하고 있는 추세이며 이러한 노력은 연료사용의 절감, 함정 탑재 장비의 고출력화, 함정 총 수명주기 비용 절감 등을 포함하고 있다.