• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics B
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• v.33B no.1
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• pp.57-66
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• 1996

In this paper, a new biotelemetry system for a transcutaneous data communication between an implanted artificial heart with a control system and an external human-interfaced management system has been developed. A radio telemetry using radio frequency is a commonly used method in the conventional telemetry systems. But, it is not suitable for the medical applications because of not only an interference due to a radio broadcasting but also a harmfulness to the human body. In this paper, therefore, a new biotelemetry system applied to an artificial heart has been developed with the results of the recent research for an optical telemetry system based on the infrared light transmission with good skin permeability. The performance of the biotelemetry system developed has been assessed through mock circulatory experiments, and the clinical applicability has been also confirmed with the successful results in the animal experiments.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.495-495
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• 2017

도시화는 불투수면의 증가를 야기 시켜 물순환 왜곡, 다양한 오염 물질의 유입으로 인한 비점오염물질 유출, 인공 배출열의 증가로 인한 도시열섬효과 등 다양한 문제를 유발한다. 이러한 수리수문학적 및 환경생태학적 문제를 저감하기 위하여 도시지역과 같은 개발 사업에서는 수환경을 가능한 자연 상태로 복원하는 저영향개발(Low Impact Development, LID)기법이 중요한 대안으로 제시되고 있다. LID기법 중 하나인 옥상녹화는 에너지 이용을 최소한으로 한 자연 녹음의 효과적인 이용을 도모하여 환경공생도시 조성과 식물을 매개로한 자연 순환 과정을 도시구조에 도입하여 순환 시스템 재생이 가능 하도록한다. 노지녹화는 두꺼운 자연 토양을 이용하는 반면 옥상녹화는 적재하중의 제약(옥상의 적재하중 조건은 $150{\sim}180kgf/m^2$이다. 비중이 1.6~1.8인 토양을 20cm 객토한 경우, 약 $320kgf/m^2 $이상의 적재하중이 되기에 식재기반의 경량화는 중요한 사안이다.)으로 인해 용적밀도가 작은 인공경량토양 또는 개량토양을 이용하며, 토양 두께도 얇게 설정된다. 또한 토양의 두께는 식물의 크기와 종류 및 토양의 조성에 따라 다르기에 적재하중 조건을 고려한 적절한 토양과 식재 식물의 크기와 종류 결정은 중요하다. 이에 본 연구에서는 옥상녹화식생에 대한 평가와 이에 대한 시험 프로세스가 가능한 실험 장치를 개발하였다. 옥상녹화 효율성 검증실험장비는 1m*1m*0.6m 아크릴 재질의 녹화셀로 경사조절이 가능하도록 설계하여 경사변화에 따른 유출, 침투, 증발산량의 탄성도 모의 평가를 할 수 있다. 또한 4점식 형태의 로드셀을 이용하여 녹화셀에서 발생하는 증발산량을 측정하고 관측된 증발산량은 RS-232c 이상의 통신프로토콜을 사용하여 주기적인 관측치의 송수신이 가능하며 주기적 자료송수신 외에도 옥상 녹화셀의 측면에 하중 표시기를 설치하여 관측이 가능하다. 또한 저면에 바퀴설치를 통하여 이동 실험이 용이하며 현재 부산대학교 양산캠퍼스 한국 GI&LID 실증단지 연구센터 내 옥상녹화 실험장에 옥상녹화 효율성 검증 실험 장비를 설치하여 자연 혹은 인공강우를 통한 유출, 침투, 증발산량의 시험계측을 실시중이다. 이러한 옥상녹화 효율성 검증실험장비는 최대 하중 2,000kg, 측정해상도 0.02kg 이상을 허용하는 로드셀과 녹화셀을 이용하여 하중을 고려한 식생의 종류에 따른 평가가 가능하므로 최적 식재기반 단면구조 개발에 이용될 수 있을 것이다. 또한 토양 함수량 변화 측정으로 옥상녹화에 이용되는 다양한 종류의 식물의 염분에 대한 저항성과 식물의 성장능력을 평가하여 녹화공간에 따른 옥상녹화에 사용할 식생을 결정할 수 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.14-14
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• 2023

산업발전에 따른 인구증가, 기후위기에 따른 가뭄 및 물 부족심화, 그리고 수질오염 등은 2015년 제79차 UN총회의 물 안보측면에서 국제사회의 물 분야 위기관리를 위해 2030년을 지속가능한 발전 목표(Sustainable Development Goals)로 하였다. 또한, 현재 물 산업은 빠르게 성장하고 있으며, 2016년 세계경제포럼(World Economic Forum) 의장 클라우스 슈밥(Klaus Schwab)부터 주창된 제4차 산업혁명로 인해 현재 물 산업의 패러다임 또한 급속히 변화하고 있다. 이는 컴퓨터를 기반으로 하는 CPS(Cyber Physical System) 및 DT(Digital Twin) 연계 분석방식의 혁신을 일컫는다. 2002년경에 DT의 기본개념이 제시되었고, 2006년경에는 Embedded System에서의 DT와 같은 개념으로 CPS의 용어가 등장했다. DT는 현실세계에 존재하는 사물, 시스템, 환경 등을 S/W시스템의 가상공간에 동일하게 모사(Virtualization) 및 모의(Simulation)할 수 있도록 하고, 모의결과를 가상시스템으로 현실세계를 최적화 체계 구현 기술을 말한다. DT의 6가지 기능은 ① 실제 데이터(Live Data), ② 모사, ③ 분석정보(Analytics), ④ 모의, ⑤ 예측(Predictions), ⑥ 자동화(Automation) 이다. 또한, CPS는 대규모 센서 및 액추에이터(Actuator)를 가지는 물리적 요소와 이를 실시간으로 제어하는 컴퓨팅 요소가 결합된 복합시스템을 말한다. CPS는 물리세계에서 발생하는 변화를 감지할 수 있는 다양한 센서를 통해 환경인지 기능을 수행한다. 센서로부터 수집된 정보와 물리세계를 재현 및 투영하는 고도화된 시스템 모델들을 기반으로 사이버 물리공간을 인지·분석·예측할 수 있다. CPS의 6가지 구성요소는 ① 상호 운용성(Interoperability), ② 가상화(Virtualization), ③ 분산화(Decentralization), ④ 실시간(Real-time Capability), ⑤ 서비스 오리엔테이션(Service Orientation), ⑥ 모듈화(Modularity)이다. DT와 CPS는 본질적으로 같은 목적, 내용, 그리고 결과를 만들어내고자 하는 같은 종류의 기술이라고 할 수 있다. CPS 및 DT는 물리세계에서 발생하는 변화를 감지할 수 있으며, 토양-지하수 센서를 포함한 관측기술을 통해 환경인지 기능을 수행한다. 지하수 관측기술로부터 수집된 정보와 물리세계를 재현 및 투영하는 고도화된 시스템 모델들을 기반으로 사이버 물리공간 및 디지털 트윈 공간을 인지·분석·예측할 수 있다. CPS 및 DT의 기본 요소들을 실현시키는 것은 양질의 데이터를 모니터링할 수 있는 정확하고 정밀한 1차원 연직 프로파일링 관측기술이며, 이를 토대로 한 수자원 관련 빅데이터의 증가, 빅데이터의 저장과 분석을 가능하게 하는 플랫폼의 개발이다. 본 연구는 CPS 및 DT 기반 토양수분-지하수 관측기술을 이용한 지표수-지하수 연계, 지하수 순환 및 관리, 정수 운영 및 진단프로그램 개발을 위한 토양수분-지하수 관측장치를 지하수 플랫폼 동시성과 디지털 트윈 시뮬레이터 시스템 개발 방향으로 제시하고자 한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.36 no.8
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• pp.1097-1103
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• 2012

There are many fish farms being cultivated in the southwestern cost of South Korea. Because the farms cultivating use the basic method that inflow and circulate sea-water, slight negligence and bad design cause major negative impact on fish deaths. Also, the optimal temperature for each specie of fishes has already been proven to differ on each specie. Maintaining this environment, regardless of seasons, is very difficult and that requires research to develop. In this paper, basic characteristics of heat and mechanism of heat transfer are studied. Based on this, Open-end water vessel is designed and constructed using sandwich-insulation panels and simulated to store the heat in certain isolated space. This study confirmed that it is possible to keep constant temperature by this method, in large areas of water where it is insulated by heat insulator. and equipped with heater in Open-end water vessel where the other part is heated. The AC power controller maintains the constant temperature required and the temperature controller detects and displays the temperature by using the micro-processor.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.19 no.3
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• pp.297-303
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• 1998

The sinus distal to the prosthetic heart valve influences the valve closure behavior and velocity field near the valve, therefore affects the hydrodynamic performance of the prosthetic heart valve. In order to study the effects of valve distal geometry on the hydrodynamic performance of the prosthetic valves, mechanical bileaflet valve(SJMV), monoleaflet polymer valve(MLPV) and trileaflet polymer valve(FTPV) are inserted in the test sections which have the straight and the sinus shape distal to the valve. Leakage volumes and systolic mean pressure drops are measured in the pulsatile mock circulation flow loop. Leakage volumes are slightly less and systolic mean pressure drops are higher in the sinus test section comparing to those in the straight test section, but the differences are statistically insignificant. Flow waveforms are analyzed in order to predict the valve closure behavior. The distal sinus does not affect the closure of the MLPV, but early valve closure of SJMV is observed in the sinus test section. This effect is more significant in FTPV, and the reverse flow peak of FTPV is reduced in the sinus test section. Therefore the sinus distal to the valve can reduce the reverse flow jet caused by sudden valve closure.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.10 no.2
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• pp.139-150
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• 1989

A new motor-driven blood pump for artificial heart was developed. In this blood pump, a small size, high torque brushless DC motor was used as an energy converter and the motor rolls back and forth on a circular track. This movement of the "rolling-cyliner" causes blood ejection by alternately pushing left or right polyurethane blood sacs. This moving-actuator mechanism could be eliminate two potential problems of other motor-driven artificial hearts such as large size and poor anastomosis for the implantation. Theoretical analyses on the pump efficiency, the temperature rise, and the inflow mechanism were also performed. In a series of mock circulation tests, the theoretical analyses were compared to the measured hemodynamic and mechanical values. The pump system was shown to have sufficient cardiac output (upto 9 L/min), sensitivity to preload, and mechanical stability to be tested as an implantable total artificial heart.ial heart.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.18 no.4
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• pp.273-280
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• 1986

The purpose of this study is to obtain the experimental data of the forced flow dryout heat flux in a heat generating debris bed which simulates the degraded nuclear reactor core after severe accident. An experimental investigation has been conducted of dryout heat flux in an inductively heated bed of steel particles with upward forced flow rising coolant circulation system under atmospheric pressure. The present observations were mainly focused on the effects of coolant mass flux, particle size, bed height, and coolant subcooling on the dryout heat flux The data were obtained when carbon steel particles in the size distribution 1.5, 2.5, 3.0 and 4.0 mm were placed in a 55 mm ID Pyrex glass column and inductively heated by passing radio frequency current through a multiturn work coil encircling the column. Distilled water was supplied with variation of mass flux from 0 to 3.5 kg/$\textrm{cm}^2$ s as a coolant in the tests, while the bed height was selected as 55 mm and 110 mm. Inlet temperature of coolant varied by 2$0^{\circ}C$ and 8$0^{\circ}C$. The principal results of the tests are: (1) Dryout heat flux increases with increase of upward forcing mass flux and particle size; (2) The dryout heat flux at the zero mass flux obviously depends on the Particle size as Previous studies; (3) The forced flow dryout heat flux in the shallow bed is somewhat higher than that in the deep bed,