• 제목/요약/키워드: 비파괴측정

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에너지분산형 X-선 형광분석기를 이용한 한약재의 무기질 분석 및 이에 의한 원산지 판별 (Discrimination of Geographical Origin for Herbal Medicine by Mineral Content Analysis with Energy Dispersive X-Ray Fluorescence Spectrometer)

  • 정명실;이수복
    • 한국식품과학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.135-140
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    • 2008
  • 방풍, 시호, 천궁, 황기, 한약재 국산과 수입산 307점을 대상으로 분석과정에서 특별한 전처리 과정이 필요없는 간편하고 신속한 비파괴 분석법을 사용하여 식물 생장에 필수 원소인 다량 무기질 P, S, K, Ca의 함량을 EDXRF로 측정하고 정준판별분석을 실시한 후 원산지 판별 가능성을 검토하였다. 국산 방풍의 P, S, K, Ca 함량은 평균 12.67%, 7.51%, 60.21%, 19.61%이었고 수입산은 평균 9.72%, 20.66%, 50.29%, 19.33%였으며 국산 방풍에는 P, K 함량이 수입산에 비하여 높게 존재하였고 S는 수입산에 많았으며 Ca는 유사하였고 전체 75점의 시료 중 70점의 원산지를 정확히 판별하여 93.3%의 매우 높은 판별정확도를 나타냈다.국산 시호의 P, S, K, Ca 함량은 평균 8.91%, 6.42%, 50.18%, 34.48%였고 수입산 시호는 평균 4.35%, 12.16%, 43.40%, 40.09%이었다. 국산 시호에는 P, K 함량이 수입산보다 높았으며 S와 Ca는 수입산에서 더 높은 함량을 보였다. 국산과 수입산의 판별 정확도는 전체 70점의 분석 시료 중 67점의 원산지를 정확히 판별하여 95.7%의 높은 정확도를 나타냈다. 국산 천궁 P, S, K, Ca 함량은 평균 8.71%, 7.04%, 65.91%,18.33%이었고 수입산 천궁은 평균 11.05%, 13.79%, 51.48%, 23.69%의 함량을 나타내었다. K 함량은 국산 천궁에서 수입산보다 높은 함량을 나타냈고 P, S, Ca는 수입산에서 더 높은 함량을 보여 전체 82점의 시료 중 81점의 원산지를 정확히 판별하여 98.8%의 가장 높은 판별정확도를 나타냈다. 국산 황기의 P, S, K, Ca 함량은 평균 15.52%, 17.38%, 54.74%, 12.36%이고 수입산은 14.20%, 25.59%, 45.16%, 15.05%이었다. 국산에서 K함량이 수입산보다 높은 함량을 보였으며 S, Ca는 수입산 에서 국산보다 높은 함량을 나타내었고 P는 큰 차이가 없이 유사하였다. 전체 80점의 황기를 분석하여 70점의 원산지를 정확하게 판별하여 87.5%의 판별정확도를 보였다. 결론적으로 방풍, 시호, 천궁, 황기 모두에서 국산과 수입산간에 높은 판별정확도를 나타내 원산지 판별이 가능함을 알 수 있었다.

분광된 빛의 주사가 원유내 성분에 미치는 영향 (Effect of Light Transmission on Composition and Somatic Cell count of Raw Milk)

  • 고한종;김기연;민영봉;西津貴久;윤용철;김현태
    • 농업생명과학연구
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    • 제46권1호
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    • pp.189-194
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    • 2012
  • 농산물의 안전성 확보와 품질평가를 위해서 신속하고 경제적인 비파괴 검사법에 대한 연구 및 기술개발이 활발하게 이루어지고 있다. 그러나 분광된 빛을 이용하여 내부 품질평가 과정에서 발생할 수 있는 분석 대상체의 성분 변화에 미치는 영향에 대한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구는 분광분석을 이용하여 원유의 성분분석 과정에서 분광된 빛이 원유의 성분 및 체세포에 미치는 영향을 구명하고자 수행 되었다. 본 연구에 사용된 원유는 일본 시가현 소재 낙농가에서 채취된 것으로 유지방, 유단백질, 유당, 무지고형분, 총고형분, 유요소, 구연산 및 체세포수를 화학적 방법에 의해 측정하였다. 또한 인위적으로 분광된 빛은 5가지 영역대로 구분하여 원유에 각각 1분, 5분, 10분간 주사하였다. 연구결과, 400 nm이하 파장대인 자외선 영역에서 유지방이 2.6% 증가되는 경향이 있었고, 체세포수도 9.0% 증가된 것으로 분석되었다. 그러나 다른 원유 성분에는 변화가 없는 것으로 나타났다. 따라서 자외선 영역의 빛을 원유 품질 평가에 적용하기 위해서는 보다 다양한 원유 시료에 대한 추가 검증이 필요할 것으로 사료된다.

지상 고정형 작물 원격탐사 센서 자료와 표준 생육정보를 융합한 작물 모니터링 기법 (Crop Monitoring Technique Using Spectral Reflectance Sensor Data and Standard Growth Information)

  • 김현기;문현동;류재현;권동원;백재경;서명철;조재일
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권5_1호
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    • pp.1199-1206
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    • 2021
  • 원격탐사 기술을 이용하면 작물의 생육·생리 상태를 비파괴적이고 연속적으로 탐지할 수 있어 그 농업적 활용 가치가 크다. 원격탐사 기반 센서를 농장에 설치하여 스마트팜 시스템에 활용하면, 작물의 이상 여부를 실시간으로 연속해서 감시하여 농업정보(Agro-information)를 생산할 수 있다. 하지만, 작물은 동적으로 변하는 생물이므로, 관측 물리량이 작물의 이상 상태를 나타내는 것인지 생육단계에 따른 생육 변화를 나타내는 것인지 판단하기는 쉽지 않다. 따라서, 작물의 표준 생육정보(Standard growth information) 와 비교한 상대적인 생육을 파악해야 한다. 이상적인 재배관리에서 획득한 작물 생육관련 누적기온인 GDD (Growing Degree Days)와 식생지수의 관계를 표준 생육정보로 두고, 표준 재배관리 시행 논과 무비료처리한 논 각각에서 분광반사측정 센서로 관측된 식생지수(NDVI, Normalized Difference Vegetation Index; CCI, Chlorophyll/Carotenoid Index)와 비교해 작물 상태를 파악했다. 영양생장기 동안에는 생육 정도에 따라 NDVI의 차이가 나타났으며, 식물 스트레스에 따라 CCI가 반응했다. 벼가 익는 동안은 NDVI와 CCI 모두 감소하지만, 표준 생육에서 노화에 따른 그 감소 폭이 더 컸다. 향후 공학적 관측 기법과 농학적 해석 방법을 융합하여 유용한 농업정보를 생산하기 위해 다양한 기후조건과 품종을 대상으로 표준 생육정보 데이터베이스 구축이 필요하겠다.

금속문화재 성분분석을 위한 휴대용 XRF 정량분석법 연구 (A Study on the Quantitative Analysis of Portable XRF for the Components Analysis of Metal Cultural Heritage)

  • 임소망;권영숙;조영래;정원섭
    • 보존과학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.451-463
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    • 2021
  • 본 연구에서는 금-구리합금 표준시료 4점을 대상으로 휴대용 X-ray fluorescence spectrometry(XRF) 검출기별 성분분석을 진행하였고, 그 결과를 바탕으로 ICP-OES 표준값이 기준인 검량선을 작성하여 정확도를 향상시키고자 하였다. 휴대용 XRF 분석 결과, 절대오차는 Au의 경우 0.3~3.7 wt%, Cu의 경우 0.2~8.2 wt%를 보였고, 오차범위와 표준편차가 검출기마다 차이를 보이는 것을 확인할 수 있었다. 또한 검량선을 작성하여 교정한 결과, Au의 상대오차율은 최대 9.8%에서 3.5%로, Cu의 상대오차율은 최대 14%에서 3.7%로 감소하여 정확도가 향상된 것을 알 수 있었다. 이를 바탕으로 미지시료를 활용한 검량선 정확도 재확인 실험을 수행하였고, 미지시료의 측정값이 검량선 범위 안에 포함된다는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 금속문화재의 성분을 정확하게 분석하기 위해서는 유물에 적합한 검출기인지 확인한 후에 각 원소에 대한 검량선을 작성하여 교정해주는 것이 필요하다고 판단된다.

천상열차분야지도 각석의 재질특성과 비파괴 훼손도 평가 (Material Characteristics and Nondestructive Deterioration Assessment for the Celestial Chart Stone, Korea)

  • 유지현;이명성;최명주;안유빈;김유리
    • 암석학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.207-222
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    • 2018
  • 국립고궁박물관 소장 천상열차분야지도 각석 및 복각천상열차분야지도 각석은 우리나라의 전통 천문학 수준을 실증하는 대표적인 과학문화유산이다. 태조본 각석은 암갈색 점판암, 숙종본 각석은 회백색 백운암으로 서로 다른 암석으로 제작되었다. 태조본 점판암은 석영, 백운모, 백운석의 광물조성을 보였으며, 숙종본 백운암은 백운석, 고토감람석, 방해석으로 구성되어 있다. 태조본 각석은 숙종본에 비해 손상이 심화되어 있으며 주요한 손상인자는 균열 및 탈락이다. 숙종본에서는 긁힘과 인위적인 오염물이 관찰되었다. 태조본 및 숙종본 각석 측면과 후면에 나타나는 녹색 및 흑색 표면오염물은 수지 기반의 페인트 물질로 해석된다. 한편, 초음파 물성평가에서 태조본 각석은 좌측면 상부가, 숙종본 각석은 전면 우측부가 저속도대를 보인다. 태조본각석의 안정성을 저해하는 주요 균열에 대해 To-Tc법으로 발달 상태를 조사한 결과, 균열의 전개부 및 중심부에서 가장 깊은 심도가 측정되었다.

문화재 방사선 조사에서 발생하는 산란 방사선의 특성과 영향 (Characteristics and Influence of Scattering Radiation in Cultural Heritage Radiography)

  • 송정일;박영환;유지혜
    • 보존과학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.539-548
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    • 2018
  • 본 연구는 문화재 방사선 조사에서 고려하지 않았던 산란 방사선의 영향을 확인하기 위해 관전압 (kVp)과 필름-바닥 거리(film-floor-distance: FFD) 납스크린 배치를 달리하여 평가하였다. 연구결과, 실험시편의 투과농도와 산란 방사선의 투과 농도는 관전압에 따라 증가되었다. 실험시편의 투과농도는 평균 1.4 D의 편차를 보이며, 60 kVp에서 0.17 D, 160 kVp에서 1.54 D, 220 kVp에서 2.97 D로 확인되었다. 산란 방사선의 평균 투과농도는 60 kVp에서 0.10 D, 160 kVp에서 0.40 D, 220 kVp에서 0.46 D로 확인되었다. FFD 거리가 바닥면과 멀어질수록 관전압(60 kVp-160 kVp)구간의 경우 투과농도 (D)가 커지는 경향을 보였으나, 고전압(160 kVp-220 kVp)구간은 FFD 거리 증가에 따른 투과농도 변화가 확인되지 않았다. 납스크린 없는 조건과 바닥면(floor)을 납스크린으로 대체한 경우는 FFD 50 mm, 100 mm, 200 mm 거리에서 산란 방사선이 확인되었고, FFD 0 mm 거리는 확인되지 않았다. 식별률은 관전압 160 kVp에서 FFD에 따라 2.08~2.67% 범위이며, 관전압 220 kVp에서는 2.67~3.33% 범위로 측정되었다.

영상 전처리 수행을 통한 Rededge-M 카메라의 수색 관측에의 활용성 검토 (Evaluation of Rededge-M Camera for Water Color Observation after Image Preprocessing)

  • 김원국;노상현;문용선;정성훈
    • 한국측량학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.167-175
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    • 2019
  • 물의 색깔 즉, 수색(水色)을 분석하면 그 물이 함유하고 있는 유색 구성물질의 분포 및 농도를 비파괴적으로 추정할 수 있다. 이러한 분석을 위해 분광복사계를 사용하는데, 최근 드론, 자율운행차, 헬리카이트 등의 저고도 무인 플랫폼에 장착하기 위한 경량 다분광 카메라에 대한 수요가 높아지고 있다. 본 연구에서는 최근 활용 용이성으로 인해 지역적 환경 변화를 모니터링함에 있어 그 활용도가 높아진 Micasense사의 Rededge-M 다분광 카메라의 전처리를 수행하고, 수색관측에의 활용성을 검증하기 위한 분석을 수행하였다. 우선, 영상 형태로 생성되는 자료에서의 Vignette 보정 및 밴드 정렬을 수행하였고, 수색관측을 위해 필요한 하늘, 물, 태양광을 측정한 복사량 그리고 그로부터 최종적으로 도출되는 원격탐사 반사도 관측치를 독립적인 초분광 센서의 관측값과 비교하여 분석하였다. 실험 결과, 전처리 과정을 수행하였을 시, 청색밴드(475 nm)와 근적외선 밴드(840 nm)에서 주목할 만한 차이가 있었지만, Rededge-M은 전반적으로 수색 분석을 위한 기본적인 광학적 성능을 가지고 있음을 확인하였다.

네트워크 RTK와 연계한 비금속 상수관의 GPR 탐사 (GPR Exploration of Non-metallic Water Pipes Linked with Network RTK)

  • 이근왕;박준규
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.296-301
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    • 2021
  • GPR은 전자파를 지반 또는 대상물에 방사시켜 반사체에서 돌아온 반사파를 이용하는 탐사법으로써 광산의 지반침하나 건설현장의 비파괴 조사, 지반조사, 지하시설물 탐사 등에 활용되고 있다. 본 연구에서는 네트워크 RTK와 연계한 GPR을 이용한 비금속 상수관의 탐사에 대한 활용성을 제시하고자 하였다. GPR을 이용하여 연구대상지 상수관에 대한 데이터를 취득하였으며, 상수관로에 대한 위치 및 매설 심도를 측정하였다. 정확도 평가를 위해 GNSS 관측 성과와 GPR 탐사 결과를 비교하였으며, -0.16m ~ 0.15m의 편차를 확인하였다. 이러한 결과는 공공측량 작업규정의 기기성능을 만족하는 것으로 GPR을 이용한 상수관의 탐사가 가능함을 제시하였다. GPR은 기존 금속관로탐지기에서와 같은 접지 설치가 필요하지 않기 때문에 지하시설물 탐사를 위한 작업의 효율성 증대에 기여할 것이며, GPR을 이용한 탐사는 금속 및 비금속 지하시설물에 대한 위치와 심도를 동시에 취득할 수 있어 GIS 시스템 구축을 위한 데이터로 이용이 가능하다. 향후 추가적인 연구를 통해 금속 및 비금속관로 탐사와 콘크리트, 아스팔트 등 지면 매질에 따른 탐사 특성비교 연구가 이루어진다면 GPR을 이용한 지하시설물 탐사의 다양한 활용성을 제시할 수 있을 것이다.

열수 및 마이크로웨이브처리 맹종죽재의 물리적·기계적 특성 (Physical and Mechanical Properties of Phyllostachys pubescens Treated with Hot Water and Microwave Irradiation)

  • 신훈재;안상열;변희섭;박상범;공영토
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제32권2호
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    • pp.40-49
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    • 2004
  • 열수 및 마이크로웨이브조사 처리가 벌채시기 및 부위별에 따른 맹종죽재의 물리적 기계적 특성을 평가하고, 효율적인 연화조건을 탐색하기 위하여 경남 진주시 가좌동에 위치한 남부임업시험장내에서 생육이 양호한 1, 2, 3년생의 죽재를 8월과 1월에 벌채하여 실험한 결과는 다음과 같았다. 1. 윗부위, 중간부위, 아랫부위의 부위별에 따른 휨탄성계수의 차이는 윗부위가 가장 높은 값을 나타내었고 중간부위, 아랫부위 순으로 낮은 값을 나타내었으며, 대부분이 70,000~110,000 kgf/cm2의 범위에 있었다. 2. 동적 탄성계수의 범위는 80,000~130,000 kgf/cm2의 범위로 정적 탄성계수보다 10-25% 정도 높게 나타났으며, 8월과 1월의 상관관계 R값이 각각 0.87과 0.68로 나타나 일반적인 목재와 같이 맹종죽재의 탄성계수 측정에도 비파괴 방법인 양단자유진동에 의해서도 예측 가능하였다. 3. 95℃의 열수로 처리했을 때 연화율은 10~30%를 나타내었다.4. 생재 및 포수 두 조건 모두 마이크로웨이브조사 처리 시간이 길어질수록 탄성계수가 낮아졌으며, 20초 및 30초간 처리했을 때 생재 휨탄성계수의 약 50% 이하로 떨어져 생재를 20초간 마이크로웨이브조사 처리했을 때가 본 연구에서 죽재를 연화시키는데 가장 효과적인 방법이었다.

유도파를 이용한 시간-주파수 영역 해석을 통한 록볼트 건전도 실험의 경암지반 현장 적용성 평가 (Rock Bolt Integrity Assessment in Time-Frequency Domain : In-situ Application at Hard Rock Site)

  • 이인모;한신인;민복기;이종섭
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제25권12호
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    • pp.5-12
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    • 2009
  • 록볼트는 터널과 지하공간 구조물의 시공에 있어서 주요 지보재 중 하나이며, 이러한 록볼트의 건전도가 전체 구조물의 안정성에 큰 영향을 미치게 되었다. 본 연구의 목적은 실제 현장에서 투과법을 적용하여 록볼트를 따라 전파되는 유도파를 통해 록볼트의 건전도를 평가하는 것이다. 비파괴 실험의 각기 다른 결함비율을 가진 록볼트 시험체를 제작하여 콘크리트 블록 및 실제현장에 매설한 후, 피에조 디스크 엘리먼트로 유도파를 발생시키고 AE(acoustic emission) 센서를 이용하여 신호를 측정하였다. 수집된 신호는 가버 웨이브렛을 사용한 웨이브렛 변환을 이용하여 시간-주파수 영역에서 분석하였다. 시간-주파수 영역에서의 각 파군별 최대 에너지가 나타나는 지점의 시간차는 각 반사파군 간의 이동 시간차를 나타내며, 이를 통해 계산된 유도파의 에너지 속도는 록볼트의 결함비율이 증가함에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 실험에 적합한 양생기간을 제안하였으며 그에 따른 두 번의 현장 실험을 통해 록볼트 건전도 실험의 현장 적용성을 검토하였고, 제안된 실험방법이 록볼트의 건전도 평가에 있어서 유용한 평가방안임을 확인하였다.