• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.35-42
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• 2019

회분식 축합반응에 의하여 폴리에스터 수지를 제조하는 중 소규모 화학 공장에 대하여 공정안전관리제도 (PSM)의 시행에 활용되는 위험성평가 방법들 중의 하나인 K-PSR 기법을 이용하여 위험성 평가 및 분석을 진행하였다. K-PSR 기법은 중 소규모 화학공장에 대한 위험성 재평가 시에 나타나는 인프라 부족에 의한 어려운 점을 보완하기 위하여 KOSHA에서 개발한 위험성 평가 기법이다. K-PSR 기법을 적용하기 위하여 선택된 화학 공장의 전체 공정을 축합반응공정과 희석/여과 공정의 2 개의 검토구간을 설정하고, 이에 대한 4가지 가이드워드(누출, 화재 폭발, 공정 트러블, 및 상해)를 기초로 하여 공정상의 잠재위험을 찾아내어 분류하였다. 연구의 결과로서, 위험도 등급을 고려한 안전조치로는 첫째, 누출 및 화재 폭발의 잠재 위험성을 예방하기 위한 구체적인 조치로서는 노후설비에 대한 비파괴 검사 및 전기설비의 LOTO 절차서의 마련이 반드시 필요한 것으로 확인되었다. 둘째, 열매체 공급 배관에는 압력계 및 온도계를 설치하여 공정 트러블을 최소화하고, 마지막으로 국소배기장치를 설치하여 잠재적인 상해를 예방해야 함을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권2호
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• pp.274-282
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• 2019

최근 빅데이터 과학은 사회현상 모델링을 통한 예측은 물론 강화학습과 결합하여 산업분야 자동제어까지 응용범위가 확대되고 있다. 이러한 추세 가운데 이미지 영상 데이터 활용연구는 화학, 제조, 농업, 바이오산업 등 다양한 산업분야에서 활발히 진행되고 있다. 본 논문은 신경망 기술을 활용하여 영상 데이터의 시맨틱 분할 성능을 개선하고자, U-Net의 계산효율성을 개선한 DeepU-Net 신경망에 AutoML 강화학습 알고리즘을 구현한 NASNet을 결합하였다. BRATS2015 MRI 데이터을 활용해 성능 검증을 수행하였다. 학습을 수행한 결과 DeepU-Net은 U-Net 신경망 구조보다 계산속도 향상 뿐 아니라 예측 정확도도 동등 이상의 성능이 있음을 확인하였다. 또한 이미지 시맨틱 분할 성능을 개선하기 위해서는 일반적으로 적용하는 드롭아웃 층을 빼고, DeepU-Net에 강화학습을 통해 구한 커널과 필터 수를 신경망의 하이퍼 파라미터로 선정했을 때 DeepU-Net보다 학습정확도는 0.5%, 검증정확도는 0.3% 시맨틱 분할 성능을 개선할 수 있었다. 향후 본 논문에서 시도한 자동화된 신경망을 활용해 MRI 뇌 영상진단은 물론, 열화상 카메라를 통한 이상진단, 비파괴 검사 진단, 화학물질 누출감시, CCTV를 통한 산불감시 등 다양한 분야에 응용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권11호
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• pp.93-105
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• 2018

지반 굴착에 따른 주변 지반의 침하 문제를 예측하고 평가하기 위해서는 지반침하 위험인자의 정확한 조사와 해석이 필요하다. 지반침하 위험인자를 조사하기 위한 비파괴조사방법에는 여러 가지 물리탐사방법이 있다. 하지만 이러한 물리탐사 방법에는 지하매질 특성에 영향을 미치는 요인들이 있으며, 실제 지반의 토질은 물리탐사에 영향을 주는 복잡한 요소들이 내포하고 있다. 따라서 흙의 공학적 성질에 대한 이해를 바탕으로 한 물리탐사 방법에 미치는 영향을 분석하는 접근이 필요하다. 이 연구에서는 실제 복합지반에서 다양하고 복잡한 요소들을 고려할 수 있도록 Test Bed를 구축하고, 수치해석을 통해 지반거동을 분석하였다. 또한, 지표투과레이더(GPR) 탐사를 통해 지반침하 위험인자 조사를 위한 한계성을 분석하였다. 그 결과, 개착식 굴착공사에 있어서 지반침하는 여러 가지 요인에 따라 발생 할 수 있으며, 특히 연약지반 조건일 경우에는 지하수위 흐름 변화에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한 GPR의 중심주파수 250MHz인 경우, 전기전도도가 높은 점토 지반에서는 전자기파의 감쇠가 심하게 일어나서 땅속 깊은 곳(지표아래 4m)까지의 투과를 어렵게 만들며, 지하수위 아래에서는 지하수면을 전자기파가 통과함에 따라, 전자기파의 감쇠가 심하게 일어나는 것으로 나타났다.

• 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.

• 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.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제44권3호
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• pp.92-111
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• 2011

이 연구에서는 중동 및 반죽동 석조의 재질특성을 파악하여 탈락부의 복원석재를 선정하였으며, 다양한 비파괴기술을 활용하여 보존과학적 정밀안전진단을 수행하였다. 연구 결과, 두 석조 모두 몸체의 원부재 암석은 자철석 계열의 반상화강섬록암으로 화성선리가 발달되어 있고, 미사장석 반정, 세맥 및 염기성 포획암을 함유하고 있다. 부재의 산지추정 결과, 논산시 부적면 감곡리 일대에 분포하는 암석이 동일기원으로 해석되어 탈락부 복원용 석재로 적합한 것으로 판단하였다. 석조의 손상도 평가에서는 공통적으로 박리 및 박락과 흑화에 의한 손상이 심하며, 특히 반죽동석조의 전면은 흑운모의 화성선리를 따라 발생한 구조상 균열(760mm)의 보강이 필요한 것으로 나타났다. 석조 표면의 흑화오염물은 철 및 망간산화물과 점토광물이 결합하여 발생하였고, 백화오염물은 방해석(중동석조)과 석고(반죽동석조)가 주성분으로 작용하여 변색을 유발하였다. 이 석조의 물성은 원부재의 경우 3등급(중간 풍화단계)을, 신부재의 경우 2등급(약간 풍화단계)으로 확인되었다. 이 연구를 통해 중동 및 반죽동석조는 재질분석부터 복원석재 선정과 보존과학적 정밀진단까지 매우 유기적인 보존시스템이 구축되었다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제44권3호
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• pp.62-77
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• 2011

아산 현충사에 전시중인 보물 제326호 이충무공유물은 장검 2점, 옥로 1점, 요대 1점, 도배 구대 2점으로 구성되어 있다. 이 유물은 장시간의 전시로 표면에 먼지가 많이 고착되었으며 금속이 부식되어 과거의 빛깔을 잃어버리고 있었다. 2011년 4월 28일 "충무공이순신기념관"을 개관하기 위한 준비 과정에서 유물의 상태점검 결과 보존처리가 필요하다고 판단하여 2011년 3월부터 4월까지 2개월에 걸쳐 보존처리를 실시하였다. 보존처리에 앞서 유물에 대한 분석을 실시한 결과 칼자루 붉은 색 안료 및 흑칠, 칼 도신 붉은 색 안료 등은 근래에 수리를 한 것을 확인하였다. 제작 당시의 것으로 추정되는 붉은 색 안료는 석간주(Hematite)이나 후대에 칠한 안료는 주사와 연단이 혼합된 안료이다. 칼 도신의 붉은 색 안료는 황연(Chrome Yellow, $PbCrO_4$)이다. 또한 비파괴 분석을 통해 칼 장식의 재질, 요대의 도금방법, 도배 구대의 재질 등을 확인하였다. 보존처리는 훼손 우려가 있는 부분에 대한 보존처리를 통해 안정한 상태로 전시될 수 있도록 하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.92-95
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• 2019

본 논문에서는 압분광법을 기반으로 강재에 작용하는 응력을 비파괴/비접촉식으로 측정할 수 있는 새로운 방법은 제안하고, 이에 대한 가능성을 실험적으로 검증하였다. 분광법은 일반적으로 대상물의 화학적 성분을 분석하는데 주로 사용되며, 토목분야에서는 강재의 부식을 판단하는데 일부 사용되고 있다. 압분광법은 대상물이 하중을 받을 때 측정된 스펙트럼이 하중이 없는 상태에서 측정된 스펙트럼으로부터 이동(Shift)되는 현상인, 압분광현상을 기반으로 응력을 측정하는 방법이다. 여기서, 응력-스펙트럼 이동 관계를 선형으로 가정하였을 때, 압분광 계수를 도출할 수 있으며, 이를 통하여 현재상태의 응력을 측정할 수 있다. 해당 기술은 레이저를 기반으로한 비접촉식 응력측정 기술로써, 최근에 철도 구조물에 대한 응력 측정을 시작으로 다양한 토목구조물의 응력측정에 대한 적용이 시도되고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 압분광법 기술을 이용하여 강구조물의 응력을 측정할 수 있도록, 용사코팅을 이용하여 알루미나를 구조용 강재표면에 도포하고, 일축압축 하중시험을 수행하여 각 하중단계에서의 스펙트럼 이동(Shift)값을 확인하였다. 이를 통하여, 각 하중값과 스펙트럼 이동값이 선형관계임을 확인하였다. 따라서, 이와 같은 선형적인 관계로 부터, 1차 선형식의 상수값인 압분광 계수를 도출하고, 이를 통하여 강재에 작용하는 응력을 측정할 수 있을 것으로 기대된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제46권4호
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• pp.78-89
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• 2013

국내 출토 손상된 장신구 유물들의 안전한 보존처리를 위해서 비파괴 분석과 파괴 분석을 통해 재질 확인이 정확하게 이루어져야 하며 그 결과에 따라 손상 원인과 보존처리 방안을 검토하여 보존처리에 임하여야 한다. 따라서 본 연구에서 2008년 6월 금산사 미륵전(彌勒殿) 좌협시보살(左脇侍菩薩)의 보수공사 중 발견된 손상 유물 11점을 재질 분석(자외선 조사, SEM-EDS 분석, FT-IR microscope 분석)한 결과 물리적 화학적 특성이 호박과 일치함을 알 수 있었다. 또한 출토된 대부분의 호박유물의 표면이 균열(龜裂)과 박락(剝落)되었는데 그 원인으로 C=C결합의 산화로 색이 어두워지는 현상으로 유추된다. 그러므로 손상된 호박유물의 보존처리는 무극성 용제(Xylene)에 희석한 Paraloid B67 강화제를 사용하는 것이 적절하다고 판단되어 물리적으로 취약한 호박유물 표면에 Paraloid B67 강화용액으로 보존처리를 실시하였으며 이에 대한 보존과학적 기초자료를 이 글에서 제공하고자 한다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제44권3호
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• pp.4-17
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• 2011

능산리 사지 출토 백제 면직물은 1999년 9월부터 2000년 4월까지 실시된 부여 능산리 사지 6차 발굴조사에서 출토된 후 보존 처리를 마치고 국립부여박물관에 소장된 유물이다. 본 연구에서는 섬유의 과학적 동정을 위해 비파괴적 화학적 형태적 분석을 실시하였으며 삼국시대 '백첩포'와 고려 말 '목면'의 유입경로와 특징 등을 밝히고자 백제 면직물의 역사적 가치와 의의를 규명하였다. 연구 결과, 적외선 흡광 영역 및 정색 반응 등에서 식물성 셀룰로오스 섬유의 특징이 나타났으며 형태학적 분석에서 면 섬유의 특징인 천연 꼬임과 중공이 뚜렷이 발견됨에 따라 면직물로 분석되었다. 백제 면직물은 축면의 면직물로 이제까지 면직물의 축면직물이 발견된 것은 처음이며 이러한 면직물이 백제지역에서 제직되었는지는 아직 정확히 밝힐 수 없으나, 백제지역은 마한시대부터 견솜으로 실을 자아 직물을 제직했다는 기록이 있어 오랜 세월 축적된 제사기술이 있음을 알 수 있다. 본 연구결과는 현재까지 삼국시대 면직물이 만들어지고 사용되었다는 문헌의 기록은 있으나 실증적 자료가 국내에 출토된 적이 없는 상황에서 백제 면직물의 가설을 실증적으로 확인시켜주는 자료로써 그 역사적 가치와 의의가 매우 크다. 향후 각 지역의 고대 목화종자와의 비교 분석 연구 등을 통해 백제 면직물의 품종과 고대 한반도 유입경로를 밝힐 수 있을 것으로 기대된다.