• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.472-477
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• 2017

기름 유출로 인한 피해는 수질환경 및 생태계를 단시간에 파괴할 뿐만 아니라 한번 오염이 되면 회복하는데 상당한 시간이 걸리고 회복이 어려우며, 지속적으로 나타난다. 때문에 해양이나 하천, 담수 등의 기름유출을 모니터링할 수 있는 오일 검출기의 필요성이 매우 높다. 오일을 검출할 수 있는 기술로는 크게 접촉식과 비접촉식으로 구분할 수 있으며, 접촉식으로는 Conductivity, Capacitance, Microwave 등이 있고 비접촉식으로는 Infrared, UV, Laser, Optic, Radar 등으로 구분할 수 있다. 수면 위에 있는 오일을 측정하기 위해서는 파고 및 너울, 빛의 산란, 온도, 염도 등 여러 가지 관측의 장애가 존재하기에 측정하고자 하는 환경에 맞는 오일 검출기를 선택하여 사용해야 한다. 본 논문에서는 접촉식 방식으로 정유회사 및 유화회사, 발전소 등의 오일 관련 업종에서 사용할 수 있는 오일 검출기를 구현하였다. 장비의 구성은 수면 위에 띄워 놓는 센서 모듈과 센서 모듈에서 들어오는 신호를 가공하여 표시하는 제어기로 구분하며, 센서를 통하여 오일의 유무를 판별하고 더 나아가 오일의 양과 오일의 종류에 따른 유전율의 변화를 관측하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제5권6호
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• pp.637-644
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• 2010

본 연구는 양식장의 수질 환경 인자의 특성을 과학적으로 분석 요약하여 데이터에 의미를 부여하고자 하는 의도와 주기적 교체가 필요한 용존산소 센서에 대한 비용 절감 차원에서 용존 산소 예측을 위한 다중 회귀 모형식을 개발하는데 목적을 두었다. 고흥 거금도에 위치한 두 양식장의 2008.11월~2009.1월 동절기 데이터의 상관성 분석에서 수온은 용존산소와 pH에서는 음의 상관성을 나타냈고 pH는 염도와 용존산소에서 양의 상관성을 나타냈다. 2009년 금호수산 양식장의 수질인자에 대한 월별 통계량 값과 계절별 수질인자 간 차이를 표로 제시하였고 용존산소 예측을 위한 다중회귀 모형식을 개발하여 실제 관측치와 추정치와의 결과를 그래프로 제시하였다. 개발 된 다중 회귀식은 수온이 용존산소에 음의 영향을 주고 pH는 용존산소에 양의 영향을 준다. 또한 수온이 pH에 비해 용존산소 예측에 월등하게 큰 영향을 미치는 걸로 나타났다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.374-380
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• 2022

본 논문은 기계학습 기반의 LSTM(Long Short Term Memory) 알고리즘을 이용해 바다 양식장의 해수 상태 변화를 예측하는 연구 결과를 보여주고 있다. 바다 양식장의 해수 상태 정보를 수집하기 위해 용존산소량, 염도, 질소이온 농도 및 수온 측정 센서들을 사용해 하드웨어를 구현했으며, LoRa 통신을 이용해 클라우드 기반의 Firebase 데이터베이스로 전달해 저장하도록 구현하였다. 개발한 하드웨어를 이용해 통영과 거제 지역 양식장들 주변 해수 상태 정보들을 수집하였으며, 이들 실제 데이터셋을 사용한 학습 결과에다 LSTM 알고리즘을 적용하여 87%의 정확도를 보여주는 예측 결과를 얻어낼 수 있었다. 용존산소량을 비롯한 4가지 파라미터별 예측 결과를 사용자에게 제공하기 위해 Flask와 REST API를 사용했으며, 이러한 예측 결과는 어민들에게 바다 양식장의 해수 상태 변화를 미리 제공할 수 있어 어류 집단 폐사로 인한 큰 피해를 줄이는 데 도움이 될 것이라 기대한다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제24권7호
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• pp.923-933
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• 2017

염수 침지 여부를 고려한 장담금법에 따른 저염 된장의 품질특성 변화를 조사하기 위하여 염 농도를 달리하여 6개월 동안 발효시킨 후 품질특성 변화를 살펴보았다. 수분 함량에서는 염수 침지한 12% 메주 된장에서 55% 수준으로 가장 낮았으며, 나머지 된장 시료들은 대략 60% 수분 함량을 나타냈다. pH는 장 담금 초기부터 메주 된장이 메줏가루 된장에 비해 높았으며, 특히 발효기간 내 8% 메주 된장의 경우 감소폭이 적었고 이는 산도 변화에서도 담금 직후부터 발효 6개월까지 메주 된장이 메줏가루 된장보다 낮은 경향을 나타내어 상관성을 보여주었다. 환원당 함량은 1-2개월 내에 최대값을 나타내고 이후 감소하는 경향을 나타냈으나, 발효기간 내 8% 메줏가루 된장이 가장 높아, 염도 및 장 담금법 간에 상관성은 낮았다. 아미노태 질소 변화는 담금 직후에는 염 농도가 낮을 수 록 높은 값을 나타냈으며, 메주 된장에서 메줏가루 된장보다 높은 값을 보였다. 암모니아태 질소 함량은 발효초기에는 12% 메줏가루 된장에서 가장 높은 값을 나타냈으며, 메줏가루 된장이 메주 된장보다 높은 값을 보였지만, 이후 급격히 감소하여 시료 간 차이를 보이지 않았다. ${\alpha}$-Amylase 효소 활성은 모든 시료가 발효 초기에는 0.91-0.94 Unit/g 수준이었다가 이후 일정하게 감소하여 0.01-0.06 Unit/g 값을 나타내었는데, 특히 8% 메주 된장에서는 완만한 감소를 보였다. Protease 효소 활성은 발효 2주차에 메주 된장이 메줏가루 된장에 비해 높은 활성을 나타냈으나 이후 감소하여 비슷한 수준을 나타내었다. 총 균수는 발효초기부터 메주 된장에서 메줏가루 된장보다 높은 값을 나타내었고, 발효 6개월째 메주 된장이 7.8-8.0 log CFU/g로 메줏가루 된장(7.2-7.5 log CFU/g)보다 통계적으로 유의하게 높은 값을 보였다. 맛 센서를 통한 맛 분석결과, 비록 12% 시판 된장에 비해 제조한 된장이 높은 짠맛과 쓴맛, 낮은 풍미를 나타내었지만, 8% 메주 된장이 시판 된장과 전반적으로 유사한 맛 패턴을 보였다. 유리 아미노산 함량은 숙성기간 동안 장가르기 여부에 따라 메줏가루 된장에서 증가폭은 컸으나 메주 된장의 함량이 높았으며, 염도 8% 된장에서 12% 된장보다 높은 값을 보였다. 결론적으로 염수 침지 여부에 따른 된장의 품질 특성을 비교한 결과, 장담금 과정을 거친 저염 된장이 품질 특성뿐만 아니라 맛 분석결과에서 좋은 평가를 나타내었고, 아울러 메줏가루를 이용한 간편 저염 장류 제품 개발을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제23권6호
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• pp.788-796
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• 2016

저염 된장 제조를 위하여 염 농도(4, 8, 15, 20%)를 달리하여 12개월의 장기 기간 동안 발효시켜 품질특성 변화를 조사하였다. pH는 모든 염농도의 된장에서 발효 12개월 동안 점차 높아졌는데, 특히 4, 8% 저염 된장에서 급격히 높아졌다. 적정산도는 염 농도가 낮을수록 높아지는 경향을 나타내다가 발효 5개월 이후부터는 저염(4와 8%)된장의 경우는 꾸준히 감소하였으나 고염(15와 20%)의 경우는 증가하여 발효초기와 달리 염농도가 높을수록 높은 값을 나타내었다. 또한 염 농도가 낮을수록 된장 중 아미노태 질소함량은 증가하였고, ${\alpha}-amylase$ 효소활성은 모든 시료에서 발효기간 동안 감소하였다. protease 효소활성은 7개월까지 고염 된장(15, 20%)에 비해 저염 된장(4, 8%)에서 높게 나타났다. 미생물수 변화는 염 농도와 상관없이 발효 12개월 동안 Bacillus속 미생물을 우점종으로 하여 8.0~9.1 log CFU/g의 일정한 총균수를 보였다. pH, 산도, 아미노태 질소함유량은 8% 된장에서 다른 된장보다 높은 값을 나타냈다. 유산균은 발효가 진행되면서 감소되었는데 4% 저염 된장의 경우 9개월 전까지 검출되었다. 맛 센서를 이용한 관능검사에서 8% 된장은 쓴맛과 떫은맛이 낮고 신맛은 약하며 감칠맛은 높아 우수한 품질을 나타내었기에 소금이 저감화 된 장류개발이 가능할 것으로 판단된다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제17권3호
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• pp.329-338
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• 2019

불포화 벤토나이트 완충재의 수분흡입력은 공학적방벽의 수리-역학적 성능평가 및 설계에 있어 매우 중요한 입력인자이다. 본 연구에서는 문헌에 보고된 불포화 다공성매질의 수분흡입력 측정기술과 구성모델을 분석하고, 고준위폐기물처분장의 벤토나이트 완충재에 적합한 수분흡입력 측정기술과 구성모델을 제안하였다. 문헌 분석결과, 벤토나이트 완충재의 수분흡입력은 일반토질보다 훨씬 높은 값을 가지며, 매트릭수분흡입력과 삼투흡입력을 포함하는 총수분흡입력을 측정하여 사용하였다. 벤토나이트 완충재의 수분흡입력 측정에는 상대습도센서를 이용한 측정방법(RH-Cell, RH-Cell/Sensor)이 적합하였으며, 핵종 붕괴열에 의한 온도변화와 측정 소요시간을 고려했을 때에는 RH-Cell/Sensor 방법이 더 선호되었다. 벤토나이트 완충재의 수분보유모델은 실험을 통해 여러 가지 모델이 제안되었지만, 불포화 완충재의 수리-역학적 성능평가 구성모델로는 대부분 van Genuchten모델이 사용되었다. 벤토나이트 완충재의 수분특성곡선은 벤토나이트의 종류, 건조밀도, 온도, 염도, 측정 시 시료상태와 이력과정에 따라 서로 다른 경향을 보였다. 수분보유모델의 선정 및 모델인자 결정에는 신뢰도 향상을 위해 이러한 인자들의 영향이 고려되어야 한다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.478-488
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• 2023

본 논문은 수중 환경에서의 전통적인 음파 통신을 대체할 수 있는 레이저 통신의 해군 적용 방안을 연구한다. 아두이노 및 MATLAB을 활용한 레이저 송수신기를 구성하여 수조 실험을 진행하여 다양한 수중 환경에서 통신 가능 여부를 확인하였다. 첫 번째 실험에서는 레이저를 통해 데이터를 전송할 때, 통신 간 원하는 메시지를 데이터화하여 전송하고 이를 수신하여 올바른 메시지로 변환되는지 확인하였다. 두 번째 실험에서는 수중 상황에서의 통신 작동 여부를 확인하였으며, 세 번째 실험에서는 CDS 조도 센서 모듈을 사용하여 빛의 세기를 측정하고 다양한 수중 상황에서 레이저 통신의 한계를 측정하여 확인하였다. 또한, MATLAB Code를 활용해 염도, 수온, 수심 등의 데이터를 수집하여 탁도를 계산하고 계산된 탁도(5, 20, 55, 180)에 대해서 최적의 파장값(532nm, 633nm, 785nm, 1064nm)을 제시하였다. 이를 바탕으로 해군 전술 통신, 원격 센싱, 수중 드론 제어 등의 분야에서의 활용방안을 중점적으로 분석한다. 마지막으로 현재의 기술 한계를 극복하고 성능을 향상하는 개선방안을 제시하였다.