• 제목/요약/키워드: 초음파 모델링

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토픽모델링을 이용한 국내 방사선 학술연구 트렌드 분석 (A Trend Analysis of Radiological Research in Korea using Topic Modeling)

  • 홍동희
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.343-349
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    • 2022
  • 토픽 모델링을 활용하여 1989년부터 2022년까지 출판된 방사선을 주제로 한 논문을 파악하고 주제들 간의 관련성과 비중을 분석하고자 한다. 본 연구는 방사선 분야의 연구 활성화에 기여하기 위하여 2022년 최근까지 출판된 논문 717편을 대상으로 국문제목에서 도출된 토픽들을 분석하였다. 텍스트마이닝을 통해 연구의 주제 분포에 대한 전반적 연구 동향을 분석하였으며, 토픽모델링을 통해 5가지 주제를 도출해냈다. 첫째, 분석 대상 논문 중 키워드 중심으로 총 논문 717편의 연구에서 핵심어를 전처리 과정을 거쳐 최종적으로 선정된 단어는 총 1675개의 단어를 빈도 분석하였다. 둘째, 5개 토픽에 대하여 구성단어의 연관성을 중심으로 토픽을 분석한 결과 방사선, 영상, CT 임상분야에서 영상의 화질을 떨어뜨리지 않는 범위에서 선량을 최소화 하는데 연구가 주를 이루고 있음을 알 수 있었다. 또한, MRI 분야는 다양한 연구가 주를 이루었고 초음파는 다양한 부위의 질환 분석이 연구가 활발하게 시도되고 있음을 알 수 있었다.

초음파 산란 기법을 적용한 미세먼지 측정법 개발 (Development of Fine Dust Measurement Method based on Ultrasonic Scattering)

  • 최하진;우욱용;홍진영
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제23권7호
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    • pp.40-48
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    • 2019
  • 본 연구에서는 건설 현장에서 발생하는 미세먼지의 정확한 측정을 위한 새로운 개념의 알고리즘을 제안한고 검증한다. 기존 측정법의 한계를 보완하기 위하여 초음파 산란 기반 측정법을 제안하였으며, 유한 차분법을 통하여 알고리즘의 활용 및 그 정확성을 검증하고자 하였다. 미세먼지와 같은 다중 산란을 일으키는 현상에 대하여 수학적 모델링을 수행하였고 신호의 감쇠율, 평균 자유 거리, 산란 반경으로 미세먼지의 단위 밀도를 예측할 수 있는 알고리즘을 도출하였다. 2-D 시간 이력해석을 통하여 미세먼지 부피비에 따라 알고리즘을 검증하였으며 신호 해석을 위한 신호처리 기법을 나타내었다. 해석 결과, 알고리즘의 오차는 개수밀도 단위 최소 0.7, 최대 24.9를 보였다. 오차율을 줄이기 위해 미세먼지의 산란 반경을 주파수별로 도출하여야 하는 추후 연구가 필요함을 토의하였다.

모돈 생체 반응 신호의 주파수 영역 Feature selection을 통한 DNN 모델링 연구 (Research on DNN Modeling using Feature Selection on Frequency Domain for Vital Reaction of Breeding Pig)

  • 조진호;오종우;이동훈
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.166-166
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    • 2017
  • 모돈의 건강 상태를 정량 지수화 하기 위한 연구를 수행 중이다. 지제이상, 섭식 불량, 수면 패턴 등의 운동 특성 분석을 위하여 복수의 초음파 센서를 이용하였다. 시계열 계측 신호를 분석하여 정량 지수화를 수행하는 과정에서 주파수 도메인 분석을 시도하였다. 이 과정에서 주파수 도메인의 분해능에 따른 편차 극복을 위한 비선형 모델링을 수행하였다. 또한 인접한 시계열 데이터 구간 간의 상관성 분석이 가능하면 대용량 데이터의 실시간 처리로 인한 지연 시간 극복 및 기대되는 예후에 대한 조기 진단이 가능할 것이다. 본 연구에서는 구글에서 제공하는 Tensorflow와 NVIDIA에서 제공하는 CUDA 엔진을 동시 적용한 심층 학습 시스템을 이용하였다. 전 처리를 위하여 주파수 분해능 (2분, 3분, 5분, 7분, 11분, 13분, 17분, 19분)에 따른 데이터 집합을 1단계로 두고, 상위 10 순위 안에 드는 파워 스펙트럼 밀도의 크기를 2단계로 하여, 총 2~10개의 입력 노드를 순차적으로 선정하였고, 동일한 방식으로 인접한 시계열의 파워 스펙터럼 밀도를 순위를 변화시켜 지정하였다. 대표적인 심층학습 모델인 Softmax regression with a multilayer convolutional network를 이용하여 Recursive feature selection 경우의 수를 $8{\times}9{\times}9$로 총 648 가지 선정하고, Epoch는 10,000회로 지정하였다. Calibration 모델링의 경우 Cost function이 10% 이하인 경우 해당 경우의 학습을 중단하였으며, 모델 간 상호 교차 검증을 수행하기 위하여 $_8C_2{\times}_8C_2{\times}_8C_2$ 경우의 수에 대한 Verification test를 수행하였다. Calibration 과정 상 모든 경우에 대하여 10% 이하의 Cost function 값을 보였으나, 검증 테스트 과정에서 모든 경우에 대하여 $r^2$ < 0.5 인 결정 계수 값이 나타났다. 단적으로 심층학습 모델의 과도한 적합(Over fitting) 방식의 한계를 보인 것이라 판단할 수 있다. 적합한 Feature selection 및 심층 학습 모델에 대한 지속적이고 추가적인 고려를 통해 과도적합을 해소함과 동시에 실효적이고 활용 가능한 Classification을 위한 입, 출력 노드 단의 전후 Indexing, Quantization에 대한 고려가 필요할 것이다. 이를 통해 모돈 생체 정보 정량화를 위한 지능형 현장 진단 기술 연구를 지속할 것이다.

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MsS Guided Wave를 이용한 결함 신호의 분석에 관한 연구 (A Study on MsS Guided Wave Scattering from Defects)

  • 최부일;조윤호;이준현;신동철
    • 비파괴검사학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.442-449
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    • 2009
  • 스테인레스 스틸 배관의 결함에 대한 MsS의 비틀림모드 신호와 BEM 모델링의 SH모드 신호의 특성을 살펴보았다. 비틀림모드 신호와 SH모드신호의 비교를 위해 스테인레스 스틸 배관의 결함은 깊이와 폭을 달리하면서 원주방향으로 360도 가공하였다. MsS의 비틀림모드 신호분석 결과 원주방향 결함을 모두 탐지하였으며 깊이 변화에 따라 신호 진폭의 변화가 확인되었다. 하지만 원주방향 결함의 폭 변화는 일정한 경향이 나타나지 않았다. BEM 모델링의 SH 모드 신호 분석 결과 깊이 변화의 경우 비틀림모드 신호와 유사한 결과가 나타났지만, 폭 변화는 신호 진폭의 변화가 일어났다. 본 연구를 통하여 배관의 원주방향 결함에 대한 비틀림모드와 SH모드의 비교 분석을 통하여 신호 특성을 확인하였고 배관의 축대칭 결함에 대해 SH모드 모델링으로도 신호 예측이 가능함을 알 수 있었다.

초음파 접합 공정을 합성한 자동차용 램프 생산시스템 제어에 관한 연구 (A Study for Automotive Lamp Manufacturing System Control Composing Ultra melting Process)

  • 이일권;국창호;김승철;김기진;한기봉
    • 한국가스학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.46-51
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    • 2014
  • 이 논문의 목적은 자동차 램프의 초음파 접합 공정을 합성한 자동차 램프 생산시스템에 관한 연구이다. 램프어셈블리를 생산할 때 독립된 단순 공정에 의해 사출과 초음파 접합, 항온풀림, 조립과 포장을 하던 분리된 작업공정을 원스텝(One-step) 일관공정으로 합성하여 초음파 접합시 발생되는 미세한 발생가스와 소음에 대하여 작업자에게 미치는 영향을 최소화하였다. 또한, 합성 공정에 의한 에너지 저감과 이를 자동공정에 의해 생산함으로써 생산 효율을 극대화하였다. 이 방식은 제어시스템의 타당성을 검토하기 위해 수학적 모델링을 하였고, 이들 수식을 이용하여 플랜트의 전달함수와 필요에 따라 bode선도를 이용하여 안정성과 적합한 제어기를 선정하였다. 이 연구에서 사출 물을 뒤집기 위한 $180^{\circ}$ 회전 제어장치는 중력의 영향으로 비선형 항 $M_{eq}\;lcos{\theta}(t)$이 나타났고, 이를 해결하기위해 피드포워드 제어기법을 적용하여 시스템의 선형화 및 안정화를 확보하였다.

초음파 공명을 이용한 원전 연료봉의 산화막 두께 측정

  • 주영상;정용무;정현규
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.204-209
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    • 1998
  • 핵연료 펠렛이 장입되어 있는 원전연료봉 피복관은 핵분열성 물질의 외부 유출에 대한 일차 방호벽 역할을 하므로 원전의 안전성을 위해서는 피복관의 구조건전성 확보가 매우 중요하다. 고온, 고압의 운전 조건 속에서 연료봉 피복관은 산화막이 생성 상장하여 연료봉을 취성 파괴시킬 가능성이 있으므로 이를 가동중에 비파괴적으로 측정할 수 있는 방법을 개발할 필요가 있다. 산화막이 존재하는 지르칼로이 피복관에 대한 음파의 공명산란을 이론적으로 모델링하고 수치해석을 수행하였다. 산화막이 피복된 원통형 쉘의 공명산란에서 공명 원주파의 전파 특성은 산화막의 존재 여부와 그 두께 증가에 따라 크게 변화한다. 수치 해석 결과 제 1차 반대칭 (A$_1$) 원주파의 특정 부분파의 경우에는 산화막의 존재에도 불구하고 위상속도가 일정한 특이성을 보였다. 이러한 위상속도 특성을 실험을 통하여 확인하였으며 이 현상을 이용하여 산화막의 두께를 측정할 수 있는 새로운 비파괴 평가 방법을 제안하였다.

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정밀 위치제어를 위한 Piezo Actuator의 제어기 연구 및 제작 (A Controller Study and Design for Precise Piezo Actuator)

  • 이세린;김철오;임계영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1764-1765
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    • 2011
  • 피에조 액추에이터는 세라믹 소재의 압전 특성을 이용한 전기식 액추에이터로, 이에 사용되어지는 세라믹스는 전자분야의 기초재료로 다양한 연구가 이루어지고 있다. 통신기기, 의료기기, 초정밀 액추에이터, 초음파 모터 등 각종 정밀 센서와 측정 계측기기와 같이 가정용에서부터 첨단 기술 분야 까지 광범위하게 이루어지고 있다. 이와 같이 첨단 기술 분야에 각광 받고 있는 압전 소재 제품중, 본 논문에서는 국내 개발 및 시장 진입이 어려운 초정밀 액추에이터를 선택 하였으며, 전압 이송소자를 활용하기 위한 연구소단위의 연구내용을 기술하였다. 즉, 정밀 제어에 영향을 미치는 피에조의 히스테리시스를 포함한 개루프 특성을 모델링하고, 컴퓨터 시뮬레이션으로 액추에이터의 동작을 검증한 후 PID제어기를 적용하여, 이에 따른 결과와 함께 제어기를 제작하였다.

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정합회로 설계를 위한 초음파 진동자 Modeling S/W Tool 구현 (Ultrasonic Sensor Modeling S/W Tool for matching circuit design)

  • 편용국
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.177-182
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    • 2004
  • 소나 센서부 설계 시 개별 센서에 대한 정합회로의 설계는 전체 가중회로의 특성에 매우 큰 영향을 미친다. 그러나 많은 경우 정합회로를 설계하는데 있어서 경험에 의한 수작업으로 수행하거나 매우 간단한 모델을 설정하여 그것을 바탕으로 설계하는 예가 많다. 다양한 센서에 대해서 유연하게 대응하는데 한계를 갖고 있고 또 많은 오류를 동반하기 때문에 정합회로 설계에 많은 시행착오를 초래한다. 본 연구에서는 다양한 센서에 유연하게 대응하는 정합회로 설계 도구를 구성하는 첫 단계로써 실제 소나 센서의 특성 측정 및 그를 바탕으로 한 소자 모델링을 일괄 작업화한 설계 프로그램을 구성하여, 그 구성과 기능에 대해서 설명하고자 한다.

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종방향 초음파를 이용한 솔더링 공정의 모델링 (Modeling of Soldering Process using Longitudinal Ultrasonic)

  • 김정호;이지혜;유중돈;최두선
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제21권5호
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    • pp.534-539
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    • 2003
  • An efficient soldering process using the longitudinal ultrasonic vibration is introduced in this work for electronic packaging. The effects of the process parameters such as the ultrasonic frequency, amplitude, dimension of the metal bump and solder are analyzed through a viscoelastic lumped model. The viscoelastic properties of the eutectic solder were measured for calculation and evaluation of heat generation capability of the solder. Experiments were conducted to verify the possibility of the proposed ultrasonic soldering method by inserting the Cu and Au bumps into the solder block. Localized heating due to ultrasonic vibration melts the solder near the metal bump, which demonstrates the applicability of the ultrasonic soldering method to the high-density electronic packaging.

신경회로망을 이용한 원공 결함 패턴 인식에 관한 연구 (A Study on the Pattern Recognition of Hole Defect using Neural Networks)

  • 이동우;홍순혁;조석수;주원식
    • 한국정밀공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.146-153
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    • 2003
  • Ultrasonic inspection of defects has been focused on the existence of defect in structural material and need has much time and expenses in inspecting all the coordinates (x, y) on material surface. Neural networks can have an application to coordinates (x, y) of defects by multi-point inspection method. Ultrasonic inspection modeling is optimized by neural networks Neural networks has trained training example of absolute and relative coordinate of defects, and defect pattern. This method can predict coordinates (x, y) of defects within engineering estimated mean error $\psi$.