• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.45-45
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• 2020

하천 횡단구조물 하류부에서는 고유속 및 ±압력에 의해 하상재료가 유실되는 세굴현상이 발생한다. 이러한 세굴을 방지하기 위해 횡단구조물 하류부에는 석재, 콘크리트 및 콘크리트 블록 등을 설치 및 포설하여 하상보호공을 설치한다. 하상보호공을 설치하면 설치된 부분은 세굴이 방지 되지만, 하상보호공 끝단 이후에는 지반이 노출되어 있어 노출된 지반에서 고유속 흐름 및 압력변화에 의한 세굴이 발생하는 경우가 많다. 이에 본 연구에서는 하상보호공 끝단 즉, 하상이 노출된 지반에서 압력변화에 따라 하상재료가 유실되므로 압력에너지를 감쇄시키기 위한 하상보호장치를 개발하였다. 개발한 하상보호장치는 본래 다수개가 열을 지어 메트릭스 형태로 설치되도록 하여야 하지만 실험 여건상 단일체로 수리실험을 진행하였다. 하상보호장치는 상판과 하판이 조립된 형태이며 상판과 하판 사이에 이격공간이 구비되어있다. 하상보호장치 검증을 위해 상판과 하판에 쓰이는 판은 수로재질과 같은 아크릴로 제작하였으며, 하상재료의 공극률을 반영하여 다공성 판으로 제작하였다. 다공판의 전체 구멍 면적 대비 판 면적은 35 % 로 동일하다. 상판 구멍 지름 15.0 mm, 4.5 mm 2가지로 제작하였으며, 하판 구멍 지름 3.0 mm 으로 동일하다. 압력변화가 큰 곳에서 작은 곳으로 물이 이동하게 되므로 고유속 수리조건에서 상판과 하판 사이에서의 압력변화를 측정하기 위해 판 중간에 압력계를 설치하였다. 하상보호장치 설치지점 앞 0.3 m 부근에 PIV를 설치하여 유속을 측정하였다. 실험결과 상판의 구멍 직경(15.0 mm)이 클 경우 상판부 압력이 하판부로 전달되어 하판에서 측정되는 압력이 증폭 되었으며, 상판의 다공성 구멍 직경(4.5 mm)이 작을 경우 상판부에서 하판부로 전달되는 압력이 감소하여 하판에서 측정되는 압력이 감소하였다. 상판과 하판의 다공성 구멍의 직경을 적절한 사이즈로 조절하면 상판부의 압력이 하판부로 전달되는 것을 막고 압력에 의해 하상에서 흡출되는 유사를 막을 수 있는 것으로 판단되며 추후 상판과 하판의 다공성판 구멍 직경의 상대적 차이에 따른 압력 감소효율에 관한 연구가 필요하다고 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.330-334
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• 2011

자연하천의 유량값은 일반적으로 횡단면의 면적과 이를 통과하는 유속의 곱으로 산정된다. 유량측정 방법은 하천의 형태와 저 평수기 및 홍수기의 수위에 따라 도섭법, 교량법, 부자법 및 보트를 이용한 ADVM 측정법 등 다양한 방법으로 실시된다. 그러나 현장 여건에 따라 흐름에 직각이 아닌 사교에서 측정이 이루어지는 경우에는 단면적의 오차를 포함할 가능성이 크기 때문에 횡단면의 측선 각도에 따라 각보정을 실시해야 한다. 현재 사교에서 유량 측정을 실시하는 경우, 흐름의 직각을 기준으로 처짐각을 측량하여 각 측선에 $cos{\theta}$를 적용하여 단면적을 보정하고 있는데, 이 처짐의 정도가 유량의 참값에서 어느 정도의 영향을 미치는지에 대한 검토가 요구된다. 본 연구에서는 한강수계 왕숙천에 위치한 퇴계원 지점에서 실시간 수위에 따른 유속을 측정하였으며, 횡단면에 직각인 측선을 기준값으로 제시하고, 처짐각의 정도를 $10^{\circ}$, $20^{\circ}$, $30^{\circ}$, $40^{\circ}$, $50^{\circ}$까지 늘려 산정된 유량값을 기준값과 비교 분석하였다. 본 연구에 쓰인 측정기기는 Price AA 유속계이고, 측정방법으로는 유량의 흐름 방향을 기준하여 직각으로 수면에서 0.6d 지점의 유량측정방법(1점법)을 적용하였다. 그 결과 유량의 흐름 방향을 기준하여 직각인 경우 $1.39m^3/s$의 유량에서 보정 전 각 $10^{\circ}$의 유량 $1.36m^3/s$, $30^{\circ}$의 유량 $1.49m^3/s$, $50^{\circ}$의 유량 $2.25m^3/s$로 각이 클수록 단면적이 크게 나타나며 유량 역시도 과대 산정됨을 알 수 있었다. 따라서 도섭법을 이용한 유량측정이나 사교에서의 교량법 등을 적용하여 유량측정을 실시할 경우 유량의 흐름방향을 기준으로 직각으로 유량측정을 실시하여 유량을 산정하되 부득이한 경우로 사교에서의 측정이 이루어 졌을 시 흐름 방향을 기준으로 각도를 측정하여 크게 나타나는 단면적에 처짐각을 보정하여 유량을 산정함이 오차를 줄일 수 있으며, 신뢰성 있는 유량자료 생산의 방법이 라 할 수 있겠다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.201-201
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• 2020

수문 순환 및 물 수지에 관한 연구는 강수량, 지표유출량, 지하수, 토양수분 및 증발산량에 대한 정량화가 이루어질 때 실제적으로 규명될 수 있다. 그러나, 수문 순환 및 물수지 평가에 중요한 부분을 차지하는 증발산량의 경우 관측값보다 단순한 가정이나 경험식에 의한 추정값을 사용하고 있어 그 자료의 신뢰성에 대해서도 꾸준히 문제가 제기되어 왔다. 따라서, 수문 순환 및 물수지의 정량적인 분석을 위해서는 수문 순환 과정에서 상당부분을 차지하는 증발산량의 측정(실측)이 필요한 실정이다. 본 연구는 환경부의 기초수문자료 구축사업의 일환으로 수행되고 있으며, 에디공분산 기술을 사용하여 증발산량을 직접 관측하고 있다. 에디공분산 방법으로 증발산량을 측정하기 위해서 필요한 장비 중 수증기 농도를 측정하는 장비(개회로 기체분석기, 폐회로 기체분석기<수증기 농도를 측정하는 부분의 개폐여부에 따른 장비 구분>)에 대해 비교 측정을 수행하였으며, 관측 지점은 인위적인 관개가 이루어지고 있는 논경지(청미천 관측소)에서 수행하였다. 측정 자료에 대한 검토는 측정 장비에 따른 자료의 특성을 비교하기 위해 약 13,000개(9개월, 30분 간격) 자료를 활용하여 분석을 수행하였다. 그 결과 두 측정장비 모두 농도 변화에 따른 경향성은 유사하게 나타났으나, 측정 자료의 취득률에서는 차이(약 20%)를 보이는데, 이는 개회로 측정 장비의 경우 강우 및 안개 등의 기상상황에 따라 영향을 받기 때문으로 판단된다. 에디공분산 방법을 이용한 증발산량은 여러 기상자료를 이용하여 보정을 수행하기 때문에 측정 장비의 취득률로 인한 증발산량 산정에는 문제가 되지 않을 것으로 판단된다. 단 높은 관측률 및 측정 자료를 위해서는 폐회로 측정 장비를 이용하는 것이 유리할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.10b
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• pp.484-485
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• 2008

초음파는 의학적 진단 및 치료의 목적으로 널리 사용되어 왔다. 일반적으로, 초음파 조사의 생물학적 무해성은 많은 연구를 통하여 보고되었으나, 최근 초음파 집속을 통한 강력 초음파의 사용에 대한 열적 안전성 평가가 중요한 요소로 대두되고 있다. 이에 본 연구에서는 강력 집속 초음파의 전달 에너지와 열적 분포를 측정하여 안전성 평가에 활용 가능한 초음파 열분포 팬텀을 제안하였다. 온도 분포 측정용 팬텀은 초음파 조직유사 팬텀 재료인 한천을 이용하였으며, 음향학적 특성의 유사성을 평가하였다. 온도 효과를 측정하기 위하여 $3{\times}3$의 형태로 온도 센서를 팬텀 내부에 배열하여 초음파 조사에 따른 온도 분포를 측정하였고 온도 측정을 위한 시스템을 개발하여, 초음파 가열 실험을 수행하였다. 본 연구에서 제안된 초음파 온도 분포 측정용 팬텀의 유용성을 확인하였으며, 온도 분포용 팬텀을 통한 강력 집속 초음파 장비의 열적 성능 평가에 적용 될 수 있을 것으로 사료되었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.10b
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• pp.437-438
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• 2008

본 논문은 유선 타블렛에서 공진 회로가 적용된 펜의 위치를 알 수 있는 좌표측정 방법을 소개한다. 현재 연구하고 있는 유선 타블렛은 공진회로가 적용된 펜과 루프코일에 라인안테나가 적용된 패드를 사용한다. 공진회로가 적응된 펜을 패드 위에 놓게 되면, 전자기 유도 현상에 의해 발생된 전류를 측정하여 현재 펜의 위치를 알 수 있다. 루프코일에 라인안테나를 설치하면 이를 Differential coil이라고 부르는데 루프 안테나와 라인 안테나 사이에 흐리는 전류를 알 수 있다. 이때 라인안테나를 기준으로 펜의 위치에 따라서 전류량도 변화하며, 또한 라인 안테나를 기준으로 왼쪽과 오른쪽의 전류의 극성이 다르다. 루프회로에 라인안테나를 겹쳐 놓은 형태인 타블렛의 패드는 라인안테나를 순차적으로 변경해 가면서 공진 회로가 적용된 펜에 의해 전자기 유도 현상에 의해 발생된 전류를 측정하게 되며, 이 측정된 값들을 비교하여 좌표를 알아낼 수 있다. 하지만 그 전류의 변화는 아주 적어 직접적인 신호로는 좌표를 알아낼 수 없다. 그래서 우리는 차등증폭을 이용하여 신호를 증폭시켜 신호를 변형한다. 이 변형된 신호를 이용하여 각 라인안테나에서 측정된 전류세기로 좌표를 알아낸다. 이런 연구에서는 전자기 유도현상에 의해 발생된 전류의 세기를 이용해 실제 윈도우 프로그램에서 펜의 위치를 알 수 있는 방법을 찾고, 구현된 모습을 보여준다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.10b
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• pp.203-204
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• 2008

한의학 진단의 중요 요소인 맥진을 자동화한 맥진기에서뿐만 아니라 비관혈적 심혈관 기능 평가를 위해서 요골동맥 맥파 측정이 널리 활용되고 있다. 요골동맥 맥파는 피험자의 생리적, 병리적 원인을 통제하더라도 가압력이 변함에 따라 형태가 달라지며, 어느 시점 맥파를 피험자의 상태를 대표하는 맥파로 해야 할지에 대한 명확한 기준이 없어 맥압이 최대가 되는 시점의 맥파를 사용하고 있다. 그러나, 맥파가 측정되는 가압력 범위뿐만 아니라 맥압이 최대가 되는 시점이 피험자마다 다르기 때문에 정확한 대표 맥파를 획득하기 위해서는 보다 가압력 단계를 늘려야 하며, 결과적으로 측정시간이 보다 길어지게 될 것이다. 본 논문에서는 최소한의 가압단계로도 보다 정확히 대표 맥파를 획득할 수 있는 방법을 개발할 수 있도록, 정밀 제어가 가능한 가압 로봇 축, 가압에 의해 눌리는 피부이동 거리 측정을 위한 레이저 센서, 가압에 따른 피부 반발력과 맥파를 측정할 수 있는 압력 센서로 구성된 테스트 지그를 개발하였다. 이를 통해 모터 이동 스텝 수에 따른 피부 이동 거리 특성, 피부 이동 거리에 따른 맥파 변화 특성 등을 관찰할 수 있었으며, 향후 효과적인 대표 맥파 획득 방법을 개발할 수 있을 것으로 기대한다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.14 no.5
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• pp.11-19
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• 1995

The Interaction between tire and road is responsible for the excited vibration of the tire, and It is also important for the sound radiation. In this paper. measurement of tire structural vibration noise from a chassis dynamometer using Spatial Transformation of Sound Field(STSF) technique is studied. STSF involving a scan that uses an array of transducers over a planar surface close to the source is under investigation. From cross spectra measurement during the scan, a principal component representing the sound field is extracted. Any power descriptor of the near field can then be investigated by means of near-field acoustic holography, while the distant field can be determined by application of Helmholtz integral equation. The results of the measurement were used to obtain the radiation sound pattern from the center line of the tire, and to locate the radiation sound generating regions in the vicinity of the tire.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.5 no.3
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• pp.165-170
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• 1995

NMR measurement has been studied for protons in pre-polarized flowing water by a separated detector working at high field far away from the measured field region where the transition of protons is occurred by the pertur-bation of RF energy. The conditions for NMR signal were optimized on the amplitude and frequency of modulation field, the RF field of detector, water speed, and RF field at the measured field region. The NMR signal with the full width of 320 nT at the half maximum in Lorentzian curve and with signal to noise ratio of 10.5 was measured in the range from a few ${\mu}T$ to mT, and its shape and amplitude were independent of the measured field intensity and its uniformity.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2001.07d
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• pp.2190-2192
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• 2001

가스 배관 진단 시스템은 배관 내부에 삽입되어 배관 내에 주입된 가스에 의해 추진되는 시스템으로 배관의 건설, 유지, 보수, 해체 등의 작업을 위한 여러 정보를 수집한다. 배관 진단을 위한 대표적인 센서로는 배관 내부의 찌그러짐(dent)과 주름(wrinkle)의 형태 및 크기를 측정하는 캘리퍼(caliper) 센서와 배관 외부의 파손을 측정하는 MFL(Magnetic Flus Leakage) 센서 그리고 배관 내의 환경 정보를 측정하기 위한 온도 센서와 압력 센서가 있다. 이러한 센서들로 수집된 정보를 활용하기 위해서는 정확한 위치 정보가 필요하므로 IMU(Inertial Measurement Unit)와 주행 거리계를 사용하는 결합 항법 시스템도 필요하다. 본 논문에서는 가스 배관 진단 시스템을 위한 항법 데이터 저장 시스템을 개발한다. 배관 진단 시스템의 특성상 일반적인 측정 센서는 700Hz 이상의 주기로 측정되고 항법 정보는 100Hz 주기 이상으로 측정되며 배관 내 이동 시간은 2시간에서 24시간 이상으로 다양하므로 많은 데이터를 효율적으로 저장할 수 있어야 한다. 따라서 데이터 저장 장치로는 DAT를 사용하게 되며 많은 센서 데이터를 실시간으로 저장하기 위해서 마스터-슬레이브 구조를 갖는 멀티 프로세서 구성을 이용한 항법 데이터 저장 시스템을 설계 제작하였다.

• Journal of Practical Engineering Education
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• v.13 no.3
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• pp.497-505
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• 2021

Test equipment for strain and vibration measurement was designed for educational purposes. Widely available and affordable materials were put into making this device. Three strain gauges placed on an iron ruler made cantilevered beam were used to measure values according to external load. An electromagnet triggered excitation and a function generator created vibration of the beam. We present three different tests conducted with this equipment regarding production of scales, measurement of resonant frequency, and calculation of the difference between excitation frequency and measured frequency. Overall, this paper presents a piece of simple yet inexpensive test equipment and its corresponding portfolio with expectations of being applied to the educational field for efficient measurement of load and vibration.