• 제목/요약/키워드: 환경측정기

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NKNLTS 비납계 압전체의 도핑원소에 따른 특성평가

  • 이윤기;박은혜;류성림;권순용
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.83-83
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    • 2009
  • 우수한 압전성을 가지는 PZT는 인체에 유해한 다량의 PbO을 함유하여 심각한 환경문제를 야기함은 물론 제조 공정 중 PbO 휘발 억제 시설 구비에 따른 경제적 부담 등 문제점이 지적되었다. 따라서 환경오염 및 가격경쟁력을 갖추기 위해 현재 무연 조성 세라믹스에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 최근 비납계 압전 세라믹의 연구는 비스무스 레이어형과 페로브스카이트 형 비납계 세라믹스의 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 $(Na,K)NbO_3$ 계는 페로브스카이트 구조를 가지는 비납계 세라믹으로 현재 많은 연구가 진행되고 있다. 이 물질은 PZT계와 유사하게 상전이(morphotropic phase boundary:MPB)영역을 가지고 있 으며 이 영역에서 높은 압전 특성을 보여주고 있다. 최근 $Na_{0.5}K_{0.5}NbO_3$$LiTaO_3$를 치환하여 우수한 압전 특성을 지니는 조성이 개발되고 있지만, 보통 소성법으로 제조된 세라믹스는 PZT계 세라믹스와 비교하여 특성이 떨어진다. 본 연구에서는 압전성이 우수한 $(Na_{0.44}K_{0.52}Li_{0.44})(Nb_{0.90}Sb_{0.06}Ta_{0.04})O_3$ 조성에 도너 도핑과 억셉터 도핑을 한 다음 전기기계결합계수, 압전상수, 유전상수의 변화를 평가하고, hardener 와 softener 특성이 본조성에서 나타나는지를 관찰하였다. 실험방법은 보통 소성법을 사용하였으며, 분쇄와 혼합은 직경 3 mm zirconia ball을 사용하여 볼밀 하였다. $850^{\circ}C$ 에서 5h 하소 후 $1100{\sim}1200^{\circ}C$ 에서 소결하고, 두께 1 mm로 연마한 다음 silver paste를 $650^{\circ}C$ 에서 소부하여 전극을 형성하였다. 제작된 시편은 $90^{\circ}C$의 실리콘유에서 3~4 kV/mm의 전계를 가해 20분간 분극 처리를 수행하였다. 제작된 시편의 압전전하 상수 값은 d33-meter(APC-8000)를 이용하여 측정하였고, 유전율, 전기기계결합계수 및 기계적품질계수 등은 임피던스 분석기 (impedance/gain phase analyzer)를 이용하여 특성을 측정 하였다. 또한 전압-분극 특성의 평가에는 강유전특성 측정기(ferroelectric tester: Precision-LC, Radiant Technologies, USA)를 이용하였다.

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실내 이동로봇의 UKF 위치 추정 및 성능 평가 (UKF Localization of a Mobile Robot in an Indoor Environment and Performance Evaluation)

  • 한준희;고낙용
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.361-368
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    • 2015
  • 본 논문은 실내 환경에서 이동로봇의 위치추정을 위해 무향 칼만 필터(UKF, Unscented Kalman Filter)를 적용하는 방법을 기술한다. 위치 추정을 위해 적용한 무향 칼만 필터 방법은 측정 거리에 따라 오차 공분산 값을 조절하는 새로운 측정 불확실성 모델을 제안한다. 또한 이 방법은 속도정보의 불확실성 및 측정 불확실성에 관한 오차 공분산 행렬의 비 대각 성분을 '0'이 아닌 값으로 설정한다. 이 방법은 100*40m 의 실내 작업환경에서 외수용성 센서로서 레이저영역측정기(Laser range finder)를 가진 차륜형 이동로봇을 이용한 실험을 통하여 평가한다. 이 실험에서는 적응적 불확실성 모델을 사용하지 않는 보통의 방법과 제안된 방법의 추정성능을 비교한다. 또한 이 실험은 오차 공분산의 비 대각성분을 '0'이 아닌 값으로 설정하여 추정 성능이 개선되는 것을 확인한다. 이 논문은 이동로봇의 위치추정을 위한 실용적인 UKF 방법을 구현하고 그 성능을 평가 하는 것을 주요 내용으로 한다.

중량물 들고 내리기 농작업 자세의 에너지 소모량 평가 시스템 개발 (A development of evaluation system of lifting and lowering tasks for energy expenditure at farm work)

  • 심태용;김보리;윤수현;문정환
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.145-145
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    • 2017
  • 농작업 자세 중에서 중량물을 반복적으로 들고 내리는 자세는 요통과 같은 근골격계 질환의 유발행위로 분류된다. 이는 인간공학적 유해요인 평가도구에 의해 위험도 별로 정량화 할 수 있다. 이러한 평가방법은 농작업 자세를 개선하여 근골격계 질환을 예방할 수 있다는 측면에서 매우 중요하다. 그러나 기존의 작업자세 부하 평가방법들은 동적 자세를 평가하는데 있어 어려움이 있을 뿐 만 아니라 평가 과정에서 관찰자의 주관성이 개입 될 수 있다는 한계점을 갖고 있다. 이에 본 연구에서는 중량물을 들고 내리는 동적 자세에서 발생하는 부하를 Energy expenditure를 이용하여 평가할 수 있는 시스템을 개발하는 것이다. Energy expenditure는 체중, 성별 등과 같은 작업자 관련 변수와 중량물의 무게, 들어 올리는 높이, 빈도수 등과 같은 작업환경 관련 변수를 이용하여 최대 산소소비량을 예측하는 방법이다. 본 연구에서 제안하는 작업자 및 작업환경 관련 변수를 자동 측정하는 시스템은 초음파 거리측정 센서와 깔창 형태의 센서를 이용하여 구성하였다. 이를 통해 남성(6명), 여성(6명)을 대상으로 20kg의 중량물을 들고 내리는 동작에서 발생하는 Energy expenditure 값을 산출하였고, 산소소비량 측정 장비를 통해 획득된 최대 산소소비량($VO_2$)과 비교하여 검증하였다. 여성을 대상으로 한 Energy expenditure 값과 최대 산소소비량 간 상관관계는 0.984로 나타났으며, 남성의 경우에는 0.998로 높은 상관관계를 보였다. 이와 같은 에너지 대사율 평가시스템은 연속적이고 반복적인 실제 농작업 자세 부하를 동적인 상태에서 평가할 수 있을 뿐 만 아니라 산소소비량 측정기와 같은 추가적인 장비가 필요하지 않아 현장 적용성이 뛰어 날 것으로 기대된다.

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응집 플록 성장률 측정기를 이용한 멤브레인 공정의 전처리 응집공정 평가 (Evaluations of Coagulation Process for Membrane Pre-treatment using Floc Growth Rate Analyzer)

  • 손희종;김상구;김도환;강소원;최영익
    • 한국환경과학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.231-238
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    • 2016
  • In this study, we have investigated to find optimal pre-treatment flocculation condition by analyzing the floc growth rate with mixing conditions and the membrane permeation flux for pre-treatment step of the membrane process. The higher mixing intensity showed a constant floc size index (FSI) values, and lower mixing intensity increased the degree of dispersion of the FSI values. Results of comparing the distribution characteristics of the FSI value and the permeation flux were more effective in increasing flux when the FSI values were 0.2 or higher. The degree of dispersion of FSI was relatively large in 40 rpm mixing condition compared to 120 rpm. In 40 rpm mixing condition, it decreased the permeation flux compared to 120 rpm because various sizes of flocs were distributed. Coagulation-UF membrane process enhanced 30%~40% of the flux rate compare to UF alone process, and the coagulation-MF process increased up to 5% of the flux rate compare to MF alone process. Pre-treatment, that is, coagulation process, has been found to be less effects on relatively larger pore size for MF membrane. For UF membrane, the flux was a little bit same when applying only the rapid mixing process or rapid mixing with slow mixing processes together. In case of MF membrane, the flux was improved when rapid mixing process applied with slow mixing process together.

0.4MW 아크 가열 풍동 시험을 통한 삭마 재료의 표면 특성 연구 (A Study on Surface Properties of Ablative Materials from 0.4MW Arc-Heated Wind Tunnel Test)

  • 김남조;오필용;신의섭
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권12호
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    • pp.1048-1053
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    • 2015
  • 고온 환경에 노출되는 열 보호 시스템의 삭마 현상에 의한 표면 침식은 주로 재료의 두께 방향으로 진행된다. 본 논문에서는 0.4MW 아크 가열 풍동을 통한 삭마 실험을 수행하고 삼차원 표면 측정기를 이용하여 삭마 재료의 표면 상태를 측정하였다. 특히, 정밀한 삼차원 이미지 데이터를 획득하여 고온 플라즈마 환경에서 진행된 삭마 재료의 표면 거칠기와 침식량을 산출하였다. 이와 같은 삭마 실험 전후에 발생된 시편의 질량 감소도 함께 측정함으로써 표면 특성의 변화를 정량적으로 비교 및 분석하였다.

수동측정기에 의한 대기오염 자동측정망의 지역대표성 조사 및 보완방완에 대한 기초연구 (Evaluation and Complement of the Representativeness of Air Quality Monitoring Stations Using Passive Air Samplers)

  • 우정현;김선태;김정욱
    • 한국대기환경학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.415-426
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    • 1997
  • Some arguments have been about over the representativeness of government-run air quality monitoring stations among scholars and non-governmental organizations (NGOs). However, it is not a simple problem to move monitoring stations because of continuity of data and high cost. So it is necessary to complement the monitoring data if it do not represent the ambient air quality properly. The purpose of this study was to evaluate the representativeness of some monitoring stations using passive $NO_2$ samplers and to find a complementary method from linear regression. Two stations were chosen for the evaluation: Shinlim Station was one of the most controversial stations in Seoul and Banpo Station had the best reputation. Air qualities were surveyed at seven points around each monitoring station with consideration of land use and distance. The ratios of the average $NO_2$ levels of the areas to these at the monitoring stations were 1.59 for Shinlim Station and 1.03 for Banpo Station. The differences between the average $NO_2$ levels and those at the monitoring stations were 10.75 ppb for Shilim Station and 0.34 ppb for Banpo Station. The correlation coefficients between the two levels were 0.7668 for Shinlim and 0.7662 for Banpo. The average coefficients of determination $(R^2)$ were 0.61 for Shinlim and 0.61 for Banpo. The Shinlim Station could not represent the air quality of Shinlim-Dong good because it is located in a green area at an outskirt of Shinlim-Dong. But the Banpo Station located in a central residential area of Banpo-Dong showed a fair representativeness. However, air quality turned out to be different with land use such as residential area, green area or road: the air quality data from a monitoring station located at a certain land use should not be interpreted as representing the air quality at any sites around the station. Equations to predict the average $NO_2$ levels of each area from the data from the monitoring stations were presented based on linear regression.

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초정지역의 지하수 수위강하에 따른 지하수함양율 산출

  • 이주영;정형재;안중기;문상기;이미선
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2002년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.173-175
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    • 2002
  • 지하수함양은 크게 강우 중에 침투되는 자연함양, 하천 또는 저수지에서 침투되는 지표수 함양, 인위적으로 물을 지하로 침투시키는 인공함양 등이 있는데, 본 연구에서는 강우에 의해 지하로 침투되는 자연함양율을 구하기 위하여 다음 두 가지 방법을 이용하여 지하수함양율을 산출하고자 하였다. 첫 번째 누적강수량과 지하수수위곡선을 이용하는 방법(문상기, 우남칠, 2001)은 강우기간 중 누적강수량을 고려하여 지하수위변화로부터 지하수함양율을 추정하고, 두 번째 무강우기간 동안의 지하수위감수곡선을 이용하는 방법(최병수, 안중기, 1998)은 토양특성, 증발산을 배재한 상태에서 무강우기간의 지하수위감쇠곡선으로부터 함양량을 추정한다. 즉 같은 지역에서 선행강우기간 중 지하수침투가 시작되는 강우량과 어떤 시점에서의 강우기간 중 지하수침투가 시작되는 강우량의 차이가 토양함수조건에 따라 다를 수 있으나 평균개념으로 볼 때 그 차이가 무시될 수 있다고 가정하여 토양특성을 배재하고, 지하수수위가 지표에서 1.0~l.5m이상 되면 지하수로부터의 증발산은 무시될 수 있다고 가정하고 있다. 연구지역은 충청북도 청원군 북일면과 북이면에 위치하며, 지하수위 장기관측은 암반관정과 충적관정을 두 지점에 설치하여 총 4개의 관측정에서 지하수위자동측정기 Orphimedes (기포식수위계, OTT Hydrometrie사 제작)로 1시간 간격으로 지하수위변화를 기록하였다(그림1, 그림2). 강우량은 현장에서 자기우량계(모델명 : HGR-200, SEBA Hydrometrie사 제작)를 설치하여 직접 측정하였고, 자료가 유실된 기간은 청주기상대 자료로 보완하였다. 그러나 본 연구지역은 면적이 32.35$\textrm{km}^2$이고 1998년까지 개발된 기설관정의 개수가 무려 1,547여공으로 단위면적당 관정수는 48여공/$\textrm{km}^2$로 다른 지역에 비해 관정이 밀집되어 있어 지하수연간사용량을 무시할 수 없다. 그림2에서 보는 바와 같이 주변관정들의 양수로 인하여 관측정에서의 지하수위변화가 영향을 받는 것을 알 수 있다. 그러므로 본 연구지역을 대상으로 추정한 함양율은 지하수이용에 따른 지하수위하강에 대한 보정을 할 필요가 있으며 지하수이용실태조사를 추가로 하여 그 이용량만큼을 지하수함양량에 더하여야 할것이다.

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호흡량에 기준한 강둑여과지 주변 표층토의 무기질소 변환 (Biotransforamtion of inorganic nitrogens in soil of near bank filtration sites using respirometer)

  • 공인철;배진희;최은영;김승현
    • 한국토양환경학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.35-43
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    • 1999
  • 강둑여과의 적지로 판단되는 지역의 배후 농경지 표층토에 대한 무기질소 변환 활동도를 호흡량 측정기에서 소비한 산소량에 기준하여 조사하였다. 초기 표층토 pH(약 4.8~5.7)를 변화시키지 않고 수분함량을 약 20%로 조정한 상태에서 무기질소의 변환을 관찰한 결과 대조군과 실험군의 뚜렷한 호흡량 및 무기질소변환은 관찰할 수 없었고 조사한 실험조건에서 수분 25%, pH 8 정도에서 가장 활발한 미생물 활동도가 관찰되었다. 또한 초기 ${NH_4}_2$$SO_4$400 mg $NH_4$-N의 농도에서 98%정도의 질산화가 조사되었으나 탈질화는 거의 발생하지 않았다.

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초음파 센싱 방식의 이동형 호흡 측정 진단 시스템의 구현 (An Implementation of Mobile Respiration Detection Diagnostic System Using Ultrasound Sensing Method)

  • 김동학;김영길;정승호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2003년도 춘계종합학술대회
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    • pp.514-517
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    • 2003
  • 산소공급은 신체 요구 중 가장 기본적인 것이다. 호흡은 뇌의 연수(medulla oblongata)에 있는 호흡중추와 폐의 정상적 기능에 의해 조절된다. 즉 폐와 환경 사이의 공기 이동인 외 호흡과 헤모글로빈과 단세포 사이의 세포수준에서의 산소 이동인 내 호흡을 말한다. 성인의 호흡수는 보통 1분에 15-20회이나 연령, 운동, 기온, 심리적 변호, 질병상태, 대기의 산소 함량, 약물 투여 등에 따라 차이가 난다. 호흡측정은 대상자가 쉬고 있을 때 하는 것이 중요하다. 호흡 측정은 측정하고 있다는 사실을 대상자가 모르도록 기술적으로 해야한다. 현재 사용하는 방법은 주의를 끌지 않도록 대상자의 팔목에 손을 댄 채로 맥박을 측정한 바로 직후 계속해서 대상자의 가슴의 움직임을 관찰하면서 호흡을 측정하는 것이다. 본 논문에서 구현하고자 하는 것은 관성의 오차 및 압력의 오차에 영향을 거의 받지 않는, 그리고 반영구적으로 사용이 가능한 초음파 센서를 이용한 임베디드 환경의 호흡 량 측정기이다.

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고산에서 측정한 TSP 농도 특성: 통계적 해석 (Characteristics of TSP Concentrations Measured at Gosan: Statistical Analysis)

  • 박민하;김용표;강창희;김원형
    • 한국대기환경학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.93-100
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    • 2003
  • 본 연구에서는 세가지 통계적 기법을 적용하여 고산에서 측정한 TSP (Total Suspended Particle) 농도 특성을 해석하였다. 우선 황사와 비황사시의 평균농도를 비교하는 t-검정의 기본가정을 점검하였다. 모집단을 정규분포화 하기 위해 당량농도를 Log 변환하였고 이로써 1992~1999년 봄철 황사시 평균농도가 비황사시 평균농도보다 높은 이온 성분은 NH$_4$$^{+}$ 뿐임을 확인하였다. 통계적 검정을 수행함에 있어서 기본 가정을 확인하는 것은 중요한 과정이다. 또한 봄철에 집중되어 있는 TSP측정기간이 평균값에 미치게 될 영향을 제거하기 위해 측정일수를 유사하게 맞추었다. 측정일수를 맞추어 산정한 평균값과 측정일수가 다른대로 산정한 평균값을 비교해본 결과, 기간별 측정일수가 다름은 평균값에 영향을 미치나 큰 변화는 보이지 않았다. 마지막으로 비모수 통계기법을 이용해 nss-SO$_4$$^{2-}$ NO$_3$$^{-}$ 과 S/N 비의 경향성을 분석해본 결과, nss-SO$_4$$^{2-}$ 의 경우 통계적으로 그 경향성은 나타나지 않고 NO$_3$$^{-}$만이 증가경향을 나타내었으며, 따라서 증가하는 경향성을 보인 S/N 비는 NO$_3$$^{-}$ 에 의한 감소의 경향을 나타냄을 통계 적으로 확인하였다.