• 한국물환경학회지
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• 제35권2호
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• pp.131-144
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• 2019

Climate Change affects the hydrological cycle in agricultural watersheds through rising air temperature and changing rainfall patterns. Agricultural watersheds in Korea are characterized by extensive paddy fields and intensive water use, a resource that is under stress from the changing climate. This study analyzed the effects of climate change on river flows for Geum Cheon and Eun-San Choen watershed using STREAM, a semi-distributed watershed model. In order to evaluate the performance and improve the reliability of the model, calibration and validation of the model was done for one flow observation point and three reservoir water storage ratio points. Climate change scenarios were based on RCP data provided by the Korea Meteorological Administration (KMA) and bias corrections were done using the Quantile Mapping method to minimize the uncertainties in the results produced by the climate model to the local scale. Because of water mass-balance, evapotranspiration tended to increase steadily with an increase in air temperature, while the increase in RCP 8.5 scenario resulted in higher RCP 4.5 scenario. The increase in evapotranspiration led to a decrease in the river flow, particularly the decrease in the surface runoff. In the paddy agricultural watershed, irrigation water demand is expected to increase despite an increase in rainfall owing to the high evapotranspiration rates occasioned by climate change.

• 한국농림기상학회지
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• 제11권1호
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• pp.27-38
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• 2009

연직으로 여러 높이에서 측정된 기체의 농도는 다양한 목적에 활용될 수 있다. 예를 들어, 복잡지형에 위치한 우리나라의 일반적인 산림유역에서 에디공분산방법에 의한 증발산 및 이산화탄소 순생태 교환량(Net Ecosystem Exchange, NEE)을 관측하기 위해서는 수평 및 연직 이류(advection)와 저류(storage)항의 효과를 정량화해야 한다. 그리고 미량 기체의 발원 및 흡원을 추적하거나 관측의 발자국 분석을 위해서도 필요하다. 수증기와 이산화탄소의 연직 농도 분포는 일반적으로 에디공분산 플럭스 타워에 보조 장치로 설치되는 다중 기체 프로파일 관측시스템(이하 프로파일 시스템)에 의해 측정된다. 이 시스템은 다른 미기상 관측기기와는 달리 서로 독립된 여러 기기와 장치들이 하나의 목적을 위해 결합되어 작동되기 때문에 사용방법과 기기의 운영/유지/보수에 많은 어려움이 따른다. 현재 전세계적으로 플럭스 타워 관측과 함께 이용되고 있는 프로파일 시스템은 대부분 미국의 캠벨사(Campbell Sci. Inc.)에서 제작/판매하는 시스템과 개별 연구자들이 각자의 목적과 관측환경에 적합하도록 자체 제작한 시스템으로 구분된다. 연세대학교 대기과학과 생물기상/생지화학 연구팀은 2005년부터 광릉 산림유역의 활엽수림과 침엽수림에 미국 캠벨사에서 제작한 두 개의 프로파일 시스템을 설치/운영하며 다양한 기술적, 이론적 경험과 지식을 축적해 왔다. 이 총설에서는 복잡지형 산림에서의 물과 탄소의 순생태 교환량 관측에 중요한 도구로 사용되는 프로파일 시스템의 원리, 구성, 활용 방법에 대해서 소개한다.

• Applied Science and Convergence Technology
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• 제23권2호
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• pp.97-102
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• 2014

A vacuum chamber for a commercial atomic force microscope (AFM) is designed and fabricated. Only minimal modifications were made to an existing microscope in an effort to work in a vacuum environment, while most of the available AFM functionalities were kept intact. The optical alignment needed for proper AFM operations including a SLD (superluminescent diode) and a photodiode can be made externally without breaking the vacuum. A vacuum level of $5{\times}10^{-3}$ torr was achieved with a mechanical pump. An enhancement of the quality factor was observed along with a shift in the resonance frequency of a non-contact-mode cantilever in a vacuum. Topographical data of a calibration sample were also obtained in air and in a low vacuum using the non-contact mode and the results were compared.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제12권1호
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• pp.1-11
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• 1987

X-선 target 으로 부터 water phantom($30{\times}30{\times}30cm^3$) 표면까지 1m이고 이 지점에서 비임 크기가 $5cm{\phi},\;10cm{\phi},\;15cm{\phi}$인 경우 phantom 표면으로 부터 X-선 중심축을 따라 깊이 2.5cm의 기준점으로 부터깊이 20cm까지 2.5cm 간격으로 깊이-선량 백분율, P(%)을 추정하였다. 사용된 X-선 인가전압 및 전류는 $150{\sim}250kV$ 및 5 mA 이었고 물속 흡수선량률, $\dot{D}_w$은 NE 2571 공동전리함의 조사선량 교정인자 $N_x$로부터 구한 공기 kerma 고정인자 $N_k$를 이용하여 결정하였다. 기준조사선량룰 $\dot{X}_c$은 Exradin A-2공동 전리함을 일본 ETL로부터 교정하여 X-선 선질을 ETL 교정선질과 같도록 반가층을 결정한 후에 측정되었다. 한편, 흡수선량 및 깊이-선량 백분율 측정의 정확도를 검증하기 위해 phantom 속 깊이 5 cm되는 교정점에서 물속흡수선량률, $\dot{D}_w$을 $N_k$로부터 산출한 값과 Burlin의 일반화된 공동이론을 이용하여 계산한 값을 비교해 보았으며, $N_k$로부터 결정된 깊이-선량 백분율 P(%)을 BJR Suppl. 로부터 구한 값과 비교해 본 결과는 좋은 일치를 보였다.

• 한국산업보건학회지
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• 제22권3호
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• pp.200-208
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• 2012

Objectives: This study investigated the performance of three separate units of a portable photoionization detector (PID, ppb-RAE 3000) for measuring volatile organic compounds (VOCs) in a laboratory. Methods: A laboratory evaluation of the accuracy, precision, and inter-instrumental variance of three separate units of a portable PID (ppb-RAE 3000) was performed. The evaluation was based on the preparation of a test air sample of known toluene or ethylacetate concentration in a Tedlar$^{(R)}$ bag. The test air sample was monitored and data were logged consecutively by the three PIDs. A certified gas of 50 ppm toluene was also monitored during the test to ensure the reliability of the generated test air sample. Four different concentrations ranging from 0.1 to 2 TLV were used and a series of five measurements for each concentration level was performed. The accuracy was evaluated using National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) criteria. Results: The results from the oldest ppb-RAE3000 unit among the three test units generally fell outside the NIOSH recommended accuracy criteria of ${\pm}25%$, whereas the other two units produced results which were acceptable at, or greater than, 25 ppm of toluene, or 0.5 TLV. These units also met the NIOSH criteria for some ethylacetate measurements but the results were not consistent. Conclusions: Considering the inconsistent performance of these ppb-RAE 3000 units, this device may not be appropriate for use as an alternative to the standard measurement methods. However, it can serve good survey instruments to identify exposure sources or concentration profiles. For all applications, the ppb-RAE 3000 should be used with frequent calibration checks, additional validation using a reference material, and careful maintenance.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제33권6호
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• pp.430-437
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• 2008

Optical diffuse reflectance sensing in visible and near-infrared wavelength ranges is one approach to rapidly quantify soil properties for site-specific management. The objectives of this study were to investigate effects of preprocessing of reflectance data and determine the accuracy of the reflectance approach for estimating physical and chemical properties of selected Missouri and Illinois, USA surface soils encompassing a wide range of soil types and textures. Diffuse reflectance spectra of air-dried, sieved samples were obtained in the laboratory. Calibrations relating spectra to soil properties determined by standard methods were developed using partial least squares (PLS) regression. The best data preprocessing, consisting of absorbance transformation and mean centering, reduced estimation errors by up to 20% compared to raw reflectance data. Good estimates ($R^2=0.83$ to 0.92) were obtained using spectral data for soil texture fractions, organic matter, and CEC. Estimates of pH, P, and K were not good ($R^2$ < 0.7), and other approaches to estimating these soil chemical properties should be investigated. Overall, the ability of diffuse reflectance spectroscopy to accurately estimate multiple soil properties across a wide range of soils makes it a good candidate technology for providing at least a portion of the data needed in site-specific management of agriculture.

• 한국방사선학회논문지
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• 제9권7호
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• pp.425-431
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• 2015

응급상황에서 중환자에게 시행되는 인공호흡 과정 중 호흡기류를 측정할 수 있도록 개발된 센서의 계측 정확도를 평가하였다. 호흡기류 센서의 압력-기류 특성식을 산출하였으며, 인공호흡시에 인가되는 호흡기류신호와 유사한 6가지 파형을 표준기류생성시스템으로 생성하여 호흡기류 센서에 가하면서 기류신호를 측정하였다. 이 기류신호로부터 일회호흡용적과 최대기류값을 산출하였으며, 이를 표준기류생성시스템에 부착되어 있고 물리적으로 오차가 없는 선형변위센서로부터 측정한 용적신호에서 산출한 표준값과 비교하였다. 일회호흡용적의 상대오차는 3% 이내이었으며, 최대기류값은 약 5% 정도로서 충분히 정확한 기류 계측이 가능함을 확인하였다. 따라서 실제 응급상황에서 호흡기류 센서로 적용하여 응급 중환자의 호흡신호와 호흡주기별 진단변수들을 실시간으로 모니터링 할 수 있는 시스템에 활용 가능할 것으로 사료된다.

• 물과 미래
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• 제25권3호
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• pp.65-77
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• 1992

본 연구의 목적은 기존에 발표된 이력현상 모형들을 분류하여 각 모형들의 특징을 비교하고 새로운 이력현상 모형의 형태에 대해 논하고자 한다. 기존에 발표된 이력현상 모형은 내삽모형, 축척모형과 영역모형으로 대별되며, 그중 영역모형만이 이론적 배경을 가지고 있다. 모형의 보정을 위해 한 개의 주곡선의 자료가 필요한 기존의 모형들의 타당성을 검증하기 위하야 Rubicon Sandy Loam과 Dune Sand의 실측자료와 비교하여 본 겨롸, 이들 모형들은 실측자료를 잘 모사할 수 없음을 알 수 있었다. 따라서 새로운 모형의 형태의 가능성을 종속여역모형에서 찾을수 있으며, 종속영역모형주에서도 순수한 매체에 대해 공극으로 공기의 진입에 대한 이웃하는 공극들의 방해효과의 정도를 설명하는 가중치를 도입한 모형(Model III-1, Mualem, 1984)을 단순화시키기 위해 이 모형에 적절한 가정을 부가한 형태의 모형이 새로운 형태의 모형에 대한 하나의 대안이 될 수 있음을 본 연구는 제시하고 있다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제7권2호
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• pp.157-177
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• 2017

This research is based on the concept of safety airbag to design a self-rescue system for the autonomous underwater vehicle (AUV) using micro inertial sensing module. To reduce the possibility of losing the underwater vehicle and the difficulty of searching and rescuing, when the AUV self-rescue system (ASRS) detects that the AUV is crashing or encountering a serious collision, it can pump carbon dioxide into the airbag immediately to make the vehicle surface. ASRS consists of 10-DOF sensing module, sensing attitude algorithm and air-pumping mechanism. The attitude sensing modules are a nine-axis micro-inertial sensor and a barometer. The sensing attitude algorithm is designed to estimate failure attitude of AUV properly using sensor calibration and extended Kalman filter (SCEKF), feature extraction and backpropagation network (BPN) classify. SCEKF is proposed to be used subsequently to calibrate and fuse the data from the micro-inertial sensors. Feature extraction and BPN training algorithms for classification are used to determine the activity malfunction of AUV. When the accident of AUV occurred, the ASRS will immediately be initiated; the airbag is soon filled, and the AUV will surface due to the buoyancy. In the future, ASRS will be developed successfully to solve the problems such as the high losing rate and the high difficulty of the rescuing mission of AUV.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제33권3호
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• pp.17-26
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• 2013

The aim of this study is to analyze the performance of a parabolic trough solar collector (PTC) for water heating and to validate the model performance. The simulated model was compared, calibrated and verified with the experimental results. RMSE (Root mean square error) was used to calibrate the convective heat transfer coefficient between the absorber pipe and the ambient air which was the main factor affecting the heat transfer associated with the PTC. The calibrated model was better fitted with the experimental model. The maximum, minimum and mean deviation between the measured and predicted water temperatures differed only $0.81^{\circ}C$, $0.09^{\circ}C$ and $0.31^{\circ}C$ respectively in the calibrated model. RMSE values were decreased from 0.5389 to 0.4910, 0.0134 to 0.0125 and R-squared was increased from 0.9955 to 0.9956 after calibration. The temperature of water was increased from $33.7^{\circ}C$ to $48^{\circ}C$ in 12hour test. The thermal efficiency of the collector was calculated to be 55%. The calibrated model showed good agreement with the experimental data for model validation.