Various LIDs with natural water circulation function are applied to reduce urban environmental problems and environmental impact of development projects. However, excessive Infiltration and evaporation of LID facilities dry the LID internal soil, thus reducing plant and microbial activity and reducing environmental re duction ability. The purpose of this study was to develop a real-time measurement system with complex sensors to derive the management plan of LID facilities. The test of measurable sensors and Internet of Things (IoT) application was conducted in artificial wetlands shaped in acrylic boxes. The applied sensors were intended to be built at a low cost considering the distributed LID and were based on Arduino and Raspberry Pi, which are relatively inexpensive and commercialized. In addition, the goal was to develop complex sensor measurements to analyze the current state o f LID facilities and the effects of maintenance and abnormal weather conditions. Sensors are required to measure wind direction, wind speed, rainfall, carbon dioxide, Micro-dust, temperature and humidity, acidity, and location information in real time. Data collection devices, storage server programs, and operation programs for PC and mobile devices were developed to collect, transmit and check the results of measured data from applied sensors. The measurements obtained through each sensor are passed through the Wifi module to the management server and stored on the database server in real time. Analysis of the four-month measurement result values conducted in this study confirmed the stability and applicability of ICT technology application to LID facilities. Real-time measured values are found to be able to utilize big data to evaluate the functions of LID facilities and derive maintenance measures.
This is a pilot study of machine learning based structural health monitoring system using flight data of composite aircraft. In this study, the most suitable machine learning algorithm for structural health monitoring was selected and dimensionality reduction method for application on the actual flight data was conducted. For these tasks, impact test on the cantilever beam with added mass, which is the simulation of damage in the aircraft wing structure was conducted and classification model for damage states (damage location and level) was trained. Through vibration test of cantilever beam with fiber bragg grating (FBG) sensor, data of normal and 12 damaged states were acquired, and the most suitable algorithm was selected through comparison between algorithms like tree, discriminant, support vector machine (SVM), kNN, ensemble. Besides, through neighborhood component analysis (NCA) feature selection, dimensionality reduction which is necessary to deal with high dimensional flight data was conducted. As a result, quadratic SVMs performed best with 98.7% for without NCA and 95.9% for with NCA. It is also shown that the application of NCA improved prediction speed, training time, and model memory.
Hye-Kyeong Shin;Jae Yeop Kwon;Pyeong Joong Kim;Tae-Ho Kim
Korean Journal of Remote Sensing
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v.39
no.6_1
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pp.1255-1272
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2023
Satellite-based chlorophyll-a concentration, produced as a long-term time series, is crucial for global climate change research. The production of data without gaps through the merging of time-synthesized or multi-satellite data is essential. However, studies related to satellite-based chlorophyll-a concentration in the waters around the Korean Peninsula have mainly focused on evaluating seasonal characteristics or proposing algorithms suitable for research areas using a single ocean color sensor. In this study, a merging dataset of remote sensing reflectance from the geostationary sensor GOCI-II and polar-orbiting sensors (MODIS, VIIRS, OLCI) was utilized to achieve high spatial coverage of chlorophyll-a concentration in the waters around the Korean Peninsula. The spatial coverage in the results of this study increased by approximately 30% compared to polar-orbiting sensor data, effectively compensating for gaps caused by clouds. Additionally, we aimed to quantitatively assess accuracy through comparison with global chlorophyll-a composite data provided by Ocean Colour Climate Change Initiative (OC-CCI) and GlobColour, along with in-situ observation data. However, due to the limited number of in-situ observation data, we could not provide statistically significant results. Nevertheless, we observed a tendency for underestimation compared to global data. Furthermore, for the evaluation of practical applications in response to marine disasters such as red tides, we qualitatively compared our results with a case of a red tide in the East Sea in 2013. The results showed similarities to OC-CCI rather than standalone geostationary sensor results. Through this study, we plan to use the generated data for future research in artificial intelligence models for prediction and anomaly utilization. It is anticipated that the results will be beneficial for monitoring chlorophyll-a events in the coastal waters around Korea.
Nickel oxide(NiO) thin films, nanorods, and carbon nanotube(CNT)/NiO core-shell nanorod structures are fabricated by sputtering Nickel at different deposition time on alumina substrates or single wall carbon nanotube templates followed by oxidation treatments at different temperatures, 400 and $700^{\circ}C$. Structural analyses are carried out by scanning electron microscopy and x-ray diffraction. NiO thinfilm, nanorod and CNT/NiO core-shell nanorod structurals of the gas sensor structures are tested for detection of $H_2S$ gas. The NiO structures exhibit the highest response at $200^{\circ}C$ and high selectivity to $H_2S$ among other gases of NO, $NH_3$, $H_2$, CO, etc. The nanorod structures have a higher sensing performance than the thin films and carbon nanotube/NiO core-shell structures. The gold catalyst deposited on NiO nanorods further improve the sensing performance, particularly the recovery kinetics.
Jo, Byeong-Chan;Lee, Sang-Gi;Park, Hun-Cheol;Yun, Gwang-Jun;Gu, Nam-Seo
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.30
no.2
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pp.67-74
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2002
The paper deals with a fully assumed strain soild element that can be used for modeling of thin sensors and actuators. To solve fully coupled field problems, the eledtric potential is regarded as a nodal degree of freedom in addition to three translations in an eighteen node assumed strain soild element. Therefore, the induced electric potential can be calculated for a prescribed load and the actuation displacement can be computed for an input voltage. Since the assumed strain solid element can alleviate locking. A finite element code is developed based on the formulation and typical numerical examples are solved for code validation. Using the code, we have conducted parametric study for THUNDER actuator. It is found that a particular combination of materials for layer curvature of THUNDER improves the actuation displacement.
Temporal and spatial variabilities of chlorophyll a (Chl-a) in the northern East China Sea (ECS) are described, using both 8-day composite images of the SeaWiFS (Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor) and in-situ data investigated in August and September during 2000-2005. Ocean color imagery showed that Chl-a concentrations on the continental shelf within the 50 m depth in the ECS were above 10 times higher than those of the Kuroshio area throughout the year. Higher concentrations (above $5mg/m^3$) of yearly mean Chl-a were observed along the western part of the shelf near the coast of China. The standard deviation also showed the characteristics of the spatial variability near $122-124^{\circ}E$, where the western region of the East China Sea was grater than that of the eastern region. Particularly the significant concentration of Chl-a, up to $9mg/m^3$, was found at the western part of $125^{\circ}E$ in the in-situ data of 2002. The higher Chl-a concentrations of in-situ data were consistent with low salinity waters of below 30 psu. It means that there were the close relationship between the horizontal distribution of Chl-a and low salinity water.
The multi-wall carbon nano-tube composite mixed with carbon paste electrode presented more sensitive and selective amperometric signals in the oxidation of glucose than general screen-printed carbon electrodes(SPCEs). Redox mediators to transport electrodes from enzyme to electrodes are very important part in the biosensor. A novel osmium redox complex was synthesized by the coordinating pyridine group containing primary amines which were electrochemically immobilized onto the MWCNT-SPCEs surface. Electrochemical studies of osmium complexes were investigated by cyclic voltammetry, chronoamperometry. The surface coverage of osmium complexes on the modified carbon nano-tube electrodes were significantly increased at 100 time (${\tau}_0=2.0\;{\times}\;10^{-9}\;mole/cm^2$) compared to that of the unmodified carbon electrodes. It's practical application of the glucose biosensor demonstrated that it shows good linear response to the glucose concentration in the range of 0-10 mM.
Nondestructive damage sensing and load transfer mechanisms of carbon nanotube (CNT) and nanofiber (CNF)/epoxy composites have been investigated by using electro-micromechanical technique. The electrospun PVDF nanofibers were also prepared as a piezoelectric sensor. The electro-micromechanical techniques were applied to evaluate sensing response of carbon nanocomposites by measuring electrical resistance under an uniform cyclic loading. Composites with higher volume content of CNT showed significantly higher tensile properties than neat and low volume$\%$ CNT composites. CNT composites showed humidity sensing within limited temperature range. CNT composites with smaller aspect ratio showed higher apparent modulus due to high volume content in case of shorter aspect ratio. Thermal treated electrospun PVDF nanofiber showed higher mechanical properties than the untreated case due to crystallinity increase, whereas load sensing decreased in heat treated case. Electrospun PVDF nanofiber web also showed sensing effect on humidity and temperature as well as stress transferring. Nanocomposites and electrospun PVDF nanofiber web can be applicable for sensing application.
Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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2004.10a
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pp.1434-1439
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2004
CFRP composite materials have wide application in structure materials of airplane, ships, and aero space vehicles because of their high strength and stiffness. This paper is to study the effects of curvature and orientation angle on the penetration characteristics of CFRP laminate shell. They are staked with 8 Ply specimens [0$_2$/90$_2$]$_{s}$, [0/90$_2$/0]$_{s}$ and the stacked of outer plates degree with 12 Ply specimens [0$_3$/90$_3$]$_{s}$, [0$_2$/90$_2$/0]$_{s}$ and [90$_3$/0$_3$], [90$_2$/0$_2$/90]S. They are manufactured to varied curvature radius (R=100,150,200mm and $\infty$). They are cured by heating to the appropriate harding temperature(13$0^{\circ}C$) by mean of a heater at the vaccum bag of the autoclave. Test specimens were prepared with dimensions 100mm$\times$140mm. When the specimen is subjected to transverse impact by a steel ball, the velocity of the steel ball was measured both before and after impact by determining the time for it to pass two ballistic-screen sensor located a known distance apart. In general, kinetic energy after impact-kinetic energy before impact rised in all specimens. This study observed a fracture mode inside the specimen after a penetration test using a digital camera and it examined a fracture mode and a penetration mode to stack of outer orientation angle and curvature.rvature.
Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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v.34
no.3
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pp.493-507
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2018
Due to high spatio-temporal variability of amount and optical/microphysical properties of atmospheric aerosols, satellite-based observations have been demanded for spatiotemporal monitoring the major aerosols. Observations of the heavy aerosol episodes and determination on the dominant aerosol types from a geostationary satellite can provide a chance to prepare in advance for harmful aerosol episodes as it can repeatedly monitor the temporal evolution. A new geostationary observation sensor, namely the Advanced Himawari Imager (AHI), onboard the Himawari-8 platform, has been observing high spatial and temporal images at sixteen wavelengths from 2016. Using observed spectral visible reflectance and infrared brightness temperature (BT), the algorithm to find major aerosol type such as volcanic ash (VA), desert dust (DD), polluted aerosol (PA), and clean aerosol (CA), was developed. RGB color composite image shows dusty, hazy, and cloudy area then it can be applied for comparing aerosol detection product (ADP). The CALIPSO level 2 vertical feature mask (VFM) data and MODIS level 2 aerosol product are used to be compared with the Himawari-8/AHI ADP. The VFM products can deliver nearly coincident dataset, but not many match-ups can be returned due to presence of clouds and very narrow swath. From the case study, the percent correct (PC) values acquired from this comparisons are 0.76 for DD, 0.99 for PA, 0.87 for CA, respectively. The MODIS L2 Aerosol products can deliver nearly coincident dataset with many collocated locations over ocean and land. Increased accuracy values were acquired in Asian region as POD=0.96 over land and 0.69 over ocean, which were comparable to full disc region as POD=0.93 over land and 0.48 over ocean. The Himawari-8/AHI ADP algorithm is going to be improved continuously as well as the validation efforts will be processed by comparing the larger number of collocation data with another satellite or ground based observation data.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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