This paper presents an in-situ correction method to compensate for the position error of an autonomous underwater vehicle (AUV) near the sea floor. AUVs generally have an inertial navigation system assisted with auxiliary navigational sensors. Since the inertial navigation system shows drift in position without the bottom reflection of a Doppler velocity log, external acoustic positioning systems, such as an ultra short baseline (USBL), are needed to set the position without surfacing the AUV. The main concept of the correction method is as follows: when the AUV arrives near the sea floor, the vehicle moves around horizontally in a circular mode, while the USBL transceiver installed on a surface vessel measures the AUV's position. After acquiring one data set, a least-square curve fitting method is adopted to find the center of the AUV's circular motion, which is transferred to the AUV via an acoustic telemetry modem (ATM). The proposed method is robust for the outlier of USBL, and it is independent of the time delay for the data transfer of the USBL position with the ATM. The proposed method also reduces the intrinsic position error of the USBL, and is applicable to the in-situ calibration as well as the initialization of the AUVs' position. Monte Carlo simulation was conducted to verify the effectiveness of the method.
Kim, Jong-Ahn;Kim, Jae-Wan;Kang, Chu-Shik;Eom, Tae-Bong
International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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제9권2호
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pp.18-22
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2008
The pitch and orthogonality of two-dimensional (2-D) gratings were measured using a metrological atomic force microscope (MAFM), and the measurement uncertainty was analyzed. Gratings are typical standard devices for the calibration of precision microscopes, Since the magnification and orthogonality in two perpendicular axes of microscopes can be calibrated simultaneously using 2-D gratings, it is important to certify the pitch and orthogonality of such gratings accurately for nanometrology. In the measurement of 2-D gratings, the MAFM can be used effectively for its nanometric resolution and uncertainty, but a new measurement scheme is required to overcome limitations such as thermal drift and slow scan speed. Two types of 2-D gratings with nominal pitches of 300 and 1000 nm were measured using line scans to determine the pitch measurement in each direction. The expanded uncertainties (k = 2) of the measured pitch values were less than 0.2 and 0.4 nm for each specimen, and the measured orthogonality values were less than $0.09^{\circ}$ and $0.05^{\circ}$, respectively. The experimental results measured using the MAFM and optical diffractometer agreed closely within the expanded uncertainty of the MAFM. We also propose an additional scheme for measuring 2-D gratings to increase the accuracy of calculated peak positions, which will be the subject of future study.
화학분석 분야에는 ISO 17025에 따른 체계적 품질 관리/보증의 요구가 커지면서, 측정 불확도의 표기가 크게 요구되고 있다. 측정품질의 정량화를 위하여, 화학분석의 QA/QC 문헌들로부터 화학분석 품질에 영향을 미치는 중요한 불확도 요소를 선정하였고, 이것을 측정결과 평가 요소의 기본인 7개의 품질요소로서 반복성, 직선성, 소급성, 변동성, 매질효과, 균질성, 안정성으로 구분하였다. 화학분석의 QA/QC를 위한 이 7대 품질 요소의 측정 모델화, 표준불확도의 계산 및 합성방법을 각각 예로서 제시하였다.
The use of low-cost IoT sensors for flow measurement in open channels has gained significant attention due to their potential to provide continuous and real-time data at a low cost. However, the accuracy and reliability of these sensors in real-world scenarios are not well understood. This study aims to compare the performance of low-cost IoT sensors in the laboratory and real-world conditions to evaluate their accuracy and reliability. Firstly, a low-cost IoT sensor was integrated with an IoT platform to acquire real-time flow rate data. The IoT sensors were calibrated in the laboratory environment to optimize their accuracy, including different types of low-cost IoT sensors (HC-SR04 ultrasonic sensor & YF-S201 sensor) using an open channel prototype. After calibration, the IoT sensors were then applied to a real-world case study in the Dorim-cheon stream, where they were compared to traditional flow measurement methods to evaluate their accuracy.The results showed that the low-cost IoT sensors provided accurate and reliable flow rate data under laboratory conditions, with an error range of less than 5%. However, when applied to the real-world case study, the accuracy of the IoT sensors decreased, which could be attributed to several factors such as the effects of water turbulence, sensor drift, and environmental factors. Overall, this study highlights the potential of low-cost IoT sensors for flow measurement in open channels and provides insights into their limitations and challenges in real-world scenarios.
A simple new method was developed for the determination of betaine in Fructus Lycii using hydrophilic interaction liquid chromatography with evaporative light scattering detection (HILIC-ELSD). Good chromatographic separation and reasonable betaine retention was achieved on a Kinetex HILIC column ($2.1{\times}100mm$, $2.6{\mu}m$) packed with fused-core particle. The mobile phase consisted of (A) acetonitrile and (B) 10 mM ammonium formate (pH 3.0)/acetonitrile (90/10, v/v). It was used with gradient elution at a flow rate of 0.7 mL/min. The column temperature was set at $27.5^{\circ}C$ and the injection volume was $10{\mu}L$. The ELSD drift tube temperature was $50^{\circ}C$ and the nebulizing gas (nitrogen) pressure was 3.0 bar. Stachydrine, a zwitterionic compound, was used as an internal standard. Calibration curve over $10-250{\mu}g/mL$ showed good linearity ($R^2$ > 0.9992) and betaine in the 70% methanol extract of Fructus Lycii was well separated from other peaks. Intraand inter-day precision ranged from 1.1 to 3.0% and from 2.4 to 5.3%, respectively, while intra- and inter-day accuracy ranged from 100.0 to 107.0% and from 94.3 to 103.9%, respectively. The limit of quantification (LOQ) was $10{\mu}g/mL$ and the recoveries were in the range of 98.2-102.7%. The developed HILIC-ELSD method was successfully applied to quantitatively determine the amount of betaine in fourteen Fructus Lycii samples from different locations, demonstrating that this method is simple, rapid, and suitable for the quality control of Fructus Lycii.
본 연구는 고 장력 강판 SGAFC 780소재를 이용하여 저항 점 용접을 실시 하였으며, 조건에 따른 너깃 지름 측정, 유한 요소 해석 비교를 하였다. 너깃 지름 측정 결과 용접 전류 7kVA의 용접시간 18cycle 이상의 용접조건에서는 용접 최소 직경인 4.3mm 이상을 만족하는 것으로 나타났다. 9kVA과 10kVA이상에서 최소 너깃 직경인 4.3mm 이상으로 만족 하였으나, 높은 전류와 시간으로 인해 날림 현상이 발생하였고, 그로 인한 깊은 압흔이 잔류하였다. 용접성 평가 결과 최소 너깃 지름에서는 만족하지만 날림 현상이 발생하여 용접 불량으로 평가되는 구간이 존재함을 확인하였다. 하지만 날림 현상이 일어났음에도 충분한 하중 부담 능력을 가지는 영역도 확인했다. 유한 요소 해석 비교 결과 적정용접 구간에서의 유한 요소 해석과 실험 결과에서의 너깃 지름을 비교 했을 시 4.2% 미만의 오차율을 확인 했으며, 유한 요소 해석의 신뢰성을 확인 할 수 있었다.
추계학적 WP을 이용하여 불확실성을 고려하면서 항만 구조물의 실시간에 따른 피해와 파괴확률 그리고 잔류수명을 해석할 수 있는 모형을 수립하였다. 과거부터 현재까지의 피해상태와 미래에 발생될 피해 진행 과정에 포함되는 불확실성을 고려할 수 있는 추계학적 확률모형이다. 피해경로를 추적할 수 있으며 누적피해의 밀도함수도 산정하여 파괴확률을 추정할 수 있다. 또한 구조물의 잔류수명에 대한 밀도함수도 구할 수 있다. 최소자승법과 최우도법을 이용하여 모형의 파라미터를 추정할 수 있는 방법도 제시하였다. 검증을 위해 시간의 진행에 따른 누적피해와 잔류수명에 대한 밀도함수를 산정하고 해석하였는데 이론적인 결과가 MCS 기법의 수치적인 결과와 매우 잘 일치하였다. 또한 내구수명이나 잔류수명에 대한 밀도함수의 거동과 MTTF와 MRL이 정량적으로 잘 일치하였다. 한편 본 연구에 수립된 모형을 경사제에 적용하기 위하여 피복재 피해에 대한 수리모형 실험자료를 활용하여 모형의 파라미터들을 추정하였다. 시간의 진행에 따른 피복재 누적피해의 밀도함수와 파괴확률을 산정하였는데 MCS의 결과와 이론적인 결과가 매우 잘 일치하였다. 경과시간이 클수록 밀도함수가 우측으로 이동하면서 불확실성이 커지면서 파괴확률이 급격하게 증가하였다. 또한 재령에 따른 잔류수명의 거동특성을 해석하였는데, 잔류수명의 분포함수에서 좌측보다는 우측 꼬리 부분이 길게 형성되어 MRL이 급격하게 감소하는 경향을 보였다. 이는 경사제 피복재의 피해가 완만하게 증가하는 현상을 반영한 것으로 판단된다. 특히 재령과 내구수명 그리고 잔류수명의 관계를 해석하였는데, 재령이 오래될수록 재령과 MRL의 합이 MTTF와 큰 차이를 보이고 있다. 이는 재령이 증가하면 잔류수명의 평균인 MRL이 불확실성에 의하여 급격히 감소하기 때문이다.
Indoxacarb 수화제 및 입상수화제 살포액 조제 시 농작업자의 노출량 측정을하여 두 제형 간 노출 양상을 비교하였으며 위해성 평가를 실시하였다. 손 노출량 측정은 면 장갑을 사용하였고 호흡노출량은 personal air monitor를 이용하였으며, 노출량 측정을 위한 다양한 분석/시험방법을 검증하였다. 분석 기기의 검출한계는 0.25 ng, 정량한계는 1 ng로 설정하였고, 표준 검량선의 직선성은 $R^2$이 0.9999 이상이었으며, 분석재현성은 C.V값이 0.7~6.0이었다. 또한 3수준으로 수행한 노출 시료(장갑, 고체 흡착제, 유리섬유필터)에서 indoxacarb의 분석법의 회수율은 81.5-108.8% 이었고, 호흡 노출 실험의 검증 중에서 포집효율 및 파과실험 결과 90.4-112.0%의 회수율을 보였다. Indoxacarb 수화제 및 입상수화제 조제 시 30반복의 손 노출량의 75percentile 값은 수화제는 459.8 mg/kg a.i이며, 입상수화제는 81.4 mg/kg a.i로, 수화제가 입상수화제에 비해 6배 이상 노출이 되었다. 호흡노출량은 조제 약량의 $10^{-8}-10^{-7}%$, 손 노출량의 $10^{-4}-10^{-3}%$이었으며 호흡노출량은 수화제 및 입상수화제 사이의 유의성 있는 차이는 보이지 않았다. Indoxacarb의 위해성평가를 위한 margin of safety (MOS) 계산 시 중요한 노출 인자로서 한국인 남성 평균체중과 농작업자 노출 허용량을 사용하였다. 위해성 평가 결과 두 제형 모두 조제 작업 시 MOS가 1이상으로 위해성이 낮음을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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