• 제목/요약/키워드: Experimental equation

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연성 대장내시경의 형상추정을 위한 센서네트워크의 설계 (Design of Sensor Network for Estimation of the Shape of Flexible Endoscope)

  • 이재우
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.299-306
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    • 2016
  • 본 논문에서는 센서 네트워크를 이용하여 의사의 동작을 흉내 낼 수 있는 내시경 취급로봇의 형상 예측방법이 제안된다. 3축 지자기계와 3축 가속도 계로 이루어진 단위센서가 CAN버스 통신을 통하여 네트워크를 구성한다. 각각의 센서 유니트는 연성 튜브로 만들어진 로봇의 길이방향 위에 있는 점들의 각들을 검출하는 데 사용된다. 센서 네트워크로부터 수신된 신호들은 Butterworth lowpass filter를 이용하여 필터링 된다. 여기서 우리는 노이즈 제거를 위하여 버터워쓰 필터를 설계하였다. 최종적으로 로패스 필터에 의하여 노이즈가 걸러진 신호들을 처리하여 Euler 각이 추출된다. 이 Euler 각을 이용하여 sensor network 상에 있는 각 센서의 위치가 추정된다. 우리는 로봇 바디가 링크와 관절들로 구성되어 있다고 가정한다. 그러면 각 센서의 위치는 각 링크의 중심에 부착되어 있는 것으로 가정할 수 있다. Euler 각과 kinematics chain model로부터 링크의 위치를 결정할 수 있다. 각 링크를 매끈하게 연결할 수 있도록 하기 위해 각 센서의 위치사이에 보간이 수행되어 최종적으로 작동 중에 있는 내시경의 최종형상이 얻어진다. 실험 결과는 제시된 센서 네트워크에서 추정된 Euler angle과 kinematic chain model을 이용하여 추정된 serial link의 형상으로부터 내시경형상을 가시화 할 수 있음을 보여준다.

우지-해바라기유 오일혼합 바이오디젤의 전환 특성과 동점도 처리에 따른 오일혼합 바이오디젤의 동점도 변화 특성 (Conversion Characteristics on Beef-Tallow and Sunflower Oil Blend Biodiesel and its Treatment Method to Reduce Kinematic Viscosity)

  • 우덕감
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.380-389
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    • 2020
  • 포화지방산 함량이 높은 우지와 불포화지방산 함량이 높은 식물성 유지인 해바라기유를 혼합한 혼합오일의 바이오디젤 전환특성을 규명하고 연료특성을 분석하였다. 다변량분산분석을 이용하여 도출한 기여율로 각 실험변수 (메탄올/유지 몰비, 오일혼합비) 가 바이오디젤 전환에 미치는 영향을 규명하였다. 또한, 바이오디젤의 고점도 문제를 해결하기 위해 가열과 초음파 조사의 방법을 적용하여 동점도 감소효과를 검증하였다. 연료별 온도 도와 동점도간의 상관관계식을 통해 동점도 감소를 위한 연료별 최적 온도를 도출하였다. 그 결과, 바이오디젤 전환율은 오일 혼합비 TASU7, 메탄올/유지 몰비 10에서 가장 우수한 것으로 나타났고 지방산 조성에 따라 연료특성에 차이가 있었다. 또한, 우지, 해바라기유 오일 혼합 바이오디젤의 연료특성 분석 결과 바이오디젤의 품질기준을 만족하는 것으로 나타났다. 바이오디젤의 고점도를 해결하기 위한 동점도 실험 결과 가열 방법의 동점도 감소 효과가 초음파 조사 방법에 비해 우수한 것으로 나타나 간단한 가열장치로 바이오디젤의 고점도를 해결할 수 있음을 확인하였다.

차량용 레인센서에서 생성된 센서시그널을 이용한 강우량 측정 (Measurement of Rainfall using Sensor Signal Generated from Vehicle Rain Sensor)

  • 김영곤;이석호;김병식
    • 대한토목학회논문집
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    • 제38권2호
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    • pp.227-235
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    • 2018
  • 본 연구에서는 차량용 레인센서를 이용하여 고해상도의 강우관측을 위한 관계식을 개발하였다. 차량용 레인센서는 8개의 채널로 이루어져 있으며, 각 채널은 강우발생시 차량의 전면유리창에 내리는 우적량을 감지하여 센서시그널을 생성하는데, 강우량이 높을수록 센서시그널은 낮은 값으로 형성된다. 레인센서에서 생성되는 센서시그널의 이러한 특징을 이용하여 관계식을 개발하였다. 특정강우를 발생시키기 위하여 인공강우 발생장치를 제작하였으며, 인공강우발생장치에서 분사되는 강우량의 변화에 따른 센서시그널의 변화 값을 분석하였다. 이 중 민감도 분석을 통해 다양한 강우량을 잘 반영하는 최적의 센서 채널을 선정하였다. 선정된 채널을 이용하여 5분 단위 센서시그널를 생성하였고 생성된 5분 단위 센서시그널의 대표 값을 평균, 25분위, 50분위, 75분위로 설정하여 관계식을 구축하였다. 구축된 관계식을 이용하여 실강우 데이터에 적용하여 강우량 값을 환산하였고, 환산된 강우량은 지상강우관측소에서 관측된 강우량 값과의 비교를 통해 관계식의 신뢰도를 검증하였다. 검증결과 데이터의 이상치가 발견되어 관계식의 신뢰도는 다소 떨어졌지만, 해당 잔차 범위의 실험 데이터가 부족한 것으로 판단되었다. 개발된 관계식을 실강우에 적용시켜 강우량 값을 환산한 하였고, 신뢰도 검증을 위해 동시간에 관측된 지상강우 관측 장비에서 생성된 강우량 값과 비교를 하였고 관측 결과 레인센서는 0.5mm 이하의 미세한 강우량까지 측정하였고 평균 관측 오차는 0.36mm로 나타났다.

Development of Predictive Mathematical Model for the Growth Kinetics of Staphylococcus aureus by Response Surface Model

  • Seo, Kyo-Young;Heo, Sun-Kyung;Lee, Chan;Chung, Duck-Hwa;Kim, Min-Gon;Lee, Kyu-Ho;Kim, Keun-Sung;Bahk, Gyung-Jin;Bae, Dong-Ho;Kim, Kwang-Yup;Kim, Cheorl-Ho;Ha, Sang-Do
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제17권9호
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    • pp.1437-1444
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    • 2007
  • A response surface model was developed for predicting the growth rates of Staphylococcus aureus in tryptic soy broth (TSB) medium as a function of combined effects of temperature, pH, and NaCl. The TSB containing six different concentrations of NaCl (0, 2, 4, 6, 8, and 10%) was adjusted to an initial of six different pH levels (pH 4, 5, 6, 7, 8, 9, and 10) and incubated at 10, 20, 30, and $40^{\circ}C$. In all experimental variables, the primary growth curves were well ($r^2=0.9000$ to 0.9975) fitted to a Gompertz equation to obtain growth rates. The secondary response surface model for natural logarithm transformations of growth rates as a function of combined effects of temperature, pH, and NaCl was obtained by SAS's general linear analysis. The predicted growth rates of the S. aureus were generally decreased by basic (pH 9-10) or acidic (pH 5-6) conditions and higher NaCl concentrations. The response surface model was identified as an appropriate secondary model for growth rates on the basis of correlation coefficient (r=0.9703), determination coefficient ($r^2=0.9415$), mean square error (MSE=0.0185), bias factor ($B_f=1.0216$), and accuracy factor ($A_f=1.2583$). Therefore, the developed secondary model proved reliable for predictions of the combined effect of temperature, NaCl, and pH on growth rates for S. aureus in TSB medium.

옥수수 재배기간 동안 바이오차 시용 수준에 따른 탄소 격리량 산정 및 이익 분석 (Estimation of Carbon Sequestration and Its Profit Analysis with Different Application Rates of Biochar during Corn Cultivation Periods)

  • 신중두;최용수;이선일
    • 유기물자원화
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    • 제24권3호
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    • pp.83-90
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    • 2016
  • 바이오차 시용이 토양비옥도나 온실가스 완화에 기여하는 것 외에, 경작지 시용에 따른 탄소격리 및 순익 분석이 평가된바 거의 없다. 본 연구는 옥수수 재배 기간 동안 온실가스 완화에 대한 이익을 평가하고, 탄소격리를 산정하기 위해 수행되었다. 본 실험의 처리구는 돈분처리구, 돈분을 퇴비로 시용하면서 바이오차 처리를 2,600(0.2%), 13,000(1%), 및 26,000(2%) kg/ha로 나누어 시용하였다. 바이오차 시용에 따른 탄소 격리량을 예측하기 위해 Y = 0.5523X - 742.57 ($r^2=0.939^{**}$) 일차 모형식을 유도하였으며, 본 수식을 바탕으로 바이오차 0.2, 1 및 2% 시용 시 탄소 격리량은 각각 1,235, 3,978, 및 14,794 kg/ha로 산정되었고, 온실가스 완화는 각각 4.5, 14.6, 및 54.2 ton/ha로 평가 되었다. 이에 대한 이익 평가는 적게는 $14.6, 많게는 $452로 산정되었다. 또한 한국 기후변화 시장의 이산화탄소 시장 거래가로는 바이오차 0.2, 1 및 2% 시용 시 $35.6, $115.3 및 $428.2로 나타났다. 바이오차 시용에 대한 작물 재배에 있어, 초장과 수량은 처리간에 유의차가 인정되지 않았다. 따라서 본 실험결과는 농사활동에서 바이오차를 토양에 시용함으로서 탄소 배출건 거래제가 시행된다는 전제 조건하에 기초자료가 될 것이다.

가금의 산란과 에너지대사에 미치는 동절기 기온의 영향 (Effect of the Ambient Temperature of the Winter Season in Korea on the Egg Production and Energy Metabolism of Warren Hen)

  • 고태송;현덕계
    • 한국가금학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.127-132
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    • 1984
  • 우리나라의 동절기 기온이 산란계의 산란율과 대사에너지이용에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 와렌산란계의 산란율 혹은 대사에너지이용과 기상대에서 관측된 기온 혹은 계사내 최고 및 최저기온과의 상관관계률 조사하였다. 계사내 최고 및 최저온도는 외부기온이 변함에 따라 변하였다. 기온의 변화에 따른 체중, 사료섭취양 및 사료요구율의 변화는 발견되지 않았으나, 산란율은 외부기온과 사내최저기온이 1$^{\circ}C$변함에 따라 각각 0.46 및 0.24%가 변하였다. 32주령 (11월 15일), 34주령(12월 1일) 및 46주령(2월 27일)시의 일당대사에너지이용량은 수당 각각 358, 385 및 419Kcal가 되었고, 체중 kg당은 각각 159, 173 및 176Kcal가 되었다. 또한 대사에너지이용량은 환경온도의 변화와 부의 상관관계가 있었으며, 사내 최저기온을 기준으로 하여 NRC(1981)의 사란계의 대사에너지요구량 예측식으로 계산한 값은 본조사결과와 잘 맞았다. 또한 외부기온, 계사내최고 및 최저기온 1$^{\circ}C$변화에 따른 대사에너지요구량은 체중kg당 1일에 각각 1.7, 1.6 및 2.1Kcal가 되었다. 이상과 같이 계사내온도가 외부기온의 영향을 받으면 산란율과 대사에너지이용성에 영향을 미친다는 것을 나타내고 있다.

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전혈, 림프구와 백혈구 연층 각각의 방사성 동위원소 체외 조사 후 배양을 이용한 생물학적 선량측정 (Biological Dosimetry of In Vitro Irradiation with Radionuclides : Comparison of Whole Blood, Lymphocyte and Buffy Coat Culture)

  • 김종호;이동수;최창운;정준기;이명철;고창순;김종순;김희근;강덕원;송명재
    • 대한핵의학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.125-132
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    • 1995
  • The purpose of this study was to establish mononuclear cell cultures such as lymphocytes or buffy coat for the biological dosimetry of in vitro Irradiation of the radionuclide Tc-99m in order to exclude the effect of residual doses seen in the cultures of whole blood. Biological do simetry of Tc-99m on cultured mononuclear cells at doses ranging from 0.05 to 6.00 Gy, by scoring unstable chromosomal aberrations(Ydr) observed in cultured lymphocytes, were performed using peripheral venous blood of healthy normal person. The results showed that; (1) In vitro irradiation of radioisotope in separated lymphocyte or buffy coat showed trace amount of residual doses of isotope after washing. Residual doses of isotopes are increased in proportion to exposed time and irradiated dose without difference between I-131 and Tc-99m. (2) We obtained these linear-quadratic dose response equations in lymphocyte and buffy coat culture after in vitro irradiation of Tc-99m, respectively (Ydr = 0.001949 $D^2$ +0.006279D + 0.000185; Ydr= 0.002531 $D^2$-0.003274 D+0.003488). In conclusion, the linear quadratic dose-response equation from in vitro irradiation of Tc-99m with lymphocyte and buffy coat culture was thought to be useful for assessing Tc-99m induced biological effects. And mono-nuclear cell cultures seem to be the most appropriate experimental model for the assessment of biological dosimetry of internal irradiation of radionuclides.

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도시화에 따른 수문기후변화 I (연 물수지 변화 분석) (A Study on Variation in Annual Water Balance)

  • 임창수;채효석
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제40권7호
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    • pp.555-570
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    • 2007
  • 도시화에 따른 기후변화가 연 물수지에 미치는 영향을 분석하기 위하여 전국 56개 기후관측지점을 중심으로 반경 10 km에 해당하는 $314\;km^2$의 면적을 연구지역으로 설정하였다. 연구지역 내에서 연 실제증발산량을 산정하였고, 도시화에 따른 연 유출량변화를 모의하기 위하여 연 물수지분석을 실시하였다. 연 실제증발산량 산정을 위하여 수문기후자료와 토지이용자료를 이용하여 추정된 식생지수를 이용하여 연구지역별 연 실제증발산량을 산정하였다. 여기서 연 실제증발산량은 Zhang et al.(2001)에 의해서 전 세계 250개 유역에서 장기간의 물수지분석으로부터 유도된 경험 공식을 적용하였다. 연구결과 도시화가 진행됨에 따라서 기준잠재증발산량의 증가추세를 보이고 있다. 따라서 도시화에 따른 기후변화가 연 실제증발산량을 증가시키는 요인과 도시화가 진행됨에 따라 주거지면적이 증가하여 지역 내의 연 실제증발산량을 감소시키는 요인이 복합적으로 작용하는 것으로 판단된다. 강수량자료의 분석 결과 연구기간 동안에 도시화에 따른 연 강수량의 뚜렷한 추세를 보이지 않고 있다. 도시화지역에서 연 유출량은 연 강수량의 변화에 직접적인 영향을 받고 있고, 실제증발산량의 변화정도는 연 강수량의 영향을 받음에도 불구하고 연 강수량에 비하여 그 편차가 크지 않다. 도시화에 따른 연 실제증발산량의 변화는 연 유출량에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 보이며, 도시화에 따른 연 유출량 변화는 크지 않은 것으로 판단된다.

Aliquat 336 상이동 촉매하에서 디페닐메탄의 산화반응에 관한 속도론적 연구 (A Kinetic Study on the Oxidation of Diphenylmethane under Aliquat 336 Phase Transfer Catalyst)

  • 이화수;문정열;나석은;박대원
    • 공업화학
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    • 제5권2호
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    • pp.373-377
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    • 1994
  • 본 연구는 Aliquat 336 상이동 촉매하에서 디페닐메탄을 산화시켜 벤조페논을 합성하는 반응의 메카니즘을 고찰한 것이다. 벤조페논의 생성속도는 Aliquat 336 촉매와 potassium tert-butoxide의 양이 많을수록 증가하였고, 반응의 부산물인 tert-butyl alcohol은 반응을 억제하였다 반응차수는 디페닐메탄과 산소의 농도가 낮을 때는 각각에 대하여 1차로 나타났고, 이들의 농도가 높을 때는 0차로 나타났다. 실험으로 측정한 벤조페논의 초기반응속도는 반응 메카니즘으로부터 유도한 다음의 반응 속도식과 비교적 잘 일치하였다. $$({\gamma}_{BP})_0={\frac{k_1k_3k_5[QCI]_0[DPM]_0[PTB]_0[O_2]_0}{k_2k_4[TBA]_0+k_2k_5[O_2]_0+k_3k_5[O_2]_0[DPM]_0}}$$

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수도권지역에서 수치 토지피복지도 작성을 통한 대기환경부문 활용사례 연구 - MM5내 기온 및 바람장의 민감도 분석과 식생분포에 기인한 VOC 배출량 및 CO2 플럭스의 실시간 산정을 중심으로 - (A Study on Examples Applicable to Numerical Land Cover Map Data for Atmospheric Environment Fields in the Metropolitan Area of Seoul - Real Time Calculation of Biogenic CO2 Flux and VOC Emission Due to a Geographical Distribution of Vegetable and Analysis on Sensitivity of Air Temperature and Wind Field within MM5 -)

  • 문윤섭;구윤서
    • 한국대기환경학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.661-678
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    • 2006
  • Products developed in this research is a software which can transfer the type of shape(.shp) into the type of ascii using the land cover data and the topography data in the metropolitan area of Seoul. In addition, it can calculate the $CO_2$ flux according to distribution of plants within the land cover data. The $CO_2$ flux is calculated by the experimental equation which is compose of the meteorological parameters such as the solar radiation and the air temperature. The net flux was shown in about $-19ton/km^2$ by removing $CO_2$ through the photosynthesis during daytime, and in 2 ton/km2 by producing it through the respiration during nighttime on 10 August 2004, the maximum day of air temperature during the period of 3yr(2001 to 2004), in the metropolitan area of Seoul. Spatial distribution of the air temperature and the wind field is simulated by substituting the middle classification of the land cover map data, upgraded by the Korean Ministry of Environment(KME), for the land-use data of the United States Geological Survey(USGS) within the Meteorological Mesoscale Model Version 5(MM5) on 10 August 2006 in the metropolitan area of Seoul. Difference of the air temperature between both data was shown in the maximum range of $-2^{\circ}C\;to\;2.9^{\circ}C$, and the air temperature due to the land use data of KME was higher than that of USGS in average $0.4^{\circ}C$. Also, those of wind vectors were meanly lower than that of USGS in daytime and nighttime. Furthermore, the hourly time series of Volatile Organic Components(VOCs) is calculated by using the Biosphere Emission and Interaction System Version 2(BEIS2) including the new land cover data and the meteorological parameters such as the air temperature and so]ar insolation. It is possible to calculate the concentration of ozone due to the biogenic emission of VOCs.