• Smart Structures and Systems
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• 제15권1호
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• pp.135-150
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• 2015

Large concrete structures are prone to cracks and damages over time from human usage, weathers, and other environmental attacks such as flood, earthquakes, and hurricanes. The health of the concrete structures should be monitored regularly to ensure safety. A reliable method of real time communications can facilitate more frequent structural health monitoring (SHM) updates from hard to reach positions, enabling crack detections of embedded concrete structures as they occur to avoid catastrophic failures. By implementing an unconventional mode of communication that utilizes guided stress waves traveling along the concrete structure itself, we may be able to free structural health monitoring from costly (re-)installation of communication wires. In stress-wave communications, piezoelectric transducers can act as actuators and sensors to send and receive modulated signals carrying concrete status information. The new generation of lead zirconate titanate (PZT) based smart aggregates cause multipath propagation in the homogeneous concrete channel, which presents both an opportunity and a challenge for multiple sensors communication. We propose a time reversal based pulse position modulation (TR-PPM) communication for stress wave communication within the concrete structure to combat multipath channel dispersion. Experimental results demonstrate successful transmission and recovery of TR-PPM using stress waves. Compared with PPM, we can achieve higher data rate and longer link distance via TR-PPM. Furthermore, TR-PPM remains effective under low signal-to-noise (SNR) ratio. This work also lays the foundation for implementing multiple-input multiple-output (MIMO) stress wave communication networks in concrete channels.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권2호
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• pp.219-224
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• 2019

본 연구에서는 흡착공정에 의한 Taxus chinensis 유래 세팔로마닌의 효율적 분리를 위하여, 흡착 온도, 흡착 시간 및 초기 세팔로마닌 농도를 달리하여 상용흡착제 실로퓨트에 의한 세팔로마닌의 흡착 특성을 조사하였다. 흡착 평형 데이터는 Temkin 흡착등온식에 가장 적합하였다. 흡착 온도가 증가함에 따라 흡착 용량은 감소하였으며, 물리적 흡착 공정임을 알 수 있었다. 속도론적 데이터는 유사 이차 반응속도식에 적합하였다. 입자 내 확산 모델에 의하면, 필름 확산과 입자 내 확산은 전체 흡착 속도에 거의 영향을 미치지 않았다. 열역학적 데이터를 통해 흡착 과정은 발열 반응이며 자발적이었다. 또한 흡착량이 증가함에 따라 등량흡착열은 거의 변화가 없었으며 흡착제의 표면 에너지가 균일함을 알 수 있었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제31권1호
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• pp.99-112
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• 2022

The present study examines the natural frequencies (NFs) of perfect/imperfect functionally graded sandwich beams (P/IP-FGSBs), which are composed of a porous core constructed of functionally graded materials (FGMs) and a homogenous isotropic metal and ceramic face sheets resting on elastic foundations. To accomplish this, the material properties of the FGSBs are assumed to vary continuously along the thickness direction as a function of the volume fraction of constituents expressed by the modified rule of the mixture, which includes porosity volume fraction represented using four distinct types of porosity distribution models. Additionally, to characterize the reaction of the two-parameter elastic foundation to the Perfect/Imperfect (P/IP) FGSBs, the medium is assumed to be linear, homogeneous, and isotropic, and it is described using the Winkler-Pasternak model. Furthermore, the kinematic relationship of the P/IP-FGSBs resting on the Winkler-Pasternak elastic foundations (WPEFs) is described using trigonometric shear deformation theory (TrSDT), and the equations of motion are constructed using Hamilton's principle. A closed-form solution is developed for the free vibration analysis of P/IP-FGSBs resting on the WPEFs under four distinct boundary conditions (BCs). To validate the new formulation, extensive comparisons with existing data are made. A detailed investigation is carried out for the effects of the foundation coefficients, mode numbers (MNs), porosity volume fraction, power-law index, span to depth ratio, porosity distribution patterns (PDPs), skin core skin thickness ratios (SCSTR), and BCs on the values of the NFs of the P/IP-FGSBs.

• 한국해양학회지:바다
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• 제9권4호
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• pp.204-211
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• 2004

자동 수직물성관측 뜰개는 매우 유용한 해양관측장비이지만 이에 부착된 CTD의 사후 보정이 불가능하기 때문에 뜰개자료의 정확도 검증이 사후자료관리나 자료활용에 있어 중요한 문제 중 하나이다. 동해 중심층의 염분변화가 국제 Argo프로그램에서 요구하는 정확도 0.01과 유사하기 때문에 동해를 항염분수조로 취급하여 동해에 투하된 뜰개가 관측한 염분자료의 신뢰성을 세 가지 방법을 통하여 검증하였다. 각각의 방법은 1)부근 해역에서 얻은 정확도가 높은 정선 CTD자료와 뜰개자료의 비교, 2)비슷한 시각에 비슷한 해역에서 얻은 뜰개자료의 비교, 3)체류 수심에서 얻은 염분자료의 장기간에 걸친 안정도 및 정확도 검증이다. 세 방법 모두 뜰개에서 얻은 염분자료가 아무런 보정없이도 Argo프로그램이 요구하는 정확도를 만족함을 보여주었다. 동해의 심층 수온이 일정하다는 가정하에 위의 세 가지 방법을 적용하여 얻은 수온값의 정확도 0.01$^{\circ}C$는 Argo프로그램에서 요구하는 정확도의 2배 정도이다. 하지만 동해의 중층 수온은 Argo프로그램이 요구하는 정확도 이상으로 시공간적으로 변화하기 때문에, 위의 결과는 수온 자료가 부정확하다는 것을 의미하지는 않는다. 동해 중층수온의 시공간적 변화를 고려한다면 수온자료의 정확도도 Argo프로그램이 요구하는 것과 큰 차이가 없다고 할 수 있다. 따라서 이 연구에서 검증된 뜰개가 관측한 수온 염분자료 모두 특별한 보정 없이 사용할 수 있다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권4호
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• pp.319-328
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• 2003

본 논문은 광역학적 암치료를 위한 광원장치의 개발로서 반도체 다이오드 레이저를 이용한 의료용 레이저 시스템의 개발이 목적이다. 광역학적 암 치료에서 이상적인 광원장치는 초점크기를 조절할 수 있으면서 발산하지 않는 균일한 빛과 특정 파장대의 안정성을 갖는 것이다. 본 연구에서는 이러한 점을 고려하여 635nm 파장대의 다이오드 공진기를 이용하였으며, 개발된 레이저 시스템은 제어장치를 사용하여 정교하고 안정적인 출력을 가지도록 하였으며, 시스템은 사용자의 편리성을 고려하여 소형화하였다. 다이오드 레이저시스템의 펄스 형태의 발진모드에서는 초기의 돌입전류에 의해 공진기를 파손시킬 수 있으므로 본 연구에서는 이러한 현상을 회로적으로 보완하여 msec 단위로 on/off 할 경우에도 공진기에 전혀 손상을 입히지 않도록 설계를 하였다. 임상의가 편리하게 방사시간을 설정하고, 연속출력. 펄스. 버스트 펄스, 슈퍼펄스를 방사할 수 있도록 고안하여. 다양한 암조직의 상태에 따라 치료할 수 있도록 구현하였다. 실험결과 레이저의 출력은 입력전류와 시간에 따라 10mW에서 300mW 까지 선형적으로 증가함을 보였다. 개발된 광역학적 레이저 시스템은 고속제어가 가능하고 정 전류 제어와 효과적인 냉각 제어를 통해 안정적으로 정확하게 출력할 수 있었다.

• 지질공학
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• 제32권2호
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• pp.209-219
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• 2022

본 연구에서는 강우에 따른 사면 내 지반특성 변화와 사면붕괴 형상을 실험적으로 규명하기 위하여 인공강우장치와 모형토조를 이용한 실내모형실험을 수행하였다. 이를 위하여 균질한 모래를 대상으로 모형 실험을 수행하였으며, 계측장치를 이용하여 강우침투에 의한 사면 내 포화양상을 조사하였다. 모형사면은 30°의 경사면에 35°의 사면경사로 조성하였고 강우강도는 50 mm/hr를 적용하였다. 토층의 깊이는 모형토조의 크기를 고려하여 35 cm로 선정하고 TDR센서는 깊이별로 설치하여 시간에 따른 지반특성 변화를 고찰하였다. 실험결과 강우 시 모형사면은 강우침투로 인하여 지표에서 지중으로, 선단부에서 정상부로 포화가 진행됨을 알 수 있다. 즉, 강우의 침투로 인하여 사면의 선단부가 먼저 포화되고 이후 지속적인 강우로 인하여 포화의 영역이 사면의 선단부로부터 정상부로 확대됨을 알 수 있다. 모형사면의 붕괴는 사면의 선단부에서부터 붕괴가 시작되어 이후 사면의 정상부로 확장되는 진행성 사면붕괴가 발생되었으며, 최종 사면붕괴시점에서 붕괴면적이 급격하게 증가하였다. 또한 활동면은 원호활동의 형태로 발생되었다. 한편, 사면 내 모관흡수력이 흙-함수특성곡선(SWCC)에서 산정된 공기함입치(AEV)에 이르게 되면 사면붕괴가 발생되는 것으로 나타났다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제36권2호
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• pp.123-129
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• 2013

본 연구는 선형가속기의 회전불균형의 영향으로 발생 되는 CBCT 영상의 setup 오차 변화를 분석하여, 회전불균형에 대한 정도관리의 필요성을 연구 하였다. CBCT 시스템의 3차원 체적영상모드를 이용하여 $360^{\circ}$ 회전과 $180^{\circ}$ 회전으로 Catphan503 팬텀과 균질 팬텀의 3차원 영상을 획득하였고, setup 오차를 측정하기 위해 나선형 CT의 기준영상과 함께 비교 분석 하였다. 표준 정도관리의 절차를 시행하여 정상적인 상태를 확인하고, 임의적으로 갠트리의 회전균형을 조절한 후, 균형상태와 불균형상태의 각각 CBCT 영상에 대하여 X, Y, Z, Roll, Pitch, and Yaw의 6차원적 관점에서 setup 오차를 측정하고 분석하였다. Setup 오차의 변화율은 갠트리 회전균형의 조정 전 후를 확인한 결과, 직교 좌표계는 $360^{\circ}$의 회전에서 X축 방향으로 0.6 mm, Y축 방향으로 0.5 mm, Z축 방향으로 0.5 mm의 최대 변화율을 보였다. $180^{\circ}$의 회전은 X축 방향으로 0.9 mm, Y축 방향은 0.2 mm, Z축 방향은 0.3 mm의 최대 변화율을 보였다. 또한 회전 변환계는 회전 불균형이 커질수록 평균적인 값의 차이가 점점 증가하였고, 최대값은 $1.1^{\circ}$를 나타내었다. 영상의 분해능은 균형 조정 전 후 영상분석 툴에서 2 lp/cm 차이를 나타내었다. CBCT 시스템의 정도관리는 기준 권고안을 만족하였다. 갠트리의 회전 불균형이 클 때, setup 오차의 직교 좌표계의 변화는 크지 않았으나, 회전 변환계의 변화율은 기준 권고 값인 $1^{\circ}$에 해당하는 값과 초과하는 $1.1^{\circ}$를 나타내었다. 이는 갠트리의 불균형이 setup 오차에 영향을 미치는 것을 알 수 있었으며, 또한 회전 변환계의 setup 오차에 대한 6차원적인 보정이 더욱 요구됨을 알 수 있다. 그러므로 정확하고 정교한 영상유도 방사선치료를 수행하기 위해서는 갠트리의 균형도를 확인해야 하며, 정도관리 항목으로 추가되어야 한다고 사료되어진다.

• 한국통신학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.1719-1729
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• 1994

연결수락제어(CAC : Connection Admission Control)는 ATM(Asynchronous Transfer Mode)망내에 새로운 호의 연결이 요구되었을 때 이 새로운 연결호의 서비스품질을 만족하고, 충분한 자원이 망내에 확보되어 있는 가를 확인한 후 기존에 연결된 호의 서비스 질을 저하시키지 않는 지의 여부를 판단하여 연결 수락 또는 거절을 결정하는 기능을 말한다. 본 논문에서 제안하는 적응적 연결수락제어방법은 신고치와 측정치를 이용하여 트래픽을 예측하는 방법으로서, 신고치를 이용한 트래픽 예측은 호 연결 또는 호 해제 시에 회귀적(recursive) 방법으로 계산되며, 측정치를 이용한 트래픽 예측은 측정반영율 및 측정 반영주기는 트래픽 흐름의 변화를 정확히 추정하고 측정에 의한 예측 오차를 줄이는데 중요한 파라미터이다. 본 논문에서는 측정 반영율의 적응적 조정을 위해 트래픽 흐름의 변화가 크게 일어나는 시점인 연결 수락 또는 연결 해제 시점을 기준으로 하여 그 이후의 경과 시간에 따라 측정 반영율을 변화시키는 방안을 제안한다. 제안된 방법에 대해 동질 트래픽과 이질 트래픽의 경우에서 성능평가를 수행한 결과 적응적 연결수락제어방법이 이용율과 서비스품질(QOS : Quality Of Service)관점에서 기존의 연결수락제어방법보다 개선됨을 확인하였다.

• 분석과학
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• 제16권5호
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• pp.391-398
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• 2003

하나로의 즉발감마선 방사화분석 장치를 이용하여 생물시료중의 붕소의 정량을 위한 기초연구를 수행하였다. 측정조건에 대한 특성조사를 위해 시료에 대한 중성자 조사 위치에서 중성자속 및 균질도를 측정하였다. 시료위치에서 열중성자 빔의 크기가 $2{\times}2cm^2$ 되도록 집속하였으며, 측정된 선속은 $1.0{\sim}6.5{\times}10^7n{\cdot}cm^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 범위를 나타냈으며, 중심부로부터 반경 4.5 mm 이내 및 9 mm 이내에서 각각 $5.77{\pm}0.71{\times}10^7n{\cdot}cm^{-2}{\cdot}s^{-1}$, $4.68{\pm}1.64{\times}10^7n{\cdot}cm^{-2}{\cdot}s^{-1}$이었다. 따라서 양질의 균일한 조사를 위해서 시료의 크기를 10 mm 이내로 조정하였다. 검출 시스템은 컴프턴 산란에 의한 백그라운드 요인을 억제하고 분석감도를 높이기 위해 설계되었으며, 감마선 계측 시스템의 에너지 교정과 컴프턴 억제율을 조사하기 위해 NaCl 표준체를 이용하여 단일 및 컴프턴 모드로 백그라운드를 측정하였다. 또한 정확한 붕소의 측정을 위해 시료의 매질효과로서 발생하는 분광학적 Na의 472 keV 피이크에 대한 간섭효과를 결정하였으며, 세 가지 인증표준물질 (NIST SRM 1570a, 1547, 1573a)을 이용한 붕소농도 측정시험을 두 가지 모드로 실시한 후 결과를 비교하였다.

• 자원환경지질
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• 제44권5호
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• pp.387-397
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• 2011

본 연구에서는 암석 열전도도 측정을 위해 많이 사용하고 있는 Laser flash method와 Divided-bar method의 장단점을 비교 분석하여 자체 제작한 Divided-bar apparatus의 적용 가능성을 분석하고자 하였다. Laser flash method는 비접촉식으로 아주 작은 시료(두께 3 mm 이하)에 적합하며, 높은 온도($25^{\circ}C{\sim}200^{\circ}C$)의 범위까지 비열, 열확산률, 열전도도 측정이 가능하다. 시료의 조건은 물질이 균등, 균일해야 한다. 반면 Divided-bar method는 주로 상온에서 열전도도만 측정할 수 있다. 밀도가 낮고 공극이 큰 12개의 암석 시료를 두 가지 방법으로 측정 분석해 보았다. Laser flash method로 측정한 결과, 암석 시료 표면의 공극 분포가 일정하지 않으며, 광물 조성이 균등, 균일하지 않아 표면에 laser pulse로 열을 가할 때 반사 및 산란작용의 영향으로 시료 전면과 반대면으로 측정했을 때의 열전도도 차이가 0.001~0.140 W/mK 범위, 표준편차 0.003~0.089 W/mK 범위로 나타났다. divided-bar apparatus의 경우, 비교적 두꺼운 암석 시료를 측정할 수 있어 암석 열전도도 대표성이 높고, 시료를 밀착하여 열전달을 하므로 전면과 반대면으로 측정했을 때의 열전도도 차이는 0.001~0.016 W/mK, 표준편차 0.001~0.034 W/mK 범위로 Laser flash method에 비해 비교적 안정된 값을 보인다.