• 제목/요약/키워드: K-평균군집법

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공항 근처 ADS-B 항적 자료에서의 클러스터링 기법 비교 (Comparison of Clustering Techniques in Flight Approach Phase using ADS-B Track Data)

  • 박종찬;박헌진
    • 한국빅데이터학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.29-38
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    • 2021
  • 항공안전관리에서 항공기 경로 이탈은 큰 사고로 이어질 수 있는 위험한 요인이다. 본 연구에서는 항공기 경로 이탈 문제를 예방하기 위해 클러스터링을 통해 항적을 분류하고, 클러스터 중심과의 거리를 계산하여 이상 점수를 산출하고자 한다. 1년 동안 수신된 ADS-B 항적 자료에서 공항을 기준으로 근방 100km 이내 항적을 추출하여 연구를 진행했다. 항적은 선형 보간법을 이용하여 벡터화하였다. 위도·경도·고도 3차원 좌표 자료를 사용하였다. PCA를 통해 전체 데이터 분산 90% 이상을 나타내는 축으로 차원을 축소하였고, k-평균 군집화, 계층적 군집화, PAM 기법을 적용하였다. 클러스터 개수는 실루엣 측도를 사용하여 선택하였고, 클러스터 중심과의 거리를 계산하여 이상 점수를 산출하였다. 본 연구에서는 각 클러스터 기법별로 클러스터 개수를 비교해보고, 실루엣 측도를 통해 클러스터링 결과를 평가하고자 한다.

비교사적 군집화 알고리즘을 이용한 전산화 단층영상의 병소부위 결정에 관한 연구 (Determination of Tumor Boundaries on CT Images Using Unsupervised Clustering Algorithm)

  • 이경후;지영훈;이동한;류성렬;조철구;김미숙;유형준;권수일;전준철
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제26권2호
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    • pp.59-66
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    • 2001
  • 정위적분할방사선치료(FSRT)는 병소경계에 대한 공간상위치와 형태를 정확히 결정하는 것이 큰 쟁점이다. 본 연구는 나선형 CT를 이용하여 4명의 뇌종양 환자와 팬톰(파라핀)으로부터 연속적인 횡축 단면상을 얻었다. K-mean 분류 알고리즘을 적용하여 CT영상의 초기정보값을 평균화소값으로 변화시켰다. 영상의 구성은 병소영역, 정상영역, 혼합영역, 바탕영역, 가음영영역의 5영역으로 분류하였다. 주된 관심은 혼합영역 내에서 정상영역과 혼합영역을 어떻게 분리하는 가였다. 5영역 평균화소값 중에서 정상영역과 병소영역에 상대적인 평균편차 분석법을 적용하여 2영역 평균편차 화소값 사이의 최대점을 구하였다. IDL 프로그램을 이용한 반자동윤곽법으로 혼합영역내의 최대점을 연결함으로서 GTV의 경계선을 그렸다. 균일한 팬톰의 관심영역 경계선은 ${\pm}1%$ 이내의 오차로 평가되었다. 환자 4명의 경우는 방사선 전문의들이 그린 병소영역과 K-mean 알고리즘과 상대적인 평균편차 분석법에 의해 자동적으로 묘사된 병소영역과 거의 일치하였다. 이러한 방법들을 사용하여 불분명한 정상영역과 병소영역의 경계선을 명확하게 나타낼 수 있었다. 그러므로 CT 영상이 MRI 영상과 비교하여 간헐적으로 병소윤곽을 보여주지 못할 경우 이 방법은 치료계획을 결정할 때 유용한 CT영상 자료로 활용될 수 있음을 확인하였다.

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낙동강 상류 폐탄광의 산성광산배수가 저서성 대형무척추동물 군집에 미치는 영향 (Effects of Acid Mine Drainage from Abandoned Coal Mines on Benthic Macroinvertebrate Communities in the Upper Reaches of the Nakdong River)

  • 이황구;정상우;김동건;배연재
    • 생태와환경
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    • 제45권1호
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    • pp.72-81
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    • 2012
  • 본 연구는 2009년 5월부터 10월까지 태백시에 위치하고 있는 낙동강 상류의 폐탄광으로부터 유입되는 산성광산배수(Acid mine drainage)가 저서성 대형무척추동물의 군집에 미치는 영향을 파악하고자 실시하였다. 폐탄광의 영향을 받는 대상하천의 7개 지점과 대조하천의 3개 지점에서 계류형 정량채집망(Surber sampler $50{\times}50$ cm, 망목 0.2 mm)을 사용하여 정량채집을 하였고, 다양한 미소서식처에서 정성채집을 병행하였다. 조사 결과 전체조사지역에서 총 5문 6강 15목 53과 117종이 출현하였으며, 하천의 주요 분류군인 EPT-group이 71종(64.5%)으로 전체 출현종의 큰 부분을 차지하였다. 정량조사에서 대조하천 지점(St. A~C)의 저서성 대형무척추동물은 총 79종 2,844개체가 출현한 반면, 폐탄광의 영향권에 있는 산성광산배수하천 (Acid mine drainage stream, AMDS) 지점(St. 1~7)에서는 총 58종 11,575개체가 출현하였다. AMDS에서는 오염에 내성이 강한 실지렁이, 부채하루살이, 개똥하루살이, 줄날도래류, 깔따구류 등이 우점하였다. 특히, AMDS의 군집지수(MacNaughton 우점도지수 평균 ${\pm}$표준편차 $0.52{\pm}0.21$, 범위 0.33~0.85; Shannon 다양도지수 $2.06{\pm}0.60$, 1.06~2.57)가 대조하천의 군집지수(우점도지수 $0.29{\pm}0.07$, 0.22~0.35; 다양도지수 $3.13{\pm}0.14$, 3.03~3.30)에 비해 큰 차이가 있었다. AMDS의 섭식기능군은 shredders와 scrapers의 비율이 낮았으며, 깔따구류(Chironomidae spp.)가 많이 출현하여 gathering-collector가 상대적으로 풍부하였다. 서식기능군은 clingers와 burrowers가 AMDS에서 상대적으로 더 풍부하였다. DCA 서열법과 유사도 분석 결과 AMDS와 대조하천의 지점들끼리 각각 묶여서 두 개의 그룹으로 구분되었으며, 폐탄광에 인접한 최상류 지점(St. 1)과 다른 지점들 간의 유사도가 가장 낮게 나타났다. 생물학적 수질평가를 나타내는 한국오수생물지수(KSI)와 저서성 대형무척추동물을 이용한 생태평가점수(ESB)는 대부분의 지점에서 보통 및 양호의 상태를 나타냈으나, 최상류 지점(St. 1)은 매우 불량한 상태인 ${\alpha}$-중부수성으로 분석되었다. 결론적으로, 폐탄광에서 유출되는 산성광산배수의 영향권에 있는 하천의 저서성 대형무척추동물 군집에 악영향을 미쳐서 종풍부도와 군집구조, 기능군의 조성 및 수환경 건강성을 나타내는 생물지수에 있어서 대조하천의 군집과 큰 차이를 나타냈다.

천수만에 서식하는 대형저서동물의 춘계와 하계의 군집구조 및 건강도 평가 (Community Structure and Health Assessment of Macrobenthic Assemblages at Spring and Summer in Cheonsu Bay, West Coast of Korea)

  • 정래홍;서인수;이원찬;김형철;박상률;김정배;오철웅;최병미
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제19권4호
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    • pp.272-286
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    • 2014
  • 본 연구는 천수만에 서식하는 대형저서동물의 군집구조를 파악하고, 건강도를 평가하는데 목적이 있다. 천수만 해역에서는 총 224종/$5.2m^2$과 1,940개체/$m^2$의 대형저서동물이 출현하였고, 다모류가 111종(평균 $22{\pm}11$종)과 31,525 개체(평균 $1,213{\pm}1,080$개체/$m^2$)의 밀도를 나타내 가장 우점하는 생물이었다. 천수만의 주요 우점종은 이매패류의 아기반투명조개(Theora fragilis), 다모류의 Heteromastus filiformis, 긴자락송곳갯지렁이(Lumbrineris longifolia), Mediomastus californiensis 및 옆새우류의 Eriopisella schellensis 등이었다. 출현 종의 개체수 자료를 기초로 다변량분석(집괴분석과 다차원배열법)을 실시한 결과, 천수만 해역의 대형저서동물 군집은 크게 2개의 그룹(죽도를 중심으로 만의 안쪽해역 정점군과 만의 입구부해역 정점군)과 2개의 정점(춘계와 하계의 정점 2)으로 구분되었다. 한편 천수만의 건강도를 평가하기 위하여 Benthic Pollution Index(BPI)와 ATZI's Marine Biotic Index(AMBI)지수를 이용하였다. 조사기간 동안 BPI지수는 11(bad status, 가장 불량한 상태)~92(high status, 가장 양호한 상태)의 범위를, AMBI는 1.34(good status, 양호한 상태)~4.39(poor status, 불량한 상태)의 범위를 나타내었다. 결론적으로 천수만은 건강도 지수의 평균 값에 있어 BPI와 AMBI지수가 각각 중간 상태(moderate status, 불량과 양호한 상태의 전이단계)와 양호한 상태를 반영하고 있었다.

부산 용호동 일대의 저서 해조상 및 군집구조 (Benthic Marine Algal Flora and Community Structure of Yongho-dong Area in Pusan, Korea)

  • 남기완;김영식
    • 한국수산과학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.374-384
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    • 1999
  • 부산 용호동 일대의 저서 해조상 및 군집구조가 1996년 7월부터 1997년 4월까지 계절별로 각 transect line을 따라서 방형구법에 의하여 조간대와 조하대 지역에서 조사되었다. 이 지역에서 남조식물 3종, 녹조식물 13종, 갈조식물 26종, 홍조 식물 57종으로 총 99종이 동정 분류되었다. 이중에서 35 분류군은 연중 출현하였으며, Ulva pertusa와 Corallina pilulifera는 4계절 우점 하여 나타났다. Enteromorpha spp.와 Ulva spp.는 주로 상부와 중부에 분포하는 반면에, Symphyocladia latiuscula, Chondria crassicaulis, Corailina pilulifera 및 Sargassum spp.는 주로 하부지역에 분포하였다. 단위면적당 평균생물량은 $1,241 g/m^2\~1,648 g/m^2$의 범위로서, 봄에는 낮았고 여름에 높았다. 종다양도지수는 봄에 최대값을, 가을에 최소값을 기록하였다. UPGAM에 의한 군집분석결과, 조사된 5개의 지점은 외해에 노출되어 있는 지역(transects 1, 2, 3)과 부산항 쪽으로 면하여 있어서 비교적 덜 노출되어 있는 지역 (transeco 4, 5)의 2개의 군으로 분리되었다. 외해에 노출되어 있는 지역은 주로 갈조식물인 Sargassum과 Hizikia가, 덜 노출되어 있는 지역에서는 Ulva pertusa와 Lomentaria가 주로 발견되었으며, 양 지역 모두에서는 석회조류인 Corallina pilulifera가 일년 내내 우점하여 출현하였다. 결론적으로 본 조사지역에서는 과거에 비하여 출현종이 현저히 감소하였고, 이러한 결과는 근래에 본 조사지역 인근의 연안 해양환경에 부하될 수 있는 물리, 화학적인 잠재적 오염원을 고려할 때, 차후 본 지역의 해조 식생의 변화에도 시사하는 바 크다고 할 수 있다.

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논 잡초(雜草) 가막사리(Bidens tripartita L.) 생태종(生態種)의 분화(分化)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on Differentiation of a Paddy Weed, Bur Beggarticks(Bidens tripartita L.))

  • 김명현;노영덕
    • 한국잡초학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.303-309
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    • 1997
  • 가막사리 50개 수집종을 대상으로 여러 가지 형태적(形態的), 생리적(生理的)특성의 변이를 조사하고, 초형(草形), 열엽편수(裂葉片數), 수과(瘦果)길이, 개화소요일수(開花所要日數)를 기준(基準)으로 Ward의 최소분산법(最小分散法)으로 군집분석(群集分析)을 한 결과는 다음과 같다. 가막사리 수집종은 초형, 경장, 개화소요일수, 엽장폭비, 열엽편수, 엽록소함량, 엽색, 경색, 수과색, 수과길이, 수과장폭비 에서 다양한 변이를 보였으며, 수집종에 따라 약간의 변이가 있으나 대부분 상당한 휴면성과 광발아성이 있었다. 초형은 직립형(I)에서 삼각형(V)까지 다양했는데, 마름모형(III)이 가장 많았고, 경장과는 5% 수준에서 부(負)의 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 열엽편수는 3개인 것이 가장 많았고 그 다음은 5개의 순으로 나타났는데 열엽(裂葉)되지 않는 수집종도 있었다. 수과길이 및 엽록소함량과는 5% 수준에서 엽장폭비와는 1% 수준에서 부(負)의 상관관계가 있었다. 개화소요일수는 94-141 일 범위였다. 수과길이와는 1% 수준에서, 엽장폭비와는 5% 수준에서 정(正)의 상관관계, 그리고 수과색과는 1% 수준에서 부(負)의 상관관계를 보였다. 수과길이는 6.5-14.0mm의 범위로, 평균 10.0mm, 표준편차 1.7로 9.0-12.0mm 사이가 60%를 차지했다. 수과장폭비, 경장, 개화소요일수와는 1% 수준에서, 엽장폭비와는 5% 수준에서 정(正)의 상관관계를, 그리고 엽색, 경색, 수과색, 열엽편수와는 5% 수준에서 부(負)의 상관관계를 보였다. Ward의 최소분산법을 이용한 군집분석 결과 거리 0.06에서 식물학적으로 특성이 각기 다른 6개 군으로 분류할 수 있었다.

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경사도 맵과 채도 특징을 이용한 적응적 피부영역 검출에 관한 연구 (A Study on Adaptive Skin Extraction using a Gradient Map and Saturation Features)

  • 황대동;이근수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.4508-4515
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    • 2014
  • 실시간 인체 검출에 대한 관심이 높아짐에 따라 피부색을 통한 인체 검출에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 대다수 기존 피부 탐지 방법은 정적인 피부색 모델을 이용하기 때문에 색왜곡이 발생한 영상에서 낮은 탐지율을 보인다. 이에 본 논문에서는 경사도 맵과 채도의 특징, K-평균 클러스터링 알고리즘을 이용하여 피부영역을 탐지하는 기법을 제시한다. 제안하는 방법의 기본적인 절차는 경사도 맵 생성, 피부영역에서 발견되는 경사도 특징의 추출, 피부의 채도 특징을 이용한 잡음 제거, 추출된 영역의 색상정보 군집화 수행, 클러스터 정보를 이용한 피부영역 탐지, 결과 검증 순이다. 이방법은 색상 이외의 특징을 이용하여 조명, 인종, 나이, 개인차 등에 상관없이 강건하게 피부를 탐지하는 것에 중점을 두고 있다. 실험을 통하여 기존의 주요 방법들 보다 탐지 결과가 10% 이상 높게 나타남을 확인할 수 있다.

FWD와 유한요소해석을 이용한 줄눈콘크리트포장 평가법 개발 (Development of Evaluation Method for Jointed Concrete Pavement with FWD and Finite Element Analysis)

  • 윤경구;이주형;최성용
    • 한국도로학회논문집
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    • 제1권1호
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    • pp.107-119
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    • 1999
  • 줄눈콘크리트포장의 줄눈은 슬래브의 온도나 습도변화에 의한 구속변형에 의해 슬래브 내부에 종방향 균열이나 횡방향 균열이 발생하는 것을 제어할 목적으로 설치한다. 이러한 줄눈은 줄눈부에서의 불연속성의 원인이 되어 두 슬래브 사이의 하중전달기능을 감소시키며, 상대적으로 취약함을 지녔기 때문에 손상을 유발시킬 수 있는 가능성을 지니고 있다. 따라서, 줄눈콘크리트포장 줄눈부 손상유형 및 정도에 대한 객관적이고 과학적인 평가가 이루어져야 합리적이고 경제적인 보수방법을 결정할 수 있다. 본 연구는 콘크리트포장 해석프로그램인 ILLI-SLAB를 이용하여 줄눈 평가시스템을 개발하고 이를 FWD 시험결과에 이용하여 줄눈콘크리트포장의 상태를 평가하고자 하였다. 이를 위해 먼저 줄눈부에 영향을 줄 수 있는 변수를 선정하고, ILLI-SLAB를 사용하여 민감도 분석을 실시하여 줄눈부에 영향을 크게 미치는 변수를 찾았다. 이러한 변수들을 분석해 줄눈부의 하중전달효과 및 표면 처짐의 관계를 나타내어, 현장에서 FWD를 실시하여 얻은 하중전달효과와 재하위치의 표면 처짐값을 이용해 줄눈콘크리트포장을 평가하였다. 그 결과 노상지지력 계수(K)와 다웰/콘크리트 상호관계 계수(G) 두 변수가 가장 크게 영향을 미침을 알 수 있었으며, 그 임계값은 각각 300 poi와 500,000 lbs/in.임을 알 수 있었다. 이 두 변수와 현장 FWD 시험을 이용하여 줄눈콘크리트포장의 평가시스템을 개발하였으며, 실제 중부고속도로에서 실시한 FWD 측정치를 이용해 평가한 결과 한 개의 줄눈부만이 다웰/콘크리트 상호관계 계수가 임계값보다 낮고, 대부분 줄눈부의 두 인자값이 임계값 이상으로 콘크리트포장 줄눈부가 양호함을 알 수 있었다.이며, 관목층훼손 식생지와 단층구조 식생지는 소극적 복원지로서 군집유형별로 상림내 안정된 다층구조의 자연식생구조를 모델로 하여 생태적 천이발달을 유도하여야 할 것이다. 또한 잔디광장과 조경수식 재지는 적극적 복원지로서 다층구조의 참나무류군집과 낙엽활엽수군집 (개서어나무 우점)을 모델로 하여 관리해야 할 것이다.저서무척추동물이었다. 우점도지수는 가을 0.22~0.51(평균$\pm$표준편차 0.42$\pm$0.09), 겨울 0.31~0.96(0.62$\pm$0.23). 여름 0.30~0.89(0.57$\pm$0.18)였고, 다양도지수는 가을 3.50~4.26(3.80$\pm$0.24), 겨울 1.55~4.50(3 10$\pm$1.01), 여름 1.35~3.77(2.55$\pm$0.69)였다. 홍수 후의 조사에서 노린재류, 딱정벌레류, 복족류 등 이동성이 높거나 완전히 수중생활에 적응한 종류의 회복이 빠른 것으로 나타났다. 전체 조사지점 중에서 우포와 사지포의 평균 다양도지수가 가장 높게 나타나서 그 지역이 양호한 저서무척추동물의 서식처를 형성하고 있음을 시사하였다.한 독창성을 보여주고 있다. 또한 내재된 패션 이미지를 분석해 보면 정확함과 차가움의 의미를 지닌 이지적 이미지와 우주의 질서를 반영하는 상징적 이미지, 복잡한 자연으로부터 간결한 형태로의 경향성이 이루어낸 인공적 이미지를 느낄 수 있었으며, 미래적 이미지와 전통적 이미지의 상반된 개념의 이미지를 같이 내포하고 있음을 추론할 수 있었다. 이와 같이 현대 패션에 표현된 기하학적 패턴은 복식을 조형예술 분야로

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퍼지기반의 두뇌영상 영역분할 알고리듬 (Fuzzy-based Segmentation Algorithm for Brain Images)

  • 이효종
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권12호
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    • pp.102-107
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    • 2009
  • 기술의 발달로 의료장비의 현대화가 이루어지고 PACS와 같은 시스템이 보편화되면서 디지털 의료영상처리 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 영역분할 기술은 디지털의료영상처리에서 첫 번째 단계로 필요한 전처리기술이다. 영역분할을 통하여 특정 부위가 종양, 부종, 파손 및 괴사세포와 같은 이상 현상을 나타내는 것을 조기에 발견할 수 있도록 해주고, 의사들이 적절한 처방을 내려줄 수 있도록 도와줄 수 있다. 특히 두뇌영상에서 백질, 회백질 및 CSF(cerebral spinal fluid)의 영역분할은 두뇌연구의 핵심기술이다. 이들 의료영상에서 기존의 윤곽선이나 영역 확장법은 애매한 경계선과 장기내의 물리적 특성이 비균질하여 영역분할의 실패율을 높게 한다. 퍼지기반의 영역분할 알고리듬은 불분명한 경계를 이루는 장기의 영역분할에 강하다고 알려져 있다. 본 연구에서는 자기공명영상이 강하게 나타내는 잡음에도 안정적인 퍼지기반의 영역분할 알고리듬을 제안하였다. 제안된 알고리듬은 이웃화소들을 군집시킬 때에 평균과 분산의 정보를 이용하여 최소한의 계산을 추가함으로써, 기존의 퍼지기반 영역분할 방법에 비하여 실패율이 대략 30% 이하로 낮은 것을 확인하였다.

피션트랙 검출기법에 의한 고체 및 액체상태 지질물질의 우라늄 정량과 그 적용성 (Determination of Uranium Concentration in Solid- and Liquid-state Geological Materials by Fission Track Registration Technique and its Applicability)

  • 신성천
    • 암석학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.77-90
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    • 2015
  • 피션트랙 검출에 의해 고체 및 액체상태 지질물질 내 우라늄을 정밀정량하는 최적기법을 제안하고 그 적용성을 검증하였다. 우라늄 정량은 중성자 조사에 의해 유도시킨 $^{235}U$의 핵분열 흔적을 트랙 디텍터에 기록하여 고배율 현미경 하에서 계수함으로써 이루어진다. 우라늄-친화력이 좋은 암석(예: 화강암, 석탄)을 분말 펠릿시료로 만들어 건식 검출하면, 그다지 높지 않은 우라늄함량(<5 ppm, 즉 ${\mu}g\;g^{-1}$)에서도 빈번하게 함유된 함-우라늄광물에 기인한 트랙 군집현상으로 인해 시료의 전체평균 함량 결정이 쉽지 않았으며, 트랙 균질부와 군집부를 별도로 검토해야 한다. 시료의 균질성이 유지된다면 백운모-Lexan 디텍터에 의한 중복 측정과 여러 차례 중성자 조사에 의한 반복 측정에서 높은 재현성이 확인되었다. 건고 액체시료 경우에 $10^1ppm$ 수준 및 그 이상의 우라늄함량에서 흔히 나타나는 불균질 현상을 극복하기 위해, 진공 석영튜브를 이용한 습식 검출법을 제안한다. 습식 검출에서 우라늄 균질성은 $10^0ppm$ 수준 이하에서 회복되며, 측정하한은 $10^2ppb$ (i.e. $ng\;g^{-1}$) 수준까지 무난한 것으로 입증되었다.