• 제목/요약/키워드: LAPS

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Electrolyte/$Si_3N_4/SiO_2/Si$ 구조의 LAPS 제작 및 pH 응답특성 (Fabrication and pH response characteristics of LAPS(Light addressable potentiometric sensor) with electrolyte/$Si_3N_4/SiO_2$/Si structure)

  • 장수원;고광락;강신원
    • 전기화학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.40-44
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    • 1998
  • pH변화를 정밀하게 측정하기 위하여 빠른 응답특성과 높은 감도를 갖는 전기화학적 전위차를 이용한 LAPS(Light-Addressable Potentiometric Sensor) 소자 및 시스템을 제작하여 그 기초 특성을 조사하였다. 먼저 pH 변화에 따른 LAPS의 정전기적 인 변화특성 및 소자의 변수를 LAPS 등가회로 모델을 이용한 모의실험을 통해 검증하고 이러한 모의 실험을 바탕으로 하여 LAPS 소자 및 시스템을 제작하였다. 제작된 LAPS 시스템은 pH 2-11 사이에서 56 mV/pH의 선형적인 감도를 보였다. 구성된 LAPS 시스템의 다양한 응용성을 도모하기 위한 시도로서 먼저, 일반적인 urea 센서가 가지는 긴 응답시간의 단점을 극복하기 위해 nitrocellulose membrane 에 urease가 고정화된 막을 LAPS에 부착하여 측정한 결과 urease 농도 $50{\mu}g/ml,500{\mu}g/ml$에 대하여 각각 0.29mV/sec, 0.816 mV/sec의 매우빠른 응답특성을 얻을 수 있었다. 또한 환경적 측면에서 중요한 우라닐 이온의 감지를 위하여 우라늄 인식 매체를 LAPS의 감지부에 부착하고 수용액 속에 녹아 있는 우라늄 이온을 측정한 결과 $10^{-11}\~10^{-4}M$의 넓은 농도 범위에서 25mV/decade 감도를 보였다

복잡 해안지역 해상풍 모의의 정확도 개선-II: LAPS를 사용한 자료동화 (Improvements in the Simulation of Sea Surface Wind Over the Complex Coastal Area-II: Data Assimilation Using LAPS)

  • 배주현;김유근;정주희;권지혜;서장원;김용상
    • 한국환경과학회지
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    • 제15권8호
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    • pp.745-757
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    • 2006
  • We focus on the improvement of accuracy of sea surface wind over complex coastal area doling the warm season. Local Analysis Prediction System (LAPS) was used to improve the initial values in Mesoscale Meteorological model (MM5). During the clear summer days with weak wind speed, sea surface wind simulated with LAPS was compared with the case without LAPS. The results of modeling with LAPS has a good agreement mesoscale circulation such as mountain and valley winds on land and in case of modeling without LAPS, wind speed overestimated over the sea in the daytime. And the results of simulation with LAPS indicated similar wind speed values to observational data over the sea under influence of data assimilation using BUOY, QuikSCAT, and AMEBAS. The present study suggests that MM5 modelling with LAPS showed more improved results than that of without LAPS to simulate sea surface wind over the complex coastal area.

NEW COMPLEXITY ANALYSIS OF PRIMAL-DUAL IMPS FOR P* LAPS BASED ON LARGE UPDATES

  • Cho, Gyeong-Mi;Kim, Min-Kyung
    • 대한수학회보
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    • 제46권3호
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    • pp.521-534
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    • 2009
  • In this paper we present new large-update primal-dual interior point algorithms for $P_*$ linear complementarity problems(LAPS) based on a class of kernel functions, ${\psi}(t)={\frac{t^{p+1}-1}{p+1}}+{\frac{1}{\sigma}}(e^{{\sigma}(1-t)}-1)$, p $\in$ [0, 1], ${\sigma}{\geq}1$. It is the first to use this class of kernel functions in the complexity analysis of interior point method(IPM) for $P_*$ LAPS. We showed that if a strictly feasible starting point is available, then new large-update primal-dual interior point algorithms for $P_*$ LAPS have $O((1+2+\kappa)n^{{\frac{1}{p+1}}}lognlog{\frac{n}{\varepsilon}})$ complexity bound. When p = 1, we have $O((1+2\kappa)\sqrt{n}lognlog\frac{n}{\varepsilon})$ complexity which is so far the best known complexity for large-update methods.

Evaluation of Two Types of Biosensors for Immunoassay of Botulinum Toxin

  • Choi, Ki-Bong;Seo, Won-Jun;Cha, Seung-Hee;Choi, Jung-Do
    • BMB Reports
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    • 제31권1호
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    • pp.101-105
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    • 1998
  • Immunoassay of botulinum toxin (BTX) B type was investigated using two typed of biosensors: light addressable potentiometric sensor (LAPS) and surface plasmon resonance (SPR) sensor. Urease-tagged and immuno-filtration capture method have been used for LAPS. Tag-free and direct binding real-time detection method have been used for SPR sensor. The detection limit of sandwich assay format with LAPS was 10 ng/ml, which was the lowest among methods tested. SPR has the advantage of being more convenient because tag-free direct binding assay can be used and reaction time was reduced, regardless of low sensitivity. This result shows that sandwich assay format with LAPS can be used as an alternative method of BTX mouse bioassay which is known as the most sensitive method for the detection of BTX.

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다채널 LAPS 제작 및 이를 이용한 pH 변화량 검출 시스템 구현 (Implementation of Multichannel LAPS and Measurement System for Detection of the pH Variation Using an Implemented Device.)

  • 배상곤;박일용;박영식;장수원;이승하;강신원;조진호
    • 센서학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.239-249
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    • 2001
  • 본 논문은 pH감도와 교류 광전류의 바이어스 포텐셜 의존성을 이용한 다채널 센서인 LAPS의 실제 제작과, 동기 검파 및 다중화 방법을 이용하여 제작된 센서의 신호를 효과적으로 측정하기 위한 시스템 구현에 관한 것이다. 제작된 LAPS소자는 여러 종류의 물질을 동시에 측정하기 위하여 다채널 감지면으로 구성하였으며, 제작된 소자에 적합한 측정 시스템은 높은 S/N를 유지하면서 다채널 pH농도 측정이 가능하도록 하나의 전치 증폭단을 이용한 시분할 측정과 이에 적합한 제어 시스템을 포함한다. 전체 시스템 하드웨어는 전치 증폭부, 디지털 및 센서부로 구성되었으며, 소프트웨어는 디지털 제어용 시스템 프로그램과 PC프로그램으로 구성된다. 구현된 시스템의 성능을 평가한 결과 양호한 감도, 선형성으로 LAPS에 의한 다채널 측정이 가능함을 보였다.

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LAPS와 관측자료를 이용한 고해상도 경기도 농업기상정보 분석시스템 (High Resolution Gyeonggi-do Agrometeorology Information Analysis System based on the Observational Data using Local Analysis and Prediction System (LAPS))

  • 천지민;김규랑;이선용;강위수;박종선;이채연;최영진;박은우;홍순성
    • 한국농림기상학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.53-62
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    • 2012
  • 고해상도 기상자료 제공과 농림 분야에서의 요구를 충족시키기 위하여 LAPS를 이용하여 경기도 지역을 100m 해상도로 분석하였다. 구축된 시스템은 수치예보과에서 생산되는 6시간 간격 예측자료를 초기추정치로 사용하고, 각 관측자료를 동화하여 지표 온도와 습도 바람을 분석한다. 기존 분석시스템의 기상관측자료의 수집 방식을 개선하여 자료 수집에 소요되는 시간을 성공적으로 단축시킴으로써 약 20분 내에 기온, 상대습도, 풍향, 풍속에 대한 고해상도 분석결과 제공이 가능하게 되었다. 그러나 앞으로 LAPS 분석결과를 이용하여 관측이 가능한 지역 이외에 어느 지역에서든 정확한 농업기상정보를 산출할 수 있게 하려면 다양한 기상자료의 활용과 지표이용도의 개선, 관측지점의 영향반경을 최적화 시키는 과정들이 추가로 연구되어야 할 것이다. 현재 구축된 시스템의 분석결과 정확도는 떨어지지만 LAPS의 내부 알고리즘에 대한 미세한 조정으로 향상이 가능하므로 농업기상요소 생성을 위한 최적화 작업들을 수행한다면 정확도 향상을 꾀할 수 있을 것이다. 또한 다양한 기상요소에 대한 분석이 가능하기 때문에 특별한 기상요소들을 필요로 하는 농림 분야의 요구를 충족 시킬 수 있도록 분석요소의 확장이 가능 할 것이다.

LAPS 자료동화 기법을 이용한 상세바람장 모의 (Particular Wind Field simulation use of LAPS Data Assimilation)

  • 문보영;이한세;오재호;김영태;박흥목
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.169-170
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    • 2003
  • 우리 나라는 삼면이 바다로 둘러싸여 있고 전국토의 70%정도가 산지로 되어 있으며 북쪽과 동쪽이 높고 서쪽과 남쪽으로 갈수록 기울어지는 '경동지괴'의 지형적 특성을 가지고 있다. 그리고 여러 가지 이유에서 대규모의 공단이나 대도시들이 연안지역과 내륙 저지대에 많이 형성되어 있다. 따라서 연안지역은 국지 순환인 해륙풍의 영향이 잘 나타나고, 지형의 경사가 복잡한 지역의 경우는 산곡풍에 의한 영향을 많이 받게 된다. 이러한 주요 공업지역의 지리적 위치로 인해 해륙풍ㆍ산곡풍과 같은 국지순환은 단순한 기상현상이 아닌 대기오염의 수송과 관련되어 그 중요성이 더욱 부각되게 되었다(이화운, 2000). (중략)

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레이더 자료동화에 따른 기상장모의 민감도에 관한 수치연구 (Numerical Study on the Sensitivity of Meteorological Field Variation due to Radar Data Assimilation)

  • 이순환;박근영;류찬수
    • 한국환경과학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.9-19
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    • 2006
  • The purpose of this research is development of radar data assimilation observed at Jindo S-band radar The accurate observational data assimilation system is one of the important factors to meteorological numerical prediction of the region scale. Diagnostic analysis system LAPS(Local Analysis and Prediction System) developed by US FSL(Forecast Systems Laboratory) is adopted assimilation system of the Honam district forecasting system. The LAPS system was adjusted in calculation environment in the Honam district. And the improvement in the predictability by the application of the LAPS system was confirmed by the experiment applied to Honam district local severe rain case of generating 22 July 2003. The results are as follows: 1) Precipitation amounts of Gwangju is strong associated with the strong in lower level from analysis of aerological data. This indicated the circulation field especially, 850hPa layer, acts important role to precipitation in Homan area. 2) Wind in coastal area tends to be stronger than inland area and radar data show the strong wind in conversions zone around front. 3) Radar data assimilation make the precipitation area be extended and maximum amount of precipitation be smaller. 4) In respect to contribution rate of different height wind field on precipitation variation, radar data assimilation of upper level is smaller than that of lower level.

한반도 복잡 해안지역의 바람장 모의 개선 (Improvement in the Simulation of Wind Fields Over the Complex Coastal Area, Korea)

  • 김유근;배주현;정주희;권지혜;서장원;김용상
    • 한국환경과학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.417-430
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    • 2006
  • We focused on improvement in simulation of wind fields for the complex coastal area. Local Analysis and Prediction System(LAPS) was used as a data assimilation method to improve initial conditions. Case studies of different LAPS inputs were performed to compare improvement of wind fields. Five cases have been employed : I) non data assimilation, II) all available data, III) AWS, buoy, QuikSCAT, IV) AWS, buoy, wind profiler, V) AWS, buoy, AMEDAS. Data assimilation can supplement insufficiency of the mesoscale model which does not represent detailed terrain effect and small scale atmospheric flow fields. Result assimilated all available data showed a good agreement to the observations rather than other cases and estimated veil the local meteorological characteristics including sea breeze and up-slope winds. Result using wind profiler data was the next best thing. This implies that data assimilation with many high-resolution sounding data could contribute to the improvements of good initial condition in the complex coastal area. As a result, these indicated that effective data assimilation process and application of the selective LAPS inputs played an important role in simulating wind fields accurately in a complex area.

다채널 LAPS용 pH 변화량 검출을 위한 적분 방식의 알고리듬 제안 (Algorithm for Integral Method for Photocurrent Measurement of pH Variations Using Multichannel LAPS)

  • 배상곤;이승하;강신원;조진호
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제38권6호
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    • pp.65-75
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    • 2001
  • 본 논문에서는 시간-농도 분해능을 필요로 하는 LAPS장치에 있어서, 광전류 특성 곡선의 변곡점을 찾아 이동량을 측정하는 대신에 특성 곡선의 적분값 변화를 이용하여 pH변화를 검출하는 방식을 제안하였다. 제안된 방식의 성능 확인을 위하여 시뮬레이션을 수행하였으며, 이로부터 약 80배의 감도 및 1000배의 분해능 증가를 확인하였다. 수행된 결과를 바탕으로 측정 시스템 및 2-0.03125 [mg/ml]농도의 효소가 묻은 스트립을 제작하여 측정한 결과, 동일한 샘플수에 대해 기존의 3.79-0.27[pH/min]보다 더 높은 3.76-0.08 [pH/min]의 pH변화감도를 측정할 수 있었다.

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