• 농업과학연구
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• 제47권3호
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• pp.645-655
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• 2020

Bacteria are a very common cause of food poisoning. Moreover, bacteria form biofilms to protect themselves from harsh environments. Conventional detection methods for foodborne bacterial pathogens including the plate count method, enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA), and polymerase chain reaction (PCR) assays require a lot of time and effort. Hyperspectral imaging has been used for food safety because of its non-destructive and real-time detection capability. This study assessed the feasibility of using hyperspectral imaging and machine learning techniques to detect biofilms formed by Escherichia coli. E. coli was cultured on a high-density polyethylene (HDPE) coupon, which is a main material of food processing facilities. Hyperspectral fluorescence images were acquired from 420 to 730 nm and analyzed by a single wavelength method and machine learning techniques to determine whether an E. coli culture was present. The prediction accuracy of a biofilm by the single wavelength method was 84.69%. The prediction accuracy by the machine learning techniques were 87.49, 91.16, 86.61, and 86.80% for decision tree (DT), k-nearest neighbor (k-NN), linear discriminant analysis (LDA), and partial least squares-discriminant analysis (PLS-DA), respectively. This result shows the possibility of using machine learning techniques, especially the k-NN model, to effectively detect bacterial pathogens and confirm food poisoning through hyperspectral images.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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• pp.25-29
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• 2006

본 연구는 가압상태에서 오링 변형 거동을 측정하기 위한 새로운 시험 기법을 개발하기 위함이다. 전산화 단층촬영으로 압출 틈에서 측정한 압출 길이와 비접촉 레이저 변위 센서로 측정한 압출 길이는 결과가 일치하였다. 전산화 단층촬영에서 측정한 변형된 오링 형상과 유한요소법으로 해석하여 얻은 오링 형상은 압출 길이와 확장 지름은 일치하였으나, 오링과 스틸의 접촉 길이는 전산화 단층촬영의 결과가 유한요소해석의 결과보다 약간 크게 측정되었다.

• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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• 제3권3호
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• pp.37-43
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• 2002

Electronic speckle contouring(ESC) based on electronic speckle pattern interferometry is the optical method for measuring object shape by using fringe-projection techniques. This method has the advantages of being non-contact, non-destructive and a whole-field measurement of the surface under investigation. Fringes in ESC represent the difference in depth along the view direction between the master wavefront and the test component. The contour maps of three-dimensional diffuse objects can be obtained by small shifts of optical fiber carrying the dual-object-beams and 4-frame phase shifting. In this study we proposed the contouring method by shifting the collimated illumination beams through optical fiber in order to obtain the contour fringe patterns. And also, we performed the addition of incremental images through the geometrical analysis to obtain the contour fringe interval when we performed the incremental addition of images and experiments based on this method. We obtained both quantitative increment without decorrelation effect and qualitative improvement by reducing the noise of contour fringes.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제40권1호
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• pp.47-60
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• 2015

Purpose: The purpose of this study was to non-destructively and quickly predict the capsaicinoid content of domestic red pepper powders from various areas of Korea using a pungency measurement system in combination with visible and near-infrared (VNIR) spectroscopic techniques. Methods: The reflectance spectra of 149 red pepper powder samples from 14 areas of Korea were obtained in the wavelength range of 450-950 nm and partial least squares regression (PLSR) models for the prediction of capsaicinoid content were developed using area models. Results: The determination coefficient of validation (RV2), standard error of prediction (SEP), and residual prediction deviation (RPD) for the capsaicinoid content prediction model for the Namyoungyang area were 0.985, ${\pm}2.17mg/100g$, and 7.94, respectively. Conclusions: These results show the possibility of VNIR spectroscopy combined with PLSR models in the non-destructive and facile prediction of capsaicinoid content of red pepper powders from Korea.

• 보존과학회지
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• 제34권2호
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• pp.129-135
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• 2018

Scientific investigation of cultural heritage can provide important information to understand the context of the object. To know the characteristics of the material is also an essential part of objects management and conservation. However, the identification and characterization of organic dyes used in archaeological and historical textiles are often limited by the restrictions in sampling. To cope with the difficulties, applications of high-performance techniques of surface analysis, such as Time of Flight-Secondary Ion Mass Spectra (TOF-SIMS) could be considered as a non or micro-destructive option. This study aims to examine the applicability of TOF-SIMS analysis to the detection of organic dyes from historical textiles. A group of silk fabrics dyed with vegetable dyes were artificially photo-aged to different degrees and analyzed with TOF-SIMS. Molecular and fragment ions from indigo were successfully detected from the aged samples; however, only some fragment ions were observed from gardenia and safflower dyed fabrics. Further studies with actual historical samples with extended examination scope would be necessary to assess the validity of this technique.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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• pp.1051-1056
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• 2009

절토사면 중 단일사면이 연장 200m, 높이 50m 이상일 경우 시설물 안전에 관한 특별법에 의거 2종 시설물로 지정되며 근래에 들어 광폭도로의 신설이 증가되어 2종 시설물에 속하는 절토사면의 개소수 또한 증가되는 상황이다. 대규모 절토사면의 경우 시공부터 유지관리까지 소규모에 비해 비교적 잘 이루어지는 상황이며, 보수 보강 공법 또한 잘 적용되어져 있다. 하지만 절취 면적이 넓고 대부분 식생 및 표면보호 등으로 인해 사면 내 육안조사가 용이하지 않다. 본 연구에서는 대규모 절토사면의 상태평가시 효율적인 평가 방안 및 평가결과에 따른 유지관리 방안을 논의하고자 한다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제50권3호
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• pp.64-87
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• 2017

조선시대 끈을 일컫는 다회는 우리의 복식사, 문화사, 생활사가 녹아있는 산물로서 지역과 계층을 불문하고 다양한 분야에서 전반적으로 사용되었다. 국내외 다수의 유물이 현존하고 있으나 연구의 주요대상으로 선정되지 못하여 연구가 미흡하고 기법 전승 등에서도 접근성이 낮아 연구에 어려움이 많다. 본 연구에서는 도검의 패용(佩用)을 위해 사용된 광다회의 제작기법을 분석하여 다회의 비파괴적인 제작기법 분석 방안을 마련하고, 다회의 올바른 보존 및 계승에 기여하고자 하였다. 패용 광다회는 물건의 패용을 위한 용도로 사용되는 끈이며, 매듭을 맺기 위해 사용되기도 하여 현재는 매듭장에 의해 전승되고 있다. 제작원리는 원다회와 동일하고 다회틀 상판의 심지가 지지대 역할을 하기 때문에 제작된 다회의 중앙에 빈 공간이 존재하는 것이 특징이다. 이와 같은 다회는 3차원적으로 제작되어 제작기법이 복잡하고 현재까지 올의 개수와 배열에 따라 제작되는 다회에 관한 기초자료가 마련되어있지 않아 제작기법의 규명에 어려움이 많았다. 특히 제작기법의 추정을 위해 올을 해체하는 경우가 존재하지만 제작기법의 규명에는 어려움이 있고, 본래의 상태로 되돌릴 수 없다는 문제점도 있다. 따라서 다회의 비파괴적인 제작기법 분석방안 마련과 실제 유물에 대한 적용 가능성 평가의 필요성이 크다. 유물의 제작기법 분석은 다회 제작기법의 DB구축 결과를 바탕으로 하였고, DB구축을 위하여 다회의 도식화 및 복원샘플 제작, 형태적 특징 분석을 진행하였다. 또한 DB의 신뢰도를 높이기 위하여 유물의 X-ray CT 촬영으로 분석결과를 뒷받침할 근거를 마련하였으며, 촬영결과는 다회치기기법에 근거하여 제작기법을 해석하였다. 제작기법 분석의 대상으로 선정한 패용 광다회는 경인미술관 소장 도검(녹칠어피갑금동장별운도, 어피갑금동장곡병환도)의 패용을 위한 것으로 다회의 예술성, 기능성과 상징성을 겸비한 유산이며 광다회가 온전히 남아있어 띠돈을 비롯한 패용장식이 모두 온전한 유물이다. 유물의 제작기법 분석결과를 토대로 짜임형태를 관찰하였고 2점 모두 좌우측면에서 1회 교차된 것임을 알 수 있었다. 짜임형태 길이비 측정을 통해 20개의 올을 사용하여 제작된 것으로 확인되었다. X-ray CT 촬영결과 DB의 분석결과와 동일한 결과가 도출되어 차후 국내외에 산재되어있는 다회의 분석 및 연구를 위한 기초자료로서 활용이 가능할 것으로 사료된다. 이번 연구를 통해 미력하게나마 소중한 전통문화의 보존 및 계승, 발전에 도움이 되기를 바란다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.588-594
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• 2020

이 연구에서는 철근콘크리트 건축물의 슬래브에 대해 화재 후 잔존 구조성능을 상온 시 내구성 진단과는 다르게, 고온특성을 보다 정확히 평가하기 위하여 전기로를 이용 800 ℃까지의 가열실험을 수행하였고 가열 전 후의 잔존 구조성능을 반발경도법과 초음파속도법 등의 비파괴 검사와 아울러 진동실험으로 구한 고유진동수로 처짐계산에 사용되는 강성을 평가하는 기법을 제안하였다. 반발경도를 이용한 압축강도 평가에서는 두꺼운 두께와 물/시멘트비(W/C)가 큰 실험체의 잔존 압축강도가 크게 나타났다. 콘크리트를 투과하는 초음파속도로 상온 대비 고온수열 콘크리트의 균질도를 평가하였으며 W/C와 부재 두께의 차이는 초음파 속도법의 결과에 큰 차이가 없는 것으로 판단되었다. 화재 피해 슬래브의 처짐 증가에 영향을 미치는 강성을 평가하기 위한 기법으로, 진동실험에 의해 고유진동수를 측정하고 이를 강성과의 관계식에 대입하였으며, 이를 슬래브 실험체에 적용해 본 결과 매우 합리적인 평가기법이 될 수 있음을 보여주었다. 또한, 고온 수열 후 부재의 잔존강도를 평가하기 위해 가열중과 가열 후 가력실험을 수행한 결과 800 ℃ 내력은 상온의 부재 내력에 비해 22%의 감소를 나타내었다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제25권2호
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• pp.36-44
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• 2024

본 논문에서는 합성곱신경망과 ROI기법을 이용한 콘크리트 균열 분석에 관해 소개한다. 콘크리트 표면, 빔과 같은 구조물은 피로 응력, 주기 부하에 노출되며, 이는 일반적으로 구조물의 표면에서 미세한 수준에서 시작되는 균열을 야기한다. 구조물의 균열은 안정성을 저하시키고 구조물의 견고함을 감소시킨다. 조기 발견을 통해 손상 및 고장 가능성을 방지하기 위한 예방 조치를 취할 수 있다. 일반적으로 수동 검사 결과는 품질이 좋지 않고, 대규모 기반 시설의 경우 접근이 어려우며, 균열을 정확하게 감지하기 어렵다. 이러한 수동검사의 자동화는 기존 방식의 한계를 해결할 수 있기 때문에 컴퓨터 비전 기반의 연구들이 수행되었다. 하지만 다양한 유형의 균열이나, 열화상 카메라 등을 이용한 연구들은 부족한 상태이다. 따라서 본 연에서는 콘크리트 벽의 균열을 자동으로 감지하는 방법론을 개발하여 제시하며, 다음과 같은 연구 내용을 목표로 한다. 첫째, 균열 감지 이미지 기반 분석의 주요 장점인 이미지 처리 기술을 사용하여 기존의 수동 방법과 비교하여 정확도가 향상된 결과 및 정보를 제공한다. 둘째, 강화된 Sobel edge segmentation 기술 및 ROI 기법 기반의 알고리즘을 개발하여 비파괴 시험을 위한 자동 균열 감지 기술을 구현한다.

• 식품과학과 산업
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• 제55권1호
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• pp.58-73
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• 2022

최근 저칼로리 식품에 대한 수요로 인해 청량 음료 등 다양한 식품에서 비영양 감미료 사용이 증가하고 있다. 소비자들은 혈당 조절이 가능하고 치아 부식 위험이 적으며 낮은 칼로리를 갖는 대체 감미료를 찾고 있으며, 설탕에 비해 감미도가 높은 비영양 감미료가 식품에 널리 사용되고 있다. 식품에 허용되는 감미료 목록 및 함량 기준은 국가마다 다르며, 규제기관과 식품 산업체 등은 감미료가 사용된 제품을 모니터링하여 전세계 규정을 준수하는지 확인하는 것이 중요하다. 또한, 식품첨가물로서 감미료를 국민들이 얼마나 섭취하며, 이로부터 안전성에는 문제가 없는지에 대한 섭취량 평가를 실시하려면 식품 매트릭스에 따른 정확하고, 재현성 있는 분석법이 수반되어야 한다. 즉, 식품산업의 품질 관리, 시장 감시 및 모니터링 등에 적용되는 다양한 감미료를 동시에 분석하기 위해서는 효율적이고 신속한 분석법의 개발이 필수적이고, 해당하는 매트릭스에 따라 용매 추출, 정제 등 적절한 전처리 단계를 수행하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 비영양 감미료를 중심으로 최근 분석 동향을 조사하고, 각 식품 유형에 적합한 추출방법을 선택하는 데에 도움이 되도록 방법 및 결과를 제시하였다. 또한 국내 및 국외 공인시험법을 조사하고, HPLC, LC-MS/MS를 이용한 다성분 동시분석에 대한 기술과 FT-IR 등을 이용한 비파괴 분석 기술까지 종합적으로 정리하였다.