• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제47권1호
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• pp.40-50
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• 2019

The aim of this study was to investigate the effects of density, temperature, size, and grain direction on measurement of moisture contents (MC) of wood materials non-destructively. The MC of different sizes of solid wood, glulam, and CLT from larch (larix kaempferi, $560kg/m^3$) and pine (pinus koraiensis, $430kg/m^3$) were measured using the dielectric type and resistance type meters. The specimens were conditioned in the environmental chamber to be equilibrium moisture content (EMC) of 12 % and 19 %. When density setting in dielectric type meter was increased from $400kg/m^3$ to $600kg/m^3$, the MCs of specimen (S-L-100-E) were decreased from 13.4 % to 11.3 %. However, when wood group (WG) setting in resistance type meter was changed from WG1 to WG4, the measured MCs were increased from 9.2 % to 12.3 %. When temperature setting in resistance type meters was changed from 0 to $35^{\circ}C$, the MC was decreased from 17.0 % to 13.0 %. The MCs measured by dielectric type meter for larger specimens (S-L-100-E_11.3 %, G-L-240-E_11.7 % and C-L-120-E_12.8 %) were higher than those of small size specimens (S-L-30-E_8.7 %, G-L-150-E_10.3 %, and C-L-90-E_9.7 %). The MCs measured by resistance type meter for larger specimens (G-L-240-E_11.6 % and C-L-120-E_13.3 %) were also higher than those of small size specimens (G-L-150-E_10.4 %, and C-L-90-E_11.8 %). The resistance type meter was not affected by the grain direction but the dielectric type meter were affected by the grain direction. The MC measured by resistance type meter for G-L-120-E perpendicular to grain direction was 11.5 % and the measured MC parallel to grain direction was 11.3 %. The MC measured by dielectric type meter parallel to grain direction (12.1 %) was higher than that measured perpendicular to grain direction (10.7 %).

• 센서학회지
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• 제30권4호
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• pp.229-235
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• 2021

This study presents a simple approach for the assembly of a free-standing conductive electronic nanofilm of single-walled carbon nanotubes (SWNTs) suitable for enzymatic electrochemical biosensors. A large-scale SWNT electronic film was successfully produced by the dialysis of p-Terphenyl-4,4''-dithiol (TPDT)-treated SWNTs. Furthermore, Horseradish peroxidase (HRP) was immobilized on the TPDT-SWNT electronic film, and the enzymatic detection of hydrogen peroxide (H₂O₂) was demonstrated without mediators. The detection of H₂O₂ in the negative potential range (-0.4 V vs. Ag/AgCl) was achieved by direct electron transfer of heme-based enzymes that were immobilized on the TPDT-SWNT electronic film. The SWNT-based biosensor exhibited a wide detection range of H₂O₂ from 10 µM to 10 mM. The HRP-doped SWNT electronic film achieved a high sensitivity of 342 ㎛A/mM·cm² and excellent selectivity against a variety of redox-active interfering substances, such as ascorbic acid, uric acid, and acetaminophen.

• 한국재료학회지
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• 제33권2호
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• pp.54-62
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• 2023

The most comprehensive and particularly reliable method for non-destructively measuring the residual stress of the surface layer of metals is the sin²ψ method. When X-rays were used the relationship of ε_φψ-sin²ψ measured on the surface layer of the processing metal did not show linearity when the sin²ψ method was used. In this case, since the effective penetration depth changes according to the changing direction of the incident X-ray, σ_φ becomes a sin²ψ function. Since σ_φ cannot be used as a constant, the relationship in ε_φψ-sin²ψ cannot be linear. Therefore, in this paper, the orthogonal function method according to Warren's diffraction theory and the basic profile of normal distribution were synthesized, and the X-ray diffraction profile was calculated and reviewed when there was a linear strain (stress) gradient on the surface. When there is a strain gradient, the X-ray diffraction profile becomes asymmetric, and as a result, the peak position, the position of half-maximum, and the centroid position show different values. The difference between the peak position and the centroid position appeared more clearly as the strain (stress) gradient became larger, and the basic profile width was smaller. The weighted average strain enables stress analysis when there is a strain (stress) gradient, based on the strain value corresponding to the centroid position of the diffracted X-rays. At the 1/5 I_max max height of X-ray diffraction, the position where the diffracted X-ray is divided into two by drawing a straight line parallel to the background, corresponds approximately to the centroid position.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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• pp.182-187
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• 2010

In the various fields of Civil Engineering, shear modulus is very important input parameters to design many constructions and to analyze ground behaviors. In general, a shear wave velocity profile is decided by various experiments before constructing a structure and, analysis and design are carried out by using decided shear wave velocity profile of the site. However, if civil structures are started to construct, the shear wave velocity will be increased more than before constructions because of confining pressure increase by the load of structure. The evaluation of the change in shear wave velocity profile is used very importantly when maintaining, managing, reinforcing and regenerating existing structures. In this study, a non-destructively geotechnical investigation method by using the HWAW method is applied to an evaluation of change in properties of the site according to construction. Generally, the space for experiments is narrow when underground of existing or on-going structures is evaluate, so a prompt non-destructive experiment is required. This prompt non-destructive experiment would be performed by various in-situ seismic methods. However, most of in-situ seismic methods need more space for experiments, so it is difficult to be applied. The HWAW method using the Harmonic wavelet transforms, which is based on time-frequency analysis, determines shear wave velocity profile. It consists of a source as well as short receiver spacing that is 1~3m, and is able to determine a shear wave velocity profile from surface to deep depth by one test on a space. As the HWAW method uses only the signal portion of the maximum local signal/noise ratio to determine a profile, it provides reliability shear modulus profile such as under construction or noisy situation by minimizing effects of noise from diverse vibration on a construction site or urban area. To estimate the applicability of the proposed method, field tests were performed in the change of geotechnical properties according to constructing a minimized modeling bent. Through this study, the change of geotechnical properties of the site was effectively evaluated according to construction of a structure.

• 비파괴검사학회지
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• 제18권5호
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• pp.381-388
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• 1998

비파괴검사법으로 잘 알려진 초음파법은 실제 현장적용에서 재료열화 손상을 평가하는데 주로 사용되고 있다. 그런데, 이 방법은 단지 튜브에 발생하는 균열의 크기와 두께 손실을 측정하는데 국한되어 사용되었다. 따라서 본 연구는 침탄열화된 재료의 손상평가에 초음파기술의 적용성을 조사하고, 초음파 특징과 침탄열화도 사이의 상호관계를 규명하는데 있다. 본 시편은 석유화학공장의 열분해관으로 널리 사용되는 재료인 HK-40 (25Cr-20Ni-0.4C) 주조관을 선택하여 침탄처리후 최소화된 시편크기 $40{\times}20{\times}6.3mm$로 제작하였다. 침탄처리는 $1200^{\circ}C$에서 고체침탄법을 적용하였다. 마이크로 비커스 경도시험에서 경도치는 탄화 석출물에 의해 표면에서 크게 증가하였다. 초음파 시험에서 종파속도는 침탄 깊이의 증가에 따라 증가하였으며, 비침탄제와 336 시간 침탄된 시편의 평균속도는 5MHz에서 각각 5,755 m/s, 5,840 m/s 값을 나타내고 있다. 이러한 연구결과를 바탕으로, 초음파 속도변화 특성을 이용한 침탄열화도 평가에 매우 유용한 방법으로 활용할 수 있을 것이다.

• 분석과학
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• 제16권4호
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• pp.277-282
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• 2003

감귤의 생육단계별 토양 수분의 양은 감귤의 비대와 당도에 영향을 미치며, 토양 건조 처리를 통해 수분스트레스를 부여하면 과실의 당도를 높일 수 있다. 감귤잎 수분 함유율의 측정은 감귤 성장 시기에 따른 관수 시점, 관수량 조절의 지표가 될 수 있다. 본 연구는 근적외분광분석법(NIRS)을 이용하여 비파괴적으로 감귤잎의 수분을 측정하기 위하여 수행되었다. 온주밀감 (Citrus unshiu Marc.)의 잎 ('Okitsu' Satusuma mandarin leaves)은 건조감량시험법에 따라 건조시켜 수분 함유율 20.80-69.98% 범위로 하여 사용하였다. 감귤잎의 흡수 스펙트럼은 광섬유 반사 프로브를 이용하여 측정하였고, 1450 nm에서 수분 함유율 변화에 따른 OH band의 변화를 관찰할 수 있었다. 감귤잎 수분 측정을 위한 모델은 1100-1700 nm 파장 범위의 스펙트럼을 사용하여, 부분최소제곱법 (PLSR, Partial least squres regression)을 실시하여 개발되었다. 그 결과 SEP (Standard errors of prediction)는 0.97%였다. 개발된 모델을 검증하기 위하여 다른 감귤잎에 적용시킨 결과, 건조감량 측정 결과에 대하여 SEP 0.81%로 좋은 상관성을 보여주고 있다. 본 연구를 통해서 신속하고 비파괴적인 감귤잎의 수분 함유율 측정이 근적외분광분석법을 이용하여 성공적으로 수행되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제25권3호
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• pp.146-152
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• 2016

온실에서 재배되는 어윈 망고는 그 수관이 복잡하여 생육을 정확하게 진단할 수 있는 생육 지표 결정이 어렵다. 엽면적, 엽생체중과 엽건물중은 생육을 진단할 수 있는 지표이며, 이를 비파괴적으로 추정할 수 있는 모델 확립이 필요하다. 본 연구의 목표는 어윈 망고 (Mangifera indica L. cv. Irwin)의 엽장, 엽폭, 엽병장, SPAD 값 등의 비 파괴적 생육지표를 이용하여 엽면적, 엽생체중과 엽건물중을 추정하는 모델을 확립하는 것이다. 6년생 어윈 망고의 성엽에 대하여 엽장, 엽폭, 엽병장과 SPAD 값을 측정하였으며, 이에 따른 엽면적, 엽생체중과 엽건물중을 측정하였다. 기존에 사용되는 모델식 중에서 14종의 모델을 선정하였으며, 회귀분석을 통해 각 모델의 계수를 추정하였다. 이중에서 높은 $R^2$과 낮은 평균제곱근오차 값을 보이는 세 모델식에 대하여 검증한 결과, $R^2$ 값은 각각 0.967과 0.743, 0.567로 나타나 신뢰성이 있다고 판단되었다. 이러한 방법은 작물의 생육 지표로 편리하게 추정하는데 도움을 줄 수 있다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권5_1호
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• pp.1199-1206
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• 2021

원격탐사 기술을 이용하면 작물의 생육·생리 상태를 비파괴적이고 연속적으로 탐지할 수 있어 그 농업적 활용 가치가 크다. 원격탐사 기반 센서를 농장에 설치하여 스마트팜 시스템에 활용하면, 작물의 이상 여부를 실시간으로 연속해서 감시하여 농업정보(Agro-information)를 생산할 수 있다. 하지만, 작물은 동적으로 변하는 생물이므로, 관측 물리량이 작물의 이상 상태를 나타내는 것인지 생육단계에 따른 생육 변화를 나타내는 것인지 판단하기는 쉽지 않다. 따라서, 작물의 표준 생육정보(Standard growth information) 와 비교한 상대적인 생육을 파악해야 한다. 이상적인 재배관리에서 획득한 작물 생육관련 누적기온인 GDD (Growing Degree Days)와 식생지수의 관계를 표준 생육정보로 두고, 표준 재배관리 시행 논과 무비료처리한 논 각각에서 분광반사측정 센서로 관측된 식생지수(NDVI, Normalized Difference Vegetation Index; CCI, Chlorophyll/Carotenoid Index)와 비교해 작물 상태를 파악했다. 영양생장기 동안에는 생육 정도에 따라 NDVI의 차이가 나타났으며, 식물 스트레스에 따라 CCI가 반응했다. 벼가 익는 동안은 NDVI와 CCI 모두 감소하지만, 표준 생육에서 노화에 따른 그 감소 폭이 더 컸다. 향후 공학적 관측 기법과 농학적 해석 방법을 융합하여 유용한 농업정보를 생산하기 위해 다양한 기후조건과 품종을 대상으로 표준 생육정보 데이터베이스 구축이 필요하겠다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제36권2호
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• pp.130-139
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• 2011

Three modes of VIS/NIR spectroscopic measurement (interactance and two modes of transmission) were compared for their ability to estimate soluble solids content (SSC) of 'Shingo' pear non-destructively. The two transmission modes are named as full- and semi-transmission, where full-transmission stands for passing of light through abdomen of pear and semi-transmission is for transit of light mainly through flesh of pear. For comparison of the modes, prediction models developed from the collected spectroscopic data by the three modes were developed and tested for comparison of their performance. Partial least square regression (PSLR) was used to develop the models and various pre-processing methods were applied to develop models of high accuracy. The experiment was repeated three times with pears produced in different regions. The experiments resulted that selection of pre-processing is very important to attain accurate models, and multiplicative scatter correction (MSC) was selected as a pre-processor of high accuracy for the three modes of spectroscopic measurement in every experiment. Except for MSC, different group of pre-processing methods were selected for the three modes of measurement in every experiment without any tendency to the tested modes of measurement and pears of different produced region. Root-mean-square error of prediction (RMSEP) of prediction models of the three modes of measurement using prepreocessor of MSC were compared for their ability to estimate SSC. The models resulted in ranges of $0.37{\sim}0.57^{\circ}Brix$, $0.65{\sim}0.72^{\circ}Brix$, $0.39{\sim}0.51^{\circ}Brix$ for interactance, full- and semi-transmission, respectively. As shown, modes of semi-transmission and interactance resulted about the same level of prediction accuracy and were noted as modes of high performance to predict SSC.

• 한국유기농업학회지
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• 제24권1호
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• pp.99-114
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• 2016

본 시험은 농가현장에 적용될 수 있는 실용화 기술을 개발하기 위하여 친환경 LED 광원과 광원거리가 '바이킹'분화장미의 생장과 개화품질에 어떠한 영향을 미치는 지를 구명하자 수행되었다. 시험처리는 꽃으로부터 10 cm, 20 cm, 30 cm 거리에서 각 광원을 조사하였고 각 처리구의 명칭은 다음과 같이 표기하였다. 10 cm (20 cm, 30 cm)거리에서 LED 적색, LED청색, LED 적색+청색, 형광등, 백열등 처리: 10 RL (20 RL, 30 RL), 10 BL (20 BL, 30 BL), 10 RBL (20 RBL, 30 RBL), 10 FL (20 FL, 30 FL), 10 IL (20 IL, 30 IL)로 하였다. 대조구로 자연광을 처리하였고 NL로 표기하였다. 처리 4주, 6주, 8주 후에 장미의 생장과 개화율을 비파괴적으로 조사하였다. 4, 6, 8주차에서 광원거리에 상관없이 FL 처리에서 초장이 가장 길었고 NL처리에서 가장 짧았다. 30 RL 처리에서 또한 6주와 8주차에 초장이 크게 신장되었다. 경경과 엽수는 8주차에는 처리구 간에 통계적으로 유의성 있는 차이가 나타나지 않았고 광원간 비교에서는 RBL 처리에서 가장 낮은 수준이 관찰되었다. 발근수는 30 BL 처리구에서 10.0개로 가장 많았고 30 FL이 4.7개로 가장 적었다. 6주차에 꽃목길이는 10 FL과 20 FL 처리에서 가장 증가되었고(6~7 cm) 20 RL과 30 RL에서도 연장효과가 확인되었으며(5~6 cm), 이러한 처리구들에서 100%의 개화율을 보였다. 화색의 $a^*$값은 NL처리구에서 가장 높았고(29) 20 RL에서 가장 낮았다(10). 이에 따라 '바이킹'장미의 크기와 개화품질을 고려하면 30 RL 처리가 가장 효과적인 친환경 광조건이었던 것으로 판단된다.