This paper deals with damage detection using a Gapped Smoothing Method (GSM) combined with deep learning. Convolutional Neural Network (CNN) is a model of deep learning. CNN has an input layer, an output layer, and a number of hidden layers that consist of convolutional layers. The input layer is a tensor with shape (number of images) × (image width) × (image height) × (image depth). An activation function is applied each time to this tensor passing through a hidden layer and the last layer is the fully connected layer. After the fully connected layer, the output layer, which is the final layer, is predicted by CNN. In this paper, a complete machine learning system is introduced. The training data was taken from a Finite Element (FE) model. The input images are the contour plots of curvature gapped smooth damage index. A free-free beam is used as a case study. In the first step, the FE model of the beam was used to generate data. The collected data were then divided into two parts, i.e. 70% for training and 30% for validation. In the second step, the proposed CNN was trained using training data and then validated using available data. Furthermore, a vibration experiment on steel damaged beam in free-free support condition was carried out in the laboratory to test the method. A total number of 15 accelerometers were set up to measure the mode shapes and calculate the curvature gapped smooth of the damaged beam. Two scenarios were introduced with different severities of the damage. The results showed that the trained CNN was successful in detecting the location as well as the severity of the damage in the experimental damaged beam.
South Korea's agricultural nitrogen balance and phosphorus balance rank first and second, respectively, among OECD countries, and proper nutrient management is required to preserve the water quality of rivers and lakes. This study evaluates the effects of furrow mulching on the reduction of non-point source pollution (NPS) load from a sloped upland. The study site was Wanju-gun, Jeollabuk-do, and the survey period was from 2018 to 2019. The slope of the testbed was 13%, and the soil type was sandy loam. The cropping system consisted of maize-autumn Chinese cabbage rotation. The testbed was composed of bare soil (bare), control (Cont.), furrow vegetation mulching (FVM), and furrow nonwoven fabric mulching (FFM) plots. Runoff was collected for each rainfall event with a 1/100 sampler, and the NPS load was calculated by measuring the concentrations of SS, T-N, and T-P. The NPS load was then analyzed for the entire monitoring and crop cultivation periods. During the monitoring period, the effect of reducing the NPS load was 1.5%~44.5% for FVM and 13.1%~55.2% for FFM. During the crop cultivation period, it was 1.2%~80.5% for FVM and 27.0%~65.1% for FFM, indicating that FFM was more effective than FVM. As the NPS load was fairly high during the crop conversion period, an appropriate management method needs to be implemented during this period.
As a result of climate change, non-point source pollution (NPS) from farmland with the steep slope during the rainy season is expected to have a significant impact on the water system. This study aimed to evaluate the effect of furrow mulching using alfalfa and PAM (Polyacrylamide) materials for each rainfall event, while considering the load characteristics of NPS. The study was conducted in Wanju-gun, Jeollabuk-do, in 2022, with a testbed that had a slope of 13%, sandy loam soil, and maize crops. The testbed was composed of four plots: bare soil (Bare), No mulching (Cont.), Vegetation mulching (VM), and PAM mulching (PM). Runoff was collected from each rainfall event using a 1/40 sampler and the NPS load was calculated by measuring the concentrations of SS, T-N, T-P, and TOC. During farming season, the reduction efficiency of NPS load was 37.1~59.5% for VM and 38.2~75.7% for PM. The analysis found that VM had a linear regression correlation (R2=0.28~0.86, P-value=0.01~0.1) with elapsed time of application, while PM had a quadratic regression correlation (R2=0.35~0.80, P-value=0.1). These results suggest that the selection of furrow mulch materials and the appropriate application method play a crucial role in reducing non-point pollution in farmland. Therefore, further studies on the time-series reduction effect based on the application method are recommended to develop more effective preemptive reduction technologies.
The advent of big data has brought about the need for analytics. Natural language processing (NLP), a field of big data, has received a lot of attention. Topic modeling among NLP is widely applied to identify key topics in various academic journals. The Korean Society of Industrial and Systems Engineering (KSIE) has published academic journals since 1978. To enhance its status, it is imperative to recognize the diversity of research domains. We have already discovered eight major research topics for papers published by KSIE from 1978 to 1999. As a follow-up study, we aim to identify major topics of research papers published in KSIE from 2000 to 2022. We performed topic modeling on 1,742 research papers during this period by using LDA and BERTopic which has recently attracted attention. BERTopic outperformed LDA by providing a set of coherent topic keywords that can effectively distinguish 36 topics found out this study. In terms of visualization techniques, pyLDAvis presented better two-dimensional scatter plots for the intertopic distance map than BERTopic. However, BERTopic provided much more diverse visualization methods to explore the relevance of 36 topics. BERTopic was also able to classify hot and cold topics by presenting 'topic over time' graphs that can identify topic trends over time.
옥수수를 사일리지용으로 이용할 때 대부분의 농가들은 단작의 경우에는 4월 중순에 파종하고 이모작의 경우에는 5월 중순에 파종하고 있다. 그래서 본 시험은 정부장려 8품종을 한달 간격으로 두고 파종하였을 때 사일리지용 욱수수의 사초생산성과 사료가치를 비교하기 위하여 수행하였다. 본 시험은 1997년 수원에서 3반복의 분할구 배치법으로 수행하였으며, 주구에는 파종시기를, 세구에는 품종을 두었다. 사일리지용 옥수수의 출사소요일수는 적기파종은 84일이었고 만기파종은 69일이었다. 공시품종간에는 출사소요일수의 차이가 적기파종은 6일의 차이가 있었고 만기파종은 2일의 차이가 있었다. 초장은 적기파종이 만기파종보다 높았으나 착수고 및 대지름은 적기파종이 만기파종보다 낮았다. 한편 공시품종간에는 초장의 경우 'P3156' 및 'P3163'이 다른 품종에 비하여 높았으며, 착수고는 DK713이 가장 낮았다. 옥수수 대지름은 P3394가 다른 품종보다 굵었다. 조명나방 발생률은 적기파종시에 16.6%로 만기파종시의 49.9%보다 낮았으나(P<0.05), 공시품종간에는 유의적인 차이가 없었다. 수확시 전식물체의 건물 함량은 'P3525', 'P3394' 및 'P3352'가 다른 품종보다 높았으며, 암이삭 비율은 'P3394' 및 'P3156'이 다른 품종보다 높았다(P<0.05). 적기파종시의 건물 및 TDN 수량은 각각 19,696 및 14,621kg/ha로 만기 파종시의 17,163 및 12,570kg/ha보다 높았으나(P<0.05), 공시품종간에는 건물 및 TDN 수량에 있어서는 유의적인 차이가 없었다. 그리고 공시품종중에서는 암이삭 비율이 높은 품종이 건물수량과 TDN 수량도 높았다. 출사소요일수와 건물 및 TDN 수량의 상관계수는 각각 $0.84^{**}$ 및 $0.87^{**}$이었으며, 암이삭 비율은 $0.86^{**}$ 및 $0.87^{**}$이었다. 이상의 연구결과를 종합해 볼 때 사일리지용 옥수수는 적기파종(4월 15일)이 만기파종(5월 16일)보다 생육특성이 좋았으며 사초수량도 높았다. 그리고 사일리지용 옥수수의 품종비교나 정부장려품종의 선발에는 다른 생육특성과 함께 출사소요일수 및 암이삭 비율이 중요한 요인이라고 생각된다.
We planned to study how the chemical disposal designed by SOP can affect on physicochemical compositions of the livestock excrement. According to Livestock Manure Management Scheme, we experimented in two steps; the first step, NaOH treatment-Citric acid neutralization, and then the second procedure, Thermophilic Aerobic Oxidation (TAO) system. Physicochemical compositions of the 3-days-old samples after NaOH treatment were pH 10.31, EC 24.54 mS/cm, SCOD 3,022 mg/L, T-N 4,315 mg/L, $NH{_4}^+-N$ 1,960 mg/L, and not detected E. coli.. And those of one-day-old samples after citric acid neutralization were pH 7.36, EC 32.89 mS/cm, $SCOD_{Mn}$ 12,733 mg/L, T-N 4,787 mg/L, $NH{_4}^+-N$ 2,450 mg/L, and E. coli. not detected. In contrast, the physicochemical compositions of the treatment plots after the second treatment with TAO system (72hr) were pH 9.42 EC 24.21 mS/cm, $SCOD_{Mn}$ 3,660 mg/L, T-N 3,616 mg/L, $NH{_4}^+-N$ 1,190 mg/L, and no detection of E. coli.
$0^{\circ}C\sim1200^{\circ}C$ 온도범위와 $10^{-4}\sim10^2mmHg$ 산소압력하에 산화철계의 무게감소를 석영마이크로 천평을 사용하여 측정하므로써 산화철계의 비화학양론에 대한연구를 실시하였다. 이를 측정하기 위한 종래의 방법으로 시료를 급냉시킨 후 분석을 하는 방법을 피하고 직접측정하여 $FeO_{1+Y}$의 Y값을 구하였다. log Y 대 $log Po_2$(혹은 $log Y=_nlog Po_2$)의 Plot은 직선관계가 성립된다. 이의 기울기에서 n값을 구한결과 $1000^{\circ}C$에서는 $n=\frac{1}{10}$을 얻을 수 있고 이로부터 산화반응기구와 비화학양론적 반응기구의 차이를 설명하였다. 화학양론적 FeO(Fe:O = 1:1)를 형성하는 기준조건을 $1200^{\circ}C$와 $10^{-3}mmHg$ 산소압력으로 하였으며 표준조건에서의 이산화철계의 조성은 $FeO_{1.11185}$로 표시된다. 일반적으로 낮은온도와 높은산소압력하에서 더 많은 산소가 산화물계에 용해되어 화학양론적 FeO로부터 편기가 크다. 산화철계의 전기전도도를 Y값과 비교해보면 전기전도의 전이점이 산화철계의 완전한 상전이를 동반하지 않음을 알 수 있었다.
Xanthomonas axonopodis pv. glycines에 의해 발생하는 콩 불마름병은 콩을 재배하는 많은 지역에서 가장 많이 발생하는 세균성 병해 중 하나이다. 본 연구는 콩 불마름병 발생 억제를 위한 저항성품종, 파종시기, 작부체계에 대한 효과를 포장에서 평가하기 위하여 수행되었다. 100여 품종을 자연 감염된 포장에서 저항성을 평가한 결과 푸른콩 등 14품종이 저항성을 나타내었고 30여 품종이 병반면적률 3% 이하의 중간 저항성을 나타내었다. 또한 불마름병 감수성 품종인 태광콩을 5월 25일, 6월 5일, 6월 15일, 6월 25일 등 10일 간격으로 파종시기를 조절하여 병반면적률을 조사한 결과 23.3%-25.7%, 14.7%-18.0%, 10.7%-12.8%, 1.0%-2.7%의 발생을 각각 확인하였다. 불마름병 발생이 가장 낮은 처리구는 6월 25일 파종구였으며, 발생이 가장 심한 처리구는 5월 25일 처리구였다. 파종시기가 늦어질수록 불마름병 발생은 감소되는 것을 알 수 있었다. 2006년 12월부터 2007년 6월까지 5개의 콩-동계작물 작부체계의 토양을 채집하여 불마름병 병원균의 생존밀도를 조사하였다. 조사결과 모든 작부체계에서 병원균이 검출되었으며 콩-보리 작부체계와 콩-마늘 작부체계의 병원균 밀도가 다른 작부체계보다 생존밀도가 낮았다. 더욱이 두 개의 작부체계는 콩 불마름병 발생도 감소하는 것으로 확인되었다.
퇴적층의 두께와 형성 기간을 분석하는 것은 퇴적분지의 발달사를 이해하기 위한 분지 해석과 모델링 연구에서 중요하다. 분지 발달 과정에서 퇴적층은 깊이가 증가함에 따라 다짐 작용에 의해 두께가 감소하고, 이 두께 변화는 깊이에 따른 공극률 변화 경향(다짐 작용 경향)을 통해 계산이 가능하다. 이 연구에서는 대표적인 퇴적암상인 사암, 셰일, 탄산염암의 깊이에 따른 공극률 변화 자료를 기반으로, 암상에 따른 다짐 작용 경향의 범위를 지수 함수를 이용하여 정량화하였다. 그리고 다짐 작용이 퇴적층의 공극률과 두께 변화에 미치는 영향을 수치해석적 방법을 이용해 평가하였다. 사암은 초기 공극률의 범위가 좁고 깊이 증가에 따른 공극률 감소 경향이 비교적 일정하여, 다짐 작용에 의한 층두께의 변화 범위가 작다. 셰일은 약 2,000 m 깊이까지 공극률이 빠르게 감소한 후, 급격히 낮아진 감소율을 보이며 이는 퇴적층의 두께 변화에도 반영된다. 탄산염암은 초기 공극률의 범위가 넓고, 깊이 증가에 따른 공극률 감소 양상의 차이가 커서, 결과적으로 다짐 작용에 의해 감소한 퇴적층 두께 차이의 범위도 크게 나타난다. 이 수치 해석적 다짐 작용 연구의 정량적 분석 결과에서 나타난 각 암상들의 다짐 작용에 따른 공극률과 층두께 감소의 특징들은 퇴적분지의 생성과 발달 과정을 이해하기 위해 필요한 퇴적층 두께 복원과 침강사 그리고 지열 작용 분석에 영향을 끼치며, 이는 다짐 작용 경향이 분지 모델링 연구에서 중요한 요소이며 적절한 적용이 필요함을 보여준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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