• Smart Structures and Systems
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• 제5권4호
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• pp.415-426
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• 2009

This study focuses on the concept of multi-scale wireless sensor networks for damage detection in civil infrastructure systems by first over viewing the general network philosophy and attributes in the areas of data acquisition, data reduction, assessment and decision making. The data acquisition aspect includes a scalable wireless sensor network acquiring acceleration and strain data, triggered using a Restricted Input Network Activation scheme (RINAS) that extends network lifetime and reduces the size of the requisite undamaged reference pool. Major emphasis is given in this study to data reduction and assessment aspects that enable a decentralized approach operating within the hardware and power constraints of wireless sensor networks to avoid issues associated with packet loss, synchronization and latency. After over viewing various models for data reduction, the concept of a data-driven Bivariate Regressive Adaptive INdex (BRAIN) for damage detection is presented. Subsequent examples using experimental and simulated data verify two major hypotheses related to the BRAIN concept: (i) data-driven damage metrics are more robust and reliable than their counterparts and (ii) the use of heterogeneous sensing enhances overall detection capability of such data-driven damage metrics.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권3호
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• pp.723-730
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• 2019

Acquiring instrumentation signals generated from nuclear power plants (NPPs) is essential to maintain nuclear reactor integrity or to mitigate an abnormal state under normal operating conditions or severe accident circumstances. However, various safety-critical instrumentation signals from NPPs cannot be accurately measured on account of instrument degradation or failure under severe accident circumstances. Reactor vessel (RV) water level, which is an accident monitoring variable directly related to reactor cooling and prevention of core exposure, was predicted by applying a few signals to deep neural networks (DNNs) during severe accidents in NPPs. Signal data were obtained by simulating the postulated loss-of-coolant accidents at hot- and cold-legs, and steam generator tube rupture using modular accident analysis program code as actual NPP accidents rarely happen. To optimize the DNN model for RV water level prediction, a genetic algorithm was used to select the numbers of hidden layers and nodes. The proposed DNN model had a small root mean square error for RV water level prediction, and performed better than the cascaded fuzzy neural network model of the previous study. Consequently, the DNN model is considered to perform well enough to provide supporting information on the RV water level to operators.

• 한국안전학회지
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• 제37권4호
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• pp.28-35
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• 2022

This study is aimed to develop a safety diagnosis system for fire pumps that detects normal and abnormal signals for the stable operation of the system. Hence, the following activities were carried out: first, a threshold value was identified for the normal operation and six abnormal operations (adherence of impeller, absence of water source, separation of pump and motor, run-stop operation, air inflow into the casing, and reverse-phase loss of the power line) reflecting changes in the current, flow and pressure of fire pumps; secondly, based on the identified signals, an algorithm capable of detecting three abnormal signals was developed and in terms of hardware, a current, pressure and flow sensor suitable for the analogue input values of NI-6009 was designed and installed. This combination of the hardware and software is applicable as a diagnosis system to ensure the stable operation of fire pumps.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.157-162
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• 2023

태양광발전 설비의 고장 중 서지에 의한 고장이 전체 고장률의 20% 차지하고 있으며 발전 중 수십에서 수백[A]의 에너지 방출과 인버터, 접속반 등의 전기적 손상은 전기안전사고로 이어지고 있다. 특히 낙뢰의 경우 전기회로에 이상 전압이 유기되어 절연을 파괴할 뿐만 아니라 이때 흐르는 전류는 화재의 원인이 되고 부품의 열화를 촉진하는 요인으로 작용한다. 이러한 작용으로 도심 밖에서 주택, 아파트, 관공서 등의 도심 내부로 확산하고 있는 태양광 발전장치의 전기 안전 문제가 대두되고 있다. 낙뢰는 필드 기반 및 전도성 전기 간섭을 유발하기에 이 효과는 케이블 길이 또는 도체 루프 증가와 관련하여 증가한다. 또한 서지는 태양광 모듈, 인버터 및 모니터링장치뿐만 아니라 건물 설비의 장치도 손상하기에 최종적으로는 태양광발전시스템의 화재로 인한 운영 중단과 이에 따른 재정손실을 유발하게 시킬 수 있다. 따라서 본 논문에서는 태양광발전시스템의 낙뢰발생으로 인한 화재 및 전기안전사고 증가로 인하여 재산피해 및 인명피해를 줄일 수 있는 목적으로 태양광발전장치의 낙뢰보호 시스템을 연구하고자 한다.

• 한국생산제조학회지
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• 제22권3호
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• pp.343-348
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• 2013

In line with the advances in factory automation, various pieces of equipment are now operated in batch processes controlled by computers. However, many kinds of faults can occur in complicated and large systems, which can result in low productivity and economic loss. The reliability and safety of systems have been studied because of the difficulty of determining the severity and location of faults. Therefore, it is necessary to detect and diagnose such faults in order to guarantee the reliability and safety of the equipment. In this paper, a diagnosis method for the ball bearings of a hydraulic pump is applied using a vibration signal for the maintenance of injection molding equipment. The bearings' defects are selected as a main failure mode through a failure mode and effect analysis (FMEA). Usually, there are nonlinear and impulse components of vibration in a ball bearing with faults. For the effective fault diagnosis of a ball bearing, nonlinear diagnostic methods and time-frequency analysis are applied, in addition to the methods currently used, such as power spectrum, time series analysis, and statistical methods. As a result of this study, a failure diagnosis system is provided that is useful even for non-experts. This is a condition-based method that makes it possible to resolve problems in a timely and economical way, in contrast to the prior method, which required regular but wasteful maintenance based on the experience of expensive external experts.

• 한국재난관리표준학회지
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• 제2권2호
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• pp.85-90
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• 2009

전 세계적인 기후의 변화로 기상 이변이 속출하면서 자연재해로 인한 재산피해와 인명 손실 또한 증가하고 있다. 특히 대부분의 지형이 산지로 이루어진 우리나라의 경우 자연 재해 중 산사태로 인한 피해가 심각한 상황이며, 풍화 깊이가 얕은 국내 자연 사면의 특성상 대규모 산사태보다는 중소규모의 산사태가 광범위하게 발생하고 있다. 그러나 이러한 규모의 산사태를 관측하기 위하여 지금까지 이루어져 왔던 직접측량 방식은 국지적인 결과를 취득하는데 주로 사용되고 많은 인력과 시간이 소모되므로 광범위한 지역의 해석에는 한계가 따른다. 넓은 지역의 산사태를 잘 감지하고 신속한 대처가 이루어질 수 있도록 하기 위해 최근 항공측량이나 인공위성을 활용한 원격탐측의 중요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 높은 투과성을 지닌 JERS-1의 위성 영상을 이용, 2-pass differential interferometry 기술을 통해 대상 지역인 강원도 지역의 지형 변위도를 생성하여 산사태 피해 지역을 탐측하고, 산사태 지역의 탐지 및 분석을 위한 웹 시스템을 구축했다.

• 한국식품과학회지
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• 제19권3호
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• pp.200-205
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• 1987

마이크로 컴퓨터 계측 및 제어 시스템을 설계 제작하여 프로그램에 의해 온도 및 무게를 자동(自動) 측정(測定)하고 on-off작동(作動)에 의한 온도 제어와 D/A변환기(變換機)를 부착(附着)한 접속장치(接續裝置)로 풍량을 필요에 따라 자동 제어할 수 있었다. 건조 실험에 관여하는 변수들의 기록과 분석을 컴퓨터화 함으로써 수분감량(水分減量)을 일일이 칭칭량법(稱量法)으로 측정하 는번거로움과 시간을 절약할 수 있었다. 더욱이 계측(計側) 과정에서 건조계(乾燥系)를 전혀 흐트려뜨리지 않게 함으로써 건조가 완료될 때까지 건조환경을 그대로 유지할 수 있었고 자료의 채취시간도 프로그램을 통하여 임의(任意)로 설정하여 조절(調節)할 수 있어 건조실험을 완전 자동화할 수 있었다. 또한 건조 진행중에 software적으로 풍속을 변화시켜 건조를 행한 결과 건조 초기에는 풍속이 건조속도에 크게 영향을 미치나 건조 말기에는 영향이 적었다.

• 한국수산과학회지
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• 제46권6호
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• pp.930-940
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• 2013

We evaluated contamination with organic matter and trace metals by analyzing grain size, ignition loss (IL), chemical oxygen demand (COD), acid volatile sulfide (AVS), and trace metals (Al, Fe, Cu, Pb, Zn, Cd, Ni, Cr, Mn, Hg, and As) in surface sediments at 28 stations around the Geum River estuary in July 2008. The surface sediments in the estuary were mainly composed of coarse sediment (sand and muddy sand), with mean grain size (Mz) ranging between $2-4{\O}$. The high concentrations of IL, COD, and trace metals were mainly found at stations in front of the Gusan outer port and industrial complex, and near the Seocheon coast with relatively fine sediments. In addition, the concentrations of IL and all trace metals, except Pb and As, showed good positive correlations with Mz, indicating that the concentrations of organic matter and trace metals were mainly dependent on sediment grain size. The concentrations of COD, AVS, and trace metals in most sediments did not exceed the sediment quality guideline (SQGs). Although the sediments in the study region are not polluted with organic matter and trace metals, there are many point sources of pollutants, such as Gusan port and industrial complex, Janghang refinery, and a thermoelectric power plant around the Geum River estuary. Thus, the management of coastal environments through periodic monitoring of organic matter and trace metals is required in the future.

• 한국융합학회논문지
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• 제6권6호
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• pp.177-183
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• 2015

모형잠수함, 중계부 및 제어부를 포함하는 수중 탐사 장치. 모형잠수함이 촬영한 영상정보를 중계부를 통해 전송한다. 모형잠수함의 자세 및 속도를 제어하는 제어신호 또한 중계부를 통해 제어 한다, 모형잠수함은 수중환경을 촬영하여 영상을 중계부로 전송하고, 중계부는 제어신호를 수신하여 수중에서 자세 및 속도를 제어한다, 중계부는 부표에 결합되어 수면에서 부유하고 제어부와 모형잠수함 사이에서 영상신호와 제어신호를 중계하되, 제어부와는 무선통신을 수행한다. 모형잠수함과는 유도선을 통해 유선통신을 수행하는 것으로 부표에 설치된 중계부와 모형잠수함 간을 유선통신으로 연결함으로써 모형잠수함에 대한 분실의 위험 없이 원활하게 수중 탐사를 수행할 수 있다. 또한 중계부와 제어부 간을 무선통신으로 연결함으로써 수중탐사를 쉽고 용이하게 수행할 수 있다. 이런 모형잠수함과 무선통신 및 제어를 결합한 융합기술을 구현하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.191-199
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• 2008

본 논문에서는 호흡 및 심박수 측정을 위한 2.4 GHz 바이오 레이더 시스템의 성능을 분석하고 이를 통한 설계 및 구현 과정을 제시하였다. 먼저 2.4 GHz 시스템의 성능을 정량적으로 분석하기 위해, 인체 조직의 전자기적 성질을 이용하여 사람 몸에 의한 손실을 구하였고, 거리에 따른 복조기 출력에서의 SNR을 분석하였다. 5 Hz 대역폭일 때, 50 cm에서 90 % 이상의 success ratio를 성능지표로 삼아 바이오 레이더 성능을 MATLAB을 이용하여 시뮬레이션 하였고, 전체 시스템의 링크 버젯을 완성하였다. 분석 결과를 활용하여 4층 PCB 기판 위에 계산된 링크 버젯을 만족하는 직접 변환 방식의 바이오 레이더 수신기를 설계 및 제작하였다. 측정 결과, 0 dBm 출력에서 5 Hz 대역폭일 때, 50 cm의 거리에서 약 80 %의 success ratio가 측정되어 설계 과정을 검증하였다.