• 한국분무공학회지
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• 제21권4호
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• pp.184-194
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• 2016

Many industrial processes require reliable temperature measurements in harsh environments with high temperature, dust, humidity, and pressure. However, commercially-available conventional temperature measurement devices are not suitable for use in such conditions. This study thus proposes a reliable, durable two-color radiation thermometer (RT) for harsh environments that was developed by selecting the appropriate components, designing a suitable mechanical structure, and compensating environmental factors such as absorption by particles and gases. The two-color RT has a simple, compactly-designed probe with a well-structured data acquisition system combined with efficient LabVIEW-based code. As a result, the RT can measure the temperature in real time, ranging from 300 to $900^{\circ}C$ in extremely harsh environments, such as that above the burden zone of a blast furnace. The error in the temperature measurements taken with the proposed two-color RT compared to that obtained using K-type thermocouple readouts was within 6.1 to $1.4^{\circ}C$ at a temperature range from 200 to $700^{\circ}C$. The effects of absorption by gases including $CO_2$, CO and $H_2O$ and the scattering by fine particles were calculated to find the transmittance of the two wavelength bands of operation through the path between the measured burden surface and the two-color probe. This method is applied to determine the transmittance of the short and long wavelength bands to be 0.31 and 0.51, respectively. Accordingly, the signals that were measured were corrected, and the true burden surface temperature was calculated. The proposed two-color RT and the correction method can be applied to measure temperatures in harsh environments where light-absorbing gases and scattering particles exist and optical components can be contaminated.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제12권1호
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• pp.51-58
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• 2001

물질의 X-선 흡수도에 의해 영상을 얻는 일반 X-선 시스템과 달리 방사광 X-선은 위상이 일치하고 평행하며 진동방향이 일치하는 특성들을 이용하면 고 분해능, 고 대조도의 투사영상을 얻을 수 있다. 국내에서는 포항 방사광 가속기 연구소에 최근 건설된 5C1 빔라인에 미세구조 X-선 영상 획득을 위한 영상시스템을 구축하여 여러 기초 생물, 의학연구분야의 고 분해능 영상획득이 가능하게 되었다. 방사광 X-선을 이용하여 얻은 고 해상도 투사영상들 및 단층 재구성 영상들을 일반 X-선을 사용하는 유방찰영시스템, 치아 X-선 찰영시스템, 전신측정용 CT 시스템에서 각각 획득한 동일한 대상의 영상들과 비교하였다. 실험에 사용한 방사광 X-선은 6 ～30 keV 사이의 연속적인 에너지 분포를 가지며, 실험의 대상에 따라서 실리콘웨이퍼 필터들을 사용하여 빔의 세기와 에너지 스펙트럼 분포를 조절하여 사용하였다. 실험 대상 물체를 통과한 방사광 X-선의 투사영상은 형광판 (CdWO$_4$ scintillator)과 반응하여 가시광선으로 바뀐 후, 금도금된 거울을 통해 90$^{\circ}$ 반사되어 CCD 카메라로 획득하며, 이러한 디지털 영상정보는 PC로 전송되어 저장된다. 방사광 X-선의 공간 분해능 특성은 X-선 시험패턴(25 $\mu$m)과 초 고해상도 패턴 (13.5 $\mu$m)을 방사광 X-선 영상획득시스템 과 일반 X-선을 사용하는 유방촬영시스템에서 획득하여 분석하였다. 영상획득 실험대상으로는 일반 구조물로 커패시터, 생체조직으로 성인치아, 유아치아, 생쥐 척추뼈 및 유방암조직을 대상으로 실험하였다. 단층영상은 각각의 샘플을 0.72$^{\circ}$ 간격으로 180$^{\circ}$ 회전시켜 250개의 투과영상들로부터 재구성한 후 컴퓨터 단층촬영기에서 얻은 영상과 비교하였다. 포항 방사광가속기연구소 5C1 빔라인에 간단하고, 경제적인 방사광 X-선 영상획득시스템을 성공적으로 구축할 수 있었고, 획득한 투사 영상과 재구성한 단층영상을 기존 X-선을 사용한 시스템으로 획득한 단층영상들과 분해능, 대조도의 특성들을 비교, 분석하였다. 방사광 X-선을 사용하여 획득한 영상들은 일반 시스템에서 얻은 영상보다 고 해상도의 영상 질을 보여주었고, 기초 의학영상 연구 측면에서 많은 정보를 제공해 주었다. 방사광 X-선을 이용한 영상획득시스템은 고 분해능과 고 대조도로 미세구조의 상세한 의학영상을 얻기 위한 유용한 방법으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 향후 해부학적, 병리학적 및 임상학적 의료영상 분야에 효과적으로 응용하기 위하여 X-선 선량 정량 분석과 수치적 영상 해석연구가 계속되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국음향학회지
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• 제31권6호
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• pp.399-409
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• 2012

본 논문에서는 초음파 연조직 팬텀에서 음향 복사력을 이용하여 횡탄성(shear modulus)을 측정하는 방법을 제안하였다. 이 방법은 집속 초음파 빔의 초점에서 음향 복사력에 의해 발생하는 변위의 상승시간에 기초하여 횡탄성을 정량적으로 산정한다. 제안한 방법의 타당성을 확인하기 위하여 횡파 전파법으로 측정한 횡파의 속도 및 횡탄성값 결과와 비교하였다. 횡파 전파법은 제한회절 송신음장에 의해 팬텀에서 발생하여 전파하는 횡파의 속도를 측정하여 횡탄성값을 계산하고, 이 값으로 교정된 데이터 획득 시스템에서 제안한 방법으로 측정한 횡탄성값을 횡파 전파법으로 측정한 값과 비교하여, 제안한 횡탄성 측정법의 유용성을 확인하였다. 두 방법 간의 상대오차는 횡파 속도는 4%로, 횡탄성값은 9% 이하로 계산되었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제9권3호
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• pp.127-136
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• 1998

전자포탈영상장치 (EPID)를 의료용 선형가속기의 QC/QA로 이용할 수 있게 하고 이 시스템의 유용성을 평가할 목적으로, 의료용 선형가속기의 기하학적 QC/QA 항목 중 빛-광자선 조사면 일치, 콜리메이터 회전축, 캔트리 회전축 등을 분석할 수 있고 임상응용에의 유용성을 실용적으로 수행할 수 있는 GUI(Graphic User Interface) 방식의 소프트웨어를 개발하였다. 상용 전자포탈영상장치에서 수집한 영상을 네트워크를 통해 수집하고, 이 영상을 조작할 수 있는 OQuE (On-line quality assurance system using electronic portal imaging) 시스템을 PC 상에서 구현하였다. EPID는 Portal Vision(Varian, USA)을 사용하였고, 시스템의 유용성 검증을 위해 CL/2100/CD (Varian, USA)의 의료용 선형가속기를 이용하여 기하학적 QC/QA 성능과 임상응용에의 유용성을 평가하였다. 빛-광자선 조사면 일치를 ～1mm의 정밀ㆍ정확도로 평가할 수 있었다. 콜리메이터 또는 갠트리, 카우치 회전축 역시 4 개의 방사선 방향에 대한 영상을 중첩시켜서 중첩된 영상이 이루는 교점을 분석하여 구할 수 있었다. 빛-광자선 조사면 일치는 조사면별로 각각 영상을 얻고, 이들의 확대 영상과 중첩 영상을 보면서 중력장 중심 (center of gravity) 을 계산한 결과 5$\times$5 $cm^2$에서 0.2 mm, l0$\times$10, 15$\times$15, 20$\times$20 $cm^2$에서 0.3 mm내에 들어옴을 알 수 있었고 Upper Jaw 회전축은 $\pm$0.2 mm, Lower Jaw 회전축은 $\pm$0.1mm, 갠트리 회전축은 앞뒤 방향으로 $\pm$0.3 mm, 좌우 방향으로 $\pm$0.7 mm 내에 들어옴을 알 수 있었다. 카우치 회전측은 $\pm$0.2 mm 이내에 들어옴을 알 수 있었다. 영상수집 시간은 필름에 비해 훨씬 짧았으며, 그 분석 또한 객관적이고 정량적으로 이룰 수 있어서 전자포탈영상장치가 의료용 선형가속기의 QC/QA 도구로서 적당함을 알 수 있었다. 그리고 기준영 상과 포탈영상의 필드경계와 해부학적 모양을 분석함으로써 임상응용에의 유용성을 평가할 수 있었다. 적절한 사용자 편의를 보완하면 이 소프트웨어는 의료용 선형가속기의 기하학적인 성능평가 및 임상에 적극 활용할 수 있음을 알 수 있었다.

• 대한핵의학회지
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• 제38권3호
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• pp.259-267
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• 2004

목적: 전신용 PET에 대한 표준 성능 평가 방법으로 NEMA NU2-2001이 확립되어 제안되었다. 따라서 새로이 설치되는 PET 스캐너뿐 아니라 기존에 사용 중인 스캐너에 대한 성능 평가가 이 표준 방법에 따라서 새로이 이루어 져야 한다. 이 연구에서는 NEMA NU2-2001 방법을 이용하여 CTI ECAT EXACT 47 PET 스캐너의 공간해상도, 민감도, 산란분획, NECR 등을 측정하였다. 대상 및 방법: 공간해상도를 평가하기 위하여 축 방향 시야의 정 가운데와 축 방향 시야 길이의 1/4을 벗어난 횡단면에 F-10을 채운 유리관(내경 1.1 mm)을 횡단면의 중심에서 1, 10 cm 떨어진 지점에 축 방향과 평행하게 위치시킨 후 PET 영상을 얻었다. 민감도를 측정하기 위하여 폴리에틸렌 및 알루미늄 관에 F-18을 채운 후 불응시간 손실이 1%를 넘지 않는 것을 확인한 후 영상을 획득하였다. 산란분획 및 최적 영상 획득 조건을 얻기 위하여 NECR을 NEMA 산란 팬텀을 이용하여 측정하였다. 결과: FBP재구성 방법(화소 크기: $0.515{\times}0.515mm^2$)으로 영상을 재 구성했을 때 스캐너의 중심에서 1cm 벗어난 지점에서 축방향, 횡축방향 공간 분해능은 0.62, 0.66 cm (FBP, 2D와 3D), 0.67, 0.69 cm (FBP, 2D와 3D)이었고 중심에서 10 cm 벗어난 지점에서 축방향, 횡축반경방향, 횡축접선방향 공간 분해능은 0.72, 0.68 mm (FBP, 2D와 3D), 0.63, 0.66 mm (FBP, 2D와 3D), 0.72, 0.66 mm (FBP, 2D와 3D)이었다. 민감도는 스캐너의 횡축방향 708.6 (2D), 2931.3 (3D) counts/sec/MBq, 횡축방향 중심에서 10cm 벗어난 지점에서 728.7 (2D), 3398.2 (3D) counts/sec/MBq 이었다. 산란 분획은 0.19 (2D), 0.49 (3D)이었고 최고 참 계수율과 NECR은 2차원 영상 획득 모드에서 40.1 kBq/mL 일 때 64.0 kcps, 40.1 kBq/mL 일 때 49.6 kcps, 3차원 영상 획득 모드에서 4.76 kBq/mL 일 때 53.7 kcps, 4.47 kBq/mL 일 때 26.4 kcps이었다. 결론: 이 실험에서 NEMA NU2-2001로 측정한 PET스캐너의 물리적 특성은 PET스캐너에 대한 객관적 평가 및 최적화 된 영상 획득과 분석에 유용할 것이다.

• KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
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• 제4B권2호
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• pp.86-91
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• 2004

PV power generation, which directly converts solar radiation into electricity, contains numerous significant advantages. It is inexhaustible and pollution-free, silent, contains no rotating parts, and has size-independent electricity conversion efficiency. The positive environmental effect of photovoltaics is that it replaces the more polluting methods of electricity generation or that it provides electricity where none was available before. This paper highlights a novel simple method to abstract the entire parameters of the solar cell. In development, design and operation of PV power generation systems, a technique for constructing V-I curves under different levels of solar irradiance and cell temperature conditions using basic characteristic values of the PV module is required. Everyone who has performed manual acquisition and analysis of solar cell I versus V data would agree that the job is tedious and time-consuming. A better alternative is to use an automated curve tracer to print out the I versus V curves and compute the four major parameters; $V_{oc}$, $I_{sc}$, FF, and . Generally, the V-I curve tracer indicates only the commonly used solar cell parameters. However, with the conventional V-I curve tracer it is almost impossible to abstract the more detailed parameters of the solar cell; A, $R_{s}$ and $R_{sh}$ , which satisfies the user, who aims at the analysis of the development of the PV power generation system, that being advanced simulation. In this paper, the proposed method provides us with satisfactory results to enable us to abstract the detailed parameters of the solar cell; A, $R_s$ and $R_{sh}$.>.

• 한국축산식품학회지
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• 제40권5호
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• pp.813-830
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• 2020

In this study, the potential of infrared assisted freeze-drying (IRAFD) was tested for the production of shelf-stable edible insects: Protaetia brevitarsis larva (larva of white-spotted flower chafer). The IRAFD system was customized using an infrared lamp, K-type thermocouple, controller, and data acquisition system. The infrared lamp provided the sublimation energy for rapid freeze-drying (FD). The IRAFD conditions were continuous IRAFD-5.0 kW/㎡ and IRAFD-5.0 kW/㎡ at different weight reduction (WR) (10%, 20%, and 30%). The continuous IRAFD reduced the drying time to 247 min compared to the 2,833 min duration of FD (p<0.05). The electrical energy could be reduced by more than 90% through infrared radiation during FD (p<0.05). The Page model resulted in the best prediction among the tested drying kinetic models. In terms of quality, IRAFD showed significantly lower hardness, chewiness, and higher protein levels than hot air drying and FD (p<0.05). IRAFD better preserved the glutamic acid (6.30-7.29 g/100 g) and proline (3.84-5.54 g/100 g). The external product appearance after IRAFD exhibited more air pockets and volume expansion, which might result in a good consumer appeal. In conclusion, this study reports the potential of IRAFD in producing shelf-stable and value-added edible insects.

• 농업과학연구
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• 제26권1호
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• pp.50-57
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• 1999

본 시험은 L. monocytogenes KCTC 3443을 액체 배양한 후, 일반적인 열처리 및 마이크로파를 조사함으로써 가열효과에 의한 균의 불활성효과를 파악하는데 그 목적을 두었다. 2,450MHz, microwave oven을 통한 마이크로파의 온도 제어는 시료가 각각의 시험 설정 온도에 도달한 후 30분간 온도를 유지할 수 있도록 컴퓨터에 의해 제어되었으며, 온도의 편차는 ${\pm}1^{\circ}C$ 정도로 비교적 안정된 제어 효과를 보여주었다. 마이크로파 조사와 일반 가열처리 간의 균의 불활성효과를 비교한 시험에서는 55, 65, $75^{\circ}C$ 및 $85^{\circ}C$의 제어온도에서 거의 유사한 불활성도를 보여주었으며 이와같은 결과로 미루어 L. monocytogenes KCTC3443의 경우, 마이크로파 조사에 의한 비가 열 효과는 없는 것으로 보여진다. 아울러 공시균주인 L. monocytogenes KCTC3443는 $85^{\circ}C$의 30분간 가열에서도 약 $10^2{\sim}10^3cells/ml$의 균체가 생존하는 것으로 나타나 식품의 조리나 가열 후에도 2차 오염의 위험이 있는 병원성 균주로 주위가 요구된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제45권2호
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• pp.76-80
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• 2020

Background: To improve the measurement accuracy of liquid-scintillation counting for activity standardization, it is necessary to significantly reduce the background caused by thermal noise or after-pulses. We have therefore improved a movable 3 photomultiplier (3PM)-γ coincidence-counting method using the logical sum of three double coincidences for β events. Materials and Methods: We designed a new data-acquisition system in which β events are obtained by counting the logical sum of three double coincidences. The change in β-detection efficiency can be derived by moving three photomultiplier tubes sequentially from the liquid-scintillation vial. The validity of the method was investigated by activity measurement of ¹³⁴Cs calibrated at the Korea Research Institute of Standards and Science (KRISS) with 4π(PC)β-γ(NaI(Tl)) coincidence counting using a proportional counter (PC) for the β detector. Results and Discussion: Measurements were taken over 14 counting intervals for each liquidscintillation sample by displacing three photomultiplier tubes up to 45 mm from the sample. The dead time in each β- and γ-counting channel was adjusted to be a non-extending type of 20 ㎲. The background ranged about 1.2-3.3 s^-1, such that the contributions of thermal noise or after-pulses were negligible. As the β-detection unit was moved away from the sample, the β-detection efficiencies varied between 0.54 and 0.81. The result obtained by the method at the reference date was 396.3 ± 1.7 kBq/g. This is consistent with the KRISS-certified value of 396.0 ± 2.0 kBq/g within the uncertainty range. Conclusion: The movable 3PM-γ method developed in the present work not only succeeded in reducing background counts to negligible levels but enabled β-detection efficiency to be varied by a geometrical method to apply the efficiency extrapolation method. Compared with our earlier work shown in the study of Hwang et al. [2], the measurement accuracy has much improved. Consequently, the method developed in this study is an improved method suitable for activity standardization of β-γ emitters.

• 한국안전학회지
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• 제33권5호
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• pp.15-20
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• 2018

This paper describes the fusing time characteristics of Light PVC Sheathed Circular Cord(VCTF) and Tray Frame Retardant(TFR) cables according to increased temperature under over current condition. The experimental equation will be used to determine the validity and reliability of the test results. The over current flowed 3, 5 and 10 times higher than the amount of allowable current using DC power supply with DAQ(Data Acquisition) measurement system. An infrared radiation heater, which was controlled by a variable AC auto transformer, was used to increase the temperature from room temperature to 50, 100 and 150 degrees Celsius. First, two type of cables were analyzed those with different cross-sectional areas with in the same structure and those with different structures with in the same cross-sectional areas. Then, it was determined how fusing time had been influenced according to the cross-sectional areas and different structures, respectively. The cable resistance was increased by joule heating according to increasing temperature. Therefore, the allowable current of cable is decreased. Finally, the fusing time of the cable was decreased due to increased temperatures at current flow, which were 3 times the amount of allowable current. The instantaneous breakdown was observed when current flow was 5 and 10 times over the amount of allowable current. The fusing time is directly affected by the structure of cable insulation.