• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권11호
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• pp.3985-3995
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• 2022

The emergence of new nanoscale technologies has imposed significant challenges to designing reliable electronic systems in radiation environments. A few types of radiation like Total Ionizing Dose (TID) can cause permanent damages on such nanoscale electronic devices, and current state-of-the-art technologies to tackle TID make use of expensive radiation-hardened devices. This paper focuses on a novel and different approach: using machine learning algorithms on consumer electronic level Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) to tackle TID effects and monitor them to replace before they stop working. This condition has a research challenge to anticipate when the board results in a total failure due to TID effects. We observed internal measurements of FPGA boards under gamma radiation and used three different anomaly detection machine learning (ML) algorithms to detect anomalies in the sensor measurements in a gamma-radiated environment. The statistical results show a highly significant relationship between the gamma radiation exposure levels and the board measurements. Moreover, our anomaly detection results have shown that a One-Class SVM with Radial Basis Function Kernel has an average recall score of 0.95. Also, all anomalies can be detected before the boards are entirely inoperative, i.e. voltages drop to zero and confirmed with a sanity check.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.1671-1680
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• 2014

원자력 발전소에서 예기치 못한 사고가 발생하거나 발전소를 해체하는 작업을 수행하는 과정에서는 방사선 물질의 유출에 대한 우려가 항상 존재한다. 유출된 방사선 물질을 제거하기위해서는 방사선의 분포에 대한 정확한 정보를 획득할 수 있는 기술이 필요하다. 그러나 방사선 물질의 직접적 취급은 매우 제한적이기 때문에 방사선과 관련된 기술의 개발은 미리 시뮬레이션을 통하여 그 가능성을 검토하여야 한다. 본 논문에서는 방사선 물질의 분포에 대한 3차원 정보를 획득할 수 있는 방사선 영상화 기술을 시뮬레이션하였다. 두 개의 가상의 1차원 방사선 센서를 이용하여 스테레오 방사선 영상을 획득하고, 스테레오 시차를 이용하여 가상의 방사선 물질에 대한 3차원 거리 정보를 획득하였다. 점과 면으로 구성된 가상의 방사선 물질에 대하여 스테레오 방사선 영상 및 3차원 정보의 획득이 가능함을 시뮬레이션하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.1-6
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• 2016

현재 CCD 및 TFT LCD 기반의 평판형 디지털 X선 센서를 이용한 많은 디지털 X선 영상장치가 활용되고 있으며, 특히 포톤계수형 센서 기술에 대한 많은 연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 포톤계수형 센서의 정량적 성능 평가 항목인 포톤계수효율을 측정하기 위해 포톤계수형 센서 물질에 입사되는 X선 플루엔스 측정하였다. IEC 61223-1-2 권고안의 RQA-M2 Radiation beam quality를 이용하여 포톤 플루엔스를 측정한 결과, $10{\mu}m$ 핀홀 영역에서 입사 광자 플루엔스는 $4photon/unit\;area{\cdot}{\mu}Gy$, $30{\mu}m$ 핀홀 영역에서 약 $50photons/unit\;area{\cdot}{\mu}Gy$, $100{\mu}m$ 핀홀 영역에서 $698photons/unit\;area{\cdot}{\mu}Gy$의 플루엔스로 규정할 수 있었다. 셋업된 입사 플루엔스를 이용하여 포톤계수형 센서 물질에서의 X선 조사시 출력파형을 측정함으로써 실제 포톤계수효율을 측정할 수 있을 것으로 판단된다.

• 센서학회지
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• 제15권3호
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• pp.179-185
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• 2006

We have developed a noncontact temperature sensor using a silver halides infrared optical fiber. An infrared radiation from a heat source is transferred by a silver halides infrared optical fiber and measured by infrared sensors such as a thermopile and a thermal optical power-meter. The relationships between the temperature of a heat source and the output voltage of the thermopile and the optical power of a thermal optical power-meter are determined. The measurable temperature range using a thermopile and a thermal optical power-meter are from 100 to $750^{\circ}C$ and from 30 to $750^{\circ}C$ respectively. It is expected that a noncontact temperature sensor using infrared optical fiber can be developed for medical and industrial usages based on the results of this study.

• 센서학회지
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• 제15권3호
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• pp.186-191
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• 2006

In general, Cerenkov light is produced by a charged particle that passes through a medium with a velocity greater than that of visible light. Although the wavelength of Cerenkov light is very broad, the peak is in the almost visible range from 400 to 480 nm. Therefore, it always causes a problem to detect a real light signal that is generated in the scintillator on the fiber-optic sensor tip for dose measurements of high-energy electron beam. The objectives of this study are to measure, characterize and remove Cerenkov light generated in a fiber-optic radiation sensor tip to detect a real light signal from the scintillator. In this study, the intensity of Cerenkov light is measured and characterized as a function of incident angle of electron beam from a LINAC, and as a function of the energy of electron beam. As a measuring device, a photodiode-amplifier system is used, and a subtraction method using a background optical fiber is investigated to remove Cerenkov light.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.223-228
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• 2017

본 연구에서는 광대역 펄스감마선 탐지센서 최적화 설계를 수행하고 설계결과를 기반으로 탐지센서를 제작하여 전기적 특성을 분석하였다. 탐지센서의 최적화 설계를 위해 펄스감마선의 시간에 따른 에너지 프로파일로 부터 입력 변수를 도출하고 탐지감도 제어회로를 통하여 출력전류 범위를 결정하였다. 도출된 변수를 바탕으로 N-type Epi Wafer 및 TCAD(Technology Computer Aided Design)로 설계하고 제작하였다. 제작된 탐지센서의 전기적 특성 분석 결과 -3.3V 전압에서 12pA의 누설전류와 -5V의 전압에서 완전 공핍화 되는 특성을 가짐을 확인하였다. 제작된 센서의 포항가속기연구소 TEST LINAC 시험결과 감마선 설정 선율의 펄스방사선에 대해 고감도의 광전류를 생성시킴을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제20권4호
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• pp.201-206
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• 2009

본 연구에서는 무기섬광체와 광섬유를 이용하여 삼중수소 검출용 광섬유 방사선 센서를 제작하였다. 무기섬광체 선택을 위해 $Gd_2O_2S$ : Tb, $Y_3Al_5O_{12}$ : Ce, CsI : Tl을 이용하여 센서팁을 제작한 후, 금속 수소화물 형태의 삼중수소를 이용하여 섬광효율이 가장 좋은 섬광체를 선별하였다. 또한 선정된 섬광체를 사용하여 제작한 센서를 이용하여 삼중수소 선원으로부터 거리에 따른 섬광량을 계측하였고 선원의 방사능 세기에 따른 섬광량을 측정하여 표면 방사능 모니터의 결과와 비교 분석하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권6호
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• pp.90-98
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• 2022

EO/IR 위성에 탑재된 적외선 센서(IR Sensor)는 궤도환경에서 임무기간 동안 복사 에너지에 대한 센서 출력의 변화가 발생한다. 고품질 영상을 획득하기 위해 출력을 교정할 수 있는 주기적인 교정이 필요하며, 센서의 주기적이고 정밀한 교정을 위해 탑재체 내부에 흑체 시스템이 적용하였다. 우주 환경에서 사용되는 모든 시스템은 궤도환경에서의 목표 성능을 검증하기 위해 지상에서의 성능시험이 요구되고 있다. 흑체 시스템은 운용환경에서 목표 온도 범위에서 대표추정온도 오차와 흑체 표면온도균일도 성능의 시험적 검증이 요구되고 있다. 본 연구에서는, 궤도환경으로 우주배경복사 냉각이 모사된 열진공 시험을 통해 제안된 흑체 시스템의 대표추정온도 오차 교정 및 성능 검증을 진행하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제11권3호
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• pp.166-173
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• 2012

This study is about comparison of thermal and flow characteristics on the wind & radiant heat shield with STS mesh type screen for offshore. Numerical analysis was conducted to find transmission coefficient in the mesh and then analyse the flow characteristics about wind & radiant heat shield. The experiment method of solar radiation has been used as thermal radiation source to get the performance of radiant heat shield measurement. The sensor radiation device has been used to measure the reduction of solar radiation with various size of cells and at a distance of 0.5m and 1m from the cold face of the wind & radiant heat shield.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제2권3호
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• pp.194-199
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• 1996

평면 배열형 소나 센서에서는 트랜스듀서 상호간의 간섭효과들이 음을 방사하는 각각의 트랜스듀서 및 평면 배열의 빔패턴에 영향을 주게된다. 따라서 음향 방사출력의 계산은 소나용 트랜스듀서의 성능및 효율을 평가하는데 필수적이다. 음향 방사출력을 예측하기 위하여 무한 강성 배플에 고정된 수개의 트랜스듀서를 이론해석의 대상으로 설정하였다. 각 트랜스듀서는 자기방사 임피던스 및 상호방사 임피던스로 구성되어 있으며 이것의 총 방사 임피던스 및 음향반사 출력의 추출은 등가 전기회로 모델을 이용하였다. 이론및 수치해석의 결과에 근거하여 음향방사 출력은 각 트랜스듀서 상호간의 간섭의 양에 의존함을 보였으며 상호간섭에 의한 음향출력 손실은 25.05%에서 최고 51.52%정도임을 확인하였다.