• 분석과학
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• 제26권2호
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• pp.125-134
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• 2013

본 연구는 액체크로마토그래피를 이용하여 사골농축액 시료 중에 23종의 아미노산 정량분석 시 발생할 수 있는 측정불확도를 평가하였다. 아미노산 분석에 관여하는 측정불확도 인자로 시료량, 최종 무게, 표준품 무게, 표준품 순도, 검정곡선, 회수율 및 재현성 등을 확인하였다. GUM(Guide to the expression of uncertainty in measurement)과 EURACHEM에 근거하여 측정불확도에 대한 수학적 계산 및 통계분석을 수행하였다. 사골농축액 시료 중 총 아미노산 함량은 36.18 g/100 g이었으며, 95% 신뢰수준(k, 2.05~2.36)에서 확장불확도는 3.81 g/100 g이었다. 측정불확도의 주요 요인은 분석시의 회수율과 반복성(25.2%) > 시료전처리(24.5%) > 검정곡선(24.0%) 순으로 나타났다. 따라서 아미노산 분석 시 불확도를 줄이기 위해서는 실험자들의 주의와 개인적인 숙력도의 향상이 요구된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제24권3호
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• pp.147-152
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• 2015

온실의 냉방부하 산정방법 개발을 위하여 열수지 방법에 기초한 냉방부하 산정식을 구성하고, 포그냉방 온실에서 냉방부하를 실측하여 검증하였다. 포그냉방 온실의 냉각열량은 포그분사에 의한 증발수량에 물의 증발잠열을 곱하여 구할 수 있다. 여기서, 증발수량은 포그 분사량에 증발효율을 곱하면 구할 수 있으며, 즉 분무수량을 계측하고 포그시스템의 증발효율을 알면 온실의 냉방부하를 실측할 수 있다. 따라서 온실의 냉방부하 실측을 위하여 실험온실에서 포그시스템의 증발효율을 실험하고, 실험온실의 열환경 계측과 더불어 포그 분사량을 계측하여 냉방부하 산정방법을 검토하였다. 먼저 냉방부하 산정식의 환기전열량을 검토하기 위하여 냉방을 실시하지 않은 상태에서 환기량 실측 실험을 통해 비교한 결과 열수지식을 이용한 환기전열량 예측은 비교적 양호한 결과를 보이는 것으로 나타났다. 이류체 포그시스템의 증발효율은 0.3~0.94의 범위를 보였으며 평균 0.67로 나타났고, 환기율이 증가함에 따라 커지는 것으로 나타났다. 포그냉방을 실시하면서 온실의 환경을 계측하여 열수지식으로 냉방부하를 계산하고, 분무량 실측치로부터 증발 냉각열량을 구하여 비교한 결과 냉방부하 계산치와 실측치는 대체로 유사한 경향을 보이는 것으로 나타났다. 냉방부하가 낮은 경우에는 실측치에 비하여 약간 크게 예측되었고, 냉방부하가 높은 경우에는 실측치보다 작게 예측되었다. 온실의 냉방시스템 설계 시에는 최대냉방부하를 이용하여 냉방설비의 용량을 결정하게 된다. 따라서 냉방부하가 큰 쪽에서 실측치보다 작게 예측되는 부분은 검토가 필요하지만 설비용량 산정시의 안전계수를 고려하면 본 연구에서 제시한 냉방부하 산정방법은 온실의 환경설계에 적용할 수 있는 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.611-617
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• 2018

대형구조물의 효과적인 구조 안전성 확보를 위해서는 결함탐지기술을 포함한 건전성 모니터링의 적용이 필요하다. 본 연구에서는 보 구조물에 발생하는 균열위치와 균열크기를 추정하기 위하여 다음과 같은 2단계의 균열추정방법을 제안한다. 우선, 보 구조물의 분포 국부 변형률 계측결과를 이용하여 변형률 모드형상을 구하고, 이에 대한 수정 라플라시안(Laplacian) 연산을 통하여 균열발생 영역을 추정한다. 이후, 가속도 측정을 통하여 구한 고유주파수와 신경망기법을 이용하여, 미리 추정된 균열발생 영역을 대상으로 균열위치와 균열크기를 추정한다. 이때, 신경망을 훈련시키기 위하여, 에너지법에 의해 유도된 균열보의 등가휨강성을 이용하여 균열보의 고유주파수를 해석적으로 구한다. 기법을 검증하기 위하여 알루미늄 캔틸레버 보에 대한 손상실험을 수행하였다. 인위적으로 실험체에 균열을 가한 후 자유진동실험을 수행하여 동적 변형률과 가속도를 계측하고 이를 이용하여 변형률 모드형상과 고유주파수를 구하였다. 변형률 모드형상에 대한 수정 라플라시안 연산을 통하여 균열발생 영역을 추정하고, 고유주파수와 신경망기법을 이용하여, 미리 추정된 균열발생 영역에 대하여 균열위치와 균열크기를 판정하였다. 3가지 손상경우에 대한 균열발생 영역의 추정결과는 실제 영역과 잘 일치하였으며, 균열위치와 균열크기 추정결과의 정확성을 상당히 향상시킬 수 있었다. 제안된 기법은 장대구조물에 대한 구조물 건전성 모니터링에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권12호
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• pp.6159-6166
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• 2012

수자원에서 특히 중요한 홍수기에 대한 유량 측정은 어려움이 있고 모든 하천에 대한 지속적인 유량측정은 현재 시스템상에서는 불가능하다. 그래서 유량의 생산을 위해서 그동안 수위유량 관계 곡선이 사용되어 왔다. 하지만 수위-유량 관계 곡선은 그 편리성에도 불구하고 수위와 유량만의 관계를 사용하므로 정확성 면에서 항상 문제가 있어왔다. 따라서 본 연구에서는 Chiu의 엔트로피 개념의 2차원 유속공식을 사용하여 새로운 평균유속공식을 유도하였다. 본 공식은 수심, 중력가속도, 동수경사, 에너지경사, 동점성 계수 등 하천의 수리적 특성을 잘 반영하고 최대유속도 산정할 수 있다. 또한 최대유속과 평균유속사이의 선형관계를 검증할 수 있었고 그 결과로써 하천단면의 특성을 잘 나타내는 평형상태의 ${\phi}(M)$을 산정하였다. 평형상태의 ${\phi}(M)$을 사용하여 평균유속을 산정하였고 이를 바탕으로 유량을 산정하였다. 본 공식의 검증을 위해서 고리형 특성을 보이는 부정류 상황에서의 실험실 측정 데이터를 사용하여 계산된 유량과 실측된 유량을 비교하였고 그 결과는 매우 잘 일치함을 알 수 있었다. 향후 다양한 실험실 데이터 및 하천 데이터를 이용하여 연구가 지속되어 진다면 수자원 분야에 널리 이용될 것으로 판단된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권4호
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• pp.101-109
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• 2008

자동우량경보시설은 산간계곡 집중호우시 상류지역의 강우상황을 관측, 하류지역 행락야영객에게 자동으로 경보를 발령하거나 안내방송을 실시하여 인명피해를 예방하기 위한 시설이다. 그러나 이 시설의 기존 발령 기준은 유역특성을 고려하지 않고 일률적으로 관측강우량의 10분간의 이동합이 4 mm, 6 mm, 8 mm 이상인 경우에 각각 경계경보, 대피 1경보, 대피 2경보를 발령하였다. 이에 2003년 지방자치단체 및 유관 단체에서는 유역특성을 고려하여 위험수위, 한계유출량, 기준강우량 등의 분석을 통하여 경보발령기준을 재설정하였다. 본 연구에서는 경보발령기준이 재설정된 지역중 실적 강우 취득이 가능한 경남 거창군 월성지구를 대상으로 기존 및 재설정된 발령기준을 위험수심, 한계유출량, 기준강우량 등을 고려하여 검토하였다. 또한, 기존의 발령기준 우량, 개선된 발령기준 우량 및 금회분석을 통해 산정된 발령기준 우량을 상호비교하였다. 1분단위 변환 실적강우로 발령기준을 검토한 결과 기존안은 너무 많은 경보를 발령하게 된다. 개선안도 경보의 발령횟수 측면에서는 기준을 약간 상향조정할 필요가 있다. 그러나, 경보기준우량의 상향조정은 안전측면에서 신중할 필요가 있는 것으로 판단된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제43권6호
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• pp.369-376
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• 2019

선박이 제한수로를 운항할 때에는 기존 심수 및 천수 중을 운항하는 선박의 조종특성과 일반적으로 다르기 때문에 선박의 안전한 항해를 위해 달라지는 선박의 조종특성 추정이 중요하다. 본 연구에서는 제한수로를 운항하는 선박의 조종성능을 추정하기 위해 조종운동 방정식과 가상 구속모형시험 시뮬레이션을 통한 유체력 미계수를 이용하여 조종성능을 추정하였다. 조종 수학 모델 중 선체, 프로펠러, 타를 분리하여 유체력을 모델링하는 방식인 모듈형(modular type) 모델에 제한수로의 영향을 고려하는 항을 추가하여 제한수로 중 조종성능을 추정 연구를 수행하였다. 제한수로 중 선체에 작용하는 유체력 미계수를 도출하기 위하여 상용 CFD 프로그램을 이용한 가상 구속모형시험 시뮬레이션을 수행하였다. 최종적으로 제한수로 중 직진 시뮬레이션과 Zig-zag 시뮬레이션을 수행하여 제한수로의 영향이 고려된 조종 시뮬레이션을 수행하였다. 특히 선박의 침로 안정성능을 평가하기 위해 Zig-zag 시험을 수행하는데, 측벽으로 인한 선박 주위의 비대칭 유동이 좌현과 우현에 압력차이를 발생시켜 선박의 궤적에 큰 영향을 미침을 확인하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제16권4호
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• pp.217-224
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• 2013

모델변수의 증감 및 분해능을 고려하는 새로운 교차모델 제한자를 사용한 시간경과 역산 알고리듬을 개발하였다. 증감을 고려한 교차모델 제한자는 같은 변화비를 갖는 모델변수에 같은 제한을 가한다. 이 교차모델 제한자는 모델변수의 증감에 관계없이 의미 있는 변화를 보이는 모델변수들을 강조할 수 있다. 분해능 교차모델 제한자는 분해능이 낮은 모델변수에 작은 제한을 가하는 반면, 분해능이 높은 모델변수에는 큰 제한을 가한다. 따라서 분해능이 낮은 모델변수도 시간 경과에 따라 의미 있는 변화를 보일 경우 효과적으로 식별할 수 있다. 3차원 전기비저항 모니터링 자료의 수치실험을 통하여 이들 두 교차모델 제한자의 타당성을 검증하였다. 최종적으로, 방조제의 안정성 평가를 위하여 서해안에 위치한 방조제에서 얻은 3 차원 전기비저항 모니터링 자료의 처리에 개발된 시간경과 역산법을 적용하였다. 시간경과 역산의 결과 모니터링이 수행된 기간 동안 방조제에 주목할 만한 변화가 없는 것으로 해석되었다.

• 대한인간공학회지
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• 제34권3호
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• pp.279-291
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• 2015

Objective: The purpose of the study is to evaluate appropriate weight for aged farmers in manually handling livestock feed in bags using ergonomic methods. Background: In the livestock industry in South Korea, despite the trend of aging of labor manpower, heavy items are still manually handled in many farms. In particular, among stockbreeding works, the handling of feed in bags weighing 25~30kg is reported as a cause of frequent injuries and musculoskeletal system diseases. However, studies on the standard for recommended weight allowed considering the physical characteristics of aged farmers older than 60 years with greatly decreased physical strength and muscle strength are insufficient. Method: To evaluate appropriate weight for handling of heavy livestock feed in bags, physical techniques for measuring recognized levels of physical work loads, the NLE (NIOSH lifting equation) a method that is an observation type technique, and an ergonomic modeling technique to predict compressive force imposed on L5/S1 were used. Subjects who participated in the experiment were organized into two groups of males/females with mean age exceeding 60 years, and lifting tasks were evaluated for nine weight levels. Results: Based on the results of psychophysical measurement, females showed a tendency of more drastic increases compared to males when weight was over 19kg. The results of estimation of regression models for the weight, 18.0 kg ($r^2=0.97$) and 15.3kg ($r^2=0.97$) were evaluated as stable load for males and females, respectively. In addition, both the observation type evaluation and ergonomic model evaluation showed stable loads in a range of 15~18kg. Conclusion: Given the results of the study, the weight of the feed in bags currently distributed to farms can become a cause of not only overexertion but also farm work related disasters such as musculoskeletal disorders and safety accidents. Providing livestock feed in bags weighing not more than 19kg for aged farmers is judged desirable, and managerial improvement for this matter is considered necessary. Application: The results of the present study can be utilized as useful data for institutional improvement of the weight of livestock feed in bags.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제16권2호
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• pp.92-104
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• 2017

기존의 도로교통의 속도관리 목표는 이동성 및 안전성 개선을 목표로 운영되어 왔으며, 환경적 측면과 에너지 효율 측면에 대한 고려는 미미하였다. 하지만, 최근 들어 기후변화로 인한 경제적 피해규모가 증가하고 있으며, 외부적 여건변화에 따라 환경가치는 상승할 것으로 예상된다. 또한, 교통부문에서의 탄소배출량 저감정책은 개인교통수단에서 대중교통으로 의 전환 및 친환경자동차 개발에만 집중되어있어 상대적으로 도로운영의 개선을 통한 저감 노력이 부족하다는 평가를 받았다. 향후 우리나라의 자동차 보유대수는 증가할 것으로 예상되므로 이에 대한 적응전략 및 대비책이 필요한 시점이다. 이를 위해서는 기존의 이동성 중심의 도로운영 정책에서 환경측면을 고려한 정책으로, 도로운영의 패러다임 전환을 통해 구현할 수 있을 것으로 판단된다. 교통운영 측면에서 온실가스 배출량을 저감하기 위해서는 현재 도로상에서 어느 정도 온실가스가 배출되는지를 실시간으로 모니터링 할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 실시간으로 수집되는 교통자료를 이용하여 5분 후의 상태를 예측하고 이를 통해 실시간 온실가스 배출량 모니터링 시스템을 구축할 수 있는 방법론을 제안하였다.

• 한국환경보건학회지
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• 제43권3호
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• pp.223-232
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• 2017

Objectives: In response to increased interest in the safety of children's products, a risk management system is being prepared through exposure assessment of hazardous chemicals. To estimate exposure levels, risk assessors are using deterministic and probabilistic approaches to statistical methodology and a commercialized Monte Carlo simulation based on tools (MCTool) to efficiently support calculation of the probability density functions. This study was conducted to analyze and discuss the usage patterns and problems associated with the results of these two approaches and MCTools used in the case of probabilistic approaches by reviewing research reports related to exposure assessment for children's products. Methods: We collected six research reports on exposure and risk assessment of children's products and summarized the deterministic results and corresponding underlying distributions for exposure dose and concentration results estimated through deterministic and probabilistic approaches. We focused on mechanisms and differences in the MCTools used for decision making with probabilistic distributions to validate the simulation adequacy in detail. Results: The estimation results of exposure dose and concentration from the deterministic approaches were 0.19-3.98 times higher than the results from the probabilistic approach. For the probabilistic approach, the use of lognormal, Student's T, and Weibull distributions had the highest frequency as underlying distributions of the input parameters. However, we could not examine the reasons for the selection of each distribution because of the absence of test-statistics. In addition, there were some cases estimating the discrete probability distribution model as the underlying distribution for continuous variables, such as weight. To find the cause of abnormal simulations, we applied two MCTools used for all reports and described the improper usage routes of MCTools. Conclusions: For transparent and realistic exposure assessment, it is necessary to 1) establish standardized guidelines for the proper use of the two statistical approaches, including notes by MCTool and 2) consider the development of a new software tool with proper configurations and features specialized for risk assessment. Such guidelines and software will make exposure assessment more user-friendly, consistent, and rapid in the future.