• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권9호
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• pp.3051-3057
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• 2021

The concrete is considered as an important radiation shielding material employed widely in nuclear reactors, particle accelerators, laboratory hot cells and other different radiation sources. The present research is dedicated to the shielding properties study of the ordinary concrete reinforced with different weight fractions of lead oxide micro/nano particles. Lead oxide particles were fabricated by chemical synthesis method and their properties including the average size, morphological structure, functional groups and thermal properties were characterized by XRD, FESEM-EDS, FTIR and TGA analysis. The gamma ray mass attenuation coefficient of concrete composites has been calculated and measured by means of the Monte Carlo simulation and experimental methods. The simulation process was based on the use of MCNP Monte Carlo code where the mass attenuation coefficient (μ/ρ) has been calculated as a function of different particle sizes and filler weight fractions. The simulation results showed that the employment of the lead oxide filler particles enhances the mass attenuation coefficient of the ordinary concrete, drastically. On the other hand, there are approximately no differences between micro and nano sized particles. The mass attenuation coefficient was increased by increasing the weight fraction of nanoparticles. However, a semi-saturation effect was observed at concentrations more than 10 wt%. The experimental process was based on the fabrication of concrete slabs filled by different weight fractions of nano lead oxide particles. The mass attenuation coefficients of these slabs were determined at different gamma ray energies using ²²Na, ¹³⁷Cs and ⁶⁰Co sources and NaI (Tl) scintillation detector. The experimental results showed that the HVL parameter of the ordinary concrete reinforced with 5 wt% of nano PbO particles was reduced by 64% at 511 keV and 48% at 1332 keV. Reasonable agreement was obtained between simulation and experimental results and showed that the employment of nano PbO particles is more efficient at low gamma energies up to 1Mev. The proposed concrete is less toxic and could be prepared in block form instead of toxic lead blocks.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2021년도 추계학술발표대회
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• pp.1215-1218
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• 2021

한국을 방문하는 외국인들은 매년 증가하고 있고 방한 목적 중 식도락관광이 3위에 오를 만큼 세계에서 한국 음식은 위상이 높아지고 있다. 하지만, 한국에서의 알레르기 성분 표시는 법적 의무가 아니기 때문에 대부분의 한식당에서는 이를 표시하지 않고 있고 알레르기가 있는 외국인 관광객들은 한국 음식 섭취에 있어서 상당한 위험과 불편함을 부담하고 있다. 이에 본 논문에서는 머신러닝을 활용하여 사진 촬영만으로 쉽고 정확하게 알레르기 성분을 제공하고자 사물 이미지 데이터 전처리를 위한 HSV(Hue, Saturation, Value) 데이터 전처리 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 이미지의 HSV의 평균 및 분산, 표준편차를 통해 불필요한 데이터를 제거한다. 성능평가에서는 비빔밥, 불고기, 제육볶음 등 사진 약 500장의 데이터 셋을 구성하여 HSV의 평균 및 분산을 통해 이미지를 제거하는 방식으로 구축한 데이터 셋을 TensorFlow를 통해 정확도와 학습시간을 측정한다. 측정결과, 제안하는 기법으로 구축한 데이터 셋은 최소 15%에서 최대 25% 높은 정확도와 최소 37.96%에서 최대 42.85% 높은 정도 낮은 학습시간을 보여주었다. 향후 HSV를 활용한 데이터 전처리 기법은 더 많은 데이터를 통해 더욱 구체적인 성능 분석이 필요하다. 또한, 실질적인 개발 및 구현을 통해 제안하는 데이터 전처리 기법의 더욱 현실적인 검증이 필요하다.

• 한국지리정보학회지
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• 제5권2호
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• pp.16-24
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• 2002

원격탐사 응용분야 중 토지피복 분류를 통한 지구환경의 원격탐지기법은 환경 관리, 도시계획 및 지리정보시스템의 응용분야에 광범위하게 사용되고 있는 접근방식이다. 본 연구는 다목적 실용위성(Korea Multi-Purpose Satellite : KOMPSAT)의 전자광학카메라(electro-optical camera : EOC)를 통해 취득한 영상의 토지피복 정보를 추출하는 방안을 제시하였다. 사용영상은 다중 분광정보를 보유하고 있는 공간해상도 30m의 Landsat TM과 6.6m의 공간해상도와 단일밴드로 구성되어 있는 KOMPSAT EOC영상이며, 연구 대상지역은 청주시 미호천 수계이다. 영상합성은 IHS(intensity hue saturation), HPF(high pass filtering), CN(color normalization), 그리고 Wavelet 변환방식을 적용하여 결과를 비교하였다. 합성된 영상은 RBF-NN(radial basis function neural network)과 ANN(artificial neural network)법을 이용하여 피복분류를 실시하였으며, 이상의 과정을 통해 최적 결과를 도출하는 영상합성 및 분류기법을 제시하였다.

• The Korean Journal of Ceramics
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• 제1권2호
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• pp.91-95
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• 1995

Polycrystalline bismuth- and aluminum- substituted dysporsium and yttrium iron garnet (Bi2R3-xAlyFe5-yO12, R=Dy or Y, $0\leqx\leq3, \; 0\leqy\leq3$) films have been prepared by pyrolysis. The crystallization temperatures, the solubility limit of bismuth ions into the garnet phase, and magnetic and magneto-optic properties of the films have been investigated as a function of bismuth and aluminum concentration. It was found that the crystallization temperatures as a function of bismuth and aluminum concentration. It was found that the crystallization temperatures of these films rapidly decreased as bismuth concentration. It was found that the crystallization temperatures of these films rapidly decreased as bismuth concentration (x) increased up to x=1.5 and then remained temperatures of these films rapidly decreased as bismuth concentration (x) increased up to x=1.5 and then remained unchanged at x>1.5, whereas, showed no changes as aluminum concentration (y) increased up to y=1.0 and then gradually increased at y>1.0. The solubility limit of bismuth ions was x=1.8 when y=0 but increased to x=2.3 when y=1.0. It was demonstrated that the magnetic and magneto-optic properties of the dysprosium iron garnet films could be tailored by bismuth and aluminum substitution suitable for magneto-optic recording as follows. The saturation magnetization and coercivity data obtained for the films indicated that the film composition at which the magnetic compensation temperature became room temperature was y=1.2 when x=1.0. Near this composition the coercivity and the squareness of the magnetic hysteresis loop of the films were several kOe and unit, respectively. The Curie temperatures of the films increased with the increase of x but decreaed with the increase of y, and was 150-$250^{\circ}C$ when x=1.0 and y=0.6-1.4. The Faraday rotation at 633 nm of the films increased as x increased but decreased as y increased, and was 1 deg/$\mu\textrm{m}$ when x=1.0 and y=1.0. Based on the data obtained, the appropriate film composition for magneto-optic recording was estimated as near x=1.0 and y=1.0 or $BiDy_2AlFe_4O_{12}$.

• Toxicological Research
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• 제6권2호
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• pp.205-213
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• 1990

The regulation of neurotoxicants has usually been based upon setting reference doses by dividing a no observed adverse effect level (NOAEL) by uncertainty factors that theoretically account for interspecies and intraspecies extraploation of experimental results in animals to humans. Recently, we have proposed a four-step alternative procedure which provides quantitative estimates of risk as a function of dose. The first step is to establish a mathematical relationship between a biological effect or biomarker and the dose of chemical administered. The second step is to determine the distribution (variability) of individual measurements of biological effects or their biomarkers about the dose response curve. The third step is to define an adverse or abnormal level of a biological effect or biomarker in an untreated population. The fourth and final step is to combine the information from the first three steps to estimate the risk (proportion of individuals exceeding on adverse or abnormal level of a biological effect or biomarker) as a function of dose. The primary purpose of this report is to enhance the certainty of the first step of this procedure by improving our understanding of the relationship between a biomarker and dose of administered chemical. Several factors which need to be considered include: 1) the pharmacokinetics of the parent chemical, 2) the target tissue concentrations of the parent chemical or its bioactivated proximate toxicant, 3) the uptake kinetics of the parent chemical or metabolite into the target cell(s) and/or membrane interactions, and 4) the interaction of the chemical or metabolite with presumed receptor site(s). Because these theoretical factors each contain a saturable step due to definitive amounts of required enzyme, reuptake or receptor site(s), a nonlinear, saturable dose-response curve would be predicted. In order to exemplify this process, effects of the neurotoxicant, methlenedioxymethamphetamine (MDMA), were reviewed and analyzed. Our results and those of others indicate that: 1) peak concentrations of MDMA and metabolites are ochieved in rat brain by 30 min and are negligible by 24 hr, 2) a metabolite of MDMA is probably responsible for its neurotoxic effects, and 3) pretreatment with monoamine uptake blockers prevents MDMA neurotoxicity. When data generated from rats administerde MDMA were plotted as bilolgical effect (decreases in hippocampal serotonin concentrations) versus dose, a saturation curve best described the observed relationship. These results support the hypothesis that at least one saturable step is involved in MDMA neurotoxicity. We conclude that the mathematical relationship between biological effect and dose of MDMA, the first step of our quantitative neurotoxicity risk assessment procedure, should reflect this biological model information generated from the whole of the dose-response curve.

• 한국광학회지
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• 제28권4호
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• pp.158-165
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• 2017

광 흡수체로부터 측정되는 광음향 신호의 크기가 광 흡수계수 값의 증가에 따라 증가하다가 포화되는 광음향 비선형성에 대한 기존의 분석에서는 초음파 측정기의 물리적 형태를 고려하지 않았다. 이 논문에서는 초음파 측정기의 구면 초점 형태가 광음향 비선형성에 미치는 영향을 분석하였다. 구면 초점 초음파 측정기의 공간 필터링에 의한 광음향 공명 현상을 고려하고 기존의 광음향 비선형성에 대한 연구 방법을 보완하여 구면 초점 초음파 측정기로 측정한 광음향 신호에 대한 해석식을 이론적으로 유도하였다. 이 해석식에 의한 결과는 광음향 신호가 특정한 광 흡수계수 값에서 최대값을 나타내고 최대값 이후로는 광 흡수계수 값의 증가에 따라 오히려 감소함을 보였다. 주파수 영역에서 구면 초점 초음파 측정기에 의해 측정된 광음향 신호의 공명 스펙트럼과 초음파 측정기의 주파수 전달 함수를 비교하여 이 기존의 통념과는 다른 특징을 보이는 광음향 비선형성을 이해하였다. 또한, 이 주파수 영역에서의 물리적 해석으로 인해 광음향을 발생시키는 광 흡수체 내부의 광 조도 형태도 광음향 비선형성에 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권5호
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• pp.35-43
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• 2010

불포화 투수계수는 모관흡수력(또는 함수비)과 간극률의 함수로 정의되어야 한다. 그러나 기존 상용프로그램이나 문헌에 개발된 모델들은 모관흡수력 만의 함수로써 정의 되어왔다. 사면의 안정성은 수리학적인 측면과 흙의 전단강도 특성들이 모두 고려되어야 한다. 이 두 가지 특성에 대한 해석은 상용 프로그램인 Seep/W, Sigma/W 그리고 Slope/W(Geo-Slope, 2007) 같은 상호 연계가능한 해석 프로그램을 이용한다. 이런 해석 방법으로 강우시 불포화 침투수를 고려하고 흙의 변형을 예측하며 결국에는 사면의 안정성 평가에 예측하고 있다. 불포화 침투수를 해석하는 Seep/W 프로그램은 흙의 변형은 고려하지 못하고 단지 불포화 침투해석만을 수행한다. 그래서 흙의 변형을 고려하기 위해 Sigma/W 프로그램을 연계하여 실제 사면에서 발생하는 침투에 의한 흙의 변형을 모사하고 있다. 이와 같이 동시에 발생하는 침투와 흙의 변형을 구현하기 위해 여러 연구자들이 새로운 모델들을 개발하고 있지만, 현재로서는 각각의 해석을 연계하여 실제로 일어나는 현상에 접근하고 있는 실정이다. 본 연구는 기존 프로그램을 이용하여 연계해석에 의한 결과와 동시해석과 유사한 알고리즘을 이용하여 해석한 결과를 비교하여 동시해석의 타당성을 검증하고자 하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제27권4호
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• pp.326-331
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• 2018

작물 생육 모델은 작물의 생육을 이해하고 통합하기 위해 유용한 도구이다. 완전제어형 식물공장에서 엽채류로 활용하기 위한 퀴노아(Chenopodium quinoa Willd.)의 초장, 광합성률, 생장 모델을 예측하기 위한 모델을 1차식, 2차식 및 비선형 및 선형지수 등식을 사용하여 개발하였다. 식물 생육과 수량은 정식 후 5일간격으로 측정하였다. 광합성과 생장 곡선 모델을 계산하였다. 초장과 정식 후 일수(DAT)간의 선형 및 곡선 관계를 얻었으나, 초장을 정확하게 예측하기 위한 모델은 선형 등식이었다. 광합성률 모델을 비선형 등식을 선택하였다. 광보상점, 광포화점, 및 호흡률은 각각 29, 813 and $3.4{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$였다. 지상부 생체중과 건물중은 선형관계를 보였다. 지상부 건물중의 회귀계수는 0.75 ($R^2=0.921^{***}$)였다. 선형지수 수식을 사용하여 시간 함수에 따른 퀴노아의 지상부 건물중 증가를 비선형 회귀식으로 수행하였다. 작물생장률과 상대생장률은 각각 $22.9g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$ and $0.28g{\cdot}g^{-1}{\cdot}d^{-1}$였다. 이러한 모델들은 정확하게 퀴노아의 초장, 광합성률, 지상부 생체중과 건물중을 예측할 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.413-418
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• 2011

증기표의 상태량들은 실험을 통하여 얻어진 값이거나 적절한 가정하에서 근사적으로 계산된 값이다. 따라서 증기표의 상태량들은 기본적으로 오차를 가지고 있다. 또한 이러한 상태량을 수치해석에서 사용하기 위하여는 함수 근사를 통하여 모델링하여야 한다. 본 연구에서는 포화증기표에 대해 난수를 적절한 크기로 조절한 다음 원래의 성질들에 더하여 인위적으로 노이즈가 포함된 데이터를 만들어 측정오차를 포함하는 상태량의 대용으로 사용했다. 이 데이터의 모델링에는 신경회로망과 2차 스플라인 보간법을 사용되었다. 해석 결과 양단에서는 스플라인 보간법이 신경회로망보다 훨씬 더 적은 상대오차를 보였으며, 양단을 제외하면 신경회로망은 대체로 ${\pm}0.2%$, 스플라인 보간법은 ${\pm}0.5$~1.5%의 오차를 보였다. 이것은 사용 범위에서는 신경회로망이 스플라인 보간법보다 훨씬 더 적은 상대오차를 가진다는 것을 의미한다. 이 결과로부터 신경회로망이 스플라인 보간법보다 원래의 값은 더 잘 추적할 수 있으며, 신경회로망이 포화증기표의 모델링에 더 적절한 방법이라는 사실을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제30권5호
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• pp.193-196
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• 2019

고출력 레이저 다이오드 광원의 안정적 구동을 위한 방열 관리는 필수적이며, 발열부인 활성층 근처의 열흐름에 있어 병목이 심하므로 그 부분의 열저항을 분석하고 설계에 적용하여 개선하는 것이 매우 중요하다. 띠형 발열구조를 갖는 레이저 다이오드 광원은 열전달층 두께에 따라 열저항이 지수함수적으로 급격하게 증가하다가 점점 선형적으로 포화되므로 열저항을 분석함에 있어서 오차가 큰 어려움이 있으며, 보다 정확한 열저항 모델링이 필요하여 수정된 두께의존성 모델함수를 제안하고 그 정확성을 검증하였다. 또한, 전산모사로 얻어낸 열저항의 변화경향성을 미분하여 열전달-단면적의 변화를 구하여 열병목 부위가 직관적으로 파악되게 하였고, 제안하는 모델함수의 열전달-단면적 결과와도 비교하여 분석모델의 예측 정확성을 부연 확인하였다. 고열전도 보조층을 활용하여 열저항이 개선된 구조에 대하여도 그 열전달-단면적 변화경향과 열저항 개선효과를 높은 정확도로 분석한 결과를 소개한다.