• 한국재료학회지
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• 제15권6호
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• pp.413-418
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• 2005

Perovskite $Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3-Pb(Zr,Ti)O_3[PNN-PZT]$ ceramics were synthesized by conventional ceramic processing technique. In order to modify piezoelectric properties for sensor application in this system, NiO addition was considered to provide $Ni^{+2}$ as an acceptor, which was known to occupy with B site in the structure. The effect of NiO addition up to $8\;mol\%$ on the following piezoelectric properties as well as sintering properties was investigated. When NiO added more than $1\;mol\%$, average grain size was decreased and second phase was found to form. Moreover, the second phase caused decrease in relative dielectric constant $(\varepsilon_{33}T/\varepsilon0)$, electro-mechanical coupling factor $(k_p)$, and piezoelectric charge constant $(d_{33})$, while increasing mechanical quality factor $(Q_m)$. When $1\;mol\%$ NiO was added, density, dielectric properties and piezoelectric properties were abruptly increased.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제5권3호
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• pp.149-158
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• 2005

This paper describes design, fabrication, and application of the silicon based temperature controllable micro reactor. In order to achieve fast temperature variation and low energy consumption, reaction chamber of the micro reactor was thermally isolated by etching the highly conductive silicon around the reaction chamber. Compared with the model not having thermally isolated structure, the thermally isolated micro reactor showed enhanced thermal performances such as fast temperature variation and low energy consumption. The performance enhancements of the micro reactor due to etched holes were verified by thermal experiment and numerical analysis. Regarding to 42 percents reduction of the thermal mass achieved by the etched holes, approximately 4 times faster thermal variation and 5 times smaller energy consumption were acquired. The total size of the fabricated micro reactor was $37{\times}30{\times}1mm^{3}$. Microchannel and reaction chamber were formed on the silicon substrate. The openings of channel and chamber were covered by the glass substrate. The Pt electrodes for heater and sensor are fabricated on the backside of silicon substrate below the reaction chamber. The dimension of channel cross section was $200{\times}100{\mu}m^{2}$. The volume of reaction chamber was $4{\mu}l$. The temperature of the micro reactor was controlled and measured simultaneously with NI DAQ PCI-MIO-16E-l board and LabVIEW program. Finally, the fabricated micro reactor and the temperature control system were applied to the thermal denaturation and the trypsin digestion of protein. BSA(bovine serum albumin) was chosen for the test sample. It was successfully shown that BSA was successfully denatured at $75^{\circ}C$ for 1 min and digested by trypsin at $37^{\circ}C$ for 10 min.

• 지구물리와물리탐사
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• 제18권4호
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• pp.197-206
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• 2015

이 연구는 셰일가스 개발을 위한 수압파쇄 미소지진 현장계측 기술 확보를 목표로 하고 있다. 이를 위해 셰일층이 부존하는 현장을 선정하여 수압파쇄 실험 및 인공발파 실험을 실시하여 미소지진 계측을 수행하였으며 이를 통해 현장계측에서 고려되어야 할 사항을 검토하였다. 수압파쇄시 계측된 미소지진 자료는 진폭이 0.001 mm/sec ~ 0.003 mm/sec 정도로 그 에너지가 대단히 적었으며 주파수 내용은 5 Hz ~ 20 Hz 범위였다. 인공발파시 계측된 미소지진 자료는 수압파쇄보다 대단히 큰 진폭(0.011 mm/sec ~ 0.302 mm/sec)을 나타내었으며 주파수 범위도 5 Hz ~ 2 kHz로 넓게 나타났다. 미소지진 현장계측 설계를 위해 이론적인 자료 및 현장 경험 등을 토대로 미소지진 현장계측에 적합한 센서 및 계측장비의 선정, 수진기 배열 또는 배치 범위 등에 대해 고찰하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.107-113
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• 2001

본 연구는 AE기법을 이용하여 콘크리트구조물의 균열발생원 탐사방법을 개발하기 위한 기초적인 연구이다. 본 실험에 앞서 무근 콘크리트 블록에 모의 AE 발생원 실험을 실시하였다. 센서배치에서는 삼각형 결함원 탐사기법과 사각형 결함원 탐사기 법을 적용하여 비교 .분석하였다. 실험 결과 콘크리트 보에서는 삼각형 결함원 탐사기법이 사각형 결함원 탐사기법보다 효과적인 것으로 분석되었다. 콘크리트 보에 균열원 탐사기법을 적용하기 위한 시험체는 콘크리트의 압축강도 수준비(물-시멘트비)를 실험변수로 즉, 물-시멘트비를 40%, 50%, 50%로 하여 각각 3개씩 총 9개를 제작하였다. 콘크리트의 손상정도를 평가하기 위해 하중재하방식은 반복 휭재하방식을 채택하였고, 파괴실험시 발생하는 AE 파라미터를 분석하여, 카이저효과와 펠리시티효과를 실험실적으로 확인하였다. 또한, FR값을 분석한 결과 구조물의 열화도지수로서 사용 가능함을 확인하였다. 콘크리트 강도수준에 관계없이 최대하중의 70%대에서 AE의 활동성이 높아지기 시작함을 알 수 있었으며, 실구조물에 적용시 파괴경보시스템구축에 적용 가능한 하나의 인자로 사료된다. 한편, 실제 균열 발생위치와 결함원탐사방법을 비교한 결과 육안조사에 의해 주균열이 발생하기 전에 AE 모니터링으로 사전 감지가 가능하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.745-753
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• 2021

최근 밀양 세종병원(2018), 종로 고시원(2018), 김포 요양병원(2019) 등 재난약자를 포함한 다수의 시민들이 사용하는 다중이용시설물에서 대형 화재가 발생하여 많은 인명 및 재산피해가 초래되고 있다. 이러한 피해를 줄이고자 여러 시범적인 연구가 진행되었지만, 최신 공간정보 및 IoT 기술을 활용한 첨단 화재대응기술 개발은 아직 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 현업 적용기술 개발을 위해 실감형 재난관리기술 연구를 기반으로 도출된 세부 기술들을 실증할 수 있는 테스트베드를 구축하였다. 세부적으로는 첫째, 테스트베드의 건축물 조건 및 후보지를 조사·분석하여 연구대상 건축물의 만족조건과 후보대상 건축물을 도출하였으며, 둘째, 테스트베드를 선정하여 필요한 센서 및 시설물 인프라 구축 등 성과물 실증을 위한 기반을 마련하였다. 마지막으로 기술실증을 위한 시나리오를 제작하였으며, 테스트베드용 시스템을 개발하여 실제 테스트베드 현장 실증을 성공적으로 수행하였다. 해당 테스트베드는 실감재난관리 연구사업의 중간성과물을 검증하고 개발기술들의 질적 향상을 높이는 데 기여할 것으로 예상된다. 본 연구가 향후 타 연구과제에서 테스트베드 구축 시 참조할 수 있는 모범사례가 되어, R&D 성과의 가치를 더욱 높일 수 있기를 기대한다.

• 한국지리정보학회지
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• 제25권4호
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• pp.210-221
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• 2022

재난·재해에 신속하게 대응하기 위하여 다양한 센서의 위성영상 활용이 가능한 뉴스페이스 시대가 열렸다. 국내·외 운용 중인 위성의 수가 늘어나고 위성 센서의 특성이 다양하므로, 재난유형에 최적화된 위성영상을 찾는 것이 필요하다. 재난 유형은 태풍, 호우, 가뭄, 산불 등으로 나누고 각 재난유형별로 위성의 궤도, 능동/수동 센서, 공간 해상도, 파장대, 재방문주기를 고려한 최적의 위성 영상을 선정하였다. 각 위성궤도 TLE(Two Line Element) 정보는 SGP4(Simplified General Perturbations version 4) 모델에 적용하여 위성궤도 시뮬레이션 알고리즘을 개발하였다. 개발된 알고리즘은 위성 궤도를 10초 간격으로 시뮬레이션하고 각 센서의 입사각을 고려하여 정확한 관측영역을 선정하였다. 위성궤도 시뮬레이션 알고리즘을 2019년 태풍 미탁 사례에 적용하여 실제 촬영된 위성 리스트와 비교 및 분석하였다. 분석된 결과를 통해 재난 발생 지역의 촬영된 영상과 촬영 예정인 영상의 시간 및 영역을 수 초 이내 분석하여 재난 유형에 따른 최적의 위성영상을 선정하였다. 향후, 재난이 발생했을 때 위성영상을 신속하게 요청하고 확보할 수 있는 체계 구축에 기반이 되고자 한다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제11권2호
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• pp.67-72
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• 2022

최근 인공지능을 활용한 다양한 지능형 응용서비스 개발이 활발히 진행 중이다. 특히, 제조 산업 현장에서는 인공지능 기반 실시간 예측서비스 연구가 활발히 진행 중이며 이중 화재 및 악취를 감지·예측할 수 있는 인공지능 서비스에 대한 요구가 매우 높다. 하지만 기존 감지·예측시스템은 화재 및 악취 발생 예측이 아닌 발생 후 감지 서비스가 대부분이다. 이는 인공지능 기반 예측서비스 기술이 적용되어 있지 않기 때문이다. 또한, 화재 예측 및 악취 감지·예측서비스는 초저지연 특징을 가진 서비스이다. 따라서 초저지연 예측서비스를 제공하기 위해 엣지 컴퓨팅 기술이 인공지능 모델과 결합되어 클라우드에 비해 빠른 추론 결과를 현장에 빠르게 적용할 수 있도록 개발 중이다. 따라서 본 논문에서는 제조 산업 현장에서 가장 많이 요구되는 화재 예측 및 악취 감지·예측에 사용할 수 있는 LSTM 알고리즘 기반 학습모델을 제안한다. 또한, 제안하는 학습모델은 엣지 다바이스에 구현이 가능하도록 설계하였으며 사물인터넷 단말로부터 실시간 센서데이터를 수신하고 이 데이터를 추론 모델에 적용하여 화재 및 악취 상태를 실시간으로 예측할 수 있도록 제안한다. 제안된 모델은 3가지 성능 지표를 통해 학습모델의 예측 정확도를 평가하였으며 평가 결과는 평균 90% 이상 성능을 보였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.47-56
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• 2009

록볼트는 숏크리트와 함께 지하구조물의 주지보재로써 중요한 역할을 수행한다. 따라서 록볼트에 발생된 공동결함은 지하구조물의 안정성에 영향을 줄 수 있다. 최근 록볼트 건전도 평가를 위한 비파괴 검사 방법들 중 피에조 디스크 엘리먼트와 음향방출센서를 사용하는 유도초음파의 투과법과 반사법이 우수한 결과를 보여 주었다. 하지만 피에조 디스크 엘리먼트에서 발생되는 파는 현장에 적용하기에 부족한 에너지의 크기를 가진다. 또한 투과법의 경우 현장에서 록볼트 시공시 피에조 디스크 엘리먼트를 철근 끝단에 설치하여 시공하여야 한다. 본 연구의 목적은 충분한 에너지를 발생시킬 수 있는 유도초음파의 반사법을 개발하고 이를 현장에 시공된 록볼트의 건전도를 경가에 적용하는 것이다. 본 연구는 실내실험과 현장실험으로 수행되었다. 충분한 에너지를 갖는 유도초음파를 록볼트 두부에 자국정을 대고 해머로 타격하여 발생시켰으며, 이를 음향방출센서로 수신하였다. 측정된 신호의 분석을 위해 웨이브렛 변환을 이용하였다. 웨이브렛 변환의 최고점으로부터 에너지 속도를 산정하여 록볼트의 건전도를 평가하였다. 유도초음파의 에너지 속도는 실내에 설치된 록볼트 실험체와 현장에 시공된 록볼트의 결함비율이 증가함에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 해머 타격방법이 현장에서 록볼트 건전도 평가에 유용한 방법이 될 수 있음을 보여 준다.

• International Journal of Vascular Biomedical Engineering
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• 제4권2호
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• pp.19-24
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• 2006

Background: Pulse wave velocity (PWV), which is inversely related to the distensibility of an arterial wall, offers a simple and potentially useful approach for an evaluation of cardiovascular diseases. In spite of the clinical importance and widespread use of PWV, there exist no standard either for pulse sensors or for system requirements for accurate pulse wave measurement. Objective of this study was to assess the reproducibility of PWV values using a newly developed PWV measurement system in healthy subjects prior to a large-scale clinical study. Methods: System used for the study was the PP-1000 (Hanbyul Meditech Co., Korea), which provides regional PWV values based on the measurements of electrocardiography (ECG), phonocardiography (PCG), and pulse waves from four different sites of arteries (carotid, femoral, radial, and dorsalis pedis) simultaneously. Seventeen healthy male subjects with a mean age of 33 years (ranges 22 to 52 years) without any cardiovascular disease were participated for the experiment. Two observers (observer A and B) performed two consecutive measurements from the same subject in a random order. For an evaluation of system reproducibility, two analyses (within-observer and between-observer) were performed, and expressed in terms of mean difference ${\pm}2SD$, as described by Bland and Altman plots. Results: Mean and SD of PWVs for aorta, arm, and leg were $7.07{\pm}1.48m/sec,\;8.43{\pm}1.14m/sec,\;and\;8.09{\pm}0.98m/sec$ measured from observer A and $6.76{\pm}1.00m/sec,\;7.97{\pm}0.80m/sec,\;and\;\7.97{\pm}0.72m/sec$ from observer B, respectively. Between-observer differences ($mean{\pm}2SD$) for aorta, arm, and leg were $0.14{\pm\}0.62m/sec,\;0.18{\pm\}0.84m/sec,\;and\;0.07{\pm}0.86m/sec$, and the correlation coefficients were high especially 0.93 for aortic PWV. Within-observer differences ($mean{\pm}2SD$) for aorta, arm, and leg were $0.01{\pm}0.26m/sec,\;0.02{\pm}0.26m/sec,\;and\;0.08{\pm}0.32m/sec$ from observer A and $0.01{\pm}0.24m/sec,\;0.04{\pm}0.28m/sec,\;and\;0.01{\pm}0.20m/sec$ from observer B, respectively. All the measurements showed significantly high correlation coefficients ranges from 0.94 to 0.99. Conclusion: PWV measurement system used for the study offers comfortable and simple operation and provides accurate analysis results with high reproducibility. Since the reproducibility of the measurement is critical for the diagnosis in clinical use, it is necessary to provide an accurate algorithm for the detection of additional features such as flow wave, reflection wave, and dicrotic notch from a pulse waveform. This study will be extended for the comparison of PWV values from patients with various vascular risks for clinical application. Data acquired from the study could be used for the determination of the appropriate sample size for further studies relating various types of arteriosclerosis-related vascular disease.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권3호
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• pp.464-477
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• 2013

대부분의 외식산업은 생산 품목, 생산 방법, 생산 기술, 대상자들이 제조가공업체와는 매우 다르고 생산량, 취급인원, 영업규모등도 학교나 병원급식과는 여러 요소의 차이점을 가지고 있다. 본 연구는 소규모 외식업체에서 HACCP 시스템 적용을 위하여 종사자 대상 위생교육과 도입 전후의 미생물 분석과 시스템 도입에 따른 유의성 평가와 평가항목별 상관관계를 분석하였다. 또한 USN를 구축하여 도입 전후의 시간-온도관리 분석을 시행하여 효율성을 평가하였다. 위생교육 전후 조리 종사자의 위생업무 지식에 관한 평가 결과 개인위생, 식품의 공급 및 저장, 식품의 취급 및 배식, 기구의 세척 및 소독에서 유의적인 차이가 있었다. 또한 위생교육 전후 조리 종사자의 수행도에 관한 평가결과 식품의 취급 및 배식, 기구의 세척 및 소독, 작업 환경관리 영역에서 유의적으로 상승한 결과를 보였다. 조리 종사자의 교육 전후의 위생지식 결과는 개인위생(p<0.05), 식품의 공급 및 저장(p<0.05), 식품의 취급 및 배식(p<0.05), 기구의 세척 및 소독 영역(p<0.05)에서 유의적인 차이를 보였다. 모든 항목에서 정답률이 상승하였고 전체 문항에 대한 정답률은 교육 전 75%에서 교육 후 90%로 향상되었다. 조리 종사자의 위생업무에 대한 수행도 결과는 식품의 취급 및 배식(p<0.05), 기구의 세척 및 소독(p<0.05), 작업 환경관리 영역(p<0.05)과 총 점수에서 유의적인 차이를 보였다. HACCP 도입 전후의 소독에 따른 양상추 샐러드 미생물 품질분석 결과는 소독전 일반세균이 양상추 원재료 4.80 logCFU/g에서 소독 후 2.41 logCFU/g으로, 라디치오는 원재료 4.15 logCFU/g에서 소독 후 2.48 logCFU/g으로, 토마토는 원재료 4.10 logCFU/g에서 소독 후 평균 1.68 logCFU/g으로 나타나 중요관리점인 세척 시 소독을 통해 미생물 수치가 감소되었다. 멸치와 꽈리고추의 미생물적 품질결과는 원재료의 일반세균수는 각각 4.52 logCFU/g, 5.72 logCFU/g으로 나타났고, 볶았을 때 멸치는 2.07 logCFU/g, 꽈리고추는 1.50 logCFU/g으로 낮아졌다. 가열 공정 후 대장균군과 장내세균은 검출되지 않았다. 하지만 멸치꽈리볶음의 생산 공정은 재료별로 따로 볶아 버무리는 공정이 있어 최종식품에는 일반세균 4.33 logCFU/g, 대장균군 0.71 logCFU/g, 장내세균 1.65 logCFU/g, 황색포도상구균이 1.27 logCFU/g으로 검출되었다. 숙주나물의 미생물 분석 결과는 조리단계 및 배식단계에서 각각 4.20 logCFU/g, 4.68 logCFU/g의 높은 수치를 나타냈으나, 적용 후의 조리단계 및 배식단계에서는 각각 3.26 logCFU/g, 3.34 logCFU/g으로 나타났다. 숙주나물 및 잡채의 후처리 작업시 HACCP 적용 전 종사자 손의 일반세균수는 평균 5.90~5.99 logCFU/hand에서 적용 후 평균 0~2.30 logCFU/hand로 나타났다. 가열조리 후처리 공정에서는 교차오염을 줄이기 위하여 종사원의 손의 위생적인 관리가 필수적인 것으로 사료된다. 도입 전과 도입 후 2개월 시점의 조리 종사자의 위생지식점수 차이, 위생수행도 차이, 양상추 샐러드와 조리 종사자 손의 미생물적 품질 개선효과 간의 상관관계를 구하였다. 위생수행도의 변화와 양상추 샐러드의 미생물적 품질 개선 효과는 유의한 양의 상관관계(p<0.01)를 보여 위생 수행도가 높아질수록 식품의 미생물적 품질이 개선될 수 있다는 것을 보여주었다. 위생지식의 변화와 조리 종사자 손의 미생물 변화가 유의한 양의 상관관계(p<0.05)가 있었다. u-HACCP 시스템 도입 전후 온도관리에서의 3가지(온도측정의 정확성, 온도관리 효율성, 온도범위의 안정성)를 평가하였는데, 도입 전에는 업무시간에 냉장고 $5^{\circ}C$ 이하, 냉동고 $-18^{\circ}C$ 이하, 온장고 $57^{\circ}C$ 이상의 기준이 지켜지지 않은 것을 발견할 수 있었다. 하지만 도입 후 냉장고, 온장고, 식기세척기마다 자동경보로 위생 사고를 예방하였고 실시간 상황모니터가 설치되어 있어 HACCP 업무가 대폭 간소화 되었으며, 무엇보다 지속적인 위생교육으로 인해 직원들의 위험온도($5^{\circ}C{\sim}57^{\circ}C$)에 대한 이해도가 높아져 냉장, 냉동, 온장고의 기준온도의 준수율이 상승되었다. 따라서 유비쿼터스 센서 온도계를 이용하여 검수, 가공, 보존, 조리, 유통 등 각 단계별로 자동 모니터링이 가능해 잠재적 위험요소를 사전에 관리자에게 통보해 줌으로써 식품의 위생안전성을 확보할 수 있고, 무선 센서 네트워크의 특징을 이용하여 식재료 안전 관리 시스템에 적용할 경우 24시간 모니터링이 가능하여 신속한 개선조치와 이력 관리 모니터링을 통한 신뢰성 있는 품질경영 시스템을 구축할 수 있을 것으로 사료된다.