• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권8호
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• pp.2873-2878
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• 2023

The purpose of this study is to perform radiation monitoring by acquiring gamma images and real-time optical images for ^99mTc vial source using charge couple device (CCD) cameras equipped with the proposed compact gamma camera. The compact gamma camera measures 86×65×78.5 mm³ and weighs 934 g. It is equipped with a metal 3D printed diverging collimator manufactured in a 45 field of view (FOV) to detect the location of the source. The circuit's system uses system-on-chip (SoC) and field-programmable-gate-array (FPGA) to establish a good connection between hardware and software. In detection modules, the photodetector (multi-pixel photon counters) is tiled at 8×8 to expand the activation area and improve sensitivity. The gadolinium aluminium gallium garnet (GAGG) measuring 0.5×0.5×3.5 mm³ was arranged in 38×38 arrays. Intrinsic and extrinsic performance tests such as energy spectrum, uniformity, and system sensitivity for other radioisotopes, and sensitivity evaluation at edges within FOV were conducted. The compact gamma camera can be mounted on unmanned equipment such as drones and robots that require miniaturization and light weight, so a wide range of applications in various fields are possible.

• 공업화학
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• 제23권1호
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• pp.35-41
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• 2012

본 논문에서는 바이오연료 제품 품질 분석의 저가격화와 시간단축, 그리고 궁극적으로 바이오연료 생산 공정의 모니터링 실시간화를 해결하기 위해 적외선 분광분석과 화학계량학(Chemometrics)을 융합한 on-line 분광 모니터링 시스템을 제안하고자 한다. 화학계량학 중 부분최소자승법을 사용하여 적외선 spectrum과 성분 농도 간의 정량분석을 실시하였다. 몇 가지 전처리법과 변수 중요도척도를 이용하여 모델링한 결과 spectrum의 보정, 노이즈 감소, 검량선의 유지보수 등의 측면에서 Savitzky-Golay 전처리가 가장 우수함을 보였다. 본 연구의 결과를 통해 실시간 품질 측정뿐만 아니라 하나의 분광분석 장치로 여러 성분들의 동시 측정이 가능함을 확인함으로써 비용의 절감도 예상된다. 뿐만 아니라 결정계수 $R^2$이 0.99 이상으로 실험실분석의 대체도 가능하다.

• 플랜트 저널
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• 제8권3호
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• pp.49-54
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• 2012

현재 운영 중인 발전소 전동기의 고정자 권선 고장 실제사례를 토대로 전동기에서 발생하는 자속 데이터의 고주파 영역 스펙트럼을 분석함으로써 결함이 있는 전동기와 건전한 전동기의 자속 특성 및 변화추이를 분석하였다. 전동기 자속스펙트럼의 고주파 영역을 분석한 결과 결함이 있는 전동기는 고정자 슬롯 주파수 대비 고정자 슬롯 사이드밴드 주파수의 상대적 크기 비율이 건전한 전동기에 비해 매우 높음을 확인하였다. 또한 결함이 있는 전동기는 시간이 지날수록 고정자 슬롯 주파수 대비 고정자 슬롯 사이드밴드 주파수의 상대적 크기 비율 크기도 더욱 커지는 현상도 확인하였다. 그리고 결함이 있는 전동기의 자속 데이터는 불시 고장 1개월여 전부터 결함 상태를 인식할 수 있는 신호를 나타냄으로써 전동기 고정자 권선 결함에 대한 사전 예측능력이 매우 탁월함을 확인하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제14권5호
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• pp.811-830
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• 2014

A numerical study has been carried out to simulate an innovative monitoring procedure to detect and localize damage in reinforced concrete beams retrofitted with carbon fiber reinforced polymer (CFRP) unidirectional laminates. The main novelty of the present simulation is its ability to conduct the electromechanical admittance monitoring technique by considerably compressing the amount of data required for damage detection and localization. A FEM simulation of electromechanical admittance-based sensing technique was employed by applying lead zirconate titanate (PZT) transducers to acquire impedance spectrum signatures. Response surface methodology (RSM) is finally adopted as a tool for solving inverse problems to estimate the location and size of damaged areas from the relationship between damage and electromechanical admittance changes computed at PZT transducer surfaces. This statistical metamodel technique allows polynomial models to be produced without requiring complicated modeling or numerous data sets after the generation of damage, leading to considerably lower cost of creating diagnostic database. Finally, a numerical example is carried out regarding a steel-reinforced concrete (RC) beam model monotonically loaded up to its failure which is also retrofitted by a CFRP laminate to verify the validity of the present metamodeling monitoring technique. The load-carrying capacity of concrete is predicted in the present paper by utilizing an Ottosen-type failure surface in order to better take into account the passive confinement behavior of retrofitted concrete material under the application of FRP laminate.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제34권2호
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• pp.136-141
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• 2021

Heating cables, widely used in office buildings, factories, streets and railways, deteriorate in electrical insulation during operation. The insulation deterioration of heating cables leads to electric discharges that can cause electrical fires. With this background, this paper dealt with a condition monitoring technique for heating cables by the analysis of discharge signals to prevent electrical fires. Insulation deterioration was simulated using an arc generator specified in UL1699 under AC operation, and the characteristic and propagation of discharge signals were analyzed on a 100 meter-long heating cable. Discharge signals produced by insulation deterioration were detected as a voltage pulse because they are as small as a few mV and they are attenuated through propagation path. The frequency spectrum of discharge signals mainly existed in the range from 70 kHz to 110 kHz, and the maximum attenuation of the signal was 84.8% at 100 meters away from the discharge point. Based on the experimental results, a monitoring device, which is composed of a high pass filter with the cut-off frequency of 70 kHz, a comparator, a wave shaper and a microprocessor, was designed and fabricated. Also, an algorithm was designed to discriminate the discharge signal in the presence of noise, compared with the pulse repetition period and the number of pulse counts per 100ms. In the experiment, the result showed that the prototype monitoring device could detect and discriminate the discharge signals produced at every discharge point on a heating cable.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권3호
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• pp.130-139
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• 2016

국내의 지진 발생 추이가 증가세를 보이고 있으며, 이에 따라 시설물 피해를 주고 큰 인명 피해를 초래하는 지진재해에 대한 대비의 중요성이 대두되고 있다. 지진재해에 대비하기 위해서는 지진 또는 진동가속도에 대한 실시간 계측을 하는 것이 중요하다. 일본과 미국의 경우 중요 시설물에 대하여 이미 실시간 지진가속도계측을 시행하고 있으며 계측된 지진가속도데이터는 데이터베이스화되어 관리되고 있다. 이를 이용해 내진설계기준 개정시 또는 지진으로 인한 피해 예측시 활용하고 있다. 국내의 경우, 최근 지진재해대책법 및 시행규칙이 개정되어 공포되었으며, 국민안전처에서 지진가속도계측자료 통합관리시스템을 구축해 나가고 있는 상황이다. 본 연구의 목적은 국민안전처 통합관리시스템에 연계가 가능한 시설물 실시간 진동 감지 및 분석 시스템을 개발 하는 것이다. 이 시스템은 지진가속도계측데이터 모니터링 기능을 포함하며, 또한 고속푸리에변환, 고유진동수 추출, 응답스펙트럼, 파워스펙트럼, 진도 표출, 시설물 건전도 평가 등 다양한 가속도데이터 분석 기능을 갖추고 있을 뿐만 아니라 국민안전처 지진가속도계측자료 시스템에 연계가 가능하도록 설계되었다. 개발된 시스템은 시설물의 안전관리 네트워크 구축, 지진 또는 진동으로 인한 시설물의 피해에 대한 대비, 유지관리 비용의 최소화에 긍정적인 효과가 있을 것이라고 판단된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.185.2-185.2
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• 2016

The plasma density is an essential plasma parameter describing plasma physics. Furthermore, it affects the throughput and uniformity of plasma processing (etching, deposition, ashing, etc). Therefore, a novel technique for plasma density measurement has been attracting considerable attention. Microwave probe is a promising diagnostic technique. Various type of cutoff, hairpin, impedance, transmission, and absorption probes have been developed and investigated. Recently, based on the basic type of probes, modified flat probe (curling and multipole probes), have been developing for in situ processing plasma monitoring. There is a need for comparative study between the probes. It can give some hints on choosing the reliable probe and application of the probes. In this presentation, we make attempt of numerical study of different kinds of microwave probes. Characteristics of frequency spectrum from probes were analyzed by using three-dimensional electromagnetic simulation. The plasma density, obtained from the spectrum, was compared with simulation input plasma density. The different microwave probe behavior with changes of plasma density, sheath and pressure were found. To confirm the result experimentally, we performed the comparative experiment between cutoff and hairpin probes. The sheath and collision effects are corrected for each probe. The results were reasonably interpreted based on the above simulation.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권1호
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• pp.91-98
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• 2017

본 논문에서는 해양 플랜트 수중 구조물의 감시 제어를 위한 수중 다중 센서 음향통신 기법에 대해 분석한다. 각 구조물의 상태 정보는 구조물에 부착된 센서를 통해 정보가 수중으로 전송되며, 여러 구조물의 정보를 동시에 전송 및 수신하는 최적의 기법을 제시한다. 다중 센서를 통해 동일한 주파수를 이용하여 간섭 없이 성능 열화를 감소시키는 대역확산기법을 이용하여 수중 통신 송수신단 구성을 제시하며, 수중에서의 다중 경로로 인한 성능 열화를 감소시키기 위한 RAKE 기반의 수신모델을 제시한다. 본 논문에서는 센서의 갯수를 세 개로 제한하고 센서의 개수에 따른 성능을 시뮬레이션을 통해 제안한 방식의 효율성을 증명하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.837-848
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• 2018

Monitoring technology of machining has a long history since unmanned machining was introduced. Despite the long history, many researchers have presented new approaches continuously in this area. Sound based machine fault diagnosis is the process consisting of detecting automatically the damages that affect the machines by analyzing the sounds they produce during their operating time. The collected sound is corrupted by the surrounding work environment. Therefore, the most important part of the diagnosis is to find hidden elements inside the data that can represent the error pattern. This paper presents a feature extraction methodology that combines various digital signal processing and pattern recognition methods for the analysis of the sounds produced by tools. The magnitude spectrum of the sound is extracted using the Fourier analysis and the band-pass filter is applied to further characterize the data. Statistical functions are also used as input to the nonlinear classifier for the final response. The results prove that the proposed feature extraction method accurately captures the hidden patterns of the sound generated by the tool, unlike the conventional features. Therefore, it is shown that the proposed method can be applied to a sound based automatic diagnosis system.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제18권4호
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• pp.429-438
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• 1997

기계식 판막은 매몰식 인공장기에 널리 사용돼 왔으며, 판막의 이상은 환자의 죽음으르 의미한다. 판막의 이상에 영향을 미치는 것은 많은 요소들이 있는데 대표적으로 기계적인 고장과 혈전현상이 있다. 그래서 비침습적으로 이것들을 발견하는 것이 필요하게 된 것이다. 이 논문의 목적은 스펙트럼의 해석과 인공신경망을 이용하여 혈전현상을 발견하는데 있다. 신호의 측정은 공압식 좌심실 보조장치에 장착한 기계식 판막으로부터 마이크로폰과 증폭기를 이용하였다. 디스크 위의 모의 혈전현상과 봉합링의 주위에 혈전현상, 20%, 40% 60%로 자라나는 혈전현상은 펠레세인과 실리콘을 이용하여 제작하였다. 기초 성능 평가를 위해 1KHz 정현파를 인가하여 시스템을 평가하였으며, 정상적인 판막과 5 종류의 혈전현상의 스펙트럼은 혈전현상의 정보를 지닌 개폐시 peak의 신호 파형에서 구하였다. 데이터의 정량적인 해석을 위해 7,000개의 입력 노드와 20개의 은닉층과 1개의 출력층으로 이루어진 인공신경망을 사용하였다. 결론적으로 훈련된 인공신경망을 사용한 결과 정상 판막과 비정상 판막을 판단하는데 90%의 판단능력을 보였다. 이상의 실험을 통해 판막의 이상유무를 신호의 스펙트럼 해석과 인공신경망을 통해 평가할수 있음을 알 수 있었다. 본 논문의 결과는 앞으로 인공장기를 몸속에 지니고 있는 환자에게서 장기의 상태를 지속적으로 감시할 수 있는 기술적 토대를 제공할 것이다.