• 전자공학회논문지
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• 제50권8호
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• pp.253-263
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• 2013

광학측정기법 중 주파수 스캐닝 간섭계는 기존 3차원 측정기법과 비교하여 광학 하드웨어 구조가 측정과정동안 고정되어 있어, 대물렌즈나 대상물체의 수직 스캐닝 없이 단지 광원의 주파수만 특정한 주파수 밴드내에서 스캐닝 하여 대상물체에 주사되므로, 우수한 광학 측정 성능을 보인다. 광원의 주파수를 변경하여 간섭계를 통해 간섭 영상을 획득한 후, 밝기 영상 데이터를 주파수 영역 데이터로 변환하고, 고속 푸리에 변환을 통한 주파수 분석을 이용하여 대상 물체의 높이 정보를 계측한다. 하지만, 대상물체의 광학적 특성에 기인한 광학노이즈와 주파수 스캐닝동안 획득되는 영상의 수에 따라 증가하는 영상처리시간은 여전히 주파수 스캐닝 간섭계의 문제이다. 이를 위해, 1) 편광기반 주파수 스캐닝 간섭계가 광학 노이즈에 대한 강인성을 확보하기 위해 제안되어진다. 시스템은 주파수 변조 레이저, 참조 거울 앞단의 ${\lambda}/4$ 판, 대상 물체 앞단의 ${\lambda}/4$ 판, 편광 광분배기, 이미지 센서 앞단의 편광기, 광섬유 광원 앞단의 편광기, 편광 광분배기와 광원의 편광기 사이에 위치하는 ${\lambda}/2$ 판으로 구성된다. 제안된 시스템을 이용하여, 편광을 기반으로한 간섭이미지의 대조대비를 조절할 수 있다. 2) 신호처리 고속화 방법이 간섭계 시스템을 위해 제안되며, 이는 그래픽 처리 유닛(GPU)과 같은 병렬처리 하드웨어와 계산 통합 기기 구조(CUDA)와 같은 프로그래밍 언어로 구현된다. 제안된 방법을 통해 신호처리 시간은 실시간 처리가 가능한 작업시간을 얻을 수 있었다. 최종적으로 다양한 실험을 통해 제안된 시스템을 정확도와 신호처리 시간의 관점으로 평가하였고, 실험결과를 통해 제안한 시스템이 광학측정기법의 실적용을 위해 효율적임을 보였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.88-89
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• 2013

A variety of influenza A viruses from animal hosts are continuously prevalent throughout the world which cause human epidemics resulting millions of human infections and enormous industrial and economic damages. Thus, early diagnosis of such pathogen is of paramount importance for biomedical examination and public healthcare screening. To approach this issue, here we propose a fully integrated Rotary genetic analysis system, called Rotary Genetic Analyzer, for on-site detection of influenza A viruses with high speed. The Rotary Genetic Analyzer is made up of four parts including a disposable microchip, a servo motor for precise and high rate spinning of the chip, thermal blocks for temperature control, and a miniaturized optical fluorescence detector as shown Fig. 1. A thermal block made from duralumin is integrated with a film heater at the bottom and a resistance temperature detector (RTD) in the middle. For the efficient performance of RT-PCR, three thermal blocks are placed on the Rotary stage and the temperature of each block is corresponded to the thermal cycling, namely $95^{\circ}C$ (denature), $58^{\circ}C$ (annealing), and $72^{\circ}C$ (extension). Rotary RT-PCR was performed to amplify the target gene which was monitored by an optical fluorescent detector above the extension block. A disposable microdevice (10 cm diameter) consists of a solid-phase extraction based sample pretreatment unit, bead chamber, and 4 ${\mu}L$ of the PCR chamber as shown Fig. 2. The microchip is fabricated using a patterned polycarbonate (PC) sheet with 1 mm thickness and a PC film with 130 ${\mu}m$ thickness, which layers are thermally bonded at $138^{\circ}C$ using acetone vapour. Silicatreated microglass beads with 150~212 ${\mu}L$ diameter are introduced into the sample pretreatment chambers and held in place by weir structure for construction of solid-phase extraction system. Fig. 3 shows strobed images of sequential loading of three samples. Three samples were loaded into the reservoir simultaneously (Fig. 3A), then the influenza A H3N2 viral RNA sample was loaded at 5000 RPM for 10 sec (Fig. 3B). Washing buffer was followed at 5000 RPM for 5 min (Fig. 3C), and angular frequency was decreased to 100 RPM for siphon priming of PCR cocktail to the channel as shown in Figure 3D. Finally the PCR cocktail was loaded to the bead chamber at 2000 RPM for 10 sec, and then RPM was increased up to 5000 RPM for 1 min to obtain the as much as PCR cocktail containing the RNA template (Fig. 3E). In this system, the wastes from RNA samples and washing buffer were transported to the waste chamber, which is fully filled to the chamber with precise optimization. Then, the PCR cocktail was able to transport to the PCR chamber. Fig. 3F shows the final image of the sample pretreatment. PCR cocktail containing RNA template is successfully isolated from waste. To detect the influenza A H3N2 virus, the purified RNA with PCR cocktail in the PCR chamber was amplified by using performed the RNA capture on the proposed microdevice. The fluorescence images were described in Figure 4A at the 0, 40 cycles. The fluorescence signal (40 cycle) was drastically increased confirming the influenza A H3N2 virus. The real-time profiles were successfully obtained using the optical fluorescence detector as shown in Figure 4B. The Rotary PCR and off-chip PCR were compared with same amount of influenza A H3N2 virus. The Ct value of Rotary PCR was smaller than the off-chip PCR without contamination. The whole process of the sample pretreatment and RT-PCR could be accomplished in 30 min on the fully integrated Rotary Genetic Analyzer system. We have demonstrated a fully integrated and portable Rotary Genetic Analyzer for detection of the gene expression of influenza A virus, which has 'Sample-in-answer-out' capability including sample pretreatment, rotary amplification, and optical detection. Target gene amplification was real-time monitored using the integrated Rotary Genetic Analyzer system.

• 대한교통학회지
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• 제34권1호
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• pp.68-80
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• 2016

본 연구는 다양한 교통상황에서의 오르막차로의 안전성 측면을 고려하여 운영기준 수립 및 운영 알고리즘을 개발하고자 하였다. 교통량과 중차량 비율에 따른 시나리오를 설정하고, 미시적 교통류 시뮬레이션으로 구현하여 분석을 수행하였으며, 오르막차로 개폐여부에 따른 안전성을 평가하였다. 안전성을 평가하기 위하여 교통상충건수와 상충심각도를 평가지표(SSM:Surrogate Safety Measure)로 사용하였다. 분석결과, 서비스 수준이 낮고 중차량 비율이 증가할수록 교통상충건수가 증가하였으며, 서비스수준이 높고 중차량 비율이 증가할수록 상충 심각도가 높아짐을 보였다. 이를 바탕으로 교통 안전성 측면을 고려한 오르막차로 개 폐 기준 및 탄력적 운영을 위한 알고리즘을 제시하였다. 본 연구결과를 활용할 경우, 기존의 운영효율성 측면과 안전성측면 동시에 고려할 수 있는 효율적인 오르막차로 운영이 가능할 것이며, 교통사고 감소 효과도 기대할 수 있을 것이다. 또한 갓길차로, 공사구간관리 등 LCS 운영시 안전성 측면을 고려한 전략적 운영을 지원할 수 있을 것이다.

• 국제초고층학회논문집
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• 제6권3호
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• pp.227-235
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• 2017

This paper describes some of the challenges for structural design of a mid-story seismic isolated high-rise building, which is located near Tokyo station, completed in 2015. The building is a mixed-use complex and encompasses three volumes: one substructure including basement and lower floors, and a pair of seismic isolated superstructures on the substructure. One is a 136.5m high Main Tower (office use), and the other is a 98.5 m high South Tower (hotel use). The seismic isolation systems are arranged in the $3^{rd}$ floor of the Main Tower and $5^{th}$ floor of the South Tower, so that we call this isolation system as the mid-story seismic isolation. The primary goal of the structural design of this building was to secure high seismic safety against the largest earthquake expected in Tokyo. We adopted optimal seismic isolation equipment simulated by dynamic analysis to minimize building damage. On the other hand, wind-induced vibration of a seismic isolated high-rise building tends to be excited. To reduce the vibration, the following strategies were adopted respectively. In the Main Tower with a large wind receiving area, we adopted a mechanism that locks oil dampers at the isolation level during strong wind. In the South Tower, two tuned mass dampers (TMDs) are installed at the top of the building to control the vibration. In addition, our paper will also report the building performance evaluated for wind and seismic observation after completion of the building. In 2016, an earthquake of seismic intensity 3 (JMA scale) occurred twice in Tokyo. The acceleration reduction rate of the seismic isolation level due to these earthquakes was approximately 30 to 60%. These are also verified by dynamic analysis using observed acceleration data. Also, in April 2016, a strong wind exceeding the speed of 25m/s occurred in Tokyo. On the basis of the record at the strong wind, we confirmed that the locking mechanism of oil damper worked as designed.

• Spatial Information Research
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• 제23권1호
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• pp.41-48
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• 2015

BIM 기술은 기존 2D 기반 도면처리에서 나아가 3D 모델링을 통한 시설물의 전 생애주기에 발생하는 데이터를 포함한다. 이러한 특성상 하나의 건물은 그 데이터의 방대한 양으로 엄청난 크기의 파일을 생산한다. 대표 표준포맷인 IFC가 그 예로, 객체 기반의 형상정보 및 속성정보를 기반으로 상당한 데이터를 포함한 대용량 처리에 대한 이슈가 종종 발생하고 있다. 이는 렌더링 속도를 증가시키고, 그래픽 카드 용량을 많이 차지하기 때문에, 화면 가시화 측면에서 비효율적이다. 대용량 데이터의 경량화 문제는 프로그램의 프로세스와 품질 측면에서 필수적으로 해결되어야 한다. 본 연구는 국내 및 해외 연구사례에서 경량화에 관련된 다양한 시도를 확인하였다. 이를 기반으로 대용량 BIM 데이터를 효과적으로 컨트롤하고 가시화하기 위해, BIM 특성을 고려하여 최대한 활용할 수 있는 데이터의 경량화 기법을 제안하고 검증하였다. 이는 웹 기반 GIS 플랫폼 상에서 대용량 시설물 데이터를 운용하는데, 최적의 시설물 유형을 분석하고 객체 기반의 IFC 특성을 최대한 활용하여 사용자 측면에서 화면전환의 품질을 확보하고 프로세스 측면에서 효과적인 메모리 운영을 확인하였다.

• 터널과지하공간
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• 제25권5호
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• pp.462-469
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• 2015

본 연구에서는 보급형 회전익 무인항공기(드론, DJI 팬텀2 비전 플러스)를 이용하여 국내 소규모 석회석 노천광산 현장(대성MDI(주) 석교사업소)의 지형측량을 수행하였다. 고도 100 m, 속도 3 m/s 조건으로 30분간 자동모드 비행을 수행한 결과 총 89장의 항공사진을 획득할 수 있었다. 현장에서 취득한 항공사진 자료들을 보정하고, 정합한 결과 총 3,400만 개의 3차원 점군 데이터가 추출되었고, 이로부터 5 cm 해상도의 정사영상과 수치표면모델 자료를 생성할 수 있었다. 5개 지상기준점에 대해서 고정밀 위성측정시스템를 이용하여 측정한 위치 좌표와 회전익 무인항공기 사진측량시스템을 이용하여 추출한 위치 좌표를 비교한 결과 평균 제곱근 오차가 X, Y, Z 세 방향 모두 10 cm 내외로 나타났다. 따라서 보급형 회전익 무인항공기 사진측량시스템이 기존의 지형측량 장비들을 대체하거나 보완할 수 있는 기술로서 소규모 노천광산 현장에서 효과적으로 활용될 수 있을 것이라 판단된다.

• 대한치과보철학회지
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• 제40권3호
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• pp.296-305
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• 2002

The main disadvantage of cement-retained implant restorations is their difficulty in retrievability. Advocates of cemented implant restorations frequently state that retrievability of the restoration can be maintained if a provisional cement is used. The purpose of this study was to find the optimal properties of provisional luting cements and the surface treatment of abutments in single implant abutment system. 30 prefabricated implant abutments, height 8mm, diameter 6mm, 3-degree taper per side, with light chamfer margins were obtained. Three commercially available provisional luting agents which were all zinc oxide eugenol type ; Cavitec, TempBond and TempBond NE were evaluated. No cement served as the control. TempBond along with vaseline, a kind of petrolatum (2:1 ratio) was also evaluated. Ten out of thirty abutments were randomly selected and abutment surfaces were sandblasted with $50{\mu}m$ aluminum oxide. Another ten abutments were sandblasted with $250{\mu}m$ aluminum oxide. A vertical groove, 1 mm deep and 5mm long was cut in each twenty abutments. Ten of them were sandblasted with $50{\mu}m$ aluminum oxide. The full coverage casting crowns were cemented to the abutments with the designated provisional luting agent. Specimens were stored in distilled water at $37^{\circ}C$ for 24 hours. Each specimen was attached to a universal testing machine. A crosshead speed of 0.5mm/min was used to apply a tensile force to each specimen. Within the limitations of this in vitro study, the following conclusions were drawn: 1. Tensile bond strength of provisional luting cements in no surface treatment decreased with the sequence of TempBond NE, TempBond, Cavitec, TempBond with vaseline, no cement. 2. Tensile bond strength more increased by surface treatment. Sandblasting with $250{\mu}m$ aluminum oxide exhibited the highest tensile bond strength in the abutment cemented with TempBond NE and sandblasting with $50{\mu}m$ aluminum oxide exhibited the highest tensile bond strength in cemented with TempBond. 3. In the aspect of a groove formation, tensile bond strength significantly increased in TempBond with vaseline only and the others had no significant effect on tensile bond strength.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권11호
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• pp.1309-1315
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• 2014

자기부상열차에 있어서 분기기는 차량이 가이드레일과 접촉 없이 안전하게 노선을 변경할 수 있도록 설계돼야 한다. 특히, 별도의 안내 전자석이 없이 하나의 U-형 전자석으로 부상력과 안내력을 동시에 얻는 중저속 상전도흡인식 자기부상열차에 있어서는 분기기 통과시 안전성에 대한 검토가 요구된다. 이 방식에서는 안내력을 능동적으로 제어하지 않기 때문에 작은 곡률 반경이면서도 다수의 직선을 연결하여 곡선을 형성하는 관절형 분기기 통과시 전자석의 횡공극이 과도하게 발생하여 가이드레일과 기계적 접촉을 일으킬 수 있기 때문이다. 본 논문에서는 개발 중인 관절식 분기기에서 차량의 주행안전성 향상을 위하여 관절식 분기기의 주 설계 변수의 안전성에의 영향을 분석하는데 목적이 있다. 그를 통하여 분기기에서의 주행안전성을 향상하고자 한다. 이를 수행하기 위하여 2 량 1 편성으로 구성된 3 차원 전체차량 다물체 동역학 모델의 적용이 제안된다. 제안된 모델을 이용하여 분기기 통과시의 주행안전성척도 중의 하나의 횡공극 시뮬레이션이 이루어진다. 분석되는 설계 변수들은 단경간 거더의 길이와 굴절각, 끝단 고정궤도 중심 사이의 거리, 거더의 수량이다. 이러한 설계 변수들의 영향을 분석하여 안전성 향상을 위한 분기기 설계 방향을 제시한다.

• 대한후두음성언어의학회지
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• 제17권1호
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• pp.28-37
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• 2006

Purpose: Evaluation of vocal cord vibration is very important in cases of voice disorders. There are several equipments for examining the vocal fold vibration such as laryngeal stroboscope, ultra high-speed digital imaging system, and videokymograph. Among these, laryngeal stroboscope is the most popular equipment because of easy to examine the laryngeal pathology. However, current laryngo-stroboscopes are too bulky to move and relatively expensive. The purpose of this research is to develope a portable laryngeal stroboscope of equivalent performance with the current equipments. Methods and Materials: Recently developed high luminescent white LEDs(light emitting diodes) are placed at the head of the endoscope as light sources for the CCD image sensor which is also placed at the head with imaging lens. This arrangement eliminates the bulky light source like expensive halogen or xenon lamps as well as the optical light guiding cables. The LEDs are controlled to flash in phase with the voice frequency of the examinee. The CCD captures these strobo images and converts them into video signals for examinations. Results: There was no functional differences between preexisting stroboscope and the newly developed stroboscope of this study. LED light sources and microprocessor based control circuits of the stroboscope enabled the development of flicker-less, hand-held, portable and battery-operating stroboscope. Conclusion: The developed stroboscope is cost-effective, small-sized, easy to use and very easy desirable to bring and to use in any place.

• 한국항해항만학회지
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• 제30권1호
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• pp.9-15
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• 2006

부산항 중앙부두 주변 해역은 각 선석별로 그 목적과 용도에 부합된 전용 부두가 배치되어 소형 잡종선을 비롯해서 중대형 여객선, 소형 쾌속선, 컨테이너선, 화물선, 작업선 등 다양한 선박이 특정한 항행 규칙이나 해상교통관계없이 비교적 자유롭게 통항하고 있다. 본 연구에서는 중앙부두 주변 해상을 대상으로 일정 기간 동안 두 차례의 해상교통조사를 전용소프트웨어를 이용하여 실시한 후 중앙부두 주변 해역을 통항하는 선박들에 대한 선종별, 톤수별 통계처리와 항적분포를 기초로 중앙부두 인근 해상의 주요 통항로의 교통 흐름, 그리고 통항 특징 등을 분석하였다. 이러한 교통 현황에 대한 분석을 토대로 중앙부두 주변 해상을 각 기능별로 분류하고, 북내항로 지정에 따른 효과를 분석하여 항행 선박의 통항 안전성 향상 방안을 검토하였다. 그리고 선박의 운항자 관점에서 입출항 통항 안전성에 바탕을 둔 효율적인 중앙부두 인근 부두의 재배치 안에 대하여 고찰하였다.