• 제목/요약/키워드: Temperature Moisture Sensor

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광섬유센서를 이용한 우주환경하에서 복합재료 적층시편의 노화에 따른 열팽창계수변화 측정 (Measurement of CTE Change in a Composite Laminate with Aging under Space Environment using Fiber Optic Sensors)

  • 강상국;강동훈;김천곤;홍창선
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권10호
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    • pp.21-26
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    • 2003
  • 본 논문에서는 광섬유 센서를 사용하여 우주환경하에 노출된 그래파이트/에폭시 복합재 적층판의 열팽창계수의 변화를 측정하였다. 열변형률과 온도를 동시에 측정하기 위해서 두개의 FBG 센서를 사용하였다. 또한 열-진공 챔버를 사용하여 고진공, 자외선, 열적 사이클 등의 인자를 가지는 저궤도(LEO) 우주환경을 모사하였다. 예비실험으로써, 본 실험에서 사용되는 온도범위에 대해 FBG 온도센서를 기준온도계로부터 보정하였고 알루미늄 시편에 부착된 FBG 변형률 센서와 변형률 게이지(ESG)의 비교실험을 통해 FBG 변형률 센서의 사용가능성을 검증하였다. 검증된 FBG센서가 삽입된 그래파이트/에폭시 복합재 평판을 모사된 우주환경에 노출하여 일정한 노화간격마다 열팽창계수 변화를 실시간으로 측정하였다. 실험결과 1000 사이클 노화후의 열팽창계수는 노화전에 비해 대체적으로 큰 변화는 없었지만 전 온도구간에서 약간 감소하는 경향을 보였다. 이러한 현상은 가스방출(outgassing), 수분방출, 모재균열 등에 기인한다.

농경지 토양수분 추정 기술 개발을 위한 테스트 베드 데이터 세트 (A Dataset from a Test-bed to Develop Soil Moisture Estimation Technology for Upland Fields)

  • 강민석;조성식;김종호;손승원;최성원;박주한
    • 한국농림기상학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.107-116
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    • 2020
  • 본 데이터 논문에서는 관측기반 농경지 토양수분 추정 기술 개발을 위해 서산과 태안에 2019년 5월에 구축한 테스트 베드에서 2019년 한해동안 얻어진 자료들을 공유하고자 한다. 본 데이터는 기상청에서 운영 중인 자동농업기상관측망 중에 하나인 서산 관측소 주변 밭과 인근 태안의 밭에 구축한 테스트 베드에서 얻어진 다양한 생태수문기상학적인 변수들(토양수분, 증발산, 강수, 복사, 기온, 습도, 식생지수 등)을 포함한다. 해당 데이터의 주목할 만한 사항은 (1) 토양수분관측을 Frequency Domain Reflectometry 및 Time Domain Reflectometry 센서를 이용한 지점관측 뿐만 아니라 COSMIC-ray 중성자 센서로 넓은 공간대표성을 지닌 면적관측을 동시에 수행하여 토양수분의 공간 스케일링 기술 개발 및 평가에 활용될 수 있다는 점, (2) Smart Surface Sensing System을 이용해 작물생육을 함께 감시함으로써 어떻게 토양수분과 작물생육이 상호작용하는지에 대한 이해를 증진시키는데 활용될 수 있다는 점, (3) 에디 공분산 시스템을 이용해 증발산을 함께 실측함으로써 지면 물수지 전반에 대한 평가가 가능하다는 점이다.

다중분광광학센서를 활용한 농업가뭄의 토양수분-식생-이산화탄소 플럭스 관계 분석 (Assessment of soil moisture-vegetation-carbon flux relationship for agricultural drought using optical multispectral sensor)

  • 서찬양;남원호
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제56권11호
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    • pp.721-728
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    • 2023
  • 농업적 가뭄이 발생하면 토양의 수분이 감소하여 식생의 광합성 및 성장을 저해한다. 광합성을 통해 대기 중의 이산화탄소가 흡수되며 산소 생산량이 증가하는데, 이러한 광합성에 부정적인 영향이 생긴다면 대기 중의 이산화탄소 농도가 증가한다. 본 연구에서는 다중분광광학센서인 MODerate resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 산출물을 이용하여 토양수분, 식생 활력 및 대기 중의 이산화탄소 농도 간의 관계를 분석하였다. 토양수분의 경우, 기존의 마이크로웨이브 센서는 낮은 공간 해상도로 제공되는 특징으로 인해 소규모 연구 지역 분석에 한계가 있어서 상대적으로 고해상도인 광학센서를 이용한 토양수분 산정 방법을 적용하였다. 또한, MODIS 총일차생산량(Gross Primary Productivity, GPP) 산출물을 이용하여 식생의 호흡과의 관계식을 이용하여 이산화탄소 플럭스를 계산하였다. 원격탐사 기반의 토양수분, 식생지수와 이산화탄소 플럭스를 국내의 극한 가뭄 발생시기인 2014년과 2015년도에 대하여 지점 관측 자료인 플럭스타워 값과 비교 분석하였다. 분석한 결과 토양수분과 식생지수 사이에는 한 달의 지체시간, 식생지수와 이산화탄소 플럭스 사이에는 2주 지체시간이 발생했을 때, 상관성이 높게 나타났다.

날씨 데이터 기반 코디추천 스마트옷장 시스템 (Weather Data-Based Coordination Recommendation Smart Wardrobe System)

  • 이태훈;정휘;권장룡;백필규;이붕주
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.729-738
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    • 2022
  • 기존의 옷장은 단순한 의류를 보관하는 용도로만 사용되어 왔었다. 단순히 옷들을 보관하는 기능만 있기 때문에 습도나 온도 같은 환경을 조절하려면 따로 제습제 등의 물품을 구매해서 비치하는 방법밖에 없어 불편함이 있었다. 본 논문에서는 기존 옷장에서 편의성을 증대시켜 자동으로 온습도 조절 및 여러 편의 기능에 대한 것을 추가하였으며 기능을 효율적으로 동작 시키기 위하여 실험을 통하여 기능을 동작 시키기 위한 센서의 위치를 정하였고 여러 편의 기능과 실험 데이터를 기반으로 센서를 설치한 옷장 개발과 더불어 최근 다년간 성장한 스마트 홈 시장과 스마트 폰 애플리케이션 시장의 흐름에 맞춰 옷장과 스마트폰의 블루투스 페어링을 통한 옷장 내부의 온습도 조절 기능 및 다른 기능을 스마트폰을 사용하여 사용자에 맞춘 의류선택기능과 애플리케이션 내의 날씨 데이터를 통해 옷장 내부의 옷을 날씨에 맞는 코디 추천 기능 등의 편의 기능을 구현하고자 한다.

기능성 투습방수 코팅포의 수분 및 열전달 특성 (Moisture and Heat Transfer Characteristics of Waterproof and Water Vapor Permeable Coated Fabrics)

  • 조지현;류덕환
    • 한국생활과학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.151-163
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    • 1999
  • The purpose of this study was to investigate the thermal resistance and the liquid/vapor water transfer characteristics of four waterproof and water vapor permeable coated fabrics with the ground fabric called nylon taffeta. In order to establish the experimental environment, outdoor temperature and humidity in Taegu during the last three years were examined and the experiment was performed at (1) $15^{\circ}C$, 50% R.H., (2) $20^{\circ}C$, 60% R.H., (3) $25^{\circ}C$, 65% R.H., which were the average standards in spring and fall. The test results were as follows ; 1. Among physical parameters, the thinner the thickness was, the higher the water vapor permeability was. But the porosity in thickness was not proportional to water vapor permeability linearly. 2. The thicker the thickness of specimens was and the smaller the bulk density and porosity were, the higher the thermal resistance. And the results also shown that the larger the temperature difference between the environmental temperature and the hot plate was, the more the difference of CLO values was apparent. 3. Since the contact angle of all specimens are above $90^{\circ}$, the all specimens have a good performance in waterproof. The more the specimens surface were rough, the higher the thermal resistance was. 4. According to the result of performing moisture transfer test using the simulating body skin-clothing-environment system, the humidity sensor placed in between the fabric and the environment detected the full saturation in 10 minutes after the experiment had began at $15^{\circ}C$, 50% R.H. and in 15 minutes after the experiment both at $20^{\circ}C$, 60% R.H. and at $25^{\circ}C$, 65% R.H. 5. ${\Delta}$ values of the humidity sensors placed in between the human body and the fabric and in between the fabric and the environment fluctuated repeatedly within the range of $20{\sim}40%$ at $20^{\circ}C$, 60% R.H., and $15{\sim}30%$ at $25^{\circ}C$, 65% R.H.

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토양 수분센서를 이용한 최적의 식물생장 환경 구축 (Construction of Optimal Plant Growth Environment using Soil Moisture Sensor)

  • 김동현;김재현;박창현;정경석;천봉원;김남호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2018년도 춘계학술대회
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    • pp.341-343
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    • 2018
  • 농업은 여러 산업 중에서 가장 오랜 역사를 가지고 있으며, 인류의 발달에 직, 간접적으로 연관되어 있다. 그러나 최근 우리나라의 농업은 농촌인구의 감소 및 고령화, 자재비용 상승 및 한반도 기후 변화로 인해 농가 경영에 어려움이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 ICT를 이용한 스마트 농장이 대안으로 제시된다. 스마트 농장은 다양한 센서를 통하여 농장의 온도 관리 및 급수장치를 관리하나, 작물에 따른 섬세한 관리에 한계가 있다. 따라서, 본 논문에서는 기존 수분센서와 달리 토양의 깊이에 따라 수분 공급을 달리하여 식물의 생장에 최적화된 환경을 구현하였다.

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WIM 센서 설치에 적합한 실런트 개발을 위한 기초적인 연구 (Fundamental Study on Development of Sealants used for WIM Sensor Installation)

  • 임치수;김두병;김용주;이강훈;이재준
    • 한국도로학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.17-24
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    • 2017
  • PURPOSES : This study aims to develop a sealant for use in the installation of Weigh-In-Motion (WIM) sensor for asphalt concrete or cement concrete pavements. METHODS : In order to investigate the properties of various sealants that were mixed with latex and carbon fiber, various test methods were adopted, such as bituminous bond strength test, softening point test, and cone penetration test. To evaluate moisture susceptibility, the BBS test was conducted under moist condition. The bond strength ratio (BSR) was calculated based on tensile strength ratio method. RESULTS : The sealant's properties significantly varied according to the amount of latex or carbon fiber. The usage of latex marginally enhanced the cone penetration test result, notwithstanding reduced asphalt content. This implies that the sealant will be proper cold temperature reason. Moreover, the addition of latex and carbon fiber evidently increased the softening point. This indicates that the tendency of the material to flow at elevated temperatures is encountered during service. With the addition of latex and carbon fiber, the moisture susceptibility measured with BSR improved marginally, while the bond strength under dry condition decreased marginally. Sealant F displays the highest bond strength and BSR under limited test conditions. CONCLUSIONS : According to the proportion of latex and carbon fiber mixed, properties of sealant, such as softening point, cone penetration, and BSR varied marginally. This indicates that the sealant has to be applied considering the environmental condition, to improve service life.

V(IV) Species, Location and Adsorbate Interactions in VH-SAPO-42 Studied by ESR and Electron Spin-Echo Modulation Spectroscopies

  • Back, Gern-Ho;Yu, Jong-Sung;Lee, Hye-Young;Kim, Min-Sik;Lee, Yong-Ill
    • 한국자기공명학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.95-109
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    • 2007
  • Vanadium-incorporated aluminophosphate microporous molecular sieve VH-SAPO-42 has been studied by electron spin resonance(ESR) and electron spin-echo modulation (ESEM) spectroscopies to determine the vanadium location and interaction with various adsorbate molecules. The results are interpreted in terms of V(IV) ion location and coordination geometry. Assynthesized VH-SAPO-42 contains only vanadyl species with distorted octahedral or trigonal bipyramidal coordination. Vanadium incorporated into H-SAPO-42 occupied extra-framework site. After calcinations in $O_2$ and exposure to moisture, only species A is observed with reduced intensities. Species A is identified as a $VO(H_2O)_2^{2+}$ complex coordinated to three framework oxygen atoms bonded to aluminum. When hydrated VH-SAPO-42 is dehydrated at elevated temperature by calcination, species A loses its water ligand and transforms to $VO^{2+}$ ions coordinated to three framework oxygens (species B). Species B reduces its intensities significantly after treatment with $O_2$ at high temperature, thus suggesting oxidation of $V^{4+}$ to $V^{5+}$. When dehydrated VH-SAPO-42 makes contact with $D_2O$ at room temperature, the ESR signal of species A is regained. The species is assumed as a $VO(O_f)_3(D_2O)_2$ by considering three framework oxygens. Adsorption of deuterated methanol on dehydrated VH-SAPO-42 results in another new vanadium species D, which is identified as a $VO(CD_3OH)_2$ complex. When deuterated ethylene is adsorbed on dehydrated VH-SAPO-42, another new vanadium species E identified as a $VO(C_2D_4)^{2+}$, is observed. Possible coordination geometries of these various complexes are discussed.

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복합 센서의 상태 판정 알고리즘을 적용한 노면결빙 예측 및 강설 감지 시스템 개발에 관한 연구 (Study on the Development of Road Icing Forecast and Snow Detection System Using State Evaluation Algorithm of Multi Sensoring Method)

  • 김종우;정영우;남진원
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.113-121
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    • 2013
  • 본 연구의 복합 센서의 상태 판정 알고리즘을 적용한 노면결빙 예측 및 강설 감지 시스템은 기존 단일 센서 만을 이용하던 기존 방식에서 벗어나, 접촉식/비접촉식 센서 및 적외선 카메라를 통합 운영하여 분사 시스템의 분사 시기와 융설액 분사량을 최적 제어한다. 시스템에 적용된 상태 판정 알고리즘은 취득한 온/습도 데이터와 수분 감지 데이터, 관측된 도로 영상의 영상처리기술 등을 이용하여 노면결빙 위험상태와 강설 상태 뿐만 아니라 강설 강도까지 구분하여 판정을 수행한다. 제작된 시스템의 현장 적용 실험에서는 강설 상태 감지율 89% 습윤 상태 감지율 94%의 우수한 판정 결과와 신뢰성을 검증하였다.

A Study on the Implementation of Raspberry Pi Based Educational Smart Farm

  • Min-jeong Koo
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제12권4호
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    • pp.458-463
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    • 2023
  • This study presents a paper on the implementation of a Raspberry Pi-based educational smart farm system. It confirms that in a real smart farm environment, the control of temperature, humidity, soil moisture, and light intensity can be smoothly managed. It also includes remote monitoring and control of sensor information through a web service. Additionally, information about intruders collected by the Pi camera is transmitted to the administrator. Although the cost of existing smart farms varies depending on the location, material, and type of installation, it costs 400 million won for polytunnel and 1.5 billion won for glass greenhouses when constructing 0.5ha (1,500 pyeong) on average. Nevertheless, among the problems of smart farms, there are lax locks, malfunctions to automation, and errors in smart farm sensors (power problems, etc.). We believe that this study can protect crops at low cost if it is complementarily used to improve the security and reliability of expensive smart farms. The cost of using this study is about 100,000 won, so it can be used inexpensively even when applied to the area. In addition, in the case of plant cultivators, cultivators with remote control functions are sold for more than 1 million won, so they can be used as low-cost plant cultivators.