• 제목/요약/키워드: health monitoring technique

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하천 합류부에서의 수질계측결과를 활용한 2차원 공간분포 해석 (Two-dimensional Spatial Distribution Analysis Using Water Quality Measurement Results at River Junctions)

  • 이창현;박재곤;김경동;류시완;김동수;김영도
    • 대한토목학회논문집
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    • 제42권3호
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    • pp.343-350
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    • 2022
  • 하천합류부에서 수체혼합양상을 파악하기 위해서는 고해상도의 자료가 필요하다. 특히 하천분석에 있어 수리·수질 특성은 수생태 건강성에 대한 기초자료로 사용되기 때문에 지속적 모니터링을 통해 관측이 필요한시점이다. 또한 현제 기존의 모니터링 체계에서도 1차원적인 고정적인 측정방법을 통해 측정이 진행되기 떄문에 측정지점 주변의 제외한 하천 전체의 수리·수질 특성조사가 이루어지지 않고 있다. 그에 따른 고해상도의 측정자료를 얻기 위해서는 측정자가 부담을 많이 가지며, 측정할 수 있는 영역이나 시간적으로 제한적이다. 해상도는 낮추되 광범위한 데이터를 취득하기 위해서는 적절한 보간법이 선정되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 하천합류부에서의 고해상도 측정방법을 소개하고 계측결과에 따른 보간법 비교하였다. 이를 이용한 저해상도 측정결과에서의 예측과 보간법에 대한 시각화를 통해 하천의 전체적인 수리·수질정보를 표기하였다. 각각의 보간법을 비교함으로써 하천 매핑에 있어 IDW, Natural Neighbor, Kriging 기법을 적용하여 시각화된 자료와 정량적 평가를 통해 하천매핑의 정밀성을 향상시켰다. 본연구를 통해 공간보간을 통한 하천의 측정의 새로운 방안제시가 될것이라 사료된다.

효율적인 SHM을 위한 압축센싱 기술 - Kobe 지진파형을 이용한 CAFB의 최적화 및 지진응답실험 중심으로 (Compression Sensing Technique for Efficient Structural Health Monitoring - Focusing on Optimization of CAFB and Shaking Table Test Using Kobe Seismic Waveforms)

  • 허광희;이진옥;서상구;정유승;전준용
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.23-32
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    • 2020
  • 압축센싱 기술인 CAFB는 대상 구조물의 원시신호를 목적된 주파수 범위의 신호로 압축하여 획득하도록 개발되었다[27]. 이때 압축센싱을 위해 CAFB는 대상 구조물의 목적된 주파수 범위에 따라 다양한 기준신호로 최적화 될 수 있다. 또한, 최적화된 CAFB는 지진과 같은 돌발/위험상황에서도 대상 구조물의 유효한 구조응답을 효율적으로 압축할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 상대적으로 유연한 구조물의 효율적인 구조 건전도 모니터링을 위하여 목적된 주파수 범위를 10Hz 미만으로 설정하고, 이를 위한 CAFB의 최적화 방법과 지진상황에서 CAFB의 지진응답성능을실험적으로 평가하였다. 이를 위해 본 논문에서는, 먼저 Kobe 지진파형을 이용하여 CAFB를 최적화하였고, 이를 자체 개발한 무선 IDAQ 시스템에 임베디드 하였다. 그리고, Kobe 지진파형을 이용하여 2경간 교량에 대한 지진응답실험을 수행하였다. 마지막으로 CAFB가 내장된 IDAQ 시스템을 이용하여 실시간으로 2경간 교량의 지진응답을 무선으로 획득하고, 획득된 압축신호는 원시신호와 상호 비교하였다. 실험의 결과로부터 압축신호는 원시신호와 대비하여 우수한 응답성능과 데이터 압축효과를 보였고, 또한 CAFB는 지진상황에서도 구조물의 유효한 구조응답을 효과적으로 압축센싱할 수 있었다. 최종적으로 본 논문에서는 목적된 주파수 범위(10Hz 미만)에 적합하도록 CAFB의 최적화 방법을 제시하였고, CAFB는 지진상황의 계측-모니터링을 위해 경제적이고 효율적인 데이터 압축센싱 기술임을 증명하였다.

소옥천 하류(추소리)에서 녹조현상 경감기술의 현장 시험 적용 및 효과 비교 (Application Testing and Comparative Effectiveness of Green-tide Mitigation Technique in the Lower Part (Chusori) of the So-ok Stream (Daecheong Reservoir), Korea)

  • 신재기;김영성;노준우;김종명;황순진
    • 생태와환경
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    • 제49권4호
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    • pp.258-270
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    • 2016
  • 본 연구는 2014년 6월 27일부터 8월 24일까지 대청호의 소옥천(추소리) 하류에서 녹조현상 경감기술을 시험하기 위하여 중점 수행되었다. 그리고 그 효과는 테스트베드 구간뿐만 아니라 조류경보제 관찰 지점의 주간 모니터링 결과와 비교 분석하였다. 테스트베드에서 녹조현상은 상류에서부터 시작하였고, 시간이 경과하면서 수문학적 요인에 의해 하류로 이송 및 확산되었다. 녹조 제거 장치의 시험적용 동안, 조류를 제거한 총량은 33,920 kg이었고, 이것을 자연중력에 의해 탈수시킨 고형물은 8,480 kg이었다. 또한, chlorophyll-a 함량은 2.83 kg이었고, 남조류의 세포수로 환산하면 $78.6{\times}10^{14}$ cells에 해당하였다. 조류경보제 관찰지점의 결과와 비교할 때, 대발생 수역에서 사전 집중제거는 녹조현상 완화의 가능성을 제시할 수 있었다. 녹조현상을 효과적으로 관리하기 위해서는 시공간적 발생 정보와 실용적 장치기술의 확보가 가장 우선되어야 하겠다. 특히 하천 - 저수지 hybrid 구간에서 녹조 제거의 최적 시기는 장마 이전과 최저 수위에 도달하였을 때로 볼 수 있었다.

돼지의 빠른 자세 결정과 머리 제거를 위한 영상처리 및 딥러닝 기법 (Image Processing and Deep Learning Techniques for Fast Pig's Posture Determining and Head Removal)

  • 안한세;최원석;박선화;정용화;박대희
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제8권11호
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    • pp.457-464
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    • 2019
  • 양돈 업계에서 돼지의 무게는 돼지의 건강이나 성장 상태, 출하 여부, 사육 환경, 사료 배급을 결정하는 주요 요인 중 하나이며, 따라서 돼지의 무게를 측정하는 것은 돼지의 생산성 측면에서 중요한 문제이다. Top-view 카메라에서 획득한 영상으로부터 돼지의 픽셀 수를 이용하여 돼지의 무게를 추정하고자 할 때, 정확한 픽셀 수 측정에 영향을 주는 돼지의 자세를 결정할 필요가 있으며, 픽셀 수 측정에 영향을 주는 머리부분을 제거할 필요가 있다. 본 논문에서는 빠른 영상처리 기법을 이용하여 돼지의 자세를 빠르게 결정하고, 딥러닝 기반의 빠른 객체탐지 기법인 YOLO를 이용하여 돼지 머리 위치를 파악한 후, 경량화된 영상처리 기법을 이용하여 돼지의 머리와 몸통 경계를 획득하고 머리를 제거하는 방법을 제안한다. 즉, 빠른 영상처리 기법으로 이진화된 돼지의 영상 데이터에서 돼지의 몸통 중심점으로부터 돼지의 외곽선까지의 길이를 비교하여 돼지의 자세를 결정한다. 또한, 돼지의 머리 위치를 탐지하기 위하여 YOLO를 이용하여 영상 데이터 내의 돼지의 머리, 몸통, 엉덩이의 위치를 학습시킨 후, 곧은 자세의 돼지 머리 위치를 획득하고 머리 바깥 영역을 제거한다. 마지막으로 Convex-hull을 이용하여 돼지의 머리와 몸통 경계를 추정한 후, 머리를 제거한다. 실험 결과, 0.98의 정확도와 250.00fps의 수행속도로 돼지의 자세를 결정하였으며, 0.96의 정확도와 48.97fps의 수행속도로 돼지의 머리탐지 및 제거가 가능함을 확인하였다.

한우 혈액내 백혈구아군의 특성 및 말초혈액상 (Flow Cytometric Characterization of Lymphocyte Subpopulations in the Korean Bovine)

  • Yong-Suk Ryang;In-Soon Shin;Ju-Sam Lee
    • 대한의생명과학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.19-25
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    • 1995
  • 소는 인간에게 고기와 우유를 제공하는 영양자원으로서 뿐만 아니라 노동력을 제공하는 중요한 가축 동물 중의 하나이다. 또한 사람의 질병을 규명하고 예방 및 치료의 실험적 도구로서도 많이 이용되고 있으나, 대동물이라는 점과 경제적인 이유로서 일반적인 응용과 실험적 적용에 어려움이 되어왔다. 저자들은 이와 같은 사정을 감안하여 실험적 기초 자료를 얻기 위하여, 한우를 대상으로 말초혈액상과 특히 림프아군의 특성을 알아본 결과 다음과 같이 일부 결과를 얻었다. 즉, 한우 22마리(암컷 12마리, 숫컷 10마리)의 말초혈액을 채혈하여 림프구 표면항원의 특성을 단클론항체와 반응시키고 flow cytometry로 측정한 결과 CD2는 숫컷에서 53%, 암컷에서 54%의 반응을 보였고, CD4는 숫컷에서 30% 암컷에서 32%의 반응을 보였으며, CD8에서는 숫컷에서 13%, 암컷에서 13%의 반응을 보였다. 그리고 말초혈액상은 RBC가 숫컷 7.20$\times10^6{mm}^3$, 암컷 6.35$\times10^6{mm}^3$이었고 WBC는 숫컷 8.09$\times10^3{mm}^3$, 암컷 7.09$\times10^3{mm}^3$었으며 leukocyte differential counts 에서는 lymphocytes, Neutrophils, Eosinophils의 순으로 높은 성적을 보였다.

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장기계측에 의한 서해대교 사장교의 동특성 평가 (Dynamic Characteristics of Seohae Cable-stayed Bridge Based on Long-term Measurements)

  • 박종칠;박찬민;김병화;이일근;조병완
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제10권6호
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    • pp.115-123
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    • 2006
  • 본 논문에서는 구조건전성모니터링(SHM)시스템이 설치된 케이블교량을 대상으로 장기적인 동적거동 특성을 분석하였다. 3차원 유한요소모델을 사용한 모드해석을 통해 모드변수를 추출하였다. 이를 교량에서 측정된 상시진동신호에 대해 주파수영역에서 분석한 고유진동수와 비교하여 정확한 기저모델이 구축되었음을 알 수 있었다. 지난 5년간의 고유진동수와 온도를 통계분석하여 고유진동수가 온도에 선형 반비례하고 있음을 확인하였고, 이러한 온도효과에 대한 평가를 수행하였다. 또한 상시진동신호를 시간영역에서 TDD기법을 적용하여 모드형상을 추출하였으며, 모드해석 결과와의 비교를 통해 케이블교량에 적용이 가능함을 검증하였다.

현수교 짧은 행어로프의 장력추정시 지점부 회전강성의 영향 (Effect of Support Rotational Stiffness on Tension Estimation of Short Hanger Ropes in Suspension Bridges)

  • 이정휘;노상곤;이영대;강병찬
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제23권10호
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    • pp.869-877
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    • 2013
  • Tension force of hanger ropes has been recognized and utilized as an important parameter for health monitoring of suspension bridges. Conventional vibration method based on string theory has been utilized to estimate tension forces of relatively long hanger ropes without any problem, however it is convinced that the vibration method is not applicable for shorter hanger ropes in which the influence of flexural stiffness is not ignorable. Therefore, as an alternative of vibration method, a number of feasibility studies of system identification(SI) technique considering flexural stiffness of the hanger ropes are recently performed. In this study, the influence of support condition of the finite element model utilized for the SI method is investigated with numerical examples. The numerical examples are prepared with the specification of the Kwang-Ahn bridge hanger ropes, and it is revealed that the estimation result of the tension force can be varied from -21.6 % to +35.3 % of the exact value according to the consideration of the support condition of FE model. Therefore, it is concluded that the rotational stiffness of the support spring should be included to the list of the identification parameters of the FE model to improve the result of tension estimation.

보 구조물의 가속도 신호를 이용한 인공신경망 기반 실시간 손상검색기법 (ANN-Based Real-Time Damage Detection Technique Using Acceleration Signals in Beam-Type Structures)

  • 박재형;이용환;김정태
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.229-237
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    • 2007
  • 본 논문에서는 보 구조물의 실시간 손상위치 경보를 위해 가속도 신호를 이용한 인공신경망기반 손상검색기법을 제안하였다. 이를 위해 먼저, 실시간 손상검색을 위해 가속도 응답신호만을 이용하는 새로운 인공신경망 알고리즘을 설계하였다. 구조물의 손상상태를 나타내는 특징으로 서로 다른 두 위치에서 측정된 가속도 신호의 교차공분산 값을 이용하였다. 다음으로 실제 하중조건을 모르는 상황을 고려하여 다양한 하중패턴에 따른 복수 신경망을 구성하였으며, 각각의 신경망 학습을 위한 손상시나리오를 선정하였다. 마지막으로 양단 자유보 모형실험을 통해 제안된 기법의 유용성과 적용성을 평가하였다.

Experimental validation of Kalman filter-based strain estimation in structures subjected to non-zero mean input

  • Palanisamy, Rajendra P.;Cho, Soojin;Kim, Hyunjun;Sim, Sung-Han
    • Smart Structures and Systems
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    • 제15권2호
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    • pp.489-503
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    • 2015
  • Response estimation at unmeasured locations using the limited number of measurements is an attractive topic in the field of structural health monitoring (SHM). Because of increasing complexity and size of civil engineering structures, measuring all structural responses from the entire body is intractable for the SHM purpose; the response estimation can be an effective and practical alternative. This paper investigates a response estimation technique based on the Kalman state estimator to combine multi-sensor data under non-zero mean input excitations. The Kalman state estimator, constructed based on the finite element (FE) model of a structure, can efficiently fuse different types of data of acceleration, strain, and tilt responses, minimizing the intrinsic measurement noise. This study focuses on the effects of (a) FE model error and (b) combinations of multi-sensor data on the estimation accuracy in the case of non-zero mean input excitations. The FE model error is purposefully introduced for more realistic performance evaluation of the response estimation using the Kalman state estimator. In addition, four types of measurement combinations are explored in the response estimation: strain only, acceleration only, acceleration and strain, and acceleration and tilt. The performance of the response estimation approach is verified by numerical and experimental tests on a simply-supported beam, showing that it can successfully estimate strain responses at unmeasured locations with the highest performance in the combination of acceleration and tilt.

HPLC-UVD/MS를 이용한 농산물 중 Oxycarboxin의 분석 (Determination of Oxycarboxin Residues in Agricultural Commodities Using HPLC-UVD/MS)

  • 정명근
    • 한국환경농학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.117-124
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    • 2018
  • 본 연구에서는 HPLC-UVD/MS를 이용하여 농산물 중 oxanthiin 살균제인 oxycarboxin의 잔류 분석법을 확립하였다. 대표 농산물은 현미, 콩, 배추, 고추 및 사과를 선정하였고 acetone을 가하여 추출된 oxycarboxin 성분을 dichloromethane 액-액 분배법과 Florisil 흡착크로마토그래피법으로 정제하여 HPLC-UVD/MS 분석대상 시료로 사용하였다. Oxycarboxin의 정량적 분석을 위한 최적 분석 조건을 확립하였으며, 정량한계(LOQ)는 0.04 mg/kg 이었다. 각 대표 농산물에 대해 정량한계, 정량한계의 10배 및 50배 수준에서 회수율을 검토한 결과 모든 처리농도에서 78.3~96.1% 수준을 나타내었으며, 반복 간 변이계수(CV)는 최대 4.7%를 나타내어 잔류분석 기준인 회수율 70~120% 및 분석오차 10% 이내를 충족시키는 만족한 결과를 도출하였으며, LC/MS SIM을 이용하여 실제 농산물 시료에 적용하여 재확인 하였다. 이상의 결과로 신규 oxycarboxin의 HPLC-UVD/MS 분석법은 검출한계, 회수율 및 분석오차 면에서 국제적 분석기준을 만족하는 신뢰성이 확보된 정량 분석법으로 사용 가능할 것이다.