• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.86-95
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• 2006

Brillouin backscatter is a type of reflection that occurs when light is shone into an optical fibre. Brillouin reflections are very sensitive to changes in the fibre arising from external effects, such as temperature, strain and pressure. We report here several case studies on the measurement of strain using Brillouin reflections. A mechanical bending test of an I beam, deployed with both fiber optic sensors and conventional strain gauge rosettes, was performed with the aim of evaluating: (1) the capability and technical limit of the DTSS technology for strain profile sensing; (2) the reliability of strain measurement using fiber optic sensor. The average values of strains obtained from both DTSS and strain gauges (corresponding to the deflection of I beam) showed a linear relationship and an excellent one-to-one match. A practical application of DTSS technology as an early warning system for land sliding or subsidence was examined through a field test at a hillside. Extremely strong, lightweight, rugged, survivable tight-buffered cables, designed for optimal strain transfer to the fibre, were used and clamped on the subsurface at a depth of about 50cm. It was proved that DTSS measurements could detect the exact position and the progress of strain changes induced by land sliding and subsidence. We also carried out the first ever distributed dynamic strain measurement (10Hz) on the Korean Train eXpress(KTX) railway track in Daejeon, Korea. The aim was to analyse the integrity of a section of track that had recently been repaired. The Sensornet DTSS was used to monitor this 85m section of track while a KTX train passed over. In the repaired section the strain increases to levels of 90 microstrain, whereas in the section of regular track the strain is in the region of 30-50 microstrain. The results were excellent since they demonstrate that the DTSS is able to measure small, dynamic changes in strain in rails during normal operating conditions. The current 10km range of the DTSS creates a potential to monitor the integrity of large lengths of track, and especially higher risk sections such as bridges, repaired track and areas at risk of subsidence.

• 전자공학회논문지SC
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• 제46권3호
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• pp.52-58
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• 2009

칼만 필터는 이동 목표물의 운동 상태 특성이 선형이라고 가정할 경우 비교적 정확하게 표적의 위치를 추정할 수 있는 알고리즘으로 목표물의 운동 상태 특성이 얼마나 정확하게 모형화 되었느냐에 따라 성능이 좌우된다. 표적의 다양성을 고려하지 않고 운동 특성을 일반적으로 모형화 하여 칼만필터(SKF : Simple Kalman filter) 알고리즘을 적용하는 경우 표적이 갑작스런 기동을 하게 되면 칼만필터의 고정된 프로세스 잡음 분산은 기동을 다를 수 없게 되므로 추적 성능은 현저히 저하된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 표적의 기동에 따른 프로세스 잡음 분산을 능동적으로 변화시켜 적용할 수 있는 능동형 칼만필터(ABC Active Kalman filter)를 구현하였다. 즉 표적이 가질 수 있는 기동의 범위를 구분하여 설정하고 기동의 정도에 따라 표적을 추적할 수 있는 칼만필터 프로세스 잡음 분산을 구하여 기동 정도에 따른 칼만필터 프로세스 잡음 분산을 오프 라인(off-line)에서 선행 학습시켰다. 선행 학습은 뉴럴네트워크를 이용하여 표적의 기동 상태에 따른 시스템 프로세스 잡음 분산을 인식하도록 하였으며, 그 결과에 따라 레이더가 실제 표적 탐지 및 추적 처리시 칼만필터의 프로세스 잡음 분산을 선택하여 실시간으로 반영할 수 있도록 능동형 칼만필터(AKF : Active Kalman filter)를 구현하고 시뮬레이션을 통해 성능 개선을 입증하였다.

• 한국측량학회지
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• 제29권6호
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• pp.677-685
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• 2011

대중교통 정보 시스템의 고도화와 정보 신뢰도 유지를 위해서는 대중 교통수단 노선과 운행 정보에 대한 정확도 향상은 매우 중요한 사안이다. 이러한 위치기반체계에 대한 정확도를 측정하기 위해 GPS를 활용한 매우 다양한 방법들이 존재하고 있지만 버스 노선 등과 같이 이동 차량에 탑재된 GPS를 통해 결정된 선형 객체의 동적인 위치 정확도를 평가하는 연구는 아직 미비하다. 이에 본 연구의 목적은 단일 버퍼링 기법을 이용하여 GPS에 의해 실시간 측정된 버스 노선의 정확도 평가 방안을 제시하는 것이다. 이를 위해 경기도 안양시 일대의 정류소와 버스 노선을 대상으로 단독 측위, DGPS, GPS/INS 에 따른 정적 및 동적 측위 결과를 상호 비교하고 정확도와 오차의 영향을 분석하였다. 연구 결과로서 정류소 위치에 대한 단독측위의 경우 실시간 DGPS 관측과 GPS/INS DGPS 관측과 비교하여 2개의 관측성과 모두 5m 이내 정확도 범위 내에 결과를 얻을 수 있었다. 특히, 노선의 경우 공공측량 작업 규정 세부기준의 축척별 위치 정확도에 근거하여 단독측위 14.5m의 오차는 1:20,000, 18.1m의 오차는 1:25,000 축척의 오차범위 정확도를 가지며, DGPS의 16.9m와 18.5m의 오차는 1:25,000 축척의 오차범위, GPS/INS의 18.4m와 18.5m의 오차는 1;25,000 축척의 오차 범위로 정확도를 평가할 수 있었다. 본 연구에서 제시한 방법은 버스 기반 정보 구축을 위한 GPS 현장 조사 시 동적 위치 측정 방법론의 타당성 검토와 높은 정밀도의 노선 위치 정보 구축에 활용 가능할 것이다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제26권1호
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• pp.75-88
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• 2009

이 연구의 목적은 선형화 과정이 필요 없는 Unscented 변환(Unscented Transformation)을 사용한 후처리 배치 알고리즘을 소개하고, 기존 최소자승법을 이용한 후처리 배치 필터와 반복 UKF 스무더(Iterative Unscented Kalman Filter Smoother)들과 비교하여 추정 방법 간의 성능비교와 장단점을 분석하는 것이다. 연구에 사용된 위성 궤도 결정시스템의 동역학 방정식은 지구의 비대칭 중력장의 영향, 대기항력, 태양복사압 및 달과 태양의 중력으로 구성되었다. 관측 데이터로는 지상국으로부터 측정한 위성의 거리, 방위각과 고도각이 사용되었다. 특히, 비선형성의 영향에 대한 추정 방법 간의 성능과 장단점의 비교를 위해 위성의 포기 궤도오차별, 관측데이터의 관측 잡음의 크기별 테스트를 수행하였다. 이 연구를 통해 소개된, 선형화 과정이 필요 없는 Unscented 변환 기반의 후처리 배치 필터는, 비선형성의 특징이 증대된 상황에서 기존의 후처리 배치 알고리즘들에 비해 초기 궤도오차별, 관측데이터 잡음의 크기별 테스트 시 평균적으로 각각 약 5%와 12%정도의 정밀도 향상결과를 보였다. 또한, 기존 최소자승법을 이용한 후처리 배치필터가 발산한 상황에서도, 수렴성을 확보하는 안정적인 결과를 얻을 수 있었다. 그러므로 Unscented 변환 기반의 후처리 배치필터가 인공위성 궤도 결정 시스템에 효율적으로 사용할 수 있음을 제시하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권6_1호
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• pp.1739-1756
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• 2021

대기 중 이산화질소(NO₂)는 주로 인위적인 배출요인으로 발생하며 화학 반응을 통해 이차오염 물질 및 오존 형성에 매개 역할을 하는 인체 건강에 악영향을 미치는 물질이다. 우리나라는 지상 관측소에 의한 실시간 NO₂ 모니터링을 수행하고 있지만, 이는 점 기반의 관측 값으로써 미관측 지역의 공간 분포 분석이 어렵다는 한계점을 지닌다. 본 연구에서는 선형 회귀 기반 모델인 다중 선형 회귀와 회귀 크리깅, 기계학습 알고리즘인 Random Forest (RF), Support Vector Regression (SVR)을 적용한 공간 내삽 모델링을 통해 서울 지역의 지상 NO₂ 농도 지도를 제작하였고, 일별 Leave-One-Out Cross Validation (LOOCV) 교차 검증을 시행하였다. 2020년 연구기간 내 일별 LOOCV에서 MLR, RK, SVR 모델의 일별 평균 Index of agreement (IOA)는 약 0.57로 유사한 성능을 보였으며, RF (0.50)보다 높은 성능이 확인되었다. RK의 일별 평균 nRMSE는 0.9483%으로 MLR (0.9501%)보다 상대적으로 낮은 오차를 나타냈다. MLR과 RK, RF 모델의 계절별 공간 분포는 비슷한 양상을 보였으며, RF는 다른 모델에 비해 좁은 NO₂ 농도 범위가 확인되었다. 본 연구에서 제안된 선형 회귀 기반 공간 내삽은 지상 NO₂ 뿐 아니라 다른 대기 오염 물질의 도시 지역 공간 내삽을 위해 활용 가능성이 높을 것으로 기대된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제28권1호
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• pp.47-55
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• 2016

동적 세기조절방사선치료 시 선량률 변화에 따른 다엽콜리메이터의 엽의 위치를 반영하는 선량학적엽간격과 다엽콜리메이터 투과계수 변화를 분석하여 다엽콜리메이터의 정확성을 평가하고자 하였다. Millennium 120 MLC 시스템이 장착된 선형가속기의 6 MV와 10 MV X선으로 물 팬텀의 깊이 10 cm에서 CC13과 FC-65G 전리함을 이용하여 선량률을 200, 300, 400, 500, 600 MU/min으로 변화시켜 선량학적엽간격과 다엽콜리메이터 투과계수를 측정하였다. 400 MU/min의 선량률 기준으로 200, 300, 400, 500, 600 MU/min으로 선량률을 변경하여 선량학적엽간격 값을 측정한 결과, 6 MV의 경우 각각 -2.59, -1.89, 0.00, -0.58, -2.89%의 차이가 나타났고, 10 MV에서는 각각 ?2.52, -1.69, 0.00, +1.28, -1.98%의 차이가 나타났다. 다엽콜리메이터 투과계수는 두 종류의 에너지와 모든 선량률에서 약 ${\pm}1%$ 이내의 범위로 측정되었다. 본 연구는 동적 세기조절방사선치료 시 선량률 변화에 대하여 다엽콜리메이터의 선량학적엽간격과 투과계수 변화를 평가하였다. 선량률 변화에 따라서 다엽콜리메이터의 투과계수의 차이는 미미했지만, 선량학적엽간격의 차이는 큰 것으로 확인하였다. 따라서 동적 세기조절방사선치료 시 임의로 선량률을 변경하면 종양에 전달되는 선량에 많은 영향을 미치므로 치료 중에 선량률을 변화시키지 않는 것이 더욱 정확한 방사선치료 방법이라 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권8호
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• pp.807-812
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• 2005

연속식 흡착장치를 사용하여 산처리로 세공구조를 변화시킨 Zeolite 5A의 toluene vapor 평형흡착량과 흡착제의 세공직경에 따른 표면적과의 상관관계를 고찰하였다. 산처리에 의해 미세세공이 형성되기도 하지만 기존 미세세공의 직경이 점차 확대되었으며, 산의 농도가 높을수록 미세세공이 중간세공 이상으로의 변화가 많았다. 산처리한 Zeolite 5A의 toluene vapor 평형흡착량은 $15{\sim}\;mg/g70$ 사이였고 산처리에 의해 평형흡착량이 약 5배까지 증가하였으며, toluene vapor는 주로 직경 $15\;{\AA}$ 이상의 세공 표면적에 비교적 잘 흡착되는 것으로 판단되었다. Toluene vapor 평형흡착량과 총 누적표면적(total cumulative surface area)은 상관관계가 없었으며, 직경 $15\;{\AA}$ 이상의 누적표면적과는 가장 높은 상관관계(0.997)를 나타내었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제41권12호
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• pp.1753-1757
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• 2012

LC-MS/MS를 사용함으로써 인체 혈장에서 ginsenoside Rb1의 분석법을 개발하고 검증하였다. 유속 0.9 mL/min에 이동상 0.1% formic acid가 첨가된 water와 methanol을 사용하여 기울기 용리 조건으로 설정하였으며 사용한 분석 칼럼은 C 18($4.6mm{\times}150mm$, particle size 5 ${\mu}m$)을 사용하여 분리하였다. MRM(multiple reaction monitoring) 방법의 전기 분무 이온화 이온 분석기로 모니터링 하여 분석하였다. 인체 혈장 샘플은 액체-액체 추출방법에 의해 acetone과 water가 섞인 용액으로 추출하였다. 이 분석의 검량선 범위는 10~500 ng/mL이며 상관계수는 0.9995를 나타냈다. 일내, 일간의 정밀성 농도범위는 상관계수 5.8% 그리고 정확성은 96.0~104.6%로 나타났다. 이 LC-MS/MS를 이용한 인체 혈장의 ginsenoside Rb1의 연구가 약동학 연구에 적용할 수 있을 거라 생각한다.

• 분석과학
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• 제27권1호
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• pp.60-65
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• 2014

전통주류의 한가지인 막걸리 중의 기능성 성분인 E,E-farnesol과 squalene를 분석하는 방법을 확립하였다. 막걸리에 들어있는 E,E-farnesol과 squalene은 stir bar sorptive extraction (SBSE)와 GC-MS를 사용 분석하였다. SBSE방법은 막걸리 중의 E,E-farnesol과 squalene함량을 분석하는데 매우 효율적이었다. 이 두 성분을 SBSE법으로 분석하였을 때 E,E-farnesol은 0.5-200 ng/mL ($R^2=0.9974$) 범위에서 squalene은 100-50000 ng/mL ($R^2=0.9982$)에서 직선성을 보였다. SBSE법으로 분석할 경우 E,E-farnesol과 squalene의 limit of detection (LOD)와 limit of quantification (LOQ)는 각각 0.1 과 0.5 ng/mL 및 15.0과 40.0 ng/mL 이었다. SBSE법에 의한 E,E-farnesol과 squalene의 회수율은 각각101-107%와 98-103%로 정확도가 매우 높았다.

• 한국음향학회지
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• 제35권6호
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• pp.480-490
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• 2016

풍력터빈의 대형화와 경량화에 따라 풍력터빈에 작용하는 동하중에 의한 진동 응답이 크게 발생할 수 있다. 특히 공진에서는 큰 진동 응답이 발생하므로 설계 시 정확한 고유진동수의 예측이 요구된다. 이를 위해 풍력터빈 지지구조와 지반에 대한 연성해석이 요구되는데, 일반적으로 유한요소에 기반한 수치적인 방법이 주로 이용된다. 그러나 유한요소 해석은 파일-지반 모델링 및 연산에 많은 노력과 시간을 요구하므로 초기 설계 단계에서는 활용에 많은 제약이 따른다. 반면, 지반을 선형화한 이론 해석은 모델이 단순하고 연산 시간이 매우 짧으므로, 해석의 신뢰성이 확보된다면 지반-지지구조의 거동 특성을 초기에 예측하는데 유용한 도구가 될 수 있다. 본 논문에서는 이론 해석을 이용해 지반에 인입된 파일에 대한 파일-지반 연성해석을 수행하였다. 해석 시 지반의 변형은 탄성 범위 이내에 있다고 단순화하여 파일은 보로, 지반은 연속체로 모델링하였다. 본 연속체 모델을 이용해 파일 상단에 수평 하중 또는 모멘트가 작용할 때 발생하는 파일의 횡변형을 구하고, 파일의 세장비에 따른 영향계수를 도출하였다. 그리고 이를 유한요소해석을 기반으로 한 문헌의 결과와 비교함으로써 해석 결과의 신뢰도를 평가하였다. 이를 통해 연속체 모델의 해석은 세장비가 큰 파일에 대해서는 유효한 반면 약 3 이하의 낮은 세장비를 가지는 파일에서는 신뢰성이 떨어짐을 확인하였다.