• 제목/요약/키워드: low-field measurement

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반사형 간섭계를 이용하여 신뢰성을 향상시킨 광전류센서 (Optical Current Sensors with Improved Reliability using an Integrated-Optic Reflective Interferometer)

  • 김성문;추우성;오민철
    • 전자공학회논문지
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    • 제54권5호
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    • pp.17-23
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    • 2017
  • 광전류센서는 전자기파 간섭에 영향을 받지 않으며 뛰어난 절연특성을 가지고 있어 발전소와 같은 고전압 대전류 환경에서 운용하기에 적합하다. 하지만, 온도변화와 진동과 같은 외부의 환경변화가 큰 상황에서 운용해야 하므로 센서의 높은 신뢰성이 요구된다. 그 때문에 안정성과 관련된 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 논문에서는 폴리머 광집적회로를 이용한 편광회전반사간섭계를 이용하여 신뢰성을 향상시킨 광전류센서를 제안한다. 여러 가지 독립적인 광소자들을 하나의 칩 상에 집적하여 안정성을 향상시키고 대량생산을 통한 저가격의 광전류센서 제작 가능성을 높였으며, 이를 이용하여 실제 현장에 적용하기 위한 특성평가를 수행하였다. 대전력 공급원을 이용하여 0.3 kA~36 kA 범위의 전류를 광센서에 인가하였을 때 선형적인 동작특성을 볼 수 있었고 센서의 오차는 $0{\pm}.5%$ 이내로 나타났다. 장시간 동작시에도 센서의 오차범위는 $0{\pm}.5%$ 이내로 유지되었다. 또한, 60 Hz~10 kHz 범위에 걸친 주파수 응답 특성 측정 결과 제안된 OCT의 3-dB 주파수 대역은 10kHz를 훨씬 넘는 것으로 확인되었다.

Radar Polygon 기법의 개발 : 유사강우발생 확률에 근거한 면적강우량 산정기법 (Development of Radar Polygon Method : Areal Rainfall Estimation Technique Based on the Probability of Similar Rainfall Occurrence)

  • 조운기;이동률;이재현;김동균
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제48권11호
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    • pp.937-944
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    • 2015
  • 본 연구에서는 실측자료를 기반으로 한 새로운 면적강우량 산정기법인 '레이더 폴리곤 기법(Radar polygon Method, PRM)'을제시하였다. RPM은(1) 강우공간분포의 실측자료인 기상레이더 자료를 이용하여 지점관측소가 위치한 곳에서의 강우강도와 주변지역의 강우강도를 비교하여 유사강우 발생지도 작성; (2) 위의 단계를 관측소별로 반복하여 각 관측소별 유사강우 발생 확률 지도 작성; (3) 주어진 격자에서의 각 관측소의 유사강우 발생 확률의 비교를 통한 지배범위 결정의 알고리즘으로 관측소별 가중치를 결정하는 방법이다. RPM 방법을 안성천 유역에 적용하여 Thiessen법과 결과를 비교하였다. 안성천 유역의 경우 RPM과 Thiessen방법에 근거한 다각형의 공간적 형태는 관측소 위치의 강우 특성에 따라 차이를 보였으나 관측소별 가중치 값의 차이는 크지 않았다. 본 연구는 관측기간 및 정확도의 문제로 인하여 제한적으로 활용되어 온 레이더 강우관측자료의 새로운 활용분야를 개척하였다는 점에서 큰 의미를 찾을 수 있다.

미세금형 가공을 위한 전기화학식각공정의 유한요소 해석 및 실험 결과 비교

  • 류헌열;임현승;조시형;황병준;이성호;박진구
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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    • pp.81.2-81.2
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    • 2012
  • To fabricate a metal mold for injection molding, hot-embossing and imprinting process, mechanical machining, electro discharge machining (EDM), electrochemical machining (ECM), laser process and wet etching ($FeCl_3$ process) have been widely used. However it is hard to get precise structure with these processes. Electrochemical etching has been also employed to fabricate a micro structure in metal mold. A through mask electrochemical micro machining (TMEMM) is one of the electrochemical etching processes which can obtain finely precise structure. In this process, many parameters such as current density, process time, temperature of electrolyte and distance between electrodes should be controlled. Therefore, it is difficult to predict the result because it has low reliability and reproducibility. To improve it, we investigated this process numerically and experimentally. To search the relation between processing parameters and the results, we used finite element simulation and the commercial finite element method (FEM) software ANSYS was used to analyze the electric field. In this study, it was supposed that the anodic dissolution process is predicted depending on the current density which is one of major parameters with finite element method. In experiment, we used stainless steel (SS304) substrate with various sized square and circular array patterns as an anode and copper (Cu) plate as a cathode. A mixture of $H_2SO_4$, $H_3PO_4$ and DIW was used as an electrolyte. After electrochemical etching process, we compared the results of experiment and simulation. As a result, we got the current distribution in the electrolyte and line profile of current density of the patterns from simulation. And etching profile and surface morphologies were characterized by 3D-profiler(${\mu}$-surf, Nanofocus, Germany) and FE-SEM(S-4800, Hitachi, Japan) measurement. From comparison of these data, it was confirmed that current distribution and line profile of the patterns from simulation are similar to surface morphology and etching profile of the sample from the process, respectively. Then we concluded that current density is more concentrated at the edge of pattern and the depth of etched area is proportional to current density.

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In vitro response of rat microglia and human polymorphonuclear cells (PMN) to immunoactive compounds

  • Lombardi, Valter RM;Eetcheverria, Ignacio;Fernandez-Novoa, Lucia;Diaz, Joaquin;Seoane, Silvia;Cacabelos, Ramon
    • Advances in Traditional Medicine
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    • 제5권3호
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    • pp.216-230
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    • 2005
  • Although the field of study in immune enhancing compounds is relatively new, natural products from plants represent a rich and promising source of novel molecules with immunomodulating properties, Microglial cells, the main immune effector cells of the brain, usually display a ramified morphology and low expression levels of immunologically relevant antigens such as MHC class I and class II. Since any compound which participates in activation of phagocytic cells contributes to the production of potentially toxic factors, the search for convenient in vitro test-systems and study of mechanisms of action of these agents are of great interest. Human blood polymorphonuclear (PMN) cells and primary microglial cells isolated from Sprague-Dawley rats were used as cellular screening tests for study of phagocytosis-stimulating action of immunomodulating agents. Numbers of phagocytic activity were evaluated by the phagocyte ingestion of yeast cells and NO-synthase activity, nitrite production, and nitroblue tetrazolium test were determined after phagocyte stimulation. It was possible to demonstrate that indexes of phagocytic activity can be used as quantitative indicators for measurement immunomodulating activity. As a positive control, Zymosan A-induced phagocytosis in both PMN cells and primary microglial cells was used. $IFN-{\gamma}$ (0.1 -1 U/ml) stimulated phagocytosis in PMN cells 1.2 times after 2 - 3 h incubation, although at higher concentrations (10 - 100 U/ml) it strongly inhibited phagocytosis. In a similar way, at higher concentrations, $IFN-{\gamma}$ (100 - 500 U/ml) suppressed phagocytosis in zymosan-A stimulated microglial cells. When Polypodium leucotomus, cambricum and vulgare extracts were tested alone, increased levels of phagocytosis were observed in PMN. In addition, microglial cells showed both increased phagocytosis and MHC class-II antigen expressions. Surprisingly, when PMN and microglia were treated with a combination of Polypodium and $IFN-{\gamma}$, phagocytosis was not inhibited. We did not find changes in NO-synthase activity and nitrite production in both microglia and PMN cells activated by different immunomodulating agents. These results indicate that primary microglial cell cultures as well as human PMN cells can provide reproducible quantitative results in screening phagocytic activity of different immunoactive compounds. Furthermore, both inhibitory or activation mechanisms might be studied using these in vitro experimental approaches.

광릉 활엽수림의 낙엽층 차단저류능 추정에 관하여 (On Estimating Interception Storage Capacity of Litter Layer at Gwangneung Deciduous Forest)

  • 강민석;홍제우;봉하영;장혜미;최명제;장유희;천정화;김준
    • 한국농림기상학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.87-92
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    • 2011
  • 본 연구에서는 광릉 활엽수림의 수문순환과정에서 낙엽층의 역할을 이해하기 위해 낙엽층의 차단저류능을 산정하였다. 낙엽층 두께의 공간 분포를 조사하여 낙엽층 두께 지도를 작성하였으며, 낙엽층의 두께와 차단저류능 간의 관계를 확인하고자 낙엽 표본을 채집하여 실험을 수행하였다. 25~100mm 두께의 낙엽 표본에 대한 실험 결과, 둘 간에 선형 비례 관계가 존재함을 확인하였다. 낙엽층의 응집이 상대적으로 적은 0~25mm 두께에서는 낙엽층 두께의 증가에 따라 더 급격한 차단저류능 증가가 일어나는 비선형적인 관계를 보였다. 또한 강우 강도가 약한 경우에도 낙엽층 두께와 차단저류능 간의 비선형 관계가 더 크게 나타날 수 있음을 확인하였다. 제작된 낙엽층 두께 지도와 낙엽층 두께와 차단저류능 사이의 관계식을 통하여 산정한 낙엽층의 차단저류능은 평균 $0.94{\pm}0.39mm$ 이었다. 산정된 낙엽층(평균 두께 $59{\pm}32mm$)의 차단저류능은 군락의 차단저류능과 비교할 때 그 크기가 비슷하였으며, 이는 낙엽층이 광릉 활엽수림의 수문순환에 중요한 역할을 할 수 있음을 보여준다.

Reliable and High Spatial Resolution Method to Identify the Number of MoS2 Layers Using a Scanning Electron Microscopy

  • Sharbidre, Rakesh Sadanand;Park, Se Min;Lee, Chang Jun;Park, Byong Chon;Hong, Seong-Gu;Bramhe, Sachin;Yun, Gyeong Yeol;Ryu, Jae-Kyung;Kim, Taik Nam
    • 한국재료학회지
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    • 제27권12호
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    • pp.705-709
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    • 2017
  • The electronic and optical characteristics of molybdenum disulphide ($MoS_2$) film significantly vary with its thickness, and thus a rapid and accurate estimation of the number of $MoS_2$ layers is critical in practical applications as well as in basic researches. Various existing methods are currently available for the thickness measurement, but each has drawbacks. Transmission electron microscopy allows actual counting of the $MoS_2$ layers, but is very complicated and requires destructive processing of the sample to the point where it will no longer be useable after characterization. Atomic force microscopy, particularly when operated in the tapping mode, is likewise time-consuming and suffers from certain anomalies caused by an improperly chosen set point, that is, free amplitude in air for the cantilever. Raman spectroscopy is a quick characterization method for identifying one to a few layers, but the laser irradiation causes structural degradation of the $MoS_2$. Optical microscopy works only when $MoS_2$ is on a silicon substrate covered with $SiO_2$ of 100~300 nm thickness. The last two optical methods are commonly limited in resolution to the micrometer range due to the diffraction limits of light. We report here a method of measuring the distribution of the number of $MoS_2$ layers using a low voltage field emission electron microscope with acceleration voltages no greater than 1 kV. We found a linear relationship between the FESEM contrast and the number of $MoS_2$ layers. This method can be used to characterize $MoS_2$ samples at nanometer-level spatial resolution, which is below the limits of other methods.

인공신경망을 이용한 X-Band 레이다 유의파고 추정 (Estimation of Significant Wave Heights from X-Band Radar Using Artificial Neural Network)

  • 박재성;안경모;오찬영;장연식
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제32권6호
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    • pp.561-568
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    • 2020
  • 항해용 X-band 레이다를 이용한 파랑관측은 기존의 파랑관측 방법인 부이식 파고계, 압력식 파고계, 초음파식 파고계에 비해 많은 이점이 있다. 예를 들면 유실과 파손의 위험이 없고, 유지관리 비용이 적게 들며, 심해부터 천해까지 파랑의 공간적 분포를 알 수 있다. 본 논문에서는 레이다형 파고계의 유의파고 측정 정확도를 높이는 인공신경망을 이용한 알고리즘을 제시하였다. 레이다형 파고계에서 유의파고를 추정하는 전통적인 방법은 신호 대 잡음 비율(${\sqrt{SNR}}$) 또는 신호 대 잡음 비율과 첨두주기(TP)를 이용하는 방법이 있다. 본 연구에서는 신호 대 잡음 비율, 첨두주기 및 레이다 이미지 해상도 비율(Rval > k)을 입력변수로 하는 인공신경망 알고리즘을 이용하여 유의파고 추정의 정확도를 향상시켰다. 개발된 알고리즘을 울진 후정해수욕장에서 초음파식 파고계로 측정한 유의파고의 시계열과 비교하여 정확도 향상을 확인하였다.

북서태평양 톱상어(톱상어과, 연골어강)의 분류학적 재검토 (Taxonomic Review of Pristiophorus japonicus Complex (Pristiophoridae, Chondrichthyes) in the Northwest Pacific)

  • 명세훈;김진구;송춘복
    • 한국해양생명과학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.8-17
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    • 2016
  • 톱상어과는 톱상어목에 속하며 지금까지 2속 8종이 보고되었다. 우리나라에 서식하는 톱상어과 어류는 톱상어 1종으로 알려져 있다. 톱상어과는 주둥이 양쪽에 작고 큰 이빨이 나있으며 납작하고 긴 것이 특징이다. 톱상어의 집단구조를 알기 위해서 4개의 지역(한국, 개체수=6; 미야기현, 개체수=1; 고치현, 개체수=1; 오키나와, 개체수=8)에서 채집된 16개체를 대상으로 형태와 분자분석을 실시하였다. 형태분석결과 3가지의 유형으로 구분되었으며, 그 중 톱상어 A 유형은 한국과 일본에 서식하며 짧은 주둥이(전장의 26.8%), 폭넓은 주둥이(주둥이 길이는 주둥이 폭의 4.5배)를 가지며, 톱상어 모식표본과 유사한 점에서 톱상어(Pristiophorus japonicus)로 추정된다. 톱상어 B 유형은 오키나와에 서식하며 긴 주둥이(전장의 31.7%), 폭넓은 주둥이(5.2배)를 가져 Pristiophorus sp.1로 제안한다. 톱상어 C 유형은 오키나와에 서식하며 긴 주둥이(전장의 31.7%), 폭좁은 주둥이(6.3배)를 가져 Pristiophorus sp. 2로 제안한다. 나아가 톱상어 A 유형과 C 유형의 mtDNA cytb 영역을 비교한 결과 2.1~2.7% 차이를 보여 형태결과를 지지해 주었다. 향후 Pristiophorus sp. 1 및 Pristiophorus sp. 2의 분류학적 위치를 구명하기 위한 추가 연구가 필요하다.

여름철 도로 방향과 가로수 식재 방식에 의한 인간 열환경 개선효과 분석 (Analysis of the effect of improving human thermal environment by road directions and street tree planting patterns in summer)

  • 문정현;최유리;최은자;양주은;박수국
    • 한국지리정보학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.1-18
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    • 2024
  • 본 연구는 서울시에서 도로 방향과 가로수 식재형태가 여름철 도시 열환경에 미치는 영향을 분석하여 최적의 식재방식을 찾는 것을 목표로 하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 프로그램 ENVI-met을 이용하여, 도로 4방향과 가로수 식재형태에 따라 68가지 시나리오를 수행하였다. 그 결과, 수목 식재 시 기온, 평균복사온도, 인간 열환경지수가 개선되는 것으로 나타났다. 평균복사온도의 감소는 도로와 접한 건물에 의한 태양 복사에너지 차단과 수목의 그늘효과에 기인하였으며, 도로방향은 풍속 감소에 영향을 주는 것으로 나타났다. 모든 시나리오에서 낮은 수고(6m), 넓은 수관폭(9m), 높은 엽면적 지수(3.0), 좁은 식재간격(8m)일 때 가장 큰 열환경 개선효과를 보였다. 도로 방향은 동-서 방향의 북측 보도에서 열환경이 가장 크게 개선되었다. 본 연구는 컴퓨터 시뮬레이션을 이용해 현실도시공간과의 차이를 감안해야 하고, 현장 실측과 더 많은 변수 고려를 통한 추가연구가 필요하다.

전자파표면유속계를 이용한 하천유량측정의 적용범위 확장을 위한 고성능 범용 전자파표면유속계의 개발 (Development of High-performance Microwave Water Surface Current Meter for General Use to Extend the Applicable Velocity Range of Microwave Water Surface Current Meter on River Discharge Measurements)

  • 김영성;원남일;노준우;박원철
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제48권8호
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    • pp.613-623
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    • 2015
  • 홍수기 유량측정의 어려움을 극복하고자 물과 비접촉식으로 유속을 측정하여 유량을 산정하는 전자파표면유속계를 개발하여 실무에 적용하고 있다. 기존에 사용 중인 전자파표면유속계는 홍수용으로 연중 활용도가 낮아 이의 활용도를 높이고자 전자파표면유속계의 성능개선을 통하여 유속측정범위를 확장하여 평 갈수기에도 하천 유량측정이 적용할 수 있게 하였다. 즉 기존 홍수용 전자파표면유속계의 유속측정범위가 0.5~10.0m/s이었던 반면, 금번 개발된 고성능 범용 전자파표면유속계는 0.03~20.0m/s로 홍수기뿐만 아니라 평수기에 유속측정이 가능하도록 성능을 개선하였다. 전자파표면유속계를 이용한 저유속의 측정을 위해서 필요한 요소를 조사한 결과, 송신신호의 수신단 유입을 차단하여 저유속의 미세한 수신신호에 대한 검출능력을 향상할 수 있도록 송수신 격리도의 개선, 이와 함께 공진기의 위상잡음 특성개선이 저유속의 검출에 필수사항임을 파악하였다. 따라서 이를 감안하여 안테나의 송신부와 수신부가 분리된 안테나를 개발함으로써 송수신 격리도를 개선하였고, 기존 공진기의 위상잡음 특성을 개선하기 위하여 위상고정주파수합성기를 공진기로 적용함으로써 저유속 검출 성능을 개선하였다. 또한 고성능 범용 전자파표면 유속계의 사용편의성 증진을 위하여 안테나의 소형, 경량화 제작을 가능토록 하고자 사용주파수(10 GHz$\rightarrow$24GHz)를 변경하였다. 이와 더불어 기존 전자파표면유속계 사용자들의 개선요구사항-측정유속 안정화, 자체점검기능, 저전력, 방수 방습-을 반영함으로써 현장에서 유량측정하기에 간편한 기기로 개발하였다.