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수평흐름식 여과기술의 CSOs 적용을 위한 공정 최적화 연구 (A Study on Process Optimization for CSOs Application of Horizontal Flow Filtration Technology)

  • 김재학;양정하;이영신
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.56-63
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    • 2018
  • 강우사상이 발생함에 따라 시설용량을 초과하여 미처리된 상태로 방류수계에 직접 배출되는 합류식 관거 월류수(Combimed Sewer Overflows, CSOs) 및 분류식 관거 월류수(Separated Sewer Overflows, SSOs)의 관리는 집중호우가 잦아지는 근래에 들어 그 관리가 더욱 중요해지고 있다. 밀집도가 높은 도심지에 적용성이 유리한 여과기술은 지속적인 개발이 이루어지고 있음에도 불구하고 CSOs에 적용된 사례가 거의 전무한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 로프형 섬유여재가 적용된 Pilot 규모의 수평흐름식 여과장치를 CSOs에 적용하기 위해 공정최적화를 목적으로 수행되었다. 연구방법은 인공시료를 적용한 사전연구와 하수를 적용한 현장연구로 구분하여 수행하였다. 인공시료를 적용한 사전연구에서 여재 자체의 손실수두는 약 1.1cm정도로 분석되었고, 선속도 10m/hr 증가에 따라 약 0.1cm 정도의 손실수두 증가를 유발하는 것으로 나타났다. 또한, SS 제거효율은 81.4% 정도로 안정적이었고, 여과지속시간은 6시간 이상 유지되었으며, 공기역세척만으로도 98% 정도의 손실수두 평균 회복율을 보였다. 하수를 적용한 현장평가에서는 여재의 조기폐색을 방지하기 위한 전처리공정으로 벨트 형 미세스크린(450mesh 이상)를 적용했을 때 2시간 내외의 여과지속시간을 확보할 수 있었고, 평균 83.9%의 SS 제거효율을 나타내었다. CSOs 및 SSOs에 여과공정 적용을 위해서는 효율적 측면보다 여과지속시간의 안정적 유지를 위한 수리적 측면을 보완하기 위해서 전처리공정과의 조합이 중요하다는 결론을 얻을 수 있었다. 건기와 비교하여 우기의 유입하수 수질은 다소 낮은 보였으며, 이는 분류식 관거 비율이 높은 배수구역의 특성 때문인 것으로 추정된다. 또한, 우기와 건기의 유입수질에 따른 제거효율 차이는 미미하였다.

Wearable Computers

  • Cho, Gil-Soo;Barfield, Woodrow;Baird, Kevin
    • 섬유기술과 산업
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    • 제2권4호
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    • pp.490-508
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    • 1998
  • One of the latest fields of research in the area of output devices is tactual display devices [13,31]. These tactual or haptic devices allow the user to receive haptic feedback output from a variety of sources. This allows the user to actually feel virtual objects and manipulate them by touch. This is an emerging technology and will be instrumental in enhancing the realism of wearable augmented environments for certain applications. Tactual displays have previously been used for scientific visualization in virtual environments by chemists and engineers to improve perception and understanding of force fields and of world models populated with the impenetrable. In addition to tactual displays, the use of wearable audio displays that allow sound to be spatialized are being developed. With wearable computers, designers will soon be able to pair spatialized sound to virtual representations of objects when appropriate to make the wearable computer experience even more realistic to the user. Furthermore, as the number and complexity of wearable computing applications continues to grow, there will be increasing needs for systems that are faster, lighter, and have higher resolution displays. Better networking technology will also need to be developed to allow all users of wearable computers to have high bandwidth connections for real time information gathering and collaboration. In addition to the technology advances that make users need to wear computers in everyday life, there is also the desire to have users want to wear their computers. In order to do this, wearable computing needs to be unobtrusive and socially acceptable. By making wearables smaller and lighter, or actually embedding them in clothing, users can conceal them easily and wear them comfortably. The military is currently working on the development of the Personal Information Carrier (PIC) or digital dog tag. The PIC is a small electronic storage device containing medical information about the wearer. While old military dog tags contained only 5 lines of information, the digital tags may contain volumes of multi-media information including medical history, X-rays, and cardiograms. Using hand held devices in the field, medics would be able to call this information up in real time for better treatment. A fully functional transmittable device is still years off, but this technology once developed in the military, could be adapted tp civilian users and provide ant information, medical or otherwise, in a portable, not obstructive, and fashionable way. Another future device that could increase safety and well being of its users is the nose on-a-chip developed by the Oak Ridge National Lab in Tennessee. This tiny digital silicon chip about the size of a dime, is capable of 'smelling' natural gas leaks in stoves, heaters, and other appliances. It can also detect dangerous levels of carbon monoxide. This device can also be configured to notify the fire department when a leak is detected. This nose chip should be commercially available within 2 years, and is inexpensive, requires low power, and is very sensitive. Along with gas detection capabilities, this device may someday also be configured to detect smoke and other harmful gases. By embedding this chip into workers uniforms, name tags, etc., this could be a lifesaving computational accessory. In addition to the future safety technology soon to be available as accessories are devices that are for entertainment and security. The LCI computer group is developing a Smartpen, that electronically verifies a user's signature. With the increase in credit card use and the rise in forgeries, is the need for commercial industries to constantly verify signatures. This Smartpen writes like a normal pen but uses sensors to detect the motion of the pen as the user signs their name to authenticate the signature. This computational accessory should be available in 1999, and would bring increased peace of mind to consumers and vendors alike. In the entertainment domain, Panasonic is creating the first portable hand-held DVD player. This device weight less than 3 pounds and has a screen about 6' across. The color LCD has the same 16:9 aspect ratio of a cinema screen and supports a high resolution of 280,000 pixels and stereo sound. The player can play standard DVD movies and has a hour battery life for mobile use. To summarize, in this paper we presented concepts related to the design and use of wearable computers with extensions to smart spaces. For some time, researchers in telerobotics have used computer graphics to enhance remote scenes. Recent advances in augmented reality displays make it possible to enhance the user's local environment with 'information'. As shown in this paper, there are many application areas for this technology such as medicine, manufacturing, training, and recreation. Wearable computers allow a much closer association of information with the user. By embedding sensors in the wearable to allow it to see what the user sees, hear what the user hears, sense the user's physical state, and analyze what the user is typing, an intelligent agent may be able to analyze what the user is doing and try to predict the resources he will need next or in the near future. Using this information, the agent may download files, reserve communications bandwidth, post reminders, or automatically send updates to colleagues to help facilitate the user's daily interactions. This intelligent wearable computer would be able to act as a personal assistant, who is always around, knows the user's personal preferences and tastes, and tries to streamline interactions with the rest of the world.

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Age-related Changes in Multi-finger Synergy during Constant Force Production with and without Additional Mechanical Constraint

  • Park, Yang Sun;Kwon, Hyun Joon;Koh, Kyung;Shim, Jae Kun
    • 한국운동역학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.175-181
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    • 2016
  • Objective: The aim of this study was to investigate age-related changes of multi-finger synergy during a constant force production task with and without an additional mechanical constraint. Method: Fourteen elderly subjects (age: $78.50{\pm}4.63yrs$, height: $157.29{\pm}8.97cm$, weight: $65.13{\pm}6.93kg$) and 14 young subjects (age: $21.13{\pm}1.35yrs$, height: $171.57{\pm}8.43cm$, weight: $70.29{\pm}16.77kg$) participated in this study. The subjects were asked to place their index and middle fingers on two force transducers fixed on a small non-moving teeterboard and produce 10 N by pressing the sensors while watching force feedback on a computer screen under the no additional constraint condition (NAC). The subjects also performed the same task with an additional mechanical constraint (AC) where the subjects were asked to balance a teeterboard that could be rotated by finger forces. An uncontrolled manifold approach was used to calculate within-trial and between-trial multi-finger synergy indices, variance in uncontrolled subspace ($V_{UCM}$), and variance in subspace orthogonal to UCM subspace ($V_{ORT}$). Two-way repeated measured ANOVA was performed with the within-factor of task condition (with and without an additional constraint) and the between factor of groups (elderly and young). Results: The elderly group showed significantly increased within-trial $V_{ORT}$ in AC compared with NAC (p < .05) while the young group showed no significant difference between AC and NAC. There was no significant group difference for within-trial $V_{UCM}$. Between-trial $V_{ORT}$ remained unchanged between groups and conditions. However, between-trial $V_{UCM}$ for the elderly group significantly decreased in AC as compared to NAC, along with no significant difference for the young group. For multi-finger synergy, there was no significant group difference of within-trial synergy. However, between-trial synergy for the elderly group significantly decreased in AC as compared to NAC (p < .05). Conclusion: Our results indicate that aging decreased consistency (i.e., ability to perform the task on a moment-to-moment basis) with an additional mechanical constraint. In addition, aging was associated with decreased multi-finger synergy on a trial-to-trial basis.

Electrical Characterization of Ultrathin Film Electrolytes for Micro-SOFCs

  • Shin, Eui-Chol;Ahn, Pyung-An;Jo, Jung-Mo;Noh, Ho-Sung;Hwang, Jaeyeon;Lee, Jong-Ho;Son, Ji-Won;Lee, Jong-Sook
    • 한국세라믹학회지
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    • 제49권5호
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    • pp.404-411
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    • 2012
  • The reliability of solid oxide fuel cells (SOFCs) particularly depends on the high quality of solid oxide electrolytes. The application of thinner electrolytes and multi electrolyte layers requires a more reliable characterization method. Most of the investigations on thin film solid electrolytes have been made for the parallel transport along the interface, which is not however directly related to the fuel cell performance of those electrolytes. In this work an array of ion-blocking metallic Ti/Au microelectrodes with about a $160{\mu}m$ diameter was applied on top of an ultrathin ($1{\mu}m$) yttria-stabilized-zirconia/gadolinium-doped-ceria (YSZ/GDC) heterolayer solid electrolyte in a micro-SOFC prepared by PLD as well as an 8-${\mu}m$ thick YSZ layer by screen printing, to study the transport characteristics in the perpendicular direction relevant for fuel cell operation. While the capacitance variation in the electrode area supported the working principle of the measurement technique, other local variations could be related to the quality of the electrolyte layers and deposited electrode points. While the small electrode size and low temperature measurements increaseed the electrolyte resistances enough for the reliable estimation, the impedance spectra appeared to consist of only a large electrode polarization. Modulus representation distinguished two high frequency responses with resistance magnitude differing by orders of magnitude, which can be ascribed to the gadolinium-doped ceria buffer electrolyte layer with a 200 nm thickness and yttria-stabilized zirconia layer of about $1{\mu}m$. The major impedance response was attributed to the resistance due to electron hole conduction in GDC due to the ion-blocking top electrodes with activation energy of 0.7 eV. The respective conductivity values were obtained by model analysis using empirical Havriliak-Negami elements and by temperature adjustments with respect to the conductivity of the YSZ layers.

중심와 시각에서 색채 자극의 크기에 따른 컬러 어피어런스 연구 (A study on colour appearance by the size of colour stimulation at foveal vision)

  • 홍지영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.23-28
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    • 2018
  • 차세대 디스플레이는 기존의 TV를 대변하는 디스플레이 장치 환경에서 모바일 환경으로 진화 하고 있는 추세이다. 개인용 디스플레이에 해당하는 모바일 디스플레이의 경우, 홈시어터의 개념과 동일하지만 보다 경량 화된 사이즈에 다양한 목적으로 사용되고 있기에 디스플레이 산업에서는 디스플레이의 다양한 제품 응용 및 다양한 크기의 디스플레이 디바이스에서 보다 정확한 색채와 향상된 영상을 재현하기 위해 많은 관심을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 연구에서는 배경의 밝기와 색채 자극의 크기에 따라 인지될 수 있는 색채의 차이가 있을 수 있다는 가정아래, 배경의 밝기를 차등적으로 적용하여 중심와 시각에 해당하는 색채 자극의 크기를 비교하는 정신 물리학적 실험을 진행하였다. 실험 결과 기존 선행 연구에서는 배경의 밝기가 고려되지 않은 상태에서 색채 자극의 크기가 증가함에 따라 더욱 밝고 더욱 선명하게 인지한다는 결과와 달리, 배경의 밝기와 색채 자극의 크기에 따라 색채를 인지하는 특성이 다르다는 연구 결과가 도출되었다. 실험 결과를 바탕으로 향후 대형 화면의 크기에서 모바일 크기의 화면으로 입력 영상이 전환 될 때 발생할 수 있는 색채 변환 오류를 해결 하여 보다 정확한 색채 표현과 향상된 화질 영상 재현이 가능하다.

이미지 기반 SNS의 사용성 평가 연구 (An Study on Usability Evaluation of Image based SNS)

  • 이미경;박진완
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제16권8호
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    • pp.508-516
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    • 2016
  • 소셜 네트워크 서비스(Social Network Service) 환경의 급속한 발전과 더불어 사용자의 니즈가 다양해지면서 새로운 형태의 이미지 기반 SNS가 등장하고 있다. 이미지 기반 SNS는 기존의 페이스북과 같은 관계기반 SNS에서는 충족될 수 없었던 사용자의 세분된 콘텐츠 니즈를 충족시킬 수 있는 개인 맞춤형 서비스를 제공함으로써 서비스의 다양화를 선도하고 있다. 이미지 기반 SNS는 작은 모바일 화면에서 보기 불편했던 기존의 텍스트 기반 SNS와는 달리 간단한 텍스트와 이미지를 위주로 소통하는 방식을 제공함으로써 문자보다 이미지에 익숙한 20대의 젊은 사용자들을 중심으로 주 사용자층을 형성하고 있다. 이에 따라 SNS의 UI 기능과 역할도 다양해졌으므로 그만큼 사용성이 중요해지고 있다. 본 연구에서는 이미지 기반 SNS의 주 이용자인 20대의 사용자를 대상으로 하여 사용성을 조사하고자 한다. 이를 위해, UI의 문제점을 파악할 수 있는 휴리스틱 평가 방법을 바탕으로 하였고 사용성을 이루는 주요 요인들을 도출하여 사용성 평가 방법을 재구성하였다. 그리고 만족도 측정을 추가하여 이미지 기반 SNS를 이용하는 20대의 사용자들에게 설문조사를 시행하고 분석하였다. 본 연구 결과는 이미지 기반 SNS의 사용성에 영향을 끼치는 사용성의 요소를 분석하였고, 이는 소셜 미디어의 서비스 개발 과정에서 사용성 향상을 위한 자료로 활용될 수 있을 것이다.

매립지 주입을 위한 음폐수 산발효 시 반응기 형태와 체류시간에 따른 특성 (Characteristics of Anaerobic Acid Fermentation with Food waste leachate by Reactor Type of Retention Time for Landfill Site Injection)

  • 문광석;김재형;구혜민;임준혁;김낙주;장원석;박대원
    • 에너지공학
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    • 제23권3호
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    • pp.125-131
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    • 2014
  • 본 연구에서는 매립가스 증대를 위한 음폐수의 원활한 주입을 위해 혐기성 산발효 전처리를 수행하였으며 이를 통해 점도 감소와 유기산 생산량을 확인하여 매립지 주입을 위한 최적조건을 확인하고자 하였다. 산발효 후 음폐수 가용화율은 약 15% 증가함을 보였고 체류시간의 변화와 반응기형태를 달리 한 결과 큰 차이를 보이지는 않았다. 반응기형태에 따라 점도변화를 확인한 결과 상향류식 반응기에서 $76.95{\pm}3.27%$로 완전혼합반응기에 비해 약 11.38% 높은 점도 저감효율을 보였으며, VFA생산에서는 체류시간을 3일에서 5일로 증가 시 2.01배(상향류식 반응기), 1.76배(완전혼합반응기) 높은 경향을 보였다. 이는 상향류식 반응기의 경우 고정층담체의 스크린 역할로 분자량이 작은 물질에 비해 큰 물질들이 상대적으로 반응기에 체류하는 시간이 길어져 효율이 높은 것으로 사료된다.

고에너지 선형가속기에 의한 입체방사선수술의 선량특성 (Dose Characteristics of Stereotactic Radiosurgery in High Energy Linear Accelerator Proton Beam)

  • 최태진;김옥배
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제10권2호
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    • pp.137-145
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    • 1992
  • 전산화단층촬영에 근거를 둔 3차원선량계산은 소형의 뇌종양에 대한 방사선수술에 있어서 가장 기본이 된다. 본 연구의 방사선수술 프로그램은 전산화단층촬영을 통해 표적 위치, 크기와 모양을 3차원공간에서 결정하고 최적조사면적을 구할 수 있었다. 방사선수술의 선량은 선형가속기의 6메가볼트 고에너지 광자선을 이중 비공면의 회전조사를 가상두부에 실시하여 계산된 3차원적 선량분포와 필름선량계의 실측선량을 비교한 바 거의 일치됨을 확인하였다. 본 연구의 방사선수술에서 $80\%$에서 $50\%$까지 선량곡선의 기울기는 전회전각이 1120도 일때 10 mm 조사면적에서 약 $16.7\%$/mm 였고 30 mm 에서 는 $13.0\%$/mm를 보였다. 또한 표적 주위의 선량분포는 표적내 최대선량값이 $90\%$ 에서 $50\%$ 까지 선량분포의 최대폭은 직경 10 mm조사면에서 2.3 mm를 나타내었으며, $90\%$에서 $20\%$까지의 거리는 5.6 mm를 나타내었으며, 30 mm직경의 조사면에서는 각각 3.5 mm와 9.8 mm를 보였다. 이러한 선량분포의 급격한 기울기는 방사선수술시 표적주위의 치명부위의 손상을 최소화하기 위한 선량최적화 작업에 지침이 될 것으로 생각되며, 또한 방사선수술방법의 차이에 따라 비교자료가 될 수 있을 것으로 생각된다.

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음극지지형 단전지를 사용한 소형 SOFC 스택의 제조 및 출력특성 (Fabrication of Small SOFC Stack Based on Anode-Supported Unit Cells and Its Power Generating Characteristics)

  • 정화영;김우식;최선희;김주선;이해원;고행진;이기춘;이종호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권10호
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    • pp.777-782
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    • 2004
  • 액상응결 공정법과 일축가압성형법으로 제조된 기판위에 전해질과 양극층을 스크린 인쇄법으로 구성한 후 열처리함으로써 최종크기가 $5\times5cm^2$인 SOFC 단전지를 제조하였다. 본 연구에서는 이들 단전지와 인코넬 합금으로 제조된 접속자 그리고 가스켓형의 밀봉재를 이용하여 스택을 구성하였다. 본 연구에 사용된 스택은 연료가스와 산화가스가 교차되는 형태의 가스채널을 가지며 가스매니폴드가 내부에 구성되어 있는 형태로 설계되었다. 제작된 3단 스택의 성능을 평가해 본격과 15W 정도의 최고출력을 나타내었는데 이는 단전지 출력성능으로부터 예측된 최고출력치의 $50\%$ 정도에 해당되는 출력이었다. 본 연구에서는 이러한 스택성능에 영향을 주는 조정인자들과 스택디자인 인자들에 대한 분석을 수행하였다.

탄소섬유 면상발열체의 발열 상태 분석을 위한 영상처리 기술 (Image Processing Technology for Analyzing the Heating State of Carbon Fiber Surface Heating Element)

  • 조준호;황형수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.683-688
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    • 2018
  • 본 논문에서는 탄소섬유를 이용한 면상발열체의 발열 상태를 영상처리 기술을 이용한 분석을 제안하였다. 면상발열체의 제작 방법은 탄소섬유를 작게 잘라 촙 상태로 만든 다음 분산제를 통하여 다시 결합시켜 준다. 그 다음 부직포 위에 분산제를 통해 결합된 탄소섬유 용액을 필터링 한다. 마지막 단계는 필터링된 탄소섬유를 건조 하면 부직포 형태의 면상 탄소 섬유를 얻을 수 있다. 면상발열체는 이렇게 제작된 면상 탄소 섬유에 전기를 인가하면 된다. 본 논문에서는 면상발열체를 4가지 방법으로 분석하였다. 분석 방법 중 면상 발열체의 발열특성 분석과 면상발열체의 발열속도 분석은 제작된 면상발열체가 정상군에 해당하는지를 확인한다. 절연 코팅 및 면상 발열체 모듈 분석은 실제 제품의 제작에 사용될 수 있는 면상발열체에 대해 영상처리 기술을 이용하여 2차원 이미지 분석이다. 면상발열체의 열화상 이미지 분석은 2차원 및 3차원으로 발열 상태를 분석할 뿐만 아니라, 발열의 상위온도 15~20%와 하위온도 15~20%를 이미지에 표시하는 프로그램 기법이다. 마지막 분석은 제작된 면상발열체의 상태를 화면에 직접 보여줌으로써 제작 과정 중 잘못된 부분을 쉽게 찾을 수 있다. 이와 같은 면상발열체의 이미지 분석 방법은 기존의 방법과 결합하여 발열상태를 더욱 정밀하게 분석할 수 있었다.