비다공성막을 통한 투과성분의 투과속도와 투과 조성을 on-line방식으로 측정할수 있는 장치를 개발하였다. 가교폴리비닐알콜막을 통한 물의 투과증발실험을 행하여 이 장치의 효용성을 확인하였다. 투과증발실험에서 투과가 정상상태에 도달하는데 15분미만의 시간이 걸렸으며 측정을 20분이내에 마칠 수가 있었다. 또한 측정된 투과속도 정확성과 신뢰도를 확인하기 위해서 종래의 방법대로 액체질소에 의해 투과물을 일정시간 응축시켜 투과속도를 동시에 측정하여 이를 장치의 record에 표시된 투과속도와 비교한 결과 그 오차가 pm2% 이내로 일치하였다. 측정된 시간에 따른 투과속도 곡선으로 부터 3가지 종류의 확산계수 Dslope, D1/2, Dt를 구하였고 이들이 문헌치와 비교한 결과 비교적 일치함을 보였다. 또한 on-line 방식으로 모든 측정이 이루어지므로 종래 방법, 즉 투과물 응축, 가열, 무게측정과정 등에서 발생할 수 있는 실험오차를 줄일수 있기 때문에 정확한 투과특성을 얻을 수가 있다. 본 연구에서 개발한 투과 장치를 사용하여 액체상태의 feed 투과를 효과적으로 분석할 수 있음을 확인하였다.

We have developed a measurement system with which harmful radio noise can be detected. It was designed to cover 1GHz band width centered at l.5GHz and 22.2GHz (H2O H2O line).The system consists of pyramid horn antennas, receivers, equatorial tracking system, spectrum analyzer, and PC for the control of the servo and data taking. As a test of the system, the site of Taeduk Radio Astronomy Observatory (TRAO) was investigated to see if there is any harmful radio interference. It is found that in 22GHz band there is no significant radio noise, but there are identified and unidentified artificial radio signals in 1-2GHz range. However a simple calculation of radiation power shows that it is week enough not to affect the observations in TRAO.

환경변화에 따른 작물생체의 반응을 근속하고 정확히 해석하기 위하여, 로드셀과 마이크로컴퓨터를 이용하여 수경조건에서 생체중을 비파괴적으로 연속측정할 수 있는 시스템을 개발 하였다. 또한 이 시스템을 이용하여 양액의 이온농도 및 명암 조건에 따른 상추의 생장반응을 조사 하였던 바, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 가. 작물의 생체중을 비파단 연속적으로 측정할 수 있는 이 장치의 측정오차는 측정범위 0-2000g에서 0.05%인 土1.0g 이하로 나타났다. 나. 로드셀에서 출력된 지시중량은 수면위의 생체중량과 잘 일치하였다. 다. 상추의 생체중은 정식후 18일에 정식 당시에 비해서 44배 정도 증가하였고, 상대생장율은 정식후 5일까지는 미약하였으나 이후에 급격히 높아져 정식후 13일에 최대에 달하여 29.6% day-1 이었다. 정식후 18일간의 상대생장율은 10.7-29.6% day-1 범위에 있었다. 라. 양액의 무기 이온 농도에 따른 상추의 생장량은 EC 1.4-2.2mS/cm 에서 가장 높았으며, EC 0.7 이하나 2.8 이상에서는 떨어졌는데, 특히 지하부의 생장량은 2.8 이상의 고농도에서 현저히 낮았다. 마. 양액의 이온 농도에 따른 생체중량의 증가속도는 정식후 7일까지는 큰 차이가 없었으나 이후 차이가 나기 시작하여 정식후 20일에는 양액의 이온농도에 따라 큰 차이가 있었다. 사. 암흑 처리후 12시간 까지는 정상적으로 생체중이 증가 하였으며, 이후 78시간까지도 완만한 증가 양상을 나타내었으나 그 이후에는 감소하는 경향이었다. 아. 명조건에서 암조건으로 환경이 변화함에 따라 생체중량은 급격히 증가하였고 반대의 조건에서는 일시적인 생체중 감소가 있었는데, 이와 같은 양상은 생육단계, 광조사 시각 및 시간을 달리하 여도 같은 경향이었다.

매스콘크리트 균열 예측은 대부분 수치해석을 이용한 구조물 해석을 이용하여 예측된다. 그러나, 구조물 예측 결과는 예측에 사용되는 콘크리트 특성값(탄성계수, 자기수축, 크리프, 열팽창계수 등)에 크게 영향을 받기 때문에, 정확한 구조물 해석을 위해서는 콘크리트 특성에 대한 평가가 선행되어야 한다. 특히, 재령 초기에 빈번히 균열이 발생하는 매스콘크리트 구조물의 경우, 콘크리트 특성값은 온도, 습도와 같은 양생조건에 큰 영향을 받기 때문에 양생 조건을 고려한 콘크리트 특성 예측이 필요하다. 그러나, 건설 현장에서는 간단한 몇가지 실험 또는 모델식을 이용하여 콘크리트 특성을 평가하고 있으며, 이로 인하여 구조물 해석 결과의 정확성이 매우 낮다. 이 논문에서는 정확한 매스콘크리트 구조물 해석을 위하여, 콘크리트 배합 및 양생 조건을 고려한 초기재령 콘크리트 특성 예측 기법을 제안하였다. 이 기법에서 콘크리트 특성은 온도응력 실험 결과와 해석 결과를 비교하여 예측 된다. 온도응력 실험은 다양한 구속 조건 및 콘크리트 양생 조건을 모사할 수 있는 온도응력 측정 장치를 활용하였으며, 수화열 해석은 KAIST 콘크리트 연구실에서 개발된 CONSA/HS를 보완하여 사용하였다. 콘크리트 특성의 응력 민감도 분석 결과를 기반으로 평가할 콘크리트 특성을 결정하였으 며, 콘크리트 응력 해석 결과에 큰 영향을 미치는 열팽창계수, 탄성계수, 자기수축 및 크리프를 평가하 였다. 또한 예측된 콘크리트 특성은 다양한 콘크리트 특성 실험 결과 및 매스콘크리트 실험 결과와 비교하여, 예측된 콘크리트 특성의 정확성 뿐 아니라, 예측된 콘크리트 특성을 이용한 구조물 해석 결과의 정확성까지 검증하였다.

The paper proposes a stiffness measurement device composed of a measurement part including six indenters and a fixing part including four fixtures. The device is able to make simultaneously measurements of the stiffness of human arm. The six indenters make use of both position and force control schemes sequentially whenever needed. In addition, the loadcells and the digital encoders are attached to the indenters and electric motors, respectively, so that the data can be provided in real time. On the end of the indenter, two-axis potentiometer is attached in order to measure the angle difference between the applied force axis and the axis normal to the skin of human arm, and to convert the force measured on the loadcell into the actual applied force to skin. For this purpose, the mapping between the voltage output and the angle of potentiometer was obtained by fitting it for each axis. Ultimately, the measurement device was able to measure the stiffnesses of six regions of human arm.

Information about the density of fish eggs is important to understand the vertical distribution of eggs and survival in early stage, in particular change in egg density is one of major issue in fisheries. This paper describes a practical application of an experimental system for measurement of the fish egg density under laboratory conditions. The device can control the temperature range in each water column, and make different densities at each layer. The density of olive flounder (Paralichthys olivaceus) eggs have ranged from 1,018.49 to 1,020.93 kg/m3 and were aggregated around the density of 1,020 kg/m3. The results show that the device is applicable for measuring the fish egg density under laboratory conditions.

This paper has a seepage measuring device installed on the water retaining wall at the bottom of the dam, but it has no seepage count and periodically uses underground water handling method to measure the level of seepage. Accordingly, observation of seepage quantities generated by the dam body is used as an important data to assess the safety of the dam body, so it is considered to improve the seepage quantity measuring device.

원자로 내 사고발생 시 냉각수의 비등으로 기포가 발생하고, 기포율을 측정하기 위하여 열수력 안전 분 야에서는 주로 Optical Fiber Probe(OFP)나 광학 카메라를 이용하여 측정하지만 기하학적 구조의 한계로 인 해 17 × 17 배열의 봉 다발 내에 장비를 설치하는 것에는 어려움이 있다. 본 연구는 예비 연구로서 봉 다발 에 적용하기 전 X선 시스템과 다양한 모사 팬텀을 이용하여 연구 가능성 평가를 수행하였다. 라디오그라피 및 토모그라피 실험을 통해 X선 발생 장치의 관전압 130 kVp, 관전류 1 mA가 적합하였다. 또한, 기포 해상 도 팬텀을 통해 가시적으로 1 mm 크기의 구멍에 대해 측정이 가능하였으며 막대 팬텀을 이용한 대조도 평 가의 경우 프레온 내부에서 대조도가 상대적으로 떨어짐을 확인할 수 있었다. 그러나 영상 재구성 시 일그 러짐이 없는 좋은 영상을 획득할 수 있었다. 기포 발생 팬텀 실험을 통해 기포의 유동 방향 확인 및 단층 영상을 획득할 수 있었고, Image J 툴을 이용하여 하나의 단층영상에 대해 18 %의 기포율을 측정할 수 있 었다. 본 연구는 핵연료 주변 기포율 측정을 위한 선행 연구를 수행하였고 지속적인 연구를 위한 기초 연 구로서 활용할 수 있을 것이다.

During the intramedullary nailing procedure, surgeons feel difficulty in manipulation of the X-ray device to align it to axes of nailing holes and suffer from the large radiation exposure from the X-ray device. These problems are caused by the fact the surgeon cannot see the hole’s location directly and should use the X-ray device to find the hole’s location and direction. In this paper, we proposed the robotic guidance of the distal screwing using an optical tracking system. To track the location of the hole for the distal screwing, the reference marker is attached to the proximal end of an intramedullary nail. To guide the drill’s direction robustly, the 6-degree-of-freedom robotic arm is used. The robotic arm is controlled so as to align the drill guiding tool attached the robotic arm with the obtained the hole’s location. For the safety, the robot’s linear and angular velocities are restricted to the predefined values. The experimental results using the artificial bones showed that the position error and the orientation error were 0.91 mm and 1.64°, respectively. The proposed method is simple and easy to implement, thus it is expected to be adopted easily while reducing the radiation exposure significantly.

Solid-liquid separation is important for securing safe runoff quality in the biological treatment process. In particular, the method for determining sludge settlement characteristics using SVI, which is a parameter, evaluates the precipitation features of sludge in an aeration tank and secondary precipitation tank and is a simple and widely used method. However, in methods using SVI, the accumulation of objective data is usually not possible, since the subjective judgment of operators is mainly involved in this evaluation method. Therefore, the automation of SVI measurement is required to improve the determination method of sludge settlement using SVI. In this study, an automatic measurement system of SVI using optics was developed. To evaluate the reliability of the measurement system, a visual inspection test was performed in parallel with our suggested SV30 auto-measurement system using actual sludge and a similar tendency in the results was obtained. Using this suggested SV30 automation system, the indirect determination of MLSS (Mixed-Liquor-Suspended-Solids) activation states of the aeration tank and precipitation tank is also expected to be possible. Through the test results, it was verified that the reliability of SVI determination was increased by identifying the effect of outside light after performing a test under external light interference.

각종 가연물의 화재 시 연기밀도의 정확한 측정은 화재안전설계를 위해 매우 기초적이며 중요한 정보를 제공한다. 특히 고난이도의 피난대책이 요구되는 초고층 및 아파트 건물화재, 선박화재 그리고 다양한 유형의 화재위험지구에서는 개선된 제연설비의 설계를 위하여, 정확한 연기발생량 및 광학밀도에 대한 평가가 선행되어야 한다. 그러나 연기밀도의 측정에 주로 사용되고 있는 광소멸법(Light Extinction Method)의 적용은 고가의 광학장비가 요구되고 있으며, 주로 기초적이고 제한적인 연기밀도 측정에만 적용되는 실정이다. 이러한 배경 하에 본 연구에서는 광소멸법에 주로 사용되는 He-Ne 레이저, 광검출기(Photo detector) 및 다양한 광학 구성품 대신에 비용 측면에서 약 1/400(약 1만원 이내)에 해당되는 레이저모듈과 포토셀(Photocell)로 구성된 저가형 연기농도 측정 장치를 제안하고자 한다. 다양한 연기농도의 생성이 가능한 연기발생장치를 통해 위의 2가지 측정법의 결과가 비교·검토되었으며, 실제 폴리에틸렌 화염을 대상으로 저가형 연기 농도 측정장치의 성능이 평가되었다. 주요 결과로서, 새로운 저가형 광학 연기밀도 측정장치는 기존 고가의 장치에 비해 출력 전압신호가 정성적 및 정량적으로 매우 유사한 경향을 보이고 있다. 낮은 광학연기밀도의 범위에서 저가 장치는 약 ±15% 내에서 고가 장치의 측정값을 예측하고 있다. 그러나 수광부 센서의 최소 감지성능의 제약으로 인하여 연기밀도가 매우 높은 조건에서는 최대 +60%의 과대예측 결과를 보이고 있다. 이러한 원인은 광원과 수광부 센서의 성능검토를 통해 충분히 규명될 것으로 판단된다.

최근 고령화 사회에 접어들고 있는 의료현장에서 치아건강에 대한 관심이 커지면서 진단을 위한 치아 방사선 검사의 횟수가 증가하고 있다. 이는 국민 전체의 방사선피폭량 또한 증가하고 있다고 볼 수 있다. 또한 치과방사선에 대한 국민들의 방사선 피폭에 대한 관심도 증가하고 있어 치과 파노라마 촬영장치에 대한 기본 데이터 확보와 이에 대한 조사 및 선량의 측정이 필요하다. 본 연구에서는 ALOKA PDM-117 선량계를 이용하여 치과파노라마장치(VATEC Pax-400)에서 발생되는 2차원적인 선량분포도를 측정하고 그 분포에 대한 평가를 환자의 방사선피폭 차원에서 확인하였다. 치과파노라마장치의 선량분포는 치아부분 이외에도 턱과 안면부위에서 높았으며 산란선의 영향까지 고려한다면 방사선에 민감한 수정체에까지 불필요한 방사선의 피폭됨을 알 수 있었다. 본 연구 결과는 다양한 크기의 검사체와 선량 측정위치에서 보다 정확한 선량평가를 하는데 매우 유용하게 이용될 것으로 사료된다.

Transport of bed load and suspended particle in coastal waters is main factor causing change in shoreline, and effective measurement method and appropriate equipment is required. To measure bed load and suspended particle transport an equipment was designed and manufactured, and it was applied in the field. The equipment consists of four main elements, body supporter, bed load and suspended particle sampler, sampler support and lock. Eight samplers were installed along the circumference of each supporter, and each sample is a 45-degree intervals. The field experiment was done once along Gyeongpo beach in August 2013. This note described the design and function of the equipment and results of field experiments.

본 연구에서는 고속수로에서 변위센서를 이용하여 소류력 측정장치를 개발하였다. 최근 강우강도 및 홍수발생빈도의 증가로 제방, 고수부지, 저수로 등의 유실피해가 발생하고 있다. 이와 같은 문제점을 보완하기 위하여 호안블록 등의 다양한 보호공법이 적용되고 있다. 호안공법 및 호안공법 재료의 수리적 안정성 분석을 위해서 소류력에 대한 평가는 필수적이다. 대부분의 소류력 측정은 간접적인 방법으로 유속측정을 통하여 계산되어져 왔다. 하지만 하상유속을 정확히 측정하는 것은 매우 어려운 일이며 평균 소류력을 사용하여 수충부, 비수충부 등 구간별 소류력 분석 등에 대한 구체적인 연구가 미흡한 실정이다. 개발된 소류력 측정장치를 이용하여 공법 및 재료에 대한 정량적이고 객관적인 한계 소류력이 제시되면 하천 피해 절감과 과대 및 과소 설계를 방지 할 것으로 기대된다.

본 연구는 진단용 X선 발생장치의 성능을 검사하기 위해 직선성(Linearity), 재현성(reproducibility) 및 반가층 (Half Value Layer; HVL)을 실험하였다. 직선성(Linearity)은 설정된 조사조건으로 한 장비 당 4회씩 조사하여 측정된 선량을 기록하고 mR/mAs를 구하여 측정하였으며, 측정값이 0.1을 초과하면 직선성이 떨어지는 것을 알 수 있다.재현성(Reproducibility)은 80kVp, 200mA, 20mAs와120kVp, 300mA, 8mAs의 조건으로 10회 조사하여 변동계수(CV) 공식에 대입하여 측정한 값이 0.05안에 포함되면 양호하게 나타나는 것을 알 수 있다. 반가층(Half Value Layer:HVL)은 filter가 없을 때 설정된 조건으로 3회 조사하여 측정한 후 부가필터용 반가층 물질로 사용하여 필터의 두께를0, 1, 2, 4 mm로 바꾸어 가며 부가필터가 없을 때의 ½이하인 측정값이 나올 때 까지 측정한다. 현재 본원에서 사용하는 진단용 X선 발생장치 5대를 대상으로 직선성, 재현성, 반가층을 측정한 결과 직선성은 1번 장비에서는 300mA~400mA, 5번 장비에서는 100mA~200mA 부근에서 양호하지 않았으며, 반가층 측정에서는 80kVp 측정치에서 1번 장비에서 검사기준을 만족하지 못하였다. 출력은 단상에 비해 삼상장치가 높게 나왔다. 실험을 통하여 밝혀진결과를 토대로 정기적인 장비관리와 노후 된 장비의 교환 등이 이루어진다면 장비 사용의 효율성을 극대화 할 수 있으며, 방사선 피폭선량을 줄임과 동시에 영상의 화질을 향상시킬 수 있어 정확한 진단에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

본 연구는 타설 콘크리트의 온도를 무선센서 방식으로 현장에서 직접 간편하게 계측할 수 있는 장치를 개발하고, 무선 전송네트워크시스템을 통하여 현장사무실 및 본사 등에서 실시간 효율적 온도이력관리를 할 수 있는 시스템을 구축하는데 목적이 있다. 실험결과, 우선 무선센서네트워크시스템의 기본이 되는 온도센서는 콘크리트 타설시 안정적으로 측정될 수 있도록 무선방식의 막대타입의 스텐레스 프로브형으로 제작하였으며, 거푸집에서의 탈부착이 간편하고 장기간의 내장전력공급이 가능한 거푸집일체형의 무선센서네트워크 장치를 개발하였다. 또한 무선센서네트워크시스템의 구성은 센서노드와 라우터, 게이트웨이 및 CDMA 통신방식으로 구성하였으며, 콘크리트의 동일한 양생조건 및 상이한 양생조건에서 온도를 측정한 결과, 기존의 유선방식과 동일한 온도분포를 보였다. 향후, 개발된 무선센서네트워크 장치를 현장에서 사용할 경우, 현장 사무실에서의 정량적인 콘크리트 온도관리가 효율적으로 이루어 질 것으로 판단되며, 감리 감독업무의 생산성 향상과 더불어 전반적인 콘크리트 구조체의 품질에 크게 기여할 것으로 판단된다.

본 논문에서는 소형 선박용 관성측정장치(Inertial Measurement Unit, IMU) 개발에 적합한 MEMS(Micro-Electro Mechanical System) 기반의 관성 센서 평가와 선정에 관하여 기술했다. 먼저, 오일러 공식에 기초한 관성 센서의 오차 모델과 잡음 모델을 정의하고, 앨런 분산(Allan Variance) 기법과 몬테카르로(Monte Carlo) 시뮬레이션 기법을 도입하여 관성 센서를 평가하였다. ADIS16405, SAR10Z, SAR100Grade100, LIS344ALH, ADXL103 등 다섯 가지 관성 센서에 대한 평가결과, ADIS16405의 자이로와 가속도계를 조합한 경우 오차가 가장 작게 나타났는데, 600 초 경과시 속도 오차의 표준편차가 약 160 m/s, 위치 오차의 표준편차가 약 35 km로 나타났다. 평가를 통해 ADIS16405 관성 센서가 IMU 구축에 최적임을 알았고, 이러한 오차 감소 방법에 대해서 참고문헌을 조사하여 검토하였다.