목적 : 본 연구에서는 회절격자가 광원의 깊이에 따라 회절영상을 주기적으로 생성하는 광학적 특성을 이용하여 중간 범위의 깊이를 측정할 수 있는 시스템을 연구하였다. 방법 : 첫 번째로 회절격자 영상시스템을 기하광학적으로 분석합니다. 두 번째로 회절격자의 주기적인 결상특성 을 파동광학적으로 분석하였다. 세 번째로 주기적인 함수사이의 콘볼루션 특성을 이용하여 깊이에 대응하는 공간주 기를 도출하였다. 네 번째로 1 m에서 4 m까지 1 m마다 타켓을 설치한후 회절격자, 카메라, 레이저로 구성된 회절 격자 영상시스템을 이용하여 회절영상을 획득하는 광학실험을 수행하였다. 다섯 번째로 첫 번째 과정에서 세 번째 과정까지 수행한 이론적 분석을 네 번째 과정에서 획득된 회절영상에 적용하여 깊이측정을 수행하였다. 마지막으로 결과 분석을 통해 시스템의 깊이해상도를 도출하였다. 결과 : 깊이 측정 실험을 수행하였고 제안된 방법의 타당성을 검증하였다. 회절영상배열의 공간주기는 타겟물체 와 회절격자사이의 거리가 멀어질수록 증가한다, 그러나 그 증가하는 비율은 물체거리에 반비례하였다. 결론 : 회절격자의 특성을 응용한 깊이 측정 시스템을 제안하였으며 이론분석과 광학실험을 통해 타당성을 검증 하였다.

본 연구는 금속성 물질로 인해 발생하는 자화율 인공물(susceptibility artifact)의 정확한 길이 측정을 위해 자체 제작한 팬텀을 이용하여 분석하였다. 치과용 임플란트 고정체를 자체 제작한 아크릴 팬텀에 위치시키고, T2 강조 영상을 통해 자화율 인공물을 검사하였다. 자화율 인공물의 길이를 팬텀 기반 측정법과 선 프로파일 기반 측정법을 사용하여 분석하였고 팬텀 기반 측정법을 기준값으로 선 프로파일 기반 측정법으로 도출된 결과와 비교하였다. 결과 적으로 선 프로파일 기반 측정법에서 배경 신호 기준 25% 허용 범위를 설정했을 때 팬텀 기반 측정법과 가장 유사한 데이터를 얻을 수 있었다. 이를 통해 선 프로파일 기반 측정법이 자화율 인공물 길이의 정량적 측정에 적합할 수 있는 가능성을 확인하였다. 추후 미흡한 부분을 보완한 추가 연구를 통해 자화율 인공물 연구에서 객관적인 데이터 제공이 가능할 수 있게 되기를 기대한다.

도심지에 시공된 아스팔트 포장은 교통량 증가와 중차량의 가감속으로 인해 포트홀 및 소성변형 등의 파손이 흔히 발생하고 있다. 이러한 아스팔트 포장의 파손을 최소화하기 위해 콘크리트 포장으로 전환하는 공법인 초속경 시멘트 콘크리트 포장 공법과 프리캐스 트 콘크리트 포장 공법이 있으나 고비용으로 인해 널리 적용하기에는 한계가 있는 실정이다. 최근 서울시에서는 신설 중앙버스정류장 에 현장타설 방식으로 연속철근 콘크리트 포장(CRCP)을 시공하였다. 본 연구에서는 인력포설 방식으로 시공한 중앙버스정류장의 CRCP에 대한 공용성을 분석하고자 온도계, 균열유도장치, 철근 변형률계, 콘크리트 변형률계, 변위계, 균열계 등을 포함하는 계측시스 템을 구축하였으며 본 논문에서는 이러한 계측시스템에 대하여 기술한다.

PURPOSES : This study aimed to perform real-time on-site construction volume management by using Internet of things (IoT) technology consisting of 3D scanning, image acquisition, wireless communication systems, and mobile apps for new and maintenance construction of concrete bridge deck overlays. METHODS : LiDAR was used to scan the overlay before and after construction to check the overlay volume. An enhanced inductively coupled plasma (ICP) method was applied to merge the LiDAR data scanned from multiple locations to reduce noise, and an anisotropic filter was applied for efficient three-dimensional shape modeling of the merged LiDAR data. The construction volume counter of the mobile mixer was directly photographed using an IP camera, and the data were transmitted to a central server via the LTE network. The video images were transmitted to the central server and optical character recognition (OCR) was used to recognize the counter number and store it. The system was built such that the stored information could be checked in real time in the field or at the office. RESULTS : As a result of using LiDAR to check the amount of overlay construction, the error from the planned amount was 0.6%. By photographing the counter of the mobile mixer using an IP camera and identifying the number on the counter using OCR to check the quantity, the results showed that there was a 2% difference from the planned quantity. CONCLUSIONS : Although the method for checking the amount of construction on site using LiDAR remains limited, it has the advantage of storing and managing the geometric information of the site more accurately. Through the IoT-based on-site production management system, we were able to identify the amount of concrete used in real time with relative accuracy.

Painting pretreatment is an important task in determining the life of painting as it removes rust or foreign substances from the painting surface and gives adhesion between the painting surface and the painting surface. Since painting pretreatment is an important task, IMO strictly requires that the painting pretreatment surface be maintained at a Sa 2.5 grade and the surface roughness is 30μm~75μm. Painting pre-processing is an important task that determines the lifespan of a painting, but it is done through visual inspection by the inspector, and the quality varies depending on the inspector. In this study, in order to develop a quality measurement system for the painting pretreatment surface, Matlab2023b was used to determine the range of appropriate quality brightness by comparing the brightness of the painting pretreatment surface and surface roughness.

항만 내 선박과 부두의 사고를 예방하기 위하여 통항 및 접안 안전성 평가를 통하여 안전한 부두가 건설되어 관리하고 있으나, 선 박의 접안 및 계류 과정에서 선박이 부두에 충돌하거나 로프로 인한 인명사고의 발생 등 예측할 수 없는 사고들이 종종 발생한다. 자동계류장 치는 선박의 신속하고 안전한 계류를 위한 자동화된 시스템으로 로봇 매니퓰레이터와 흡착 패드로 구성된 탈/부착 메커니즘을 가지고 있다. 본 논문은 자동계류장치의 흡착 패드의 위치 및 속도제어에 필요한 선체와의 변위 및 속도 측정 시스템을 다룬다. 자동계류장치에 적합한 측 정 시스템을 설계하기 위하여, 본 논문은 우선 센서의 성능 및 실외 환경적 특성 분석을 수행한다. 다음으로 이러한 분석 결과를 토대로 실외 부두환경에서 설치되는 자동계류장치에 적합한 변위 및 속도 측정시스템의 구성 및 설계 방법에 대해 기술한다. 또한 센서의 측정상태 감지 및 속도 추정을 위한 알고리즘을 제시한다. 제안된 방법은 다양한 속도 구간에서의 변위 및 속도 측정 실험을 통해 그 유용성을 검증한다.

구조물의 안정성 및 이상 징후 판단에 있어 균열의 발생 여부와 진전 정도는 가장 기본적인 조사 항목이다. 본 연구 에서는 일반적인 스마트폰을 통해 균열 이미지를 촬영하고 이로 부터 균열 검출과 크기를 산정하는 균열 분석 시스템을 개발하 였다. 모폴로지 기법을 적용하되 투영변환 및 3차회선 보간, 히스토그램 기반의 명도 입계값 산정 기법을 적용함으로서 이미지 보정과 노이즈 제거 과정을 통한 효과적 균열 검출이 가능하였다. ArUco 마커를 통해 손쉽고 경제적인 균열 크기 산정이 가능 하였으며, 스마트폰 앱과 클라우드 서버 기반의 이원화 분석시스템을 통해 손쉬운 현장 적용성 및 처리 시간 단축, 세부 균열의 추적관리 가능성을 확인하였다. 개발 시스템을 이용한 실내 성능 평가를 수행한 결과, 균열 측정 오차는 0.03㎜ 미만으로 나타 났으며 조건별 다수 측정 결과에서 높은 재현성이 확인되었던바, 개발된 균열 분석 시스템의 정확성 및 현장 적용성을 예상할 수 있었다.

The purpose of this study is to develop a pH measurement system capable of measuring the acidity of saliva to check the change in pH level in saliva during driving and to detect whether fatigue is affected. When the pH level is checked at rest and operation, and oxygen concentration is supplied additionally, it will be verified whether the fatigue is reduced. It is reported that the pH level in saliva is divided into stages from 0 to 14, and the lower the value based on step 7, the higher the fatigue, and the lower the fatigue. In particular, in enclosed vehicles, drowsiness and fatigue due to increased carbon dioxide have increased, leading to a major cause of traffic accidents. Therefore, fatigue may be detected in advance by analyzing fatigue through a change in pH level by supplying oxygen during operation. The electromotive force generated by the existing itself is a level of several mV to develop a pH measurement system, so it is developed by expanding it to a range that can be measured using a readout circuit. In the experiment, 13 male experimenters in their 20s measured pH levels in resting and driving conditions. After 20 minutes of rest, the process of inhaling oxygen for 20 minutes was repeated three times. The oxygen concentration used in the experiment was 21% oxygen and 30% oxygen concentration in the atmospheric state, and in the oxygen supply method, a triangular flask was directly connected to the subject’s nose and then oxygen was supplied. As a result of collecting and analyzing saliva after rest and operation, it was confirmed that the pH level tended to decrease in the operating state. In addition, as a result of increasing the pH level when the oxygen concentration is 30% more than 21%, it is confirmed that fatigue tends to decrease as the oxygen concentration increases. Therefore, it was possible to confirm a significant change in fatigue by analyzing the pH level of saliva through this pH measurement system. This study can be used as a fatigue test in various environments through simple pH measurement.

Failure to comply with the performance test requirements for the centrifugal pumps at power plants often results in performance dissatisfaction as a result of field tests. This study proposed a method of reducing the uncertainty of the field test results by evaluating the systematic error in the measurement system caused by failure to follow the test requirements using the computational fluid dynamics(CFD) technique. As a result of the evaluation of the systematic error and reflecting it in the performance test data, it was confirmed that the error occurred at a constant rate with respect to the flowrate and that the pump, which showed a difference in performance actually had the same performance.

In this experiment, the error according to the measurement method was analyzed for the length, angle, radius of curvature, and diameter of the measurement system analysis using a profile projector device used in the field. One-way analysis was performed on each data tested 30 times using a statistical technique. Through the experiment, it was found that an error occurred in each data when measuring the angle according to the measurement method, and the null hypothesis that no error occurred when measuring the length, inside dia and radius was established.

Breakthrough analysis has widely been explored for the dynamic separation of gaseous mixtures in porous materials. In general, breakthrough experiments measure the components of a flowing gas when a gaseous mixture is injected into a column filled with an adsorbent material. In this paper, we report on the design and fabrication of a breakthrough curve measurement device to study the dynamic adsorptive separation of hydrogen isotopologues in porous materials. Using the designed system, an experiment was conducted involving a 1:1 mixture of hydrogen and deuterium passed through a column filled with zeolite 13X (1 g). At room temperature, both hydrogen and deuterium were adsorbed in negligible amounts; however, at a temperature of 77 K, deuterium was preferentially adsorbed over hydrogen. The selectivity was different from that in the existing literature due to the different sample shapes, measurement methods, and column structures, but was at a similar level to that of cryogenic distillation (1.5).

Aluminum nitride having a dense hexagonal structure is used as a high-temperature material because of its excellent heat resistance and high mechanical strength; its excellent piezoelectric properties are also attracting attention. The structure and residual stress of AlN thin films formed on glass substrate using TFT sputtering system are examined by XRD. The deposition conditions are nitrogen gas pressures of 1 × 102, 6 × 103, and 3 × 103, substrate temperature of 523 K, and sputtering time of 120 min. The structure of the AlN thin film is columnar, having a c-axis, i.e., a <00·1> orientation, which is the normal direction of the glass substrate. An X-ray stress measurement method for crystalline thin films with orientation properties such as columnar structure is proposed and applied to the residual stress measurement of AlN thin films with orientation <00·1>. Strength of diffraction lines other than 00·2 diffraction is very weak. As a result of stress measurement using AlN powder sample as a comparative standard sample, tensile residual stress is obtained when the nitrogen gas pressure is low, but the gas pressure increases as the residual stress is shifts toward compression. At low gas pressure, the unit cell expands due to the incorporation of excess nitrogen atoms.

Sea trial tests are necessary to verify speed-power performance, and are an import contract between ship owners and shipyards. The International Organization for Standardization (ISO) published ISO 15016:2015, which specifies the correlation method between model and full-scale ships. The results of sea trials have been questioned because of the uncertainty of speed and power measurements, especially when sea conditions differ from ideal calm water conditions. In this paper, such uncertainties were investigated by utilizing the standard speed-power trial analysis procedure defined in ISO 15016:2015 through Monte Carlo simulations. It was found that the expanded uncertainty of the delivered power (PDid) at 95 % confidence interval (k = 2) was ±1.5 % under 75 % MCR conditions.

구조물의 상태를 조기에 파악하기 위한 구조물 건전도 모니터링 연구와 건물의 정보를 수집하여 에너지를 효율적으로 관리해 주는 건물에너지관리시스템에 관한 연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 기존 모니터링 시스템 연구가 건설, 센싱, ICT 기술이 융합된 첨단 기술임에도 불구하고 고가의 센서와 전문적인 기술력이 요구되어 적용 범위가 제한된다는 한계를 극복하기 위하여 싱글보드컴퓨터 중 가장 널리 쓰이는 라즈베리파이와 저전력으로 장거리의 통신이 가능한 로라 모듈, 고성능의 보급형 가속도계를 활용하여 장기간으로 건물의 모니터링이 가능한 무선 엣지 컴퓨팅 시스템을 구축하였다. 또한 라즈베리파이에 분산처리 알고리즘을 탑재함으로써 실시간으로 취득되는 방대한 양의 가속도 데이터 중 의미있는 데이터만을 취득하였으며 와이파이 통신으로 취득한 전체의 로우데이터와 비교함으로써 본 시스템으로부터 취득된 데이터의 정밀성을 검증하였다.

본 실험은 토마토(Solanum lycopersicum L. ‘Hoyong’ ‘Super Doterang’) 암면재배에서 배지 전체의 정전용량을 측정할 수 있는 장치(Substrate capacitance measurement device, SCMD)를 기반으로 한 적정 급액 방법을 구명하기 위하여 누적일사량 제어구(Integrated solar radiation automated irrigation, ISR)와 물관수액흐름 제어구(sap flow automated irrigation, SF)를 대조구로 비교하면서 봄부터 여름철과 겨울철에 재배를 실시하였다. SCMD 제어구는 급액 개시 후 배지 한 개당 설정된 배액 목표량이 처음 발생하는 시점까지 10분간격으로 급액하였고 첫 배액이 배출되면 그 때의 배지의 정전용량(Capacitance)을 100%로 간주하고 그 기준치의 급액제어 점(Capacitance threshold, CT)에 도달하면 급액 되었고 그 뒤 목표 배액량이 발생하면 급액이 멈추는 방식으로 제어되었다. 봄부터 여름재배에서 실험 처리를 위해 SCMD제어구의 일회 급액량 (Irrigation volume per event)을 50, 75, 또는 100mL로 설정하였고 겨울철 재배에서는 CT가 0.65, 0.75, 또는 0.90가 되면 급액 되도록 설정하였다. 봄부터 여름철 재배에서 일회 급액량을 50, 75, 100mL로 설정하였을 때 급액 횟수는 각각 39, 29, 19회 였고 배액율은 각각 3.04, 9.25, 20.18%였다. 겨울철 재 배에서 CT를 0.65, 0.75, 0.90로 설정하였을 때 급액횟수는 각각 5.67, 6.50, 14.67회였고 배액율은 9.91, 10.78, 35.3%였다. 봄부터 여름철 재배에서 일회 급액량 처리에 따른 물관수액흐름속도(SF) 변화는 1회 급액량과 배액량을 각각 50과 75mL로 제한한 경우 100mL로 제 한한 경우와 비교하여SF 신호가 외부 광량 신호 (SI) 보다 늦어지는 경향(time lag)을 보였고 겨울철 재배에서 CT를 0.65로 설정한 경우는 물관수액흐름 속도나 함수율이 매우 낮아졌고 CT를 0.90로 설정한 경우는 함수율과 물관수액흐름 속도는 매우 높았으나 많은 배액이 배출되었다. 따라서 토마토 봄부터 여름철 재배에서 SCMD를 활용하여 CT를 0.9로, 배지 한 개당 배액 목 표량을 100mL로 설정하였을 때 일회 급액량은 75~100mL 범위가 적합하고 겨울철 재배에서는 1회 급 액량을 75mL로, 배액 목표량을 70mL로 설정하였을 때 CT는 0.75이상 0.9이하 범위가 적합할 것으로 판단되었다. 앞으로 정전용량 값과 배지 용적수분함량의 관계성을 구명하고 보정계수를 구하는 연구가 필요할 것으로 판단된다.