목적：간 역동적 검사 시 호흡이 불규칙하거나 호기 후 정지의 어려움을 갖는 환자의 경우 영상의 질이 저하된다. 이 문제점을 해결하기 위해서 GRAPPA, CAIPIRHINA, Compressed Sensing 기법을 사용하여 호흡 정지 시간을 단축하고 있다. 본 연구에서는 acceleration factor 8, 9, 10을 적용한 CS 기법과 초기 동맥기와 동맥기를 동시에 얻을 수 있는 Double arterial phase 기법을 사용하여 VIBE 영상을 얻어 비교함으로써 최적 acceleration factor 값과 phase를 평가해보고자 한다. 대상 및 방법：2019년 8월 19일부터 9월 20일까지 본원에서 간 MRI 검사를 시행한 환자 15명을 대상(남자 10명 여자 5명 64±12.6세)으로 단일 호흡 정지 동안 2번 측정되는 double phase image를 사용할 때, acceleration factor를 각각 8, 9, 10으로 변화를 주고 다른 변수들은 같게 하여 실험을 진행하였다. 획득한 acceleration factor 값과 phase가 다른 각 영상의 SNR, CNR을 측정하여 정량적 평가를 진행하고, 정성적 영상평가와 호흡 정지 시간의 변화를 비교하였다. 결과：같은 phase에서 acceleration factor의 값이 9, 10, 8 순으로 SNR이 높았으며, acceleration factor가 8, 10일 경우 SNR이 phase 1보다 phase 2가 높았고, acceleration factor가 9일 경우에는 phase 1가 더 높았다. phase 1의 CNR은 acceleration factor 9, 8, 10 순으로 높았고, phase 2에서의 CNR은 acceleration factor 9, 10, 8 순으로 높았다. acceleration factor가 8, 9인 경우는 phase 1의 CNR이 높았고, 10인 경우 phase 2의 CNR이 높았다. 결론：본 연구의 실험결과를 종합하였을 때 acceleration factor 9를 적용한 double phase image 중 Phase 1에서 가장 높은 SNR과 CNR을 확인할 수 있었다. 또한, 호흡 정지시간 역시 acceleration factor 8 대비 acceleration factor 9에서는 13% 감소하고, acceleration factor 10에서는 20% 감소한 효과를 얻었다. CS 기법을 사용한 간의 역동적 Double Phase 검사 시 영상의 질의 변화에 큰 유의함이 없는 상태로 acceleration factor를 조절하여 호흡 정지시간을 줄이고, 2개의 영상 중 선택하여 임상적으로 활용할 수 있다고 생각한다.

In this study, we tried to find out the most appropriate pre-processing method and to verify the feasibility of developing a low-price sensing system for predicting the hardy kiwis sugar content based on VNIRS and subsequent spectral analysis. A total of 495 hardy kiwi samples were collected from three farms in Muju, Jeollabukdo, South Korea. The samples were scanned with a spectrophotometer in the range of 730-2300 nm with 1 nm spectral sampling interval. The measured data were arbitrarily separated into calibration and validation data for sugar content prediction. Partial least squares (PLS) regression was performed using various combinations of pre-processing methods. When the latent variable (LV) was 8 with the pre-processing combination of standard normal variate (SNV) and orthogonal signal correction (OSC), the highest R2 values of calibration and validation were 0.78 and 0.84, respectively. The possibility of predicting the sugar content of hardy kiwi was also examined at spectral sampling intervals of 6 and 10 nm in the narrower spectral range from 730 nm to 1200 nm for a low-price optical sensing system. The prediction performance had promising results with R2 values of 0.84 and 0.80 for 6 and 10 nm, respectively. Future studies will aim to develop a low-price optical sensing system with a combination of optical components such as photodiodes, light-emitting diodes (LEDs) and/or lamps, and to locate a more reliable prediction model by including meteorological data, soil data, and different varieties of hardy kiwi plants.

본 논문에서는 안정적인 전력공급이 어려운 실제 현장에 적용하기 위해서 PSC 내부 텐던의 긴장력 관리를 위한 저전압 EM센싱기법을 검증하였다. 지난 국내외 PSC 구조물 사고 사례를 볼 수 있듯이, 공용간 구조적 안정성을 확보하기 위해서는 PS텐던의 긴장력 관리가 매우 중요함을 알 수 있었다. 이에 본 논문에서는 EM센서를 통해 탄성-자기이론을 기반한 강자성 체의 자기변형과 응력의 관계를 이용하여 전압 크기에 따른 긴장력에 대한 자기이력곡선을 계측하고자 하였다. 이를 위해 이중 원통코일형태의 EM센서를 제작하고 유압식 인장기를 이용한 PS텐던 인장 실험 장비를 구성하였다. 실험은 단계적으 로 전압을 감소시켜 긴장력 크기에 따른 자기이력곡선의 변화를 계측하면서 최대/최소 전압값에 대한 계측결과에 따른 투자 율의 변화와 긴장력의 관계를 비교·분석하였다. 그 결과, 전압이 감소하여 자기장의 크기가 작아짐에 따라 추정식에 대한 상수는 상이하지만 유사한 형태의 자기이력곡선 투자율의 변화를 확인할 수 있었다. 이를 통해 본 연구에서는 저전압 상태에 서 EM센싱기법을 이용한 PSC 내부 텐던에 대한 긴장력 관리가 가능할 것으로 판단된다.

The gas sensor is essential to monitoring dangerous gases in our environment. Metal oxide (MO) gas sensors are primarily utilized for flammable, toxic and organic gases and O3 because of their high sensitivity, high response and high stability. Tungsten oxides (WO3) have versatile applications, particularly for gas sensor applications because of the wide bandgap and stability of WO3. Nanosize WO3 are synthesized using the hydrothermal method. Asprepared WO3 nanopowders are in the form of nanorods and nanorulers. The crystal structure is hexagonal tungsten bronze (MxWO3, x =< 0.33), characterized as a tunnel structure that accommodates alkali ions and the phase stabilizer. A gas detection test reveals that WO3 can detect acetone, butanol, ethanol, and gasoline. This is the first study to report this capability of WO3.

Quorum sensing (QS) is a cell density-dependent communication mechanism between bacteria through small signaling molecules. When the number of QS signaling molecules reaches a threshold, they are transported back into the cells or recognized by membrane-bound receptors, triggering gene expression which affects various phenotypes including bioluminescence, virulence, adhesion, and biofilm formation. These phenotypes are beneficial for bacterial survival in harsh environments. This review summarizes the application of QS inhibitors for control of biofilm formation and virulence expression of periodontal pathogens.

하폐수처리를 위한 분리막 생물반응기에서 막오염을 유발시키는 원인물질로 알려진 정족수감지 신호분자인 AHL과 AI-2를 동시 억제하는 연구를 하였다. AHL 분해 효소를 생산하는 BH4와 AI-2 불활성 물질을 분비하는 DKY-1를 각각 하이드로겔 담체에 고정시켜 분리막 생물반응기에 적용시킴으로써 막오염을 효과적으로 제어하고자 한다. 주기적으로 반응기의 신호분자 농도를 LC/MS/MS로 측정하였으며, 막투과 압력 증가 데이터를 바탕으로 막오염의 완화 정도를 살펴보았다. 이외에 총질소, 화학적 산소요구량, 미생물 플록 크기, 미생물 농도 등을 측정하여 반응기의 상태와 폐수의 처리효율을 비교 고찰하였다. 본 연구는 연구재단 이공분야 기초연구사업(NRF-2016R1A2B2013776)의 지원을 받아 수행되었습니다.

본 연구는 시·청각 피드백을 통해 아동의 운동 효과를 증진시킬 수 있는 의류형 웨어러블 동작 센싱 및 피드백 시스템을 개발하는 것을 목적으로 한다. 본 연구에서는 직물 센서 제조 및 이를 적용한 스포츠웨어 디자인, 직물 기반 동작 센싱 모듈 설계, 아동의 운동 흥미 유발을 위한 시·청각 피드백 시스템 개발 등의 일련의 연구를 수행하였다. SWCNT 기반의 동작 센싱용 신축성 직물 센서를 개발하고, 이를 의복의 사지 관절 부위에 부착한 스포츠웨어를 디자인하였으며, 센싱 모듈을 설계하여 아동을 대상으로 한 관절 동작 실험을 통해 센싱 성능을 검증하였다. 또한 악세서리 형태로 개발된 피드백 제품을 통해 본 연구에서 개발된 스포츠웨어를 착용한 아동의 동작에 따라 빛과 소리로 반응하도록 구현하였다. 본 연구의 결과로, 아동의 운동 흥미를 유발할 수 있는 아동용 스포츠웨어 및 악세서리 제품의 디자인 프로토타입을 제안하였다.

Nickel oxide(NiO) thin films, nanorods, and carbon nanotube(CNT)/NiO core-shell nanorod structures are fabricated by sputtering Nickel at different deposition time on alumina substrates or single wall carbon nanotube templates followed by oxidation treatments at different temperatures, 400 and 700 oC. Structural analyses are carried out by scanning electron microscopy and x-ray diffraction. NiO thinfilm, nanorod and CNT/NiO core-shell nanorod structurals of the gas sensor structures are tested for detection of H2S gas. The NiO structures exhibit the highest response at 200 oC and high selectivity to H2S among other gases of NO, NH3, H2, CO, etc. The nanorod structures have a higher sensing performance than the thin films and carbon nanotube/NiO core-shell structures. The gold catalyst deposited on NiO nanorods further improve the sensing performance, particularly the recovery kinetics.

To formulate folate receptor (FR)-specific graphene-based electrochemical electrodes, a folic acid (FA) derivative attached with two pyrene molecules on the glutamate tail of FA was synthesized. The resulting pyrene-functionalized FA (FA-Py) presented the spontaneous noncovalent binding on chemically reduced graphene oxides (rGO) through an π-π interaction. Ultrathin morphology, high water-resistance, and preservation of intact FR-specific pteroates from the rGO/FA-Py assembly allow this assembly to be exploited as robust and FR-specific electrochemical electrode materials. The limits of detecting rGO/FA-Py modified electrodes were found to be as low as 3.07 nM in FR concentrations in cyclic voltammetry analysis.

2015년부터 최근까지 차세대도시농림융합기상사업단에서는 수도권에 위치한 도시기상 관측소에서 관측된 기상 자료(14소), 운고계(2소) 그리고 마이크로웨이브 라디오미터(MWR, 7소) 자료를 이용하여 태양에너지를 산출하였다. 수 도권지역에 위치한 운고계에서 관측된 후방산란계수와 MWR에서 추정된 액상물량을 이용하여 구름광학두께와 운량을 산출하였다. 각각의 원격탐사장비에서 산출된 운량을 태양복사모델에 입력하여 지표면에 도달하는 태양에너지를 계산하였다. 추정된 태양에너지를 관측과 비교한 결과, 중랑과 광화문지점에서는 과소추정이 나타났다. 선형회귀분석한 결과 0.8이하의 기울기를 나타냈고 −20W/m 2의 음의 편차와 120 W/m 2의 평방근오차(RMSE)가 나타났다. 그리고 MWR을 이용하여 추정된 태양에너지의 정확도(평균 결정계수(R 2 )=0.8)와 오차율(평균 RMSE=110 W/m 2 )이 향상되었다. 월별 산출된 운량과 태양에너지는 운고계를 이용하여 산출하였을 때 운량이 0.09 이상 크게 나타났으며 태양에너지가 50W/m 2 이상 낮게 산출되었다. 지점에 따라 차이는 있었으나 대체로 7월과 9월의 RMSE가 50W/m 2 이상 크게 계산되었다. 결과적으로 일누적 태양에너지는 광화문지점에서 가장 높은 상관성이 나타났고(R 2 =0.80, RMSE=2.87 MJ/Day), 구로지점에서 상관성이 가장 낮았다(R 2 =0.63, RMSE=4.77 MJ/Day).

In2O3 doped WO3 powders were prepared by a polymer solution route and their NO2 gas sensing properties were analyzed. The synthesized powders showed nano-sized particles with specific surface areas of 6.01~21.5 m2/g and the particle size and shape changed according to the content of In2O3. The gas sensors fabricated with the synthesized powders were tested at operating temperatures of 400~500 oC and 100~500 ppm concentrations of NO2 atmosphere. The particle size and In2O3 content affected on the initial sensor resistance in an air atmosphere. The highest sensitivity (8.57 at 500 oC), which was 1.77 higher than the sensor consisting of the pure WO3 sample, was measured in the 0.5 mol% In2O3 doping sample. In addition, the response time and recovery time were improved by the addition of In2O3.

한반도 주변 해상사고가 증가함에 따라 원격탐사 자료를 활용한 선박탐지 연구의 중요성이 점점 더 강조되고 있다. 이 연구는 고해상도 광학영상에 의존하는 기존 선박탐지 분야에 수백 개 채널의 분광정보를 포함하는 초분광영상을 활용하여 새로운 선박탐지 알고리즘 제시하였다. 두 차례의 현장관측을 통해 측정한 선박 선체의 반사 스펙트럼과 AVIRIS (Airborne Visible/Infrared Imaging Spectrometer) 초분광센서 영상의 선박 및 해수 반사 스펙트럼 간의 분광정합 기법을 적용하였다. 총 다섯 개의 탐지 알고리즘 spectral distance similarity (SDS), spectral correlation similarity (SCS), spectral similarity value (SSV), spectral angle mapper (SAM), spectral information divergence (SID)를 사용하였다. SDS는 선박 일부가 해수로 탐지되는 오차를 나타내었고, SAM은 선박과 해수 사이에 약 1.8배의 차이를 나타내어 명확한 분류 결과를 보여주었다. 이와 더불어 본 연구에서는 각 기법의 최적 임계값을 제시하여 초분광 영상에 포함되어 있는 선박을 분류하였으며 그 결과 SAM, SID가 다른 탐지 알고리즘에 비해 우수한 선박탐지 능력을 보여주었다.

Sometimes, it is impossible to install a sensor on a certain location of a structure due to the size of a structure or poor surrounding environments. Even if possible, sensors can be frequently malfunctioned or improperly operated due to lack of adequate maintenance. These kind of problems are solved by the virtual sensing methods in various engineering fields. Virtual sensing technology is a technology that can measure data even though there is no physical sensor. It is expected that this technology can be also applied to the construction field effectively. In this study, a virtual sensing technology based on ARX model is proposed. An ARX model is defined by using the simulated data through a structural analysis rather than by actually measured data. The ARX-based virtual sensing model can be applied to estimate unmeasured response using a transfer function that defines the relationship between two point data. In this study, a simulation and experimental study were carried out to examine the proposed virtual sensing method with a laboratory test on a cable-stayed model bridge. Acceleration measured at a girder is transformed to estimate a cable tension through the ARX model-based virtual sensing.