• 임산에너지
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• 제22권2호
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• pp.60-68
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• 2003

목재의 기계적 특성을 평가하기 위하여 여러 가지 비파괴 측정 기술이 도입되고 있다. 본 실험은 낙엽송(Larix kaempferi Carr.) 소경재 원목을 초음파의 통과 속도와 종진동의 고유진동수를 이용한 비파괴 측정 기술로 영계수를 측정하여 휨강도 실험을 통해 얻은 실측 영계수와 휨파괴계수의 상관관계를 검토하였다. 실험에는 50본의 소경재 원목이 사용되었다. 종진동의 고유진동수를 이용한 영계수와 실측 영계수는 비교적 높은 상관관계를 나타내었다. 초음파를 이용한 비파괴 영계수 측정은 옹이의 출현빈도가 높은 원목의 선별에 효과적이었으며 종진동의 고유진동수를 이용한 측정은 할렬의 출현빈도가 높은 원목의 선별에 효과적임을 확인하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.105-112
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• 2023

농산물 선별 시스템은 작물의 형태를 보전하기 위하여 비파괴적인 선별이 주로 사용된다. 이러한 비파괴 선별 기술로는 가시광선, 근적외선, 엑스선, 감마선 등의 광학적 특성을 이용하고 있으며 본 논문에서는 엑스선을 이용한 선별을 이용한다. 엑스선 영상은 엑스선의 밀도에 따라 그레이 영상으로 생성되어 육안으로 시료의 결함을 감지하기가 어렵다. 미세한 결함을 발견하기 위해서는 영상을 확대하거나 픽셀의 범위를 수정하여 적정한 픽셀의 영역만을 표시하여 결함을 탐지해야 한다. 이런 작업은 비효율적이다. 따라서 본 논문은 엑스선의 광역적인 밀도와 지역적인 밀도에 대한 상대적인 밀도를 측정하여 색상화된 결함을 표시하는 새로운 방법을 제안한다. 하나의 픽셀에 대한 상대적인 밀도는 주위 픽셀과의 상대적인 차이를 나타내며, 이런 픽셀을 정상과 결함으로 나타내는 엑스선 영상의 색상화 방법도 제안한다. 실험에서는 육안으로 볼 수 없는 농작물의 병해충 또는 새싹 부분을 특정 색으로 색상화 하여 농산물 선별 시스템에 활용할 수 있게 하였다. 제안된 방법은 엑스선을 이용한 선별 시스템에 적용되어 농산물 선별 시스템뿐만 아니라 가공식품, 부품 제조와 같은 제조 공정에서 사용되어 불량품을 선별하는 방법에 적극적으로 이용될 수 있을 것이다.

• 센서학회지
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• 제11권2호
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• pp.93-101
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• 2002

농산물의 품질은 여러 가지 인자에 의해 결정되는데, 이 인자들은 파괴 또는 비파괴 측정방법을 이용하여 측정되고 검사된다. NIR분광분석법은 당도, 산도와 같은 내부품질을 측정하는데 이용되고 있다. 과일의 색, 크기와 같은-외부 품질 측정에는 CCD 카메라가 사용되고 있다. 오늘날 이러한 비파괴 검사법이 널리 연구되고 있다. 컵 위에 자동으로 탑재되어 카메라와 NIR장비로 실시간으로 측정된 과일의 품질과 등급은 내부 외부인자에 의해 결정된다. 본 논문은 과일 선별기를 제작함에 있어서 과일의 칼라영상의 경계를 검출하는 수정된 윤곽선 추적법과 일반적인 방법보다 빠른 속도로 연결점 데이타를 구성하는 방법을 제안한다. 연결점 데이타는 과일 영상의 크기 계산과 하나의 컵에 중복탑재 과일과 컵 사이에 불량 탑재된 과일을 검사하는데 사용된다. 설계된 과일 선별기는 귤의 경우 과인의 당도 산도 및 크기를 검사하면서 초당 8개의 과일을 선별할 수 있다.

• 비파괴검사학회지
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• 제36권1호
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• pp.35-44
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• 2016

본 연구에서는 발아여부를 고속 대량으로 측정 가능한 초분광 영상 시스템 기반의 비파괴 선별기술을 개발하고자 하였다. 수박의 건전종자 96립과 퇴화종자 96립을 초분광 단파적외선 시스템을 이용하여 측정하였으며, 종자발아검증은 국제종자검정협회(ISTA)규정에 맞추어 5~14일 동안 $25^{\circ}C$에서 BP(between paper)법을 이용하여 실시하였다. 스펙트럼 데이터는 초분광 영상 시스템을 이용하여 데이터를 획득하였으며, 종자 판별모델 개발에는 PLS-DA(partial least square - discriminant analysis)를 적용하였다. PLS-DA분석법을 이용한 종자의 발아여부 판별 결과는 mean normalization을 이용하여 데이터 전처리를 이용할 경우가 가장 우수했으며, calibration의 경우 94.7%의 분류 정확도를 보였으며, validation의 경우 84.2%의 분류 정확도를 나타내어 평균적으로 90.8%의 정확도를 보였다. 이러한 결과는 종자가 퇴화하면서 야기되는 구성성분물질의 차이로 인한 것으로 사료되며, 두 그룹의 분류에 주요한 영향을 끼친 요인의 파악 및 적용을 통해 종자선별기의 개발이 가능함을 보였다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2003년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.192-199
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• 2003

원예작물 중 수박은 연간생산액이 고추 다음으로 7000-8000억원에 달하는 중요한 소득 작목이다. 수박의 내부품질요인에는 숙도, 황대, 공동, 피수박 등이 있는데, 한 포장에서 20%이상 피수박이 발생되게 되면 포전매매의 경우 반값으로 전락하게 될 뿐만 아니라 출하하는데도 문제가 될 수 있다. 수박의 내부품질 판정은 오랜 경험이 있는 숙련자들에 의해 수행되고 있지만 주관적인 요소가 개입되어 객관적인 평가방법과는 큰 차이가 있을 수 있다. 이러한 현실을 고려해 볼 때, 경험과 전문기술 없이도 고품질의 수박을 수확ㆍ선별함으로써 소비자에 대한 상품의 신뢰성을 높이고 품질의 차별화로 생산자의 소득증대를 위해서는 비파괴적으로 내부품질을 판정할 수 있는 기술이 시급히 개발되어야 할 것이다. (중략)

• 비파괴검사학회지
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• 제15권2호
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• pp.395-406
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• 1995

초음파탐상시험을 통해 용접 결함의 종류를 정확히 구분하는 것은 정량적 비파괴시험을 위한 기본적인 단계로서 매우 중요한 문제인데, 이 문제는 최근 활발한 연구가 진행중인 초음파 형상 인식 기법의 적용에 의해 해결할 수 있다. 여기에서는 특징 추출, 특징 선택 그리고 결함 분류 등 초음파 형상 인식 기법의 세부 기술과 함께, 특히 최근 효율적인 분류기로 관심을 모으고 있는 확률 신경 회로망의 적용에 대해 논의하였다. 그리고 강 용접부 내부에 존재하는 결함을 균열, 기공, 슬래그 혼입의 3 종류로 분류하는 문제에 확률 신경 회로망을 적용한 예를 통하여, 초음파 형상 인식 기법의 효용성을 검증하였다. 또한 민감한 특징을 효율적으로 선별하는데 널리 사용되는 전방 특징 선택법과 그 적용에 대해서도 논의하였다.

• 한국작물학회지
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• 제40권3호
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• pp.314-321
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• 1995

유채, 배추, 무 종자를 인위적으로 퇴화시켜 종자활력과 침지할 때 아미노산, 단백질, sinapine의 분비량과 분비속도와의 관계를 구명하여 비파괴적으로 활력이 낮은 종자를 선별해 낼 수 있는 방법의 기초를 확립하고, 또 cellulose를 코팅하여 불량종자를 선별하는 기술을 개발하고자 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 유채, 배추, 무의 죽은 종자는 침지 4~8시간 이후부터 아미노산, 단백질, sinapine을 많이 분비하였으나, 건전한 종자는 24시간까지 거의 분비하지 않았다. 2. Cellulose를 코팅한 무형광 종자 중 유채, 배추, 무의 건전묘의 비율은 각각 96, 96, 74%이었으며, 형광 종자의 건전묘 비율은 각각 8, 9, 1%이었다. 3. Cellulose 코팅은 배추와 유채종자의 발아율에 영향을 미치지 않았으나 무 종자는 건전묘 비율이 6% 저하되었다. Cellulose 코팅 한 배추와 유채의 무형광 종자는 온도 16$^{\circ}C$, 상대습도 60 및 75%에서 3개월간, 90%에서 2개월간 활력이 저하되지 않았으나, 무는 상대습도 60, 75, 90%에서 3개월간 저장하면 건전묘 비율이 각각 63, 64, 2%이었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2021년도 추계학술발표대회
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• pp.618-621
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• 2021

수박의 이미지와 수박의 무게 데이터를 활용해 수박의 당도를 예측하고 모델의 정확도를 측정한다. 과피가 얇고, 부피가 작은 과일의 경우 휴대용 비파괴 당도 측정기를 통해 비교적 간편하게 당도 측정이 가능하다. 하지만 수박은 과피도 두껍고, 부피도 크기 때문에 넓은 장소와 비용을 부담해야 하는 선별장에만 당도를 측정할 수 있는 실정이다. 본 논문에서는 줄무늬가 끊어지지 않고, 원형이 아닌 타원형이 맛있는 수박이라는 속설에 부합하는 수박이 실제로 맛있는 수박인지를 확인하고자 수박 이미지를 수집하여 당도에 따라 이미지를 분류한 다음, CNN 을 적용하여 수박 당도 예측을 실시하였다. 실험 결과 타원형 수박은 당도가 높은 것으로 나타났으나 줄무늬가 끊어진 수박과 끊어지지 않은 수박 간의 당도 차이는 없는 것으로 나타났다. 향후 수박의 당도에 영향을 미칠 수 있는 다양한 변수를 활용하여 정확도를 높인다면 현재 사용되고 있는 비파괴 당도 측정기를 보완할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.208-213
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• 2021

본 논문에서는 농산물 산지 유통 센터에서 설치되어 사용하고 있는 비파괴 과일 선별 시스템을 이용하여 정상 사과와 내부에 결함이 있는 사과를 판별하기 위한 최적 파장과 해당 스펙트럼의 특성을 구명하고자 하였다. 총 54개 사과에 대해 470 - 1150 nm의 파장 범위에서 정상 사과와 갈변 사과의 투과 스펙트럼을 획득하였다. 주성분 분석(PCA)을 활용하여 정상 사과와 내부 갈변 사과의 군집을 확인하였으며, 판별 모델의 개발과 평가를 위해 부분최소제곱회귀(PLSR) 분석을 수행하였다. PCA 분석에서는 정상 사과와 내부 갈변 사과 군집의 확연한 구분이 보여 높은 판별율의 결과를 보여주었다. PLSR 분석 결과, 전처리를 하지 않은 예측 모델의 상관계수(R)는 0.902, RMSE 값은 0.157이었으며, 전처리를 적용했을 때 예측 모델의 상관계수는 0.906, RMSE 값은 0.154이었다. 따라서, 이 PLSR 모델은 이 시스템을 활용해 내부 갈변이 있는 사과도 우수하게 판별할 수 있음을 알 수 있었다. 이와 같은 방식을 이용할 경우, 외부 결함과 더불어 내부 결함에 대한 농산물 선별과 평가에 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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• 한국식품저장유통학회 2003년도 제23차 추계총회 및 국제학술심포지움
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• pp.144-145
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• 2003

감자는 전세계 대부분의 국가에서 재배되고 있는 세계 4대 주곡 작물인 동시에 스낵류 시장에서도 중요한 부분을 차지하고 있다. 우리나라의 감자 가공산업은 1990년대 초부터 활기를 띠기 시작여하 현재 2,000억불의 매출을 달성하고 있다. 이중 우리나라 농민이 직접 생산한 감자를 원료로 사용하는 천연칩 감자 가공산업은 매출액을 기준으로 144억 (1997년)에서 700억 (2001년)으로 과거 10년 동안 괄목할 만한 성장을 하였다. 우리나라의 연간 감자 칩 원료용 가공용 감자 소요량은 총 51,600톤 (2002 년)으로 그중 40,600톤은 국내생산량으로 충당하고 나머지는 냉동감자를 수입하여 처리하고 있다. 가공원료용 감자는 괴경의 크기나 모양과 같은 외부품질과 환원당이나 고형분 함량과 같은 내부품질이 좋아야 한다. 하지만 가공용 감자의 내·외부품질이 좋게 판정되어도 내부갈색반점이나 중심공동과 같은 괴경 생리장해가 발생하면 원료용 감자로서의 상품 가치가 상실된다. 국내 칩 가공원료용 감자는 봄재배에서는 약 5 ∼ 7 ％, 여름재배에서는 10 ∼ 15 ％의 괴경 생리장해가 발생되고 있다. 현재 위와 같은 생리장해는 가공공장에서 감자를 잘라서 골라내거나 감자 칩을 만든 후 제거하는 방법을 쓰고 있다. 이에 감자를 수확 후 감자칩으로 가공하기 전에 생리장해가 발생한 감자를 제거하여 생산 공정에서의 불필요한 가공을 줄일 수 있는 방법이 개발되어야 할 필요성이 증대되고 있다. 최근, 농산물의 비파괴적 품질 평가와 선별에 있어서 가장 실용적이고 성공적인 기술 중의 하나는 농산물의 광학적 성질을 이용한 전기-광학 기술이다. 그중 X-선과 같이 파장이 짧은 방사 에너지는 대부분의 농산물을 투과하여 내부의 질량 밀도의 변화와 상관관계를 갖는 품질 인자를 비파괴적으로 평가하는데 적합하나 아직 국내에선 X-선을 이용한 가공용 감자의 내부 결함특성에 대한 연구는 이뤄지지 않고 있다. 이에 본 연구에서는 가공용 감자의 내부결함 특성중 하나인 내부동공의 X-선에 의한 특성을 본 연구소에 있는 X-선 발생장비로 측정해 보고 비파괴적인 방법으로 실시간 가능성을 시험하였다. 감자는 수원 농산물 도매시장에서 2003년산 가공용 감자 (품종:선농)를 구매하여 사용하였다. 감자내 내부동공은 35 ∼ 40 kV와 5.25 mA값으로 발생된 X-선에 의해 잘 검출되는 것으로 나타나, 현장에서 충분히 활용가능 할 것으로 판단되었다. 금후, 실시간으로 내부동공을 검출할 수 있는 시스템을 개발할 계획이다.