• Title/Summary/Keyword: 시간-농도 곡선

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Development of machine learning framework to inverse-track a contaminant source of hazardous chemicals in rivers (하천에 유입된 유해화학물질의 역추적을 위한 기계학습 프레임워크 개발)

  • Kwon, Siyoon;Seo, Il Won
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.112-112
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    • 2020
  • 하천에서 유해화학물질 유입 사고 발생 시 수환경 피해를 최소화하기 위해 신속한 초기 대응이 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 수환경 화학사고 대응 시스템 구축을 위해 하천 실시간 모니터링 지점에서 관측된 유해화학물질의 농도 자료를 이용하여 발생원의 유입 지점과 유입량을 역추적하는 프레임워크를 개발하였다. 본 연구에서 제시하는 프레임워크는 첫 번째로 하천 저장대 모형(Transient Storage Zone Model; TSM)과 HEC-RAS 모형을 이용하여 다양한 유량의 수리 조건에서 화학사고 시나리오를 생성하는 단계, 두번째로 생성된 시나리오의 유입 지점과 유입량에 대한 시간-농도 곡선 (BreakThrough Curve; BTC)을 21개의 곡선특징 (BTC feature)으로 추출하는 단계, 최종적으로 재귀적 특징 선택법(Recursive Feature Elimination; RFE)을 이용하여 의사결정나무 모형, 랜덤포레스트 모형, Xgboost 모형, 선형 서포트 벡터 머신, 커널 서포트 벡터 머신 그리고 Ridge 모형에 대한 모형별 주요 특징을 학습하고 성능을 비교하여 각각 유입 위치와 유입 질량 예측에 대한 최적 모형 및 특징 조합을 제시하는 단계로 구축하였다. 또한, 현장 적용성 제고를 위해 시간-농도 곡선을 2가지 경우 (Whole BTC와 Fractured BTC)로 가정하여 기계학습 모형을 학습시켜 모의결과를 비교하였다. 제시된 프레임워크의 검증을 위해서 낙동강 지류인 감천에 적용하여 모형을 구축하고 시나리오 자료 기반 검증과 Rhodamine WT를 이용한 추적자 실험자료를 이용한 검증을 수행하였다. 기계학습 모형들의 비교 검증 결과, 각 모형은 가중항 기반과 불순도 감소량 기반 특징 중요도 산출 방식에 따라 주요 특징이 상이하게 산출되었으며, 전체 시간-농도 곡선 (WBTC)과 부분 시간-농도 곡선 (FBTC)별 최적 모형도 다르게 산출되었다. 유입 위치 정확도 및 유입 질량 예측에 대한 R2는 대부분의 모형이 90% 이상의 우수한 결과를 나타냈다.

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A study on the reproducibility of blood alcohol concentration - time profile of an individual (음주 후의 혈중알코올농도 변화의 재현성에 관한 연구)

  • Hong, Sungwook
    • Analytical Science and Technology
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    • v.26 no.3
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    • pp.199-204
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    • 2013
  • In this study, the reproducibility of blood alcohol concentration (BAC) - time profile for the same individuals were investigated. Five Korean males were made to drink 55.5 g of ethyl alcohol (neglecting body weight) in the form of undiluted Soju (22% v/v), Korean popular liquor, within 30 min and each drinking sessions were performed for five times. Two kind of side dishes, a sliced raw fish and a sweet and sour pork, were served alternately along with alcohol. The peak BAC reaching time, the maximum BAC and the reduction rate of BAC of an individual varied greatly even though the dose and drinking time interval were not changed. Also, the food taken along with alcohol varies the shape of BAC - time profile. From the repetitive drinking sessions we can know that the BAC - time profile of an individual is not a reproducible one even though the dose, kind of liquer, drinking time and food were maintained constantly. It means that any assumption of blood alcohol concentration of an individual at a previous time stage based on the alcohol dose can not be justified because of large fluctuation of BAC-time profile of an individual.

Plasma Electrolytic Oxidation Treatment of Al Alloys (알루미늄 합금의 플라즈마전해산화 처리)

  • Kim, Ju-Seok;Mun, Seong-Mo
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.191.1-191.1
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    • 2016
  • 본 연구에서는 알루미늄 합금의 PEO(Plasma Electrolytic Oxidation) 피막 형성 거동을 PEO 처리 용액 조성, 온도 및 합금 성분에 따른 전압-시간 곡선을 관찰하여 분석하였다. 알루미늄 합금의 PEO 피막 형성거동은 NaOH 농도, 전해질 온도, 인가 전류밀도 및 합금성분에 따라 다양하게 나타났다. 본 연구에서는 직류 정전류법을 이용하여 Al1050, Al5052, Al6061 합금 표면에 PEO 피막을 형성시켰으며, PEO 피막의 형성이 시작되는 전압 및 발생된 아크의 크기 및 모양을 관찰하여 PEO 피막 형성 거동을 연구하였다. 연구결과 PEO 처리 중의 전해액의 온도가 낮고 전류밀도가 높을수록 시편 표면에서 짧은 시간 내에 아크가 발생하였으며, 전압-시간 곡선은 빠른 속도로 PEO 피막생성 전압에 도달하여 유지되는 거동을 보였다. 동일한 용액조성, 용액온도, 용액 교반속도 및 인가전류밀도에서 관찰된 PEO 피막 형성 거동은 동일시편을 PEO코팅 후 에칭하여 반복 실험할 경우에도 큰 편차를 보였으며, 이로부터 시편의 조성이나 불순물의 존재 등이 크게 영향을 주는 것을 알 수 있었다.

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Evaluation of Water Circulation Period in an Artificial Channel (인공수로 내 물 순환 시스템 운영을 위한 물 순환주기 분석)

  • Cho, Hun-Sik;Yeo, Chang-Geon;Lee, Seung-Oh;Song, Jai-Woo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.23-27
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    • 2010
  • 인공수로 내 효율적인 물 순환 시스템 운영을 위해서는 지속적인 유량공급을 통해 순환흐름을 유도하는 것이 매우 중요하다. 따라서 수로 내 적절한 유입부 위치를 결정하고 계획 유입유량에 따른 수질개선효과 및 물 순환주기를 분석하는 연구가 대두되고 있어, 모형을 통한 이론적인 예측 및 모형실험을 통한 검증이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 농도-pH 지표곡선을 이용하여 시간에 따른 수로 내 농도변화로 물 순환주기를 분석하였다. 수로 내 설치된 유입부에 평면상 위치변화를 주어 순환흐름에 적합한 유입부 위치를 제시할 수 있었으며, 농도변화가 없어지는 시점을 통해 최소 물 순환주기를 산정할 수 있었다.

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Analysis of Solute Transport based on Electrical Resistance Measurements from Laboratory Column Tests (전기저항센서가 부착된 주상실험기에서 측정된 전기저항값을 이용한 용질의 이동해석)

  • Kim, Yong-Sung;Kim, Jae-Jin;Park, Junboum
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.28 no.4C
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    • pp.231-238
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    • 2008
  • A column testing device capable of measuring the electrical resistivity of soil at 3 different locations was developed to verify applicability of bulk electrical conductivity (BEC) breakthrough curves in monitoring contaminant transport. Tracer injection tests were conducted with three different types of saturated sands to obtain average linear velocities and longitudinal hydrodynamic dispersion coefficients based on BEC breakthrough curves and effluent solute breakthrough curves. Comparative analysis of transport parameters obtained from curve fitting the results into the analytical solutions confirmed the validity of resistance measurements in estimating time-continuous resident solute concentration. Under the assumption that a linear relationship exists between ${\sigma}_{sat}-{\sigma}_w-C$, the BEC breakthrough curves are able to effectively reduce the laborious and time-consuming processes involved in the conventional method of sampling and analysis. In order to reduce possible uncertainties in analyzing the BEC breakthrough curves, it was recommended that resistance measurements take place nearby the effluent boundary. In addition, a sufficient electrical contrast or difference in the electrical conductivity of the influent and the saturating solution is required to conduct reliable analysis.

Development of a regressive prediction method of solute transport in rivers based on relation between breakthrough curve and travel distance (하천에서 농도곡선-유하거리 상관성 기반 회귀적 물질혼합 예측 기법)

  • Kim, Byunguk;Seo, Il Won
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.45-45
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    • 2022
  • 산업화에 따른 화학물질 사용량의 증가는 담수로의 유해화학물질 유출사고의 위험을 증가시키며, 이러한 사고는 하천수 수질과 수환경 생태계에 심각한 위해와 손상을 야기한다. 이러한 수질사고 발생시 신속 대응을 위해, 하천에 유입된 물질의 거동을 신속하게 예측하는 것이 필요하며 이 경우 1차원 추적모형이 주로 사용된다. 1차원 물질혼합 모형은 하천을 하나의 유선으로 보며, 복잡한 하천흐름의 시스템을 현상학적으로 해석하고, 오염물질의 이송 및 혼합 메카니즘을 모델 매개변수에 반영하여 모형화한다. 이러한 매개변수들은 직접적으로 측정하기 어려우며, 이론에 기반한 매개변수 산정 기법이 구축되지 않은 실정이다. 따라서 대부분의 연구에서는 추적자 실험을 실시하여 유한한 하천구간에서 추적자의 시간-농도곡선(Breakthrough curve, BTC)을 취득하고, 이를 통하여 대상 구간의 매개변수를 역산하는 최적화 기법에 의존하고 있다. 하지만, 모든 하천구간에 대하여 추적자 실험을 수행하여 데이터를 확보하는 것이 어렵기 때문에 최적화 기법의 적용성에 한계가 있다. 본 연구는 흐름정보가 제공되지 않은 미계측 하천구간에서 BTC를 신속하게 예측할 수 있는 회귀모형을 구축하는 것을 목표로 한다. 국내 하천에서 수행한 4회의 추적자 실험으로부터 취득한 28개 구간 케이스의 데이터에 대하여 농도곡선 전처리를 수행하고 14개의 통계적 특징을 추출하였으며, 계측된 흐름특성과의 상관관계를 분석하였다. 분석 결과, 대상 구간에서의 BTC의 변화가 추적자의 유하거리에 매우 높은 상관관계를 보였으며, 이를 이용하여 회귀모형을 제시하였다. 제안된 회귀모형을 적용하여 하류의 지점에서의 BTC를 예측하였으며, 1차원 이송-분산 방정식과 하천저장대모형을 활용한 예측결과와 비교하여 검증하였다. 그 결과, BTC의 변화특성을 활용한 회귀적 예측이 하천 지형 및 흐름의 변동성이 작은 구간에서 1차원 혼합모형들을 이용한 예측보다 더 높은 정확도를 보였으며, 이러한 장점은 장거리 예측에서 더 분명하게 나타났다.

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Pharmacokinetics of oxolinic acid in cultured olive flounder Paralichthys olivaceus by oral administration, injection and dipping (Oxolinic acid의 경구투여, 주사 및 약욕에 따른 넙치, Paralichthys olivaceus 체내 약물동태학적 특성)

  • Jung, Sung-Hee;Choi, Dong-Lim;Kim, Jin-Woo;Jo, Mi-Ra;Jee, Bo-Young;Seo, Jung-Soo
    • Journal of fish pathology
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    • v.22 no.2
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    • pp.125-135
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    • 2009
  • The pharmacokinetic properties of oxolinic acid (OA) were studied after oral administration, intraperitoneal injection and dipping to cultured olive flounder, Paralichthys olivaceus (average 90 g, $23{\pm}1{^{\circ}C}$). Plasma samples were taken at 3, 5, 10, 15, 24, 30, 48, 96 and 144 h post-dose. In oral dosage at 15, 30 and 60 ㎎/㎏, the peak plasma concentrations of OA, which attained at 10~15 h post-dose, were 1.92, 2.45 and 3.72 $\mu{g}/m\ell$, respectively. In intraperitoneal injection with 10 and 20 ㎎/㎏, the peak plasma concentrations of OA, which attained at 10 h post-dose, were 4.1 and 4.8 $\mu{g}/m\ell$, respectively. In dipping in 30 and 50 ppm for 1 h, peak concentrations were observed at 5 h and 30 h post-dose, were 0.22 and 0.38 $\mu{g}/m\ell$, respectively. The kinetic profile of absorption, distribution and elimination of OA in plasma were analyzed fitting to a one-compartment model by WinNonlin program. Calculated parameters for a single oral dosage of 15, 30 and 60 ㎎/㎏, respectively, were: AUC (the area under the concentration-time curve)=70.93, 120.0 and 141.86 $\mu{g}$ $h/m\ell$ $T_{max}$ (time for maximum concentration)=16.22, 20.39 and 17.33 h; $C_{max}$ (maximum concentration)=���D1.61, 2.40 and 3.01 $\mu{g}/m\ell$. Following intraperitoneal injection of 10 and 20 ㎎/㎏, these parameters were AUC=184.7 and 315.92 $\mu{g}$ $h/m\ell$ $T_{max}$=5.91 and 6.26 h; $C_{max}$=4.19 and 4.45 $\mu{g}/m\ell$. Following dipping at 30 and 50 ppm, these parameters were AUC=17.58 and 21.69 $\mu{g}$ $h/m\ell$ $T_{max}$=19.08 and 31.43 h; $C_{max}$x=0.22 and 0.25 $\mu{g}/m\ell$.

Temperature-time Profile during Epoxy Cure in a Mold (Mold내의 에폭시 수지 경화시 시간에 따른 내부 온도의 변화)

  • Kim, Deuk-Su;Kim, Jong-Hyeon;Lee, Jong-Geun
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.7 no.3
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    • pp.244-250
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    • 1997
  • 본 연구에서는 에폭시/산무수물계에 경화촉진제를 첨가한 시료를 몰드(mold)내에서 등온 경화시킬 때 시료 내부의 온도변화를 측정하여 얻어진 온도-시간 곡선(temperature-time profile)을 조사하였다. 실험에 사용한 경화촉진제의 종류는 1-cyanoethy1-2-ethy1-4-methy1 imidazole(1E4MZ-CN), N,N-dimethy1 benzy1 amine(BDMA), 2,4,6-tris(dimethy1-aminomethy1)-phenol(DMP-30)이며 그들의 농도(c)는 1.0,1.5,2.0,2.5,phr그리고 경화온도(T$_{cure}$ )는 65,70,85,95$^{\circ}C$로 하였다. 경화가 진행되는 동안 시료내부의 온도는 초기에 경화온도로 상승한 후 본격적인 경화 반응이 일어나기 시작하여 온도가 급격히 상승하였다가 다시 감소하는 양상을 보였다. 온도-시간 곡선상에 나타나는 온도가 최고로 상승되는 시점(t$_{peak}$ )과 그 때의 온도(T$_{peak}$ )는 촉진제의 종류와 농도 그리고 경화온도에 의하여 영향을 받았다. 사용한 경화촉진제중에 DMP-30이 가장 짧은 t$^{peak}$ 값을 가져 가장 우수한 촉진 효과를 갖는 것으로 나타났으며, T$_{peak}$ 는 촉진제의 농도와 경화온도가 증가할수록 상승하였다. 그리고 경화촉진제의 농도와 경화온도의 변화에 따른 t$_{peak}$ 과 T$_{peak}$ 의 변화를 보면 촉진제 농도와 경화온도가 낮을 때 그 변화가 민감하여 2E4MZ-CN 이 가장 민감한 촉진제로 나타났으며 또한 T$_{peak}$ 에 영향을 주는 여러가지 요소들을 본 연구에서 얻어진 결과로부터 자세히 살펴보았다.

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Study for energy transfer from Rhodamime 6G to Rhodamine B using time correlated single photon counting method (시간 상관 단일 광자 계수법에 의한 Rhodamine 6G에서 Rhodamine B로의 에너지 전달에 관한 연구)

  • 엄효순
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 1991.06a
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    • pp.69-73
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    • 1991
  • 모드 동기된 아르곤 이온 레이저를 여기광원으로 사용한 시간상관 단일 광자 계수장치를 이용하여 에탄올 용액 내에서 Rhodamine 6G에서 Rhodamine B로의 에너지 전달에 관하여 연구하였다. 측정된 형광 소멸 곡선은 본 실험실에서 개발한 full-fit program으로 deconvolution 하여 reduced concentration 과 critical transfer distance를 구했다. donor 의 농도가 acceptor의 농도보다 작을 경우에는 Foster 모델이 클 경우에는 Huber 모델이 잘 맞음을 확인하였다.

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