• 대한환경공학회지
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• 제36권11호
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• pp.753-757
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• 2014

산화전극부 전극은 단순히 전자를 받아 전달할 수 있는 역할 뿐만 아니라 공극이 많아 표면적이 큰 구조로 미생물을 고정화할 수 있는 표면적을 제공할 수 있어야 한다. 미생물의 수가 많을수록 폐수처리 효율과 전류발생을 높일 수 있기 때문이다. 따라서 전극은 미생물연료전지의 효율을 높일 수 있는 중요한 역할을 하는 인자 중의 하나이다. 본 연구는 미생물연료전지에 사용하는 고가의 흑연펠트를 스텐철사 타래(철 수세미)로 대체할 수 있는지 알아보기 위한 것이다. 이 연구에 사용된 가축분뇨는 전처리를 거친 후 유기오염물질(COD)로 500 mg/L로 희석한 것을 이용하였고, 이때 전류 발생은 스텐철사 타래를 적용하였을 때 약 5% 정도 낮았지만 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 유기오염물질(COD)의 감소는 스텐철사 타래를 이용하였을 때 88.3%이었으며, 흑연펠트를 사용하였을 때 82.4%로 스텐철사 타래의 제거율이 더 높게 나타났다. 암모니아성 질소 이온의 경우는 두 경우 모두 반응시간에 따라 농도 변화가 거의 없는 것으로 나타났다. 이 결과 스텐철사 타래를 적용하였을 때 전류발생이나 수처리 측면 모두 효과가 유사하거나 더 좋은 결과를 보였으며, 초기 시스템을 구축하는 비용을 약 1/50 정도로 줄일 수 있는 것으로 예상되어. 흑연펠트 대체제로 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권2호
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• pp.137-144
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• 2004

심전도 신호에는 근 잡음과 전원잡음 둥의 잡음이 섞이는 경우가 많다. 이러한 잡음들은 심전도 신호의 주요 주파수 성분에 비하여 상대적으로 고주파 성분이지만 전체적으로 보면 주파수 스펙트럼이 중첩된다. 본 논문에서는 연속적으로 변하는 차단주파수를 가지는 시변 저역통과 디지털필터를 이용하여 원신호의 왜곡을 최소화하면서 잡음을 제거하는 신호처리 방법에 대하여 기술한다 이 필터는 차단주파수 제어기와 가변차단주파수 저역통과필터로 구성된다. 차단주파수 제어기는 잡음이 포함된 심전도 신호로부터 신호의 기울기를 이용하여 차단주파수 제어 신호를 생성한다. 가변차단주파수 저역통과필터의 구현을 위해서 본 논문에서는 컨벡스 조합 필터와 계수보간 필터로 불리는 새로운 두 가지 필터 설계방법을 제안하였으며, 이 두 가지 방법을 이용함으로써 저역통과필터의 차단주파수를 임의의 제한된 구간에서 연속적으로 변화시키는 것이 가능하였다. 고주파 잡음이 첨가된 심전도 신호에서 가변차단주파수 저역통과필터의 잡음 제거 능력이 우수함을 보였으며, 본 논문에서 제안된 가변차단주파수 저역퉁과필터는 심전도 신호의 전처리에 유용하게 사용되어질 것으로 판단된다. 특히, 제어된 환경이 아닌 일상생활 환경에서 심전도를 측정하는 재택건강관리 시스템에서 신호의 품질을 개선하는 데에 효과가 있을 것으로 기대한다.

• 한국식품과학회지
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• 제31권3호
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• pp.593-599
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• 1999

Biogenic amine류는 어육의 부패과정 중 생성되는 성분으로 이를 간편하게 측정하기 위하여 diamine oxidase를 amino기가 관능기인 다공질의 Chitopearl beads에 고정화한 후 이를 충진한 효소 reactor를 제조하였다. 고정화 효소 reactor를 이용한 biogenic amine 연속계측 시스템을 사용하여 putrescine 기질에 대해 15.0 mM까지 검량곡선을 얻을 수 있었다. 이 때, biogenic amine 센서의 최대 감응도는 $35^{\circ}C$, 0.05 M 인산 완충용액(pH 7.2)을 사용한 경우 얻을 수 있었다. Biogenic amine 센서로 측정 시 방해물질로 작용할 수 있는 성분을 조사한 결과, ATP분해산물 및 TMA 등에는 거의 영향을 받지 않아 측정에 무리가 없음을 보여주었고, 0.8%까지의 식염에 대해서는 감응도가 19.2%이하로 감소하였으며 alanine과 glycine을 제외한 아미노산에 대하여 9.8% 이하의 감응도 상승을 나타내었다. 염류 및 아미노산에 의한 감응도 감소 및 증가 현상은 시료를 0.4 M perchloric acid에 의해 전처리하면 해결할 수 있었다. 여러 종류의 polyamines가 공존하는 경우 putrescine 기준으로 하여 putrescine 검량곡선의 26.7% 범위내에서 polyamines의 측정이 가능하였다. Diamine oxidase가 고정화된 Chitopearl 효소 reactor를 이용하는 경우 biogenic amines의 함량 유무를 30분 이내에 측정할 수 있었다.

• 생태와환경
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• 제47권3호
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• pp.214-218
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• 2014

본 연구노트는 K-water가 고안하여 개발한 녹조수상 콤바인 장치에 대하여 소개하고자 하였다. 녹조제거장치는 본체와 부력재, 이송호퍼, 스크린 컨베이어, 슬러지 제거기 및 수거물질 분리대 등 총 5개 모듈로 구성되어 있다. 그리고 스컴성 녹조현상 이하일 때 녹조제거제를 전처리할 수 있는 살포기가 별도로 장착되어 있다. 전반적으로 본 장치의 모듈 시스템은 매우 간단하다. 2014년 5월부터 7월까지 낙동강 및 대청호 현장에서 테스트 운영한 결과, 1일 처리할 수 있는 수표면적은 $500,000m^2day^{-1}$에 해당하였다. 그리고 장치 적용 전후 처리효율은 90%를 상회하였고, 수처리량은 수질 상태에 따라 차이가 있지만 $500,000m^3day^{-1}$은 가능하였다. 또한 장치의 운영기간은 3월~11월(9개월) 동안으로써 기존 계획보다 연장될 수 있었다. 본 장치 및 기술을 통해 상수원과 공공수역의 녹조현상 및 사회문제로 확대된 파급 영향을 해결하는 데 기여할 수 있는 신기술로서 활용되기를 기대한다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.11-11
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• 2009

종래의 산업폐수 처리기술로는 중금속 함유 폐수에 수용성의 금속염을 첨가하여 가성소다 혹은 소석회를 이용하여 pH를 조정하고 고분자 응집제를 첨가하여 금속의 수산화물을 생성시켜 이를 부상 혹은 침전시켜 Sludge화하여 제거하는 방법이 주로 사용되고 있다. 그 외 질소, 인, 유기물이 함유된 폐수의 경우에는 Biological Oxidation Techniques, 활성탄 흡착방식이 주로 채택되고 있다.[1-3] 이러한 폐수처리기술은 화학약품 사용량이 과다하고 이는 Sludge 생성량을 증대하고 2차 폐수처리가 필요로 하는 경우가 많고, 처리장이 면적이 넓어야 하고 대용량의 Sludge 제거창치가 필요하여 고비용의 처리공정으로 문제점을 가지고 있다.[2-3] 이에 본 연구에서는 이러한 기존 기술의 문제점을 보완할 수 있고 기존 기술로는 완벽하게 처리하기 곤란한 악성 폐수들에 대한 새로운 고도처리기술로 초전도 마그네트를 이용한 고구배 자기분리기술에 대한 기초연구를 하였다. 본 연구에서 사용한 고구배 자기분리 시스템은 무헬륨 전도냉각방식으로 자기분리를 위해 사용한 필터는 SUS 430 재질의 메쉬 형태로 제작하여 실험하였다. 또한, 자기분리 처리를 위한 전처리 공정으로는 응집제를 첨가하여 자기분리 효율을 높이고자 하였다. 자기분리 처리대상수로는 포항제철에 압연 강판에 사용되는 냉각수를 대상으로 자기분리 처리에 대한 효과를 실험하였다. 또한, 자기분리에 대한 특성을 평가하기 위해 강자성의 $Fe_3O_4$ 미세자성분말을 첨가하여 처리수내의 들어있는 유기물질에 대해 자기분리 자장 및 유속에 대한 처리효율을 미치는 영향을 조사하였다. 자기분리 처리는 1~6 Tesla에서 자기필터는 디스크 형태로 다층으로 연속적으로 적층하였으며, 처리유속은 1~4 l/min으로 하였다. 고농도인 처리폐수를 자가분리 인가 자장에 따라 처리하여 고농도에서는 70%, 저농도에서는 98 %까지 처리되었다. 또한, 자기분리용 필터는 SUS 430 재질의 mesh 망을 사용하였으며 인가자장 및 유속변화에 대한 실험 결과 탁도 및 농도는 필터 크기의 영향은 거의 차이가 없었으며 단지 인가자장 및 유속에 따라서 지수적으로 감소하였다. 자기분리된 용액 내 $Fe_3O_4$ 입도 분석 결과 자기분리 이전에 분포하던 $10\sim20\;{\mu}m$의 입자는 거의 제거되었으며 2 ${\mu}m$ 이하의 입자들은 실험 횟수에 따라 점점 직경이 작은 쪽으로 분포가 좁아졌으며, 마그네타이트의 자화율을 분석한 결과 약 0.8 Tesla에서 포화 되었으며 처리수의 탁도 및 농도가 자장에 따라 감소하는 것으 알 수 있었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제5권1호
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• pp.23-32
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• 2002

비접지식 전기비저항 탐사는 땅에 접지전극을 설치하기 어려운 곳에서 전기비저항 탐사를 수행할 수 있는 방법으로 국내에서도 관심이 높아지고 있는 방법이다. 이 방법의 기본원리는 땅과 송수신 안테나의 용량결합(capacitive coupling)에 의하여 지하로 전류를 주입하고 이에 의한 전위차를 측정하여 자료를 획득하는 것이다. 본 연구에서는 쌍극자 및 단극 형태의 송수신 안테나를 일렬로 배치하는 방사 배열(radial array)에 대한 기하학적 상수를 유도하였다. 또한, 기존의 접지식 전기비저항 해석 알고리듬을 이용하여 비접지식 전기비저항 자료를 해석하기 위한 자료 전처리 및 변환 과정을 제시하였다. 즉, 획득된 탐사 자료를 기하학적 상수를 이용하여 일단 겉보기 비저항으로 변환한 후 쌍극자 배열이나 변형된 쌍극자 배열 자료로 보간 혹은 재샘플링함으로써 기존의 접지식 전기비저항 역산 알고리듬을 이용하여 해석하였는데, 동일 측선에서 수행한 접지식 및 비접지식 탐사 자료와 비교하여 그 타당성을 검증하였다. 비접지식 전기비저항 탐사법은 전류를 많이 주입할 수 없는 기기 상의 단점을 갖고 있음을 알 수 있었는데, 특히 전기비저항이 낮은 곳이나, 전기적 잡음이 심한 곳, 그리고 송수신 안테나의 접촉이 좋지 않은 지역에 적용함에 있어 세심한 주의가 요구된다. 그러나, 송수신 안테나를 일렬로 배열하여 견인함으로써 연속적으로 탐사 자료를 획득할 수 있고 전극 설치가 불가능한 지역에서 전기비저항 탐사를 수행할 수 있으므로, 신속하게 지하 천부에 대한 전기비저항 분포를 알고자 할 때 유용하게 쓰일 것으로 생각된다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제2권2호
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• pp.67-74
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• 2013

근사문자열매칭 문제는 다양한 분야에서 연구되어 왔다. 최근에는 차세대염기서열분석의 비용과 시간을 줄이기 위해 빠른 근사문자열매칭 알고리즘들이 이용되고 있다. 근사문자열매칭은 문자열들의 오차를 측정하기 위해 편집거리와 같은 거리함수를 이용한다. 알파벳 ${\Sigma}$에 대한 길이가 각각 m, n인 두 문자열 X와 Y의 편집거리는 X를 Y로 변환하기 위해 필요한 최소 편집연산의 수로 정의된다. 두 문자열의 편집거리는 잘 알려진 동적프로그래밍을 이용하여 O(mn) 시간과 공간에 계산할 수 있으며, 4-러시안 알고리즘을 이용해서도 계산할 수 있다. 4-러시안 알고리즘은 블록 크기를 t라 할 때, 전처리 단계에서 $O((3{\mid}{\Sigma}{\mid})^{2t}t^2)$ 시간과 $O((3{\mid}{\Sigma}{\mid})^{2t}t)$ 공간이 필요하며, 계산 단계에서 O(mn/t) 시간과 O(mn) 공간을 이용하여 편집거리를 계산하는 알고리즘이다. 본 논문에서는 4-러시안 알고리즘의 계산 단계를 병렬화하고 실험을 통해 CPU 기반의 순차적 알고리즘과 CUDA로 구현한 GPU 기반의 병렬 알고리즘의 수행시간을 비교한다. 본 논문에서 제시하는 4-러시안 알고리즘의 계산단계는 m/t개의 쓰레드를 사용하여 O(m+n) 시간에 편집거리를 계산한다. GPU 기반의 알고리즘이 CPU 기반의 알고리즘 보다 t = 1일 때 약 10배 빠르고, t = 2일 때 약 3배 빠른 결과를 보였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.609-616
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• 2017

본 논문은 얼굴 인식에 있어 안정적인 인식률을 얻기 위해 입력 영상에 대한 좌우 회전정보를 사용하여 보다 안정적이며 높은 인식률을 내기위한 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 웹 카메라 환경에서 얼굴 영상을 입력정보로 사용하여 향상된 인식률을 얻기 위해 영상의 사이즈 축소 및 밝기와 컬러에 대한 정보를 정규화한 후 전처리 과정을 거쳐 얼굴 영역만을 분할 검출한다. 검출된 후보 영역에 대해 주성분분석(PCA)을 적용하여 특징벡터를 구하여 얼굴을 분류한다. 또한 인식률의 오차 범위를 줄이기 위해 입력되는 얼굴 영상에 대한 방향성을 고려하여 좌 우 $45^{\circ}$ 회전 정보를 가진 영상을 대상으로 데이터 셋을 구성하여 PCA로 각각의 특징벡터를 구하였다. 구해진 특징벡터로 안정된 인식률을 얻기 위해 고유공간에 뿌린 후 각각의 특징들을 대상으로 유클리디안(euclidean distant) 거리를 비교하여 최종 얼굴을 인식한다. PCA에 의한 특징벡터는 저차원의 데이터이지만 얼굴을 표현하는데 있어 아무런 문제가 없으며 계산량이 적어 인식 속도도 빠를 수 있다. 본 논문에서 제안하는 방법은 기존의 다른 알고리즘에 비해 빠른 인식과 인식률의 안전성과 정확성을 향상시킬 수 있고 실시간 인식 시스템에도 사용할 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.166-174
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• 2013

심전도 신호의 QRS 검출은 심장의 상태를 확인 할 수 있는 가장 보편적인 방법이다. 하지만 측정할 때 발생되는 여러 종류의 잡음성분들로 인하여 이를 분석하는데 어려움을 준다. 가장 큰 문제를 야기하는 부분이 기저선 변동 잡음인데 전극을 부착한 부위의 근육수축과 호흡의 리듬에 따라서 발생하게 된다. 특히 일반인들의 건강상태를 지속적으로 모니터링 해야 하는 헬스케어 시스템에서는 이를 위한 심전도 신호의 실시간 처리가 필요하다. 즉, 최소한의 연산량으로 대상 환자의 특징을 파악하여 정확한 QRS를 검출할 수 있는 적합한 알고리즘의 설계가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 효율적인 QRS 검출을 위한 형태 연산기반의 기저선 잡음제거 기법을 제안한다. 이를 위해 형태 연산을 통한 전처리 과정과 적응형 윈도우를 통해 QRS를 검출하였다. 제안한 알고리즘의 성능을 평가하기 위해 일반적으로 심전도 기저선 변동 잡음 제거 시 사용되는 기존 필터와의 신호의 왜곡도를 비교 평가하였다. 또한 MIT-BIH 부정맥 데이터베이스를 사용하여 R파 검출 결과를 확인하였다. 실험 결과로부터 형태 연산을 이용한 방법이 적은 연산량으로 충분한 잡음제거율을 얻을 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제30권2호
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• pp.155-161
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• 2010

전자기유도(electromagnetic induction) 현상을 이용한 비파괴진단기법으로 최근까지 와전류탐상기법, 교류장측정기법, 자속누설검사기법, 그리고 원격장검사기법 등이 개발되어 활용되고 있었다. 이 기법중 와전류탐상기법은 오늘날 발전설비, 화학, 조선 및 군수설비 등의 열교환기 전열관 비파괴검사에 널리 적용되고 있다. 와전류탐상검사 시스템의 구성은 기능별로 와전류신호 합성 모듈, 아날로그 모듈, 디지털 신호처리를 위한 아날로그-디지털 변환 모듈, 전원공급장치 및 신호취득 평가 프로그램 등으로 구성되며, 본 연구에서는 다중채널방식의 와전류탐상검사 장치(하드웨어) 개발에 필요한 구성 요소중 1차적으로 와전류신호 합성 모듈, 아날로그 모듈을 설계 개발하였다. 본 연구에서 개발한 와전류탐상검사 장치의 특정은 주파수영역 및 시간영역 다중화 방식에 의한 최대 4개 주파수의 동시 적용이 가능한 다중채널장치이다. 와전류신호 합성 모듈, 아날로그 모듈을 구성하는 각 회로에서 와전류신호 발생, 변조, 전처리, 변조 및 신호 디스플레이를 위한 신호가 적절하게 처리되어 최종적으로 와전류신호 평가에 필수적인 리사쥬신호가 임피던스 평면 내에 디스플레이 되는 것을 확인하였다.