생체중은 작물 생육의 중요한 지표이기 때문에 계획 생산을 위해서는 반드시 측정이 필요하다. 비파괴적으로 생체중을 측정하기 위하여 이미지 기반의 방법 들이 개발되어 왔으나 한계점을 가지고 있다. 또한 수경재배에서는 양액의 중량 때문에 작물 생체중을 직접 측정하기에 어려움이 있다. 본 연구의 목적은 NFT 방식의 식물공장에서 생육시기에 따른 생체중을 실시간으로 정확하게 측정할 수 있는 방법을 개발하는 것이다. 식물공장 모듈에서 로메인 상추를 재배하며 실험을 진행하였다. 정식 후 7일 간격으로 28일 까지 전체 채널의 중량, 채널 내에 남아 있던 양액의 양, 로메인 상추의 지상부와 지하부의 생체중을 측정하였다. 특히, 양액이 공급 중일 때 채널의 초기 무게(Wi)와 양액 공급을 중단한 후에 채널의 중량 변화를 매초 간격으로 측정하였다. 채널을 통해 더 이상의 배액이 발생하지 않을 때, 채널의 최종 중량(Ws)와 채널에 잔류하고 있는 양액의 양을 측정하였다. 시상수(${\tau}$)는 Wi와 Ws의 변화 추세를 고려하여 계산되었다. Wi, Ws, ${\tau}$와 실제 생체중과의 관계를 정량적으로 분석하였다. 양액 공급을 멈춘 뒤 채널의 중량은 지수적으로 감소하였다. 채널 내 지하부의 중량이 증가하면서 양액이 채널을 빠져나가는 속도는 감소하였다. 실제 작물의 생체중과 채널의 중량을 통하여 예측된 생체중 사이에는 큰 차이가 있었고, 이는 채널 내에 잔류된 양액 때문이다. 이러한 차이는 생육시기에 따라 예측하기에는 어려웠으나 시상수를 이용한 모델식은 높은 예측성을 보였다. Wi, Ws, ${\tau}$를 사용한 모델을 이용하면 작물의 실제 생체중을 추정할 수 있으리라 기대된다.
본 연구는 국내에서 유통되고 있는 계란의 유통 중 신선도를 예측하기 위하여 적정 품질지표를 선정하고자 수행되었다. 산란 직후 0, 10, 20 및 $30^{\circ}C$에서 저장하면서 중량감모율, 비중, 색도, 난황계수, 난백계수, Haugh unit(HU), pH 및 관능특성 변화를 조사한 후 각 품질특성과 관능적 기호도와의 상관관계를 분석하였다. 저장온도에 따른 중량감모율, 비중, 난황계수, 난백계수 및 HU와 기호도와의 상관관계는 모든 온도 조건에서 유의적인 상관관계를 나타내었다(p<0.05). 특히 중량감모율과 기호도와의 상관관계는 0, 10, 20 및 $30^{\circ}C$에서 각각 r = -0.78, r = -0.93, r = -0.95 및 r = -0.99로 난백계수와 기호도와의 상관관계는 r = 0.66, r = 0.89, r = 0.89 및 r = 0.93으로 그리고 HU와 기호도와의 상관계수는 r = 0.64, r = 0.92, r = 0.96 및 r = 0.98로 유의적으로 온도가 높을수록 높은 상관계수를 보였다(p<0.01). 반면에 색도와 pH는 각기 상이한 결과를 나타내어 품질평가 자료로 이용하기에는 추가 연구가 필요한 것으로 여겨진다. 따라서 모든 저장온도에서 관능적 기호도와 높은 상관관계를 나타낸 중량감모율, 비중, 난황계수, 난백계수 및 HU의 변화를 계란의 유통 중 신선도 예측을 위한 품질지표로 선정하여 적용하는 것이 적절한 것으로 판단되었다.
본 연구에서는 전국 4개 지구의 화강암 풍화토를 연구대상으로 현장 및 실내시험을 수행하고 토량 변화율을 노상과 노체에 대하여 결정하였다. 그리고, 본 연구에서는 인공 신경망 중 오류 역전파 학습 알고리즘을 도입하여 토량 변화율 C 값을 추정하고 신경망의 적용성에 대한 검증을 수행하였다. 화강암 풍화토에 대한 실내 및 현장시험 결과에서 얻어진 토량 변화율 C 값은 노상과 노체 구분 없이 최소 0.7에서 최대 1.2정도의 넓은 범위로 나타났다. 토지공사에서 제안하는 C값의 산정식과 본 연구 결과를 비교한 결과, 토지공사의 산정식에 의한 결과가 과대 평가될 가능성이 큰 것으로 나타났다. 비중, 자연 함수비, 자연상태의 습윤단위중량, #200 통과율 그리고 균등계수의 입력변수를 갖는 $I_{5-1}$$H_{30-30}$$O_1$의 신경망에서 다른 신경망 구조들보다 잦은 지역 최소점에 수렴하는 결과를 보였다. 본 연구에서 사용한 모든 신경망 구조에서 시험결과와 신경망 결과의 상관계수는 0.9이상으로 나타나 높은 상관성을 나타내었다. 특히, 인공 신경망에 의한 예측결과는 다양한 영향인자들 중에서 비중, 자연 함수비, 자연상태의 습윤단위중량 그리고 #200 통과율의 4개 변수만으로도 C값을 예측할 수 있었으며, 상관계수는 0.96으로 나타났다.다.
농작업 자세 중에서 중량물을 반복적으로 들고 내리는 자세는 요통과 같은 근골격계 질환의 유발행위로 분류된다. 이는 인간공학적 유해요인 평가도구에 의해 위험도 별로 정량화 할 수 있다. 이러한 평가방법은 농작업 자세를 개선하여 근골격계 질환을 예방할 수 있다는 측면에서 매우 중요하다. 그러나 기존의 작업자세 부하 평가방법들은 동적 자세를 평가하는데 있어 어려움이 있을 뿐 만 아니라 평가 과정에서 관찰자의 주관성이 개입 될 수 있다는 한계점을 갖고 있다. 이에 본 연구에서는 중량물을 들고 내리는 동적 자세에서 발생하는 부하를 Energy expenditure를 이용하여 평가할 수 있는 시스템을 개발하는 것이다. Energy expenditure는 체중, 성별 등과 같은 작업자 관련 변수와 중량물의 무게, 들어 올리는 높이, 빈도수 등과 같은 작업환경 관련 변수를 이용하여 최대 산소소비량을 예측하는 방법이다. 본 연구에서 제안하는 작업자 및 작업환경 관련 변수를 자동 측정하는 시스템은 초음파 거리측정 센서와 깔창 형태의 센서를 이용하여 구성하였다. 이를 통해 남성(6명), 여성(6명)을 대상으로 20kg의 중량물을 들고 내리는 동작에서 발생하는 Energy expenditure 값을 산출하였고, 산소소비량 측정 장비를 통해 획득된 최대 산소소비량($VO_2$)과 비교하여 검증하였다. 여성을 대상으로 한 Energy expenditure 값과 최대 산소소비량 간 상관관계는 0.984로 나타났으며, 남성의 경우에는 0.998로 높은 상관관계를 보였다. 이와 같은 에너지 대사율 평가시스템은 연속적이고 반복적인 실제 농작업 자세 부하를 동적인 상태에서 평가할 수 있을 뿐 만 아니라 산소소비량 측정기와 같은 추가적인 장비가 필요하지 않아 현장 적용성이 뛰어 날 것으로 기대된다.
돼지의 부분육의 중량과 수율의 개량을 위하여 생체에서 이를 측정할 수 있는 수단이 필요하다. 4개의 교잡 계통돈 돼지 432두에 대하여 시기별 생체 측정치와 도축자료를 조사하였다. 생체중 및 도체중 그리고 부분육의 중량은 도축일령에 의해 영향을 거의 모두 받고 있지만 수율에 있어서는 삼겹살과 목심에만 유의성있게 영향하는 것으로 나타났다. 부분육의 형질과 시기별 생체 측정치간의 상관 조사에서 대부분의 체측정치에서 검정 종료시의 측정치가 다른 시기의 측정치보다 상관이 높게 나타났고, 부분육 형질의 예측을 위한 회귀식에서도 검정 개시와 출하시의 체측정치 보다 검정 종료시 체측정치를 이용하였을 때 결정계수가 모든 부분육의 형질에서 높아 가장 정확하게 추정하였다. 부분육 형질을 평균 출하일령으로 보정한 뒤, 검정 종료시 체측정치의 3차 다항회귀 식에 의한 부분육 형질의 예측에서 중량과 수율의 결정계수가 각각 0.59~0.68과 0.33~0.43의 범위를 보여주어 이를 돼지의 부분육 형질의 개량을 위해 활용하면 국내 선호부위가 우수한 한국형 종돈의 생산이 기대된다.
본 논문에서는 신뢰도기반 도로교설계기준을 위한 새로운 활하중모형을 개발하였다. 합리적 하중모형과 함께 하중의 통계적 특성의 구축은 신뢰도기반 설계기준의 개발에 매우 중요하다. 이전 논문에서는 WIM 또는 BWIM시스템을 이용하여 수집된 국내 8개 지역의 자료를 분석하여 교량수명기간동안의 예상최대중량을 구하였다. 차종별 총중량의 확률분포는 상위 20%의 자료를 이용하여 극한분포(Gumbel분포)로 가정되었으며 이 확률분포를 사용하여 교량수명기간동안의 최대중량을 예측하였다. 이 논문에서는 교량상에 두 대 이상의 차량이 동시에 재하되는 경우를 분석하였다. 여러 자료를 이용하여 동시재하의 확률을 구하였으며 이에 따른 동시재하차량의 총중량을 이전 논문과 같은 확률분포를 이용하여 구하였다. 10-200 m까지의 지간별로 예측된 하중효과를 모사할 수 있는 공칭하중모형이 제안되었다. 제안된 하중모형은 기존의 하중모형 뿐만 아니라 국외의 여러 기준들과 비교분석되었다.
본 연구에서는 PTFE 전기절연재의 수명예측을 위해 일련의 열중량 분석시험을 수행하였다. PTFE 시료는 온도상승률을 달리하며 상온에서 $700^{\circ}C$까지 온도를 가하였다. PTFE의 활성화에너지는 일정한 중량감소가 발생할 때의 로그 형태 온도상승률에 대한 변환온도 역수 선도에서 계산하였다. 또한 Toop에 의해 제안된 활성화 에너지와 추정 수명과의 관계식을 이용하면 주어진 운용온도 하에서의 PTFE 수명시간도 예측할 수 있다.
자동차의 오토 기어를 능동적으로 제어하기 위해 전자기력을 이용한 원통형 선형 보이스 코일 전동기를 설계 하였다. 설계 시 유한 요소 해석 프로그램을 이용해 각 부품의 자기 포화 밀도 및 코일에 인가되는 자속을 계산하여 성능을 예측하였다. 기본모델에 대해 중량을 최소화한 모델을 제작하여 실험한 결과 추력은 기본모델과 비슷한 상태에서 중량이 약 40% 감소하였다.
In an apartment buildings, the floor Impact sound from upstairs has been regarded as a main source of noise causing discontentment among occupants. To set the optimum design for sound insulation, it is necessary to suggest the useful tools or technique that predict the floor impact sound. The purpose of this study is to suggest the supplementary formula(equation) and constant k considering vibration transmissibility in order to predict more precisely heavy floor impact sound by Impedance Method that have been briskly studied in Japan from comparing the measured values with the predicted values. The analyzed results had showed that if the damping material was glass wool or rubber, k=5 was proper and if the damping material was polystyrene foam, k>5 was desirable.
본 논문에서는 현재 개발 중인 스마트 무인기 연료 시스템의 기본설계 결과를 제시하고 이에 대한 신뢰도 분석을 수행하였다. 시스템 요구를 바탕으로 연료 시스템을 구성한 후, 이에 필요한 부스트펌프, 제트펌프, 도관, 벤트 시스템 등 각 구성품에 대한 설계를 수행하였고 참고 중량 데이터를 이용하여 연료 시스템의 중량예측을 수행하였다. 이를 바탕으로 연료 시스템의 신뢰도를 분석하여 신뢰도 목표를 만족함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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