• 전자공학회논문지
• /
• 제50권8호
• /
• pp.253-263
• /
• 2013

광학측정기법 중 주파수 스캐닝 간섭계는 기존 3차원 측정기법과 비교하여 광학 하드웨어 구조가 측정과정동안 고정되어 있어, 대물렌즈나 대상물체의 수직 스캐닝 없이 단지 광원의 주파수만 특정한 주파수 밴드내에서 스캐닝 하여 대상물체에 주사되므로, 우수한 광학 측정 성능을 보인다. 광원의 주파수를 변경하여 간섭계를 통해 간섭 영상을 획득한 후, 밝기 영상 데이터를 주파수 영역 데이터로 변환하고, 고속 푸리에 변환을 통한 주파수 분석을 이용하여 대상 물체의 높이 정보를 계측한다. 하지만, 대상물체의 광학적 특성에 기인한 광학노이즈와 주파수 스캐닝동안 획득되는 영상의 수에 따라 증가하는 영상처리시간은 여전히 주파수 스캐닝 간섭계의 문제이다. 이를 위해, 1) 편광기반 주파수 스캐닝 간섭계가 광학 노이즈에 대한 강인성을 확보하기 위해 제안되어진다. 시스템은 주파수 변조 레이저, 참조 거울 앞단의 ${\lambda}/4$ 판, 대상 물체 앞단의 ${\lambda}/4$ 판, 편광 광분배기, 이미지 센서 앞단의 편광기, 광섬유 광원 앞단의 편광기, 편광 광분배기와 광원의 편광기 사이에 위치하는 ${\lambda}/2$ 판으로 구성된다. 제안된 시스템을 이용하여, 편광을 기반으로한 간섭이미지의 대조대비를 조절할 수 있다. 2) 신호처리 고속화 방법이 간섭계 시스템을 위해 제안되며, 이는 그래픽 처리 유닛(GPU)과 같은 병렬처리 하드웨어와 계산 통합 기기 구조(CUDA)와 같은 프로그래밍 언어로 구현된다. 제안된 방법을 통해 신호처리 시간은 실시간 처리가 가능한 작업시간을 얻을 수 있었다. 최종적으로 다양한 실험을 통해 제안된 시스템을 정확도와 신호처리 시간의 관점으로 평가하였고, 실험결과를 통해 제안한 시스템이 광학측정기법의 실적용을 위해 효율적임을 보였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
• /
• 제33권1호
• /
• pp.13-20
• /
• 2008

석유 및 정유관련 산업에서 다중상(multi-phase flow) 유체의 배관 내 흐름은 일반적인 현상의 하나이다. 그러나 각각의 상에 대한 정확한 유량측정은 항상 정확한 결과획득을 얻는데 장애의 근원으로 작용하였다. 일반 상업용 유량계는 일정 이상의 기포가 포함된 유체 흐름의 경우 유량계측에 상당한 오차를 유발한다. 본 연구에서는 ${\gamma}$-ray attenuation 기법을 이용하여 clamp-on 타입으로 배관 외부에서 다중상 유체흐름의 유량 측정을 수행하였다. 사용된 밀봉 감마선원으로는 $^{137}Cs$ 20 mCi와 17 mCi 두 개의 동위원소를 사용하였으며, 감마선 검출기로는 $2"{\times}2"$ NaI(Tl) 섬광계수관을 이용하였다. 방사선 검출기로부터 데이터를 수집하고 각각의 데이터에 대해 푸리에 변환과 필터링을 통해 노이즈를 최소화하였다. 복원된 신호에 대해 상호상관함수(cross correlation function)를 적용하여 두 검출기 사이의 통과시간(transit time)을 측정함으로써 유량을 산정하였다. 배관 내 기포함량 측정을 통해 유량을 보정해줌으로써 측정유량의 정확도를 높였다. 두 선원간의 거리가 4D(D; inner diameter) 그리고 본 실험의 측정조건(N/S: $0.12{\sim}0.15$, sampling time ${\Delta}\;t$: 4msec) 하에서 기포량(단면적 대비 $6.1\;%{\sim}9.2\;%$) 보정을 통해 산정된 유량은 계측오차가 실제 평균유량 대비 1.7 % 이하인 정확도를 보였다. 또한 두 밀봉 감마선원 간의 거리가 가까울수록 통과시간 측정에 정확도가 향상되므로 보다 정확한 유량측정이 가능하였다. 본 연구를 통해 다중상 혼합유체의 유량을 밀봉감마선원과 상호상관 기법으로 이용하여 계측할 수 있음을 확인하였다. 방사성동위원소의 선택 및 계측시스템의 최적화 조건 등에 대한 추가연구가 수행된다면 석유화학 산업과 같은 장치산업의 유지관리 측면에 경제적으로 크게 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 공업화학
• /
• 제25권5호
• /
• pp.455-462
• /
• 2014

유러퓸-활성화 스트론튬 오쏘실리케이트($Sr_2SiO_4:Eu^{2+}$) 황색 형광체 분말의 소수성 코팅을 위하여 상압 유전체배리어 방전 플라즈마가 사용되었다. 전구물질은 헥사메틸다이실록세인(HMDSO), 톨루엔 및 n-헥세인이었으며, 운반기체는 아르곤이었다. 엑스선 회절분석 결과 플라즈마 코팅 처리 후에도 오쏘실리케이트의 격자구조는 변화가 없는 것으로 나타났다. 플라즈마 코팅된 형광체 분말의 특성은 주사전자현미경, 형광분광광도계, 접촉각 분석을 통해 조사되었다. HMDSO를 사용한 형광체 분말의 소수성 코팅시 물 접촉각은 $21.3^{\circ}$ (코팅 전)에서 $139.5^{\circ}$ (최대 $148.7^{\circ}$)로 증가되었고, 글리세롤 접촉각은 $55^{\circ}$ (코팅 전)에서 $143.5^{\circ}$ (최대 $145.3^{\circ}$)로 증가되었는데, 이 결과는 형광체 분말 표면에 소수성 박막 층이 잘 형성되었음을 나타낸다. 퓨리에변환적외선분광기 및 엑스선광전자분광기를 이용한 표면분석을 통해서도 형광체 분말에 소수성 박막 층이 잘 형성되어 있음을 알 수 있었다. HMDSO를 사용한 소수성 코팅 후 형광체의 광발광 효율이 증가하는 것으로 나타났으나, 톨루엔과 n-헥세인을 전구물질로 사용했을 때는 광발광 효율이 다소 저하되었다. 본 연구의 결과는 유전체배리어방전 플라즈마가 분말 형태인 형광체의 코팅에 이용될 수 있는 실용적인 방법임을 나타낸다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.516-528
• /
• 2001

학습행동에서의 뇌파 측정은 실시간으로 두뇌 기능 상태를 연구하는데 유용한 연구 방법이며, 대뇌의 부위 중 전전두엽은 새로움에 대한 지향반응과 사고 활동에 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 중학교 2학년 학생 20명에게 새로운 시청각 학습자료를 제시하고 4회의 반복학습이 이루어지는 과정에서 전전두부$(Fp_{1},\;Fp_{2})$의 뇌파를 측정하고 고속푸리에 변환(FFT)을 하여 정량적으로 분석하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1) 새로운 내용의 첫번째 시청각 학습으로 기준상태에서보다 뇌신경의 속파 리듬인 $\beta_{2}$파(20-30Hz)와 $\beta_{1}$파(13-20Hz)의 활성은 증가하였으며, 서파 리듬인 $\theta$파(4-7Hz)와 $\alpha$ 파(8-13Hz)의 활성은 감소하였다. 2) $\beta_{2}$파와 $\beta_{1}$파의 활성은 1회의 반복학습 이후에 점차로 감소하였으며, $\beta_{2}$파가 $\beta_{1}$파보다 반복학습에 따른 활성도의 변화가 크게 이루어졌다. 3) 반복적인 시청각 학습이 이루어짐에 따라 $\alpha$ 파의 활성도는 기준상태에서보다 낮은 상태에서 완만하게 감소하였으며 $\theta$파의 활성은 2회의 반복학습 후에 감소하였다. 4) $\beta$와 $\theta$파의 활성이 함께 높은 2차 시청각 학습(1회 반복학습)에서 높은 학업 성취도의 향상을 보였다. 5) 처음 시청각 학습이 이루어질 때에는 전전두엽의 우뇌$(Fp_{2})$가 좌뇌$(Fp_{1})$보다 우세한 기능을 보였지만 반복적인 시청각 학습에서는 좌 우 뇌의 우세성이 구별되지 않았다. 따라서 교과학습과 관련된 인간의 정신행동에 있어서 뇌신경 반응의 습관화 현상이 나타나며, 학습 경험에 의해 두뇌 반구의 우세성이 변화할 수도 있음을 제시한다. 또한 시청각 학습에 있어서 두뇌 기능의 효율적 활용을 통한 학업 성취도 향상을 위해서는 l회의 반복 학습이 적합하다고 할 수 있다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제44권5호
• /
• pp.1030-1039
• /
• 1997

연구배경 : IOS 혹은 FOT는 외부의 loudspeaker에서 발생하는 기류의 진동을 자발호흡에 부가시킴으로써 발생하는 압력의 변화를 분석하여 폐기능을 평가하는 방법으로, 일반적인 폐기능검사 방법들과는 달리 노력성 호기방법이 필요치 않고 자발성 상시호흡에서 검사가 가능하다는 장점이 있다. 또한 microprocessor 의 도입으로 Fourier 변환법에 의한 복잡한 신호 분석이 가능해 지면서 주파수에 따른 호흡기계의 impedance를 실측부분 (Rrs : resistance) 과 추정부분 (Xrs : reactance)의 두요소로 보다 깊이 파악할 수 있게 되었다. IOS의 임상적 이용은 소아의 폐기능검사, 역학적 연구, 소기도질환의 확인, 유발검사 등에 장점이 있다고 알려져 있다. 그러나 흡연자에서 발생하는 소기도 폐쇄 또는 조기 기도폐쇄를 확인하는데 있어서 IOS의 역할에 대한 연구 보고는 논란이 있어 왔다. 이에 본 연구에서는 흡연자에서의 조기 기도폐쇄를 측정하는 방법으로서의 IOS가 갖는 임상적 유용성을 검증해보고자 하였다. 방 법 : 종합검진센타를 방문한 남자중에서 노력성 호기성 폐활량 측정 검사상 정상 소견을 보인 356명($40.6{\pm}9.7$세)을 대상으로 IOS(Jaeger company : Version 4.1)을 시행하여 흡연자군 (234명 : $40.2{\pm}9.3$세)과 비흡연자군(122명 : $41.5{\pm}10.6$세)으로 구분하여 양군간에 두가지 검사볍 지표들에 대한 유의성을 검증하였다. 결 과 : Spirometry 지표인 FVC, FVC%pred, FEV1, FEV1%pred, FEV1/FVC, PEF, PEF%pred, FEF25~75%, FEF25~75%pred, FEF50%, FEF50%pred 등은 모두 흡연자군과 비흡연자군간에 유의한 차이가 관찰되지 않았다. IOS 지표중 total resistance(흡연자군 : 비 흡연자군=$2.58{\pm}1.71$ : $2.22{\pm}1.20$), peripheral resistance($1.47{\pm}0.10$ : $1.25{\pm}0.62$), bronchial compliance($0.47{\pm}0.16$ : $0.44{\pm}0.12$) 등은 양군간에 유의한(p<0.05) 차이가 관찰되었으나 central resistance와 lung compliance는 유의한 차이가 관찰되지 않았다(단위는 resistance=hPa/l/s ; compliance=1/hPa). 주파수에 따른(5, 10, 15, 20, 25, 30, 35Hz) Rrs은 양군간에 유의한 차이를 관찰할 수 없었고, Xrs는 낮은 주파수, 즉 X5($-0.76{\pm}0.48$ : $-0.62{\pm}0.28$) 와X10($-0.15{\pm}0.33$ : $-0.06{\pm}0.19$)에서 유의한 차이를 관찰할 수 있었다(단위는 hPa/l/s). 결론 : IOS은 흉연자와 비흡연자의 조기폐쇄를 확인할 수 있는 검사법이라고 판단되며, total resistance, peripheral resistance, bronchial compliance, 그리고 5Hz와 10Hz 의 낮은 주파수에서의 Xrs가 유용한 지표라고 판단된다.

• 자원환경지질
• /
• 제51권4호
• /
• pp.345-358
• /
• 2018

이 연구는 전기석이 본초 광물의 활용 가능성을 평가하기 위하여 중국 산동성 흑색 전기석 5종, 브라질 미나스 제라이스(Minas Geraris)광산의 흑색 및 핑크색 전기석 2종, 한국 대유광산 흑색 전기석 1종을 대상으로 전자탐침미세분석, X-선 회절분석, 유도결합플라스마 분광방출분석, 퓨리에변환 적외선분광분석, 원적외선 분석, 핵자기공명분석 및 물-전기석 반응에 따른 pH-DO 변화를 수행하였다. 또한, 전기석 찜질방의 온열효과와 전기석 분말을 첨가한 비누가 피부에 미치는 영향을 검토하였다. 연구에 사용된 전기석 시료들은 철과 알루미늄 및 붕소 함량이 높은 유형으로 분류되며, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 철과 붕소 함량변화는 전기석의 고용체 특성을 반영한다. $CaO/(CaO+Na_2O)$와 MgO/(FeO+MgO) 함량비는 높은 정(+)의 상관관계를 갖는다. 전기석 분말과 증류수와의 반응에서 DO값은 반응시간의 경과에 따라 낮아지며, DO=10에서 안정된다. pH는 6시간까지 증가되고, 24시간 이후에는 대체적으로 pH=8에서 안정된 상태를 유지한다. 전기석은 단파장에서 흡수 스펙트럼의 강도와 투과율이 낮아지며, 흡수 스펙트럼의 파장과 강도는 구성 원소의 함량과 결정학적 특징에 따라 달라진다. 특히, 철의 함량증가는 방사량을 감소시키는 원인이 되는 것으로 확인되었다. 전기석의 철 함량과 원적외선 방사량의 상관관계는 높은 정(+)의 상관성을 가지며, 알루미늄과 마그네슘 함량은 부(-)의 상관관계를 나타낸다. 증류수와 전기석 분말의 반응은 $^{17}O-NMR$ 반치폭을 감소시키는 것으로 확인되었다. 전기석에 의한 고온 찜질방(약 $100^{\circ}C$ 사우나)에서의 온열효과는 체온을 $0.5-1.5^{\circ}C$ 정도 높이며, 맥박은 평균 12회, 혈압은 10mg Hg 상승한다. 전기석 비누는 피부에 매우 좋은 효과를 나타내며, 알레르기와 아토피 등의 문제성 피부에서 보통이상의 개선 효과를 갖는 것으로 확인되었다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.248-256
• /
• 2007

본 논문에서는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 상향 링크 시스템에서 발생하는 높은 PAPR(Peak to Average Power Ratio) 문제를 해결하기 위한 방법으로 선택적 DFT(Discrete Fourier Transform) spreading 기법을 새롭게 제안한다. 제안된 방법은 기존의 DFT spreading 기법에 선택적 특성을 추가한 것으로, SLM(Selective Mapping) 기법과 DFT spreading 기법이 혼합된 형태를 갖는다. 그러나 제안된 기법은 copy branch를 사용함에 있어 그 복잡도의 증가를 최소화하기 위해 하나의 DFT만을 사용하고, DFT출력 신호에 여러 개의 각기 다른 matrix를 곱함으로써 여러 개의 copy branch를 생성한다. 여기서 사용된 matrix는 DFT 앞에서의 입력 데이터 위상 회전을 선형 변환함으로써 얻어진 것으로, 각각의 matrix는 그 복잡도가 하나의 DFT보다 매우 낮게 설계된다. 성능 분석을 위해 QPSK 변조 및 512 point IFFT의 사용을 가정하고 한 사용자에게 할당된 sub-carrier 수는 각각 75, 100인 두 가지 경우를 고려하였다. 성능 분석 결과에서, 제안된 선택적 DFT spreading 기법은 copy branch 수가 4일 때 약 5.2 dB 이상의 PAPR 저감 효과를 가지며, 이는 기존의 DFT spreading만을 사용하는 경우 보다 약 1.8 dB 이상, 그리고 32 copy branch를 사용하는 SLM보다도 약 0.95 dB 이상의 뛰어난 PAPR 저감 성능이다. 또한 복잡도의 비교에서도 사용자에게 할당된 sub-carrier의 수가 100일 때, 제안된 기법은 기존의 DFT spreading 기법 보다는 증가되었으나 제안된 기법의 성능에 가장 근접하는 32 copy branch의 SLM보다 약 91.79 % 저감된 곱셈 량을 갖는다. 제안된 기법의 효율성을 확인할 수 있으며, 사용자에게 할당된 sub-carrier의 수가 증가되어 단일 사용자가 모든 sub-carrier를 사용하는 경우, 즉 일반적인 OFDM과 같은 상황에서도 유사한 성능적 이득을 예상할 수 있다.

• 수면정신생리
• /
• 제8권2호
• /
• pp.121-128
• /
• 2001

목 적 : 국제수면장애분류(1990) 진단기준, 야간수면다원검사 및 입면잠복기반복검사로 진단된 기면병 환자군에서 각성시 정량화뇌파 소견을 측정하여 그 특성을 연구하고자 하였다. 방 법 : 약물을 복용하지 않은 8명의 기면병 환자군과 성별과 연령이 짝지어진 8명의 정상 대조군의 각성시 뇌파를 측정하여 비교분석하였다. 뇌파는 국제 10/20 체계에 근거하여 측정하였으며, 측정된 뇌파 중 아티팩트(artifact)가 없는 2.5초간의 이포크(epoch)를 24개 선정하여 푸리에 변환(Fourier transformation, FFT)을 한 후 스펙트럼 분석을 시행하였다. 정량화 뇌파의 각주파수 영역(delta, theta, alpha, beta)에서 측정한 절대력(absolute power), 상대력(relative power), 비대칭도(asymmetry), 동시성(coherence) 및 평균 주파수(mean frequency)를 기면병 환자군과 정상대조군 간에 비교분석하였다. 결 과 : 정상 대조군과 비교하여 기면병 환자군에서 나타난 특징적 소견은 다음과 같았다. 1) 알파 주파수 영역의 후두엽 부위($O_1/O_2$), 두정엽 부위($P_3/P_4$), 측두엽 부위($T_5/T_6$)와 베타 주파수 영역의 후두엽 부위($O_1/O_2$)에서 단극성 양반구간 동시성이 감소하였다. 알파 주파수 영역의 좌반구 부위($T_3/T_5$, $C_3/P_3$, $F_3/O_1$)에서 단극성 반구내 동시성이 감소하였다. 2) 델타 주파수 영역의 후두엽 부위($O_1/O_2$)에서 단극성 양반구간 비대칭도가 감소하였다. 3) 베타 주파수 영역의 후두엽 부위($O_2,\;O_z$)에서 단극성 절대력이 감소하였다. 결 론 : 기면병 환자군에서 나타난 동시성의 변화는 각성 상태에서 정상 대조군에 비해 후반 부위의 양반구간 기능적 신경연결과 좌측 반구내 기능적 신경연결이 감소되어 있을 가능성을 시사한다. 따라서, 본 연구 결과는 기면병의 병태생리는 렘수면 유발/정지 세포(REM-on/off cells)가 있는 뇌교와 같은 뇌의 일정 부위만 단순하게 관계하는 것이 아니라 대뇌피질, 피질하 부위 및 뇌간 등 뇌의 여러 부위가 복잡하게 관계할 가능성이 있다는 것을 제시한다.

• 헤리티지:역사와 과학
• /
• 제55권4호
• /
• pp.166-177
• /
• 2022

시베트 하이르한 유적은 알타이지역 바양 울기 아이막 가운데 쳉겔 솜에 위치하며 다양한 유적이 확인된 유라시아 초원의 중요한 지역이다. 본 연구에서는 몽골 시베트 하이르한 유적의 1~3세기 선비 시기 고분에서 출토된 직물의 섬유와 염료의 특성을 조사하였다. 섬유 식별을 위해 현미경 관찰과 감쇠전반사 푸리에 변환 적외선 분광기를 이용해 분석한 결과, 녹색과 황색 직물은 견직물로 확인되었다. 염료의 분석은 비파괴 분석이 가능한 자외-가시광분광광도계를 이용하여 염직물의 표면 반사도를 측정하였다. 그 결과 녹색 직물은 인디고 염료의 반사스펙트럼과 유사하게 나타났다. 또한 기체 크로마토그래피-질량분석기를 이용한 성분 분석 결과에서도 인디고 염료의 이사틴과 인디고틴이 검출되었다. 이사틴과 인디고틴은 인디고 염료의 특성 성분으로 선비 시기 고분의 녹색 직물은 인디고 염료를 사용하여 염색한 것을 알 수 있었다. 황색 직물은 반사스펙트럼과 기체 크로마토그래피-질량분석 결과 염료의 종류를 규명하기 어려웠다. 인디고 식물은 수천 년 전부터 청색계 염색에 사용하는 염료이자 전 세계에 다수 종이 분포한다. 선비 시기 고분에서 출토된 직령의(直領衣)는 약 1,800년의 시간이 지났음에도 녹색 직물에서 인디고 염료 성분인 인디고틴과 이사틴이 잘 남아있음을 확인할 수 있었다. 직물 문화재에 대한 과학적 조사는 보존처리, 원형 복원, 전시 및 보존환경 조성 등을 위해 필수적인 과정이다. 앞으로도 관련 연구가 활성화되어 당시 생활 문화 해석과 직물 문화재의 보존처리 및 보존환경 조성에 도움이 되길 기대한다.