• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.100-100
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• 2017

하천에 유입된 오염물질의 2차원 혼합거동은 하천 주흐름에 의한 이송현상과 유속 성분의 수심평균 값에 대한 공간적 편차로부터 야기되는 분산현상으로 설명 할 수 있다. 이는 3차원 이송확산 방정식으로부터 수심 적분된 2차원 이송-분산 방정식으로 수학적 유도가 가능하며, 수심방향으로 적분하는 과정에서 발생되는 농도의 분산항은 Taylor Dispersion 개념에 기초하여 종방향 및 횡방향의 2차원 분산계수로 표현된다. Fischer(1978)는 연직방향 유속분포로부터 2차원 분산계수를 추정하는 해석해를 수학적으로 유도하였으나, 실제 하천에서 정밀한 연직방향 유속분포를 계측하는 것은 많은 비용 및 노동력을 초래한다. 따라서 선행 연구자들은 2차원 혼합모형의 분산계수를 산정하고자 실험적 방법으로써 추적자실험을 수행하였다. 추적자실험은 추적자 물질을 수체에 주입한 후 농도의 변화를 관측함으로써 추적자물질이 하천에서 이송 및 분산되는 과정을 이해하는데 유용하다. 기존의 추적자실험은 고정된 위치에서 농도를 계측하여 시계열적인 농도의 변화를 관측한 후, 오염운 동결가정을 통해 종,횡방향 분산계수의 산정이 가능하지만, 오염물질 농도의 공간적 분포를 얻기에는 한계가 있다. 본 연구에서는 기존의 추적자실험법의 한계를 극복하고자 형광물질을 이용한 추적자실험을 수행함과 동시에 드론에 장착된 디지털카메라를 이용하여 항공영상을 취득 및 분석하여, 하천에 주입된 형광물질의 농도분포를 시공간적으로 추출하는 기법을 개발하고, 이를 바탕으로 오염물질의 2차원 혼합거동을 분석하였다. 본 실험은 한국건설기술연구원의 안동하천실험센터의 A3실험수로에서 수행되었으며, 실험수로는 평균 하폭 5 m, 평균 수심 0.44 m, 유량 $0.96m^3/s$의 실제 소규모 하천과 유사한 축척을 가지고 있다. 추적자물질은 Rhodamine WT 용액이 사용되었으며, 실험수로 내 설치된 15개의 형광광도계(YSI-600OMS)를 이용하여 농도를 측정하였다. 항공영상의 취득을 위해 이용된 드론은 DJI-Phantom 3 Professional 이며, 3840x2160의 해상도로 초당 30 frame의 동영상으로 취득되었다. 영상의 정합 및 좌표화를 위해 RTK-GPS를 이용하여 12개의 지상 기준점의 좌표를 취득한 후, 사영변환을 통해 영상좌표를 지상좌표로 변환하였다. 영상의 픽셀값을 농도장으로 변환하기 위해 각 RGB 밴드의 픽셀값을 통계적으로 분석하여 농도장으로 변환하였으며, 영상으로부터 얻은 농도장은 형광광도계에 의해 실측된 농도와 결정계수 0.9이상의 수준으로 정확도를 나타냈다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제41권2호
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• pp.134-140
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• 2021

본 연구는 IRG의 재생시기 판별과 추비시기를 제시하기 위하여 2019년부터 2021년까지 천안지역에서 수행되었다. 이탈리안 라이그라스(IRG) 재생 시기를 판단하기 위하여 지상부로부터 3 cm 부위를 예취하고 1 cm가 재생되는 시점을 재생시기로 판단하였다. 재생시기는 2020년과 2021년 각각 2월 15일 2월 12일로 나타났다. 시험처리는 4처리로 무비구, 재생기 추비 시용구(IGP), 재생기 기준 10일 이후 추비 시용구(10GP), 재생기 기준 25일 이후 추비 시용구로 하였다. 재생기에서 2월 평균온도가 2020년보다 2021년에서 더 낮아 IRG의 재생 시기가 3일 더 늦었다. 추비시기에 따른 IRG의 평균초장은 IGP 처리구와 10DGP 처리구에서 가장 크게 나타났으나 유의적인 차이는 없었다(p>0.05). 평균 건물생산량은 추비시기가 늦어질수록 건물생산량은 점차적으로 감소 하였으며, 추비를 하지 않은 무비구는 IGP 대비 65.2 % 수준이었다. 평균 CP 함량은 무비구에서 가장 낮았고 추비시기가 늦어질수록 높아지는 경향이었다. 그러나 평균 NDF 함량 및 평균 ADF 함량은 처리간에 유의적인 차이는 나타나지 않았다(p>0.05). 월동 후 이탈리안 라이그라스의 재생기에 추비를 하는 것이 건물생산량이 높았으며, 추비시기가 늦어짐에 따라 건물생산량이 감소하는 경향을 나타내었다. 추비시기에 따라 이탈리안 라이그라스의 생산량이 영향을 받는 것을 확인 할 수 있었으며, 기후변화에 대응하는 추비시기 설정에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.745-754
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• 2021

이 논문의 목적은 울릉도 자생식물인 돌외식물(GP: Gynostemma pentaphyllum)을 이용하여 지속가능한 화장품 원료 개발을 위해 피부장벽개선 및 아토피피부염 개선 효능을 평가하고 검증하는 데 있다. 자연을 훼손하지 않으며 지속가능한 항노화 소재개발을 위하여 울릉도 자생식물인 돌외에서 식물세포를 유도하여 대량배양 조건을 확립, 대량배양된 식물세포로부터 다양한 용매로 추출 후, HPLC 분석을 통하여 adenosine, guanosine 및 tyrosine, phenylalanine 변화를 확인하였다. 또한, 돌외 식물세포의 피부장벽개선효능 및 항가려움증 효능평가를 위해 Th2 사이토카인을 이용한 in vitro 염증 모델에서 피부장벽관련 인자인 FLG, Zo-1의 유전자 발현에 유의미한 변화가 확인이 되지 않았지만 항가려움증 관련 인자인 TSLP, IL-33 의 유전자 발현에 유의미한 감소 변화를 확인하였다. 따라서 돌외 식물세포 추출물이 가려움증을 개선시키는 데 유의미한 효능이 있을 것으로 확인되며, 나아가 돌외 식물세포 추출물이 지속가능한 자연친화적 활성 소재로써, 아토피피부염 개선을 위한 화장품에 널리 활용될 수 있을 것이라 사료된다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.115-121
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• 2022

도시가 복잡해짐에 따라 보행도로에는 시각장애인들의 보행을 방해하는 다양한 장애물들이 점차 많아지고 있다. 대표적으로 볼라드, 주차차단기, 입간판 등을 예로 들 수 있는데, 이들은 일반적으로 보행에 심각한 방해가 되지 않지만, 시각장애인들에게는 오히려 충돌로 인한 부상의 위험을 발생시킬 수 있다. 이를 해결하기 위해 GPS를 비롯한 다양한 장치를 이용한 방법들이 제안되었으나, 장소의 제약, 장애물 감지의 부정확성, 특수한 장치에 대한 요구 등의 문제로 인해 대중적으로 사용하기에는 한계를 지니고 있다. 본 논문에서는 최신 스마트폰에 기본적으로 장착된 간단한 장치만을 활용하여 보행 중에 출현하는 각종 장애물을 자동인식하고 충돌의 위험을 사전에 알려주는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 전방을 촬영한 동영상에서 장애물의 종류뿐만 아니라 거리를 파악하여 보행인에게 실시간으로 안내해줌으로써 장애물과의 충돌을 방지하도록 지원한다. 이를 위해 최신 딥러닝 알고리즘을 이용한 객체 인식 기술을 활용하여 장애물 출현 여부와 장애물의 종류를 인식하였다. 또한, 보행자의 보폭을 이용한 이동 거리를 계산하는 방법을 응용하여 장애물과의 거리를 측정하였다. 제안된 방법은 기존의 시각장애인을 위한 보행 안내 기술과 비교하여 실내외 장소에 구애받지 않으면서 간단한 장치만으로도 정확한 보행 안내가 가능하다는 장점을 갖는다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.461-466
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• 2021

드론의 제어는 가까운 거리의 경우 블루투스 통신과 같은 방법으로 제어가 가능하고, 원거리는 네트워크 통신을 통해서 제어가 가능하다. 특히 활동범위가 원거리인 경우는 GPS를 이용하여 좌표를 설정하고 네트워크 통신과 영상통신을 이용하여 드론을 제어하게 된다. 그러나 네트워크 통신이나 영상통신에 문제가 발생하여 드론이 제어권한 영역 밖으로 이탈했을 경우, 이를 적절하게 대응하여 제어권한을 강제로 받아서 드론을 조종하여야 한다. 따라서 본 연구에서는 이를 위하여 상호 약속된 단순 동작으로 드론을 제어하는 방법을 제안하고, 드론이 제어권한 밖으로 이탈 했을 경우에도 제안한 방법으로 드론을 제어할 수 있도록 하고자 한다. 이를 구현하기 위하여 제안한 상호 약속된 단순 동작 알고리즘은 기준자세를 설정하고, 드론이 이를 인식했을 경우 자동으로 드론의 제어권한을 기준자세를 취하는 사람에게도 넘어가게 하였다. 그리고 모든 명령의 시작은 기준자세(드론의 호버링 자세)로부터 출발하여 드론의 모든 동작을 제어할 수 있도록 하였다. 마지막으로 드론의 제어권한은 목적 달성 이후 반드시 돌려주고, 드론 스스로 다음 동작을 할 수 있도록 알고리즘을 구현하였고, 맵핑된 명령에 의해 드론이 정상적으로 동작함을 확인할 수 있었다.

• 대한소아치과학회지
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• 제49권2호
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• pp.197-205
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• 2022

이 연구는 국내에서 불소치약의 농도에 따른 불소함유 수복재의 불소 재방출량의 차이를 알아보기 위하여 시행되었다. 글라스아이오노머(Fuji IX GP EXTRA), 레진강화형 글라스아이오노머(Fuji II LC), alkasite 수복재(Cention N), 복합레진(Filtek^TM Z350XT)의 시편이 제작되었고, 1, 3, 7, 14, 21, 28일에 불소 방출량이 측정되었다. 그 후, 각 수복재에 무불소, 500 ppm, 1450 ppm의 불소치약을 적용하여 불소 재방출량을 1, 3, 7일에 측정하였다. 글라스아이오노머가 측정 7일차 까지는 가장 높은 누적 불소 방출량을 보였고, 14일차부터는 레진강화형 글라스아이오노머가 가장 높은 누적 불소 방출량을 보였으나, 두 수복재의 누적 불소 방출량의 차이는 유의하지 않았다. 500 ppm의 불소치약으로 불소 재충전 시에는 alkasite 수복재만 불소 재방출량의 차이가 유의하였고(p < 0.017), 1450 ppm의 불소치약으로 불소 재충전 시에는 모든 수복재 군이 무불소치약군에 비하여 불소 재방출량이 유의하게 높았다(p < 0.017).

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권1호
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• pp.123-141
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• 2023

인공신경망을 이용한 모델 개발에서 데이터의 품질은 모델 성능에 큰 영향을 주고, 양질의 충분한 데이터가 인공신경망 훈련을 위해 필요하다. 하지만, 공학 분야에서는 적은 양의 데이터로 모델을 개발해야 하는 경우가 자주 발생한다. 본 논문은 토양에 살포된 축산 분뇨로부터 암모니아 방출량에 대한 적은 수의 데이터(83 개)를 사용하여 인공신경망 모델의 예측 성능을 향상할 수 있는 방안을 제시하였다. Michaelis-Menten 식으로 표현되는 암모니아 방출량 문제는 11개 입력변수에 대하여 2개 출력변수로 구성되었다. 출력변수는 최대 질소 발생량(N_max, kg/ha)과 N_max의 절반에 도달하는 시간(K_m, h) 이다. 범주형 입력변수에 대해 다차원 등간격 기법인 one-hot encoding 을 이용하여 데이터 전처리를 수행하였고, 훈련데이터 66개에 대하여 generative adversarial network (GAN)을 이용하여 13개 데이터를 추가로 보강하였다. 또한, 인공신경망의 초매개변수인 은닉층 수, 각 은닉층 내 뉴런 수, 활성화 함수의 최적 조합을 찾기 위하여 Gaussian process (GP)를 사용하였다. 기존의 인공신경망 구조(Lim et al., 2007) 는 17개 평가데이터에 대하여 mean absolute error (MAE)는 K_m에서 0.0668, N_max에서 0.1860이었다. 본 연구에서 제시된 인공신경망 모델은 K_m에서 0.0414, N_max에서 0.0818로 MAE 가 기존 모델 대비 각각 38%, 56% 감소하였다. 본 연구에서 제시된 방법은 적은 양의 데이터를 갖는 문제에서 인공신경망 성능을 향상하기 위하여 활용할 수 있을 것이다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권1호
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• pp.697-702
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• 2023

최근 4차 산업혁명의 핵심기술인 드론의 도입으로 학교 교육 현장에서는 드론을 활용한 다양한 융합교육이 진행되고 있다. 특히 자유학기제 수업 및 진로탐색과 연계하여 드론 이론 및 실습 교육을 진행하고 있다. 드론융합 교육프로그램은 단순 시연 실습교육 보다 학습자의 만족도가 높고 직접적인 실습 경험으로 인하여 학습효과가 높게 나타나고 있다. 그러나 다수의 학습자를 상대로 실습교육을 진행하고 있어 한정된 장소에서의 다중드론 비행에 제약 및 학습자 통제가 불가능한 실정이다. 본 논문에서는 학교에서 다중드론 교육 운영 시 교수자가 다수의 드론을 실시간 감시하고 드론 간의 충돌을 사전에 학습자에게 인식시켜 실시간으로 다수의 드론 감시가 가능한 감시시스템을 제안하였다. 실험에서 사용된 통신 모듈은 Murata LoRa에 GPS를 탑재하였고, 실시간으로 수신된 위치 데이터를 기반으로 모니터링이 가능하도록 서버와 클라이언트를 구성하였다. 개방형 공간에서 제안한 시스템의 성능을 평가하였으며, 약 120m 거리까지 통신 신호가 양호함을 확인하였다. 즉 240m 범위 안에서 25대의 교육용 드론의 제어가 가능하고, 교수자가 모니터링할 수 있음을 확인하였다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제7권2호
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• pp.401-408
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• 2017

GNSS(Global Navigation Satellite System)는 인공위성을 이용한 위치결정 및 항법 체계로 인공위성 신호를 이용하여 전 세계 모든 지역에서 정확한 위치결정이 가능하다. 우리나라는 1980년대 말 GPS를 도입하였으며 항법 및 측량, GIS 등 다양한 분야의 연구 및 업무에 활용하고 있다. 국토지리정보원은 1995년부터 GNSS 측량의 실용화를 위해 위성기준점을 설치 및 운영하고 있다. 현재 RINEX 데이터 다운로드, VRS 등 위치결정을 위한 서비스를 제공하고 있으며, 현재 측량 관련 분야에서 이러한 서비스에 대한 수요가 폭발적으로 증가하고 있어 향후 원활한 서비스의 제공을 위한 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 정밀 위치결정 서비스에 연계한 국가 GNSS 인프라 활용현황을 분석하였다. 연구를 통해 위성기준점 관련 서비스 현황의 변화를 파악하였으며, VRS 서비스의 이용자 수가 큰 폭으로 증가하고 있음을 알 수 있었다. 향후 안정적인 위치결정 서비스 제공 및 측량 선진화를 위해 다양한 GNSS 위성군에 대한 서비스 제공, 데이터 센터의 서버 이중화를 통한 안정성 확보 등 서비스의 지속적인 고도화가 필요하다.

• 구강회복응용과학지
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• 제38권4호
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• pp.213-221
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• 2022

목적: 근관 치료에 사용된 실러의 양과, 재치료용 NiTi 파일이 근관충전재의 제거 효율에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 발거된 소구치 중 단일 근관을 가지는 치아를 대상으로 하였다. #40/.06까지 근관 형성을 한 후, 무작위로 4 그룹으로 분류하였다. 근관충전재 중 실러가 차지하는 양을 다르게 하기 위해 그룹 별로 .06 taper 또는 .04 taper 거타퍼차를 칼슘실리케이트 실러인 Ceraseal과 함께 사용하여 single-cone 충전법으로 충전하였다. 그룹 별로 재치료용 NiTi 파일로는 ProTaper Universal Retreatment system (PTUR) 또는 Hyflex Remover (HR)를 사용하였다. 충전재 제거에 걸린 시간, 치근단 방출 잔사량, 근관 내의 충전재 잔존량을 측정하고 비교하였다. 결과: 근관치료에 사용된 실러의 양은 충전재 제거 효율에 영향을 미치지 않았다. HR 그룹은 PTUR 그룹보다 빠르게 충전재를 제거하였다. 치근단 방출 잔사량과 근관충전재 잔존량은 재치료용 NiTi 파일의 종류에 따라 유의한 차이를 보이지 않았다. 결론: 근관치료에 사용된 실러의 양은 제거 효율에 유의한 영향을 미치지 않았다. HR는 기존의 PTUR보다 빠르게 충전재를 제거했으며, 다른 제거 효율은 차이가 없었다.