• 지구물리
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• 제5권3호
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• pp.233-245
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• 2002

이 연구에서는 표면파의 분산 특성을 지반 공학에 적용하여 비파괴 시험으로 강성도 프로파일(stiffness profile of shear)를 얻는 방법인 표면파 기법(SASW, spectral analysis of surface waves)의 효율적이고 경제적인 역산을 수행하기 위하여 해석적으로 자코비안을 도출하였다. 표면파 기법은 지하구조를 균질한 수평 층으로 가정하여 레일리 파의 파장 대 위상 속도 관계인 분산 곡선으로부터 레일리 파와 전단파 간의 속도 비례 관계를 이용하여 지하 천부의 전단파 속도 구조를 파악하는 방법이다. 해석적으로 자코비안 식을 유도하여 역산을 수행하므로서 수치적으로 자코비안을 구해 역산을 수행하는 방법에 비해 지하구조를 N개의 수평 층으로 나누었을 때 계산 시간을 2N 배 빠르게 역산을 수행할 수 있었다. 차분 전개를 통한 이론 분산 곡선 응답 반응 알고리즘으로 이론분산 곡선을 구한 후 해석적으로 도출한 자코비안을 이용하여 제한 조건을 가한 감쇠 최소 자승법을 이용하여 이론 모형에 대한 반응 양상을 검토, 고찰하여 타당성을 검증하였다. 물리적 특성을 직접 확인할 수 있었던 현장의 도로 포장체에 대해 적용하므로서 현장 적용 가능성을 확인하였다. 또한 표면파 기법의 응용으로 터널의 숏크리트 두께 및 배면의 전단파 주상도를 얻을 수 있었고 이로부터 터널의 건전성 평가를 내릴 수 있는 가능성을 제시하였다.

• 한국환경농학회:학술대회논문집
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• 한국환경농학회 2009년도 정기총회 및 국제심포지엄
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• pp.119-126
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• 2009

In recent years, research at the Environmental Microbial and Food Safety Laboratory (EMFSL), Agricultural Research Service (ARS) has focused on the development of novel image-based sensing technologies to address agro-food safety concerns, and transformation of these novel technologies into practical instrumentation for industrial implementations. The line-scan-based hyperspectral imaging techniques have often served as a research tool to develop rapid multispectral methods based on only a few spectral bands for rapid online applications. We developed a newer line-scan hyperspectral imaging platform for high-speed inspection on high-throughput processing lines, capable of simultaneous multiple inspection algorithms for different agro-food safety problems such as poultry carcass inspection for wholesomeness and apple inspection for fecal contamination and defect detection. In addition, portable imaging devices were developed for in situ identification of contamination sites and for use by agrofood producer and processor operations for cleaning and sanitation inspection of food processing surfaces. The aim of this presentation is to illustrate recent advances in the above agro.food safety sensing technologies.

• 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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• 한국펄프종이공학회 2006년도 PAN PACIFIC CONFERENCE vol.1
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• pp.147-152
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• 2006

Restoration of historical documents and arts has become important to inherit cultural properties. Most of historical documents were recorded on paper. Therefore, restoration of ancient papers is demanded and techniques for this purpose must be developed and sophisticated. In our study, several nondestructive methods for analyzing ancient paper have been developed. Image analysis using fast Fourier transform with suitable modifications was applied to optical micrographs of traditionally-handmade Korean and Japanese papers. This analysis determines the angle and anisotropy of fiber orientation of paper surfaces. Fiber orientation of traditionally-handmade Korean and Japanese papers was found to show their own characteristics in accordance with the motion of a papermaking screen made of bamboo splints. Consequently, the information on fiber orientation was found to be possible to distinguish the flow-sheet forming typical of Japanese paper and still-sheet forming typical of Korean paper. Moreover, the anisotropy was always higher for the screen side than for the top side, thus meaning that surface fiber orientation is possible to distinguish the two sides of paper of which papermaking history is unknown. An application of this technique to actual historical documents evidenced that wrapping papers were used as envelops with a lateral side up, namely, after rotating 90 degrees. A variety of cultural habits in writing letters was revealed by discrimination of the two sides.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권4호
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• pp.118-125
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• 2014

본 논문은 기존 수중 콘크리트 구조물의 강도관리 및 진단기술의 중요성은 날로 증가함에 따라 개발되고 있는 ROV (Remote Control Vehicle)에 탑재될 수 있는 비파괴 검사 장비를 개발하여 콘크리트 내부의 강도측정을 하고자하였다. 수중화된 슈미트해머와 초음파센서를 통하여 수중에 있는 콘크리트 공시체의 반발경도 및 초음파속도를 계측하여 실제 압축강도 값과 비교하였으며 이를 통하여 수중에서의 강도추정식을 도출하였다. 도출된 3가지 식 중에서 반발경도와 초음파속도를 복합적으로 사용하는 복합식이 가장 정확도가 높았으며 이에 따라 실제 수중에서의 콘크리트의 강도를 추정하고자 할 때 활용 가능성도 높아질 것으로 예상된다.

• 한국철도학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.334-341
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• 2008

자갈궤도는 압축성 재료인 자갈과 흙을 기초로 하여 건설되므로 공용 기간 중 승차감을 확보하고 수명연장을 위해서는 유지보수작업이 필수적이다. 현재 수행되고 있는 자갈궤도에 대한 유지보수 작업은 EM120 검측차를 이용한 궤도틀림 측정 결과로부터 결정된다. 궤도틀림은 궤도에 변형이 발생된 결과를 측정하는 것으로, 궤도틀림을 유발시키는 근본적인 원인을 평가해 볼 필요가 있다. 본 연구에서는 궤도틀림의 원인이 궤도를 지지하는 도상과 노반에 있다고 판단하고, 도상 및 노반의 싱태를 평가할 수 있는 비파괴탐사법 (GPR4과 PFWD)을 개발하고 이를 경부선 500m구간에 적용하였다. 개발 작용된 방법은 층 두께 평가법과 궤도수직강성 평가법 및 도상 노반 시추법이다. 도상 및 노반 상태평가 결과를 기 수행된 궤도틀림 검측결과 및 유지보수작업과 비교함으로서 불필요한 유지보수작업 구간을 평가하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제23권6호
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• pp.727-736
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• 2017

The application of carbon fiber reinforced polymer (CFRP) in steel structures primarily includes two categories, i.e., the bond-critical application and the contact-critical application. Debonding failure and buckling failure are the main failure modes for these two applications. Conventional electrometric techniques may not provide precise results because of the limitations associated with single-point contact measurements. A nondestructive full-field measurement technique is a valuable alternative to conventional methods. In this study, the digital image correlation (DIC) technique was adopted to investigate the bond behavior and buckling behavior of CFRP-steel composite members. The CFRP-to-steel bonded joint and the CFRP-strengthened square hollow section (SHS) steel column were tested to verify the suitability of the DIC technique. The stereo-DIC technique was utilized to measure continuous deformation. The bond-slip relationship of the CFRP-to-steel interface was derived using the DIC data. Additionally, a multi-camera DIC system consisting of four stereo-DIC subsystems was proposed and applied to the compressive test of CFRP-strengthened SHS steel column. The precise buckling location and CFRP delamination of the CFRP-strengthened SHS steel column were identified. The experimental results confirm that the stereo-DIC technique can provide effective measurements for investigating the behaviors of CFRP-steel composite members.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제50권6호
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• pp.820-828
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• 2018

The growing nuclear threat has amplified the need for developing diverse and accurate nuclear forensics analysis techniques to strengthen nuclear security measures. The work presented here is part of a research effort focused on developing a methodology for reactor-type discrimination of weapons-grade plutonium. To verify the developed methodology, natural $UO_2$ fuel samples were irradiated in a thermal neutron spectrum at the University of Missouri Research Reactor (MURR) and produced approximately $20{\mu}g$ of weapons-grade plutonium test material. Radiation transport simulations of common thermal reactor types that can produce weapons-grade plutonium were performed, and the results are presented here. These simulations were needed to verify whether the plutonium produced in the natural $UO_2$ fuel samples during the experimental irradiation at MURR was a suitable representative to plutonium produced in common thermal reactor types. Also presented are comparisons of fission product and plutonium concentrations obtained from computational simulations of the experimental irradiation at MURR to the nondestructive and destructive measurements of the irradiated natural $UO_2$ fuel samples. Gamma spectroscopy measurements of radioactive fission products were mostly within 10%, mass spectroscopy measurements of the total plutonium mass were within 4%, and mass spectroscopy measurements of stable fission products were mostly within 5%.

• Smart Structures and Systems
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• 제7권4호
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• pp.241-262
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• 2011

Cast iron pipe has been used as a water distribution technology in North America since the early nineteenth century. The first cast iron pipes were made of grey cast iron which was succeeded by ductile iron as a pipe material in the 1940s. These different iron alloys have significantly different microstructures which give rise to distinct mechanical properties. Insight into the non-destructive structural condition assessment of aging pipes can be advantageous in developing mitigation strategies for pipe failures. This paper examines the relationship between the small-strain and large-strain properties of exhumed cast iron water pipes. Nondestructive and destructive testing programs were performed on eight pipes varying in age from 40 to 130 years. The experimental program included microstructure evaluation and ultrasonic, tensile, and flexural testing. New applications of frequency domain analysis techniques including Fourier and wavelet transforms of ultrasonic pulse velocity measurements are presented. A low correlation between wave propagation and large-strain measurements was observed. However, the wave velocities were consistently different between ductile and grey cast iron pipes (14% to 18% difference); the ductile iron pipes showed the smaller variation in wave velocities. Thus, the variation of elastic properties for ductile iron was not enough to define a linear correlation because all the measurements were practically concentrated in single cluster of points. The cross-sectional areas of the specimens tested varied as a result of minor manufacturing defects and levels of corrosion. These variations affect the large strain testing results; but, surface defects have limited effect on wave velocities and may also contribute to the low correlations observed. Lamb waves are typically not considered in the evaluation of ultrasonic pulse velocity. However, Lamb waves were found to contribute significantly to the frequency content of the ultrasonic signals possibly resulting in the poor correlations observed. Therefore, correlations between wave velocities and large strain properties obtained using specimens manufactured in the laboratory must be used with caution in the condition assessment of aged water pipes especially for grey cast iron pipes.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.768-776
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• 2019

4차 산업 혁명 시대를 맞이하여, 최근 기계, 전자 부품의 설계, 제조, 검사에 첨단 IT 기술을 융합하는 사례가 늘고 있다. 본 연구에서는 최근에 구축된 산업용 X-ray CT(computed tomography)를 사용한 산업용 부품의 검사에 대한 최신기술에 대해서 다룬다. 먼저 구축된 첨단의 최신 산업용 CT의 구조와 원리에 대해서 설명하며, 이러한 장비의 역할과 성능에 대해서 설명하고, 본 장비의 분석기법을 보완하기 위한 새로운 연구기반의 구축에 대해서 다룬다. 특히 장비의 출력데이터를 Matlab과 같은 범용 연구 툴로 전송하여 연구를 진행할 수 있는 기반을 구축하며, 이를 토대로 기존의 운용 소프트웨어가 제공하지 못했던 보조적인 3D user interface와 3차원 영상처리를 위한 플랫폼을 구축하는 연구를 진행 하였다. 산업용 3차원 X-ray는 아직 소개 된지 얼마 되지 않은 첨단의 고가의 장비로서 이를 활용할 연구의 종류와 내용이 매우 풍부한 주제로, 이러한 기초적인 연구기반은 추후의 보다 발전적인 연구를 위한 아주 유용한 토대가 될 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.66-72
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• 2019

동력 집중식 고속 철도차량의 승차감과 주행 안정성 향상 방안으로서 채택한 관절형 대차는 차체와 결합된 기존 독립대차와 달리 객차 사이를 갱웨이 링에 의하여 연결한다. 갱웨이 링은 열차 주행 동안 객차분리를 방지하면서 객차사이 승객 이동에 대한 절대적 안전을 확보되어야 함에도 불구하고, 아직까지 정량적인 내구성 시험기준 설정이 미비하다. 따라서 동력 집중식 고속 철도차량의 승차감과 승객 안전성을 향상을 위해서는 관절형 대차 갱웨이 링에 대한 내구성 평가의 시험기준에 대한 체계적인 연구가 중요하다. 본 연구에서는 고속 철도차량 관절형 대차의 갱웨이 링에 대한 안전성을 검토하기 위하여, 열차 운행조건에 준한 전후, 좌우 및 수직의 3축 모드로부터 7가지 혼합모드 하중조건을 도출하였다. 이 하중조건하에 유한요소해석결과로부터 각 부품들의 안전율은 최소 2.4 이상이다. 또한 변형률-피로수명설계관점에서 내구성 해석을 통하여 피로안전성을 평가하였다. 본 갱웨이 링에 대한 내구성 시험은 혼합모드 하중조건하에 총 4단계의 1,000만 사이클을 수행하였다. 내구성 시험 후에 침투 탐상 검사기법을 이용하여 각 부품의 결함유무를 검토하였다.