• Smart Structures and Systems
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• 제24권6호
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• pp.693-707
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• 2019

This paper proposes an integrated safety assessment method that can take multiple sources data into consideration based on a data fusion approach. Data cleaning using the Kalman filter method (KF) was conducted first for monitoring data from each sensor. The inclination data from the four tilt sensors of the same monitoring section have been associated to synchronize in time. Secondly, the finite element method (FEM) model was established to physically correlate the external forces with various structural responses of the shield tunnel, including the measured inclination. Response surface method (RSM) was adopted to express the relationship between external forces and the structural responses. Then, the external forces were updated based on the in situ monitoring data from tilt sensors using the extended Kalman filter method (EKF). Finally, mechanics parameters of the tunnel lining were estimated based on the updated data to make an integrated safety assessment. An application example of the proposed method was presented for an urban tunnel during a nearby deep excavation with multiple source monitoring plans. The change of tunnel convergence, bolt stress and segment internal forces can also be calculated based on the real time deformation monitoring of the shield tunnel. The proposed method was verified by predicting the data using the other three sensors in the same section. The correlation among different monitoring data has been discussed before the conclusion was drawn.

• Journal of Ginseng Research
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• 제33권1호
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• pp.59-64
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• 2009

$Ca^{2+}$ and calmodulin (CaM), a key $Ca^{2+}$ sensor in all eukaryotes, have been implicated for defense responses of plants. Eukaryotic CaM contains four structurally and functionally similar $Ca^{2+}$ domains named I, II, III and IV. Each $Ca^{2+}$ binding loop consists of 12 amino acid residues with ligands arranged spatially to satisfy the octahedral symmetry of $Ca^{2+}$ binding. To investigate the altered gene expression and the role of CaM in ginseng plant defense system, cDNA clone containing a CaM gene, designated PgCaM was isolated and sequenced from Panax ginseng. PgCaM, which has open reading frame of 450 nucleotides predicted to encode a precursor protein of 150 amino acid residues. Its sequence shows high homologies with a number of other CaMs, with more similarity to CaM of Daucus carota (AAQ63461). The expression of PgCaM in different P. ginseng organs was analyzed using real time PCR. The results showed that PgCaM expressed at different levels in young leaves, shoots, and roots of 3-week-old P. ginseng. In addition, the expressions of PgCaM under different abiotic stresses were analyzed at different time intervals.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권2호
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• pp.44-50
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• 2019

잔교식 안벽의 수중부는 접근이 쉽지 않아서 손상확인이 어려운 곳인데, 최근들어 태풍과 지진이 빈번하게 발생하고 있어 잔교식 안벽 수중부 구조물의 손상 누적으로 인한 붕괴가 우려되는 상황이다. 잔교식 안벽의 붕괴를 방지하고 체계적으로 유지관리하기 위한 방안으로 FBG 센서를 이용한 적용 방법과 안전성 평가 방법을 연구하였다. 잔교식 안벽에 파일로 사용되는 원형 강관에 대한 FBG 센서의 적용 방안을 확인하기 위해 실내실험을 실시하고, 센서를 용접하여 부착하는 방법으로 적용해야 하는 것을 확인하였다. 잔교식 안벽에 대한 구조해석을 수행하여 FBG 센서를 부착하기 위한 최적의 부착위치를 확인하였다. 고정하중에 대한 응력을 구조해석을 하여 계산하고, FBG 센서를 통해 얻은 데이터를 이용하여 활하중에 대한 응력을 계산한 다음에 두 응력을 더해서 파일에 작용하고 있는 응력을 계산하였다. 계산한 응력을 허용응력과 비교하여 파일의 안전성 평가를 수행하였다. 본 연구는 잔교식 안벽의 안전성을 실시간으로 평가하는 방안을 찾기 위한 기초 연구로 수행되었다.

• 센서학회지
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• 제32권2호
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• pp.88-94
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• 2023

Recently, piezoelectric tactile sensors have garnered considerable attention in the field of texture recognition owing to their high sensitivity and high-frequency detection capability. Despite their remarkable potential, improving their mechanical flexibility to attach to complex surfaces remains challenging. In this study, we present a flexible piezoelectric sensor that can be bent to an extremely small radius of up to 2.5 mm and still maintain good electrical performance. The proposed sensor was fabricated by controlling the thickness that induces internal stress under external deformation. The fabricated piezoelectric sensor exhibited a high sensitivity of 9.3 nA/kPa ranging from 0 to 10 kPa and a wide frequency range of up to 1 kHz. To demonstrate real-time texture recognition by rubbing the surface of an object with our sensor, nine sets of fabric plates were prepared to reflect their material properties and surface roughness. To extract features of the objects from the detected sensing data, we converted the analog dataset to short-term Fourier transform images. Subsequently, texture recognition was performed using a convolutional neural network with a classification accuracy of 97%.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제29권6호
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• pp.167-173
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• 2024

본 연구에서는 컴퓨터로 제어되는 초음파를 이용하여 피하 조직의 탄성도를 도출할 수 있는 방법을 개발하였다. 림프 부종은 유방암 수술에서 흔한 합병증으로 유방암 생존자에 있어 삶의 질을 저하시키는 주요 원인으로 알려져 있다. 그러나 아직 부종 조직의 성상을 정량적으로 분석할 수 있는 방법은 정립되어 있지 않다. 유방암 수술 이후 한 쪽 상지에 부종으로 인한 불편감을 호소하는 환자를 대상으로 총 30례의 부종 조직과 그에 상응하는 정상 조직에서의 초음파 분석을 수행하였고, 건측과 환측 간 탄성도의 차이를 도출하였다. 그에 따라 차이가 음수인 더 딱딱한 그룹과(n=13) 양수인 더 부드러운 그룹으로(n=17) 분류하였다. 컴퓨터 제어 초음파 검사와 실시간 압력 센서를 이용한 피하 조직 탄력성 평가는 유방암 수술 후 발생한 림프 부종 환자에서 조직의 성상을 분석할 수 있는 유용한 도구가 될 것이다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.19-24
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• 2023

In traditional fish farming way, the workers have to observe all of the pools every time and every day to feed at the right timing. This method causes tremendous stress on workers and wastes time. To solve this problem, we implemented an automatic detection system for feeding time using deep neural network. The detection system consists of two steps: classification of the presence or absence of feed and checking DO (Dissolved Oxygen) of the pool. For the classification, the pretrained ResNet18 model and transfer learning with custom dataset are used. DO is obtained from the DO sensor in the pool through HTTP in real time. For better accuracy, the next step, checking DO proceeds when the result of the classification is absence of feed several times in a row. DO is checked if it is higher than a DO reference value that is set by the workers. These actions are performed automatically in the UI programs developed with LabVIEW.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제38권2호
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• pp.163-170
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• 2013

Purpose: The purpose of this study is to provide analysis of physiological, biomechanical responses occurring from the operation to lifting or twist lifting task appears frequently in agricultural work. Methods: This study investigated the changes of physiological factors such as heart rate, heart rate variability (HRV) and biomechanical factors such as physical activity and kinetic analysis in the task of twisting at the waist while lifting. Results: Heart rates changed significantly with the workload. The result indicated that the workload of 2 kg was light intensity work, and the workload of 12 kg was hard intensity work. Physical activity increased as the workload increased both on wrist and waist. Besides, stress index of the worker increased with the workload. Dynamic load to herniated discs was analyzed using inertial sensor, and the angular acceleration and torque increased with the workload. The proposed measurement system can measure the recipient's physiological and physical signals in real-time and analyzed 3-dimensionally according to the variety of work load. Conclusions: The system we propose will be a new method to measure agricultural workers' multi-dimensional signals and analyze various farming tasks.

• 해양환경안전학회지
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• 제17권3호
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• pp.269-274
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• 2011

주5일제 정착, 소득의 향상, 연안지역 접근성 개선으로 해양관광 활동에 대한 관심과 해양레저 활동에 대한 수요가 증가하고 있으나, 해양활동을 위한 인프라구축 및 레저선박과 인명의 안전을 위한 시스템개발은 미비한 실정이다. 일반선박과 달리 레저선박은 구조안전성 평가 시스템을 위한 규정 및 적용 기준이 명확히 정립되어 있지 않으며, 시스템 개발이 전무하여 레저보트의 운항안전성 확보를 위한 레저보트 구조 안전모니터링시스템의 개발이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 도파로 어레이 격자(AWG, Arrayed waveguide grating)와 광섬유 브래그 격자 센서(FBG)를 이용하여 레저보트의 실시간 선체구조모니터링이 가능한 시스템을 개발하여 해상에서의 인명과 레저선박의 안전성을 확보하고자 한다.

• Human Ecology Research
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• 제56권5호
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• pp.473-491
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• 2018

This study identifies Japanese study content on heat stroke prevention measures using clothes, provides basic data for quantitative wearing assessment studies, presents a developmental direction for those, and helps invigorate further research. Studies were collected concerning clothing-based heat stroke measures in order to analyze the following factors: current status of heat stroke by industry and working environment, heat stroke and body cooling method, clothing microclimate and air circulation in a hot environment, hot environments and wearable sensors, and heat stress reduction and skin exposure. The current WBGT standard does not consider the diversity of wearing clothes according to the working environment. Therefore, it is preferable to add a correction value in consideration of design, materials, and ventilation to prevent heat strokes. For the heat stroke and body cooling method, wearing water-perfused clothing is effective to reduce heat stress and maintain exercise ability. Changing the material and design of clothing or wearing air-conditioned clothing can improve ventilation and the clothing microclimate. However, further evaluation is needed on the effectiveness of air-conditioned clothing as a heat stroke prevention product. The measurement method using a wearable sensor can provide real-time data on the body response due to working in a hot environment. Therefore, it is an effective alarm for heat stroke. Skin exposure area and heat dissipation efficiency should be considered to prevent heat stroke. Reducing the covering area by exposing the head, neck, and limbs, and wearing breathable material can prevent heat stroke from increased body temperature.

• 센서학회지
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• 제24권5호
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• pp.291-298
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• 2015

우리나라와 같이 강우에 의해 산사태가 주로 발생하는 경우 산사태의 탐지 또는 조기경보는 실시간 산사태 모니터링을 수행하는 것이 가장 효율적인 방법이다. 그러나, 국내에서는 인공사면 계측을 제외하고 자연사면 산사태를 대상으로 연구된 사례가 상당히 드물고, 비교적 최근에 관련 연구가 시작되었다. 자연사면 산사태와 인공사면 붕괴는 메커니즘이 서로 상이하므로, 모니터링의 개념과 기법도 서로 다르게 접근하여야 한다. 따라서 국내 산사태의 90%이상을 차지하는 자연사면 산사태에 대한 실시간 모니터링 기술이 적극적으로 연구되고 관련기술이 개발되어야 한다. 특히 최근의 극한강우에 의한 산사태는 전통적 개념의 개별 모니터링 센서를 이용한 방법으로는 측정의 정확성이나 신속성에 한계가 있기 때문에 재해탐지의 효율성을 높이기 위해 복수의 모니터링 항목을 결합하여 다각도의 모니터링 및 발생시점 예측이 반드시 필요하다. 현재 국내에서 사용 중인 산사태 모니터링 관련 센서는 80% 이상이 해외에서 개발된 제품을 그대로 수입하여 사용하고 있어 고가의 비용을 지속적으로 지출하고 있을 뿐만 아니라, 해당 기술에 대한 원천성을 확보하지 못한 상태이다. 따라서, 국내의 산사태재해 증가추세와 기후변화 등을 고려할 때, 산사태 모니터링 센서의 수요가 더욱 증가할 것이 확실시 되며, 이를 대비하여 다학제적 연구과 기술개발을 통해 기술 및 장치의 국산화가 이루어져야 하고, 이를 기반으로 실질적인 재해방지 노력이 필요하다.