• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권4호
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• pp.1221-1229
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• 2022

In this work, the guided wave de-bonding area-detecting technique was studied for application to containment liner plates in nuclear power plant areas. To apply this technique, an appropriate Lamb wave mode, symmetric and longitudinal dominance, was verified by the frequency shifting technique. The S0 2.7 MHz mm Lamb wave mode was chosen to realize quantitative experimental results and their visualization. Results of the bulk wave, longitudinal wave mode, and comparison experiments indicate that the wave mode was able to distinguish between the de-bonded and bonded areas. Similar to the bulk wave cases, the bonded region could be distinguished from the de-bonded region using the Lamb wave approach. The Lamb wave technique results showed significant correlation to the de-bonding area. As the de-bonding area increased, the Lamb wave energy attenuation effect decreased, which was a prominent factor in the realization of quantitative tomographic visualization. The feasibility of tomographic visualization was studied via the application of Lamb waves. The reconstruction algorithm for the probabilistic inspection of damage (RAPID) technique was applied to the containment liner plate to verify and visualize the de-bonding condition. The results obtained using the tomography image indicated that the Lamb wave-based RAPID algorithm was capable of delineating debonding areas.

• Advances in nano research
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• 제12권5호
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• pp.489-499
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• 2022

Nanofluids have recently triggered a substantial scientific interest as cooling media. However, their stability is challenging for successful engagement in industrial applications. Different factors, including temperature, nanoparticles and base fluids characteristics, pH, ultrasonic power and frequency, agitation time, and surfactant type and concentration, determine the nanofluid stability regime. Indeed, it is often too complicated and even impossible to accurately find the conditions resulting in a stabilized nanofluid. Furthermore, there are no empirical, semi-empirical, and even intelligent scenarios for anticipating the stability of nanofluids. Therefore, this study introduces a straightforward and reliable intelligent classifier for discriminating among the stability regimes of alumina-water nanofluids based on the Zeta potential margins. In this regard, various intelligent classifiers (i.e., deep learning and multilayer perceptron neural network, decision tree, GoogleNet, and multi-output least squares support vector regression) have been designed, and their classification accuracy was compared. This comparison approved that the multilayer perceptron neural network (MLPNN) with the SoftMax activation function trained by the Bayesian regularization algorithm is the best classifier for the considered task. This intelligent classifier accurately detects the stability regimes of more than 90% of 345 different nanofluid samples. The overall classification accuracy and misclassification percent of 90.1% and 9.9% have been achieved by this model. This research is the first try toward anticipting the stability of water-alumin nanofluids from some easily measured independent variables.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.111-116
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• 2022

본 연구에서는 가정에서도 임산부가 손쉽게 태아의 심장 소리를 측정할 수 있는 소형 초음파 측정기의 프로토타입 모델을 설계 제작 하였다. 태아의 심장 박동은 내장된 블루투스 스피커를 통해 확인 할 수 있다. 심장 박동 주파수에 따라 led의 색깔이 다양하게 표출된다. 초음파 진동자, 블루투스 스피커와 스마트폰이 연동된다. 간단한 심장박동 측정을 통해 태아에 발생 될 수 있는 이상 징후를 미연에 발견할 수 있음을 확인 하였다. 소아와 성인의 경우에도 급성으로 발생되는 심근경색, 심부전등과 같은 심장 이상 징후 발견을 통해 돌연사를 미연에 방지 하는 용도로 유용하게 사용할 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
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• pp.397-399
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• 2021

본 논문에서는 폐암 세포 증식을 억제하기 위해 멀티모달 시스템 개발에 관한 기본연구를 수행하였다. 광 자극 시스템과 특정한 주파수를 발생시키는 초음파를 이용하여 폐암 세포를 대상으로 자극을 인가하였고, 세포의 증식 억제 효과를 영상화하여 정량적으로 평가하였다. 실험 결과, 초음파와 LED 단일 자극을 인가하였을 때와 동시에 인가하였을 때 폐암 세포의 증식률에서 의미 있는 결과를 보였다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.28-31
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• 2023

This study presents a comprehensive procedure for the low cycle fatigue test of ultrasonically welded (UW) coated conductor (CC) lap-joints. The entire process is examined in detail, from the robust fabrication of the UW REBCO CC joints to the reliability testing under a low number of repeated cycle fatigue conditions. A continuous I_c measurement system enables real-time monitoring of I_c variations throughout the fatigue tests. The study aims to provide a step-by-step procedure that involves joint fabrication, electromechanical property (EMP) tests under uniaxial tension for stress level determination, and subsequent low-cycle fatigue tests. The joints are fabricated using a hybrid method that combines UW with adding In-Sn soldering, achieving a flux-free hybrid welding approach (UW-HW flux-free). The selected conditions for the low cycle fatigue tests include a stress ratio of R=0.1 and a frequency of 0.02 Hz. The results reveal some insights into the fatigue behavior, irreversible changes, and cumulative damage in the CC joints.

• Wind and Structures
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• 제39권2호
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• pp.111-123
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• 2024

The atmospheric turbulence characteristics measured at a meteorological station in northwest part of the Czech Republic are presented for selected time periods in the year 2017. The terrain of this region is influenced by surface coal mining and the related industry. The datasets used in this study were measured using four ultrasonic anemometers installed on an 80 m high meteorological mast at heights of 20, 40, 60 and 80 m, respective. From the primary high-frequency datasets, time intervals in order of hours were selected and integral turbulence characteristics (ITCs), turbulence intensities and turbulence spectra were analyzed. The time intervals were selected with respect to atmospheric stability parameter, known as Obukhov number. We concentrated on the days with higher wind velocity and neutral atmospheric stratification. The wind characteristics investigated in this study include the wind speed, wind direction and its histograms, turbulence intensity, friction velocity and wind power spectra. The ITCs and spectral characteristics were compared with the theoretical models and values from the literature. The resulting ITCs showed the values for urban locations similar to those found in other studies and can be used in practical design. The computed turbulence spectra followed the shape of theoretical spectra of turbulence for both horizontal and vertical velocity components. The computed integral length scales have shown to be unsuitable for further use due to their highly scattered values.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제15권3호
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• pp.187-199
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• 2013

강관보강다단 그라우팅은 터널공사에 널리 적용되는 공법으로, 터널지반의 안정성 증대 및 차수효과를 얻을 수 있다. 본 연구의 목적은 유도초음파를 이용한 강관보강다단 그라우팅의 건전도 평가 기법을 제시하고, 현장 적용성을 평가하는 것이다. 강관의 그라우팅 충진률에 따른 주파수 변화를 파악하기 위해 실내실험 (자유구속조건 및 지중근입조건)을 수행하였으며, 건전도 평가시스템의 현장 적용성을 검증하기 위해 현장실험을 수행하였다. 강관의 두부를 해머로 타격하여 유도초음파가 발생되며, 발생된 유도초음파는 선단에서 반사되어 두부로 되돌아 온다. 반사된 유도초음파는 두부에 설치된 AE센서에 의해 수신된다. 강관보강다단 그라우팅의 건전도 평가 모델은 충진률 25 %, 50 %, 75 %, 100 %로 제작되었으며, 자유구속조건 및 지중근입조건의 실내실험으로 수행되었다. 신호처리를 위해 고속 푸리에 변환과 웨이브렛 변환을 수행하였다. 실내실험 결과, 유도초음파의 전파속도 변화는 크지 않았으나, 그라우팅 충진률에 따른 주 주파수의 변화가 뚜렷하게 나타났다. 강관보강다단 그라우팅의 충진률이 증가할수록 반사파의 주 주파수의 크기가 감소했다. 현장실험은 이미 설치된 강관보강다단 그라우팅에 대해 수행되었으며, 실내실험과 동일한 기법으로 분석하였다. 현장 조건의 실험체에서도 유도초음파의 반사파를 쉽게 수집할 수 있었으며, 이에 대한 주파수 영역에 대한 분석도 가능했다. 본 연구의 결과는 유도초음파를 이용한 주파수 분석 기법은 강관보강다단 그라우팅 건전도 평가에 효과적인 방법이 될 수 있음을 보여준다.

• 수산해양기술연구
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• 제34권1호
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• pp.74-84
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• 1998

어종식별을 위한 수중음향학적 정보를 수집하는 데 이용하기 위한 초음파 변환기를 설계하기 위한 시도의 하나로서, 본 연구에서는 우선 수중에서의 전기적인 자유 임피던스가 서로 같고, 이주파간의 주파수 차이를 최소화 시켜 이주파 겸용 및 광대역 송.수파기로서 활용이 가능한 복합구조 초음파 변환기를 설계, 제작하였는 데, 이 변환기의 이중공진 진동특성에 대하여 분석, 고찰한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 기본공진진동을 발생시키기 위해 설계한 Tonpilz형 초음파 변환기의 송파전압감도는 기본공진주파수 36.2 kHz에서 141.4 dB re $1\;\muPa/V$이었고, - 3 dB점에 대한 주파수 대역폭은 1.1 kHz이었으며, 이 변환기의 수중에 대한 전압음향변환효율은 85.2%였다. 2. 복합구조 초음파 변환기의 수중에서의 제1공진점에 대한 공진 및 반공진 주파수는 각각 39.7 kHz, 41.2 kHz이었다. 또한, 제1 및 제2 공진 주파수에 대한 임피던스는 각각 $3.7\;{K\Omega}\;과\;3.3\;{K\Omega}$으로서 거의 유사한 값을 나타내었고, 자유 임피던스 진폭과 위상의 측정치를 양 공진점 부근에서 계산치와 약간의 차이를 나타내었다. 3. 복합구조 초음파 변환기의 송파전압감도는 제1 공진주파수인 34.3 kHz에서 136.5 dB re $1\;\muPa/V$이었고, 제2 공진주파수인 40.4 kHz에서 136.8 dB re $1\;\muPa/V$이었다. 또한, 제1 및 제2 공진 주파수에 대한 - 3 dB 점에서의 주파수 대역폭은 각각 1.2 kHz, 1.1 kHz이었다. 이상의 결과로 부터 본 연구에서 설계, 개발한 복합구조 초음파 변환기는 단순 구조의 Tonpilz형 변환기와 비교하여 비록 송파전압감도에 있어서는 4.9 dB의 손실이 불가피하지만, 그 대신 송파감도가 같은 두 개의 공진주파수를 동시에 이용할 수 있고, 또한 이들 제1일 제2의 공진점에 대한 주파수 간격이 좁으면서도 송파감도의 변동폭이 비교적 작어 어종의 식별정보를 수집하는 데 효과적으로 활용될 수 있을 것이라 판단된다.

• 청정기술
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• 제19권3호
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• pp.264-271
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• 2013

본 연구에서는 지르코늄 피복관 제조공정에서 발생되는 스크랩을 원전급(nuclear grade)으로 재활용하기 위해 스크랩 표면에 부착되어 있는 오염물 제거조건을 최적화하였다. 주 오염물은 피복관 제조시 필거링 공정에서 사용하고 있는 수용성 냉각윤활제 잔류물로서 튜브 표면에 압착 및 탄화된 것으로 가정된다. 스크랩 발생 빈도가 높은 ${\phi}9.50mm$, zirlo 합금 튜브를 피 세정 대상물로 선정하여 세정 후 피 세정물 표면에 잔존하고 있는 오염물의 특성분석과 피 세정물의 표면 성분분석으로 세정성을 평가하였다. 세정제별 세정능력을 평가하기 위하여 수산화나트륨(sodium hydroxide) 계열 2종과 수산화칼륨(potassium hydroxide) 계열 3종을 선정하여 비교하였다. 또한 온도 및 초음파 강도에 따른 세정 효과 분석을 위해 상온, $40^{\circ}C$, $60^{\circ}C$에서 각각 세정한 결과, 세정온도 및 초음파 강도가 높을수록 세정효과도 높은 것으로 나타났다. 육안검사 결과 수산화나트륨 계열은 초음파 강도와 무관하게 모두 양호한 것으로 나타났으나 수산화칼륨 계열은 초음파 강도 120 W 이상에서 피 세정물의 표면상태가 양호한 것으로 나타났다. 중량측정법에 의한 세정효과 분석결과 수산화나트륨 계열은 세정효율이 97.6% ($60^{\circ}C$, 120 W)까지 나타났으나 수산화칼륨 계열은 피 세정물의 표면상태 불량으로 중량측정 방법을 적용하는 것이 부적합한 것으로 나타났다. 피 세정물의 표면 오염물 분석 결과 C, O, Ca, Zr 성분이 검출되었으며 그 중 C, O의 성분이 대부분을 차지하였음을 알 수 있었다. 피 세정물의 세정 정도에 따라 C, O 구성 비율의 변화가 큰 것으로 나타났으며 세정이 잘될수록 C의 구성비율이 감소되며 상대적으로 O의 구성 비율이 증가되었다. 본 연구 결과를 바탕으로 산업현장에 적용하기 위하여 세정공정을 알카리세정, 수세, 건조의 3단계로 구분하고 각 단계별로 세정변수를 조정함으로써 세정효과의 극대화를 기대할 수 있다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제9권4호
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• pp.403-413
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• 2007

터널과 같은 지하공간 구조물에 있어서 록볼트는 숏크리트와 함께 주요 지보재 중의 하나이며, 그러므로 록볼트 시공품질 정도에 따라 이러한 지중구조물의 안정성에 큰 영향을 미치게 된다. 본 연구의 목적은 록볼트를 따라 전파되는 유도파에 대하여 푸리에 및 웨이브렛 변환을 이용하여 록볼트의 건전도를 평가하는데 있다. 각기 다른 결함비율을 가진 다섯 개의 록볼트 시험체를 제작하여 콘크리트 블록에 매설한 후, PZT($Pb[Zr_xTi_{1-x}]O_3$: lead zirconate titanate) 엘리먼트로 유도파를 발생시키고 AE(acoustic emission) 센서를 이용하여 신호를 측정하였다. 수집된 신호는 푸리에 변환을 이용하여 주파수 영역에서 분석하였고, 가버 웨이브렛을 사용한 웨이브렛 변환을 이용하여 시간-주파수영역에서 분석하였다. 푸리에 변환을 이용하여 얻은 스펙트럼을 분석하면 록볼트의 결함비율이 증가함에 따라 고주파 대역 에너지의 비율이 증가하는 것을 알 수 있다. 또한, 시간-주파수 영역에서의 각 파군별 최대 에너지가 나타나는 지점의 시간차는 각 반사파군 간의 이동 시간차를 나타내며, 이를 통해 계산된 유도파의 에너지 속도는 록볼트의 공동결함비율이 증가함에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구는 스펙트럼 비와 에너지 속도가 록볼트의 건전도 평가에 있어서 하나의 지표가 될 수 있음을 보여준다.