• 한국지반공학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.147-154
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• 2005

본 연구는 매립지 최종 복토층의 체적함수비 측정을 위한 저주파수 WCR(Water Content Reflectometer)의 Calibration 에 관한 것이고, Calibration의 검증은 흙의 전기전도도와 물성치를 이용하여 평가하였다. WCR 주기에 대한 체적함수비의 선형 Calibration은 높은 상관성을 보였다. 흙의 전기전도도가 증가할수록 Calibration의 기울기가 감소하는 것으로 나타났다. Calibration의 기울기는 점토의 함유량, 유기질의 함유량, 액성한계, 소성한계가 높은 흙, 즉, 전기전도도가 전형적으로 높은 흙에서 낮은 값을 보였다. 낮은 주파수영역을 갖는 WCR을 활용하여 좋은 계측결과를 얻을 수 있다는 것이 본 연구를 통해 보여지고 있다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.59-65
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• 2015

TDR을 이용한 흙의 건조밀도와 함수비의 새로운 보정 방정식을 검증하기 위해 본 연구를 수행하였다. 기존의 보정 방정식이 제안되고 몇몇 연구자들에 의해 새로운 보정 방정식을 개발하는 연구가 진행되고 있다. 기존의 보정 방정식이 함수비가 높은 세립토와 느슨한 토질에서는 적용되기 어려워 새로운 보정 방정식을 개발하였다. 이에 따라 본 연구에서는 새로운 보정 방정식을 소개하고 기존의 실험과 비교해 새로운 보정방정식의 국내지반과의 적용성을 검토를 수행하였다. 그 결과 함수비의 보정방정식에 오차가 발생하여 함수비의 새로운 보정방정식을 개발하였고, 개발한 보정방정식을 검토한 결과 95%이상의 정확도를 보여준다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.1-11
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• 2013

지하매설구조물인 상수도관 주변 지반의 간극수 동결로 상수도관의 변형에 영향을 미칠 수 있다. 이에 최근에는 현장 계측을 통한 포장 하부구조체의 함수비를 주기적으로 측정하기 위해서 미국 Campbell사의 TDR(time domain reflectometry) CS616 함수량계와 독일의 IMKO사 제품의 TRIME FM를 이용한 수동 함수량계 TRIME P3, T3 Probe를 사용하고 있다. 일반적으로 TDR 함수량계와 TRIME 수동 함수량계는 흙의 종류, 입도, 다짐도, 온도 등에 의해 오차가 유발될 수 있기 때문에, 현장의 시료를 사용하여 TDR 함수량계의 실내보정실험을 반드시 수행해야 한다. 즉, TDR함수량계의 매뉴얼에서는 일반적인 흙의 보정방정식을 제안하고 있지만 현장 적용시에는 반드시 보정실험을 수행하도록 권고하고 있다. 본 연구에서는 상수관 등 지하매설구조물의 주변의 다양한 채움재료를 사용하여 실내 보정 실험을 수행하였으며, 이 결과로부터 TDR함수량계인 CS616, TRIME-T3, TRIME-P3의 보정모델식을 제안하였으며, 보정식에 대한 현장검증을 수행하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.115-127
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• 2006

현재 중부내륙 고속도로 시험도로(test road)에는 환경하중에 대한 도로 포장체의 환경적인 거동 특성을 파악하기 위하여 다져진 노상토에 WCR형태의 함수량계로 측정되는 체적 함수량이 현장 밀도의 영향등으로 부정확하게 예측되는 경향을 나타내고 있다. 따라서 본 연구에서는 흙의 특성과 현장 밀도를 고려하여 현장에 적합한 함수량 보정을 실내 및 현장시험을 각각 실시하고 이를 토대로 보정방정식을 제안하였다. 연구 결과 보정된 함수량은 현장의 측정치에 근접하게 판명되었다. 따라서 WCR을 활용하여 다짐된 노상토 지반의 체적 함수량을 측정시 사용된 흙의 종류 및 다짐조건 등이 고려되어야 한다.

• 한국도로학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.103-112
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• 2005

도로포장구조체에서 하부구조의 함수비는 포장공용성에 중요한 영향을 미칠 수 있다. 최근 들어 많은 연구자들이 현장 계측을 통한 포장하부구조의 함수비를 주기적으로 측정하기 위해서 TDR(Time-Domain Reflectometry) 함수량계를 사용하고 있다. 일반적으로 TDR 함수량계는 흙의 타입, 입도, 밀도, 온도 등에 의해 오차가 유발된 수 있기 때문에, 현장의 흙을 사용하여 TDR 함수량계의 실내보정실험을 반드시 수행해야 한다. 본 연구에서는 LTPP(Long Term Pavement Performance) 구간의 노상재료와 보조기층재료에 대하여 TDR 함수량계(CS616) 실내보정실험을 수행하였으며, 이 결과로부터 TDR 함수량계의 보정모델을 개발하였다. 또한 현장데이터의 분석을 통해, 함수량계가 동결의 발생여부, 부동수의 양, matric suction 등을 판단하는데 활용될 수 있음을 확인하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제28권4호
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• pp.369-376
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• 2003

This study was conducted to develop a precision measurement method of water content in soil (find sand and silty sand) using dual RF impedance changes. The electrically stable perpendicular plate capacitive sensor was fabricated and utilized to sense the water content in soil. Crystal oscillators of 5 and 20 MHz and related circuits were designed to detect the capacitance changes of a perpendicular plate capacitive sensor with soil samples at various volumetric water contents. A multiple regression model for volumetric water content having dual oscillation frequency changes at 5 and 20 MHz as independent variables resulted in coefficient of determination of 0.963 and standard error calibration of 0.030 cm$^3$/cm$^3$ for calibration and coefficient of determination of 0.966, standard error of prediction of 0.027 cm$^3$/cm$^3$ and bias of 0.001 cm$^3$/cm$^3$ for prediction.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권4호
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• pp.401-408
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• 2022

최근 원예작물의 지속가능한 생산을 위한 작물 생육환경 센싱 기반 복합환경제어시스템 연구와 산업적 이용이 부각되면서, 노지재배에 적용하기 적합한 토양센서 활용 방안 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구는 산업 및 연구 현장에서 많이 사용되고 있는 TEROS 12 FDR 센서(frequency domain reflectometry sensor)를 노지 과수원의 토양에 알맞게 활용하기 위하여 국내 세 지역 과수원 토양의 토성별 FDR 센서 활용 방법을 제시하고자 수행하였다. 실제 과수가 재배되고 있는 각 과수원에서 토양을 채취하여, 토성 및 토양수분보유곡선을 조사하였으며, 토양별 TEROS 12 센서 Raw 값과 이에 대응하는 용적수분함량 값을 선형 회귀 분석, 3차 회귀 분석을 통해 보정식을 얻은 뒤 제조사에서 제공하는 광질 토양 보정식과 비교 분석하였다. 채취한 세 과수원의 토양은 모두 토성이 달랐으며, 토성에 따라 각 보수력에 따른 용적수분함량 수치에 차이가 있었다. 또한, TEROS 12 센서 보정식에서는 모든 토양에서 3차 회귀 분석 보정식이 결정계수 0.95 이상으로 가장 높게 나타났으며, RMSE도 가장 낮게 나타났다. 제조사에서 제공하는 보정식을 사용하여 TEROS 12 센서의 용적수분함량을 보정할 경우 토양에 따라 실제 수치에 비해 최대 0.09-0.17m³·m^-3가량 낮게 나타나, FDR 센서 사용시 적용 토양에 알맞은 보정이 반드시 선행되어야 함을 확인하였다. 또한 토성에 따라 토양의 보수력 구간에 따른 용적수분함량 범위의 차이가 있었으며, 토양 용적수분함량의 수치 해석에 보수력 정보가 수반되어야 할 것으로 나타났다. 또한, 사질이 많은 토양에서는 관수 개시점 측정을 위해 FDR 센서를 활용하는 데 있어 용적수분함량 측정 범위가 상대적으로 좁아 정밀도가 떨어질 것으로 판단되었다. 결론적으로 토양에서 FDR 센서를 통해 토양수분의 변화를 알맞게 해석하고 노지에서 알맞은 관수 시점을 선정하기 위해서는, 적용 토양의 수분보유특성을 파악하고 FDR 센서 보정을 선행하여 올바른 토양 수분 정보 제공이 필요할 것이다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제20권3호
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• pp.299-306
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• 1995

This study was carried to find out relationships between water content and sugar content in fruit and vegetables and present the possibility of estimating sugar content by measuring water content. Water content and sugar content of melons, peaches, and apples were measured. Both F-test and linear regression analysis on the experimental data were done. The regression models were developed and validated. The results were summarized as follow : 1. According to the F-test, the coefficients of determinant were greater than 0.8, and significance probability was less than 0.0001 in each materials. 2. According to the regression analysis of melons, peaches, and apples, the standard errors of calibration(SEC) were 0.67 brix%, 0.82 brix%, and 0.72 brix%, respectively. 3. The standard errors of prediction(SEP) were 0.76 brix%, 1.03 brix%, and 0.77 brix%, respectively. 4. The relationship between sugar content and water content in apple was successfully applied to measure the sugar content from hydrogen NMR spectrum of apple samples.

• 분석과학
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• 제16권4호
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• pp.277-282
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• 2003

감귤의 생육단계별 토양 수분의 양은 감귤의 비대와 당도에 영향을 미치며, 토양 건조 처리를 통해 수분스트레스를 부여하면 과실의 당도를 높일 수 있다. 감귤잎 수분 함유율의 측정은 감귤 성장 시기에 따른 관수 시점, 관수량 조절의 지표가 될 수 있다. 본 연구는 근적외분광분석법(NIRS)을 이용하여 비파괴적으로 감귤잎의 수분을 측정하기 위하여 수행되었다. 온주밀감 (Citrus unshiu Marc.)의 잎 ('Okitsu' Satusuma mandarin leaves)은 건조감량시험법에 따라 건조시켜 수분 함유율 20.80-69.98% 범위로 하여 사용하였다. 감귤잎의 흡수 스펙트럼은 광섬유 반사 프로브를 이용하여 측정하였고, 1450 nm에서 수분 함유율 변화에 따른 OH band의 변화를 관찰할 수 있었다. 감귤잎 수분 측정을 위한 모델은 1100-1700 nm 파장 범위의 스펙트럼을 사용하여, 부분최소제곱법 (PLSR, Partial least squres regression)을 실시하여 개발되었다. 그 결과 SEP (Standard errors of prediction)는 0.97%였다. 개발된 모델을 검증하기 위하여 다른 감귤잎에 적용시킨 결과, 건조감량 측정 결과에 대하여 SEP 0.81%로 좋은 상관성을 보여주고 있다. 본 연구를 통해서 신속하고 비파괴적인 감귤잎의 수분 함유율 측정이 근적외분광분석법을 이용하여 성공적으로 수행되었다.

• 한국연초학회지
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• 제23권1호
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• pp.45-52
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• 2001

This study was carried out to evaluate the uncertainty in the analysis of total alkaloids and reducing sugar content in flue-cured tobacco. The sources of uncertainty associated with the analysis of total alkaloids and reducing sugar were the weighing of sample, the preparation of extracting solution, the addition of extracting solution into the sample, the preparation of standard solution, the precision of calibration curve for standard solution, the reproducibility of analysis, and the determination of water content in tobacco, etc. For the calculating uncertainties, Type A of uncertainty was evaluated by the statistical analysis of a series of observation, and Type B by the information based on supplier’s catalogue and/or certificated of calibration. It was shown that the main source of uncertainty was caused by the calibration curve of standard solution, the reproducibility of analysis, the volume measurement of 1$m\ell$, and the purity of nicotine reference material in the preparation of standard solution. The uncertainty in the addition of extracting solution, the sample weighing, the volume measurement of 100$m\ell$, and the determination of water content of tobacco contributed relatively little to the overall uncertainty. The expanded uncertainty of total alkaloids and reducing sugar in flue-cured tobacco at 95% level of confidence was $\pm$0.12% and $\pm$0.54%, respectively.