• 제목/요약/키워드: circuit analysis

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카드뮴의 흡입독성 연구를 위해 설계된 에어로졸 발생장치에서 발생된 카드뮴 에어로졸의 입경분석(766ppm 카드뮴 네뷸라이징 용액) (Particle Size Analysis of Cadmium Aerosol for Cadmium Inhalation Toxicology Study (766ppm Cadmium Nebulizing Solution))

  • 정재열;도날드밀턴;김태형;이종영;장두섭;강성호;송용선;이기남
    • 동의생리병리학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.1035-1041
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    • 2002
  • Ultrasonic nebulizer with the application of new engineering methodology and the design of electronic circuit and 766ppm Cd nebulizing solution were used to generate cadmium aerosol for inhalation toxicology study. The results of particle size analysis for cadmium aerosol were as following. The highest particle counting for source temperature 20℃ was 43.449 x 10³ in inlet temperature 250℃ and particle diameter 0.75㎛. The highest particle counting for source temperature 50℃ was 43.211 x 10³ in inlet temperature 100 ℃ and particle diameter 0.75㎛. The highest particle counting for source temperature 70℃ was 41.917x10³ in inlet temperature 250℃ and particle diameter 0.75㎛. The ranges of geometric mean diameter(GMD) were 0.677-1.009㎛ in source temperature 20℃, 0.716-0.963㎛ in source temperature 50℃, and 0.724-0.957㎛ in source temperature 70℃. The smallest GMD was 0.677㎛ in source temperature 20℃ and inlet temperature 20℃. and the largest GMD was 1.009㎛ in source temperature 20℃ and inlet temperature 20℃. The ranges of geometric standard deviation(GSD) were 1.635-2.101 in source temperature 20℃. 1.676-2.073 in source temperature 50℃, and 1.687-2.051 in source temperature 70℃. The lowest GSD was 1.635 in source temperature 20℃ and inlet temperature 20℃, and the highest GSD was 2.101 in source temperature 20℃ and inlet temperature 200℃. Aerosol generated for cadmium inhalation toxicology study was polydisperse aerosol. The ranges of mass median diameter(MMD) were 1.399-5.270㎛ in source temperature 20℃. 1.593-4.742㎛ in source temperature 50℃, and 1.644-4.504㎛ in source temperature 70℃. The smallest MMD was 1.399㎛ in source temperature 20℃ and inlet temperature 20℃, and the largest MMD was 5.270㎛ in source temperature 20℃ and inlet temperature 200℃. Increasing trends for GMD, GSD, and MMD were observed with same source temperature and increase of inlet temperature. MMD for inhalation toxicology testing in EPA guidance is less than 4㎛. In our results. inlet temperature 20 and 50℃ in source temperature 20℃, and inlet temperature 20 to 150℃ in source temperature 50 and 70℃ were conformed to the EPA guidance. MMD for inhalation toxicology testing in OECD and EU is less than 3㎛. In our results, inlet temperature 20 and 50℃ in source temperature 20, 50, and 70℃ were conformed to the OECD and EU guidance.

흡입독성 연구를 위한 2730ppm 납 네뷸라이징 용액에서 발생된 에어로졸의 입경분석 (Particle Size Analysis of Lead Aerosol with the use of 2730ppm Lead Nebulizing Solution for Inhalation Toxicology Study)

  • 정재열;강성호;김삼태;이은경;송용선;이기남
    • 동의생리병리학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.518-524
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    • 2003
  • Ultrasonic nebulizer with the application of new engineering methodology and the design of electronic circuit was made for lead inhalation toxicology study and 2730ppm lead nebulizing solution was used to generate lead aerosol. After modification of source and inlet temperatures, the results of particle size analysis for lead aerosol were as following. The highest particle counting for source temperature 20℃ was 39933.66 in inlet temperature 100℃ and particle diameter 0.75tLm. The highest particle counting for source temperature 50℃ was 39992.71 in inlet temperature 250℃ and particle diameter 0.75μm. The highest particle counting for source temperature 70℃ was 37569.55 in inlet temperature 50℃ and particle diameter 0.75μm. The ranges of geometric mean diameter(GMD) were 0.754-0.784μm for source temperature 2℃, 0.758-0.852μm for source temperature 50℃, and 0.869-1.060μm for source temperature 70℃. The smallest GMD was 0.754μm in source temperature 20℃ and inlet temperature 20℃, and the largest GMD was 1.060μm in source temperature 70℃ and inlet temperature 250℃. The ranges of geometric standard deviation(GSD) were 1.730-1.782 for source temperature 20℃, 1.734-1.894 for source temperature 50℃, and 1.921-2.148 for source temperature 70℃. The lowest GSD was 1.730 in source temperature 20℃ and inlet temperature 20℃, and the highest GSD was 2.148 in source temperature 70℃ and inlet temperature 250℃. Lead aerosol generated in this study was polydisperse. The ranges of mass median diameter(MMD) were 1.856-2.133μm for source temperature 20℃, 1.877-2.894μm for source temperature 50℃, and 3.120-6.109μm for source temperature 70℃. The smallest MMD was 1.856μm in source temperature 20℃ and inlet temperature 20℃, and the largest MMD was 6.109μm in source temperature 70℃ and inlet temperature 250℃. Slight increases for GMD, GSD, and MMD values were observed with same source temperature and increase of inlet temperature. MMD for inhalation toxicology testing in EPA guidance is less than 4μm. In this study, source temperature 20℃ and 50℃ with inlet temperature from 20℃ to 250℃ were conformed to the EPA guidance, but inlet temperature 20℃ and 50℃ for source temperature 70℃ were conformed EPA guidance. MMD for inhalation toxicology testing in OECD and EU is less than 3μm. In this study, source temperature 20℃ and 50℃ with inlet temperature from 20℃ to 250℃ were conformed to the EPA guidance, but none for source temperature 70℃.

공진 모드에 따른 Bragg-Reflector Type FBAR 의 이론적 분석 (Theoretical Analysis of Bragg-Reflector Type FBAR with Resonance Mode)

  • 조문기;윤영섭
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제40권11호
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    • pp.9-18
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    • 2003
  • 본 논문에서는 λ/4 반사층으로 이루어진 체적 탄성파 공진기의 두 가지 유형을 등가회로를 이용하여 이론적으로 분석하고 두 유형의 차이점을 비교 논의하였다. λ/2 모드는 상, 하부전극이 공기와 접하는 이상적인 공진기와 λ/4 모드는 상부전극은 공기와 접하고 하부전극 아래는 완전히 막혀 있는 이상적인 공진기와 비교하여 반사층이 공진특성에 미치는 영향을 분석하였다. 압전층으로는 ZnO 를 전극층으로는 Al 을 기판층은 Si 을 사용하였다. Mason 등가회로를 ABCD 파라미터를 추출할 수 있는 단순화된 등가회로로 변환하여 입력임피던스를 구하였다. 반사층의 두께 변화에 의한 공진주파수의 변화와 반사층의 기계적 Q 에 따른 전기적 Q 의 변화를 통해 하부전극 바로 아래의 반사층의 변화률이 제일 큼을 알 수 있었다. 반사층의 탄성 임피던스비가 증가함에 따라 Q 의 포화에 필요한 반사층의 수가 감소하였고 동일한 반사층 조건에서 λ/2 모드의 전기적 Q 가 λ/4 모드의 전기적 Q 보다 다소 크다는 사실을 확인하였다. 전기기계결합계수는 반사층수에 독립적이었고 반사층의 탄성 임피던스비가 증가함에 따라 증가하였다. 두 모드 모두 전기기계결합계수는 반사층에 탄성파 에너지의 존재로 인하여 이상적인 공진기보다 낮고 동일한 반사층 조건에서 λ/2 모드가 λ/4 모드보다 큼을 확인하였다. Ladder 필터 특성에는 반사층수가 증가할수록 삽입손실은 감소하지만 대역폭에는 큰 변화가 없었고 반사층의 탄성임피던스비가 높을수록 동일한 반사층수에서 삽입손실은 감소하였고 대역폭은 넓어졌다. 분석한 모든 특성으로 닥 때 λ/2 모드가 λ/4 모드보다 다소 우수하였다.

설비공학 분야의 최근 연구 동향 : 2012년 학회지 논문에 대한 종합적 고찰 (Recent Progress in Air-Conditioning and Refrigeration Research : A Review of Papers Published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2012)

  • 한화택;이대영;김사량;김현정;최종민;박준석;김수민
    • 설비공학논문집
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    • 제25권6호
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    • pp.346-361
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    • 2013
  • This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering during 2012. It is intended to understand the status of current research in the areas of heating, cooling, ventilation, sanitation, and indoor environments of buildings and plant facilities. The conclusions are as follows : (1) The research works on thermal and fluid engineering have been reviewed as groups of fluid machinery, pipes and valves, fuel cells and power plants, ground-coupled heat pumps, and general heat and mass transfer systems. Research issues are mainly focused on new and renewable energy systems, such as fuel cells, ocean thermal energy conversion power plants, and ground-coupled heat pump systems. (2) Research works on the heat transfer area have been reviewed in the categories of heat transfer characteristics, pool boiling and condensing heat transfer, and industrial heat exchangers. Researches on heat transfer characteristics included the results for natural convection in a square enclosure with two hot circular cylinders, non-uniform grooved tube considering tube expansion, single-tube annular baffle system, broadcasting LED light with ion wind generator, mechanical property and microstructure of SA213 P92 boiler pipe steel, and flat plate using multiple tripping wires. In the area of pool boiling and condensing heat transfer, researches on the design of a micro-channel heat exchanger for a heat pump, numerical simulation of a heat pump evaporator considering the pressure drop in the distributor and capillary tubes, critical heat flux on a thermoexcel-E enhanced surface, and the performance of a fin-and-tube condenser with non-uniform air distribution and different tube types were actively carried out. In the area of industrial heat exchangers, researches on a plate heat exchanger type dehumidifier, fin-tube heat exchanger, an electric circuit transient analogy model in a vertical closed loop ground heat exchanger, heat transfer characteristics of a double skin window for plant factory, a regenerative heat exchanger depending on its porous structure, and various types of plate heat exchangers were performed. (3) In the field of refrigeration, various studies were executed to improve refrigeration system performance, and to evaluate the applicability of alternative refrigerants and new components. Various topics were presented in the area of refrigeration cycle. Research issues mainly focused on the enhancement of the system performance. In the alternative refrigerant area, studies on CO2, R32/R152a mixture, and R1234yf were performed. Studies on the design and performance analysis of various compressors and evaporator were executed. (4) In building mechanical system research fields, twenty-nine studies were conducted to achieve effective design of mechanical systems, and also to maximize the energy efficiency of buildings. The topics of the studies included heating and cooling, HVAC system, ventilation, renewable energy systems, and lighting systems in buildings. New designs and performance tests using numerical methods and experiments provide useful information and key data, which can improve the energy efficiency of buildings. (5) In the fields of the architectural environment, studies for various purposes, such as indoor environment, building energy, and renewable energy were performed. In particular, building energy-related researches and renewable energy systems have been mainly studied, reflecting interests in global climate change, and efforts to reduce building energy consumption by government and architectural specialists. In addition, many researches have been conducted regarding indoor environments.

수술 전 폐혈관 유순도가 심장 외 도판을 이용한 Fontan 수술 후 늑막 삼출 기간에 미치는 영향 (Impact of Pulmonary Vascular Compliance on the Duration of Pleural Effusion Duration after Extracardiac Fontan Procedure)

  • 윤태진;임유미;송광재;정성호;박정준;서동만;이무송
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제39권8호
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    • pp.579-587
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    • 2006
  • 배경 : 단심실 교정을 시행함에 있어 수술 전 위험 인자가 많지 않다고 판단되는 경우에도 수술 후 장기간의 흉관 배액, 단백 소모성 장질환, 폐혈관 색전증, 사망 등의 불량한 결과를 얻을 수 있다. 이러한 측면에서, 단심실 교정에 대한 기존의 위험 인자 분석은 수술 결과를 예측함에 있어 미흡한 점이 있다고 할 수 있다. 저자 등은 폐혈관 유순도를 새로이 정의하고, 낮은 폐혈관 유순도가 수술 후 흉관 배액 기간을 길게 한다는 가설을 세워 이를 증명하고자 하였다. 대상 및 방법 : 2002년 1월부터 2005년 5월까지 심장 외 도관을 이용한 단심실 교정을 받은 총 96 명의 환자들의 기록을 후행적으로 분석하였다. 동 기간 중 기존의 단심실 교정을 심장 외 도관으로 교체한 경우는 연구 대상에서 제외하였다. 수술 후 늑막 삼출 기간의 위험 인자 분석에는 12가지 수술 전 위험 인자들을 지수화한 Fontan risk score (FRS) 및 기타 다양한 수술 전, 수술 중 위험 인자들을 포함시켰으며, 본 연구를 위하여 전기로 analogue를 폐순환에 적용하여 계산된 폐혈관 유순도 (pulmonary vascular compliance, PVC, $mm^2/mmHg/m^2)$를 위험인자로 추가하였다. 전기 회로 analogue에 의하면 PVC는 폐동맥 지수 (pulmonary artery index, $mm^2/m^2$)를 총폐저항 (total pulmonary resistance, Wood $Unit{\cdot}m^2$) 및 폐 혈류량 (pulmonary blood flow, $L/min/m^2$) 으로 나눈 값으로 정의되며, 이는 폐혈관의 크기와 저항, 폐 혈류량 등을 동시에 고려하는 변수라고 할 수 있다. 결과 변수인 흉관 거치 기간은 자연로그를 취해 정규 분포화하고 이를 log indwelling time (LIT)으로 정의하였으며, 분석 대상 위험 인자들과 LIT 의 관계에 대한 다중 선형 회귀분석을 시행하였다. 결과 : 조기 사망은 없었고 만기 사망은 4 명 (4.2%)이었으며, 단심실 교정시 fenestration이 추가된 경우는 1예 있었다(1 %). 수술 전 PVC, 흉관 거치 기간, LIT는 각각 ${6{\sim}94.8\;mm^2/mmHg/m^2}$ (중간값:24.8), $3{\sim}268$일 ( 간값 : 20 일 ), $1.1{\sim}5.6$ ( 평균: 2.9, 표준 편차: 0.8) 이었다. 단변 수 분석상 FRS, PVC, 체외 순환시간 (CPB) 및 술 후 12 시간째의 중심 정맥압 등이 LIT와 연관되었으나, 다변수 분석상 PVC (p=0.0018) 및 CPB (p=0.0024)만이 독립적으로 LIT를 예측하였다. 두 변수는 LIT 변이에 대하여 21.7%의 설명력이 있었으며, 두 변수를 이용한 회귀 분석식은 다음과 같았다. LIT=2.74-0.0158 PVC+0.00658 CPB. 결론: 새로이 정의된 폐혈관 유순도는 심장 외 도관을 이용한 단심실 교정 후의 흉관 거치 기간을 결정하는 중요한 예측 인자로서, 수술 전 위험 인자 분석에 유용하게 사용될 수 있다.

<스카이 크롤러>를 통해 본 오시이 마모루 감독의 '현대세계' 재현과 인식 (Director Oshii Mamoru's Recognition and Representation of Modern World Shown in )

  • 문재철;박남기
    • 만화애니메이션 연구
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    • 통권27호
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    • pp.1-30
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    • 2012
  • 오시이 마모루에 대한 연구는 대체로 그의 작품들이 현실의 황폐함을 '폐허'의 이미지로 재현하고 있다는데 집중해 왔다. 또 오시이 마모루의 애니메이션이 점점 디자인적으로 '현실미'를 드러내기 위해 발전해 갔다고도 주장해 왔다. 그러나 본 연구는 그의 작품이 근대적 자본주의의 억압된 '현대세계'를 벗어날 수 있는, 전복의 가능성을 모색하고 있음에 주목하고자 한다. 이를 위해 <스카이 크롤러>(The Sky Crawlers)를 공간, 신체, 일상성 세 가지 층위로 나누어 분석했다. 2장에서는 <스카이 크롤러>의 공간이 근대적이고 기계적인 빈틈없이 자본화된 공간이자 '반복'의 성질을 지닌 폐쇄된 회로와 같은 공간임을 분석했다. 3장에서는 캐릭터 신체의 측면에서 <스카이 크롤러>가 '키르도레'(Kildren)라는 인간과 비인간의 사이에서 유동하는 신체를 제시하고 있으며 이를 통해 현대세계의 자본화되고 물화된 신체를 재현하고 있다고 분석했다. 또 그 신체가 처한 극단적 불안이 현대세계의 노동 유연화에 따른 '불안'과 '장소상실' 현상을 반영하고 있음을 밝혀 보았다. 4장에서는 미장센과 디자인 그리고 연출의 측면에서 현대세계의 '일상성'이 신체에 남긴 '기억'과 '습관'의 측면을 분석했다. 5장에서는 이런 현대세계에 대한 현실 인식을 바탕으로 오시이 마모루가 근대공간에서 어떻게 '도주'하고자 하는가를, 근대적 일상을 어떻게 '전유'하려 하는지를 살펴보았다. 6장 결론에서는 이러한 오시이 마모루의 작품이 지닌 의미와 가치를 해석해 보았다.

자동취형기 개발을 위한 설계 및 제작 (Design and Fabrication for the Development of Auto Pattern Maker)

  • 이영일;김정희;박지현
    • 한국안광학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.231-239
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    • 2013
  • 목적: 안경테의 형판제작을 위한 자동취형기 개발을 위해 설계하고 제작하고자 한다. 방법: 자동취형기의 주요 설계도를 캐드로 그려서 제작에 필요한 정보를 얻었다. 이 데이터를 기본으로 자동취형기 개발을 위해 시제품을 제작하였다. 결과: 자동취형기는 형판가공부, 조작판넬, 안경테장착부, 탐침자부로 구성되었다. 형판가공부는 절삭부, 플라스틱 형판 고정부, 형판 이탈핀 그리고 형판 절삭시 소음을 최소화시키기 위한 방음덮개로 구성하였다. 조작판넬은 메인 P.C.B.와 서로 연결 및 작동되게 설계하였다. 탐침자가 $1.8^{\circ}$ 각도로 안경테 삽입부를 스캐닝해서 얻은 좌표값에 대한 엔코딩한 값을 통해 삽입부의 정보를 얻게 되었다. 스캐닝이 시작된 후에는 오른쪽 방향과 왼쪽방향으로 작동된다. 통신연결부는 RS232C 전송방식으로 자동취형기에서 외부 장치로 안경테 렌즈삽입부의 정보를 전송하여 형판 없이도 안경렌즈를 가공할 수 있었다. 형판의 절삭치수의 오차율을 평가하기 위해 일원배치분산분석한 결과 F값과 P값은 0.510과 0.601로 나와서, 자동 취형기에서 가공된 형판의 ${\Phi}22mm$, ${\Phi}55mm$ 그리고 ${\Phi}62mm$ 절삭 치수의 오차율은 크기에 따라 차이가 없는 것으로 나타났다. 또한, 개발된 자동취형기의 평균 절삭 오차값은 0.0274 mm으로 나타났다. 결론: 자동취형기를 설계 및 제작하여 시제품 제작에 성공하였다. 자동취형기의 역할은 안경테를 측정하여 안경테에 맞는 정확한 렌즈삽입부의 크기를 얻는 것이다. 자동취형기로부터 얻어진 정보값은 외부장치로 보내져 형판 없이 안경렌즈를 연삭가공 한다. 또한, 시제품은 안경테에 맞는 형판을 만들 수 있다. 연구개발 된 시제품을 통해 안경사들이 편리하게 형판제작이 가능하고, 과거 보다 안경 조제가공이 보다 효율적이게 작업이 이루어질 수 있을 것으로 예상된다.

타원곡선 암호시스템을 위한 GF(2$^{m}$ )상의 비트-시리얼 나눗셈기 설계 (Design of a Bit-Serial Divider in GF(2$^{m}$ ) for Elliptic Curve Cryptosystem)

  • 김창훈;홍춘표;김남식;권순학
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권12C호
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    • pp.1288-1298
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    • 2002
  • 타원곡선 암호시스템을 GF(2$^{m}$ )상에서 고속으로 구현하기 위해서는 빠른 나눗셈기가 필요하다. 빠른 나눗셈 연산을 위해선 비트-패러럴 구조가 적합하나 타원곡선 암호시스템이 충분한 안전도를 가지기 위해서는 m의 크기가 최소한 163보다 커야 한다. 즉 비트-패러럴 구조는 0(m$^2$)의 면적 복잡도를 가지기 때문에 이러한 응용에는 적합하지 않다. 따라서, 본 논문에서는 CF(2$^{m}$ )상에서 표준기저 표기법을 사용하여 모듈러 나눗셈 A(x)/B(x) mod G(x)를 고속으로 수행하는 새로운 비트-시리얼 시스톨릭 나눗셈기를 제안한다. 효율적인 나눗셈기 구조를 얻기 위해, 새로운 바이너리 최대공약수(GCD) 알고리즘을 유도하고, 이로부터 자료의존 그래프를 얻은 후, 비트-시리얼 시스톨릭 나눗셈기를 설계한다. 본 논문에서 제안한 나눗셈기는 0(m)의 시간 및 면적 복잡도를 가지며, 연속된 입력 데이터에 대하여, 초기 5m-2 사이클의 지연 후, m 사이클 마다 나눗셈의 결과를 출력한다. 제안된 나눗셈기를 동일한 입출력 구조를 가지는 기존의 연구 결과들과 비교 분석한 결과 칩 면적 및 계산 지연시간 모두에 있어 상당한 개선을 보인다. 따라서 제안된 나눗셈기는 적은 하드웨어를 사용하면서 고속으로 나눗셈 연산을 수행할 수 있기 때문에 타원곡선 암호화시스템의 나눗셈 연산기로 매우 적합하다. 또한 제안한 구조는 기약 다항식(irreducible polynomial) 선택에 있어 어떤 제약도 두지 않고, 단 방향의 신호흐름을 가지면서, 매우 규칙적이기 때문에 필드 크기 m에 대해 높은 유연성 및 확장성을 제공한다.였다. an extraction system, a new optical nonlinear joint transform correlator(NJTC) is introduced to extract the hidden data from a stego image in real-time, in which optical correlation between the stego image and each of the stego keys is performed and from these correlation outputs the hidden data can be asily exacted in real-time. Especially, it is found that the SNRs of the correlation outputs in the proposed optical NJTC-based extraction system has been improved to 7㏈ on average by comparison with those of the conventional JTC system under the condition of having a nonlinear parameter less than k=0.4. This good experimental results might suggest a possibility of implementation of an opto-digital multiple information hiding and real-time extracting system. 촉각에 있는 지각신경세포가 뇌의 촉각엽으로 뻗어 들어가 위의 5가지 신경연접중 어느 형을 형성하는지를 관찰하기 위하여 좌측 촉각의

실시간 헬스케어 모니터링의 독립 구동을 위한 접촉대전 발전과 전자기 발전 원리의 융합 (Stand-alone Real-time Healthcare Monitoring Driven by Integration of Both Triboelectric and Electro-magnetic Effects)

  • 조수민;정윤수;김현수;박민석;이동한;감동익;장순민;라윤상;차경제;김형우;서경덕;최동휘
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제60권1호
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    • pp.86-92
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    • 2022
  • 최근 COVID-19 팬데믹 등 다양한 이유로 인해 바이오 헬스케어 시장이 전세계적으로 활성화되고 있다. 그 중, 생체정보 측정 및 분석 기술은 앞으로의 기술적 혁신성과 사회경제적 파급효과를 불러일으킬 것으로 예측된다. 기존의 시스템은 생체 신호를 받아 신호 처리를 하는 과정에서 신호 송×수신부, 운영체제, 센서, 그리고 인터페이스를 구동하기 위한 대용량 배터리를 필수적으로 요구한다. 하지만, 배터리 용량의 한계가 인해 시×공간적인 기기 사용의 제한을 야기하며, 이는 사용자의 헬스케어 모니터링에 필요한 데이터의 단절에 대한 원인으로 작용할 수 있으므로 헬스케어 디바이스의 큰 걸림돌 중의 하나이다. 본 연구에서는 생체정보 측정 장치에 접촉대전 효과(Triboelectric effects)와 전자기유도 효과(Electro-magnetic effects)를 융합하여, 외부 전원을 요구하지 않는 독립 구동이 가능한 시스템을 구성하여 시×공간적으로 사용 제한이 없는 소형 생체정보 측정 모듈을 설계 및 검증했다. 특히, 다양한 헬스케어 모니터링 중 족압 계측을 통해 사용자의 보행 습관 등을 파악할 수 있는 무선 족압 계측 모니터링 시스템을 검증했다. 보행 시 발생하는 접촉×분리 움직임에서 접촉대전 효과를 이용한 효과적인 압력 센서와 압력에 따른 전기적 출력신호를 통해 족압 센서를 만들고, 축전기를 이용한 신호처리 회로를 통해 이의 동적 거동을 계측할 수 있다. 또한, 출력된 전기신호의 무선 송×수신용 전원으로 사용하기 위해 전자기 유도 효과를 이용하여 보행 시 생기는 생체역학적 에너지를 전기에너지로 수확했다. 따라서, 이번 연구는 사용자가 제한적인 배터리 용량 때문에 생기는 충전에 대한 불편함을 줄일 수 있고, 뿐만 아니라 데이터 단절에 대한 문제점을 극복할 수 있는 방법으로서 큰 잠재력을 보여줌을 시사한다.

EIS를 활용한 철근 부식에 따른 콘크리트 손상 모니터링 (Monitoring of Concrete Deterioration Caused by Steel Corrosion using Electrochemical Impedance Spectroscopy(EIS))

  • 우성엽;김제경;이정재;기성훈
    • 한국건축시공학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.651-662
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    • 2022
  • 이 연구에서는 전기화학적 임피던스분광법(Electrochemical Impedance Spectroscopy, EIS)을 활용하여 콘크리트 속 철근 부식의 개시, 전파 및 이로 인한 콘크리트의 손상을 관찰하기 위한 실험을 수행하였다. 먼저, 직경 25mm, 높이 70mm 원주형 콘크리트 실험체 중심에 지름 5mm의 탄소강봉을 매입한 실험체를 제작하였다. 실험체에 사용된 콘크리트는 물-시멘트 비 0.4, 0.5, 0.6을 갖는 세 가지 배합을 제작하였다. 촉진부식시험을 수행하여 위하여 철근 콘크리트 실험체는 0.5M NaCl 수용액에 침지한 후 0C, 13C, 65C, 130C의 네 가지 수준의 전하량을 인가하였다. 이 연구에서는 부식촉진 및 이 과정에서 EIS의 주기적 모니터링을 자동화하여 실험의 효율을 향상시켰다. 이 연구의 실험 결과를 통하여 EIS 주요 특성인자를 활용하여 콘크리트 속 철근의 부식상태를 효과적으로 평가할 수 있음을 확인하였다. 전하이동저항(Rc)값은 전하인가량이 0C에서 13C로 증가함에 따라 급격히 감소하여 대략 10kΩcm2 값을 나타내었다. 하지만 부식개시 이후 전하인가량을 13C에서 130C로 증가하였을 때 Rc값의 민감도는 현저히 감소하는 것을 확인하였다. 한편 이중층용량값(Cdl)값은 전하인가량이 0C에서 130C로 증가함에 따라 대략 50×10-6μF/cm2 에서 250×10-6μF/cm2 수준으로 선형비례관계를 보였다. 이러한 결과는 Cdl 모니터링을 통하여 부식물질에 팽창에 따라 유발된 콘크리트 내부 손상의 진전을 효과적으로 평가할 수 있음을 보여준다. 이 연구의 결과는 EIS를 활용하여 콘크리트 속 철근 부식의 확산 및 이에 따른 콘크리트 손상의 실시간 모니터링을 위한 매입형 센서 및 EIS 신호 분석방법의 고도화를 위한 기본 데이터를 제공하는데 의미가 있다.