• Title/Summary/Keyword: damage detection method

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RADAR 강우예측자료와 ANFIS를 이용한 충주댐 유입량 예측 (Inflow Estimation into Chungju Reservoir Using RADAR Forecasted Precipitation Data and ANFIS)

  • 최창원;이재응
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제46권8호
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    • pp.857-871
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    • 2013
  • 최근 국지성 집중호우, 돌발홍수와 같은 급격한 기상변화로 인한 피해가 증가함에 따라, 레이더와 위성영상 등 원격탐측 방법을 사용한 강우 예측 및 관측에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 자료지향형 모형의 하나인 뉴로-퍼지기법(ANFIS : Adaptive Neuro Fuzzy Inference System)을 사용하여 유역 유출량을 산정하였고, 레이더 단기 강우예측 모형인 MAPLE(McGill Algorithm for Precipitation Nowcasting by Lagrangian Extrapolation; Germann et al., 2002, 2004) 강우예측자료를 입력변수의 하나로 사용하였다. 뉴로-퍼지기법 및 레이더 강우예측자료를 사용한 홍수량 산정의 적용성 평가를 위해 충주댐 상류유역의 2010년 및 2011년 홍수기에 발생한 6개의 강우사상을 사용하여 모형 생성 시 사용한 강우자료의 종류에 따른 결과를 비교하고, 입력변수 조합에 따른 15개 모형을 구성하여, 모형 구성과정의 군집화 방법을 변화시키며 이에 따른 결과를 비교 분석하였다. 연구 결과, 기 발생한 홍수사상 중 가장 큰 홍수사상을 사용하여 모형을 생성할 경우 홍수량 산정의 정확도가 높아지는 것으로 나타났고, 모형의 생성이 가능한 범위 안에서 비교적 clustering 반경이 클수록 홍수량 산정의 정확도가 높아지는 것으로 나타났다. 충주댐 유역의 홍수량 예측에서는 t+6~t+16시간의 예측에서 MAPLE 강수예측자료를 사용한 모형의 홍수량 산정 결과의 정확도가 상대적으로 높은 것으로 나타났다.

정지궤도 위성 대류권 오존 관측 자료를 이용한 대류권 이동벡터 산출 가능성 연구 (Feasibility Study for Derivation of Tropospheric Ozone Motion Vector Using Geostationary Environmental Satellite Measurements)

  • 신대근;김소명;박주선;백강현;홍성재;김재환
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권6_1호
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    • pp.1069-1080
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    • 2022
  • 대류권 오존은 전 세계적으로 인간과 생태계에 막대한 피해를 입히는 오염 물질이다. 국지적인 오존 문제는 발생 지역에서 바람에 의해 풍하 측으로 이동함에 따라 지역적, 전 지구적 문제가 되고 있다. 보다 효율적인 오존 모니터링을 위해서 연속적인 일중 관측이 가능한 정지궤도 위성을 이용하려는 시도가 있어왔다. 이 연구에서는 정지궤도 위성에서 관측될 대류권 오존의 연속적인 관측을 이용하여 대류권 오존 이동벡터(Tropospheric Ozone Movement Vector, TOMV) 산출을 세계 최초로 시도했다. 현재 정지궤도 위성을 이용한 대류권오존 산출물이 존재하지 않기 때문에 대기화학모델인 GEOS-Chem에서 산출된 대류권 오존 자료를 이용하였다. 산출된 오존의 이동 속도는 화학모델에 비해 높은 값이 나왔지만 오염의 이동의 방향은 매우 높은 일치성을 보여주었다. 제시된 알고리즘을 이용하면 오존의 유입 플럭스를 오존의 움직이는 속도와 방향을 이용하여 산출할 수도 있다. 이와 같은 결과는 오염물질의 이동분석에 널리 사용되는 역방향 궤적 방법의 대안으로써 오염물질의 모니터링과 예보에 보다 유용하게 사용될 수 있다. 이와 반대로 오존분포의 경계선이 불분명하면 TOMV 산출에 오차를 발생시킬 수 있기 때문에 이동에 대한 잘못된 정보를 줄 수 있는 것이 이 방법의 한계이다. 그럼에도 불구하고 TOMV 방법은 앞으로 활동하게 될 정지궤도 위성을 이용한 오염 모니터링과 예보에 진일보한 방향을 제시해줄 수 있을 것이다.

Experimental and numerical disbond localization analyses of a notched plate repaired with a CFRP patch

  • Abderahmane, Sahli;Mokhtar, Bouziane M.;Smail, Benbarek;Wayne, Steven F.;Zhang, Liang;Belabbes, Bachir Bouiadjra;Boualem, Serier
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제63권3호
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    • pp.361-370
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    • 2017
  • Through the use of finite element analysis and acoustic emission techniques we have evaluated the interfacial failure of a carbon fiber reinforced polymer (CFRP) repair patch on a notched aluminum substrate. The repair of cracks is a very common and widely used practice in the aeronautics field to extend the life of cracked sheet metal panels. The process consists of adhesively bonding a patch that encompasses the notched site to provide additional strength, thereby increasing life and avoiding costly replacements. The mechanical strength of the bonded joint relies mainly on the bonding of the adhesive to the plate and patch stiffness. Stress concentrations at crack tips promote disbonding of the composite patch from the substrate, consequently reducing the bonded area, which makes this a critical aspect of repair effectiveness. In this paper we examine patch disbonding by calculating the influence of notch tip stress on disbond area and verify computational results with acoustic emission (AE) measurements obtained from specimens subjected to uniaxial tension. The FE results showed that disbonding first occurs between the patch and the substrate close to free edge of the patch followed by failure around the tip of the notch, both highest stress regions. Experimental results revealed that cement adhesion at the aluminum interface was the limiting factor in patch performance. The patch did not appear to strengthen the aluminum substrate when measured by stress-strain due to early stage disbonding. Analysis of the AE signals provided insight to the disbond locations and progression at the metal-adhesive interface. Crack growth from the notch in the aluminum was not observed until the stress reached a critical level, an instant before final fracture, which was unaffected by the patch due to early stage disbonding. The FE model was further utilized to study the effects of patch fiber orientation and increased adhesive strength. The model revealed that the effectiveness of patch repairs is strongly dependent upon the combined interactions of adhesive bond strength and fiber orientation.

CNN 기반 철도차량 차체-대차 연결부의 결함 평가기법 연구 (Flaw Evaluation of Bogie connected Part for Railway Vehicle Based on Convolutional Neural Network)

  • 권석진;김민수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권11호
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    • pp.53-60
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    • 2020
  • 철도차량의 대차는 열차 주행을 위한 핵심적인 장치이다. 철도차량의 대차에서 피로결함은 운행 중 기대되지 않거나 과도한 하중, 용접결함, 재료 결함 등의 다양한 요인에 의해 발생할 수 있다. 철도차량의 사고를 방지하기 위해서 차체-대차연결부의 손상을 검출하고 발생 결함에 대한 정확한 평가가 요구된다. 이러한 철도차량의 차체-대차 연결부는 초음파 비파괴 검사를 통하여 건전성을 확보하고 있으나 결함 발생에 대한 학습기법을 이용한 판정방법이 필요하다. 최근 미세한 결함이나 유사한 결함을 높은 인식율로 검출하기 위하여 딥러닝 기법에 관한 여러 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 철도차량의 차체-대차 연결부의 결함 검출능력을 위하여 용접부의 인공결함 시편에 대하여 데이터베이스 구축하였으며. 웨지형 초음파 센서를 이용하여 차체-대차 연결부에 대한 비파괴 검사를 수행하였다. 부가적으로 인적오류를 최소화하기 위하여 결함판단 학습기법인 합성곱 신경망기법(Convolutional Neural Network)을 적용하였다. 그 결과 합성곱 신경망기법 기법을 이용하여 철도차량의 차체-대차 연결 용접부의 균열을 99.98%이상 균열성 결함으로 판별할 수 있었으며 철도차량 차체-대차 연결부의 비파괴검사시 본 연구의 기술이 적용 가능함을 확인할 수 있었다.

위성영상과 자기조직화 분류기법을 이용한 산림생태계교란 탐지: 우박 피해지와 매미나방 피해지의 사례연구 (Detection of Forest Ecosystem Disturbance Using Satellite Images and ISODATA)

  • 김대선;김은숙;임종환;이양원
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제36권5_1호
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    • pp.835-846
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    • 2020
  • 최근 기후변화가 심각해지고 이상기상 현상이 빈번해짐에 따라 산불, 산사태 이외에도 우박, 매미나방과 같은 흔치 않은 형태의 산림생태계교란이 발생하고 있다. 이 논문에서는 RapidEye와 Sentinel-2 영상에 ISODATA(Iterative Self-organizing Data Analysis Technique Algorithm)를 적용하여, 2017년 화순의 우박 피해지와 2020년 치악산의 매미나방 피해지를 분석하였다. 우박 피해지의 경우, 본연구의 6월 영상분석과 선행연구의 7월 현장조사를 종합해볼 때, 우박에 의해 수목에 외상이 생긴 후에 가뭄이 겹치면서 6월에서 7월로 갈수록 피해의 심각성이 보다 더 증가한 것으로 분석되었다. 2020년 치악산의 매미나방 피해지에서는 6월 영상에서 상당한 나뭇잎 피해가 발견되었으며, 원주시에 인접한 낮은 고도의 사면에서 주로 피해가 발생한 것으로 나타났다. 기후변화에 의해 유발된 다양하고 특이한 산림생태계교란을 탐지함에 있어 위성원격탐사는 매우 효과적인 방법임에 틀림없으며, 우리나라에서 2024년 발사 예정인 농림업중형위성은 이와 같은 산림생태계교란을 감시하는 데 적극적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

방광요관역류와 신반흔 (Vesicoureteral Reflux and Renal Scar)

  • 남희영;신준헌;이준호;최은나;박혜원
    • Childhood Kidney Diseases
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    • 제10권2호
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    • pp.201-212
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    • 2006
  • Purpose : Vesicoureteral reflux(VUR) is the major risk factor of urinary tract infection(UTI) in children and may result in serious complications such as renal scarring and chronic renal failure. The purpose of this study was to evaluate the relationship between VUR and renal scar formation, the usefulness and correlation of various imaging studies in reflux nephropathy, and the spontaneous resolution of VUR. Methods : We retrospectively reviewed 106 patients with VUR with no accompanying urogenital anomalies in the Department of Pediatrics, Bundang CHA Hospital during the period from Jan. 1996 to Mar. 2005. Ultrasonography and $^{99m}Tc$-dimercaptosuccinic acid(DMSA) scan were performed in the acute period of UTI. Voiding cystourethrography(VCUG) was performed 1 to 3 weeks after treatment with UTI. Follow-up DMSA scan was performed 4 to 6 months after treatment and a follow-up VCUG was performed every 12 months. Results : The mean age at detection of VUR was $13.8{\pm}22.2$ months and the male to female ratio was 2:1. The incidence of renal scarring showed a tendency of direct correlation between severity of VUR(P<0.001) and abnormal findings of renal ultrasonography(P<0.01). 63.2%(24 of 38 renal units) of renal parenchymal defects present in the first DMSA scan disappeared on follow-up DMSA scans. Follow-up DMSA scans detected renal scars in 7(14%) of 50 renal units with ultrasonographically normal kidneys. Meanwhile, ultrasonography did not show parenchymal defects in 7(36.8%) of 19 renal units where renal scarring was demonstrated on a follow-up DMSA scan. The spontaneous resolution rate of VUR was higher(75%) in cases with low grade(I to III) VUR(P<0.01). Conclusions : The presence and severity of VUR and abnormal findings of renal ultrasonography significantly correlated with renal scar formation. DMSA scan was useful in the diagnosis of renal defects. Meanwhile renal ultrasonography was an inadequate method for evaluating renal parenchymal damage. Therefore, follow-up DMSA scans should be performed to detect renal scars even in children with low-grade VUR and normal renal ultrasonography.

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반복계산법을 이용한 철도고압배전계통의 고장점표정 알고리즘 (Fault Location Estimation Algorithm in the Railway High Voltage Distribution Lines Using Flow Technique)

  • 박계인;창상훈;최창규
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.71-79
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    • 2008
  • 철도 고압배전선로의 경우 궤도를 따라 양방향으로 선로연변에 통신 및 신호설비와 병행하여 가공 또는 지중선로로 설치되어 있다. 가공선로의 경우에는 대기중에 노출되어 있어 뇌격, 폭풍우, 염해 등 자연현상으로 인한 고장발생이 다수 발생하고 있으며, 이에 따른 보호장치의 오 부동작이 빈번하게 발생하고 있다. 철도 고압배전선로에서 발생하는 사고 중 가장 많은 것은 1선 지락이지만 이밖에 선간 단락, 심할 경우에는 3선 지락(단락)으로까지 진전되는 사고가 있을 뿐만 아니라 단선 사고까지 발생하는 경우도 있다. 따라서 사고를 방지하기 위해서는 보다 상세한 점검보수가 필요하며, 고장발생시 조기발견과 신속한 고장처리는 철도안전수송에 중요하다. 본 논문에서는 철도 고압배전계통의 주류를 이루게 될 22.9[kV] 직접접지 계통을 대상으로 고장 발생시 고장 위치를 신속하게 표정할 수 있는 고장점 표정 알고리즘 개발을 위해 22.9[kV] 고압배전계통을 모델링 하여 특성해석과 고장해석을 수행하였고, 정확한 고장점 표정이 가능한 반복계산법을 이용한 알고리즘을 제시하였으며, 사례연구를 통해 성능을 입증하였다.

시각적 염색 방법을 이용한 마우스워시의 구강균에 대한 항균효과 확인 (Antimicrobial Effect of Mouthwash against Streptococcus mutans by Visual Staining Method)

  • 박태훈;조정훈;성영은;조준철;신계호
    • 대한화장품학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.187-193
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    • 2014
  • 충치는 사람의 구강질환 중 가장 흔한 질환으로 Streptococcus mutans (S. mutans)균이 초기 충치를 형성하는데 매우 중요한 역할을 담당한다. Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis)는 대표적인 구취 유발균으로 구취 형성에 중요한 휘발성 황화합물을 생성하는데 관여한다. 치주질환은 치은결체조직과 치조골의 파괴를 유발하여 치아의 상실을 초래할 수 있는 만성 염증성 질환으로 Prevotella intermedia (P. intermedia)가 원인균이다. 이번 연구에서는 cetylpyridinium chloride (CPC), sodium fluoride (NaF), 녹차 추출액, 솔잎 추출액을 유효성분으로 하는 마우스워시 제품을 사용하여 S. mutans 균을 포함, 구강질환 균으로 널리 알려진 P. gingivalis, P. intermedia 대해 항균 효과를 확인하고자 하였다. 그 결과 시험군의 경우 S. mutans, P. gingivalis 에 대해 30 s 내에 4.00 Log, 4.68 Log의 사멸력을 확인하였고, P. intermedia의 경우 30 s 2.40 Log, 60 s 2.70 Log 사멸력을 확인하였다. 또한 Dentocult SM Strip mutans (SM Strip) 염색방법을 적용하여 S. mutans 균의 감소여부를 시각적 자료로 쉽게 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과를 통해 CPC, NaF, 녹차 추출액, 솔잎 추출액을 포함한 마우스워시 제품은 구강균 사멸을 통해 충치 및 구취와 같은 구강질환 예방에 효과가 있을 것으로 기대한다.

목조문화재의 원형보존을 위한 충해 방제방안 (Pest control managements for preservation of wooden cultural properties)

  • 이규식;정소영;정용재
    • 보존과학연구
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    • 통권21호
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    • pp.5-55
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    • 2000
  • The cultural properties are damaged by various causes according to the characteristics of material, the condition of preservation, and the period of time. Especially, biodeterioration makes lots of damages in organic properties than inorganic ones. The damages of wooden cultural properties by insects usually are caused by the three orders; Isoptera, Coleoptera, and Hymenoptera. As the result of investigation on the state of 141 buildings of wooden cultural properties in 1999, some of them were damaged by many kinds off actors; wasp, powder post beetle, cigarette beetle, termite, decay, and physical cracking. And it was found that the patterns of damages were related to species-specific habits of insects. There are several methods of pest control for the prevention of wooden cultural properties from damages caused by insects. Those are as follows; physical control, chemical control, biological control, and integrated pest management. When insects and fungi were detected at the wooden buildings, the fumigation is best treatment to stop biodeterioration. And then, wood materials also need to be treated with insecticidal and antiseptic chemicals to avoid a reinfestation, because the fumigant is volatile. The six commercial chemicals which are applied to the insecticidal and antiseptic treatment of wooden cultural properties were purchased to test their abilities. According to the comparative results of efficacy of them in laboratory, chemical D showed excellent efficacy in all items, including antiseptic and termiticidal items. The goal of these pest controls is to protect wooden buildings from insects and microorganisms. The most effective method used currently is chemical control(fumigation, insecticidal and anticeptic chemical treatment), but it has to be treated periodically to control pest effectively. Recently environmentally-friendly control methods such as bait system or biological treatments are replacing traditional barrier treatments using large amounts of chemicals. Especially, termite is a social insect which makes a colony. Although a building with fumigation treatment is safe for a while, once attacked building has a risk of damage by reinfestation of termite. Therefore, to control termites from damaged building, the entire colony including reproductives(queen and king) and larvae around buildings must beeliminated. Bait system can be used as a preventive measure in early detection of them through termites colony monitoring and baiting. It would be the most effective for termite control if bait system would be used together with the chemical controls.

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Early Activation of Apoptosis and Caspase-independent Cell Death Plays an Important Role in Mediating the Cytotoxic and Genotoxic Effects of WP 631 in Ovarian Cancer Cells

  • Gajek, Arkadiusz;Denel-Bobrowska, Marta;Rogalska, Aneta;Bukowska, Barbara;Maszewski, Janusz;Marczak, Agnieszka
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제16권18호
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    • pp.8503-8512
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    • 2016
  • The purpose of this study was to provide a detailed explanation of the mechanism of bisanthracycline, WP 631 in comparison to doxorubicin (DOX), a first generation anthracycline, currently the most widely used pharmaceutical in clinical oncology. Experiments were performed in SKOV-3 ovarian cancer cells which are otherwise resistant to standard drugs such as cis-platinum and adriamycin. As attention was focused on the ability of WP 631 to induce apoptosis, this was examined using a double staining method with Annexin V and propidium iodide probes, with measurement of the level of intracellular calcium ions and cytosolic cytochrome c. The western blotting technique was performed to confirm PARP cleavage. We also investigated the involvement of caspase activation and DNA degradation (comet assay and immunocytochemical detection of phosphorylated H2AX histones) in the development of apoptotic events. WP 631 demonstrated significantly higher effectiveness as a pro-apoptotic drug than DOX. This was evident in the higher levels of markers of apoptosis, such as the externalization of phosphatidylserine and the elevated level of cytochrome c. An extension of incubation time led to an increase in intracellular calcium levels after treatment with DOX. Lower changes in the calcium content were associated with the influence of WP 631. DOX led to the activation of all tested caspases, 8, 9 and 3, whereas WP 631 only induced an increase in caspase 8 activity after 24h of treatment and consequently led to the cleavage of PARP. The lack of active caspase 3 had no outcome on the single and double-stranded DNA breaks. The obtained results show that WP 631 was considerably more genotoxic towards the investigated cell line than DOX. This effect was especially visible after longer times of incubation. The above detailed studies indicate that WP 631 generates early apoptosis and cell death independent of caspase-3, detected at relatively late time points. The observed differences in the mechanisms of the action of WP631 and DOX suggest that this bisanthracycline can be an effective alternative in ovarian cancer treatment.