• 제목/요약/키워드: sensitivity experiment

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High $T_c$ SQUID system for biological immunoassays

  • Enpuku, K.
    • 한국초전도학회:학술대회논문집
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    • 한국초전도학회 2000년도 High Temperature Superconductivity Vol.X
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    • pp.7-7
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    • 2000
  • A high $T_c$ SQUID system is developed for the application to biological immunoassay. In this application, magnetic nanoparticles are used as magnetic markers to perform immunoassay, i.e., to detect binding reaction between an antigen and its antibody. The antibody is labeled with ${\gamma}-Fe_2O_3\;(or\;Fe_3O_4)$ nanoparticles, and the binding reaction can be magnetically detected by measuring the magnetic field from the nanoparticles. Design and set up of the system is described. The system consists of (1) SQUID magnetometer or gradiometer made of 30-deg. bicrystal junctions, (2) field and compensation coils to apply the magnetic field of about 1 mT, (3) special Dewar to realize a 2 mm-distance between the SQUID and the sample, (4) two layers of cylindrical shielding to reduce the extemal magnetic noise to about 1/100, and (5) an electric slider to move the sample with a speed of 10 mm/sec. The sensitivity of the system is studied in terms of detectable magnetic flux. For the measurement bandwidth from 0.2 Hz to 10 Hz, minimum-detectable amplitude of the magnetic flux is $0.8\;m\;{\Phi}_o$ and $0.25\;m{\Phi}_o$ for the magnetometer and the gradiometer, respectively, when the magnetic field of 1 mT is applied. The difference between them is due to the residual environmental noise, and the applied magnetic field does not increase the system noise. The corresponding weight of the magnetic markers is 1 ng and 310 pg, respectively. An experiment is also conducted to measure antigen-antibody reaction with the present system. It is shown that the sensitivity of the present system is 10 times better than that of the conventional method using an optical marker. A one order of magnitude improvement of sensitivity will be realized by the sophistication of the present system.

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FCM 클러스터링 알고리즘과 퍼지 결정트리를 이용한 상황인식 정보 서비스 (A Context-Aware Information Service using FCM Clustering Algorithm and Fuzzy Decision Tree)

  • 양석환;정목동
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.810-819
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    • 2013
  • FCM 클러스터링 알고리즘은 대표적인 분할기반 군집화 알고리즘이며 다양한 분야에서 성공적으로 적용되어 왔다. 그러나 FCM 클러스터링 알고리즘은 잡음 및 지역 데이터에 대한 높은 민감도, 직관적인 결과와 상이한 결과 도출 가능성이 높은 문제, 초기 원형과 클러스터 개수 설정 문제 등이 존재한다. 본 논문에서는 FCM 알고리즘의 결과를 해당 속성의 데이터 축에 사상하여 퍼지구간을 결정하고, 결정된 퍼지구간을 FDT에 적용함으로써 FCM 알고리즘이 가지는 문제 중 잡음 및 데이터에 대한 높은 민감도, 직관적인 결과와 상이한 결과 도출 가능성이 높은 문제를 개선하는 시스템을 제안한다. 또한 실제 교통데이터와 강수량 데이터를 이용한 실험을 통하여 제안 모델과 FCM 클러스터링 알고리즘을 비교한다. 실험 결과를 통해 제안 모델은 잡음 및 데이터에 대한 민감도를 완화시킴으로써 보다 안정적인 결과를 제공하며, FCM 클러스터링 알고리즘을 적용한 시스템보다 직관적인 결과와의 일치율을 높여줌을 알 수 있다.

Taguchi 실험 계획법에 의한 CH3SH 반도체 악취 가스 센서의 개발 (Development of a Semiconductor Odor Gas Sensor for the Measurement of CH3SH with Taguchi Experimental Design)

  • 김선태;최일환
    • 한국대기환경학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.783-792
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    • 2004
  • In this study, a thick-film semiconductor odor gas sensor for the detection of $CH_3$SH was developed using SnO$_2$ as the main substrate and was investigated in terms of its sensitivity and reaction time. In the process of manufacturing the sensor, Taguchi's design of experiment (DOE) was applied to analyze the effects of a variety of parameters, including the substrate, the additives and the fabrication conditions, systematically and effectively. Eight trials of experiments could be possible using the 27 orthogonal array for the seven factors and two levels of condition, which originally demands 128 trials of experiments without DOE. The additives of Sb$_2$O$_{5}$ and PdCl$_2$ with the H$_2$PtCl$_{6}$ ㆍ6$H_2O$ catalyst were appeared to be important factors to improve the sensitivity, and CuO, TiO$_2$, V$_2$O$_{5}$ and PdO were less important. In addition, TiO$_2$, V$_2$O$_{5}$ and PdO would improve the reaction time of a sensor, and CuO, Sb$_2$O$_{5}$, PdCl$_2$ and H$_2$PtCl$_{6}$ㆍ6$H_2O$ were negligible. Being evaluated simultaneously in terms of both sensitivity and reaction time, the sensor showed the higher performance with the addition of TiO$_2$ and PdO, but the opposite results with the addition of CuO, V$_2$O$_{5}$, Sb$_2$O$_{5}$ and PdCl$_2$. The amount of additives were superior in the case of 1% than 4%. H$_2$PtCl$_{6}$ㆍ6$H_2O$ would play an important role for the increase of sensor performance as a catalyst.nce as a catalyst.

지역예측모델 영역 크기에 따른 집중호우 수치모의 민감도 실험 (A Study on Sensitivity of Heavy Precipitation to Domain Size with a Regional Numerical Weather Prediction Model)

  • 민재식;노준우;지준범;김상일
    • 대기
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    • 제26권1호
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    • pp.85-95
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    • 2016
  • In this study, we investigated the variabilities of wind speed of 850 hPa and precipitable water over the East Asia region using the NCEP Final Analysis data from December 2001 to November 2011. A large variance of wind speed was observed in northern and eastern China during the winter period. During summer, the regions of the East China Sea, the South Sea of Japan and the East Sea show large variances in the wind speed caused by an extended North Pacific High and typhoon activities. The large variances in the wind speed in the regions are shown to be correlated with the inter-annual variability of precipitable water over the inland region of windward side of the Korean Peninsula. Based on the investigation, sensitivity tests to the domain size were performed using the WRF model version 3.6 for heavy precipitation events over the Korean Peninsula for 26 and 27 July 2011. Numerical experiments of different domain sizes were set up with 5 km horizontal and 50 levels vertical resolutions for the control and the first experimental run, and 9 km horizontal for the second experimental run. We found that the major rainfalls correspond to shortwave troughs with baroclinic structure over Northeast China and extended North Pacific High. The correlation analysis between the observation and experiments for 1-h precipitation indicated that the second experiment with the largest domain had the best performance with the correlation coefficient of 0.79 due to the synoptic-scale systems such as short-wave troughs and North Pacific High.

느타리버섯 포자와 균사체의 양성자 빔 조사에 대한 민감도 (Proton Beam Sensitivity of Basidiospore and Mycelium in Pleurotus ostreatus)

  • 권혜진;공원식
    • 한국균학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.34-38
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    • 2006
  • 양성자 빔 조사 후 조사선량에 따른 느타리버섯(Pleurotus ostreatus) 담자포자 발아율 및 균사체 생존율이 $10{\sim}100\;Gy$조사선량에서 시그모이드 곡선을 그리며 증가하였으며, 이후 500y 이상 조사시 유의성있게 감소하였다. 50% 치사율($L_{50}$)을 나타내는 조사선량은 담자포자가 500 Gy, 균사체가 400 Gy로 나타났으며, $D_{10}$값($D_{10}\;=\;-l/slope(b)$, y = a + bx) 은 각각 750 Gy와 1,250 Gy로 나타났다. 느타리버섯 돌연변이원으로서 양성자 빔 이용시 적정 조사선량은 담자포자의 경우 $500{\sim}750\;Gy$, 균사체의 경우 $400{\sim}1,000\;Gy$가 바람직하다고 판단되었다.

진동자극에 대한 상지 절단자의 전완부 감각 인지 크기와 불쾌감 측정 (The Measurement of the Magnitude of Sensory Perception and Displeasure to the Vibration Stimuli applied on Forearm in upper Limb Amputees)

  • 김솔비;장윤희;김신기;김규석;문무성;배태수
    • 한국정밀공학회지
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    • 제29권7호
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    • pp.705-710
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    • 2012
  • Research involving discomfort or pain related to haptic vibratory stimulation the for prosthesis users of myoelectrical hand is very lacking. Our objective of this study was to evaluate the displeasure and sensitivity of areas in forearm using vibration stimulation system between upper limb amputees and non-amputees. Twenty transradial amputees and forty non-amputees (20 youth, 20 elderly) were involved. We set up custom-made vibration stimulation system including eight actuators (4 medial parts and 4 lateral parts) and GUI-based acquisition system, to investigate changes of residual somatosensory sensibility and displeasure at proximal 25% of forearm. Eight vibration actuators were attached to the circumference of proximal 25% point of forearm at regular intervals. Sensitivity tests were used to stimulate the 120Hz and discomfort experiment was used to 37 ~ 223Hz. The subjective responses were evaluated by 10 point scale. The results showed that both groups were similar in sensitive areas. Response at around of radius was most sensitive than other areas in all subjects. Elderly group do not appear discomfort of vibrotactile; however, youth group and amputee presented discomfort of vibrotactile. Prosthesis with a vibrotactile feedback system should be developed considering the sensitivity. Furthermore, Future studies should investigate the scope of application of that principle.

MLP에 기반한 감정인식 모델 개발 (Development of Emotion Recognition Model based on Multi Layer Perceptron)

  • 이동훈;심귀보
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.372-377
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    • 2006
  • 본 논문에서, 우리는 뇌파를 이용하여 사용자의 감정을 인식하는 감정인식 모델을 제안한다. 사용자의 감정을 인식하기 위해서는 우선 생체 데이터나 감정 데이터를 포함한 뇌파의 정량적인 데이터를 획득하는 방법이 필요하며 다음으로 획득된 뇌파를 통하여 현재 사용자의 감정 상태를 규명하는 패턴인식 기법이 중요한 문제가 된다. 본 논문에서는 뇌파를 통하여 현재 사용자의 감정 상태를 규명하고 인식할 수 있는 패턴인식 기법으로 Multi Layer Perceptron(MLP)을 사용한 패턴인식 기법을 사용한다. 본 논문에서 제안한 감정인식 모델의 실험을 위하여 특정 공간 내에서 여러 피험자의 감정별 뇌파를 측정하고, 측정된 뇌파로 집중도 및 안정도를 도출하여 유의미한 데이터로 감정 DB를 구축한다. 감정별 DB를 본 논문에서 제안한 감정인식 모델로 학습한 후 새로운 사용자의 뇌파로 현재 사용자의 감정을 인식한다. 마지막으로 피험자의 수와 은닉 노드의 수에 따른 인식률의 변화를 측정함으로서 뇌파를 이용한 감정인식 모델의 성능을 평가한다.

DICOM 영상을 이용한 외이도 음향해석 방법에 관한 연구 (A Study on the Acoustic Analysis Method of the External Ear Canal Using DICOM Images)

  • 김형균
    • 한국융합학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.73-79
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    • 2019
  • 머리 측두부 디지털 영상 및 통신 표준 영상을 이용한 외이도 길이, 상하 굴곡각도, 내 외경 비율에 따른 음향민감도를 외이도 모델링으로 시뮬레이션하고 측정하였다. 실험은 인간 가청주파수 기준으로 200Hz씩 증가하면서 1 파스칼의 압력으로 일정하게 전달된 주파수를 고막 음향크기로 나타내어 그 측정값들을 선형과 이차곡선 회귀분석으로 나타내었다. 그 결과 외이도 길이는 길수록, 외 내경 둘레의 비율은 높을수록 낮은 주파수에서 빠른 음향적 반응을 나타내었다. 회귀분석을 이용한 메타모델의 음향민감도 상관관계는 외이도 길이가 77%, 외 내경 비율 5%의 영향으로 나타났지만 상하 굴곡각도는 특별한 관계를 나타내지 못하였다. 이로써 인간의 청각음향 민감도는 외이도 길이가 길수록, 외 내경 둘레의 비율 차이가 높을수록 낮은 주파수에서 빠르게 반응하는 인자임을 알 수 있었다.

완전 이식형 보청기를 위한 진동 기반의 가속도 센서 제안 (Proposition of a Vibration Based Acceleration Sensor for the Fully Implantable Hearing Aid)

  • 신동호;문하준;성기웅;조진호
    • 재활복지공학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.133-141
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    • 2017
  • 하이브리드 음향센서 (hybrid acoustic sensor)는 음압 기반의 음향센서 (ECM)와 진동 기반의 가속도 센서(acceleration sensor)가 접목된 구조이다. 이는 음향센서의 저주파 대역 감도와 가속도 센서의 고주파 대역 감도를 결합하여 저주파에서 고주파 대역까지 광범위하게 음향을 포집할 수 있다. 본 논문에서는 하이브리드 음향센서에 사용되는 가속도 센서를 제안하였다. 가속도 센서는 음향신호에 의해 발생되는 고막의 진동을 포집한다. 제안된 가속도 센서의 사이즈는 고막의 해부학적 구조와 음향센서인 ECM의 규격을 고려하여 직경 3.2 mm로 결정하였다. 그리고 하이브리드 음향센서가 고감도 광대역 특성을 가지도록 하기 위해서는 가속도 센서의 공진 주파수는 3.5 kHz 부근에서 생성되는 것을 목표로 하였다. 가속도 센서를 구성하는 진동막은 수학적 모델과 유한요소 해석을 통하여 기하학적 구조를 도출하였다. 이를 바탕으로 화학적 식각공정을 이용하여 진동막을 제작하였다. 그리고 제작된 진동막의 주파수 특성을 확인하기 위하여 외력에 의한 진동 측정 실험을 수행하였고, 실험 결과 진동막의 기계적 공진은 3.4 kHz에서 발생되었다. 그러므로 제안한 가속도 센서는 하이브리드 음향센서에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

실험계획법을 이용한 해양플랜트 플로트오버 설치 작업용 능동형 DSF의 구조설계 민감도 해석 (Structure Design Sensitivity Analysis of Active Type DSF for Offshore Plant Float-over Installation Using Design of Experiments)

  • 김훈관;송창용;이강수
    • 융합정보논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.98-106
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    • 2021
  • 본 연구에서는 해양플랜트의 플로트오버 설치작업을 위해 개발된 능동형 갑판 지지 프레임 (Deck support frame, DSF)의 구조설계에 대해 다양한 실험계획법을 이용한 민감도해석의 비교연구를 수행하였다. 능동형 DSF의 주요 구조부재의 두께 치수 변수는 설계인자로 고려하였고, 응답치는 중량과 강도성능으로부터 선정하였다. 민감도해석의 비교연구에 사용한 실험계획법은 직교배열설계법, Box-Behnken 설계법 그리고 Latin hypercube 설계법이다. 실험계획법의 설계공간 탐색의 근사화 성능을 평가하기 위해 반응표면법을 각 실험계획법 별로 생성하여 근사화 정확도 특성을 검토하였다. 또한 최상설계안의 결과로부터 실험계획법의 특성에 따른 수치계산 비용, 중량감소 효과 등과 같은 설계향상 효과를 비교하였다. 능동형 DSF의 구조설계에 대해 직교배열설계법이 가장 향상된 결과를 나타내었다.