Earticle

Modified atmosphere (MA) of reduced O2 and elevated CO2 concentrations has been used for keeping the quality of fresh produce and extending the shelf life. As a way to attain the beneficial MA package around the produce, a gas diffusion tube or perforation can be attached onto the container and controlled on real time in its opening/closing responding to O2 and CO2 concentrations measured by gas sensors. The timely-controlled opening of the gas diffusion tube can work in harmony with the produce respiration and help to create the desired MA. By use of the mathematical modeling, the effect of tube dimension on the controlled container atmosphere was figured out in this study. Spinach and king oyster mushroom were used as typical commodities for designing the model container system (0.35 and 0.9 kg in 13 L, respectively) because of their respiration characteristics and the optimal MA condition (O2 7~10%/CO2 5~10% for spinach; O2 2~5%/CO2 10~15% for mushroom). With a control logic for the gas composition to stay as close as possible to optimum MA window without invading injurious low O2 and/or high CO2 concentrations, the atmosphere of the sensor- controlled container could stay at its lower O2 boundary or upper CO2 limit under certain tube dimensional conditions. There were found to be the ranges of the tube diameter and length allowing the beneficial MA. The desired range of the tube dimension for spinach consisted of combinations of larger diameter and shorter length in the window of 0.3~2 cm diameter and 0.2~10 cm length. Similarly, that for king oyster mushroom was combinations of larger diameter and shorter length in the window of 0.9~2 cm diameter and 0.2~3 cm in length. Clear picture on generally affordable tube dimension range may be formulated by further study on a wide variety of commodity and pack conditions.

본 논문에서는 플라스틱 광섬유 센서가 운전자의 졸음 방지용 센서로서 응용 가능한 지에 관하여 논의된다. 졸음방지용 플라스틱 광섬유 센서는 광섬유의 구부림이 잘 유도될 수 있도록 소프트한 물질로 덮개를 씌운 핸들에 플라스틱 광섬유가 감겨져 여는 구조로 되어져 있다. 운전자가 핸들을 잡을 때 운전자가 핸들에 힘을 가하게 되고 이 힘이 플라스틱 광섬유의 구부림을 유도하여 플라스틱 광섬유 내부를 진행하는 빛의 양을 감소시킨다. 실험 결과로부터 핸들에 가해지는 힘이 크면 클수록 검출되는 광량이 적어짐을 보여주어 졸음 방지용 센서로서의 사용할 수 있음을 검증해 보인다.

In this paper, the feasibility for producing a plastic optical fiber sensor to be used as an anti-drowsy driving sensor is discussed. This sensor consists of a plastic optical fiber wound on the steering wheel covered by soft material. When a driver hold a steering wheel, the gripping force is induced and causes to the bend of the plastic optical fiber which decreases the power of light propagated inside the plastic fiber. The experimental results show that the detected optical power decrease as the gripping force increase and that this sensor can be used as the anti-drowsy driving sensor.

빅데이터 또는 적외선 감지 센서 등을 활용한 다양한 사물인터넷 기술은 평소 어디에서나 쉽게 접 할 수 있다. 적외선 센서를 통한 무인 출입감지 기술, 지문인식 기술을 통한 사물함 보안 시스템, 기 상 정보 및 다양한 센서를 통해 수집된 지하철 빅데이터를 기반으로 한 DB정보 시각화, 음성인식 기능을 이용한 AI서비스 제공 등의 기술을 스마트 미러라는 디스플레이 한 곳에 담아 한정적인 장 소가 아닌 다양한 상황에서 범용적으로 사용할 수 있도록 구현한다.

본 논문은 Cortex-M4 기반 소형 데이터수집, 융합 및 고속 전송시스템 대해서 기술하였다. 본 논문에서 설계한 데이터 수집 및 전송 시스템은 산업현장에서 발생되는 각종 데이터를 실시간 수집하 여 서버 컴퓨터로 직접 자료를 전송할 수 있으며 간단한 필드-프레임을 개발해서 데이터 전송 속도를 향상 시켰다. 또한 각종 센서에서 수집된 여러종류의 데이터를 데이터 수집장치로 쉽게 전달할 수 있 도록 디지털 신호 입력부와 아나로그 신호 입력부, 디지털 신호 출력부와 아나로그 신호 출력부가 별 도로 구성되도록 설계하였다. 이러한 소형 데이터수집 시스템은 실시간으로 각종 데이터의 수집 및 고속 데이터 전송이 실시되어 산업현장에서 정밀한 제품들의 품질향상에 크게 기여하리라 판단된다.

In this paper, we describe the design of a small size data acquisition system with STM32 processor based on Cortex-M4. The system is used for the sensor devices to collect raw data on production lines at factory and send them to the server computer in real time. Also the system is designed to easily acquisite various kinds of data collected from various sensors with the digital signal input unit, the analog signal input unit, the digital signal output unit and the analog signal output unit This small data acquisition system will contribute to the improvement of the quality of precision products in the industrial field by collecting various data in real time and transmitting data at high speed.

This paper aims to support tracking and managing of status information likes temperature, humidity for product and container truck as standard way in logistics fields. Attaching RFID tag on a sensor and when we reads container information at RFID gate, by reading sensor information together, we can write current business step and can represent hierarchy of information between container and sensors. We can converge RFID and sensor informations as standard way by providing sensor data transformed as RFID event data form.

와전류탐상(ECT) Transmit-Receive 프로브를 이용한 ECT 방법은 센서코일의 유도기전력의 변화를 관찰하여 피검사체의 결함이나 특성의 변화를 탐지해내는 방법이다. ECT T/R 프로브는 여러 개의 Pancake 코일로 구성되어있고, 각각의 코일은 Transmit 코일과 Receive 코일로 나뉜다. 본 논문은 실제 T/R 프로브 제작에 앞서 동일한 특성을 갖는 와전류센서를 설계 및 제작하여 그 특성을 파악하였다. 와전류센서에 인가되는 시험주파수와 Lift-off의 변화에 대한 특성을 파악하고 와전류센서의 임피던스값을 산출하여 정규화 임피던스도를 그려 와전류센서의 특성을 살펴보았다.

SWE(Sensor Web Enablement) is the standard platform of OGC for the sensor data service. SWE is only focusing in the data transmission protocols, but supporting the semantic decision. Sensor data service is the decision service of the status whether is on normal or not. 1n this study, we study the semantic decision model of the sensor data. It can support the context-aware service based on the decision information.

본 연구목적은 실내 및 지하철역사 등에 적용가능한 환경모니터링시스템의 개발로써 환경측 정장치, 데이터 유무선 통 신모듈, 환경모니터링 관리프로그램 등으로 구성되어 있다. 개발된 환경모니터링시스템을 서 울시 지하철역사의 지하개 찰구 및 승강장에 약 1개월간 적용하여 실험하였으며, 온도, 습도, CO2, PM10에 대하여 1분 단위로 데이터를 수집·분 석하였다. 연구결과 개찰구에서는 온도 25.7℃, 습도 43.4%, CO2 534 ppm, PM10 31 μg/m3 으로 나타났으며, 승강장에서 는 온도 25.5℃, 습도 45.5%, CO2 548 ppm, PM10 40 μg/m3으로 나타났다. 각 환경인자들은 모두 출근시간대인 6시~9 시와 퇴근시간대인 18시~21시에 상대적으로 높은 수치를 나타냈으며, 이는 유동인구의 증가 와 지하철의 운행횟수의 증 가 때문인 것으로 판단된다. 본 연구에서 개발된 환경모니터링시스템은 실시간으로 측정값을 수집·분석할 수 있었으며, 향후 다양한 환경분야에 적용이 가능할 것으로 판단된다.

This study’s purpose was the development of an environment monitoring system applicable indoors and in subway stations, and is composed of an environment measuring device, data wired and wireless communication module, and an environment monitoring management program. The developed environment monitoring system was applied and tested for approximately 1 month in the underground ticket barrier and platform of a Seoul subway station. The data of temperature, relative humidity, CO2, and PM10 were gathered and analyzed in 1 minute intervals. As a result, the ticket barrier showed a temperature of 25.7℃, relative humidity of 43.4%, CO2 of 534ppm, and PM10 of 31 μg/m3 and the platform showed a temperature of 25.5℃, relative humidity of 45.5%, CO2 of 548ppm, and PM10 of 40 μg/m3. Each environmental factors all represented relatively high values in the morning hours between 6~9AM and the closing hours between 6~9PM. This is judged to be due to the increase in operation frequency of the subway as well as the increase of population movement. The environment monitoring system developed in this study was able to gather and analyze measurement values in real-time, and is expected to be applicable to a variety of environmental fields in the future.

산불은 인류의 자원인 산림을 파괴하고 야생 동식물에 많은 피해를 주고 있다. 이와 같은 산불은 기상 조건 및 인간의 활동에 의해서 발생하고 있다. 각 국가별로 산불을 감지하고 효율적으로 진압하기 위해서 다양한 연구를 진행하고 있다. 본 연구에서는 산불을 예측할 수 있는 머신 러닝 모델을 제안하였다. 연구에서는 신뢰할 수 있는 산불 데이터베이스를 사용하여 제안하는 모델을 검증하였다. 검증을 위해서 데이터 세트 수집, 데이터 전 처리, 모델 학습, 모델 테스트 등을 수행하였다. 산불 예측 모델을 만들기 위해서 ANN을 활용하였다. 학습한 모 델을 이용하여 산불을 예측하고 빠른 조치를 하기 위해서 웹 사이트를 구축하였다. 제안하는 모델을 이용하여 실 험한 결과 87%의 정확도를 보이는 것을 확인하였다.

Wildfires destroy forests, a resource for mankind, and cause great damage to wild animals and plants. These wildfires are caused by weather conditions and human activities. Various researches are being conducted in each country to detect and effectively suppress wildfires. In this study, a machine learning model that can predict wildfires was proposed. In the study, the proposed model was validated using a reliable forest fire database. For verification, data set collection, data preprocessing, model training, and model testing were performed. ANN was used to create a forest fire prediction model. A website was built to predict wildfires and take quick action using the learned model. As a result of the experiment using the proposed model, it was confirmed that the accuracy was 87%.

과학기술에 대한 국가의 경쟁력을 위한 STEAM 교육과 정보교육의 중요성이 높아지고 있다. 본 연구의 목적은 정보교육, 특히 프로그래밍 교육 중심의 STEAM 교육을 개발하는 것이다. 프로그래밍과 다른 교과요소를 연결하면서 학생들의 흥미를 유발할 수 있는 장치로 센서를 활용한 프로그래밍 활동을 진행하였다. 개발한 교육 프로그램을 초등학교 4～5학년 대상으로 적용하였고, 창의력, 논리적 사고력, 과학의 정의적 영역에 대한 검사를 사전․사후에 실시하여 교육 프로그램의 효과를 비교, 분석하였다. 분석 결과 개발한 STEAM 교육 프로그램이 학생들의 창의력의 유창성, 독창성, 창의력 지수와 논리적 사고력, 과학적 태도의 향상에 긍정적인 영향을 준 것으로 나타났다.

The STEAM education and the computer science education have become increasingly important with the advert of science technology that enhances the national competitiveness. The purpose of the research is to develop the STEAM education program focused on programming education. I introduced a programming activity utilizing a sensor that can trigger students' interest with relation to other school subject factors. I applied the education program to grade 4-5 students, then compared and analyzed effects of the education program by conducting pretest and posttest regarding the creativity, reasoning skills, and the affective domain in science learning. Overall, the analysis reveals that the STEAM education program developed in this study improved fluency, originality and creativity index of the students' creativity, reasoning skills and scientific attitudes.

본 논문에서는 하∙폐수 처리 시설에서 측정하는 슬러지 농도 및 TN/TP의 센서 데이터를 수집하여 효율적인 WiFi기반의 상태 감시 모니터링 시스템을 구현하기 위한 WiFi 망 구축을 제안하였다. 하∙폐수 처리 시설에서 슬러지 및 TN/TP 측정 장비들로부터 수집한 센서 데이터 값을 기존 WiFi에 쓰이는 망 구조를 하∙폐수 처리 시설에 특화된 망 구조로 개선하였다. 본 논문에서는 PC 뿐만 아니라 스마트 디바이스(스마트폰, 스마트패드, 타블렛 PC 등) 기반의 모니터링이 가능하도록 상태 감시 모니터링 시스템을 설계하여 실시간 상태 확인이 가능하도록 함으로써 사용자의 접근성과 편의성을 향상시켰다. 또한 효율적인 데이터를 전달하기 위 한 WiFi 망을 구축하고, 센서 통신 네트워크 분석을 통해 그 효율성을 입증함으로써 제안 기술의 유용성을 확인하였다.

In this paper, the wastewater treatment plant sludge proposed TN/TP sensor data collected an efficient monitoring system in order to implement status monitoring to build WiFi networks. Also we sludge concentration and TN/TP sensor data were collected from wastewater treatment plant. It is able to be monitored sensor data through smart devices(Smart phones, smart pad, tablet PC, etc.) and pc. In addition, when certain events occur immediately be able to cope by adding features to enable efficient and rapid processing, real-time status can be checked by ensuring improved user access and convenience. We has built a WiFi network for to transfer data efficiently. It proved its effectiveness by analysis of sensor communication network. Therefore, we have verified the usefulness of the proposed technology.

This study tried to develop the system (device) that automatically notify a manager of condition just before and after farrowing to extend ubiquitous-based technology and to increase efficiency of delivery care and productivity by reducing human labor and time on standby when farrowing management is done in the difficult and hard working environment of farrowing such as night or holidays in field sand especially in pig industry. In this test, selected 10 gilts were executed timed artificial insemination and were set up each temperature sensor and load sensor to them 3 days before the estimated farrowing day and were observed the farrowing situation. This study was embodied the NESPOT-based (KT Corporation) monitoring system, the system to transmit data in real time by utilization of wireless LAN and the sensor module to apply the ubiquitous environment to them. And this study was observed the situation to automatically notify situations of 10 gilts that first bore just before and after farrowing. The result obtained the farrowing situations of them in real time by setup of the NESPOT-based monitoring system to check farrowing situation directly is as follow. The average time of the automatic notice about situation just before farrowing by the temperature sensor was 27.5 minutes before the beginning of farrowing (the expulsion time of a piglet). 6 of 8 pregnant gilts that first bore automatically were notified situations just before farrowing and the temperature sensors inserted into 2 ones before farrowing were omitted. (The automatic notice rate 75%) The average time of the automatic notice of situation just after farrowing by the load sensor was taken 46.5 minutes after the beginning of farrowing (the expulsion time of a first piglet). The average gestation period of 8 ones that first bore and were tested by the automatic notice of farrowing situation was 115.6 days. This result found that the automatic farrowing notice system by the temperature sensor is more efficient than the load sensor as the automatic farrowing alarm device and sanitary treatment and improvement of the omission rate were required.

연구목적: 본 연구는 디지털-트윈 기술을 활용하여 가동원전의 화재방호시스템의 유지보수 방법을 개 발하고, 이를 통해 Active 시스템의 신뢰성을 향상시키고 노심손상빈도(CDF)를 저감하는데 기여하는 것을 목표로 한다. 연구방법: 스프링클러 시스템의 테스트 베드를 구축하고, WebXR 기술을 이용하여 디지털 트윈 플랫폼을 개발하였다. 이 플랫폼은 실시간 데이터 수집, 3D 모델링, 스프링클러 시스템의 물 흐름 시각화를 통합한다. 연구결과: 개발된 디지털 트윈 플랫폼은 스프링클러 시스템의 작동, 물 흐 름, 압력, 유량 등을 성공적으로 시각화하였다. 이를 통해 화재 방호 시스템의 실시간 모니터링, 이상 감 지, 성능 분석이 가능해졌다. 결론: 디지털 트윈 기반 유지보수 방법 모델은 원자력발전소의 화재방호 시스템 유지보수에 더욱 효율적이고 선제적인 접근 방식을 제공한다. 이는 Active 시스템의 신뢰성을 향상시키고, CDF 저감에 기여함으로써 잠재적으로 안전성을 개선이 가능하다 판단된다.

Purpose: This study aims to develop a maintenance method for fire protection systems in operating nuclear power plants using digital-twin technology, focusing on enhancing the reliability of active systems and reducing Core Damage Frequency (CDF). Method: A sprinkler system was constructed, and a Digital-twin platform was developed using WebXR technology. The platform integrates realtime data collection, 3D modeling, and visualization of water flow in the sprinkler system. Result: The developed digital-twin platform successfully visualizes the sprinkler system’s operation, including water flow, pressure, and flow rate. It enables real-time monitoring, anomaly detection, and performance analysis of the fire protection system. Conclusion: The digital-twin based maintenance model offers a more efficient and proactive approach to maintaining fire protection systems in nuclear power plants. This potentially improves safety by enhancing the reliability of active systems and contributing to CDF reduction.

Hemicellulose-based hydrogel is a three-dimensional networked hydrophilic polymer with excellent water retention, good biocompatibility and mechanical properties, which has attracted much attention in the field of soft materials, especially in the field of hemicellulose-based materials. Herein, recent advances and developments in hemicellulose-based hydrogels were reviewed. The preparation method, formation mechanism and properties of hemicellulose-based hydrogels are introduced from the aspects of chemical cross-linking and physical cross-linking. The differences of different initiation systems such as light, enzymes, microwave radiation, and glow discharge electrolytic plasma are summarized. The latest applications and developments of hemicellulose-based hydrogels in the fields of controlled drug release, wound dressings, high-efficiency adsorption, and sensors are summarized. Finally, the challenges faced in the field of hemicellulose-based hydrogels are summarized and prospected, in order to provide references for the research of new hemicellulose-based hydrogels.

본 논문은 지역사회에 큰 영향을 미치는 악취를 드론을 이용하여 측정, 분석함으로서 국가의 악취저감정 책 및 가축분뇨의 관리에 관한 계획 수립에 기초자료로 활용하고자 시행했다. 현재는 우리나라 악취측정방법으로 고정형 악취측정기가 활용되고 있으며, 지상에 설치·고정되어 있어 측정이 가능한 지리적, 공간적 한계를 보유하고 있는 실정이다. 이러한 한계를 해소하기 위해 측정기를 부착한 드론을 이용하여 악취를 측정했다. 드론에 부착된 악취 측정 센서는 고도(0M, 30M, 50M, 70M)로 측정한 결과 가축 악취 중에서 다른 유해가스에 비해 고도가 높 아질수록 암모니아 수치가 낮아짐을 확인할 수 있었고 이를 통해 암모니아에 대한 감도가 좋은 악취 센서의 특성 에 따른 반응성을 확인할 수 있었다.

This paper was conducted to measure and analyze odors that have a great influence on the local community by using drones and to use them as basic data for establishing a plan for the management of odor reduction policies and livestock management. Currently, a fixed odor meter is used as a odor measurement method in Korea, and there are geographical and spatial limitations that can be measured as it is installed and fixed on the ground. In order to solve this limitation, odor was measured using a drone with a measuring instrument attached. The odor measurement sensor attached to the drone was measured at altitude (0M, 30M, 50M, 70M), and it was confirmed that the higher the altitude compared to other harmful gases among livestock odors, the lower the ammonia level.

건설업 종사자의 사고 재해자 수는 ‘고용노동부 2020년 산업재해 현황’ 기준으로 24,617명으로 전체 사고 재해자 수의 약 26.6%에 해당하고 이는 기타의 사업, 제조업 다음으로 많은 재해자 수를 보인다. 사망자 수는 458 명으로 전체 사망자 수의 약 51.9%에 해당하고 이는 가장 많은 사망자 수를 보인다. 이처럼 건설 현장에서의 사 고는 매우 빈번하게 발생하고 있다는 것을 알 수 있고, 이는 건설업 안전 문제 해결 필요성을 요구한다. 따라서 본 논문에서는 건설업 노동자를 위한 스마트 안전 장비 플랫폼을 제안하였다. 스마트 안전 장비로는 안전모, 깔창, 시계형 웨어러블로 총 3가지의 장비로 이루어져 있다. 각각의 장비들에는 노동자의 안전을 위한 다양한 센서들이 부착되어있으며, 부착된 센서들의 값은 사용자의 모바일 기기로 블루투스 통신을 통해 전달된다. 전달된 센서 값 들은 통신을 통해 상황실 및 현장 지휘소에서 실시간으로 위치 정보와 같이 조회할 수 있도록 설계하였다.

The number of accident victims of construction workers is 24,617 based on the "Ministry of Employment and Labor 2020 Industrial Accident Status," accounting for about 26.6% of the total number of accident victims, which is the second largest after other projects and manufacturing industries. The death toll is 458, accounting for about 51.9% of the total number of deaths, which is the highest. As such, it can be seen that accidents at construction sites occur very frequently, which requires the need to solve safety problems in the construction industry. Therefore, this paper proposed a smart safety equipment platform for construction workers. Smart safety equipment consists of a total of three types of equipment: safety helmets, insoles, and watch-type wearables. Various sensors for worker safety are attached to each equipment, and the values of the attached sensors are transmitted to the user's mobile device through Bluetooth communication. The transmitted sensor values were designed to be inquired in real time at the situation room and the field command center through communication.