• 센서학회지
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• 제30권6호
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• pp.415-419
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• 2021

We developed a highly accurate, yet inexpensive, refractive index (RI)-based soil moisture sensor. To detect the RI, a light guide was set with a light-emitting diode and photodiode. When the air fills the space between the soil particles, most of the incident light is reflected at the interface between the waveguide and the air because of the large RI difference. As the moisture of the soil increases, the macroscopic soil RI increases. This allows incident light to pass through the interface. The intensity of the light reaching the photodiode was simulated according to the change in the soil RI. Using the simulation results, we designed and manufactured a curved glass waveguide. We evaluated the performance of the RI-based soil sensor by comparing it with a commercially available, high-cost and high-performance time-domain reflectometer (TDR). Our sensor was 96% accurate, surpassing the costly TDR sensor.

• 융합정보논문지
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• 제11권2호
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• pp.188-193
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• 2021

본 연구는 만 25세 이하의 여대생을 대상으로 스킨 도포 횟수에 따른 안면 피부의 수분함량 변화에 대한 연구를 하였다. 수분함량(moisture contents)은 피부 수분 측정기(피부 유수분측정기, PRC, 중국)를 이용하여 측정하였다. 스킨은 I사의 블루베리 리밸런싱 스킨[대용량] 500ml를 임상실험재료로 사용하였다. 이마와 눈가, 볼, 턱 모두 도포 전 보다는 한 겹 도포 후가 수분함량이 더 높았으며, 한 겹 도포 후 보다는 열 겹 도포 후 수분함량이 더 높은 것을 알 수 있다. 이와 같은 결과로 세안 후 기초 제품을 도포할 때 가장 첫 번째 단계인 스킨의 횟수를 늘려 도포 한 후 로션과 수분크림 등 기초 제품을 바른다면 수분함량을 더욱 높일 수 있는 방법이다.

• 한국농공학회논문집
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• 제63권5호
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• pp.1-11
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• 2021

Soil moisture plays a critical role in hydrological processes, land-atmosphere interactions and climate variability. It can limit vegetation growth as well as infiltration of rainfall and therefore very important for agriculture sector and food protection. Recently, due to the increased damage from drought caused by climate change, there is a frequent occurrence of shortage of agricultural water, making it difficult to supply and manage stable agricultural water. Efficient water management is necessary to reduce drought damage, and soil moisture management is important in case of upland crops. In this study, soil moisture was calculated based on the water balance model, and the suitability of soil moisture data was verified through the application. The regional soil moisture was calculated based on the meteorological data collected by the meteorological station, and applied the Runs theory. We analyzed the spatiotemporal variability of soil moisture and drought impacts, and analyzed the correlation between actual drought impacts and drought damage through correlation analysis of Standardized Precipitation Index (SPI). The soil moisture steadily decreased and increased until the rainy season, while the drought size steadily increased and decreased until the rainy season. The regional magnitude of the drought was large in Gyeonggi-do and Gyeongsang-do, and in winter, severe drought occurred in areas of Gangwon-do. As a result of comparative analysis with actual drought events, it was confirmed that there is a high correlation with SPI by each time scale drought events with a correlation coefficient.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제10권2호
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• pp.115-122
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• 2007

The MPC(Moisture Protected Computer) system is completely unique. It was recently invented in Korea and it is a technological break-through in the field of computer systems. It will be instrumental in the development of a complete moisture air-tight capability and will work well in field environments. The MPC includes the following: 1) An enclosed design. 2) Moisture proof computer enclosure joints. 3) System dust protection & an impact buffing system. 4) A normal temperature maintenance system when the temperature inside the computer is low. 5) The ability to generate heat and a radiate system inside the computer 6) An automatic power input sensing controller device. 7) A safety device in case of mis-operation. 8) A proper admission procedure for various tests. Because of the above, and as a result of temperature property experiments, there aren't any operational problems. The result of this treatise could provide very important data for verification of cases involving: using strong materials to protect against explosions, searching for ways to make the size and weight small, and for making repairs easier. As a result, it could achieve price and function competitiveness in advanced countries such as the USA and in Europe.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권3호
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• pp.377-385
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• 2022

우리나라 전통 숯가마로부터 제조된 숯의 표면형상과 흡착특성을 분석한 후, 습도와 온도를 조절하면서 이들의 수분 흡착성능을 측정하고 황토, 활성탄소섬유 직포 및 활성탄소섬유 종이의 수분 흡착성능과 비교하였다. 숯은 소수성이므로 45% 이하의 습도에서는 수분을 잘 흡착하지 않지만 습도가 증가하면 흡착성능이 서서히 1차식에 비례하여 증가하였다. 황토 분말도 낮은 습도에서는 숯과 유사했지만 습도가 증가하면 흡착성능이 기하급수적으로 증가하면서 Type V 등온흡착곡선을 보였다. 따라서 조선시대에 기상청 직원들이 숯과 황토의 수분 흡착능력을 일기예보에 적용하였다는 기록을 실험적으로 확인할 수 있었다. 활성탄소섬유 직포와 활성탄소섬유 종이는 수분 흡착능력이 월등하고 신속한 반응을 보이므로 습도측정 센서에 적용할 수 있다고 판단된다. 숯 조각의 등온흡착 및 탈착곡선 측정에서 흡착질인 질소의 탈착이 잘 이루어지지 않아 낮은 압력 이력현상(low-pressure hysteresis)이라는 독특한 Type I과 Type IV의 혼합형태를 보이는데, 이는 질소입자가 흡착시에 숯 세공의 틈새를 비비고 들어가 단단히 끼었다가 탈착시에 빠져나오지 않기 때문이다. 숯을 분말로 분쇄하면 이러한 틈새들이 분쇄되어 비표면적이 증가하고 낮은 상대압력에서 흡착질의 탈착량이 증가되었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권3호
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• pp.37-42
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• 2022

최근 반도체 패키지 구조는 점점 더 얇아지고 복잡해지고 있다. 두께가 얇아짐에 이종 계면에서 물성차이에 의한 박리는 심화될 수 있으며 따라서 계면의 신뢰성이 패키징 설계에 중요한 요소라 할 수 있다. 특히, 반도체 패키징에 많이 사용되는 폴리머는 온도와 수분에 영향을 크게 받기 때문에 환경에 따른 물성 변화 고려가 필수적이다. 따라서, 본 연구에서는 다양한 온도조건에서 수분의 흡습과 탈습을 모두 고려한 패키지 구조의 계면 박리 예측을 유한 요소 해석을 통해 수행하였다. 확산계수와 포화 수분 함량과 같은 재료의 물성은 흡습 실험을 통해 확보하였으며, 흡습 이후 TMA 와 TGA 를 통하여 각 재료의 수분 팽창 계수를 확보하였다. 각 계면의 접합 강도 평가를 위해 수분의 영향을 고려하여 다양한 온도 조건에서 마이크로 전단 실험을 수행하였다. 이러한 물성을 바탕으로 온도와 수분에 의해 발생하는 변형을 모두 고려한 패키지 박리 예측 해석을 수행하였으며, 결과적으로 리플로우 공정 동안의 실시간 수분 탈습 거동을 고려한 계면 박리 예측을 성공적으로 수행하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권2호
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• pp.111-120
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• 2022

물의 흐름을 제어하는 토양의 기능을 정량적으로 계산하기 위한 방법인 토양수분 메모리(soil moisture memory)는 토양에 도달한 강수가 저장되고 배출되기까지 평균적으로 체류하는 시간을 평가한다. 본 연구에서는 2019, 2020년 한반도 지역에서 강수와 토양수분 위성 기반 모델 산출물을 활용하여 표층(0~5 cm)토양에서의 토양수분 메모리를 산출하고 이를 활용하여 연구지역 내 토양수분 메모리의 시공간적인 분포를 지표면의 경사 및 토양의 특성과 함께 평가하였다. 토양수분 메모리를 특성분석을 위해 강수 사건에 따라 토양수분의 증가를 추적하여 저장 강수율(F_p(f))이라는 새로운 측정 지표를 활용하였다. 강수 발생 초기(3시간 후)에는 산맥을 기준으로 토양 내 저장 강수율이 우선적으로 감소하여 토양수분 메모리의 공간적인 편차가 컸으며 24시간 이후 전반적으로 편차가 감소하였다. 토양 내 저장 강수율은 경사가 증가할수록 감소하는 형태가 뚜렷하게 나타났으며 토양 입자 크기의 구성 비율에 따른 토양 내 수분의 배수 활동에 의한 영향을 확인할 수 있었다. 또한 수리전도도 증감에 기여하는 평균토양수분이 저장 강수율에 미치는 영향을 확인하였다. 본 연구 결과는 강수가 지면에 체류하는 시간에 대한 척도인 토양수분 메모리가 지표의 경사와 토양 특성과 갖는 관계를 규명하고 토양수분의 시공간적 변동성을 이해하는 데 기여할 것으로 기대된다.

• 대기
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• 제24권2호
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• pp.141-150
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• 2014

This study investigates the characteristics of the Gross Moist Stability (GMS) over the tropics. The GMS summarizes the relationship between large-scale entropy forcing due to radiation and surface fluxes and the response of smaller-scale convection. The GMS is able to explain both to where moist entropy is advected by the atmospheric circulation and how deep the moisture flux convergence is in the tropical region. In the deep convective region, positive GMS appears over the warm pool region due to the strong column-integrated moisture convergence and the ensuing export of moist entropy to the environment. The vertical advection of moist entropy dominates over the horizontal advection in this region. Meanwhile, over the eastern tropical ITCZ region, which is characterized by shallow convective area, import of moist entropy by horizontal winds is dominant compared to the vertical moist entropy advection. Future changes in the GMS are also examined using the 22 CMIP5 model simulations. A decrease in the GMS appears widely across the tropics, but its increase occurs over the western-central equatorial Pacific. It is evident that the increased GMS region corresponds to an increased region of precipitation, implying that strengthened convection in the future due to increased entropy forcing exports the enhanced moist energy to stabilize the environment.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제6권1호
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• pp.65-71
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• 2003

Infrared heating has been traditionally used in industrial applications for processes such as dehydration of food industrial. This heating method involves the application of radiation in the wavelength range of 5~50 micrometers. In this work, simultaneous heat balance equations were developed to simulate the infrared radiation heating of red peppers. The equations assume that moisture diffuses to the outer boundaries of the material in liquid form and evaporation occurs at the surface of the red peppers. Energy for moisture evaporation is supplied by the infrared radiant energy. The equations were validated with experimental data on surface temperature and average moisture content of red peppers. Average deviations of predicted surface red peppers temperature and average red peppers moisture from experimental data were 323~353K and 50~80%, respectively. The spectral extinction coefficients in the wavelength range $1.5<{\lambda}<27$ micrometer at 293K for Red Peppers were determined from results of reflection measurements and the four flux radiative heat transfer calculation. The radiation extinction coefficients were obtained from effective drying factor the temperature 373K.

• 한국농공학회논문집
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• 제62권6호
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• pp.11-20
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• 2020

We estimated the spatio-temporally distributed soil moisture using Sentinel-1A/B SAR (Synthetic Aperture Radar) sensor images and soil moisture data assimilation technique in South Korea. Soil moisture data assimilation technique can extract the hydraulic parameters of soils using observed soil moisture and GA (Genetic Algorithm). The SWAP (Soil Water Atmosphere Plant) model associated with a soil moisture assimilation technique simulates the soil moisture using the soil hydraulic parameters and meteorological data as input data. The soil moisture based on Sentinel-1A/B was validated and evaluated using the pearson correlation and RMSE (Root Mean Square Error) analysis between estimated soil moisture and TDR soil moisture. The soil moisture data assimilation technique derived the soil hydraulic parameters using Sentinel-1A/B based soil moisture images, ASOS (Automated Synoptic Observing System) weather data and TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission)/GPM (Global Precipitation Measurement) rainfall data. The derived soil hydrological parameters as the input data to SWAP were used to simulate the daily soil moisture values at the spatial domain from 2001 to 2018 using the TRMM/GPM satellite rainfall data. Overall, the simulated soil moisture estimates matched well with the TDR measurements and Sentinel-1A/B based soil moisture under various land surface conditions (bare soil, crop, forest, and urban).