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< 전시-P-15 > 목재 고열처리 정도의 정량화 및 검량방법
정현우 ( Hyunwoo Chung ),양상윤 ( Sang-yun Yang ),김현빈 ( Hyunbin Kim ),박용건 ( Yonggun Park ),박주생 ( Hwanmyeong Yeo ),여환명 한국목재공학회 2019 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2019 No.1
목재의 고열처리 과정 중 목재 시편의 온도는 고열처리 장치 내부의 가열된 공기에 의해 연속적으로 변화한다. 목재의 온도 변화는 고열처리 반응기 내의 온도가 어떻게 변화하는지, 반응기 내부의 공기 순환은 어떠한지에 따라 달라진다. 이는 목재의 고열처리 정도를 표기하고자 할 때, 처리 온도 및 처리 시간만을 병기하는 것만으로는 그 정도를 알기 어렵게하는 요소가 된다. 이에 본 연구에서는 고열처리 과정 중 열전대를 통하여 측정한 처리 시간에 따른 목재 온도 데이터를 이용하여 고열처리 정도를 수치화 하고자 하였다. 목재 내 수분이 존재하면 목재의 온도는 비등점 근처에서 유지된다는 근거 하에, 대기압 하에서 실시되는 고열처리의 처리의 효과는 100℃ 이상의 온도에서 발생한다고 볼 수 있다. 또한, 본 연구에서 고열처리에 따른 질량손실이 처리 시간에 따라 로그적으로 증가함을 확인하였다. 고열처리 정도가 질량손실과 선형적인 상관관계가 있음을 고려하여 열정대를 통하여 얻은 온도-시간 그래프에서, 시편의 온도가 100℃에 도달한 시점부터 열처리가 종료되는 시점까지의 온도에서 100℃를 감한 온도와 자연로그를 취한 시간과의 구분구적에 의한 면적을 계산하였다. 시간에 따른 온도 데이터에서 전기적 신호 오류에 의해 잘못된 부분이 없는 온전한 시편에 대해서만 고열처리 정도를 수치화하였으며 그 결과 낙엽송 106개, 참나무 112개의 고열처리 시편에 대한 수치화가 가능하였다. 고열처리 정도를 수치화한 이후, 시편들의 평형함수율 분석과 근적외선 실시간 분석을 실시하여 검량하였다.
< 구두-A-07 > 낙엽송재와 참나무재의 고열처리 정도 평가
정현우 ( Hyunwoo Chung ),양상윤 ( Sang-yun Yang ),김현빈 ( Hyunbin Kim ),박용건 ( Yonggun Park ),박주생 ( Hwanmyeong Yeo ),여환명 한국목재공학회 2019 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2019 No.1
목재 고열처리는 목재의 주성분인 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌의 화학구조적 변형이 발생하는 연소점 이하의 온도 범위로 목재를 가열하여 목재의 구성성분비와 물리적 특성을 변화시킬 수 있는 방법이다. 고열처리된 목재는 소수성이 증가하여 치수안정성이 향상되고, 표면재색의 균일성과 내부후성능이 향상되는 것으로 알려져 있다. 하지만 제품 규격이 정립되어 있지 않기 때문에 최종 사용자가 제품을 선택할 근거가 미약한 실정이다. 이에 고열처리 목재를 정의하고, 고열처리 정도를 평가할 수 있는 시험방법이 필요하다. 본 연구에서는 낙엽송과 참나무 판재를 5가지 온도조건(130℃, 160℃, 190℃, 220℃, 250℃)과 5가지 시간조건(8시간, 16시간, 24시간, 36시간, 48시간)으로 열처리하여 열처리 조건별 시험편을 제작한 후 평형함수율을 평가하였다. 각 열처리조건 당 10개의 시험편을 제작하여 대조군 포함 총 300개의 시편으로 시험을 실시했다. 평형함수율은 25℃에서 상대습도 조건을 90%, 80%, 65%, 50%, 35%로 바꾸는 탈습 과정에서 측정했다. 측정한 평형함수율을 열처리 온도와 시간별로 비교한 결과 고열처리 정도가 높을수록 평형함수율이 감소하는 경향을 나타냈으며 상대습도가 높을수록 평형함수율의 감소율이 높았다. 본 연구의 결과를 종합하면 고열처리에 의한 평형함수율 감소효과를 이용하여 고열처리 온도별 고열처리 정도를 평가할 수 있을 것으로 판단된다.
컴퓨터 비전과 딥러닝을 이용한 목재 결함의 검출 및 정량화
정현우 ( Hyunwoo Chung ),황성욱 ( Sung-wook Hwang ),이태경 ( Taekyeong Lee ),여환명 ( Hwanmyeong Yeo ) 한국목재공학회 2022 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2022 No.1
목재 표면 검사를 위해 컴퓨터 비전과 딥러닝을 이용한 자동화 결함 검출 모델을 수립하였다. 컨베이어, 라인 스캔 카메라, 적외선 센서 트리거로 구성된 연속 이미지 획득 시스템을 우선 구축하여 목재 이미지 데이터를 획득하였다. 이미지 획득 시스템은 크기에 상관없이 연속 투입되는 모든 판재의 표면을 스캔할 수 있다. 총 304장의 잣나무 표면 이미지로 데이터베이스가 구축되었다. 『KS F 2151 침엽수 구조 용재의 육안 등급 구분 방법』에 따라 목재 결함을 옹이, 갈라짐, 수피로 구분하였으며, 옹이는 산옹이, 죽은 옹이, 썩은 옹이, 긴 옹이 등 4종류로 세분화하였다. VGG annotator를 이용하여 모든 이미지 데이터에 결함의 위치, 형상, 종류에 관한 정보를 목록화하였다. 검출 모델은 ResNet-101을 backbone 네트워크로 하는 Mask R-CNN을 기반으로 설계되었으며, 모델은 IOU(intersection over union) 50% 이상에 대한 mAP(mean average precision)로 평가되었다. 또한 KS F 2151에서 규정한 방식으로 각 결함의 기준 치수가 산출되도록 모델을 설계하였다. 테스트 세트에 대한 모델의 mAP는 57.0%로 산출되었는데, 이는 4종의 옹이만 학습한 모델의 mAP 80.4%보다 낮다. 성능 감소의 원인은 갈라짐에 대한 모델의 검출 성능이 낮았던 것에 기인한다. 갈라짐에 대한 검출 오류는 주석을 달지 않은 미세한 갈라짐을 모델이 검출한 경우, 그리고 길게 분포된 하나의 갈라짐을 모델이 다중의 갈라짐으로 검출한 경우의 두 가지 유형으로 분석되었다. 이러한 오류는 주석 수정 및 데이터 세트 증량을 통해 개선할 수 있을 것으로 판단된다. 개발된 모델은 옹이만을 다루던 기존 자동화 탐지 기법과는 달리 다양한 결함들을 검출할 뿐만 아니라 결함의 정량화 기능을 갖추어 목재 표면 검사에 실질적 도움이 될 것으로 기대된다.
정현우 ( Hyunwoo Chung ),김현빈 ( Sang-yun Yang ),양상윤 ( Hyunbin Kim ),박용건 ( Yonggun Park ),배준수 ( Junsoo Bae ),박주생 ( Joo-saeng Park ),유원재 ( Won-jae Youe ),여환명 ( Hwanmyeong Yeo ) 한국목재공학회 2019 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2019 No.2
목재 고열처리는 목재의 주성분인 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌의 화학구조적 변형이 발생하는 연소점 이하의 온도 범위로 목재를 가열하여 목재의 구성성분비와 물리적 특성을 변화시킬 수 있는 방법이다. 고열처리된 목재는 소수성이 증가하여 치수안정성이 향상되고, 표면재색의 균일성과 내부후성능이 향상되는 것으로 알려져 있다. 하지만 제품 규격이 정립되어 있지 않기 때문에 최종 사용자가 제품을 선택할 근거가 미약한 실정이다. 이에 고열처리 목재를 정의하고, 고열처리 정도를 평가할 수 있는 시험방법이 필요하다. 본 연구에서는 낙엽송과 참나무 판재를 5가지 온도조건(130℃, 160℃, 190℃, 220℃, 250℃)과 5가지 시간조건(8시간, 16시간, 24시간, 36시간, 48시간)으로 열처리하여 열처리 조건별 시험편을 제작한 후 근적외선 분광분석을 실시하였다. 각 열처리조건 당 10개의 시험편을 제작하여 대조군 포함 총 300개의 시편으로 시험을 실시했다. 연구 결과 낙엽송과 참나무 2수종의 근적외선 분광분석에 의한 고열처리 시간/정도를 구분하는 것이 가능하였으며, 이에 따라 고열처리 온도와 시간을 결합한 고열처리 정도 수치 예측모델을 개발하였다.
정현우(Hyunwoo Chung),송완(Wan Song),유재호(Jae Ho Yoo),강민용(Min Yong Kang),전황균(Hwang Gyun Jeon),정병창(Byong Chang Jeong),서성일(Seong Il Seo),전성수(Seong Soo Jeon),최한용(Han Yong Choi),김찬교(Chan Kyo Kim),박병관(Byung Kwan 대한비뇨기종양학회 2017 대한비뇨기종양학회지 Vol.15 No.2
Purpose: We compared biopsy results and surgical outcomes of magnetic resonance imaging (MRI)-guided biopsy with transrectal ultrasonography (TRUS)-guided biopsy to demonstrate efficacy of MRI-guided biopsy on previous biopsy negative patients. Materials and Methods: We retrospectively reviewed data of 120 patients who were categorized into MRI-guided biopsy groups (n=20) and TRUS-guided biopsy groups (n=100). All patients were diagnosed with prostate cancer (PCa) and had undergone radical prostatectomy (RP) after MRI-guided or TRUS-guided repeat biopsy between January 2010 and March 2016. Detection rate of significant cancer and Gleason score upgrading and downgrading were examined, in addition to biopsy results and subsequent RP outcomes. Results: Median values for prostate-specific antigen level of the TRUS-guided biopsy group and the MRI-guided biopsy group were 6.67 and 5.86 ng/mL (p=0.303), respectively. Median prostate volume of each group (34.1 mL vs. 23.5 mL, p=0.007), number of positive cores (2.0 vs. 3.0, p=0.001) and maximum cancer/core rate (30.0% vs. 60.0%, p<0.001) were statistically different. Positive core rates of each group were 21.9% and 87.1%, respectively. Pathologic T stage was the only variable that showed difference in surgical outcomes (p=0.002). Most of PCa was confirmed as clinically significant PCa after RP in MRI-guided biopsy group (95%). Conclusions: MRI-guided biopsy showed higher positive core rate and detection rate of clinically significant PCa than TRUS-guided biopsy in repeat biopsy setting. Prospective multicenter large-scale study and accumulation of data is expected to further define superiority of the MRI-guided biopsy.
NLT-콘크리트 복합 슬라브의 수분 및 치수 거동 분석
황성욱 ( Sung-wook Hwang ),정현우 ( Hyunwoo Chung ),이태경 ( Taekyeong Lee ),안경선 ( Kyung-sun Ahn ),방성준 ( Sung-jun Pang ),방준식 ( Junsik Bang ),곽효원 ( Hyo Won Kwak ),오정권 ( Jung-kwon Oh ),여환명 ( Hwanmyeong Yeo ) 한국목재공학회 2022 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2022 No.2
Nail-laminated timber (NLT)-합판 복합재와 상부 콘크리트로 구성된 NLT-콘크리트 슬래브의 수분 및 치수 거동을 385일 동안 모니터링 했다. 외기의 상대습도 변화는 NLT 복합재 내부의 수분 및 치수 변화를 야기했다. 모니터링 기간 동안 NLT 복합재의 평형함수율은 6.7%에서 15.3%로 증가하였으며, 이때 너비 방향 변형률은 0.58%였다. 콘크리트 타설은 NLT 복합재의 영구적인 폭 방향 증가를 초래했다. 폭 변형은 콘크리트 혼합물에 함유된 다량의 수분에 의한 영향보다 혼합물의 중량에 의해 못적층 구조가 느슨해진 결과인 것으로 해석되었다. NLT 복합재의 변형률이 복합재의 구성요소인 낙엽송 제재목과 합판의 변형률 총합보다 낮다는 결과로부터 NLT 구조의 치수안정화 효과가 확인되었다.