수질자동측정 자료의 신뢰성 향상을 위한 데이터의 검증 및 확정에 관한 연구

원선정 연세대학교 대학원 2004 국내석사

본 연구에서는 한강 수계의 수질자동측정 지점 중 서울 경기 지역을 포함하는 수도권 상수원의 수질에 직,간접적으로 영향을 미칠 수 있는 경안천의 수질자동측정소에서 5분 간격으로 저장된 1999년 2월 1일부터 2002년 12월 31일까지의 데이터를 수집하여 통계적 분석을 통해 이상값(Error)을 처리하고, 자료의 주기성 및 계절적 특성을 파악하였다. 또한, 측정 항목 간, 그 지역의 수문, 기상자료와의 상관관계 등을 조사하였다. 상관분석 결과를 토대로 자동 측정된 자료의 유효데이터 판정이 어렵다고 사료되는 DO 항목의 변동을 예측하는 회귀모형을 도출 할 수 있었으며, 회귀 모형을 이용하여 산출 된 예측값과 자동측정 된 데이터와의 잔차 통계량을 검토해 봄으로서 자동 측정 자료의 신뢰도를 높이는 데이터 검증 및 확정화 작업을 수행하였다. 현재 수질자동측정망 운영 시 각 항목별 유효 데이터를 판단하는 방법은 실무자들의 경험에 의존한 데이터 확정화(validation) 작업이 상용되고 있는데 이와 같은 데이터 유효성 판단과정을 본 연구에서는 데이터 전처리 작업이라 하고, 다른 수질자동 측정항목들의 변화를 고려한 DO 항목의 수질 변화 예측을 위한 회귀모형을 설정하는데 이용하였다. 연간 DO 변화의 예측을 위한 회귀 모형 설정을 위해 수온과 조류의 영향에 따른 DO변화를 기준으로 1년을 4구간(Part)로 구분하였으며, 각 구간별 측정 항목간 상관성을 토대로 DO에 가장 크게 영향을 미치는 설명변수를 이용하여 최적 회귀모형을 도출하였다. 도출된 회귀모형은 다른 자동측정 항목이나 기상 데이터를 통해 DO값의 예측변동 범위를 설정해 주는 역할을 하게 된다. 각 구간에 해당하는 월별로 회귀 모형을 적용시켜 경안천 수질자동측정소 지점의 DO값을 산출해 내었으며, 이 예측값과 실제 자동 측정된 DO값의 잔차 통계량을 이용하여 표준잔차가 ±2.5(95% 신뢰수준)인 이상값(outlier, Extreme value)값을 추출할 수 있다. 이는 지난 4년간 경안천 수질자동측정소에서 유효 데이터로 인정되지 않았거나 측정 장비상 오류, 데이터 전송상에서 발생한 오류 때문에 나타난 이상값들과 상당 부분 일치함을 확인하였다. 그러나 5분간 저장된 data의 일평균값을 산정하는 데는 많은 data의 수(288개/일)의 평균값이 되기 때문에 더 정확한 유효 데이터의 판정을 위해 일평균값이 아닌 시간평균값에 같은 회귀모형을 적용시켜 유효성을 판단할 필요가 있었으며, 이를 수행한 결과 일평균값으로 도출된 회귀모형으로 시간평균값의 검증 및 확정(validation)도 가능하다는 결론을 얻을 수 있었다. 회귀모형을 이용한 DO 항목의 데이터 검증 및 확정 방법을 이용한다면 자동 측정 다른 항목 data를 역으로 예측하고 data의 검증 및 확정 작업이 가능할 것으로 기대되며, 향후 자동측정 된 다른 항목 data의 검증 및 확정 방법에 관한 연구가 계속 되어 측정 data의 신뢰성을 높여가야 할 것이다. 이와 같이 본 연구에서는 현재 수질자동측정망에서 연속으로 측정되는 측정자료의 확정 및 검증을 통해 자동측정자료의 신뢰도를 향상시키고, 하천의 수질관리에 필요한 다른 연구를 위한 기초 자료로서 활용 할 수 있다. 또한, 현재 수질자동측정망 운영 시 수행되는 확정화 작업을 보다 효율적이고 간단한 방법으로 수행할 수 있으며, 현장 실무자들에게 보다 객관적인 측정자료 관리를 위한 도구로서의 역할을 할 수 있다고 기대된다. 이와 더불어 장기적인 수질경향 해석, 수질 상시 감시 이외에 강우 시 유입오염 부하량의 상시 파악 등 각 수역의 특성에 대한 보다 신뢰성 있는 정보의 제공도 가능하다. This study has been performed to search for methods to improve reliance of auto-measured data. Verification and validation of data should be conducted through more suitable data management methods than currently used methods in order to make significant data use as fundamental data for river water quality management and related policies. DO data among auto-measured parameters of Kyoung-An Cheon station located at the upper stream of Paldang-Dam are hard to be verified and validated due to characteristics of the river. Daily and hourly DO data fluctuation is so wide and irregular through April to September. Daily mean values have been calculated on the basis of 5 minute auto-measured and saved raw data, which are accumulated for 4 years. Methods of verification and validation have been deduced from the result of daily mean data analysis. Weather condition data and water patterns data of Kyoung-An Cheon were used for the analysis. Regression models have been made separately for each 4 part which is divided on the account of both relations between DO and chl-a, DO and water temperature. Afterward, most suitable independent variation by each part has been selected. They have been drawn and this model can be used for estimate of yearly changed DO data. Verification and validation of data have been carried out with residual statistics of auto-measured DO data and calculated DO data through the regression models. Significant DO data for 4 years except outliers have obtained through currently used validated methods and validated methods which are resulted from regression models. And correspondence rate of two methods is approximately 90%. Additional, considerable hourly mean values that could be used for reliable data have been obtained from verification and validation that are resulted from regression models. In the result of this study, we found out the methods, which are performed more properly, and objectively than currently used methods which just depend on experience of operators.

측정 자료 기반 양초 연소 과정의 과학적 설명 구성

백명주 한국교원대학교 대학원 2021 국내석사

본 연구는 초등 예비교사에게 양초연소 과정의 측정 자료를 제시하였을 때 이루어지는 과학적 설명의 구성에 대한 질적 사례연구이다. 이를 통해 ‘측정 자료를 언제, 왜 사용하는지’ 그리고 이러한 과정을 거치면서 ‘초등 예비교사의 과학적 설명 구성은 어떻게 이루어지는지’에 대하여 심도 있게 이해하는데 그 목적이 있다. 이를 바탕으로 과학적 현상이 일어나는 과정에 대한 측정 자료가 관찰 자료와 추론 중심의 과학적 설명 구성에 대하여 새로운 교수 학습 전략으로써의 가능성을 논의하고자 한다. 연구의 대상은 고교 문과 계열이고, 과학 심화를 선택하지 않은 초등 예비교사 4명이다. 연구에 사용된 측정 자료는 연구자가 직접 측정한 자료이다. 양초의 연소 과정 중의 온도, 습도, 기압, 산소 농도 및 이산화탄소 농도의 변화를 아두이노와 센서를 이용하여 측정하였다. 밀폐 용기 내 아두이노와 연결된 센서를 부착하고, 촛불을 켜고, 촛불이 꺼지는 것을 포함한 양초의 연소 과정의 측정 자료를 실시간으로 얻었다. 이 측정 자료를 변환하여 연구에 사용하였다. 예비연구를 통해 자료 수집 프로토콜을 구성하였으며, 이를 본 연구에 적용하였다. 연구 방법은 Yin(2009)의 질적 사례연구 방법에 따라 이루어졌다. 따라서 연구의 설계 단계에서 사례와 사례의 경계를 정하고, 사전 지식, 관찰 자료, 측정 자료를 포함한 개방 이론을 설정하였다. 수집된 자료를 토대로 연구 결과에서 개방 이론을 수정하였고, 결과의 분석 과정에서 과학적 설명과 논증 구조의 경쟁 가설을 선정하여 비교하는 것을 포함하였다. 개방 이론의 수정에 반영되었던 부분과 참여자의 과학적 설명 구성 과정에 대한 구체적인 사례의 특성을 구체적으로 살펴보았고, 마지막으로 참여자의 면담을 정리함으로써 측정 자료가 과학적 설명에 어떠한 영향을 미치는지 이해하고자 하였다. 연구 결과 다음 두 가지의 주요한 의미를 찾을 수 있었다. 첫째, 참여자가 최종 구성한 과학적 설명에는 참여자가 기존에 가지고 있던 과학적 설명과 측정 자료를 확인하는 과정에서 이루어지는 과학적 설명이 각각 다른 방향으로 영향을 미침을 알 수 있었다. 측정 자료가 제시되었을 때, 참여자는 자신이 가진 기존 설명과의 비교를 통해 부분 설명을 구성하였다. 그리고 다수의 측정 자료를 확인하는 과정에서 자료와 사전 지식을 토대로 설명 과정에 대한 점검이 이루어졌다. 이러한 과정은 반복적으로 이루어졌다. 그러나 측정 자료에 기반을 둔 모든 부분 설명이 통합의 과정을 거치거나 최종 구성된 과학적 설명에 반영되지는 않았다. 둘째, 측정 자료는 과학적 설명 구성에서 핵심적인 역할을 하였다. 참여자는 측정 자료를 통해 관찰 자료 기반 과학적 설명을 스스로 수정하였다. 이는 양초의 연소 과정에 근거하여 촛불이 꺼지는 까닭을 설명하는 과정에서 이루어졌다. 이 과정에서 측정 자료는 연소 반응의 과학적 설명 구성 과정에 대한 핵심적인 증거로 사용되었으며, 관찰 자료는 설명 구성에 대한 결과 확인 등 한정적으로 사용되었다. 이는 미시적 현상의 경우 관찰 자료와 추론을 통한 과학적 설명 구성에서 학습자 스스로 증거와 이론의 조정 과정을 거치지 못하는 것에 대한 대안이 된다. 또한 과학적 설명은 학습자의 사전 지식과 관찰에 의해 제한되는 한계에 대하여 측정 자료가 새로운 교수 전략이 될 수 있음을 의미한다.

신체 측정치법을 이용한 체지방 측정기의 체지방 측정 능력 평가

정동욱 부산대학교 대학원 2004 국내석사

목적: 체지방 측정에 많이 사용되고 있는 DEXA법과 BIA법과는 다른 새로운 측정방식의 체지방 측정기기들이 많이 개발되어 사용될 것으로 예상된다. 하지만 새로운 측정기기에 대한 신뢰도와 타당도를 측정할 만한 기준은 아직 없는 실정이다. 이에 저자는 영국 고혈압 학회의 혈압계 평가 기준을 응용하여 신체 측정치법을 이용한 체지방 측정기(신체 측정치법)의 체지방 측정 능력을 평가해 보았다. 방법: 2003년 4월에서 2004년 4월까지 부산대학교병원 가정의학과를 방문하였던 성인 65명(남자:39명, 여자:26명)을 연구 대상으로 하였다. DEXA법, BIA법 및 신체 측정치법에 의한 각각의 체성분(체지방량, 근육량, 및 체지방률) 측정치를 비교해 보았다. 영국 고혈압 학회의 혈압계 평가 기준을 이용하여 체지방 측정기의 평가 기준을 정하고 이에 준하여 신체 측정치법의 체지방 측정 능력을 평가해 보았다. 결과: BIA법과 신체 측정치법은 모두 DEXA법과 LBM, FBM, %BF의 측정에 있어서 의미 있는 양의 상관관계를 보였으나, BIA법에 비해 신체 측정치법은 DEXA법과의 양의 상관관계의 정도가 약했다. 신체 측정치법에서만 %BF가 남녀간에 의미있는 차이를 보이지 않았다. 각 기기별 측정치 사이의 비교에서는 남자에서는 차이가 없었지만 여자에서는 신체 측정치법과 BIA법 사이의 FBM 측정치에서만 유의한 차이가 없었고 이를 제외하면 신체 측정치법의 LBM, FBM, %BF 측정치는 모두 DEXA법 및 BIA법에 의한 측정치와 의미있는 차이가 있었다. DEXA법을 기준으로 각 기기별 측정치간 오차의 허용한계는 BIA법에 비해 신체 측정치법에서 넓었다. 또한 영국 고혈압 학회의 혈압계 평가 기준을 적용하여 신체 측정치법의 체지방 측정 능력을 평가해 보았을 때 기준에 미달하는 것으로 나타났다. 결론: 새로 개발된 신체 측정치법을 이용한 체지방 측정기에 의한 측정치는 DEXA법, BIA법에 의한 측정치와 높은 상관관계를 가지나 본 연구에서 제시한 평가기준을 만족시키진 못하였다. Background: It is expected that a large number of newly developed body fat measuring instruments, with method other than dual-energy X-ray absorptiometry (DEXA) and bioelectrical impedance analysis (BIA) which is widely in use, will be available instead. However, the standard by which to measure reliability and validity of measuring instrument has not established yet. There upon, the author has tried to assess performance of body fat measuring instruments (body measuring value method) applying sphygmomanometer evaluation standard of British Hypertension Society. Methods: Those 65 adults (male: 39, female: 26) who visited Department of Family Medicine, Pusan National University Hospital from Apr. 2003 through same month 2004 became subjects of study. Each of the body composition (fat body mass (FAB), lean body mass (LBM) and body fat percentage (%BF)) measuring value by DEXA, BIA and body measuring value method was compared with one another. Assessing standard of body fat measuring instruments has been established making use of sphygmomanometer evaluation standard of British Hypertension Society and then based on that, measuring capability of body fat of body measuring value method has been appraised. Results: Both BIA and body measuring value method had significant correlation in DEXA, LBM, FBM and %BF measurement but body measuring value method had weakly correlation with DEXA compared to BIA. Only in the body measuring value method, %BF did not show significant difference between men and women. There were no differences for men among measuring values compared by each instrument. However, for women, there were no sinificant difference only in the FBM measuring values between body measuring value method and BIA. With above exceptions, all of LBM, FBM and %BF measuring values of body measuring value method had significant difference with measuring values by DEXA and BIA. Among measuring value by each instrument on the basis of DEXA was large limit of agreement in the body measuring value method compared to BIA. And further, assessment of body fat measuring capacity of body measuring value method, applying sphygmomanometer evaluation standard of British Hypertension Society did not seem to reach standard. Conclusion: Measuring values by body fat measuring instruments, applying newly developed body measuring value method had high correlation with the ones by DEXA and BIA but they did not satisfy assessment standard presented in this study.

광학적 혈당 측정기 개발

서욱진 명지대학교 대학원 2011 국내석사

The population of diabetics have been increasing about 3~4% per year due to over-nutrition, lack of exercise, and stress, according to economical richness. When checking glucose level, it causes pain and can be infection through the extracting spot, because glucose level is checked by extracting blood and wasting ribbon is needed. If diabetics have to glucose level check periodically, they feel inconvinient and consume lots of money. So development of non-invasive glucose measurement system has been studied. In this paper, one way to non-invasive glucose measurement mathod, glucose measurement system using lights is studied. Sources selected the most absorption wavelength and the least absorption wavelength. Data was collected about flowing solution or blood through a tube. Data collection and analysis have used Labview by NI(National Instrument). We always used fixed blood quantity and regular glucose quantity to not effect the environment when doing experiment. Because blood contain very small glucose. First experiment used only glucose ingrediant for reaction of glucose ingredient and light. As a result we got satisfactory error rate within 3%. In this way, we tried blood experiment. And We got a result that within 5% error rate. In this paper, we can check regular decreasing rate about glucose ingredient. So it can be use medical equipment if this system develop more strong and stable by external effect. 경제적 풍요에 따른 과다 영양섭취, 운동 부족 및 스트레스로 인해 당뇨병 환자가 매년 3~4%의 증가율을 보이고 있다. 혈당 측정 시에는 채혈을 통해서 측정하기 때문에 통증을 유발하고, 채혈 지점을 통한 감염의 위험이 있으며, 측정 할 때 마다 소모성 측정 리본이 필요하여 혈당량을 주기적으로 측정해야 하는 당뇨병 환자에게는 사용하는데 불편한 점이 크고 비용이 많이 든다. 이와 같은 채혈을 통한 혈당 측정기의 문제점을 보완하기 위하여 비 채혈 혈당 측정기 개발에 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 비 채혈 혈당 측정기 개발 방법 중 하나인 빛을 이용한 혈당 측정 시스템을 구현하였다. 먼저, 글루코스 성분에 흡수도가 높은 파장과, 흡수도가 낮은 파장의 LED를 각각 선정하였다. 데이터는 고무 튜브를 통해서 용액을 흘려 보내고 흐르는 용액에 빛을 방사하여 투과된 빛의 양을 Photodetector를 이용하여 수집하였다. 데이터 수집 및 분석은 NI(National Instrument)社의 Labview를 이용하여 수행하였다. 혈액에 포함된 글루코스 의 양은 매우 미미하기 때문에 보다 정밀한 측정을 위해서 일정한 양의 혈액에 포도당의 양만을 조정하여 혈액 속의 포도당 이외의 여러 가지 입자들에 대한 영향을 최소화 하였다. 글루코스 성분에 대한 빛의 반응성을 분석하기 위해 먼저 포도당을 이용한 실험을 수행하였으며, 그 결과 3% 이내의 검출 에러율을 만족하는 측정 결과를 얻었다. 그리고 이를 기반으로 혈액을 이용한 실험을 수행하였으며, 검출 에러율 5% 이내의 결과를 얻어냈다. 본 연구에서는 글루코스 성분의 농도 차이에 대한 데이터를 수집하고 분석을 하였으며, 그 결과 글루코스 성분의 농도에 대한 일정한 변화 추세의 결과를 확인하였다. 추후 외부 영향에 보다 강하고, 안정성이 있는 시스템이 되도록 개선한다면 상용화가 가능할 것으로 사료된다.

원격측정장비를 활용한 운행차 배출가스 특성 분석

신성기 한국방송통신대학교 대학원 2020 국내석사

원격측정장비는 짧은 시간 안에 주행 중인 많은 수의 차량의 실제 배출가스를 측정한다. 또한 원격측정장비는 차량의 속도와 가속도를 측정하고 차량번호를 촬영한다. 차량번호를 통해 해당 차량의 연식, 연료종류, 엔진타입 등의 차량제원을 함께 수집할 수 있다 본 연구는 운행차 배출가스 원격측정에 대한 개념과 특성 등을 살펴보고, 원격측정 결과와 정밀검사 결과의 상관성을 확인하고, 운행차의 배출가스 특성을 분석하고자 하였다. 연구에서 사용한 데이터는 측정위치 및 높이 등이 고정되어 독립변인이 잘 통제된 고정식 원격측정장비에서 2019년 동안 측정한 결과이다. 원격측정과 정밀검사의 두 가지 측정방법에 의한 연료 및 연식별 평균값의 상관관계를 확인하기 위해 단순선형회귀 분석한 결과 휘발유 차량은 CO, HC, NO의 결정계수(R2)가 각각 0.75, 0.88, 0.97로 나타났고, LPG 차량은 CO, HC, NO의 R2가 각각 0.086, 0.96, 0.97로 나타났다. LPG 차량의 CO를 제외한 나머지 모두 원격측정과 정밀검사 결과에 높은 상관관계가 있음을 확인하였다. 원격측정 결과에 따른 배출가스 특성으로 연료 및 연식별 배출가스 경향에서 휘발유 차량은 연식이 최근으로 갈수록 모든 배출가스가 뚜렷하게 감소하였다. 연식별 NO 농도를 제작차 배출허용기준과 비교하였을 때, 휘발유와 LPG 차량은 경향이 유사하였지만 경유 차량은 경향이 달랐다. 계절별 외부 온도에 따른 배출가스 특성으로 CO는 계절에 따라 큰 변화가 없었고, HC의 경우, 여름철에 증가하고 겨울철에 감소하였다. NO는 겨울철에 증가하고 여름철에 감소하는 경향이 있었다. 휘발유와 LPG 차량을 연식별로 분류하여 CO, HC, NO의 측정값을 최솟값과 최댓값을 5등분한 5분위수에 따른 통계 분석 결과 파손된 배출가스 제어장치가 차량 연령보다 배출량에 더 큰 영향을 미친다는 선행 연구 결과와 유사함을 확인하였다. 차량의 속도에 따른 배출가스 특성은 휘발유와 LPG 차량 모두 HC와 NO의 농도가 속도와 비례하여 증가하였고, 상대적으로 CO는 속도변화에 큰 차이가 나타나지 않았다. 차량의 가속도에 따른 배출가스 특성은 휘발유와 LPG 차량 모두 CO는 가속도에 비례하여 증가하는 경향이 나타났고, HC와 NO는 가속도에 반비례하였다. 이는 NO의 경우 가속도에 비례하여 증가한다는 선행연구가 있어 향후 연구에서 확인이 필요하다. 본 연구를 통하여 원격측정장비는 운행차 배출가스 측정에 충분한 정밀성과 신뢰성을 가지고 있음을 확인하였다. 또한 원격측정 결과를 활용한 운행차의 배출가스 특성 분석 중 경유 차량의 NO 배출관리가 필요함을 확인할 수 있었다. 원격측정 데이터를 활용한 향후 연구로 차량제원을 이용하여 주행거리별, 배기량별, 엔진별 등의 배출가스 특성, 택시 및 버스 등의 대중교통 배출가스 특성, 저감장치 부착의 효과성 분석 등도 의미가 있을 것이다. Remote sensing device (RSD) measures real-time gas emissions of a large number of on-road vehicles. Since a vehicle’s plate number as well as speed and acceleration is recorded by RSD, it is possible to collect vehicle specifications such as model year, fuel, engine type, displacement, etc. In this study, a simple linear regression analysis to determine the measured emissions’ correlation between RSD results and pre-obtained ASM2525 dataset. The coefficient of determination (R2) of carbon monoxide (CO), hydrocarbon (HC), and nitric oxide (NO) emission by gasoline vehicles were 0.75, 0.88, and 0.97. For LPG vehicles, R2 of CO, HC, and NO were 0.086, 0.96, 0.97 respectively. The low R2 of CO of LPG vehicles is mainly due to the timing difference between RSD and ASM2525. Because most LPG vehicles are taxis, their high mileage could result in more emission of major deterioration components. Emissions of CO, HC, and NO shows declination trends for both of gasoline and LPG vehicles manufactured recently. For diesel vehicles, however, NO emissions level was maintained similarly until 2011 and then decreased. For seasonal characteristics of emissions, CO emission level remained constant without major changes by month. HC emission level increased during summer and decreased during winter. The emission level of NO showed opposite tendency to the emission level of HC. CO, HC, and NO emissions were divided into five groups (quintiles) in ascending order for each model year. At this point, the lowest emitting vehicles, regardless of the model year, make essentially negligible contributions to total emissions. For emission characteristics according to vehicle speed and acceleration, HC and NO increased with speed although CO did not change much for gasoline and LPG vehicles. CO increased with acceleration, however, HC and NO decreased. According to prior studies, NO emissions increased with acceleration, it is necessary to confirm in the following study. Future research using RSD data will also be meaningful in that it uses vehicle specifications to manage emissions by engine type, mileage etc. Also the information obtained by RSD would be useful in managing public transportation such as taxi and bus as well as analyzing the effectiveness of harmful emission gas reduction devices for diesel vehicles.

적외선 MTF 측정장치 개발

손병호 과학기술년합대학원대학교 2016 국내석사

본 논문에서는 적외선 파장대에서 렌즈의 변조전달함수(MTF)를 칼날 주사방식으로 측정하는 적외선 MTF 측정장치를 구성하고 평가하였다. 측정장치는 물체부, 평행광을 만들어주는 시준부, 형성된 상을 분석하는 분석부로 나뉜다. 광원으로는 텅스텐 필라멘트 광원을 사용하였으며 중적외선 영상을 검출하기 위해 MCT를 사용하였다. 이 장치를 사용하여 ZnSe 재질의 f 수가 5인 표준렌즈의 MTF를 중적외선 파장대인 3~5 μm에서 측정하고 Zemax 프로그램을 통해 계산한 이론값과 측정값 차이를 비교하여 Cut-off frequency인 50 1/mm까지 전구간에서 ±0.035이내임을 확인하였다. 또한 측정값의 신뢰도를 확인하기 위한 A형 측정불확도를 계산한 결과 MTF의 대표 공간 주파수인 20 1/mm에서 0.002으로 동일한 조건 하에서 측정 시 측정값의 변화가 거의 없음을 알 수 있었다. 모터의 이동량에 따른 불확도와 슬릿의 폭의 오차에 관한 불확도, 물체와 칼날의 정렬에 의한 불확도를 ISO 규정에 따라 불확도 요인으로 산출하여 합성 불확도를 계산하였으며 각각의 불확도의 자유도를 바탕으로 유효자유도를 산출하여 적용인자 k를 통해 확장 불확도를 계산하였으며 계산 결과 0.010으로 계산되었다. 각각의 불확도 기여도 중에서 물체와 칼날의 정렬에 의한 불확도가 가장 높았다. 그러므로 MTF 측정 시 물체와 칼날의 정렬이 중요하므로 보다 정밀하게 물체와 칼날을 정렬 할 수 있는 방안을 연구해야된다고 판단된다. Development of MTF measurement system for infrared optical system In this paper, we developed the MTF (Modulation Transfer Function) measurement system using a knife edge scanning method for infrared optics. It consists of object part to generate target image, a collimator to make parallel beam, and a detector to analyze the image. We used a tungsten filament as a light source and MCT (Mercury Cadmium Telluride) to detect the mid ? infrared(3~5 ㎛ of wavelength) image. We measured MTF of standard lens of which f-number is 5 and material is ZnSe for using this instrument and compared the result with theoretical values calculated using ZEMAX commercial software. As a result, it was founded that the difference was within ± 0.035 by the cut-off frequency (50 l/mm). Also, we calculated A-type measurement uncertainty to check up the reliability of measurement. The result showed only 0.002 at 20 1/mm of spatial frequency, which means very little variation in the MTF measurement under the same conditions. Uncertainty and uncertainty of the amount of movement of the motor about the error in the width of the slit, the calculation of the uncertainty of the object and the alignment of the knife with the uncertainty factor was calculated in accordance with ISO regulations, the effective degrees of freedom on the basis of the composite uncertainty degree of freedom of each of the uncertainty calculated by calculating the expanded uncertainty factor, k, was calculated by applying the calculation result to 0.010. The higher the uncertainty caused by the object and the alignment of the knife of the uncertainty contribution from each. Therefore, the alignment of the object and the knife MTF measurement is important because it is determined that more precisely to study the ways to align the object with knife.

매립지 현장측정을 통한 IPCC FOD model의 메탄발생속도상수(k)에 대한 불확도 평가

나제현 서울시립대학교 일반대학원 2011 국내석사

현장측정을 통해 매립되는 폐기물의 특성이나 매립가스 배출량을 산정하고 이를 통해 매립가스 추정모델의 입력변수를 산정하는 연구가 활발히 진행되고 있으나 측정결과에 대한 QA(Quality Assurance)/ QC(Quality Control) 체계가 확립되어 있지 않고 있기 때문에, 이의 신뢰성이 저하된다. 더욱이 매립지 자체가 가지고 있는 불균질성에 관한 연구는 미비한 실정이다. 매립지의 현장 조사는 폐기물의 오랜 분해 시간과 매립지 유지·관리의 어려움, 매립가스의 발생조건과 배출경로가 다양하고 변화하여 지속적인 모니터링이 곤란하기 때문에 측정 결과의 해석에도 어려움이 따른다. 한편, 불확도(Uncertainty)란 측정결과에 관련하여 측정량을 합리적으로 추정한 값의 분산특성을 나타내는 파라미터로 정의되는 것으로, 측정하고자 하는 대상의 참값이 존재할만한 추정 범위의 지표로 사용된다. 이러한 불확도는 다양한 영향인자와 불균질성을 가지는 매립지에 대해 적용될 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 현장측정으로 산정한 매립폐기물의 DOC와 메탄배출량, 메탄발생 속도상수(k)에 매립지의 불균질성을 반영하고자 현장측정 과정에 대한 오차 요인을 파악하여 이들의 불확도를 분석하였다. A 매립지의 2002∼2008년까지의 반입폐기물의 DOC는 평균 9.9%(6.7∼ 11.8%)로 조사되었다. 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 반입폐기물 DOC의 불확도를 분석한 결과, 신뢰구간 95%에서의 확장불확도는 14.7∼17.2%(평균 16.7%)인 것으로 조사되었다. 2008년도 A 매립지의 메탄배출량 측정 결과, 176.1ton/yr의 메탄이 배출되는 것으로 조사되었으며, 이 중 약 66.1%가 매립지 표면으로 배출되고 33.9%가 가스배제공을 통해 배출되는 것으로 조사되었다. 불확도는 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 산정되었으며, 신뢰구간 95%에서의 확장불확도는 표면발산량 31.8%, 가스배제공 배출량 21.0%, 총 메탄배출량은 22.2%인 것으로 조사되었다. 현장측정 결과를 통해 산정된 A매립지의 k값은 0.134yr-1이며, 행렬을 이용하여 분석된 신뢰구간 95%의 확장불확도는 55.8%인 것으로 조사되었다. 이는 k값이 최소 0.059yr-1에서 최대 0.208yr-1까지의 범위에 존재할 가능성이 있다는 것을 의미하며, 매립지의 불균질한 특성과 기상조건 등에 의한 메탄배출량의 불규칙한 발생 특성이 k값에 반영된 것이라고 간주할 수 있다. 매립가스 추정모델 입력변수의 고유의 값을 산정하는 것은 매우 중요하나 매립지는 매립지 자체가 가지는 불균질성과 다양한 영향인자들로 인해 불확실성이 크기 때문에 정확한 값을 산정하기 어렵고 이는 매립지 현장에서 매우 큰 범위로 변할 수 있다. 이에 대해 불확도 분석을 도입함으로써 합리적으로 추정한 범위를 나타내어 리스크를 최소화하고 매립지의 현황을 반영하는 방법의 하나로 이용될 수 있을 것으로 판단된다 There have been many studies for estimating the input parameters of landfill gas estimation model by field survey but their QA/QC system has not been established with deteriorated reliability. Furthermore, the studies on the heterogeneity of landfill are lacking. Meanwhile, ‘uncertainty’ is used as an index of the estimation scope in which the true value of the measuring object could exist. It is necessary to introduce such uncertainty analysis for landfill that has various influence factors and heterogeneity. In order to introduce uncertainty analysis for the landfill measurement result, this study is to calculate through field survey for DOC of disposed waste, methane emission and methane reaction constant(k) among the input parameters of the IPCC FOD model and identify the error factors in the field survey process to analyze their uncertainty. The DOC of disposed waste in landfill A from 2002 to 2008 was found in the scope of 6.7∼11.8%(means : 9.9%). The result of the uncertainty of the DOC through Monte-Carlo simulations showed the expanded uncertainty of 14.7∼17.2%(mean: 16.7%) in the confidence interval of 95%. The methane emission of landfill A in 2008 was found that 176.1ton/yr which 66.1% will be emitted by landfill surface and 33.9% by the gas vent. The uncertainty of methane emission was analyzed through Monte-Carlo simulation and expanded uncertainty estimated in confidence interval of 95%. The uncertainties of surface and gas vent emissions have 31.8%, 21.0% and the total methane emission has 22.2% of uncertainty. The k value of landfill A calculated through the field survey result is 0.134yr-1. And the uncertainty analyzed through the matrix method was 55.8% in the confidence interval of 95%. This signifies the possibility of the k value existing with in the scope of min 0.059yr-1 to max 0.208yr-1 and this range can be considered as the heterogeneous characteristics of the landfill and weather condition having been reflected upon the k value. It is very important that the input parameters of landfill gas estimation model estimate the uncertainty for reflecting of heterogeneity and various influence factors about landfill. Accordingly, it is need that introducing uncertainty analysis for presenting a scope rationally estimated on parameters of landfill gas estimation model and a uncertainty analysis of parameters can be used as one of the ways to reflect the landfill conditions.

PID 제어를 이용한 유량측정 자동화 시스템 구축 및 불확도에 관한 연구

박성미 인하대학교 공학대학원 2021 국내석사

음속노즐을 이용한 유량측정은 노즐에서 발생한 기준유량을 유량계에 주입하여 측정하는 방법이다. 이러한 방법은 일반적인 유량측정에는 문제가 없으나 특정 압력조건 하에서 측정해야 하는 유량장치나 작동압력이 높은 질량유량계(Mass Flow Controller:MFC) 측정에는 한계가 있다. 이러한 한계를 보완하고자 PID제어와 층류유량계를 이용하여 유량측정 자동화 시스템을 구축하였다. 시스템 구축에 사용된 층류유량계는 유체흐름에 비례하는 압력차의 신호로부터 유량을 측정하는 장비로 차압유량계의 한 종류이다. 흐르는 양을 측정하기 때문에 들어가는 양을 측정할 수도, 나오는 양을 측정할 수도 있어 다양한 방법이 가능하다. 또한 유량계에 의한 압력 손실이 적고, 동등한 수준의 다른 유량계에 비해 측정 결과의 반복성과 및 재현성이 뛰어나며 다양한 압력조건을 가할 수 때문에 자동화 시스템 구축에 적합하다. 본 논문에서 개발된 자동화 시스템은 유량을 측정하는 위치에 따라 대기압 방출 조건, 전.후단 차등 압력조건, 전.후단 동등 압력조건의 3가지 조건으로 유량측정이 가능하며, 이를 통해 실사용 환경을 반영한 측정결과를 산출할 수 있다. 4개의 flow control valve와 valve 각각의 PID제어를 통해 목표유량을 정밀하게 조정하며, Labview를 이용한 자동화 소프트웨어를 이용하여 측정의 효율성을 향상시켰다. 본 논문에서 개발한 유량측정 자동화 시스템을 사용하여 위치와 압력에 따라 유량 측정이 가능해졌으며, 측정시간을 단축하여 작업효율을 향상시켰다. 추후에 실제 해당유체를 사용하여 측정의 정확성을 높이고 범위가 큰 층류유량계와 밸브를 연결하여 측정의 확장성도 기대할 수 있다. Flow measurement using a sonic nozzle is a method of measuring by injecting the reference flow rate generated from the nozzle into a flow meter. Although this is the general method for measuring flows, it has obvious limitations under specific pressure conditions or a mass flow controller (MFC) having a high operating pressure. To compensate for these limitations, an automated flow measurement system was built using PID control and a laminar flow meter. The laminar flow meter used in the system construction is a device that measures the flow rate from the signal of the pressure difference proportional to the fluid flow, and is a kind of differential pressure flow meter. Since it measures the amount flowing, it is possible to measure the amount that goes in or the amount that comes out. In addition, the pressure drop caused by the flow meter is small, the repeatability and reproducibility result is excellent compared to other flow meters of the same level, and various pressure conditions can be applied, making it suitable for an automation systems. The automation system enables the flow rate measurement in three different ways:atmospheric pressure release condition, front and rear differential pressure condition, and front and rear equal pressure condition according to the relative positions of the device to be measured. Through this, it is possible to calculate measurement results reflecting the actual use environment. The target flow rate is precisely adjusted through the four flow control valves and PID control of each valve, and the automation software using Labview improves the efficiency of the measurement. By using the flow measurement automation system developed in this paper, it is possible to measure the flow rate according to location and pressure, and improve the work efficiency by shortening the measurement time. In the future, it is possible to increase the accuracy of measurement by using the actual corresponding fluid, and to expand the measurement by connecting a laminar flow meter with a large range and a valve.

성과측정치의 다양성과 측정치와 전략과의 연계가 기업성과에 미치는 영향 : 금융업을 중심으로

윤홍민 서강대학교 대학원 2003 국내석사

최근의 관리회계는 변화한 기업환경에 적절히 대응하여 효율적인 경영을 수행하는 데 적합한 정보를 제공해 주지 못하는 것으로 지적되고 있다. 그러므로 관리회계시스템이 본래의 기능을 충실히 수행하기 위해서는 변화하는 환경에 기업이 적절히 대응하는데 필요한 정보를 제공할 필요가 있다. 특히 성과평가시스템은 조직구성원의 행동기준을 변화시키므로 기업의 전략적 목표와 일관성을 유지하도록 하는 내용을 갖추는 것이 매우 중요하다. 이러한 관점에서 전략적 성과평가시스템이란 전사적인 수준에서 전략을 수립하고 전략에 초점을 맞추어 목표를 효율적으로 달성할 수 있도록 하는 종합적인 성과평가시스템이다. 본 연구에서는 전략적 성과측정을 다음과 같은 두 가지 측면에서 접근하고 있다. 첫째, 다양한 재무적, 비재무적 성과측정치들을 사용할 때 높은 성과를 얻을 수 있다는 것이다. 둘째, 성과측정치들이 기업전략이나 가치동인들과 반드시 연계되어야 한다는 것이다. 지금까지 기업의 전략과 성과의 관련성이 중요하다는 것에 대한 연구는 활발하게 이루어진 편이다. 그러나 성과측정 및 그 평가가 기업전략과 어떻게 연계되어야 하는가에 대한 연구는 활발하게 전개되고 있지 못하고 있다. 또한 경영자들은 성과측정치가 성과에 미치는 영향에 대해서는 인식하고 있으나 성과측정치가 전략에 필수 불가결한 것이라는 사실에 대해서는 거의 인식하지 못하고 있다. 따라서 이 논문에서는 전략적 성과측정이라는 측면에서 다양한 성과측정치의 사용이 성과에 어떠한 영향을 미치는가에 대해 알아보고 이러한 성과측정치들이 기업전략과 연계될수록 성과에 어떠한 영향을 미치는가를 살펴보고자 한다. 이 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 다양한 성과측정치를 사용할수록 기업성과가 더 높은 것으로 나타났다. 특히 재무적 측정치를 강조하는 것은 기업성과에 유의적인 영향을 미치지 못한 반면에 비재무적 측정치를 강조하는 것은 기업성과에 유의적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이는 단기 재무적 측정치만을 강조하기 보다는 다양한 비재무적 측정치를 함께 고려하여 사용해야 한다는 것을 시사한다. 둘째, 연구결과는 가설2와 가설3을 뒷받침하기에 다소 제한적이고 제약이 따른다. 다만, 같은 전략의 경쟁기업에 비해 성과측정치를 더 광범위하게 사용할수록 기업성과는 높은 것으로 나타났으며 성과측정치를 가치동인보다 덜 범위하게 사용할수록 비재무적 성과와 매출액 증가율이 더 낮게 나타났다. 이는 같은 전략의 경쟁기업에 비해 성과측정치를 더 다양하게 사용해야 함을 시사한다. 또한 기업의 장기적인 성공을 위해 중요하다고 여기는 가치동인에 비해 성과측정치를 과소사용해서는 안된다는 것을 시사한다. 실제로 최근의 기업들 대부분이 비재무적 측정지표의 중요성을 충분히 인식하면서도 실질적으로 비재무적 활동을 측정하고 이용하는데는 상당한 차이를 보이고 있는 것이 연구결과 검증되었다. 더군다나 기업의 전략과 이를 위한 목표와 측정지표간의 정확한 연결 관계없이 단순히 재무적 측정지표와 비재무적 측정지표를 복합적으로 사용하는데 그치고 있다. 따라서 기업의 재무적 지표와 비재무적 지표를 잘 연계시키고 기업의 성과향상과 기업의 비전과 전략이 전사적 차원에서 전달되고 이행될 수 있도록 하는 것이 중요한 과제라고 하겠다. 이러한 관점에서 성과측정치들과 기업전략, 가치동인들을 연계시키는 새로운 성과평가시스템으로서 균형성과표가 나오게 된 것이다. 본 논문은 단기 재무적 성과측정치는 기업의 단기적 성과만 지나치게 강조할 뿐만 아니라 고객 및 경쟁적 측면을 무시하고 있어 기업전략과의 연계성이 결여되어 있는 등의 결함을 갖고 있는 문제점을 실증분석을 통해 검증하였으며 따라서 다양한 성과측정치의 광범위한 사용이 우수하며 더불어 성과측정치와 기업전략이 연계되어야 함을 실증분석을 통해 검증하려고 시도했다는 점에서 의의가 있다고 하겠다. Managerial accounting is evolving to encompass a more strategic approach that emphasizes the identification, measurement, and management of the key financial and non-financial drivers of strategic success and shareholder value. In response, many firms are adopting strategic performance measurement(SPM) systems that (1) provide information that allows the firm to identify the strategies offering the highest potential for achieving the firm's objectives, and (2) align management processes, such as target setting, decision-making, and performance evaluation, with the achievement of the chosen strategic objectives. Using data from financial services firms, I examine the relative ability of various strategic performance measurement approaches to explain firm performance. This study examines the relation between measurement satisfaction, financial performance, and two general approaches to strategic performance measurement: greater measurement diversity and improved alignment with firm strategy and value drivers. I find consistent evidence that firms making more extensive use of a broad set of financial and (particularly) non-financial measures than firms with similar strategies or value drivers have higher measurement system satisfaction and financial performance. However, I find little support for the alignment hypothesis that more or less extensive measurement than predicted by the firm's strategy or value drivers adversely affect performance. Instead, my results indicate that greater measurement emphasis and diversity than predicted by benchmark model is associated with higher satisfaction and financial performance. This results also suggest that greater measurement diversity relative to firms with similar value drivers has a stronger relationship with performance than greater measurement on the absolute scale. As a result, firms achieve higher performance when they place greater emphasis on a broad set of financial and non-financial performance measures. Strategic performance measures must be aligned with the firm's strategy and/or value drivers.

사회성 측정 지위에 따른 아동의 귀인유형과 사회적 부적응 감정

최우영 숙명여자대학교 1995 국내석사

본 연구는 사회성 측정 지위에 따른 아동들의 귀인 유형과 사회적 부적응 감정(외로움, 불안, 회피)간의 관계를 알아보기 위하여 고안되었다. 따라서 본 연구의 목적은 아동이 긍정적·부정적인 사회적 관계속에서 어떻게 귀인을 평가하는지 알아보고, 각 지위집단에서 외로움, 불안, 회피 감정간의 관계를 파악해 보고자 한다. 또한 사회성 측정 지위에 따른 아동의 부적응 감정과 귀인유형과의 관계를 연관시켜 알아보고자 하는 것이다. 따라서 본 연구에서 설정한 연구 문제는 다음과 같다. 1. 사회측정적 지위집단에 따라 아동의 귀인유형은 차이가 있는가? 2. 사회측정적 지위집단에 따라 아동의 사회적 부적응 감정(외로움, 불안, 회피)간의 관계는 차이가 있는가? 3. 사회측정적 지위집단에 따른 아동의 사회적 부적응 감정과 귀인과는 관계가 있는가? 본 연구의 대상은 3학년과 6학년 남·녀 아동 총 664명이었다. 이들 아동들의 귀인유형과 사회적 부적응 감정을 알아보기 위해서 본 연구에서 사용된 측정도구는 다음과 같다. 또래 관계에서 아동의 사회 측정적 지위를 알아보기 위해서 사회성 측정검사(Coie & Doge, 1982)를 사용하였고, 사회적 관계에 대한 아동의 귀인유형을 알아보기 위해서는 Crick과 Ladd(1993)가 개발한 귀인도구를 본 연구자가 번안하여 사용하였다. 그리고 외로움 측정은 Asher와 Wheeler(1985)가 개발하고 정영인(1988)이 번안한 것을 사용하였으며, 불안과 회피도구는 Franke와 Hymel(1984)이 개발한 것을 본 연구자가 번안하여 사용하였다. 연구대상으로부터 수집된 자료들을 분석하기 위한 통계처리방법은 다음과 같은 과정을 거쳤다. 먼저 사회성 측정에 따른 지위집단을 알아보기 위해 가장 놀고 싶은 아동의 수와 가장 놀고 싶지 않은 아동의 수를 표준화 시켜서 사회측정적 지위집단을 구분하였으며, 각 변인의 평균과 표준편차를 구하고, 집단에 따른 귀인유형을 알아보기 위해 SAS의 GLM(General Linear Model)을 실시하였다. 또한 지위집단과 귀인유형간의 구체적인 차이를 알아보기 위해 Tukey 사후검증을 실시하였으며, 기타 지위집단과 아동의 사회적 부적응 감정간의 상호 관계, 그리고 사회성 측정지위에 따른 아동의 사회적 부적응 감정과 귀인유형 간의 상호 관련성을 알아보기 위해서 상관 관계를 실시하였다 본 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 아동의 사회성 측정 지위집단을 인기아동, 보통아동, 소외아동, 배척아동, 양면성 아동으로 나누어서 긍정적, 부정적인 사회적 관계에 대해 귀인형태를 알아 본 결과, 인기아동과 양면성 아동이 다른 지위의 아동보다 긍정적인 관계를 높게 인식하였으며, 그것을 외적으로 귀인하였다. 부정적인 관계에 대해서는 양면성 아동과 배척아동이 상호적으로 높게 귀인하였다. 2. 사회성 측정 지위집단에 따른 아동의 사회적 부적응 감정 즉 외로움, 불안, 회피감정간의 상관 관계에서 소외아동을 제외한 인기아동, 보통아동, 배척아동, 그리고 양면성 아동은 외로움과 회피와의 관계가 정적 상관이 나타났다. 3. 각 지위집단에 따른 사회적 부적응 감정과 귀인과의 상관 관계를 알아본 결과, 인기아동의 불안은 부정적-상호적 귀인과의 관계에서 부적 상관을 보였으며, 인기아동의 회피감정은 긍정적-내적 귀인과의 관계에서 정적 상관이 나타났다. 보통아동의 외로움은 긍정적-상호적 귀인과의 관계에서 정적상관을 보였으며, 부정적-상호적 귀인과의 관계에서는 부적 상관을 보였다. 소외아동의 외로움은 긍정적-내적 귀인과의 관계에서 정적 상관을 보였으며, 부정적-외적 귀인 관계에서는 부적 상관을 보였다. 배척아동의 외로움은 부정적-외적 귀인 관계에서 부적 상관이 있는 것으로 나타났으며, 불안은 부정적-상호적 귀인 관계에서 부적상관을 보였다. 양면성 아동의 외로움은 부정적-내적 귀인 관계에서 정적 상관이 있는 것으로 나타났다. This study Investigated the relationship between the children's attributions according to sociometric status and social distress feelings(loneliness, social anxiety, social avoidance). So the purpose of this study was to find out how the children at perspective sociometric status group estimate the attributions in positive and negative social relations and to research the relationship between social distress feelings and attribution types of children according to sociometric status. In this study, 472 3rd and 6th graders completed a sociometic questionnaire and 3 instruments designed to assess their feelings of loneliness, social anxiety, social avoidance, and their attributions for social outcomes. In the statistic process to analyze data, at first, at the basis of standardized 'Like' scores and 'Dislike' scores, GLM(General Liner Model) of SAS was executed and then, Tukey's Post Test was carried on so that the detailed difference between status groups and attributions might be identified. At last, Correlation Analysis between social distress feelings of children according to the sociometric status and attributions was executed. The results of this study were as follows: 1. The sociometric status groups of the children were divided into popular, average, neglected, rejected, and controversial children and attributions at each group regarding to positive or negative relation were investigated. At the result of that, popular children and controversial children were more likely to recognize the positive relationship than any other group and attributed external relationship. Controversial children and rejected children were likely to attribute mutual relationship. 2. The feelings of loneliness and social avoidance of all children except neglected children were positively related. 3. The social anxiety of popular children was negatively related to negative-mutual attribution and social avoidance of them was positively related to positive-internal attribution and negatively related to negative-mutual attribution. The relation between loneliness of average children and positive-mutual attribution was positive and its relation to negative-mutual attribution was negative. In addition, the loneliness of neglected children was positively related to positive-internal attribution and negatively related to negative-external attribution. The loneliness of rejected children was negatively related to negative-external attribution and the anxiety of rejected children was negatively related to negative-mutual attribution. At last the loneliness of controversial children was positively related to negative-internal attribution.