• 제목/요약/키워드: 광선추적

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체적식 흡수기의 열전달 모델링을 위한 태양 열유속 계산 (Solar Flux Calculation for Heat Transfer Modeling of Volumetric Receivers)

  • 이현진;김종규;이상남;강용혁
    • 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국태양에너지학회 2011년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.223-228
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    • 2011
  • The volumetric solar receiver is a key element of solar power plants using air. The solar flux distribution inside the receiver should be a priori known for its heat transfer modeling. Previous works have not considered characteristics of the solar flux although they change with radiative properties of receiver materials and receiver geometries. A numerical method, which is based on the Monte Carlo ray-tracing method, was developed in the current work. The solar flux distributions inside multi-channeled volumetric solar receivers were calculated when light is concentrated at the KIER solar furnace. It turned out that 99 percentage of the concentrated solar energy is absorbed within 15 mm charmel length for the charmel radius smaller than 1.5 mm. If the concentrated light is assumed to be diffuse, the absorbed solar energy at the charmel entrance region is overpredicted while the light penetrates more deeply into the charmel. The developed method will help understand the solar flux when only a part of concentrated light is of interest. Furthermore, if the presented results are applied for heat transfer modeling of multi-channeled volumetric solar receivers, one could examine effects of receiver charmel properties and shape on air temperature profiles.

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레이저 빔의 파면 측정을 통한 비축 포물 거울의 성능 평가 및 정렬 오차 민감도에 관한 연구 (Measurement of Wavefront Aberrations in Off-Axis Parabolic Mirrors and its Dependence on the Misalignment)

  • 정태문;최일우;고도경;이종민
    • 한국광학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.256-261
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    • 2006
  • 본 논문에서는 비축 포물 거울을 통과한 레이저 빔의 파면을 측정하는 방식으로 국내 및 국외에서 제작된 비축 포물 거울을 평가하였으며, 이로부터 비축 포물 거울의 집속 성능 및 정렬 민감도를 측정하였다. 국외에서 제작된 비축 포물 거울은 직경 약 34 mm의 레이저 빔에 대해 고차 파면 수차(higher-order aberration)의 rms 값이 $0.03{\mu}m$ 정도로 작아 광학적으로 좋은 품질을 갖는 것으로 판명되었다. 국내에서 제작된 비축 포물 거울은 같은 34 mm의 레이저 빔에 대해 고차 파면 수차의 rms 값이 $2.01{\mu}m$나 관측되어 아직 개선이 필요한 것으로 보인다. 또한, 비축 포물 거울의 회전 정렬 오차에 대한 비점수차(astigmatism)의 민감도를 측정한 결과 회전 정렬 오차에 대한 비점수차의 민감도는 $0.371{\mu}m/mrad$인 것으로 관측되었다. 이는 광선 추적 소프트웨어를 사용하여 계산한 값과 거의 같은 양으로 이러한 비점수차의 정렬 민감도 측정은 비축 포물 거울을 정렬하는데 도움을 줄 것으로 생각된다.

쌍극자 광원의 진동방향, Mie 산란자, 그리고 Pillow 렌즈가 OLED의 광추출효율에 미치는 영향에 대한 시뮬레이션 연구 (Simulation of the Combined Effects of Dipole Emitter Orientation, Mie Scatterers, and Pillow Lenses on the Outcoupling Efficiency of an OLED)

  • 이주섭;이종완;박재훈;고재현
    • 한국광학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.193-199
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    • 2014
  • 본 연구에서는 FDTD와 광선추적기법을 결합한 시뮬레이션을 활용해 광원으로 설정된 쌍극자의 진동 방향, 유리기판에 적용된 Mie 산란입자와 Pillow 렌즈가 광결정 구조가 포함된 OLED의 광추출효율에 미치는 영향을 조사하였다. 쌍극자 광원의 진동방향이 OLED 표면에 대해 수평인 경우, 광결정구조만 적용된 OLED의 효율이 54%인데 반해 최적화된 조건의 Mie 산란입자, Pillow 렌즈가 적용된 OLED는 약 86%의 광추출효율을 나타냈다. 아울러 광결정 구조로 인해 특정 각도로 광도가 증가하는 문제점이 Mie 산란입자의 산란효과로 인해 완화될 수 있음을 알았다. 본 연구는 광추출효율을 향상시키는 다양한 광학구조를 적용함과 더불어 발광체 유기분자의 배향을 조절함으로써 OLED의 효율을 큰 폭으로 향상시킬 수 있음을 보여준다.

레이더에서 고고도 표적물의 고도 예측 성능 향상을 위한 한국형 지수 모델 개발에 관한 연구 (Development of Exponential Model of Korea for Improved Altitude Estimation Performance of High-Altitude Target at Radar System)

  • 문현욱;전민현;김우중;오성근;이종현;권세웅;윤영중
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권7호
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    • pp.831-839
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    • 2012
  • 본 논문에서는 레이더 이용 시 대기 굴절에 의한 고고도 표적물의 고도 오차를 최소화하기 위한 한국형 지수모델을 제안하였다. 이를 위해 한국 7개 기상 관측소에서 6년간 측정된 데이터를 바탕으로 표면 굴절도(surface refractivity)와 굴절도 감쇄율(refractivity gradient) 간의 상관 관계를 최소 자승법을 이용하여 도출하고, 이를 지수모델에 적용하였다. 또한, 제안된 모델의 검증을 위해 표준 대기(standard atmosphere) 모델, CRPL(Central Radio Propagation Lab.) 지수 모델, 제안된 한국형 지수 모델에 대한 고도 오차를 광선 추적법을 이용하여 도출하고, 그 특성을 분석하였다. 그 결과, 표준 대기 모델에 비해서는 50~60 %, CRPL 지수 모델에 비해서는 약 60 % 수준의 고도 오차를 나타내 제안된 모델을 적용 시 레이더의 고도 예측 성능을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

계층적 자료구조와 그래픽스 하드웨어를 이용한 적응적 메쉬 세분화 데이타의 대화식 가시화 (Interactive Visualization Technique for Adaptive Mesh Refinement Data Using Hierarchical Data Structures and Graphics Hardware)

  • 박상훈
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제31권5_6호
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    • pp.360-370
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    • 2004
  • 적응적 메쉬 세분화(AMR)는 여러 과학과 공학 분야에서 이용되는 보편적인 계산 시뮬레이션기법이다. AMR 데이타가 계층적인 다중해상도 데이타 구조로 이뤄져 있음에도 불구하고, 어떤 적절한 자료구조로의 변형 없이, 이 데이타를 광선추적법이나 스플래팅과 같은 전통적인 볼륨 가시화 알고리즘들을 이용하여 가시화 하는 것은 불가능하다. 본 논문에서는 AMR 데이타로부터 생성된 k-d 트리와 팔진트리를 이용하는 계층적 다중해상도 스플래팅에 대해 설명한다. 이 기법은 최신의 범용 PC 그래픽스 하드웨어를 이용하여 AMR 데이타의 가시화를 구현하는데 적합하다. 대화식으로 변환함수와 뷰잉 / 렌더링 파라메터를 설정할 수 있는 기능을 제공하는 사용자 인터페이스에 대해서도 설명한다. nVIDIA GeForce3 그래픽스 카드를 내장한 범용의 PC를 이용해 얻은 실험 결과로부터, 제안된 기법을 이용해 AMR 데이타를 대화식으로(초당 20프레임 이상의 속도로) 렌더링 할 수 있음을 보인다. 본 기법은 시간 가변 AMR 데이터의 병렬 렌더링에도 쉽게 적응될 수 있을 것이다.

차량 내부에서의 모노폴 안테나 방사패턴 연구 (A Study on Monopole Antenna Radiation Pattern inside Vehicle)

  • 이태학;표성민;박상명;김영식
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권11호
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    • pp.4537-4542
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    • 2010
  • 본 논문에서는 차량 내부에서 발생되는 안테나 방사패턴의 변화를 관찰하기 위해 모노폴 안테나를 사용하여 차량 내부에서 안테나의 방사패턴을 측정하였다. 다수의 반사파가 존재하는 좁은 공간에서는 안테나의 특성이 변해 무선 통신 환경에 영향을 끼칠 수 있다. 그러므로 실제 차량 내부에서 제공되는 무선 통신 서비스인 GPS 와 Wibro 동작 주파수 대역에서 안테나 방사패턴에 대한 모의실험과 측정실험을 수행하였다. 모의실험은 광선추적법을 기반으로 하였으며 측정실험은 각 동작 주파수 대역을 중심 주파수로 갖는 두 쌍의 모노폴 안테나를 제작하여 자유공간과 차량 내부에서 주파수에 따라 방사패턴을 측정하였다. 모의실험과 측정실험의 결과를 바탕으로 차량 내부와 자유공간에서의 안테나 방사패턴을 비교하였을 때 안테나의 전방향성 특성을 유지되며, 차량 내부에서 안테나의 수신전력이 자유공간에서의 결과보다 증가하는 것을 확인 할 수 있었다. 또한 주파수가 증가할수록 자유공간과 차량 내부에서의 수신전력 차이가 증가하는 것을 확인하였다.

마커리스 증강현실의 구현과 효율적인 레퍼런스 데이터 그룹의 생성 및 활용 (An Implementation of Markerless Augmented Reality and Creation and Application of Efficient Reference Data Sets)

  • 구자명;조태훈
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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    • pp.204-207
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    • 2009
  • 본 논문은 마커리스 증강현실(Markerless Augmented Reality)의 구현과 레퍼런스(reference) 데이터 그룹을 효율적으로 생성하고 활용하는 방법을 제안한다. 구현은 카메라 설정과 레퍼런스 데이터 그룹 생성, 트래킹(tracking) 부분으로 되어 있다. 효율적인 레퍼런스 데이터 그룹을 생성하기 위해서는 CAD모델과 같은 3D모델을 필요하며, 다양한 관점에서 본 레퍼런스 데이터 그룹을 생성해야 한다. 모델에 대한 영상에서 특징점들을 추출하고, 광선 추적법을 이용하여 그 특징점에 대응하는 3D좌표를 추출하여, 모델의 특징점 들에 대한 2D/3D 대응점의 레퍼런스 데이터 그룹이 구성된다. 트래킹 할 때 현재 프레임영상에서 특징점 들이 가장 많이 매칭되는 레퍼런스 데이터와 그 주위의 모델 데이터만을 이용하기 때문에 빠르게 트래킹 할 수 있다.

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다채널 태양열 흡수기의 열전달 해석을 위한 집광 열유속 모델링 (Concentrated Solar Flux Modeling for the Heat Transfer Analysis of Multi-Channeled Solar Receivers)

  • 이현진;김종규;이상남;강용혁
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제31권4호
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    • pp.41-47
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    • 2011
  • The volumetric solar receiver is a key element of solar power plants using air. The solar flux distribution inside the receiver should be a priori known for its heat transfer analysis. Previous works have not considered characteristics of the solar flux although they change with radiative properties of receiver materials and receiver geometries. A numerical method, which is based on the Monte Carlo ray-tracing method, was developed in the current work. The solar flux distributions inside multi-channeled volumetric solar receivers were calculated when light is concentrated at the KIER solar furnace. It turned out that 99 percentage of the concentrated solar energy is absorbed within 15mm channel length for the channel radius smaller than 1.5mm. If the concentrated light is assumed to be diffuse, the absorbed solar energy at the channel entrance region is over predicted while the light penetrates more deeply into the channel. Once the presented results are imported into the heat transfer analysis, one could examine effects of material property and geometry of the receiver on air temperature profiles.

광통신용 박막필터형 광소자 분석을 위한 최적화 모델링과 특성분석 (The characteristics and optimal modeling of input source for optical device using thin film filter in optical telecommunication network)

  • 김명진;이승걸
    • 한국광학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.306-311
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    • 2003
  • 본 논문에서는 광전송시스템에서 파장분할다중화 광소자로 사용되는 박막필터형 광소자의 특성 분석 및 평가를 위해 입력광원을 모델링 하였으며 광경로에 대해 광선추적법을 사용하여 전산모의 한 광특성을 실험과 비교, 분석하였다. 그 결과 입력광원에 대한 cell 방식의 모델링이 결합효율의 정확도 및 가우시안 강도분포에 접근성을 볼 때 마이크로 옵틱스형 광소자 분석함에 있어 적합함을 알 수 있다. 박막필터형 광소자에 대한 최적 전산모의 결과 광섬유와 GRIN 렌즈 사이 거리가 0.24mm이며 GRIN 렌즈와 박막필터 사이 거리가 0.25mm일 때 최대 결합효율은 -0.11 ㏈이었으며 동일한 조건에의 실험결과 -0.35 ㏈의 최대 결합효율을 얻었다. 이것은 단심 및 이심페룰, GRIN 렌즈 등과 같은 구성품의 불완전성과 박막필터에 의한 손실을 고려할 때, 전산모의 결과와 매우 일치하는 것으로서 본 연구에서 제안한 입력광원의 모델링을 적용한 전산모의가 박막필터형 광소자의 특성을 예측할 수 있음을 보였다.

신생아 집중치료실 퇴원아의 청성뇌간반응(ABR) 결과에 미치는 위험인자 및 경과 (Auditory brainstem response (ABR) results in NICU graduates)

  • 최희정;이태호;오기원;김행미
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제49권12호
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    • pp.1301-1307
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    • 2006
  • 목 적 : 신생아기의 청력 소실은 그 빈도가 높으며 조기 발견 및 조기 치료가 예후를 결정하는데 중요하다. 신생아 집중치료실에 입원했던 신생아들은 일반 신생아에 비해 청력 소실의 빈도가 더 높은 것으로 알려지고 있다. 이에 저자들은 신생아 집중치료실에 입원했던 신생아를 대상으로 청력 소실의 발생 빈도와 위험 인자 및 청력 소실의 양상을 조사하기 위해 이 연구를 시행하였다. 방 법 : 2002년 7월부터 2005년 6월까지 3년간 경북대학교병원 신생아 집중치료실에 입원한 환아를 대상으로 ABR 검사를 시행하여 이들의 청력 소실 정도와 이와 관련된 임상 소견을 조사하고 추적 관찰을 시행하였다. 결 과 : 연구 기간 동안 ABR 검사를 받은 환아는 474명으로 총 입원아의 54.0%였고, 검사를 받은 신생아의 13.5%인 64명이 ABR 검사에 이상 소견을 보였다. 이들 64명의 귀 128례의 청력 소실의 양상은 편측 정상이 37례(28.9%)이고 경증, 중등도, 중증 및 초중증 청력 소실이 각각 43례(33.6%), 36례(28.1%), 2례(1.6%) 및 10례(7.8%)로 중증 이상의 청력 소실 빈도는 9.5%였다. 미숙아, 저출생 체중아 및 극소 저출생 체중아, 신생아 가사, 두부 안면 기형 및 amikacin의 15일 이상 사용이 ABR 비정상군에서 유의하게 많았다(P<0.05). 고빌리루빈혈증 환아에서 최고 빌리루빈 수치, 광선치료의 기간과 교환수혈의 시행 여부 모두 ABR 정상군과 비정상군 사이에 유의한 차이를 보이지 않았다. ABR 비정상군 중 15명에서 생후 $8.8{\pm}4.4$개월에 시행한 추적 ABR 검사는 80.0%에서 호전 혹은 정상화되었다. 결 론 : 신생아 집중치료실에 입원했던 신생아는 청력 소실의 위험이 높으므로 이에 대한 체계적이고 효과적인 청력 평가와 관리가 필요하다.