• 제목/요약/키워드: 광조사야

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정밀 하천환경조사를 위한 드론 기반의 초분광영상 촬영 및 기하보정 (Drone-based hyperspectral imaging and geometric correction for precise river environment investigation)

  • 이윤호;윤병만;김서준
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.159-159
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    • 2020
  • 하천환경조사는 하천의 전반적인 특성을 조사 분석하는 것으로 하천환경 조사결과는 하천관련사업의 기초자료로 사용된다. 하천환경조사의 기초조사에서는 현장답사를 통해 하천의 특성을 대략적으로 판단하고 하천 전구간의 물리적 구조와 식생의 분포, 중요 서식처 정보를 포함하는 RCS 지도(River Corridor Survey)를 작성한다. 기초조사를 위해서는 하천 전 구간에 대한 현장답사가 필요하기 때문에 많은 시간, 비용 그리고 인력이 필요하고, 육안 또는 사진을 통한 스케치로 이루어져 조사 결과가 정성적이고 작업자의 경험이나 능력에 따라 결과가 좌우된다는 한계가 있다. 따라서 하천환경조사를 좀 더 간편하고 과학적이며 경제적으로 조사하기 위해 최근 드론 영상을 이용한 조사 기술 개발에 대한 연구들이 증가하고 있다. 하지만 드론을 이용한 하천환경조사의 대부분은 RGB 영상을 이용하기 때문에 정밀한 하천환경 변화를 정량적으로 분석하는데 한계가 있다. 이를 극복하기 위한 대안으로 사람이 감지할 수 있는 빛의 영역 뿐 아니라 자외선과 적외선 영역의 분광특성을 이용하여 하천환경의 특성을 세밀하게 분류하는 것이 가능한 초분광센서를 드론에 탑재하여 하천환경을 조사하기 위한 기초 연구들이 시작되고 있다. 본 연구에서는 line scan 방식의 초분광센서를 드론에 탑재하여 초분광영상을 촬영하기 위한 드론 시스템을 구성하였고, 하나의 사진과 같이 초분광영상을 제작하기 위해 다양한 기하보정 기술을 적용하여 최적의 기하보정 방법을 제시하였다. 이를 위해 초분광영상의 기하보정은 각각의 초분광영상의 GCP와 대응점을 이용한 2차원 변환 방법 및 비선형 변환 방법을 적용하여 보정을 수행하였으며, 각 방법에 따른 정사보정 영상의 위치정확도를 검증하였다. 연구 결과 드론 기반의 초분광영상 촬영 및 기하 보정 방법을 제시하였다. 향후 하천환경조사 뿐만 아니라 다양한 분야의 원격탐사에 초분광영상을 활용하는데 도움이 될 것으로 기대한다.

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광질이 오이 플러그 묘의 생육에 미치는 영향 (Effect of Light Quality on Growth of Cucumber Plug Seedlings)

  • 용영록;황세진;김일섭
    • 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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    • 한국생물환경조절학회 2000년도 학술발표논문집
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    • pp.89-93
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    • 2000
  • 광파장 및 조사시기에 따른 오이묘의 생육 반응을 검토하였다. 광원에 따른 오이 묘의 생육상태를 조사해본 결과 청색광, 적색광을 처리한 것이 생체중, 하배축 무게, 근중이 증가하면서 하배축의 신장이 억제되었고, 청색광과 적색광을 혼합하여 야간 12시간씩 조사하여 30일간 육묘해 본 결과 뿌리의 발육도 우수하고, 줄기와 잎의 생육 정도에서도 우량묘의 소질을 보였다. 청색광과 적색광을 혼합하여 야간 6시간과 12시간씩을 조사하여 30일간 육묘한 결과 하배축의 길이는 각각 60.0mm와 44.9mm였고, 하배축의 무게는 0.59g, 0.62g으로 나타나 12시간 조사구가 하배축의 신장억제효과가 큰 것으로 나타났다. 하배축의 엽록소 함량은 청색광과 적색광의 조사시간이 길어질수록 뚜렷이 증가하였고, 식물체도 진한 녹색을 나타냈다. 광처리구와 무처리구의 오이묘 하배축의 횡단면과 종단면을 검경하여 세포구조를 비교해 본 결과 광처리구의 횡단면 표피조직은 단층의 밀착된 세포로 되어 있으며, 바깥쪽 세포는 현저하게 두꺼웠다. 후각조직의 세포는 작고 부정형이며, 세포간극이 조밀하였으며, 세포구조도 치밀한 특성을 보였다. 종단면은 광처리구에서 세포가 짧고 세포간에 간극이 없는 반면 무처리구는 세포가 길고 뚜렷이 구분되지 않은 것이 관찰되어 대체로 광처리구는 무처리구에 비해 세포신장이 억제되는 대신 세포구조가 치밀하여 식물체의 도장이 억제된다는 것을 알 수 있었다.

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드론기반 초분광영상과 다분광영상을 활용한 수심산정 비교 (Comparison of drone-based hyperspectral and multispectral imagery for bathymetry mapping)

  • 권영화;김동수;권시윤;유호준
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.54-54
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    • 2023
  • 하천유역조사는 관련 법률의 규정에 의해 물관리정책의 수립에 필요한 기초정보를 제공하는 것을 목적으로 기본현황, 이수, 치수 환경생태 등 유역관리에 필요한 주요 조사항목을 대상으로 수행되고 있다. 조사방법 중 원격탐사자료 활용한 조사는 드론 모니터링 영상 및 위성영상자료를 이용해 댐·제방과 같은 치수 시설물의 안전관리, 수질 모니터링, 하천지형조사, 하상변동조사 등에 활용되고 있다. 최근에는 일반 RGB 영상뿐만 아니라 수백개의 분광밴드를 포함한 초분광영상을 이용한 하천조사 연구가 이루어지고 있다. 초분광영상은 분광해상도가 높아 다항목 조사에 활용할 수 있다는 장점이 있지만, 많은 양의 분광정보를 포함하고 있기 때문에 초기 수집 자료의 용량이 너무 크고, 분석을 위한 전처리 과정이 까다롭다는 단점이 있다. 반면, 10개 이하 밴드의 분광정보를 수집하는 다분광영상은 2개 밴드를 이용해 정규식생지수(NDVI)를 즉각적으로 모니터링할 수 있고, 작물의 생육현황 등을 분석할 수 있어 농업 및 산림분야에서 널리 활용되고 있다. 초분광영상을 이용한 수심산정 연구는 최적 밴드비 탐색 기법(OBRA)을 활용해 측정수심과 상관관계가 높은 밴드비를 이용해 수심맵을 구축하는 방식이 활용되어왔다. 본 연구에서는 기존의 초분광영상을 활용한 수심산정기법을 다분광영상에 적용하여 분광밴드수가 축소된(경량화된) 자료를 활용한 수심산정 가능성을 확인하기 위해 동일한 현장에서 초분광과 다분광 두가지 영상을 촬영하였으며, 각각 수심맵을 구축해 하천분야에서 다분광영상의 활용도를 평가하였다. 또한, 기존의 OBRA의 한계를 개선하기 위해 가우시안 혼합 모델(GMM; Gaussian Mixture Model)을 활용해 영상을 군집화하여 수심산정 정확도를 개선하였다.

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근거리에서 가시광과 적외광 LED의 LLLT (low level light therapy) 효과 (The LLLT effect of visible and IR light LEDs in short distance)

  • 김신자;이영우
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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    • pp.283-285
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    • 2013
  • 피부의 관리를 위한 방법 중 광을 이용한 케어는 비침습적인 방법으로 세포를 활성화 시켜 도움을 주는 매우 유용한 방법이다. 최근에는 낮은 에너지의 LED를 광원으로 이용하는 LLLT (Low Level Light Therapy)가 많이 적용이 된다. 본 논문에서는 피부 미용기기에서 많이 사용되고 있는 가시광 영역의 적색과 황색, 그리고 적외선 영역의 LED를 이용하여 array를 제작하였다. 제작된 LED array는 5V의 전압과 50mA의 전류로 구동되며, 적색이 평균 $10.7mW/cm^2$, 황색이 평균 $1.8mW/cm^2$, 적외선이 평균 $5.5mW/cm^2$의 광출력을 갖는다. 이를 배양된 human cell plate에 각각 10, 20, 40분의 시간으로 조사하였으며, LED array와 조사면 사이에 20 mm의 거리를 두어 균일한 광량이 조사 될 수 있도록 하였다. 실험결과, wound healing의 경우는 적색광을 조사하였을 때, injury line의 길이가 $604.36{\mu}m$에서 10분 조사 시 $368.92{\mu}m$, 20분 조사 시 $298.04{\mu}m$, 40분 조사 시 $491.22{\mu}m$로 줄어드는 효과를 보였으며 특히 20분간 조사하였을 경우의 효과가 가장 좋았다. Cell regeneration의 경우는 황색광을 20분간 조사하였을 경우에 UV 에 의해 손상된 세포 수가 가장 크게 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 결과적으로 photorejuvenation 효과를 줄 수 있는 wound healing과 cell regeneration에는 적색 및 황색광의 LED array를 20분간 조사하였을 때가 가장 효과적이었으며, 적외광의 경우에는 모든 실험에서 효과가 없음을 확인할 수 있었다.

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광조사 방향 및 광도에 따른 배양식물체의 생장특성 (Growth Characteristics of Tissue Cultured Plantlets by Lighting Direction and tight Intensity)

  • 함인기;김현숙;이미애;조만현;이은모
    • 한국자원식물학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.139-144
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    • 1999
  • 광조사 방향 및 광도에 따른 몇 가지 배양식물체의 생장반응을 조사하였다. 광조사 방향은 배양실내 조명장치를 상방향 또는 측방에 설치하여 조사하였다. 딸기 배양식물체의 초장과 근장은 광조사 방향에 관계없이 차이가 없었으나, 엽면적, 생체중 및 건물중은 광도가 높을 수록 증가하였다. 감자 절간 배양에서도 광도가 높은 측방광 조사구에서 초장이나 근장은 감소하였으나, 줄기 및 뿌리는 굵기가 굵고 생체중과 건물중 그리고 엽면적도 증가하였다. 백합인편배양 역시 측방광 고광도 조사구에서 자구 형성이 많았고 생체중과 건물중 모두 증가하였다. 따라서 관행 하방광 조사보다 배양용기의 측면에서 광을 조사하여 광도를 높이고, 배양용기를 3단으로 적재할 수 있는 측방광 조사방법이 배양식물체의 생장을 촉진시켜 양질 배양묘 생산효율을 증대시켰다.

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광조사 강도의 변화에 따른 광중합 복합레진의 중합반응에 관한 연구 (The Effects of Various Light Intensity on the Polymerization of Resin Composites)

  • Jun-Gyu Park;Byeong-Hoon Cho;In-Bog Lee;Hyuck-Choon Kwon;Chung-Moon Um
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제26권1호
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    • pp.86-94
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    • 2001
  • 기존의 광중합기는 높은 광강도를 제공함으로써 광중합 복합레진을 최대한 단축된 시간내의 중합을 목표로 하였다. 이러한 높은 광강도는 복합레진의 중합깊이, 중합률면에서는 우수하나 중합 반응속도가 빠름으로 인해 중합시 응력 발생이 높아진다는 일련의 보고가 있다. 최근에는 광중합 속도를 늦춤으로써 변연적합도 및 중합시 응력 발생을 낮추는 새로운 중합방법들이 제시되고 있다. 이에 본 실험에서는 광조사 강도의 변화가 광중합 복합레진의 중합반응 과정에 미치는 영향 및 중합된 복합레진의 중합률에 대한 영향을 분석하고자 하였다. 5개의 혼합형 광중합 복합레진 (Z-100, Spectrum, Z-250, Clearfil AP-X, P-60)을 사용하였으며 중합시 적용된 광조사 강도에 따라 6개의 실험군으로 정의하였다. 실험군과 이에 따른 광조사 방법은 다음과 같다. 1군은 110mW/$\textrm{cm}^2$로 40초 중합, 2군 210mW/$\textrm{cm}^2$로 40초 중합, 3군 410mW/$\textrm{cm}^2$로 40초 중합, 4군 620mW/$\textrm{cm}^2$로 40초 중합, 5군 110mW/$\textrm{cm}^2$로 10초 중합 후 1분 뒤 620mW/$\textrm{cm}^2$로 30초 중합, 6군 210mW/$\textrm{cm}^2$로 10초 중합 후 1분 뒤 410mW/$\textrm{cm}^2$로 30초 중합하였다. 광중합시 중합 반응 양상에 관한 분석은 시차주사 열계량기를 이용하여 37$^{\circ}C$ 항온상태에서 10분간의 열흐름곡선을 기록하였다. 기록된 열흐름곡선에서 중합 반응시 나타나는 중합열 및 최대 중합열에 이르는 시간을 기록하여 중합반응 속도를 측정하였다. 중합된 복합레진의 중합률은 Fourier Transform Infrared Spectrometer(FTIR)를 이용하였으며 2mm 두께의 복합레진 하방에서의 중합률을 측정하였다. 측정된 결과는 ANOVA 및 Student-Newman-Keuls 방법을 이용하여 유의성을 검증하였다. 실험결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 광중합 복합레진 중합시 광조사 강도가 증가할수록 중합열은 증가하였으나 통계적 유의성은 보이지 않았다 (p>0.05). 2. 최대 중합열에 이르는 시간은 광조사 강도가 증가할수록 단축되었다. 이단계 중합방법을 사용한 경우 중합반응 속도를 감소시킬 수 있음을 보였다. 3. 광조사 강도가 증가할수록 중합률은 증가하였다. 이단계 중합방법을 사용한 경우 연속적인 고광강도를 사용한 경우와 유사한 높은 중합률을 보였다. 4. 중합률면에서 광중합복합레진의 중합시 400mW/$\textrm{cm}^2$ 이상의 광강도가 필요한 것으로 나타났다.

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광독성, 광알러지성 물질의 안정성과 생체이용율증가 및 기전연구

  • 김봉희
    • 한국응용약물학회:학술대회논문집
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    • 한국응용약물학회 1994년도 춘계학술대회 and 제3회 신약개발 연구발표회
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    • pp.328-328
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    • 1994
  • 광독성 및 광알러지를 일으키는 제반 약물이나 화학물질의 안정성과생체 이용율을 높이고 현재까지 확실하게 규명되어있지 않은 약물 및 화학물질에의한 광독성 광알러지성의 기전을 이해하고 설명할수있는 학문적 기초를 확립 하고저 phenothiazines 중 몇가지 약물를 택하여 적혈구를 이용한 광용혈 여부와 이에 미치는 ascorbic acid, butyl hydroxy anisole, dibutyl hydroxy toluene의 영향을 조사하였다. 각 약물 농도를 50$\mu\textrm{g}$/m1로 하고 UVA(350nm.2.5 ㎽/cm)조사시간은 30분으로 하여 적혈구의 광용혈현상을 Kahn등의 방법에의해 spectrophotometer로 측정한결과 chlorpromazine, perphenazine, thioridazine매 의한 광용혈정도는 ascorbic acid에의해 유의성 있게 감소되었다. 또한 적혈구를 가하기 전 각 약물을 미리조사시켜 생성된 물질에의한 광용혈현상의 광독성생성물질은 chlor- promazine과 thioridazine에서 보여졌으며, chlorpromazine의 광독성생성물질에 의한 적혈구 용혈현상만 ascorbic acid에의해 감소되었다.

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광량자센서와 분광광도계를 이용한 발광다이오우드 광량자속의 정량화 (Quantifying of Photon Flux Emitting from Light-emitting Diodes Using a Quantum Sensor and Spectroradiometer)

  • 김용현;박현수
    • 생물환경조절학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.223-229
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    • 2000
  • 식물묘의 생장 및 형태형성 제어용 인공광원으로서 조합광 LED 모듈을 제작하여 조합광 LED모듈의 광전기 특성을 분석하고, 광량자 센서와 분광광도계를 이용하여 LED 모듈로부터 조사된 광량자속에 대한 정량화를 시도하였다. 청색과 적생의 단색광 LED로부터 조사된 광량자속을 광량자센서로 측정한 값과 분광광도계로 측정하여 수치적으로 적분한 값을 qly한 결과 거의 일치하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 광량자센서로서 측정이 불가능한 원적색광 LED로부터의 광량자속 정량화에 분광광도계를 적용될 수 있음을 의미하는 것이다. 적생광에 원적색광을 조사하는 LED스틱의 혼합 비율을 달리한 조합광 LED 모듈의 광량지속은 원적색광을 조사하는 LED 스틱이 증가할수록 조합광 LED의 광량자속이 조금씩 증가하였다. 이러한 결과는 단위에너지당 조사된 광량지수는 파장에 비례해서 증가히기 때문인 것으로 해석된다. 이밖에 적색과 원적색광 LED 스틱의 조합 비율을 달리하였을 때 조합광 LED 모듈의 조도는 비시감도가 매우 낮은 원적색광이 차지하는 비율이 클수록 낮게 나타났다. 한편 적색광과 원적생광의 혼합 정도가 조합광 LED의 복사조도에 미치는 영향은 거의 없는 것으로 나타났다.

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하천의 하상재료 분류를 위한 초분광 영상의 분광특성 분석 (Analysis Spectral Distribution of Hyperspectral Image for Bed Materials Classification in River)

  • 이윤호;김서준;윤병만
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.133-133
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    • 2019
  • 하천의 하상재료는 전반적인 하천 계획 및 정비 등의 기초자료이다. 특히 하천의 하상재료 조사는 하천의 조도계수 산정, 하천의 유사이송 특성 분석 및 하천 서식처 등의 하천환경 조사를 위하여 수행한다. 지금까지의 하천 하상재료 조사는 사람이 직접 하상토를 채취하거나 사진을 이용하여 대략적인 스케치를 통해 진행하다보니 자료의 품질에 대한 신뢰도가 떨어지고, 사람이 직접조사를 해야 하기 때문에 비용이 많이 필요하여 몇 개 지점을 대상으로 하상재료 조사를 수행해야 하는 등의 한계를 가지고 있다. 따라서 하천 환경 평가를 위한 하상재료 조사를 위해서는 좀 더 체계적이고 과학적인 기술 개발이 요구된다. 특히 물속의 하천 하상재료를 조사하는 것은 육안 또는 카메라를 이용한 조사로는 어려움이 많기 때문에 하천 전체의 공간적인 하상재료 조사를 위해서는 새로운 기술이 필요하다. 이에 본 연구에서는 보다 정확한 조도계수 산정을 위해 초분광 영상을 이용하여 하상재료를 분류하고, 이를 이용하여 하천 환경 평가를 할 수 있는 하상재료 분포도를 만들기 위한 하상재료의 분광특성 분석 연구를 수행하였다. 초분광 영상의 분광특성은 수백개의 밴드가 연속적으로 구성된 정보를 말하며, 영상 내 모든 화소의 파장정보를 포함하는 데이터 큐브형식으로 구성된다. 물체의 파장정보는 분광기나 초분광 영상 촬영 장치를 통해 수집할 수 있으며 파장정보는 파장과 이에 해당하는 영역의 반사도를 측정하여 하상재료의 분광반사특성으로 확인할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 하천의 다양한 하상재료들만의 고유 분광반사특성을 분석하여 하상재료별 분광 라이브러리를 구축하고자 한다. 또한 이와 같이 하상재료별 분광 라이브러리를 구축한 결과를 활용하여 무인기 기반의 초분광 영상을 활용한 하천 하상재료 분류 기술을 개발하고자 한다. 이를 위해 본 연구에서는 하상재료별 분광라이브러리를 구축하였고, 실제 하천에서 무인기 초분광 영상에 활용한 결과 수체가 존재하는 영역에서도 초분광 영상을 활용하여 하상재료의 분류가 가능한 것을 확인하였다.

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양면수광형 태양전지 성능평가를 위한 이중광원활용 측정 방법

  • 김수민;정상훈;김용배;최규석
    • 한국태양광발전학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.6-13
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    • 2018
  • 최근 산업용 태양광 발전시장에서 주목 받고 있는 양면수광형 태양전지의 경우 지면 반사광(Albedo)의 영향으로 추가적인 광생성(Photogeneration)이 발생하여 태양전지의 전환효율(Conversion efficiency)을 증가시켜 주기 때문에 시장에서 수요가 증가하고 있다. 이러한 장점에도 불구하고 몇 가지 문제에 대한 논의가 진행되고 있는데 그 중에서 가장 중요한 부분은 양면수광형 태양전지의 효율을 정의하는 부분이다. 양면수광형 태양전지의 효율을 정의하기 위하여 여러 가지 연구가 진행되었지만 현재까지 국제적인 기준이 제정되지 않아 정확한 효율의 정의가 어려운 상황이다. 양면수광형 태양전지의 성능 확인을 위한 측정 방식은 단일광원(Single light source) 조사 방식, 단일광원 분할(Single light splitter) 조사 방식, 이중광원(Double light source) 조사 방식으로 나눌 수 있다. 본고에서는 이중광원 조사 방식을 이용하여 후면 반사광의 광원을 개별적으로 정의함으로써 실제 발전 환경과 동일한 조건의 광량 정의를 통하여 다양한 지면 반사 조건에 대하여 정확한 태양전지의 전환효율을 측정하고 이를 통하여 다이오드 특성을 추출할 수 있는 측정 방식에 대하여 논하고자 한다.

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