• 제목/요약/키워드: 광학 모델링

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가변입사각 분광타원 법을 이용한 유기 발광 박막의 광학상수 및 두께 결정 (Determination of optical constants and thickness of organic electroluminescence thin films using variable angle spectroscopic ellipsometry)

  • 김상열;류장위;김동현;정혜인
    • 한국광학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.472-478
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    • 2001
  • 가변입사각 분광타원법(Variable Angle Spectroscopic Ellipsometry)을 사용하여 유기발광소자(OLED)의 발광층인 유기박막 의 광학상수와 두께를 결정하였다. 광투과영역에서 모델링분석으로 박막의 평균두께와 굴절률 분산식을 결정하고, 광흡수영역으로 확장하여 유기막의 다층구조, 각 층의 두께와 밀도 그리고 각 파장에서의 복소굴절률을 결정하였다. 분광광도계를 사용하여 구한 투과율 스펙트럼을 가변입사각 분광타원법을 사용하여 결정한 다층구조 및 복소굴절률로 계산한 투과율 스펙트럼과 비교하여 분석의 정확성을 확인하였다.

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가교화된 알진산나트륨막을 이용한 키랄 화합물 분리 정제 (Separation and Purification of Chiral Compounds Using Crosslinked Sodium Alginate Membranes)

  • 김지혜;김상균;이규호;제갈종건
    • 폴리머
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    • 제28권4호
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    • pp.352-359
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    • 2004
  • 트립토판, 타이로신, 페닐알라닌과 같은 라세미 화합물의 광학 분할을 위해 광학 선택성 분리막을 이용한 막 분리법을 이용하였으며, 사용된 분리막 제조를 위해서 막 재료로 알진산나트륨 (sodium alginate)을, 가교제로 글루타르알데하이드 (glutaraldehyde)를 사용하였다. 제조된 막의 구조는 FT-IR을 이용하여 관찰하였고 라세미화합물의 광학 분할 메카니즘을 확인하기 위해서 모델링을 실시하였다. 막의 가교정도, 공급액의 농도, 조작압력, 그리고 공급액의 증류에 따른 막의 투과 특성을 알아보기 위해 여러 가지 변수를 통한 실험을 실시하였으며, 그 결과 막의 가교도와 두께가 증가할수록, 공급액의 농도와 용질의 크기가 감소할수록 즘 더 높은 광학 분할 능을 나타낸다는 것을 발견하였으며 이때의 enantiomeric excess (%ee) 값은 약 77%로 나타났다.

장거리 화염 탐지용 적외선 카메라 성능 광선추적 수치모사 (Long-Distance Plume Detection Simulation for a New MWIR Camera)

  • 윤지연;류동옥;김상민;성세현;윤웅섭;김지은;김석환
    • 한국광학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.245-253
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    • 2014
  • 본 논문에서는 사거리가 수백 km에 이르는 장거리 미사일의 화염을 발사 초기에 탐지할 수 있는 적외선 카메라에 대한 현실적 영상성능 수치모사 결과를 제시한다. 적외선 카메라는 중적외선 대역용 다수의 렌즈로 구성된 굴절식 광학계이다. 관측대상과 배경의 모델링 전체를 포함하는 규모의통합적 광선추적을 수행함으로 카메라를 통해 보는 영상과 검출기에 도달하는 빛의 세기에 대한 정보를 획득하였다. 관측대상이 되는 미사일 화염의 방사휘도(radiance)는 CFD 타입의 복사전달 기법으로 계산하였으며 이를 광원으로 삽입하여 광선추적을 수행하였다. 관측배경이 되는 대기 모델은 MODTRAN을 사용하여 열복사의 경로, 단일/다중 산란 복사와 투과율을 계산하였다. 광선추적 수치모사의 결과로써 관측대상의 이미지와 도달한 복사전달 성능(radiometric performance)의 검증을 통해 적외선 카메라가 요구사항을 만족함을 입증하였다.

반사 타원법과 투과율 분석법을 사용한 반투명 기층 위 매우 약한 광흡수 박막의 두께와 복소굴절률 정밀 결정 (Precise Determination of the Complex Refractive Index and Thickness of a Very Weakly Absorbing Thin Film on a Semi-transparent Substrate Using Reflection Ellipsometry and Transmittance Analysis)

  • 김상열
    • 한국광학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.1-8
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    • 2024
  • 유리기층에 코팅되어 있는 박막의 광학상수를 정확하게 분석하기 위해, 반투명 기층 위에 다층박막이 코팅되어 있는 시료의 유사 투과타원 상수 표현과 투과율 표현을 구체적으로 제시하였다. 두꺼운 기층에서 일어나는 다중반사로 인한 빛의 세기를 결맞지 않도록 중첩하는 동시에, 반투명 기층의 광흡수 영역에서 기층의 흡수를 정확하게 반영함으로써 다층박막이 코팅된 반투명 기층 시료의 정확한 모델링 분석이 가능하게 하였다. 흡광도가 매우 낮은 파장대역에서 투과율 측정에 기반한 분석과 타원법에 기반한 모델링 분석 방법이 가지는 박막의 소광계수의 차이를 투과율의 민감도와 타원상수의 민감도 분석을 통하여 비교 분석하였다. 투과율 분석법과 반사 타원법을 SiN 박막이 코팅된 유리기층 시료에 적용함으로써 소광계수가 매우 작을 때에도 SiN 박막의 복소굴절률과 두께를 정확하게 결정할 수 있음을 보였다.

시험장 환경에 적합한 소형 광학추적기 설계 (Design of Small Optical Tracker for Use in the Proving Ground)

  • 박상현
    • 한국항행학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.224-231
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    • 2020
  • 광학계측분야는 레이더 계측이 어려운 저고도 구간의 계측을 담당하여 비행체 추적에 있어서 중요한 역할을 차지하고 있다. 기존의 광학추적시스템은 외국의 장비를 도입해 사용하고 있기 때문에 시험장 상황에 적합하게 수정하기 어렵고, 대부분 차량 탑재형으로 제작되어 있어 계측 장소에 제한이 있다. 자체 개발 소형 광학추적기는 이러한 단점을 보완하기 위해서 단순한 구성으로 설계하여 시험장 내 어떠한 장소에서도 설치하여 운용할 수 있는 것을 주목적으로 하였다. 뿐만 아니라 인공지능 기술을 적용한 광학추적기술 연구를 위해서 자체 개발 광학추적기를 보유할 필요성이 제기되고 있다. 본 논문에서는 소형 광학추적기의 설계 개념, 기본적인 추적기능 구현을 위한 장비의 구성, 그리고 비행체 특성에 맞는 환경설정을 위한 시뮬레이션을 진행하였다. 이를 위해 팬/틸트의 입출력 데이터를 사용하여 모델링을 구하였으며, 시뮬레이션을 통해 얻어진 결과와 실제 비행시험 결과를 비교하여 전반적인 시뮬레이션의 구성에 대한 타당성을 검증하였다.

WDM-PON용 주입 잠금 패브리-페롯 레이저 다이오드의 시영역 대신호 모델링 (Time-domain Large-signal Modeling of Injection-locked Fabry-Perot Laser Diode for WDM-PON)

  • 이승현;김건우;정영철
    • 한국광학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.74-81
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    • 2010
  • WDM-PON 용 저가형 광원으로 유망한 주입 잠금 패브리-페롯 레이저 다이오드의 특성 해석을 위한 모델링 방법을 제시하였다. 해석 방법으로는 시영역 대신호 모델을 이용하였으며, 계산 결과는 기존의 실험 결과와 유사한 경향을 보임을 확인하였다. 이를 토대로 특정한 파라미터를 가지는 레이저 다이오드 구조에서의 단면 반사율에 따른 동작 특성과 디튜닝, 아이 다이어그램등을 모델링 하였다. 특히 단면 반사율의 값에 따른 부모드 억제율 특성 및 디튜닝의 영향을 살펴보았으며, 주입되는 단면의 반사율이 1% 미만으로 유지되어야 안정된 특성을 얻을 수 있음을 확인하였다. 아이 다이어그램의 경우 155 Mbps 급에서는 손쉽게 아이 열림을 얻을 수 있지만, 1.25 Gbps 급에서는 레이저 다이오드의 활성층 두께 등의 파라미터를 적정화해야 적정한 아이특성을 얻을 수 있음을 보였다.

부유물질 크기분포를 고려한 저수지 탁도 예측 모델 개선 (Improvement of Reservoir Turbidity Prediction Model with Considering Particle Sizes of Suspended Sediments)

  • 이흥수;정세웅;류환;정희영
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1378-1383
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    • 2008
  • 댐 저수지에서 지속적인 탁도를 유발하는 물질은 쉽게 침강되지 않는 $20{\mu}m$이하의 작은 부유물질(SS)이며, 가을 수직혼합 시기까지 침강되지 않은 부유물질은 다시 재부상하는 경우도 발생한다. 저수지내 탁수의 장기 체류는 수자원 이용과 하류하천의 수생태계에 다양한 문제를 야기하고 있어 일부 댐에서는 실시간 탁도 감시 장치를 설치하고 취수설비를 개선하는 등의 탁수저감 대책의 노력을 기울이고 있으나, 시설의 최적 운영을 지원할 수 있는 탁수 거동 및 탁도 예측에 관한 연구는 아직 부족한 실정이다. 특히, 탁도는 물 속에 존재하는 부유물질의 광학적 특성(light attenuation)을 나타내는 지표로써 SS와는 물리적인 물성이 달라 실시간 계측자료(탁도)와 모델의 모의 변수(SS)가 다른 문제점 때문에 모델링에 어려움이 있었다. 지금까지 탁도 모델링은 대부분 탁도와 SS의 상관관계를 이용하는 방법을 사용하였다. 그러나 이 방법은 탁도-SS 관계가 실측지점과 입자크기분포에 따라 달라지는 특성 때문에 변환과정에 예측결과의 불확실성이 내재한다는 지적을 받아왔다. 본 연구의 목적은 저수지로 유입한 탁수의 보다 과학적이고 정확한 탁도 예측을 위해 탁도를 유발하는 부유물질의 입자크기 분포와 공간적으로 변하는 탁도-SS의 상관관계를 고려할 수 있는 표준화된 탁도 모델링 방법을 개발하고, 실측자료를 사용하여 제시된 탁도 모델링 방법의 예측 성능을 평가하는데 있다. 부유물질의 이송-확산-침강 모델은 2차원 횡방향 평균 수리 모델과 연결(coupling)되어 수행되며, 저수지 수면을 통한 열 교환, 바람과 바닥 조도에 의한 난류혼합과 성층해석, 하천 유입수의 저수지내 밀도류 유동, 그리고 입자 크기별 부유물질의 독립침강을 해석한다. 부유입자의 크기분포와 공간적으로 서로 다른 탁도-SS 관계를 고려한 탁도 예측모델은 기존의 탁도를 종속변수로 사용한 예측 방법 또는 단일 입자크기를 사용한 모델보다 개선된 모의결과를 보여주었다. 본 연구에서 제시된 탁도 예측 알고리즘은 실시간 탁수감시와 예측 모델링, 그리고 댐 방류수 탁도 관리를 위한 선택취수 설비의 운영을 위한 의사결정지원시스템에 적용 가능할 것으로 사료된다.

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드론 열적외선 영상을 이용한 3차원 열공간 모델링 (3D Thermo-Spatial Modeling Using Drone Thermal Infrared Images)

  • 신영하;손경완;임수봉;이동천
    • 한국측량학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.223-233
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    • 2021
  • 건축물에서 소비되는 에너지의 체계적이고 지속적인 모니터링과 관리는 건물의 열효율을 산정하여 등급화하기 위해 중요하고, 궁극적으로 기후변화에 대처하고 환경 및 에너지 수급 정책의 효과적 수립을 목표로 하고 있다. 전 세계적으로 건축물은 총 에너지의 36%를 소비하고 있으며, 이산화탄소 배출량은 39%를 점유하고 있다. 본 연구의 목적은 건축물 등급제에 필수적인 건축물에서 방출되는 온도측정을 위해 드론 열적외선(TIR: thermal infrared) 영상을 이용하여 사진측량 기법으로 건물을 모델링하고 3차원 열공간 모델(thermo-spatial model)을 생성하여 분석하는 방안을 제시하는 것이다. 이를 위해 드론에 탑재된 열적외선 센서로부터 촬영한 광학 및 TIR 영상으로 항공삼각측량을 수행하여 모델링의 정확도를 비교 분석하였다. TIR 영상의 공간 및 방사 해상도는 광학영상에 비해 낮으므로 3D 건물 모델링의 객체 형태는 상대적으로 부정확하지만, 공간정보기반의 건축물 열에너지 측정을 위해 효과적으로 사용될 수 있으므로 사진측량 기술의 다양한 분야로의 응용을 제시한 것으로 의의가 있다고 판단된다. 열공간 모델은 건축물에서 방출되는 온도를 기반으로 소비되는 에너지를 정량적으로 산정하여 개별 건물의 에너지 등급을 책정하기 위한 기본 정보로 사용될 것으로 판단된다.

불안전형 공진기를 갖는 Nd:YAG 레이저에서의 beam quality 평가 (Evaluation of Nd:YAG Laser Beam Quality in Unstable Rosonators)

  • 김광석;김정묵;김철중;이종민
    • 한국광학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.60-66
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    • 1994
  • 양영역 불안정형(Positive Branch Unstable) Nd:YAG 레이저 공진기를 모델링하여 공진기내의 TE$M_{00}$ 기본모우드의 waist에 대한 수치해석을 하였으며 이를 토대로 레이저 공진기를 설계 제작하였다. 레이저봉의 열렌즈 초점거리를 측정하였으며 이를 이용하여 빔 waist에서의 TE$M_{00}$ 모우드의 spot size에 대한 계산치와 실험치를 비교하였다. 그리고 고반복률로 발진하는 다중모우드(multimode)의 spot size를 측정하여 beam quality factor $M^2$을 산출하였다. 한편 불안정 공진기에서 얻어진 출력실험 결과를 Plane-Parallel 공진기의 경우에 비교하여 그 특성을 평가하였다.

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광학식 동작 포착에서 동적 모델을 이용한 신뢰성있는 3-D 좌표 추정 및 추적 (Robust 3-D Points Estimation and Tracking with Dynamic Model for Optical Motion Capture)

  • 이동훈;추창우;김성진;정순기
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제27권10호
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    • pp.825-834
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    • 2000
  • 광학식 동작 포착(optical motion capture)시스템에서 신뢰할만한 3차원 좌표의 획득과 마커의 궤적 추적은 매우 중요한 문제이다. 3차원 좌표를 획득하기 이해서는 다중의 카메라로부터 2차원의 데이터 간의 대응관계를 구해야 한다. 본 논문에서는 각 카메라에서의 3차원 마커들 간의 대응관계를 k-partite graph로 모델링하고, 릴렉세이션 알고리즘을 사용하여 고스트가 제거된 신뢰성있는 클릭을 추출한다. 이를 통해 정확하고 안정적인 3차원의 좌표를 생성할 수 있다. 또한 추출된 3차원 마커의 궤적의 추적을 위해 칼만 필터를 사용한 마커의 예측과 데이터 연계 문제의 해결을 위한 전략을 제안하고. 사라진 마커의 궤적을 유지시키기 위해 다이나믹 모델을 사용한 추적 알고리즘을 제시한다.

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