• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.278.2-278.2
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• 2013

그래핀은 우수한 전기적, 기계적, 광학적 특성들로 인하여 전자소자, 센서, 에너지 재료 등으로의 응용이 가능하다고 알려진 단 원자층의 탄소나노재료이다. 특히 그래핀을 전자소자로 응용하기 위해서는 캐리어 농도, 전하 이동도, 밴드갭 등의 전기적 특성을 향상시키거나 제어하는 것이 요구되며, 에너지 소재로의 응용을 위해서는 높은 전기전도도와 함께 기능화를 통한 촉매작용을 부여하여 효율을 향상시키는 것이 요구된다. 일반적으로 화학적 도핑은 그래핀의 전기적 특성을 제어하는 효율적인 방법으로 알려져 있다. 화학적 도핑의 방법으로 질소, 수소, 산소 등 다양한 이종원소를 열처리 또는 플라즈마 처리함으로써 그래핀을 구성하는 탄소원자를 이종원자로 치환하거나 흡착시켜 기능화 처리된 그래핀을 얻는 방법들이 제시되었다. 이중 플라즈마를 이용한 도핑방법은 저온에서 처리가 가능하고, 처리시간, 공정압력, 인가전압 등 플라즈마 변수를 변경하여 도핑정도를 비교적 수월하게 제어할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 열화학기상증착법으로 합성된 그래핀을 직류 플라즈마로 처리함으로써 효율적인질소도핑 조건을 도출하고자 하였다. 그래핀의 합성은 200 nm 두께의 니켈 박막이 증착된 몰리브덴 호일을 사용하였으며, 원료가스로는 메탄을 사용하였다. 그래핀의 질소 도핑은 평행 평판형 직류 플라즈마 장치를 이용하여 암모니아($NH_3$) 플라즈마로 처리하였으며, 플라즈마 파워와 처리시간을 변수로 최적의 도핑조건 도출 및 도핑 정도를 제어하였다. 그래핀의 질소 도핑 정도는 라만 스펙트럼의 G밴드의 위치와 반치폭(Full width at half maximum; FWHM)의 변화를 통해 확인하였다. NH3 플라즈마 처리 후 G밴드의 위치가 장파장 방향으로 이동하며, 반치폭은 감소하는 것을 통해 그래핀의 질소도핑을 확인하였다.

• Information Display
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• v.20 no.1
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• pp.15-22
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• 2019

양자점 발광소자를 이용한 다양한 미래 지향적 디스플레이 기술에 관하여 간략히 짚어보았다. 플렉시블 디스플레이부터 최근 이루어진 초박형 디스플레이, 스트레쳐블 디스플레이 등을 소개하였고 초박형 디스플레이의 경우 얇아진 두께로 인하여 얻어지는 많은 장점들을 살펴보았고, 스트레쳐블 디스플레이의 경우, 주름 형태의 소자부터 AC-EL 방식으로 양자점의 색 변환을 이용한 소자들을 살펴보았다. 아직까지 해결하고 탐구해야 할 주제들이 많이 있으며 실용화까지도 다소 많은 해야 할 일들이 남아있다. 또한, 향후 기대가 되는 다기능 발광소자에 관해서 살펴보았다. 기존의 구형의 코어/쉘 형태의 양자이라는 정형화된 생각을 넘어 새롭게 양자점을 디자인함으로써 새로운 응용에 대하여 제시할 수 있었다. 이러한 새로운 응용을 통해 4차산업에서도 필수적인 통신, 센서 등의 역할을 동시에 수행할 수 있는 신개념 디스플레이를 알아볼 수 있었다. 앞으로 미래 디스플레이, 차세대 디스플레이 분야 등에서 광학적, 화학적, 전기적 우수한 특성을 갖는 양자점을 적용시키는 연구는 점점 많아지고 중요한 역할을 할 것으로 기대되며 특히 전계발광 소자로써 응용을 위하여 많은 연구진이 힘을 쏟고 있다. 친환경 조성의 높은 광효율을 갖는 양자점을 제조하고, 소자 측면에서 본질적인 성능 향상이 무엇보다 중요하기도 하겠지만 이와 함께 미래 지향적인 디스플레이 기술로서 양자점을 새롭게 응용하고 다양하게 적용시켜 보는 일은 향후 우리 미래의 삶에 큰 변화를 가져다 줄 수 있는 중요한 일이 될 것이라고 조심스럽게 예측해 본다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.444-444
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• 2023

하천 및 저수지와 같은 공간의 수체 탐지는 수자원 관리에서 매우 중요하며, 유역의 수문학적 과정을 이해하는데 도움을 준다. 수문학적 데이터 수집은 우량계, 수위계와 같은 물리적 인프라의 배치가 필요하다. 그러나 상대적으로 저개발된 국가는 수문학적 측정을 위한 인프라가 매우 미흡한 것이 현실이며, 북한과 같은 비접근 지역에 대한 수문학적 과정을 분석하는데는 한계가 있다. 인공위성 원격탐사 센서 중 SAR영상은 지표면에 직접 전파를 방사하고 산란되어 돌아오는 신호를 수신하여 영상을 만들기 때문에 일반적인 광학영상과는 달리 햇빛의 유무와 강우, 구름여부 등의 기상 조건의 영향을 거의 받지 않는 장점이 있다. 또한 국내와 같이 계절적인 요인과 인간활동에 의해 변화되는 물 순환을 SAR 영상은 지표수의 계절적 및 연간 변동성을 모니터링하는데 매우 유용한 자료로 평가되고 있다. 본 연구는 SAR영상을 이용하여 국내의 검증 가능한 지역의 저수지 수면적 변화를 모니터링하고 저수지 수면적과 저수량 분석을 수행하는 것을 목적으로 하였다. 분석자료인 SAR영상은 ESA의 Sentinel-1영상을 2022년 4월부터 2022년 11월의 자료를 수집하여 소양강댐 저수지 수면적과 저수량과의 관계식을 도출하였다. 수체 추출을 위한 SAR 영상은 특히 수로의 일부 가장자리와 홍수터의 식물 존재로 인한 제외지의 매핑에 부정확성을 포함하여 처리에 몇 가지 단점을 갖는 한계도 존재하지만 악천후의 기상 조건에서도 작동할 수 있는 SAR 영상의 능력 덕분에 규칙적인 시간 간격으로 수체면적의 변화에 대한 정보를 제공할 수 있다. 향후 북한 지역의 주요 댐 저수지 수면적에 대한 연간변화와 장기간의 추세를 분석하는 연구를 진행할 계획이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.155-155
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• 2023

국내 이상기후로 인해 여름철 하천과 호소에서 빈번하게 발생되는 조류의 과대성장이 매년 문제가 되고 있다. 하천 조류는 일차생산자로서 매우 중요한 역할을 하지만, 하천조류 중 유해남조류가 생장하면서 발생하는 악취 유발 물질과 독성물질의 배출로 문제를 야기하고 있다. 국내에서는 조류경보제와 수질예보제를 시행하여 국민의 안전을 도모하기 위해 최선을 다하고 있으며, 발령 기준은 유해남조류세포수에 따라 발령이 되기 때문에 유해남조류 측정은 매우 중요하다. 현재 조류의 분석방법은 현장에서 조류샘플을 채취하고 실험실에서 현미경을 통해 조류샘플을 검경하고 녹조류, 남조류, 규조류의 세포수 또는 우점종을 산정한다. 조류검경은 개인의 역량에 따라 오차가 생길수 있고 시간이 많이 소요된다. 최근 많은 연구자들이 이런 문제를 해결하기 위해 인공위성, 광학영상, 초분광영상 등을 통해 녹조류와 남조류 대체 인자인 Chlorophyll, Phycocyanin을 통해 조류농도를 추정하고 있으나, 조류세포수 분석에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 매년 조류 발생으로 문제가 되는 물금취수장 인근 하천에서 발생한 조류를 채취하고 조류검경을 통해 얻은 남조류세포수와, LISST-HAB를 통해 얻은 Phycocyanin농도, 초분광영상을 활용한 조류스펙트럼 데이터를 통해 남조류세포수 추정하고 남조류세포수와 비교분석을 진행하였다. 본 연구를 통해 조류측정 원격탐사 연구의 기초자료로 제공하고자 한다.

• KSBB Journal
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• v.23 no.3
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• pp.226-230
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• 2008

In this study we have studied adhesive properties of various microorganisms onto surfaces of phosphorylcholine-based copolymer for the application of optical biosensors. Three microorganisms, E.coli JM109, B.cereus 318, P.pastoris X-33 were cultivated in confocal cultivation dishes with glass surface, respectively. The glass surface was coated with copolymer containing 0% 5% and 10% MPC (2-methacryloxyethyl phosphorylcholine). After cultivation, culture medium was discarded and adhered microorganisms were dyed by gram staining method. Adhered microorganisms were analyzed using an optical microscope and scanning electronic microscope (SEM). A great number of microorganisms, $2-3{\times}10^3/mm^2$ were adhered on the surfaces of glass and copolymer membrane without MPC. But the antifouling effects of copolymer containing 5% and 10% phosphorylcholine were large, that microorganisms of less than $50-100/mm^2$ were attached on the copolymer membranes. Thus, the copolymer containing phosphorylcholine is very useful as an antifouling coating material for optical biosensor.

• The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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• v.19 no.3
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• pp.202-214
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• 2014

We introduce status and prospect of increasingly utilizing, unmanned, global ocean observing systems, and the global network to integrate, coordinate, and manage the systems. Platforms of the ocean observing system are diversified in order to resolve/monitor the variability occurring at multiple scales in both three-dimensional space and time. Here purpose, development history, and current status of the systems in two kinds - mobile (surface drifter, subsurface float, underwater glider) and fixed platforms (surface and subsurface moorings, bottom mounts), are examined and the increased future uses to produce synergies are envisioned. Simultaneous use of various mobile and fixed platforms is suggested to more effectively design the observing system, with an example of the NSF-funded OOI (Ocean Observations Initiative) program. Efforts are suggested 1) to fill the data gap existing in the deep sea and the Southern Ocean, and toward 2) new global network for oceanic boundary currents, 3) new technologies for existing and new sensors including biogeochemical, acoustic, and optical sensors, 3) data standardization, and 4) sensor calibration and data quality control.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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• v.46 no.2
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• pp.61-71
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• 2009

In this paper, we propose a low-cost and compact motion capture system which enables to play motion games in PS2(Play Station 2). Recently, motion capture systems which are being used as a part in film producing and making games are too expensive and enormous systems. Now days, motion games using common USB camera are slow and have two-dimension recognition. But PSD sensor has a few good points, such as fast and low-cost. In recently year, 3D motion capture systems using 2D PSD (Position Sensitive Detector) optic sensor for motion capturing have been developed. One is Multi-PSD motion capture system applying stereo vision and another is Single-PSD motion capture system applying optical theory ship. But there are some problems to apply them to motion games. The Multi-PSD is high-cost and complicated because of using two more PSD Camera. It is so difficult to make markers having omni-direction equal intensity in Single-PSD. In this research, we propose a new theory that solves aforementioned problems. It can measure 3D coordination if separated two marker's intensity is equal to. We made a system based on this theory and experimented for performance capability. As a result, we were able to develop a motion capture system which is a single, low-cost, fast, compact, wide-angle and an adaptable motion games. The developed system is expected to be useful in animation, movies and games.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.36 no.6
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• pp.443-450
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• 2016

In this study, we propose a novel fiber optic sensor to show the measurement feasibility of distributed temperature and strains in a single sensing fiber line. Distributed temperature can be measured using optical time domain reflectometry (OTDR) with a Raman anti-Stokes light in the sensing fiber line. Moreover, the strain can be measured by fiber Bragg gratings (FBGs) in the same sensing fiber line. The anti-Stokes Raman back-scattering lights from both ends of the sensing fiber, which consists of a 4 km single mode optical fiber, are acquired and inserted into a newly formulated equation to calculate the temperature. Furthermore, the center wavelengths from the FBGs in the sensing fiber are detected by an optical spectrum analyzer; these are converted to strain values. The initial wavelengths of the FBGs are selected to avoid a cross-talk with the wavelength of the Raman pulsed pump light. Wavelength shifts from a tension test were found to be 0.1 nm, 0.17 nm, 0.29 nm, and 0.00 nm, with corresponding strain values of $85.76{\mu}{\epsilon}$, $145.55{\mu}{\epsilon}$, $247.86{\mu}{\epsilon}$, and $0.00{\mu}{\epsilon}$, respectively. In addition, a 50 m portion of the sensing fiber from $30^{\circ}C$ to $70^{\circ}C$ at $10^{\circ}C$ intervals was used to measure the distributed temperature. In all tests, the temperature measurement accuracy of the proposed sensor was less than $0.50^{\circ}C$.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.24 no.6
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• pp.535-549
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• 2008

Vicarious calibration for the satellite sensor relies on simulated TOA (Top-of-Atmosphere) radiances over various targets. In this study, TOA visible radiance was calculated over ocean targets which are located in five different regions over the Indian and Pacific ocean, and its possible use for the satellite sensor calibration was examined. TOA radiances are simulated with the 6S radiative transfer model for the comparison with MODIS/Terra and SeaWiFS measurements. Geometric angles and sensor characteristics of the reference satellites were taken into account for the simulation. AOT (Aerosol Optical Thickness) from MODIS/Terra, pigment concentrations from Sea WiFS, and ozone amount from OMI measurements were used as inputs to the model. Other atmospheric input parameters such as surface wind and total column water vapor were taken from NCEP/NCAR reanalysis data. The 5-day averaged radiances over all targets show that the percent differences between simulated and observed radiances are within about ${\pm}5%$ in year 2005, indicating that the calculated radiances are in good agreement with satellite measurements. It has also been shown that the algorithm can produce the SeaWiFS radiances within about ${\pm}5%$ uncertainty range. It has been suggested that the algorithm can be used as a tool for calibrating the VIS bands within about 5% uncertainty range.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.37 no.5_1
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• pp.1013-1027
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• 2021

Images taken with KOMPSAT-3 have additional NIR and PAN bands, as well as RGB regions of the visible ray band, compared to imagestaken with a standard camera. Furthermore, electrical and optical properties must be considered because a wide radius area of approximately 17 km or more is photographed at an altitude of 685 km above the ground. In other words, the camera sensor of KOMPSAT-3 is distorted by each CCD pixel, characteristics of each band,sensitivity and time-dependent change, CCD geometry. In order to solve the distortion, correction of the sensors is essential. In this paper, we propose a method for detecting uniform regions in side-slider-based KOMPSAT-3 images using segment-based noise analysis. After detecting a uniform area with the corresponding algorithm, a correction table was created for each sensor to apply the non-uniformity correction algorithm, and satellite image correction was performed using the created correction table. As a result, the proposed method reduced the distortion of the satellite image,such as vertical noise, compared to the conventional method. The relative radiation accuracy index, which is an index based on mean square error (RA) and an index based on absolute error (RE), wasfound to have a comparative advantage of 0.3 percent and 0.15 percent, respectively, over the conventional method.