• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제41권3호
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• pp.538-552
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• 2022

본 연구에서는 Algodoo 시뮬레이션을 활용한 예비교사의 탐구 활동을 분석하여 그 특징을 이해하고 이를 통해 초등 예비교사를 위한 광학교육에 대한 교육적 시사점을 얻고자 하였다. 연구에는 교육대학의 1학년 학생 79명이 참여하였다. 학생들의 활동은 표상재생산, 확인실험, 탐구실험으로 구분할 수 있었다. 표상재생산을 수행한 학생들은 잘 알려진 권위 있는 표상을 시뮬레이션으로 나타냈으며 주요 특징을 포착하여 표상하였다. 확인실험을 수행한 학생들은 이론적 배경 조사를 통해 이미 알고 있는 개념을 확인하기 위한 실험을 수행하였으며, 주로 단순 탐구를 수행하였다. 탐구실험을 수행한 학생들은 현재 자신이 알지 못하는 것들을 시뮬레이션을 사용해 탐구하였으며 일반물리 이상에서 다루는 광학 현상에 대한 탐구를 수행한 학생도 있었다. 이상의 결과를 바탕으로 본 연구에서는 Algodoo를 활용한 자유로운 탐구 활동에서 학습자는 다양한 수준의 탐구 활동을 수행한다는 것을 확인하였다. 또한, Algodoo를 활용한 다양한 수준의 탐구 활동 예를 제시하고 Algodoo를 활용한 탐구 활동의 장단점과 이를 개선할 방안을 논의하였다.

• 한국광학회지
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• 제35권1호
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• pp.9-17
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• 2024

현미경용 플렌옵틱 광학 시스템은 일반적으로 대물 렌즈, 튜브 렌즈, 마이크로 렌즈 어레이, 그리고 이미지 센서로 구성된다. 플렌옵틱을 통한 라이트 필드 이미징에서 튜브 렌즈와 마이크로 렌즈 어레이 간의 수치 구경을 일치시키고, 이를 바탕으로 공간분해능 및 피사계심도 등의 성능 지표를 예측한다. 하지만 상업적 마이크로 렌즈 어레이 적용시 이러한 수치 구경 일치에 어려움이 있어, 본 논문에서는 기존에 보고된 성능 예측 수식을 수치 구경이 일치하지 않는 경우까지 확장하고, 전산 시뮬레이션을 통한 성능 예측 기법을 제시하며, 이를 수치 구경 일치화가 이루어진 10배율 및 수치 구경 불일치가 발생한 20배율 대물렌즈가 적용된 두 개의 플렌옵틱 광학계 개발 및 실험을 통하여 검증하였다. 10배율 및 20배율 시스템은 확장식에서 각각 12.5 ㎛, 6.2 ㎛의 공간 분해능과 530 ㎛, 88 ㎛의 피사계심도를 가지며, 시뮬레이션에서는 각각 11.5 ㎛, 5.8 ㎛의 공간분해능과 510 ㎛, 70 ㎛의 피사계심도를, 실험에서는 각각 11.1 ㎛, 5.8 ㎛의 공간 분해능과 470 ㎛, 70 ㎛의 피사계심도를 가진다. 확장식 및 시뮬레이션 모두 실험 값과 유사한 결과를 보여 시스템 설계에서는 두 가지 방법 모두 적절할 것으로 판단된다. 다만 피사계심도 예측 정확성에 있어서는 시뮬레이션에 의한 예측이 실험 값과 좀 더 유사하므로, 실제 제작에 앞서 시뮬레이션에 의한 성능 예측을 추천한다.

• 한국광학회지
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• 제14권5호
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• pp.535-544
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• 2003

중적외선 파장대역에서 20:1의 줌비를 갖는 줌 광학계의 광학부품 제작 및 조립j조정을 위한 공차분석, 효율적인 광축정렬 로직 확립, 물체의 원$.$근에 따른 초점조절 방안 수립을 위한 민감도 분석을 수행하였다. 민감도 분석에서는 제르니케(Zemike) 폐수를 활용하는 방안을 제시하였으며 Code-V의 매크로 기능을 활용하여 모든 미소변위의 민감도 계수의 특성을 조사하는 방식을 도입하였다. 조사된 민감도 분석 결과를 바탕으로 줌 광학계의 광학부품 제작공차 및 조립공차를 도출하였으며 광축 정렬을 하기 위한 체계적인 정렬 로직을 수립하였다. 또한 광학계의 초점조절 방안 수립을 위한 시뮬레이션 과정에 민감도 분석 결과를 활용하였으며 분석 결과를 토대로 시스템을 단순하면서도 소형화시킬 수 있는 가장 효율적인 초점조절 방안을 수립하였다.

• 한국광학회지
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• 제27권3호
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• pp.101-105
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• 2016

본 논문에서는 푸리에 변환의 위상천이 특성을 이용하여 기존의 계산방법보다 처리 속도가 빠르고, 이상적인 CGH의 재생이미지와의 차이가 크지 않은 Phase-only CGH의 새로운 최적화 계산방법을 제시한다. 기존의 수치적인 해를 얻는 접근과는 다르게 푸리에 변환 자체의 위상천이 특성을 이용하여 노이즈를 선택적으로 필터링하는 방법으로 Phase-only CGH를 얻기 때문에 계산속도를 현저하게 줄일 수 있다. 이상적인 CGH와 기존의 방법, 그리고 새로운 계산방법을 통한 CGH를 시뮬레이션을 통하여 각각 SLM에 저장하여 수렴렌즈를 이용한 푸리에 홀로그램 방식으로 이미지를 재생하였다. 그리고 시뮬레이션 재생 이미지를 비교하여 본 연구의 타당성을 살펴보았다. 기존의 방법과 비교하였을 때, 이미지 물체의 질감과 예리도가 이상적인 CGH와 비슷한 정도의 수준으로 향상되었고, 계산속도 또한 크게 줄었음을 알 수 있다.

• 한국광학회지
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• 제30권3호
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• pp.101-105
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• 2019

LCD의 광 효율을 향상시키기 위해 LCD backlight unit (BLU)의 광원으로 적색, 녹색, 청색의 광원을 사용하였으며, RGB 광은 lenticular lens array (LLA)를 통해 집광되어 각각 컬러 필터의 적색, 녹색, 청색 필터에 색일치되는 조건으로 광이 지나도록 설계하여 시뮬레이션하였다. 광원의 위치에 따라 Type-A와 Type-B 두 가지 방식으로 시뮬레이션을 진행하였으며, 그 결과 LLA를 사용하지 않았을 때와 비교하여 Type-A는 휘도가 210%로 상승하였으며, Type-B는 270% 상승함을 확인하였다. LLA의 최적의 조건은 렌즈의 높이가 $25{\mu}m$, 렌즈 간의 간격이 $3{\mu}m$일 때, 효율이 최대가 됨을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.592-598
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• 2017

적외선 투과 특성을 이용하여 광학 창 등으로 사용되는 세라믹 재료들은 광학적 특성이 잘 공개되어 있지 않다. 통상적으로 사용되는 굴절률 시험기를 이용하여 고온 세라믹 재료의 굴절률을 측정하는 것은 매우 어렵기 때문에 특별한 방안이 도입되어야 한다. 본 연구에서는 간접적인 방법을 통해 고온 조건에서 세라믹 재료의 광학특성을 평가하는 실용적인 방법을 제시하고자 한다. 먼저 평가대상인 세라믹 재료 샘플을 요구되는 고온 조건을 유지하기 위한 시스템을 제작하여 광분광기에 장착하였다. 이 시스템을 이용하여 온도를 변화하며 시료 온도에 따른 투과율을 측정하였다. 이렇게 측정된 투과율 데이터는 Sellmeier 분산식을 적용하는 광학 시뮬레이션 모델에 적용되어 굴절률 자료를 산출하는데 사용된다. 이 시뮬레이션 모델은 시행착오법을 이용하여 Sellmeier 분산식에 포함되는 변수들을 찾는데 이용된다. 이를 이용하여 굴절률을 계산하며 그 값을 이용하여 다시 투과율을 계산하고 그 결과를 측정된 투과율과 비교하여 그 결과가 일치할 때까지 반복하여 그 온도에서 재료의 변수로 정하였다. 이 방법을 사파이어 재료에 적용하여 그 결과를 상온에서 공개 데이터와의 비교를 통해 검증하였다.

• 한국광학회지
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• 제28권3호
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• pp.97-102
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• 2017

본 논문에서는 플라즈모닉 코어와 자성 쉘로 구성된 $Ag@Fe_3O_4$ 나노입자의 흥미로운 광학적 특성에 대해 연구를 하였다. 기존의 60 nm의 지름을 갖는 은 나노입자의 표면에 높은 굴절률을 갖는 $Fe_3O_4$ 쉘이 형성됨에 따라 국소 표면 플라즈몬 공명(Localized surface plasmon resonance; LSPR) 파장이 420 nm에서 650 nm로 이동하는 red-shift 현상을 관찰 할 수 있었고, 또한, 세 가지 시뮬레이션 모델들 ($Ag@Fe_3O_4$ 나노입자, $Fe_3O_4$ 쉘 나노입자, 은 나노입자)을 통해서 410 nm 파장의 peak이 60 nm의 두께를 가진 $Fe_3O_4$ 쉘에 의해 발생하는 산란이 주된 원인이라는 것을 규명하였다. 이 결과는 비슷한 종류의 나노입자를 이용한 추후 다양하고 복잡한 나노어셈블리의 광학적 현상을 이해하는데 사용될 것이다.

• 한국자기학회지
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• 제10권2호
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• pp.93-98
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• 2000

자기 광학 공간 광 변조기의 화소의 자화를 반전시키기 위하여 사용하는 드라이브 라인의 형상을 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 설계하고, 연자성막을 도입함으로써 화소 반전에 필요한 최소 전류와 소비 전력을 기존의 드라이브 라인에 비하여 약 3배 감소시킬 수 있었으며, 드라이브 라인을 묻지 않고, 화소를 덮는 반사막(드라이브 라인)의 면적을 크게 하여 광효율을 2.2배 증가시키고, 제조공정을 대폭 단순화시킬 수 있는 드라이브 라인의 형상을 제시했다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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• pp.90-91
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• 2000

광섬유는 수십THz이상의 넓은 대역폭과 0.2-0.4 dB/Km의 적은 전송손실의 우수성을 가지고 있으므로 이를 CDMA시스템에 적용하면 고속, 대용량의 데이터 전송 및 비동기식 전송의 장점이 있으므로 광 LAN이나 광 교환기 등의 광통신 네트워크에 유용하게 사용할 수 있다$^{[1][2]}$ . 그러나 광CDMA시스템은 다수 사용자가 동시에 데이터를 전송할 때 다른 사용자의 데이터 전송으로부터 발생되는 오류정보를 최소화하기 위해 최적의 자기상관 및 상호상관특성을 가져야 자신의 정보데이터를 복원할 수 있다$^{[3]}$ . 따라서 본 논문에서는 광섬유 지연선을 이용한 광 CDMA시스템에서 코드구성을 광 직교 코드로 하였을 경우 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 시스템 해석에 대하여 서술한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 광 직교 코드를 사용한 경우 사용자수가 증가함에 따른 최적의 자기상관 및 상호상관특성을 갖는 코드를 구하고, 임계값 변화에 따른 에러확률을 분석한다. (중략)

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.403-403
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• 2011

TCO/p/i/n 구조의 비정질 실리콘 박막 태양전지의 제작에 있어서 a-Si 혹은 넓은 밴드갭 물질인 SiOx, SiC 등은 window layer로 주로 사용 되어왔다. 그러나 ${\mu}c$-Si는 우수한 광학적, 전기적 특성에 불구하고 낮은 activation energy에 의한 p/i interface 에서의 band-off set에 의한 정공재결합에 의해 사용되어 지지 못했다. 이러한 재결합은 p/i interface상에 buffer layer를 삽입함으로써 개선되어 질 수 있다. 본 논문에서는 비정질 실리콘 보다 넓은 광학적 밴드갭을 가지는 a-SiOx 박막을 완충층으로 사용하여 p/i 계면에서의 재결합 감소에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. a-SiOX 박막 내에 포함 된 산소의 양에 따라 밴드갭을 조절하여 1.8eV~2.0eV 사이의 완충층을 삽입하여 박막태양전지의 개방전압, 단락전류, 효율 등에 끼치는 영향을 ASA 시뮬레이션을 통하여 알아보았다.