• Title/Summary/Keyword: 광 산란

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Characterization of ZnO:Al layer with post-annealing and HCl etching (후열처리에 따른 ZnO:Al 투명전도막 특성 변화 및 HCl 식각 특성 분석)

  • Kim, Han-Ung;Kim, Young-Jin;Cho, Jun-Sik;Park, Sang-Hyun;Yoon, Kyung-Hoon;Song, Jin-Soo;O, Byung-Sung;Lee, Jeong-Chul
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2009.06a
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    • pp.159-159
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    • 2009
  • RF 스퍼터링법을 이용하여 유리기판위에 ZnO:Al 박막을 증착하고 다양한 조건 하에서 후 열처리를 실시하여 이에 따른 박막의 구조적, 전기적 및 광학적 특성과 HCl 습식 식각 후의 표면형상 변화를 조사하였다. ZnO:Al 투명전도막은 우수한 전기적, 광학적 특성, 수소 플라즈마 안정성 및 저 비용 등으로 실리콘 박막 태양전지 전면 전극용으로 많은 관심을 받고 있다. 기존의 비정질 실리콘 박막 태양전지용으로 많이 사용되고 있는 상용 Asahi-U형 ($SnO_2:F$) 투명전도막의 경우는 수소 플라즈마에 대한 안정성이 낮고 입사광의 장파장 대역에서의 낮은 산란특성으로 인하여 실리콘 박막 태양전지의 고효율화를 위한 적용에 한계를 나타내고 있다. 이를 개선하기 위하여 스퍼터링법으로 우수한 전기적 특성을 갖는 ZnO:Al 박막을 제조한 후 습식 식각을 통한 표면형상 변화를 통하여 입사광의 산란특성을 향상시키는 방법이 개발되어 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 2.5 wt%의 $Al_2O_3$가 함유된 ZnO 타겟을 이용하여 ZnO:Al 박막을 RF 스퍼터링으로 증착한 후 $N_2$ 분위기와 진공 분위기 하에서 다양한 시간과 온도에 따라 후열처리를 하여 열처리 전 박막과의 물질 특성을 상호 비교하고 1%로 희석된 HCl로 습식 식각하여 열처리 전 박막의 구조적 특성이 습식 식각 후의 박막 표면형상 변화에 미치는 영향을 조사하였다. 이로부터 후열처리를 통한 ZnO:Al 투명전도막의 특성을 최적화하고 Asahi-U형 투명전도막과의 특성 비교를 통하여 실리콘 박막 태양전지용 전면전극으로의 적용 가능성을 조사하였다.

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Design and Fabrication of Light Guiding Plate for Photobioreactor (광생물 반응기를 위한 도광판 설계 및 제작)

  • Park, Gi Chan;Kim, Hun;Shin, Seong Seon;Shin, Hyun Keel;Kim, Jongtye;Jeong, Sanghwa;Park, Jong Rak
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.23 no.2
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    • pp.55-63
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    • 2012
  • We present results of optical design and fabrication of a light guiding plate (LGP) to be used as an illumination system for photobioreactors. Modeling of a light-emitting diode (LED) light source, a reflection film, and LGP patterns was performed. Especially, the LGP patterns were modeled as Lambertian scatterers. The modeling parameters (reflectance, scatterer width) were determined through matching simulations with the experimentally measured illuminance distribution for a test LGP. An LGP for an LED light source was designed with the extracted model parameters, and fabricated using a computerized numerical control machine. Optical characteristics including average illuminance and uniformity of illuminance distribution were measured for the fabricated LGP.

Development of a Raman Lidar System Using the Photon-counting Method to Measure Carbon Dioxide (이산화탄소 원격 계측을 위한 광 계수 방식의 라만 라이다 장치 개발)

  • Sun Ho Park;In Young Choi;Moon Sang Yoon
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.35 no.2
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    • pp.71-80
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    • 2024
  • We developed a Raman lidar system for remote measurement of carbon dioxide present in atmospheric space. An air-cooled laser with 355-nm wavelength and a 6-inch optical receiver was used to miniaturize the Raman lidar system, and a scanning Raman lidar system was developed using a two-axis scanning device and a photon counter. To verify the performance of the developed Raman lidar system, a gas chamber capable of maintaining a concentration was located at a distance of about 87 m, and the change in Raman signal according to the change in the concentration of carbon dioxide was measured. As a result, it was confirmed that the change in the Raman scattering signal of carbon dioxide that appeared for a change in carbon dioxide concentration from about 0.67 to 40 vol% was linear, and the coefficient of determination (R2) value, which indicates the correlation between the carbon dioxide concentration and Raman scattering signal, showed a high linearity of 0.9999.

Fabrication and Reliability Properties of Optical Fiber Sensor Cable for Detecting Intruders (침입자 감지용 광섬유 센서 케이블 제작 및 신뢰성 특성)

  • Kim, Jun-Hyong;Jung, Yoon-Seok;Sung, Tae-Kyung;An, Bo-Young;Park, In-Chul;Lee, Hyun-Yong
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2009.06a
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    • pp.208-208
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    • 2009
  • 최근 광섬유 센서기술의 수요는 전 산업분야에 걸쳐 높아지고 있으며, 이에 비례하여 기업 간, 국가 간 경쟁이 첨예화되고 있다. 또한 소형화, 경량화, 고성능화 센서에 대한 요구도 높아지고 있어 종래의 각종 센서들의 형태와 개선을 위한 연구개발이 매우 활발하게 전개되고 있으므로 이를 대체할 수 있는 광섬유 센서의 수요가 급격히 늘어날 전망이다. 기존 침입자 감지 시스템은 태풍, 낙뢰, 폭설, 폭우 등의 기상변화나 지반 흔들림, 통행차량 진동 및 전자기 간섭 등에 영향을 받아 오작동, 오경보가 빈번히 발생된다. 이러한 문제의 해결책으로 광섬유 센서 케이블을 이용한 시스템이 대안으로 부각되고 있다. 현재 국내에서 군부대, 공항을 중심으로 펜스와 휴전선 철책에 힘입자 감지를 위하여 도입되고 있다. 광섬유 센서 케이블을 사용하는 광망경비시스템은 광섬유 센서 케이블을 그물망 형태(광망)로 만들어 경계 지역에 설치된다. 광망경비시스템의 원리는 광섬유에 광펄스를 입사시켜 순환시키는데 침입자가 광망을 절단하거나 외력을 가할 경우 발생되는 레일리 산란에 기인하는 후방산란과 접속점과 파단점에서 생기는 반사광을 OTDR(Optical Time Domain Reflectometer)로 검출하여 침입상황 및 침입위치를 탐지한다. 그러나 이러한 침입자 감지를 위한 광망경비시스템의 핵심부품인 광섬유 센서 케이블은 기존에 전량 해외수입에 의존하고 있는 실정이며, 지금까지 국내에서 생산하기 위한 제작 기술과 노하우가 초보단계에 머물러 있다. 이러한 광섬유 센서 케이블 제작에 있어서 중요한 부분이 패키징 기술이라 할 수 있다. 이는 광섬유 센서를 일반적인 피복 구조로 패키징하게 되면, 센서 고유의 특성이 패키징 과정과 운반과정, 포설과정에서 변하게 되고 센서로써의 신뢰성이 크게 저하된다. 본 연구에서는 힘입자 감지용 광섬유 센서 케이블의 설계와 제작을 위한 제조공법을 확립하고, 이를 이용해 제작된 광섬유 센서 케이블의 신뢰성 특성을 평가하였다. 설계 제작된 광섬유 센서 케이블의 구조는 멀티모드광섬유(MMF) 에 0.9 mm Tight buffer를 코팅하고, 광심선 주위에 아라미드 얀을 삽입시킨 후 고문자 수지를 적용하여 외부 피복 (jacket)을 하였다. 제작된 광섬유 센서 케이블의 외경 측정결과 기준치 ($2.95\;{\pm}\;0.03$ mm)를 모두 만족하였고, 850 nm 파장에서의 광 손실 측정 결과 4.0 dB/km 이하였다. 또한 주요 항목의 신뢰성 특성 시험결과, 인장강도는 8~10 kg의 인장력을 갖으며 온도순환시험 ($-30^{\circ}C\;{\sim}\;+75^{\circ}C$)에서의 광 손실은 0.6 dB 이하로 나타나 침입자 감지용 광섬유 센서 케이블로 적합함을 확인할 수 있었다.

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Spray Visualization Using Laser Diagnostics (레이저를 이용한 분무 가시화)

  • 윤영빈
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 2005.04a
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    • pp.87-112
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    • 2005
  • 분무를 정량적으로 측정하는 것은 노즐의 설계와 개발을 위해서 뿐만 아니라 연소 시스템 전반의 효율 및 불안정성의 제거, 공해 저감 등의 요구 조건을 만족하기 위해서 중요하다. 이를 위해 이전에는 분무장 내에 수집관을 삽입하는 기계적 패터네이터(Mechanical Patternator)와 같은 삽입식 측정 방식을 이용하여 왔으나, 최근에는 고속카메라, Malvern particle analyzer, PDPA, 광학 패터네이터(Optical Patternator)와 같은 분무장을 교란시키지 않으면서도 빠른 측정이 가능한 가시화 기술들이 적용되고 있다. 특히 광학 패터네이터는 레이저 평면광을 이용하여 분무를 측정하는 비삽입식 기술로 단시간 내에 분무장 내 액체 연료의 질량 및 액적 크기의 단면 분포를 동시에 얻어낼 수 있는 장점을 갖고 있다. 그러나 분무 액적들의 수밀도가 증가하는 경우에는 이들 액적에 의한 입사광 및 신호 감쇠, 다중산란 등에 의한 오차가 심하게 발생하여, 기존의 PDPA, PLIF 등의 광학 기법으로는 충분히 신뢰할 만한 결과를 얻기가 어렵게 된다. 이러한 분무를 정량적으로 측정하기 위해서는 입사광의 감쇠뿐만 아니라 분무장 내 액적들에 의한 신호의 감쇠 과정에 대한 고려가 필요하다. 주면 액적들의 영향을 최소한으로 줄이기 위해서는 레이저 평면광을 사용하는 광학 패터네이터와 달리 레이저 광선을 분무장에 조사하여 고압에서 나타날 수 있는 다중 산란에 의한 오차를 최소화할 수 있다. 이러한 이미지 처리 기법을 이용하는 광학 선형 패터네이터(Optical Line Patternator)를 이용하여 기존 레이저 계측기법으로 측정이 곤란하였던 고압 환경 하에서의 스월 동축형 인젝터의 분무 특성을 해석할 수가 있다. 2015(년도) 6,388, 2025(년도) 13,367, 2035(년도) 18,756, 2045(년도) 22,595, 시장점유율 증가로 인한 수출액 증가분 누적(억원) : 2015(년도) 3,411, 2025(년도) 8,847, 2035(년도) 14,433, 2045(년도) 18,005 또한 시나리오 비교평가를 실시하여 본 결과, 본 연구에서 정의한 순편익 누적(Cumulative Net Profit) 변수를 적용하면 현재 연구비 추세 대비 $30\%$ 까지 연구비를 증가 시키는 것이 효율적임을 알 수 있었다.성, 생산 용이성, 제품 디자인의 우수한 정도가 a=0.01 수준 하에서 유의적으로 추정되었다. 이들 변수들 중에서 품질경쟁력에 가장 큰 영향을 미치는 측정변수는 제품의 기본 성능, 수명(내구성), 신뢰성, 제품 디자인의 순서로 추정되었다. 이것은 한국 제조업이 아직 산업 디자인이 품질경쟁력에 크게 영향을 미치는 성숙단계에 이르지 못하였음을 의미한다. (2) 제품 디자인에게 영향을 끼치는 유의적인 변수는 연구개발력, 연구개발투자 수준, 혁신활동 수준(5S, TPM, 6Sigma 운동, QC 등)이며, 제품 디자인은 우선 품질경쟁력을 높여 간접적으로 고객만족과 고객 충성을 유발하는 것으로 추정되었다. 상기의 분석결과로부터, 본 연구는 다음과 같은 정책적 함의를 도출하였다. 첫째, 신상품 개발과 혁신을 위한 포괄적인 연구개발 프로젝트를 품질 경쟁력의 주요 결정요인(제품의 기본성능, 신뢰성, 수명(내구성) 및 제품 디자인)과 연계하여 추진해야 할 것이다. 둘째, 기업은 디자인 경영 마인드 제고와 디자인 전문인력 양성을, 대학은 디자인 현장 업무를 통하여 창의력 증진과 기획 및 마케팅 능력 교육을, 정부는 디자

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A Study on Photovoltaic Panel Monitoring Using Sentinel-1 InSAR Coherence (Sentinel-1 InSAR Coherence를 이용한 태양광전지 패널 모니터링 효율화 연구)

  • Yoon, Donghyeon;Lee, Moungjin;Lee, Seungkuk
    • Korean Journal of Remote Sensing
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    • v.37 no.2
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    • pp.233-243
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    • 2021
  • Photovoltaic panels are hazardous electronic waste that has heavy metal as one of the hazardous components. Each year, hazardous electronic waste is increasing worldwide and every heavy rainfall exposes the photovoltaic panel to become the source of heavy metal soil contamination. the development needs a monitoring technology for this hazardous exposure. this research use relationships between SAR temporal baseline and coherence of Sentinel-1 satellite to detected photovoltaic panel. Also, the photovoltaic plant detection tested using the difference between that photovoltaic panel and the other difference surface of coherence. The author tested the photovoltaic panel and its environment to calculate differences in coherence relationships. As a result of the experiment, the coherence of the photovoltaic panel, which is assumed to be a permanent scatterer, shows a bias that is biased toward a median value of 0.53 with a distribution of 0.50 to 0.65. Therefore, further research is needed to improve errors that may occur during processing. Additionally, the author found that the change detection using a temporal baseline is possible as the rate of reduction of coherence of photovoltaic panels differs from those of artificial objects such as buildings. This result could be an efficient way to continuously monitor regardless of weather conditions, which was a limitation of the existing optical satellite image-based photovoltaic panel detection research and to understand the spatial distribution in situations such as photovoltaic panel loss.

A Study on the Improvement of the Accuracy of Photovoltaic Facility Location Using the Geostatistical Analysis (공간통계기법을 이용한 태양광발전시설 입지 정확성 향상 방안)

  • Kim, Ho-Yong
    • Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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    • v.13 no.2
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    • pp.146-156
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    • 2010
  • The objective of this study was to improve the accuracy of calculation and estimation of solar radiation and duration of sunshine, which are the most important variables of photovoltaic power generation in deciding the location of photovoltaic facilities efficiently. With increasing interest in new and renewable energies, research on solar energy is also being conducted actively, but there have not been many studies on the location of photovoltaic facilities. Thus, this study calculated solar duration and solar radiation based on geographical factors, which have the most significant effect on solar energy in GIS environment, and corrected the results of analysis using diffuse radiation. Moreover, we performed ordinary kriging, a spatial statistical analysis method, for estimating values for parts deviating from the spatial resolution of input data, and used variogram, which can determine the spatial interrelation and continuity of data, in order to estimate accurate values. In the course, we compared the values of variogram factors and estimates from applicable variogram models, and selected the model with the lowest error rate. This method is considered helpful to accurate decision making on the location of photovoltaic facilities.

PRODUCT10N OF KSR-III AIRGLOW PHOTOMETERS TO MEASURE MUV AIRGLOWS OF THE UPPER ATMOSPHERE ABOVE THE KOREAN PENINSULAR (한반도 상공의 고층대기 중간 자외선 대기광 측정을 위한 KSR-III 대기광도계 제작)

  • Oh, T.H.;Park, K.C.;Kim, Y.H.;Yi, Y.;Kim, J.
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • v.19 no.4
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    • pp.305-318
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    • 2002
  • We have constructed two flight models of airglow photometer system (AGP) to be onboard Korea Sounding Rocket-III (KSR-III) for detection of MUV dayglow above the Korean peninsular. The AGP system is designed to detect dayglow emissions of OI 2972${\AA}$, $N_2$ VK(0,6) 2780${\AA}$, $N_2$ 2PG 3150${\AA}$ and background 3070${\AA}$ toward the horizon at altitudes between 100 km and 300 km. The AGP system consists of a photometer body, a baffle an electronic control unit and a battery unit. The MUV dayglow emissions enter through a narrow band interference filter and focusing lens of the photometer, which contains an ultraviolet sensitive photomultiplier tube. The photometer is equipped with an in-flight calibration light source on a circular plane that will rotate at the rocket's apogee. A bane tube is installed at the entry of the photometer in order to block strong scattering lights from the lower atmosphere. We have carried out laboratory measurements of sensitivity and in-flight calibration light source for the AGP flight models. Although absolute sensitivities of the AGP flight models could not be determined in the country, relative sensitivities among channels are well measured so that observation data during rocket flight in the future can be analyzed with confidence.

Preliminary Experiment of the Change of Insolation under Solar Panel Mimic Shading Net (영농형 태양광 하부의 일사량 변화 분석을 위한 모의 차광 관측 실험)

  • Yoon, Changyong;Choi, Seonwoong;An, Kyu-Nam;Ryu, Jae-Hyun;Jeong, Hoejeong;Cho, Jaeil
    • Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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    • v.21 no.4
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    • pp.358-365
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    • 2019
  • An agrivoltaic systems (AVS) is mixed systems associating photovoltaic panels (PVPs) and crop cultivation at the same time on the given land area. It is receiving attention to improve rural economy. However, it is likely that, the crop yield should be decreased due to the reduced absorption of solar radiation by leaves. Thus, before popularizing the AVS, it is necessary to comprehend the degree of shading by PVPs in AVS. In this study, the change of radiation condition under AVS mimic shading net was investigated. The minimum and maximum of difference of photosynthetically active radiation (PAR) between under and outside shading net were 3.03 mol/㎡/day on a cloudy day and 17.08 mol/㎡/day on a sunny day. This difference decreased when the ratio of diffuse irradiance to global irradiance increased. Such a shading effect resulted in the increase of rice height and decrease of rice tillering.

Effect of LED Light Colors on Egg Production, Egg Quality and Reproductive Hormone Concentrations of Plasma and Oviduct in Brown Laying Hens Housed on Floor (LED 조명의 색이 평사 사육 갈색 산란계의 산란성적, 계란 품질 및 혈액과 난관 내 번식 호르몬 농도에 미치는 영향)

  • Kim, Hee Na;Ko, Han Seo;Jang, Hyun Soo;Kang, Yu Hyun;Seo, Jee Soo;Kang, Hwan Ku;Ohh, Sang Jip
    • Korean Journal of Poultry Science
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    • v.45 no.4
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    • pp.245-252
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    • 2018
  • This study investigated the effect of LED light wavelength (color) on reproductive hormones and egg production of brown laying hens raised on floor. Red, blue, green and white colors of LED light were four treatments with four pens per treatment. One hundred forty four Hy-line brown laying hens (47 wks old) were allocated in a floor pen for six weeks trial. Egg production, egg quality, yolk cholesterol and hormones ($17{\beta}$-estradiol, progesterone) concentrations in plasma and oviduct were analyzed. Egg production of red group was higher (P<0.01) than that of green group. Haugh unit of eggs from red group was higher (P<0.01) than that of blue and green groups. Egg weight of green group was heavier (P<0.05) than that of red group. Shell of blue group was stronger (P<0.05) than that of red and white groups. Shell color of white group was browner (P<0.01) than that of blue and green groups. Yolk cholesterol of red group was higher (P<0.01) than that of others. Plasma $17{\beta}$-estradiol of red group was higher (P<0.05) than that of others at $3^{rd}$ week, but that of white group was highest (P<0.05) at $6^{th}$ week. Oviduct progesterone of green group was higher (P<0.01) than that of others. The result showed that the LED colors affect the reproductive hormone concentrations, egg production, egg weight and egg quality. This study suggested that red LED would be the most appropriate color for floor raising brown laying hens to sustain the egg production when it begins to decline with aging.