• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.1079-1085
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• 2012

현재 전 세계의 많은 과학자들이 지속 가능한 에너지원을 찾기 위하여 많은 노력을 하고 있지만, 태양광에너지가 궁극적인 해답이 될 것으로 받아들여지고 있다. 이러한 광 에너지는 조명용, 발열용, 통신용 등으로 사용될 수 있으며, 심지어 최근에는 광에너지로 동작하는 광자구동 모터에 대한 연구결과도 나오고 있다. 본 논문에서는 이러한 광에너지를 광섬유를 통해 전송할 수 있는 기술에 대해 이론적인 분석을 수행하였다. 특히, 한 가닥의 광섬유에 여러 개의 코어(core)가 삽입된 멀티코어(multi-core) 광섬유를 이용한 광에너지 전송의 에너지 전송량에 대해 예측해 보았다. 본 논문의 분석 결과에 따르면, 한 가닥의 멀티코어 광섬유로 약 2 kW 의 광에너지 전송이 가능할 것으로 예측되었으며, 초고압선처럼 수 cm 의 직경으로 광섬유 다발을 묶을 경우에는 10 MW 이상의 광에너지 전송이 가능할 것으로 예측되었다. 이는 도체 전력선과 비교하여 절반수준의 에너지 전송량으로 충분한 경쟁력이 있을 것으로 생각된다.

• 한국광학회지
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• 제29권2호
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• pp.77-84
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• 2018

본 연구에서 서울, 부산, 대전의 5년치 날씨 정보를 활용하여 우리나라 옥외 무선 광통신 시스템의 링크 가용성을 이론적으로 분석하였다. 이를 위하여 기상 상태와 시계(visibility)를 이용하여 대기의 흡수와 산란이 유발하는 광전력 감쇠를 계산하였다. 또한 날씨 정보를 활용하여 신틸레이션에 의한 수신 광전력 변화를 예측하였다. 대기의 흡수 및 산란에 의한 광전력 손실과 신틸레이션에 의한 광전력 변화가 서로 무관하다는 가정 하에 수신 광전력과 수신 감도를 비교하여 링크 가용성을 도출하였다. 분석결과 10 dBm 송신기 출력과 7 cm 수광 직경을 가진 수신기를 사용한 3.5 km 시스템의 링크 가용성은 대전에서 95% 이상으로 예측되었다. 부산과 서울의 경우 대전보다 열악한 시계로 인하여 낮은 링크 가용성을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.641-646
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• 2016

화석 연료의 연소 과정에서 발생하는 그을음 입자의 형상은 작은 구형입자들이 군집체를 이루고 있는 프랙탈 형상을 하고 있기에 기존 Rayleigh나 Mie 탄성 광 산란 이론으로 분석하는 것에는 한계가 있다. 본 논문에서는 Rayleigh-Debye Gans(RDG) 산란 이론을 적용하여 프랙탈 차원을 가지는 미세 입자의 형상을 효과적으로 해석할 수 있는 과정을 자세히 묘사하였다. 이소옥탄 확산 화염에서 발생하는 그을음 입자를 열 영동 채취법을 이용하여 채집한 후, 투과전자현미경을 이용하여 그을음 입자의 형상을 관찰하였다. RDG 산란 이론을 적용하여, 그을음 입자의 프랙탈 형상을 조사 하였고, 그을음 개별 입자의 직경, 입자 수밀도 및 부피 분율을 산출하였다. 이러한 결과들은 그을음의 성장 과정에서는 뚜렷한 증감 경향을 보이진 않았으나, 그을음 산화 과정에선 전부 뚜렷하게 감소하는 경향을 보였다. 본 연구에서 RDG 산란 이론을 이용하여 도출한 그을음 군칩체의 프랙탈 차원은 약 1.82로 이는 기존의 유사연구 결과와 동일하며, 화석연료의 종류에 상관없이 생성된 모든 그을음 입자에 동일한 값을 갖는 것으로 사료된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제23권2호
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• pp.134-140
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• 2021

농업용 유리온실 또는 플라스틱하우스의 투과율을 산정하거나 영농형 태양광 하부 작물의 수광량을 평가할 때, 그리고 작물 군락 광합성량을 모의하거나 분석할 때에 직달과 산란 일사량을 구분하여 접근할 필요가 있다. 본고에서는 산란과 직달 일사량 자료의 농업적 활용 촉진을 위해 나주에서 2019년 5월부터 2020년 11월까지 측정한 자료를 공개하였다. 또한, 기존 연구에서 9개의 산란계수 추정식을 본 자료로 검증하였다. 추정식들 대부분은 결정계수(R²)가 0.79~0.80, RMSE가 0.13~0.15의 범위를 가졌다. 직달·산란 일사량의 농업적 활용을 높이기 위해 본 데이터뿐만 아니라 다양한 자료가 관측되고 공개되어야 할 것이고, 그에 따른 추정식도 정교화될 필요가 있다.

• 한국진공학회지
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• 제10권1호
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• pp.93-97
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• 2001

본 논문에서는 방사광 X선을 이용하여 표면의 원자구조를 연구하기 위하여 국내 최초로 제작된 초고진공 X-선 산란 장치의 구조 및 성능을 소개한다. 초고진공 X-선 산란 장치는 초고진공에서의 표면처리를 위한 진공부분과 S2D2 geometry를 이용한 수평수직 X-선 회절기로 구성되어 있다. 본 장치의 성능은 Si(111) 표면의 7$\times$7 reconstruction 구조를 관찰함으로서 시연되었다. 본 장치를 이용하여 약 1600$\AA$ 이상의 7$\times$7 도메인으로부터 초당 216 counts의 $(1,{\frac{3}{7}})$ 피크가 관측되었고, 이것으로 본 장치의 진공도와 X-선 회절기의 기능이 표면원자구조를 연구하기에 적합함을 확인할 수 있었다

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.134.1-134.1
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• 2014

콜로이달 리소그래피는 나노미터 크기의 나노구를 자가조립에 의해 정렬시킴으로써, 파장이하 크기의 주기 구조를 저비용으로 쉽게 구현할 수 있는 패터닝 기법이다. 콜로이달 리소그래피나 소프트 리소그래피와 같이 대면적 패터닝이 가능한 공정을 태양전지를 위한 반사방지 및 광 포획 증대 구조에 적용함으로써, 기존 성능을 크게 향상시켰다. 본 연구에서는, 유한차분 시간영역 수치해석법을 이용하여 반사 방지 및 광 포획 증대 구조에 대한 이론적 검증 및 설계를 진행하였고, 콜로이달 리소그래피 및 반도체 공정을 통해 샘플을 제작하였으며, 제작된 샘플의 성능을 적분구를 겸비한 자외선 가시광 근적외선 영역 분광기를 통해 평가하였다. 반사방지 나노섬을 겸비한 나노 원뿔대 언덕형 굴절률 소자를 구현함으로써, 300나노미터 이하의 구조체를 사용하지 않고도 근자외선 영역을 포함하는 태양광 에너지의 손실을 최소화할 수 있는 광대역 방사방지 구조체를 제시하였다. 나노 원뿔대가 격자상수 이상의 파장에 대한 언덕형 굴절률을 제공하고, 4분의 1파장 나노섬 반사방지막이 격자 상수 이하의 근자외선 태양광을 추가적으로 흡수하여, 근자외선 영역에서의 평균 반사율을 3.8% 수준으로 달성 할 수 있었다. 또한, 낮은 양호계수를 갖는 속삭임 회랑 공진기 어레이를 이용하여, 박막 태양전지에 적합한 유전체 기반 광포획 증대 나노구조를 제시하였다. 나노반구, 나노고깔, 나노구, 함몰형 나노구 어레이 형태를 가지며, 500nm의 주기를 갖는 유전체 표면 텍스쳐드 구조를 초박형 비정질 실리콘 필름(100nm) 위에 제작하여 광대역 광 포획 증대 효과를 실험적으로 평가하였다. 구조들 중 함몰형 나노구 어레이가 결합된 비정질 실리콘 박막이 가장 높은 성능을 보였으며, 구조가 없는 경우 대비 약 67.6%의 가중 흡수율 증가를 나타내었다. 특히, 함몰형 나노구 어레이 구조 중 폴리메틸메타아크릴레이트로 제작된 평판형 함몰층은 나노구 비정질 박막 실리콘 사이의 접착력 및 기계적 강성을 향상시켰을 뿐 아니라, 함몰층 내부로 회절되고 산란된 빛들이 도파모드 효과에 의해 부가적인 광 포획 증대를 가져옴으로써, 가장 높은 광 포획 효과를 얻을 수 있었다. 유전체 기반 나노 구조들은 간단하고 저비용이며, 대면적으로 쉽게 제작할 수 있는 자가 조립 기반 콜로이달 리소그래피 및 소프트 리소그래피 기술을 이용하여 제작되었다.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.125-131
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• 2021

치과에서 사용횟수가 증가하고 있는 광중합형 레진 치료에는 강한 에너지를 가진 청색광이 필요하나, 그 빛은 산란 또한 커서 눈과 관련된 여러 부작용이 나타난다. 산란되는 빛에 노출되는 위험을 줄이고자 색깔 렌즈를 활용해보고자 하였다. 광중합기용 팁들과 청색광 빛의 차단에 효과가 있을 것으로 기대하는 시판용 노란색 계열의 청광 차단 렌즈와 노란색 염료로 착색한 노란색 렌즈를 UV-Vis 스펙트로미터 기기에 놓고 각각 청색광의 투과와 차단을 실험하였다. 결과로 광중합기용 팁들의 청광차단율 평균은 99.49%, 시판용 렌즈들 중 색 농도가 가장 높은 C 렌즈는 99.54%의 높은 청광차단율을 보였다. 노란색으로 착색한 렌즈의 경우에는 착색 농도가 가장 짙은 노란색 착색 C 렌즈가 87.57%의 청광차단율을 보였다. 레진 치료 시 광중합기용 팁과 함께 노란계열의 시판용 렌즈나 착색 렌즈를 착용한다면 청색광에 의한 눈과 관련된 부작용들을 줄일 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.579-583
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• 2012

환경적으로 발생하는 미세입자를 감지하는 시스템을 설계하고 제작하였다. 미세입자 감지시스템은 광산란 현상을 이용하였으며, 레이저다이오우드, 렌즈, aperture, 수광소자로 구성되어진다. 검출시스템의 성능을 좋게 하기 위해 aperture, 렌즈, 수광소자의 위치를 시뮬레이션을 통해 최적화하였다. 제작된 감지시스템으로 유입되는 미세입자에 의한 광산란을 감지하므로 빠른 응답특성를 가지는 미세입자 감지시스템을 제작하였다.

• 월간양계
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• 제36권7호통권417호
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• pp.109-111
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• 2004

산란계 및 육계, 오리 산업의 발달로 고밀도 사육 추세로 전에 없던 많은 질병이 발생하고 있어 행정당국 및 양축 농밀들은 많은 예산을 투입하여 질병 예방에 전력하고 있음에도 2003년 12월 국내에서는 처음으로 고병원성 가금인플루엔자가 발생하였다. 고병원성 가금인플루엔자 발생으로 오리 10농가, 닭 9농가로 총 19농가의 오리$\cdot$닭 560만 여수가 살처분되어 보상비만 1,500억원이 직접 소요되었다. 처음 오리 농장에서 발병, 인근농가로 살처분이 확대되어 위생적으로 관리하는 농가도 선의의 피해를 입게되면서 안타까움을 더 해줬다. 당국의 철저한 차단 방역으로 재발병 및 전파에 전력하였으나 2004년 3월 20일 양주시 은현면에서 남은 음식물을 사료화하고 일반 산란농가에서 노계로 도태되는 수명이 다한(정상사료 급여로는 경제성이 없는 노계) 닭을 저렴한 가격으로 구입, 서울 등지에서 수거한 남은 음식물을 적당히 가열, 살균 조치가 의심스러운 남은 음식물을 처리수수료까지 받으며 급여하던 농가에서 발병, 인근 3km 이내의 10여 농가 40여만수를 살처분하여 막대한 재산상의 손실을 초래하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권2호
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• pp.309-314
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• 2012

본 논문에서는 백색 LED를 이용한 수중 가시광 통신 시스템 개발에 대하여 기술하였다. 아날로그 음성 통신 시스템을 위하여 펄스위치변조 방식이 적용되었으며, 디지털 데이터 통신을 위하여 온-오프 키잉 변조 방식이 적용되었다. 시스템은 저가형으로 상용화된 발광소자인 백색 LED와 수광 소자인 실리콘 기반 포토다이오드를 사용하여 근거리 수중통신을 위한 트랜시버를 개발하였으며 가시광 통신의 수중 통신 적용 가능성을 보이고자 하였다. 광 감쇠와 산란 등으로 대기 중에서의 통신에 비하여 수중에서의 통신 성능이 저하되는 결과를 얻었지만 수중통신 채널에 적합한 모뎀 기술이 적용된다면 수중에서 강인한 통신인터페이스를 제공할 수 있을 것이다.