• 제목/요약/키워드: 광 스펙트럼

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복사전달모델과 초분광센서를 이용한 아황산가스와 이산화질소의 농도 측정 가능성 분석 (Analysis of Potential on Measurement of SO2 and NO2 using Radiative Transfer Model and Hyperspectral Sensor)

  • 신정일;김익재;최민재;임성하
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.658-663
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    • 2018
  • 현재 대기질 관측 방법은 지상관측망과 인공위성 자료를 기반으로 실시되고 있다. 그러나 현재 방법은 국소지역 및 특정 사업장에 대한 불법 대기오염 물질 배출 증거를 채집하는데 한계가 있으므로 첨단센서를 이용한 증거 채집 방법 개발이 필요한 실정이다. 이 연구에서는 이산화질소와 아황산가스 농도 측정에 있어 자외선 초분광센서의 활용 가능성을 분석하였다. 사용한 스펙트럼은 두 가지 종류로 복사전달모델을 이용하여 모의한 농도별 스펙트럼과 초분광센서를 이용하여 측정한 각 가스의 한 개 농도에 대한 스펙트럼이다. 초분광센서의 활용 가능성을 파악하기 위하여 모의한 스펙트럼과 초분광센서를 이용한 관측 스펙트럼의 차이를 분석하고, 모의 스펙트럼을 이용하여 가스의 농도에 따른 스펙트럼의 변화를 분석하였다. 그 결과 초분광센서로 관측한 스펙트럼과 복사전달모델로 모의한 스펙트럼이 매우 유사한 것으로 나타났다. 또한 모의한 스펙트럼에서 특정 파장의 흡수 깊이가 가스의 농도와 매우 높은 상관관계를 갖고 있는 것으로 나타났다. 따라서 초분광 센서를 이용하여 대기오염물질인 이산화질소와 아황산가스의 농도 추정 가능성이 높은 것으로 판단된다. 향후 연구에서는 초분광센서를 이용하여 다양한 농도에 대한 이산화질소와 아황산가스에 대한 스펙트럼을 관측하고, 농도 추정 가능성을 검증할 필요가 있다.

합성 스펙트럼 해석법과 소형 스펙트로메터를 이용한 Fulcher-α 시스템 해석 및 수소 분자 회전 운동 측정

  • 당정증;정경재;황용석
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.227.1-227.1
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    • 2016
  • 플라즈마 방출광 진단법은 플라즈마에 특별한 영향을 주지 않으면서도 진단 정보를 안정적으로, 지속적으로 취득할 수 있는 우수한 진단 방법이다. 이러한 분광 진단의 신뢰성을 확보하기 위해서는 방출광의 정확한 측정과 해석이 중요하다. 방출광의 측정에 이용되는 분광 장비는 모노크로메터(monochromator)와 소형 스펙트로메터(spectrometer)가 주로 사용된다. 스펙트로메터의 경우 모노크로메터보다 분광 성능은 다소 부족하지만 가볍고 작은 크기로 인해 장비의 설치가 용이하고 가격이 저렴하다는 장점이 있다. 또한 모노크로메터에 비해 분광 성능이 낮은 대신 넓은 범위의 파장을 동시에 측정할 수 있는 장점이 있다. 따라서 스펙트로메터는 플라즈마의 모니터링에 주로 사용된다. 그런데 스펙트로메터의 기기적 선폭 증대(instrumental broadening)보다 조밀하게 위치한 스펙트럼들은 서로 중첩이 일어나 진단이 어려워진다. 특히 분자 띠 스펙트럼(molecular band spectrum)과 같은 경우 선 스펙트럼들이 매우 밀집된 형태를 이루고 있어 범용적인 스펙트로메터로 진단하기가 어렵다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 합성 스펙트럼 해석법(synthetic spectrum method)을 이용할 수 있다. 본 연구에서는 수소 플라즈마의 Fulcher-${\alpha}$ 띠 스펙트럼 해석에 합성 스펙트럼법을 적용하여 분자의 회전 온도가 측정 가능한지 확인하고, 고성능의 모노크로메터를 이용한 온도 측정 결과와 서로 비교하였다. 그리고 분자의 진동 상태(vibrational state)가 분자 회전 온도 측정에 미치는 영향과 이에 따른 측정의 한계 등을 제시하였다.

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빛의 세기 측정을 이용한 광섬유 격자 비틀림 센서 (Fiber Grating-based Torsion Sensor with Intensity Measurement)

  • 박현수;송종섭;한원택;백운출;정영주
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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    • pp.192-193
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    • 2003
  • 광센서로 이용되는 광섬유 브라고 격자(이하 FBG)는 주변 환경에 대한 반응을 공진파장의 이동으로 나타내기 때문에 이것을 측정하기 위해서는 광 스펙트럼 분석기(OSA)가 반드시 필요하다 그러나 상용화된 광 스펙트럼 분석기는 고가이며 부피가 커서 광섬유 격자가 광센서로 상용화되는데 걸림돌이 되어 왔다. 이런 단점을 보완하기 위해서 많은 연구가 진행되어 왔으며 그 중에서 가장 잘 알려진 기술로는 Mach-Zehnder Inteferometer(MZI) 같은 간섭계를 이용한 방법과 Fabry-Perot (FP) filter, acousto-optic filter, FBG-based filters 등과 같은 변조기를 사용하여 광신호를 전기 신호로 바꿔 실시간으로 측정하는 방법들이 있다. (중략)

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LIGHT EMITTING DIODE로 광조사한 상아질 접착제의 상아질 전단접착강도와 중합률에 관한 연구 (Dentin bond strength of bonding agents cured with Light Emitting Diode)

  • 김선영;이인복;조병훈;손호현;김미자;석창인;엄정문
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제29권6호
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    • pp.504-514
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    • 2004
  • LED 광중합기(Elipar FreeLight, 3M-ESPE)와 할로겐 광중합기(VIP Bisco)로 광조사한 수종의 상아질 접착제에 대해서 상아질 전단접착강도를 비교하였다 또한 이번 연구의 광학적 근거를 얻기 위해 두 광중합기의 파장에 따른 광강도와 스펙트럼을 비교하였다. 이번 연구에서 사용된 상아질 접착제는 Scotchbond Multipurpose (3M ESPE), Single Bond (3M ESPE). One-Step (Bisco), Clearfil SE Bond (Kuraray), Adper Prompt (3M ESPE) 이다. VIP는 487 nm에서 최대정점을 가지는 넓은 스펙트럼의 분포를 보이는 반면에, Elipar FreeLight는 465 nm에서의 최대정점을 중심으로 좁은 스펙트럼의 분포를 보였다. Clearfil SE bond를 제외하고 할로겐과 LED로 광조사 한 각 상아질 접착제에서 상아질 전단접착강도값의 유의성 있는 차이는 보이지 않았다 (P > 0.05). 이러한 결과는 camphoroquinone의 흡수스펙트럼과 LED의 좁은 영역의 스펙트럼사이에 강한 연관성으로 설명할 수 있다.

광센서 광원용 반도체 레이저의 제작에 관한 연구 (A study on the fabrication of semiconductor laser for optical sensor)

  • 김정호;안세경;황상구;홍창희
    • 한국항해항만학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.235-243
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    • 2002
  • 황섬유의 최저손실 파장영역인 $1.55\mu\textrm{m}$에서 고출력으로 안정하게 농작하는 광센서용 광원인 반도체 레이저를 제작하기 위하여 이론적인 해석을 수행한 후 제작하였다. 활성영역과 SCH층의 재료는 $Ln_{1-x}Ga_xAs_yP_{1-y}$를 사용하였다. 광센서용 광원으로 사용되기 위해서는 넓은 스펙트럼 폭을 가지며, 가간섭 길이가 짧은 특성을 가지는 조건을 만족해야 한다. 따라서, 반도체 레이저에서 레이징을 억제시켜 줌으로써 넓은 스펙트럼 폭을 가지도록 설계를 하였고, 광섬유와 결합효율을 높일 수 있도록 tapered 형태의 스트라입 구조를 채택하여 마스크 패턴을 형성하였다. 또한, 레이징을 억제하기 위하여 후면에 윈도우 영역을 두었고, 측방향으로 경사각을 두어 반사도를 낮추도록 설계 및 제작하였다. 7도와 15도의 측면 경사각을 가지는 구조와 굽은 스트라입 구조를 가지는 소자를 제작하여 특성을 측정한 결과, 광센서용 광원으로서 적용이 가능한 광출력 특성과 넓은 스펙트럼 폭을 가졌다.

초분광 영상을 이용한 딥러닝 기반의 작물 영역 스펙트럼 밴드 탐색 (Searching Spectrum Band of Crop Area Based on Deep Learning Using Hyper-spectral Image)

  • 이광형;명현정;디팍 기미레;김동훈;조세운;정성환;김병준
    • 스마트미디어저널
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    • 제13권8호
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    • pp.39-48
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    • 2024
  • 최근 초분광 영상을 활용하여 작물의 생육 분석 및 질병을 조기에 진단하는 다양한 연구들이 등장하였지만, 수많은 스팩트럼 밴드를 사용하거나 최적의 밴드를 탐색하는 것은 어려운 문제로 남아 있다. 본 논문에서는 초분광 영상을 이용한 딥러닝 기반의 최적화된 작물 영역 스펙트럼 밴드를 탐색하는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 초분광 영상 내 RGB 영상을 추출하여 Vision Transformer 기반 Segformer을 통해 배경과 전경 영역을 분할한다. 분할된 결과는 그레이스케일 전환한 초분광 영상 각 밴드에 투영 후 전경과 배경 영역의 평균 픽셀 비교를 통해 작물 영역의 최적화된 스펙트럼 밴드를 탐색한다. 제안된 방법을 통해 전경과 배경 분할 성능은 평균 정확도 98.47%와 mIoU 96.48%의 성능을 나타내었다. 또한, mRMR 방법에 비해 제안 방법이 작물 영역 밀접하게 연관된 NIR 영역에 수렴하는 것을 확인하였다.

투과광 스펙트럼 측정법을 이용한 링레이저 공진기의 광학적 정렬 (Alignment of a ring laser cavity by using the cavity transmission spectrum control method)

  • 전형욱;최용진;이기홍;신상훈;이혁수;손정영
    • 한국광학회지
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    • 제8권6호
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    • pp.456-460
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    • 1997
  • 링 레이저 공진기를 광학적으로 정렬하는 방법은 여러 가지가 있지만, 투과광 스펙트럼 측정법(cavity transmission spectrum control)은 측정이 매우 간단하고 공진기의 손실을 측정하면서 동시에 정렬을 할 수 있는 장점이 있다. 투과광 스펙트럼 측정법을 이용한 공진기의 광학적 정렬 장치를 구성하여, 레이저 자이로스코프에 사용할 링형 공진기에 모두 네 개의 반사경을 정렬 부착시켰으며, 동시에 정렬한 공진기의 내부 손실 값을 측정했다. 그 결과 최소 내부 손실은 0.98%였으며, 네 개의 반사경에 대한 총 반사 계수는 99.02%로 계산된다.

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Optical property and the Origin of the Zodiacal light

  • Yang, Hongu;Ishiguro, Masateru
    • 천문학회보
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    • 제39권1호
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    • pp.68.2-68.2
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    • 2014
  • 내행성계의 행성간 공간에는 행성간 티끌이 편재하고 있다. 이 행성간 티끌의 산란이나 열복사로 인하여 황도광이 관측된다. 그러나 빛에 의한 끌림힘이나 행성의 중력적 섭동으로 인하여 행성간 공간의 티끌은 수백만 ~ 수천만 년 이내에 사라질 수 밖에 없다. 따라서 행성간 공간에 티끌을 공급하는 티끌의 공급원이 지속적으로, 또는 최근에 존재하였음이 확실하다. 본 연구에서는 행성간 티끌의 공급원을 밝히기 위하여 황도광의 광학적 특성을 이용하였다. 우리는 혜성, C형 소행성, S형 소행성, X형 소행성의 반사도와 스펙트럼을 합성하여 $4600{\AA}$에서 측정된 황도광의 반사도, 연속 스펙트럼과 비교하였다. 큰 비중의 티끌이 혜성에서 기인하고 나머지가 C형 소행성과 S형 소행성에서 기인한 모형을 통하여 황도광의 광학적 특성을 설명할 수 있었다. 우리의 모형은 독립적으로 측정된 기존의 황도광 분광 관측 결과와 상합한다.

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무기물 색변환층을 사용한 무기물/유기물 유기발광소자의 발광 메커니즘

  • 정환석;김석현;추동철;김태환;권명석
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.122-122
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    • 2010
  • 백색 유기발광소자를 제작하기 위한 여러 가지 유기물층을 사용할 때 제작공정이 어려워지고 유기발광소자의 발광 효율이 저하되고 색안정성이 나빠지는 문제점이 있다. 본 논문에서는 Zn2SiO4:Mn 무기물 형광체를 사용한 유무기 혼성 유기발광소자를 제작하고 발광 메카니즘을 조사하였다. 색변환층으로 사용되는 Zn2SiO4:Mn 형광체는 졸겔 방법을 사용하여 형성하고 비이클용액 및 열처리 공정을 사용하여 유리기판 위에 도포하였다. 형성된 Zn2SiO4:Mn 형광체 층에 대하여 X선 회절측정한 결과는 형광체내의 Zn 이온이 도핑된 Mn 이온에 대체되었음을 보여준다. 제작된 진청색 OLED의 전계발광 스펙트럼은 461 nm 에서 peak 을 나타내고 Zn2SiO4:Mn 무기물 형광체는 470 nm에서 여기 되어 Mn 이온의 4T1-6A1 전이에 의하여 527 nm에서 발광을 한다. Zn2SiO4:Mn 무기물 형광체를 사용한 유기발광소자의 전계발광스펙트럼에서 나타나는 527nm peak 은 Zn2SiO4:Mn 무기물의 색변환에 의해 나타난 결과로서 제작된 유기발광소자에서 발광된 빛을 청색에서 녹색으로 변환한 결과이다. Zn2SiO4:Mn 무기물 색변환층을 사용하여 제작된 무기물/유기물 유기발광소자의 발광 메카니즘은 전계발광스펙트럼 및 광루미네센스 스펙트럼 결과를 기초로 설명하였다. 이 결과는 녹색 무기물 형광체를 진청색 유기발광소자와 결합하여 제작된 유기발광소자의 발광색을 조절할 수 있음을 보여주었다.

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초분광센서를 활용한 조류종 구분에 관한 연구 (A study on the classification of Algae species using hyperspectral sensors)

  • 김광수;남수한;권영화;김동수;김영도;권재현
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.87-87
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    • 2022
  • 최근 국내외 이상기후 변화로 인해 일사량 증가 및 하천, 호소의 체류시간이 늘어남에 따라 조류의 과대성장이 빈번히 발생하고 있다. 하천의 조류는 크게 녹조류, 남조류, 규조류로 분류되며, 남조류 중 일부 종은생장하는 과정에서 생성하는 냄새물질, 독성물질의 배출로 문제를 야기하고 있다. 국민의 안전을 도모하기 위해 국내에서는 조류경보제, 수질예보제를 시행하고 있으며, 이는 유해남조류세포와 Chl-a농도에 따라 발령이 된다. 이렇듯 유해남조류와 Chl-a 측정은 매우 중요하며, 현재 조류의 분석방법은 현장샘플을 하여 조류검경을 통해 산정하기 때문에 시간이 많이 소요되며, 조류발생시 즉각대응이 힘들며, 육안으로 유해남조류인지 구별하기가 어렵다. 최근 원격탐사를 통해 조류의 대체 인자인 Chl-a, Phycocyanin을 통해 조류농도를 분석하고 있으나, 광합성을하는 모든 조류에는 Chl-a가 함유되어 있어 남조류와 녹조류의 정확히 구별하는데 한계점이 있다. 본 연구에서는 조류배양액을 초분광센서를 통해 조류스펙트럼을 취득하고, 남조류와 녹조류의 최대 흡수 스펙트럼을 추출하여 스펙트럼의 순간기울기 변화를 통해 남조류와 녹조류의 종분류하였다.

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