• 천문학회보
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• 제38권2호
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• pp.97.1-97.1
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• 2013

적외선 분광 관측은 상대적으로 온도가 낮은 태양계 천체를 연구하는데 있어서 매우 강력한 관측 기술이다. 특히 근적외선 및 중적외선 분광선은 태양계 천체의 지표 및 대기의 성질에 대해서 많은 정보를 주는 파장대이다. 따라서 우주탐사선 뿐만 아니라 지상 망원경으로도 근적외선 및 중적외선 영역의 분광관측은 지속적으로 관측이 수행되고 있는 영역이다. 이렇게 획득된 분광선은 모델링의 과정을 통하여 천체의 구성성분, 생성 과정 및 생성 시기, 물리, 화학적 진화 등을 연구할 수 있다. 본 연구에서 개발 중인 3~5 micron 중적외선 분광기 지상모델은 향후 태양계 천체들에서 물 또는 얼음을 찾을 수 있는 가능성이 있는 파장대이며, 또한 국내에서 개발된 적이 없는 파장대이다. 본 연구에서는 우주탐사선에 탑재된 중적외선 분광기에 의해 관측된 지표를 가진 태양계 천체 (수성, 금성, 화성, 타이탄, 혜성, 소행성)들의 연구 사례를 조사하였다. 이 자료는 본 연구에서 개발하고자 하는 중적외선 분광기 지상모델의 완성 단계에서 지표를 가진 태양계 천체, 특히 달에 대한 과학적 임무를 결정하는데 중요한 역할을 할 것으로 기대하고 있다.

• 천문학회보
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• 제35권1호
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• pp.88.1-88.1
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• 2010

2001년부터 목성, 토성, 타이탄을 관측하여 얻은 근적외선 고분산 분광선에 대한 자료들을 요약하고, 이들 데이터에서 도출된 연구 결과들을 정리하였다. 특히 3 마이크론 근처에서 혜성이나 성간물질 등에서 종종 나타나는 C-H stretching band와 비슷한 분광구조를 확인하였다. 이 분광구조는 행성계 물체의 연무나 구름 입자 속에 포함하고 있는 유기분자 때문이라고 유추된다. 이 파장 영역은 강한 대기 흡수 때문에 많은 관측자들이 기피하던 영역이었는데, 근래에 들어 고분산 분광기의 발달로 대기흡수선 사이를 통해 이들 천체들의 자세한 분광구조를 알 수 있게 되었다. 이번 발표에서 목성, 토성, 타이탄 분광 구조의 다른 점과 같은 점을 보여주고, 이 파장 영역에서만 도출할 수 있는 유용한 과학적 결과를 강조하고자 한다.

• 청정기술
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• 제18권1호
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• pp.31-37
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• 2012

바이오매스가 가진 재생 가능성과 환경적인 장점으로 인해 바이오매스는 바이오에너지와 다른 제품의 주요 원료가 되었다. 바이오매스의 중요 성질을 예측하기 위해 분광학 데이터를 이용하는 연구를 포함한 많은 연구가 수행되었는데 근적외선 분광학은 빠르고 신뢰성 있는 결과를 저비용으로 제공하는 비파괴 방법이기 때문에 널리 사용되었다. 이 연구에서는 서로 다른 여섯가지의 목질계 바이오매스의 근적외선 스펙트럼 데이터를 기반으로 질량 손실 프로파일을 예측하는 다변량 통계기법을 개발하였으며, 상관없는 잡음을 제거하고 근적외선 데이터를 잘 설명하는 파장대역을 선택하기 위해 웨이블릿 분석이 사용되었다. 실제 근적외선 데이터를 가지고 개발된 방법을 예시하였는데 이 때 여러가지 예측모델이 예측 성능을 기준으로 평가되었고 적절한 근적외선 스펙트럼 전처리법의 장점 또한 설명되었다. 웨이블릿으로 압축된 근적외선 스펙트럼을 이용한 부분최소자승법 예측모델이 가장 좋은 성능을 보였으며 개발된 방법은 바이오매스의 빠른 분석에 쉽게 적용될 수 있음 또한 증명되었다.

• 천문학회보
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• 제36권2호
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• pp.154.2-154.2
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• 2011

행성 및 타이탄과 같은 태양계 내의 면천체(extended source)를 관측하기 위해서는 공간분해능이 높은 대형망원경과 파장분해능이 높은 분광기가 필요하다. 특히 분광 관측 자료를 이용하면 행성 및 타이탄의 대기 구성 성분 및 그 성분비, 온도 분포, 구름과 연무 등의 수직 구조 등을 알 수 있다. 최근 연구에서는 구름, 연무, 비 등의 생성 과정에 불포화/초과포화 상태의 메탄, 에탄, 에틸렌 등이 관여하는 것이 새롭게 알려져 보다 활발한 후속 연구가 필요하다. 현재 개발 중인 IGRINS는 적외선 영역의 H band($1.49{\sim}1.8{\mu}m$)와 K band($1.96{\sim}2.46{\mu}m$)를 동시에 관측할 수 있고, McDonald 2.7m 망원경에 부착할 때 R~40,000의 높은 분해능을 가지는 장비로서 태양계 천체를 관측하는 데에 매우 적합하다. 따라서 향후 IGRINS가 본격적으로 가동될 때 얻을 수 있는 자료에 대한 사전 연구가 필요하며, 이는 대형 망원경 및 고분산 분광기를 이용한 관측, 자료 처리 및 분석 등의 경험에 기반을 두어 진행되어야 한다. 이에 NIFS/Gemini에 의해 관측된 타이탄 분광 자료와 TEXES/IRTF에 의해 획득된 목성극지방의 분광 자료를 분석하는 사전 연구를 진행하고 있다. 목성에 대해서는, 극지방에서 관측되는 hotspot, warm, normal 지역의 근적외선 영역 분광선 분석을 통해 기존에 결정되어 있지 않은 극지방 성층권의 고도에 따른 온도분포를 알아본다. 타이탄에 대해서는, 근적외선 영역의 메탄흡수밴드에서 관측된 주연증광(Limb brightening) 현상을 복사전달모델로 구현함으로써 어떤 기작이 이 현상에 가장 큰 영향을 미치는지에 대해 알아본다. 이런 태양계 천체 자료에 대한 연구는 향후 mission 및 rover 작업을 수행함에 있어 기본적인 정보로서 활용될 수 있다.

• 대한화학회지
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• 제49권6호
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• pp.531-536
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• 2005

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제29권10호
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• pp.97-104
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• 2024

본 논문에서는 휴대용 NIR(Near Infrared Ray) 분광계와 CNN(Convolution Neural Network) 딥러닝 모델을 이용하여 스테인리스강(Stainless steel) 등급을 판별하는 방법을 제시한다. 기존에 스테인리스강 등급을 판별하는 방법은 화학분석 방법, 자기 테스트, 몰리브덴 스팟과 휴대용 XRF 장치를 이용한 분류 방법을 사용하였다. 또한 원소의 농도와 열처리 가열온도를 매개변수로하여 기계학습(Machine Learning) 모델을 이용한 분류 방법이 논문에서 제시되기도 했다. 하지만 이러한 방법들은 주방용품 및 조리도구 같은 실생활에서 사용되는 제품에 사용된 스테인리스강 등급을 판별하는데 사용하기에는 한계가 있다. 왜냐하면 이러한 방법들은 제품에 시약을 바르거나, 특수 장비가 필요하거나, 전문 지식이 필요하여 전문 업체에 의뢰해야 하기 때문이다. 이러한 한계점을 본 논문에서는 근적외선 분광계와 CNN 모델을 이용하여, 간편하게 제품의 스테인리스강 등급을 판별하는 방법을 제시한다. 본 논문에서 제시한 방법을 이용하여 추후 휴대용 기기에 On-Device로 탑재하면, 제품에 사용된 스테인리스강 등급을 판별하여 저가 재질로 만들어진 제품이 고가로 둔갑된 것을 현장에서 판별 할수 있다.

• 과학과기술
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• 제5호통권468호
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• pp.6-9
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• 2008

외부 행성에서 생명체 전구물질인 유기물 성분이 처음으로 발견됐다. 미항공우주국 연구진은 '네이처'에서 지난해 5월 허블우주망원경의 근적외선 카메라 및 다중목표물 분광계(NICMOS)를 이용해 지구에서 63광년 떨어진 여우자리에 있는 목성 크기 행성 HD 189733b 대기권에서 메탄 화합물을 발견했다고 밝혔다. 탄소와 수소로 이루어진 메탄은 태양계 행성 대부분에서 발견되지만 외부 행성에서 발견되기는 이번이 처음이다. 연구진은 이 행성에서 물도 발견됐지만 중심별과 가까워 온도가 $900^{\circ}C$로 생명체가 살기에는 너무 뜨겁다며 조건이 이보다 좋은 행성이라면 생명물질을 추적해 볼 만하다고 밝혔다. 지구 대기권에서 메탄은 화학반응을 통해 빠른 속도로 분해되지만 작은 행성에서라면 지구에서처럼 분해된 메탄에서 나온 수소가 빠른 속도로 우주로 빠져 나올 것으로 예상된다. 과학자들은 지구 크기의 행성에서 많은 양의 메탄이 발견된다는 것은 생물학적 과정의 결과일 가능성이 있는 것으로 보고 있다. 메탄은 비생물학적 과정에서도 형성될 수 있지만 이런 경우 다량의 입자를 만들지는 않는다. 과학자들은 2013년 발사될 제임스 웹 망원경을통해다른외부행성에서물과메탄을찾아나설계획이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.191-191
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• 2016

대기압 저온 Ar 플라즈마 제트에서 발생되는 플라즈마에 대해 연구하였다. 플라즈마 제트의 본체는 주사기 바늘, 유리관 그리고 테프론 튜브로 구성되어 있다. 바늘의 앞부분은 유리관에 삽입되어 있으며 바늘의 뒷부분은 테프론 튜브와 연결되어 있다. 주사기 바늘에는 수십 kHz의 사인파를 발생시키는 DC-AC 인버터로 수 kV의 고전압을 인가해준다. 기체는 테프론 튜브를 통해 바늘의 안쪽으로 흐른다. 사용 기체는 Ar이며 유량은 3 lpm이다. 주사기 바늘형 전극의 내경은 1.3 mm, 외경은 1.8 mm, 총 길이는 39.0 mm이며 재질은 스테인레스강이다. 유리관의 내경은 2.0 mm, 외경은 2.4 mm, 총 길이는 80.0 mm이다. 자외선-근적외선 분광계를 이용하여 대기압 저온 Ar 플라즈마 제트에서 발생된 플라즈마의 분광 분석을 하였다. 플라즈마 제트에서 발생되는 플라즈마의 휘도는 대략 $10{\sim}30cd/m^2$이다. 플라즈마의 측정 위치, 플라즈마 제트의 입력 전압과 입력 전류, 기체 종류 등의 변수에 따른 분광 실험을 하였으며 이를 통해 얻은 분광 데이터를 일반적인 볼츠만 기울기법에 대입하여 플라즈마의 들뜸 온도를 측정하였다. 또한 Ar 플라즈마 제트의 분광 데이터를 수정된 볼츠만 기울기법에 대입하여 플라즈마의 전자 온도를 측정하였다. 이는 바이오-의료용 플라즈마 및 플라즈마 공정 등의 다양한 응용 분야에서 유용하게 활용할 수 있을 것이다.

• 한국광학회지
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• 제28권3호
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• pp.108-115
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• 2017

본 논문은 400~900 nm 파장 대역을 갖는 가시광 및 근적외선 분광기의 조립 및 성능 평가에 대하여 보고한다. 본 분광기는 이 후 결상 망원경과 함께 시야각 ${\pm}7.68^{\circ}$을 갖는 f/2.5의 영상 분광기를 구성한다. 검출기로는 $24{\times}24{\mu}m$ 피치로 이뤄진 $640{\times}480$ 전하결합소자(CCD)가 적용된다. 분광기는 두 개의 동심 구면으로 구성된 오프터 타입이며, 분광을 위하여 2번째 거울이 회절격자 거울로 교체되어 있다. 본 논문에서 다루는 분광기 광학 설계가 제곱평균제곱근(root mean suqared, RMS) 파면 잔여 수차가 210 nm(파장 600 nm 기준, $0.35{\lambda}$)로 통상 적용되는 간섭계를 이용한 이중 경로 광학 측정법 적용이 어렵고, 또한 측정 및 정렬의 용이성을 고려하여 샤크-하트만 센서를 적용한 단일 경로 파면 측정법을 적용하여 정렬 및 조립 절차를 수립하였다. 최종 조립 후 RMS 파면 오차 변화가 전 시야에 걸쳐 90 nm이내로 정렬되었음을 확인하였다. 이 후 조립 광학 구성을 유지한 채 2개 적층슬릿 지그를 이용하여 생성한 다중 핀 홀의 크립톤 램프 분광 이미지를 획득하였으며, 획득된 이미지의 분석을 통하여 조립 분광기의 분광 분해능, 키스톤 및 스마일이 각 4.32 nm, 0.08 픽셀 및 0.13 픽셀로 요구 사항을 만족하는 것을 확인하였다. 결론적으로 샤크-하트만 센서를 적용한 오프너 분광기의 조립 절차는 유효함을 확인하였다.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제10권2호
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• pp.54-62
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• 1996

본 연구에서는 광학계를 설계하고 이미지 센서를 사용하여 자외선 영역에서 근적외선(220nm~1100nm)의 광학적 특성평가를 측정시간 16ms에서 20000ms 범위에서 검지할 수 있도록 하는 시스템을 제작하고 본 시스템의 응용연구를 통해 조명산업 및 표시소자 산업의 연구개발 및 품질관리 평가에 필요한 칼라의 색좌표, 연색성, 휘도, 색차, 색순도, 반사율, 투과율 등을 측정하였다.