• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.76-92
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• 2016

산업이 고도화될수록 높은 품질과 보다 정밀하게 가공된 제품의 안정된 생산이 요구되고 있으며, 그에 대한 표준화된 측정법 및 관리법이 요구되고 있다. 산업체에서 생산되는 다양한 형태의 제품들 중, 마이크로메타 또는 나노메타 수준의 정밀한 가공 및 측정에 있어서, 정확하고 일관성 있게 빠른 시간 안에 제품분석을 수행 할 수 있는 방법은 오래 전부터 활발히 연구되고 있으며, 그 중 광학 기반의 3D-profiler 는 빠른 속도와 간편한 사용으로 많은 인기를 얻고 있다. 이러한 분석법은 광학 현미경의 평면 분해능을 가지고, 나노크기의 물체 높이를 판별하여, 측정된 정보를 3차원 이미지로 형태를 재 구성할 수 있어, 미세한 표면 조도 변화나 나노 수준의 패턴 단차에 대한 정보를 간단하게 얻을 수 있다. 또한 빛의 간섭현상에 기초하여 시료 표면에 대한 정보를 얻기 때문에 원자단위 이하 수준의 측정 해상도를 가지게 된다. 표면의 칼라패턴에 대해서도 2D 평면 정보를 기초로, 다양한 색상의 패턴들에 대해 각각의 색에 따른 정확한 높이 분석 및 그 패턴 분리, 색깔과 매칭되는 3D 이미지 구현 등과 같은 분석이 가능하여, 이를 활용하여 다양한 분야에서 활발히 사용되고 있다. 실제 현장에서 측정된 다양한 3D 이미지를 소개하며, 이를 통해 광학 3D-Profiler에 대한 전반적인 성능 소개와 그 이해를 돕고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07c
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• pp.1649-1650
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• 2006

반도체 소자의 선폭이 나노미터 스케일로 진입함에 따라 소자의 물리적 특성을 나노미터 스케일에서 정밀하게 측정하고자 하는 요구가 증대되고 있다. Atomic Force Microscopy (AFM)은 나노미터 이하의 해상도를 가지고 물질 표면의 기하하적, 전기적 특성 등을 측정할 수 있으므로 나노소자 연구에 필수적인 도구가 되었다. 그러나 AFM은 낮은 측정속도와 탐침의 기하학적 형상에 의한 AFM 영상의 왜곡 등과 같은 치명적인 단점도 가지고 있다. AFM의 낮은 측정 속도를 개선하기 위해서 진보된 마이크로머시닝기술을 이용하여 캔틸레버의 크기를 줄이거나 캔틸레버 위에 박막 구동기를 집적시키는 등의 노력이 진행되고 있으나, 이 경우 전통적인 식각 공정을 이용하여 캔틸레버 위에 tip을 형성하는 것이 매우 어렵다. 본 연구에서는 이미 제작된 캔틸레버 위에 전자빔 조사법을 이용하여 탄소상 tip을 직접 성장시킴으로써 전통적인 식각 공정에 비해 매우 간단하고 값싸며, 활용도가 높은 공정을 개발하였다. 탄소상 tip 성장에 필요한 탄소 소스는 dipping 방법을 이용하여 공급하였고, 시분할법을 사용하여 캔틸레버의 원하는 위치에 tip을 성장시킬 수 있었다. 이렇게 제작된 tip은 최대 $5{\mu}m$ 높이까지 가능했으며, 종횡비는 10:1 이상이어서 tip의 형상에 의한 AFM 영상 왜곡 현상을 최소화할 수 있을 것으로 기대된다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.33 no.1
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• pp.17-27
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• 2022

Fluorescence imaging is widely used to image cells or small animals due to its high temporal and spatial resolution. Because conventional fluorescence imaging uses visible light, the penetration depth of light within the tissue is low, phototoxicity may occur due to visible light, and the detection sensitivity is lowered due to interference by background autofluorescence. In order to overcome this limitation, long-wavelength light should be used, and fluorescence imaging using near-infrared-I (NIR-I) in the region of 700~900 nm has been developed. To further improve imaging quality, researchers are interested in using a longer wavelength light, near-infrared-II (NIR-II) ranging from 1000 to 1700 nm. In the NIR-II region, light scattering is further minimized, and the penetration depth of light in the tissue is improved up to about 10 mm, and autofluorescence of the tissue is reduced, enabling high sensitivity and resolution fluorescence imaging. In this review, among various NIR-II fluorescence imaging probes, inorganic nanoparticle-based probes with excellent photostability and easily tunable emission wavelength were described, focusing on single-walled carbon nanotubes, quantum dots, and lanthanide nanoparticles.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.36 no.10
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• pp.1011-1017
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• 2012

We report the development of an optical micro-nanolithography method by using a roll-type mask. It includes phase-shift lithography and photolithography for realizing various target dimensions. For sub-wavelength resolution, a structure is achieved using the near-field exposure of a photoresist through a cylindrical phase-mask, allowing high-throughput continuous patterning. By using a film-type metal mask, continuous photolithography was achieved, and this method could be used to control the period of resultant patterns in real time by changing the rotating speed of the cylinder mask. As an application, we present the fabrication of a transparent electrode in the form of a metallic mesh by using the developed roll-type photolithography process. As a result, a transparent conductor with good properties was achieved by using a recently built cylindrical phase-shift lithography prototype, which was designed for patterning on 100-mm2 substrates.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.10a
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• pp.346-350
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• 2006

다양한 종류의 동영상을 출력하는 디스플레이 장치에 색역 사상 알고리즘이 적용이 되기 위해서는 약 10나노 초 정도의 처리 속도가 필요하기 때문에 실제로 구현하기가 매우 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로 특정 장치의 색역 사상 결과를 샘플링한 후 3차원 룩업테이블에 저장하는 하드웨어 구조가 있는데, 본 논문에서는 이러한 해상도 절감 3차원 룩업 테이블을 이용한 색역 사상 하드웨어를 기술하고, 기존의 하드웨어의 구조를 보다 최적화할 수 있는 방법을 제시하고 성능 향상을 확인한다. 해상도 절감 3차원 룩업 테이블을 이용한 색역 사상 방법은 최종 사상 값을 출력하기 위하여 3차원 보간부를 필요로 하는데, 3차원 보간부는 실시간 하드웨어에서 큰 비중을 차지하고 있는 부분이다. 본 논문에서는 기존의 육면체 구조를 이용한 3차원 보간 방법에 비하여 연산 과정이 간단한 사면체 구조를 이용한 3차원 보간 방법으로 보간을 수행하는 새로운 하드웨어 구조를 제안하였고, 새로운 하드웨어가 기존의 방법보다 더 높은 성능을 기대할 수 있으면서 전체적인 하드웨어의 크기를 절감할 수 있음을 보인다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.32 no.1
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• pp.9-14
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• 2021

In this paper we have studied an optical system according to the aperture position of an off-axis TMA telescope for satellites. An off-axis TMA telescope should have high resolution and wide field of view (FOV). In addition, the optical system should have a wide tolerance range, because it is structurally located off-axis and is difficult to assemble. However, there are differences in performance and sensitivity according to the aperture-stop position, so it is important to select a suitable aperture-stop position. Therefore, in this paper we have designed each off-axis TMA telescope according to the aperture-stop position, and have analyzed the performance and sensitivity to suggest a suitable aperture-stop position.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.39 no.2
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• pp.109.1-109.1
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• 2014

다이아몬드 선삭 기계(DTM)를 이용한 렌즈 및 반사경 가공은 제작시간 단축 및 비용 절감의 장점을 가지고 있다. 그러나 알루미늄과 같은 무른 금속을 가공하여 반사경을 제작하는 경우에는 반사경 표면에 가공오차가 발생한다. 오차는 크기에 따라 고주파 오차(High Frequency Error, HFE), 중주파 오차(Mid Frequency Error, MFE), 저주파 오차(Low Frequency Error, LFE)로 분류 할 수 있다. LFE는 가공한 반사경 표면이 설계된 형상과 얼마나 다른지를 표현하는 값으로 광학 수차와 같이 해상도를 저하시킨다. MFE는 반사경 표면에 수십 마이크로미터 크기로 나타난다. 회전하는 반사경 시료에 다이아몬드 툴의 홈이 동심원으로 생기면서 회절격자와 같이 회절 및 간섭 현상을 만든다. HFE는 표면의 거친 정도를 나타내며 반사율과 관련되고 수 나노미터 크기로 나타난다. 본 연구에서는 광학 레이저를 사용하여 MFE가 광학 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 유리 반사경과 MFE를 제거한 반사경, 제거하지 않은 반사경에 대하여 실험을 진행하였다. 본 실험 결과는 반사경 가공 표면을 평가할 수 있는 유용한 자료가 될 것이다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2003.06a
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• pp.686-689
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• 2003

Many technologies are applied to the measurement of elastohydrodynamic lubrication (EHL) film thickness. In particular, optical in-situ interferometric method has many advantages in making the actual contact behaviors realized with the experimental apparatus. Careful selection of incident lights greatly enhances the fringe resolution up to nanometer scale by using image processing technology. In this work, it is found that dichromatic incident light can provide much finer resolution of EHL film thickness than monochromatic incident light, because it has much more variables of color components to be discriminated among the wavelengths of colors according the variations of EHL film thickness. Some simulated interferometric images are shown how the film thickness is resolutionized in nanometer scale

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.07c
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• pp.1984-1986
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• 2003

본 논문은 UWB(Ultra WideBand) 기술에 기반한 지반탐사레이더(Ground Penetrating Radar, GPR)용으로 개발된 광대역 안테나의 특성에 관해 나타낸다. UWB 기술의 핵심은 주기가 수 나노초 이하의 짧은 임펄스를 이용하는 것으로 지반탐사레이더는 이 임펄스 기술을 이용함으로서 탐사 능력과 해상도를 높일 수 있다. 임펄스 전송을 위해 안테나는 넓은 대역폭, 크기, 무게, 가격 등 지반탐사레이더에 적용될 수 있는 조건을 만족해야 함으로 안테나의 설계는 이에 부합할 수 있는 다이폴 안테나를 선택하여 개발하였다. 개발된 안테나의 성능을 검증하기 위해 시뮬레이션과 실험을 실시하였고 그 결과 설계된 안테나의 대역폭이 0.5 GHz에서 2.7 GHz로 2.2 GHz(138%)의 사용대역을 나타냄으로서 UWB 기술에 기반한 지반탐사레이더용으로 유용함을 확인하였다.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.22 no.2
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• pp.253-258
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• 2016

The $MnO_x-WO_3-TiO_2$ nanoscale powders were synthesized by sol-gel method in order to prevent the biological fouling on the ships and offshore structures. Powder characteristics and antifouling performance were investigated with respect to the crystalline, microstructure and surface property for application in self-polishing copolymer resins. The high antifouling activity of $TiO_2$-system biocide was attributed to its redox potential and soluble metal ions originating from tungsten oxides according to the improvements in the powder characteristics. Based on their physio-chemical characterizations, the specific surface areas of powders were about $90m^2/g$ and the grain size was in the region 100 ~ 150 nm. Powder characteristics and surface properties were improved by the addition of $WO_3$. Antifouling performance were analyzed according to their surface properties and static immersion tests to determine the effects of the $TiO_2$-system compounds. The surface of 2 wt. % added sample was clean for 5 month. This may be attributed to the ability of $MnO_x-WO_3-TiO_2$ powders to act as a promoter in antifouling agents.