• 한국광학회지
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• 제18권4호
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• pp.286-291
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• 2007

높은 수치구경의 대물렌즈를 사용하는 간섭성 반스톡스 라만 산란 현미경(coherent anti-Stokes Raman scattering microscopy)에서 폴리스틸렌구에서 발생한 신호의 먼거리장 방사패턴에 대한 이론적 계산 연구를 수행하였다. 극초점 조건에서 입사 레이저 광의 전기장 분포를 계산하였고, CARS 신호 생성원인인 비선형 분극(헤르치안 쌍극자) 방사의 간섭성 합을 통하여 먼거리장 방사 패턴을 계산하였다. 폴리스틸렌구의 크기에 따른 후방 방사패턴을 계산하였고, 1100 nm 직경을 가진 폴리스틸렌구와 폴리스틸렌 구껍질의 방사패턴을 비교하였다. 또한, 극초점으로부터 폴리스틸렌구의 중심이 이동함에 따른 방사패턴의 변화를 보였다.

• 한국광학회지
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• 제33권6호
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• pp.331-337
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• 2022

비탄성적 산란에 의한 빛의 방출 현상을 이용한 라만 분광법 기술은 무표지 방식으로 분자를 식별하는 기술로 바이오 의학 및 재료 산업에 이르기까지 다양한 분야에서 연구되고 있다. 광프로브 기반 라만 분광기는 국소 부위의 화학 분석을 최소 침습 방식으로 측정할 수 있어 수술 중 실시간 진단 기술로 적용할 수 있는 가능성을 내포하고 있다. 본 연구에서는 화학 물질의 농도별 변화에 따른 라만 신호의 변화를 살펴보아 라만 실험 장치의 캘리브레이션을 진행하였으며, 정상 쥐와 아밀로이드 베타 플라크가 축적된 5xFAD 치매성 돌연변이 모델의 대뇌 조직을 대상으로 라만 신호 특성을 측정 및 비교 분석하여 알츠하이머씨 병의 진단을 위한 가능성을 탐구하였다. 또한 대표적인 치매 원인 물질인 아밀로이드 베타에 대한 라만 신호 측정을 병행하여 치매 진단에 대한 적용을 교차 검증하였다. 본 라만 분광법 연구를 통해 치매 진단에 있어 기존문진 검사 및 뇌 영상 진단을 대체하여 정밀하게 판별할 수 있는 하나의 진단 지표로서의 가능성을 보았으며, 추후 뇌신경계뿐만 아니라 인체의 다양한 장기 및 질병에 적용시켜 물리·공학·화학 등 다양한 연구분야에서의 원천기술로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제22권3호
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• pp.433-440
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• 2019

In order to detect toxic chemical spread on field ground, we developed stand-off Raman spectrometer system which employed a deep UV laser. In this paper, the design and specification of various components in the spectrometer system are described. Some results when the detection system was tested on the outdoor roads are shown, which may help researching stand-off chemical detectors based on Raman spectroscopy.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권6호
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• pp.519-526
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• 2018

우주 자원을 분석하기 위해서는 지구로 가져와야 한다는 단점이 있었다. 하지만, 레이저 유도 분해 분광법(Laser-induced breakdown spectroscopy, LIBS)고 라만 분광법(Raman spectroscopy)을 활용한다면 우주 광물의 실시간 정성 정량적으로 분석이 가능하다. 레이저 유도 분해 분광법은 높은 에너지의 레이저를 물질 표면에 집중시켜 플라즈마를 생성한후, 방출되는 빛을 분광기를 통해 획득하여 원자 구성을 분석하는 분광법이다. 라만 분광법은 레이저를 물질 표면에 조사시켜 산란되는 빛을 측정하여 분자구조를 분석하는 분광법이다. 이 두 가지 분광법은 각각 미지의 광물의 원자 분자를 분석하는 상호보완적인 분광법으로 우주탑재체로서 효율적인 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 주성분 분석법(Principal Component Analysis, PCA)을 활용하여 광물을 정성적으로 분석했다. 또한, 두 가지 광물을 혼합한 시료를 제작하여 구성 성분 비율에 따른 신호 세기로부터 물질의 구성 비율을 예측하는 정량분석을 시행하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제18권1호
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• pp.33-42
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• 2001

이 논문에서는 Cerro Tololo Inter-American Observatory의 1.5미터 망원경에 설치된 에셸 분광기로부터 얻은 나비형 행성상 성운 M2-9의 분광 자료에 나타나는 6545 ${\AA}$의 방출선이 He II n = 6 -> n = 2 천이의 방출선이 수소 원자에 라만 산란되어 형성됨을 제안한다. 또한, 이 천체에서 He II의 방출선인 6560 ${\AA}$ (n = 6 -> n = 4)와 6527 ${\AA}$( n = 12 -> n = 5)이 분광 자료에 나타나지 않는다는 사실을 He II 방출선 지역이 뜨거운 백색 왜성 근처에서 형성되며, 광학적으로 두꺼운 성분에 쉽게 가려질 수 있지만, 증성 수소에 의한 라만 산란은 더 넓은 지역에서 형성되어 관측자 시선에 들어올 수 있음을 의미한다. 우리는 과이온화 모델을 사용하여, He II방출선 지역의 크기를 계한하였다. 이 계산의 결과로부터 우리는 중심별의 온도가 적어도 $10^5K$보다 더 뜨겁고, He II방출선 지역을 가리는 불투명한 성분의 크기가 $10^{16}cm$보다 크다고 추정한다. 이 크기는 M2-9까지 거리를 1 kpc으로 잡았을 때에 각거리로 1"로서, 허블 우주 망원경으로부터 알려진 적도면의 큰 소광을 일으키는 지역의 크기와 대체적으로 일치한다.

• 비파괴검사학회지
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• 제36권6호
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• pp.443-450
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• 2016

한 개의 감지 광섬유 라인으로 분포 온도와 몇 개의 변형률을 측정할 수 있는 새로운 광섬유 센서 연구를 수행하였다. 분포 온도는 감지 광섬유의 라만 안티-스토크스 산란광을 시간영역 반사계(OTDR: optical time domain reflectometry)로 측정하고, 변형률은 광섬유 브래그 격자(FBG: fiber Bragg grating)를 사용하여 측정하였다. 분포 온도는 4 km의 단일 모드 광섬유의 감지 광섬유로부터 안티-스토크스 후방 산란광을 양방향에서 취득하고 새로이 고안된 수식으로 온도를 계산하였다. 온도 실험은 감지 광섬유의 중간쯤에서 약 50 m의 광섬유 부분의 온도를 $30^{\circ}C$부터 $70^{\circ}C$까지 $10^{\circ}C$ 간격으로 변화시키면서 실험한 결과 온도 측정 오차 범위는 $0.50^{\circ}C$이하로 확인되었다. 또한 감지 광섬유에 설치된 FBG는 변위 스테이지로 변형시키고 파장 변화를 광학 스펙트럼 분석기로 측정한 결과 각각 0.10 nm, 0.17 nm, 0.29 nm, and 0.00 nm를 얻었다. 이러한 파장 이동은 각각 $85.76{\mu}{\epsilon}$, $145.55{\mu}{\epsilon}$, $247.86{\mu}{\epsilon}$, $0.00{\mu}{\epsilon}$에 해당되었다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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• pp.222-223
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• 2002

3차 비선형 광학현상을 이용한 레이저 분광학은 코헤런트 반스톡스 라만산란(Coherent Anti-Stokes Raman Scattering, CARS)이나 축퇴 사광자혼합(Degenerate Four-Wave Mixing, DFWM)이 기계공학의 연소진단이나 화학분야에 응용된 이래 활발히 연구되어져왔다.[1] 비선형 광학현상의 특성상, 발생한 신호는 입사 레이저광들과의 위상정합조건이 만족되는 특정한 방향으로만 진행하고 레이저광처럼 가간섭성을 갖는다. (중략)

• 오토저널
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• 제7권1호
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• pp.12-17
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• 1985

주위기체와 다른 기체를 간헐적으로 또는 단발로 분사한 경우, 분류내의 분사체의 농도는 시간에 따라 급격히 변화한다. 수ms인 전자식기체 채취밸브를 이용해서 기체를 채취하고, 가스마토그 라프 등에 의해 가스분석을 행하는 방법이 있고 주로 피스톤식 내연기관의 연소실내 농도의 측 정에 이용되고 있다. 이 방법은 밸브 열립시간을 단축시켜도 약 1ms가 한도이고 시간분해능력도 1ms정도가 최단시간이다. 또 동일한 장소에서 농도의 시간경과를 얻는 데에는 각각의 시간에 대해서 기체의 채취와 분석을 행하지 않으면 안되어 실제시간의 농도측정이 불가능하다는 결점이 있다. 최근 레이저 응용기술의 진보에 의해 라만산란, 레리산란, CARS법 등의 농도순간측정이 가능해지고 있고, 점차 현실화되어가고 있다. 이들의 방법은 국소의 순간농도뿐만 아니라 온도의 동시측정도 가능하게 하는 특징을 갖고있다. 그러나 레이저에 의한 측정장치는 현시정에서는 아직 가격이 고가이고 광학계의 설치 등, 실험상의 조작이 복잡한 것 등의 결점을 갖고 있다. 본 고에서는 최근 진전이 현저하고 실용화에 대한 확신을 갖고 있는 열선농도Probe에 의한 순간농 도의 측정방법을 소개하고자 한다.

• 한국광학회지
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• 제28권4호
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• pp.166-171
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• 2017

수소 가스는 연소과정에서 오염물질의 배출이 없는 친환경 에너지원이다. 그러나 연소 및 폭발성이 매우 강해 매우 위험한 특징을 갖고 있다. 원자력 발전소의 중대 사고 발생시 핵연료의 산화 과정에서 다량의 수소 가스가 발생하며 원전 격납 건물의 2차 사고의 원인으로 작용함으로 원전의 안전을 확보하기 위하여 수소 가스의 검출 기술은 매우 중요하다. 본 논문은 수소 가스의 원격 계측을 위한 라만 라이다 시스템의 개발에 관한 것이다. 소형의 이동 가능한 라만 라이다 시스템을 설계 및 개발하였으며, 수소 가스의 농도를 정량적으로 계측하기 위한 계측 알고리즘을 개발하였다. 개발된 수소 가스 계측을 위한 라만 라이다 시스템의 수소 가스 검출 능력을 검증하기 위하여 수소 가스의 농도를 조절할 수 있는 가스 챔버를 이용하여 낮에 야외 환경에서 수소 가스 검출 실험을 실시하였다. 그 결과 20미터 거리에서 최소 0.67 Vol.%의 수소 가스 농도의 검출이 가능하였다.

• 한국광학회지
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• 제25권1호
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• pp.1-7
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• 2014

구름에서의 다중산란 효과는 Mie 산란현상을 이용하는 탄성산란 라이다에서 그 해를 구하는데 있어서, 매우 중요한 오차요인으로 작용하기 때문에 이 효과를 보정하는 것은 그 자체만으로도 매우 중요하다. 이를 위하여 구름에서 다중산란되는 현상을 Monte Carlo 방법으로 계산하였으며, 이 결과를 적용하여 물방울 구름의 총량과 유효입자크기를 추출하는 방법을 제안하였다. 구름의 유효입자 크기가 $2.5{\mu}m$ 이하일 경우엔 355 nm나 1064 nm에서 얻은 두 파장의 소광계수로 쉽게 그 값들을 구할 수 있음을 알 수 있었다. 크기가 큰 경우엔 라이다 신호의 안정화된 선형편광도가 유효입자크기, 총량, 그리고 소광계수와 관련이 있음을 알 수 있었으며, 이 관계를 통하여 큰 입자의 경우에도 라만 라이다와 편광 라이다를 이용한다면 유효입자크기와 총량을 구할 수 있다는 것을 알 수 있었다.