• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2000년도 하계학술발표회
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• pp.214-215
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• 2000

레이저로 발생시킨 플라즈마의 분광학적인 분석은 유용한 분석기술로 평가되고 있다. 이러한 플라즈마를 발생시키는데 있어서 Q-switched 레이저를 많이 사용되고 되고 있으나, Q-switch된 레이저로 발생시킨 플라즈마 복사광의 특성은 주변 분위기에 의해 매우 큰 영향을 받는다. 특히 대기압인 공기분위기에서 레이저로 발생된 플라즈마의 분광특성은 강하고 연속적인 background가 포함되고, 자체적으로 흡수되고, 넓게 퍼진 분광선들이 생성된다. 이는 레이저 발생 플라즈마를 통해 성분을 분석할 경우에 적합하지 않다. (중략)

• 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.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.608-611
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• 2011

이차 추진제로 많이 쓰이는 알루미늄을 고출력 레이저를 이용하여 공기 중의 산소와 반응시켜 발생되는 rich 및 stoichiometric 상태의 알루미늄-산소 연소 현상에 대해 레이저 분광분석법을 이용하여 연구하였다. 7ns의 펄스 주기와 1064nm의 주파수를 가진 Q-switched Nd:YAG 레이저로 40 - 2500mJ의 에너지가 공급되었으며, 플라즈마 빛은 echelle 회절 분광기와 ICCD 카메라로 감지하였다. 레이저 분광분석을 통하여 연료인 알루미늄과 산화제인 산소의 원자 신호를 얻었을 뿐만 아니라, 현상이 일어나는 환경인 플라즈마 온도와 전자밀도가 계산되었다. 특정 전자 밀도비 비교를 통하여, 고출력 레이저를 통해 일어나는 알루미늄과 산소의 연소 및 폭발 현상 변화에 대한 분석이 가능하다는 것에 본 논문의 중요성이 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권6호
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• pp.523-530
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• 2017

높은 에너지의 레이저가 조사되면 레이저 삭마 현상을 일으키고, 결과적으로 플라즈마가 물질에 따라 특정한 파장의 빛을 방출하는 레이저 유도 파괴 분광법(LIBS, Laser-Induced Breakdown Spectroscopy)과 빛은 산란 현상에 대해 분자 간 혹은 분자 내의 회전 및 진동 운동을 측정하는 라만 분광법은 높은 정확도와 실시간 분석이 가능하다는 점, 원거리 검출이 가능하다는 장점들을 기반으로 우주 탐사 기술로써 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 레이저 분광법을 활용하여 토양 성분의 변화에 따른 레이저 스펙트럼의 경향성을 파악하고, 이를 기반으로 2차원 화학적 분포도 실험을 진행하였다. 또한 화성(4-7 torr)과 달의 대기(<1 torr) 환경을 레이저 실험 환경 내에 구축하여 인공적인 우주 환경에서 LIBS와 라만 분광법을 활용하여 토양 성분의 변화에 따른 LIBS와 라만 분광법을 통한 계측이 가능함을 증명하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권9호
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• pp.789-795
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• 2016

이차 추진제로 많이 쓰이는 알루미늄을 고출력 레이저를 조사하여 공기 중의 산소와 반응시켜 발생되는 알루미늄과 산소의 화학 반응을 레이저 분광분석법을 이용하여 연구를 수행 하였다. 7ns의 펄스 주기와 1064nm의 주파수를 가진 Q-switched Nd:YAG 레이저로 40 - 2500mJ($6.88{\times}10^{10}-6.53{\times}10^{11}W/cm^2$)의 에너지가 공급되었으며, 플라즈마 빛은 echelle 회절 분광기와 ICCD 카메라로 감지하였다. 분광분석을 통하여 알루미늄과 산소의 원자/분자 신호 분석과 현상이 일어나는 플라즈마 환경의 특성 연구를 위해 들뜸 온도(2200K~6600K) 및 전자밀도($3.15{\times}10^{15}{\sim}2.38{\times}10^{16}cm^{-3}$) 계산, 그리고 알루미늄 표면의 크레이터(Crater) 분석을 수행하였다. 본 연구는 고 레이저 복사 조도 환경하에서 발생되는 화학 반응과 플라즈마의 특성을 파악하는 방법을 제시하고 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.257-259
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• 2003

본 논문은 다이오드 레이저와 광 다이오드를 사용한 이중 빗살형 다이오드 레이저 비색 분광기를 개발하여 항균 성분의 양이온 계면 활성제로 널리 사용되고 있는 cetylpyridinium chloride(CPC)의 농도를 측정하였다 분광기의 안정도는 광원의 세기, 감도, 재현성을 측정한 예비 실험을 통하여 검증이 되었다 또한 상용화된 UV/VIS분광기와의 비교 결과를 나타내었다. 다이오드 비색 분광기는 3×10/sup -5/M에서 1.1×10/sup -4/M의 CPC 농도 범위에서 0.9635의 상관계수를 나타내었다. 이러한 결과는 CPC의 농도 분석을 위한 간편한 다이오드 레이저 비색 분광기 개발의 가능성을 나타내었다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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• pp.236-237
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• 2002

원자력 발전소에서 사용되는 연료의 효율을 증가시키기 위해서는 반응로에서 연소된 연료에 잔존하는 미량의 란탄족 (lanthanide)과 악티늄족 (actinide) 원소를 측정하고, 동위원소 성분비를 분석하는 작업이 필요하다. 이러한 미량원소 측정에는 흡수분광학 (absorption spectroscopy) 방법이 주로 사용되고 있다. 최근 들어 단일 종 모드 (single-longitudinal mode) 반도체 레이저가 개발되면서 미량원소 분석을 위한 분광 기술이 급속히 발전하고 있다. 반도체 레이저는 동작시킬 때 전력소모가 적고, 설치 공간이 작다는 점 때문에 현장 적용이 용이하므로 미량원소 측정 연구의 광원으로 많이 활용되고 있다. (중략)

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2004년도 학술논문집
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• pp.137-146
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• 2004

방사성폐기물 유리화 공전 중 용융로 내에서 유리시료를 직접분석 하기 위한 레이저유도 플라즈마분광법(LIBS: Laser Induced Breakdown Spectroscopy)을 개발 중이다. LIBS 시스템을 구성하기 위하여 분광기, 검출기, 레이저 등의 장비들을 구축하였다. 분광기는 CCD(charge coupled device)가 보정되어 내장되어있는 ESA 3000을 레이저는 Q-switched Nd-YAG인 Brilliant로 구매하여 분석시스템을 구축하였다. 구축된 분석시스템 분야별 성능들을 확인하였으며 최적화 연구를 수행하였다. 첫 번째 단계로 Fe가 함유된 시료에 레이저를 주사하였을 때 발광스펙트럼을 측정하였으며 검출기의 지연시간을 변화시켰을 때의 발광스펙트럼의 특성과 이를 이용한 여기온도를 Einstein-Boltzmann 식을 이용하여 계산하였다. 시료에 532nm Nd-YAG 레이저를 주사하고 검출기의 지연시간을 500, 1000, 1500, 2000ns로 변화시켰을 때의 분광선의 intensity 및 여기온도 변화를 분석하였다. 그 결과 검출시간이 1500㎱ 일 때 여기온도는 7820k로 가장 최적의 상태를 확인하였다. 향후 이 시스템은 유리화 실증시설에 적용되어 용융로 외부로의 유리시료 이송 없이 현장에서 유리성분들의 정량분석을 수행할 예정이다.

• 한국광학회지
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• 제31권3호
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• pp.125-133
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• 2020

본 논문에서는 다변량 분석법과 결합된 레이저 유도 플라즈마 분광법을 사용하여 겹친 유류 지문을 분리하는 혁신적인 방법을 연구하였다. LIPS는 겹친 유류 지문의 화학 성분에 대한 데이터뿐 아니라 실시간 분석 및 고속 스캐닝이 가능한 분광법이다. 레이저 유도 플라즈마 분광법을 통해 도출된 스펙트럼은 적절한 다변량 분석이 적용되어 법의학적 분류와 겹친 유류 지문의 재구성에 유용한 화학적 성분을 제공한다. 본 연구에서는 LIPS 스펙트럼에서 4가지의 유류 지문을 분류하기 위하여, 주성분 분석 방식과 부분 최소 제곱 회귀 분석을 사용하였다. 제안된 방법은 SIMCA 및 PLS-DA와 같은 구별 방식을 사용하여 4개의 유류 지문의 분류를 성공적으로 입증하였다. 본 연구의 결과는 대략 85% 이상의 정확도를 가졌으며, external validation 실험에서도 분류의 가능함을 보였다. 최종적으로, 125 ㎛의 공간 간격으로 레이저 스캐닝 분석을 통한 겹친 유류 지문의 2차원 형태의 분리가 가능함을 입증하였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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• pp.222-223
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• 2000

희토류 (또는 란탄족) 원소들은 주기율표상에 원자 번호 57번부터 71번까지 15종의 원소들의 총칭이다. 일부 희토류 원소는 감속재를 비롯한 원자로의 재료로 사용되고 있으며, 대부분의 희토류 원자 스펙트럼은 원자력 발전소에서 사용한 연료의 폐기물 처리에 관련된 각종 연구에 이용되고 있다. 따라서 이 원소들에 대한 원자 분광학적 연구는 원자력 산업 응용 분야에서 중요하게 인식되고 있다. 특히, 레이저를 이용한 분광학적 기술은 이 원소들의 정량 분석에 있어 주성분과 비교적 적은 양 및 극미량 수준의 시료 분석에 가장 유용하게 이용되고 있다. (중략)