• 제목/요약/키워드: 레이저 산란

검색결과 196건 처리시간 0.021초

N-propyl-N,N-dimethylethanolamine의 Phantom에서 Laser Induced Fluorescence의 스펙트라에 관한 연구 (A Study on Spectra of Laser Induced Flourescence in Phantom of N-propyl-N,N-dimethylethanolamine)

  • 김기준;이주호;이주엽;성완모
    • 한국응용과학기술학회지
    • /
    • 제32권2호
    • /
    • pp.330-338
    • /
    • 2015
  • N-propyl-N,N-dimethylethanolamine의 산란혼탁매질에서 형광, 산란과 응집의 영향은 파장 과 산란된 형광세기로 나타내는데, laser induced fluorescence(LIF) 분광학에 의한 분자특성으로 나타난다. 산란매질에서 광학적 효과는 광학적 파라미터들(${\mu}_s$, ${\mu}_a$, ${\mu}_t$)에 의해 표현되고 응집은 고-액상 분리 공정에서 중요하게 활용되고 있다. 따라서 입자가 서로 접근될 때 콜로이드 입자들의 상호작용을 LIF와 응집효과로 분석하였다. Monte Carlo simuation과 실험으로 레이저 광원에서 검출기까지 거리의 함수에 의해 농도가 묽어짐에 따라 산란세기가 기하급수적으로 감소함을 알 수 있었다. 이는 유지화학, 생의학, 레이저 의학, 의공학 분야적용에 LIF와 입자이동 현상은 아주 적합한 모델 연구에 큰 도움이 될 것이다.

레이저를 이용한 분무 가시화 (Spray Visualization Using Laser Diagnostics)

  • 윤영빈
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국가시화정보학회 2005년도 한국가시화정보학회 연소/내연기관 부문 학술강연회
    • /
    • pp.87-112
    • /
    • 2005
  • 분무를 정량적으로 측정하는 것은 노즐의 설계와 개발을 위해서 뿐만 아니라 연소 시스템 전반의 효율 및 불안정성의 제거, 공해 저감 등의 요구 조건을 만족하기 위해서 중요하다. 이를 위해 이전에는 분무장 내에 수집관을 삽입하는 기계적 패터네이터(Mechanical Patternator)와 같은 삽입식 측정 방식을 이용하여 왔으나, 최근에는 고속카메라, Malvern particle analyzer, PDPA, 광학 패터네이터(Optical Patternator)와 같은 분무장을 교란시키지 않으면서도 빠른 측정이 가능한 가시화 기술들이 적용되고 있다. 특히 광학 패터네이터는 레이저 평면광을 이용하여 분무를 측정하는 비삽입식 기술로 단시간 내에 분무장 내 액체 연료의 질량 및 액적 크기의 단면 분포를 동시에 얻어낼 수 있는 장점을 갖고 있다. 그러나 분무 액적들의 수밀도가 증가하는 경우에는 이들 액적에 의한 입사광 및 신호 감쇠, 다중산란 등에 의한 오차가 심하게 발생하여, 기존의 PDPA, PLIF 등의 광학 기법으로는 충분히 신뢰할 만한 결과를 얻기가 어렵게 된다. 이러한 분무를 정량적으로 측정하기 위해서는 입사광의 감쇠뿐만 아니라 분무장 내 액적들에 의한 신호의 감쇠 과정에 대한 고려가 필요하다. 주면 액적들의 영향을 최소한으로 줄이기 위해서는 레이저 평면광을 사용하는 광학 패터네이터와 달리 레이저 광선을 분무장에 조사하여 고압에서 나타날 수 있는 다중 산란에 의한 오차를 최소화할 수 있다. 이러한 이미지 처리 기법을 이용하는 광학 선형 패터네이터(Optical Line Patternator)를 이용하여 기존 레이저 계측기법으로 측정이 곤란하였던 고압 환경 하에서의 스월 동축형 인젝터의 분무 특성을 해석할 수가 있다. 2015(년도) 6,388, 2025(년도) 13,367, 2035(년도) 18,756, 2045(년도) 22,595, 시장점유율 증가로 인한 수출액 증가분 누적(억원) : 2015(년도) 3,411, 2025(년도) 8,847, 2035(년도) 14,433, 2045(년도) 18,005 또한 시나리오 비교평가를 실시하여 본 결과, 본 연구에서 정의한 순편익 누적(Cumulative Net Profit) 변수를 적용하면 현재 연구비 추세 대비 $30\%$ 까지 연구비를 증가 시키는 것이 효율적임을 알 수 있었다.성, 생산 용이성, 제품 디자인의 우수한 정도가 a=0.01 수준 하에서 유의적으로 추정되었다. 이들 변수들 중에서 품질경쟁력에 가장 큰 영향을 미치는 측정변수는 제품의 기본 성능, 수명(내구성), 신뢰성, 제품 디자인의 순서로 추정되었다. 이것은 한국 제조업이 아직 산업 디자인이 품질경쟁력에 크게 영향을 미치는 성숙단계에 이르지 못하였음을 의미한다. (2) 제품 디자인에게 영향을 끼치는 유의적인 변수는 연구개발력, 연구개발투자 수준, 혁신활동 수준(5S, TPM, 6Sigma 운동, QC 등)이며, 제품 디자인은 우선 품질경쟁력을 높여 간접적으로 고객만족과 고객 충성을 유발하는 것으로 추정되었다. 상기의 분석결과로부터, 본 연구는 다음과 같은 정책적 함의를 도출하였다. 첫째, 신상품 개발과 혁신을 위한 포괄적인 연구개발 프로젝트를 품질 경쟁력의 주요 결정요인(제품의 기본성능, 신뢰성, 수명(내구성) 및 제품 디자인)과 연계하여 추진해야 할 것이다. 둘째, 기업은 디자인 경영 마인드 제고와 디자인 전문인력 양성을, 대학은 디자인 현장 업무를 통하여 창의력 증진과 기획 및 마케팅 능력 교육을, 정부는 디자

  • PDF

레이저 광산란식 미세먼지 측정 시스템의 실현 (Implementation of Particle Measuring Sensor System Using Laser Optical Scattering Method)

  • 김규식;나형욱;강상혁
    • 대한전기학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
    • /
    • pp.365-366
    • /
    • 2008
  • 광학입자 계수기는 실내환경, 대기오염 및 콜린룸 등 입자크기분포 측정장비로 가장 많이 사용된다. 광학입자 계수기에 샘플링된 업자는 관측체적 내로 1개씩 통과 하며 산란된 빚은 집광장치에 의해 광검출기로 전달한다. 이때 산란광의 양에 비례하여 전압 (전류)의 세기로 변환하여 전기적 선호로서 나타나는 Pulse의 높이는 Calibration Data에 따라 업자의 크기로 변환하고 Pulse의 개수는 입자의 개수로 표시된다. 입자의 크기와 개수등 이용하여 부피로 환산 한 후 부유하는 입자의 평균 밀드를 이용하여 질량으로 환산시킨다. 이렇게 측정된 미세먼지 농도는 ZigBee 통신을 사용하여 구축한 시스템을 통해서 중앙부에서 실시간으로 먼지 농도를 알 수 있다. 특히 멀티흡 기능을 이용하여 건물 구조가 복잡하거나 층간의 통신, 꺾인 부분이나 사무실 안과 밖과 같은 무선 통신이 원할 하지 못하는 경우를 극복하여 미세먼지의 농도 값을 측정 할 수도 있다.

  • PDF

직접 분사식 가솔린 인젝터 분무의 입경 측정에 형광/산란광법의 적용 (Application of Fluorescence/Scattering Technique to the Measurement of Spray Droplet Size in GDI Injector)

  • 곽수민;류경훈;최동석;김덕줄
    • 대한기계학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집B
    • /
    • pp.353-358
    • /
    • 2000
  • To achieve the requirement for high fuel economy and low emissions, the research for GDI engines is recently very brisk in the whole world. This study was performed to measure distribution of average particle size in non-evaporating spray. The 2-D fluorescence/scattering images of fuel spray were captured simultaneously by visualization system composed of a laser sheet, a doubling prism, optical filters, and an ICCD camera. Using the ratio of the two light intensities, particle size distribution was obtained. The SMD measured by fluorescence/scattering technique was compared with it obtained by PDA. The experimental results show that the spray structure of GDI injector and temporal SMD distribution.

  • PDF

Lock-in 증폭기를 채용한 주파수영역 확산 광단층촬영 시스템 (Frequency-domain Diffuse Optical Tomography System Adopting Lock-in Amplifier)

  • 전영식;백운식
    • 한국광학회지
    • /
    • 제22권3호
    • /
    • pp.134-140
    • /
    • 2011
  • 본 논문에서는 생체 내부를 비침습적으로 영상화하기 위한 방법으로 생체내에서의 빛의 전파가 흡수보다는 산란이 지배적으로 작용하는 근적외선(NIR, near-infrared) 영역의 레이저 광원 및 광 검출기를 이용하여 주파수영역(frequency-domain) 확산 광 단층촬영(DOT, diffuse optical tomography) 시스템을 구현하였으며, 생체조직을 모사한 액체 팬텀에 광학적 특성이 다른 이형성분(anomaly)을 삽입하여 실험적으로 흡수 및 산란 분포에 대한 영상을 복원함으로써 이형성분의 위치와 형태에 대한 정보를 획득하였다.

레이저 유도 분해 분광법과 라만 분광법을 이용한 우주 광물의 정성 및 정량 분석 기법 (Qualitative and Quantitative Analysis of Space Minerals using Laser-Induced Breakdown Spectroscopy and Raman Spectroscopy)

  • 김동영;여재익
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제46권6호
    • /
    • pp.519-526
    • /
    • 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.

적응 윈도우 기법을 사용한 레이저 스펙클 영상의 처리 (Laser Speckle Imaging Using Adaptive Windowing Method)

  • 진호영;신현출
    • 대한전자공학회논문지SP
    • /
    • 제47권1호
    • /
    • pp.97-102
    • /
    • 2010
  • 레이저 스펙클이란 간섭성을 가진 레이저 빛을 산란체에 쏘았을 때 반사되는 정보를 레이저 스펙클이라 한다. 이 레이저 스펙클의 가장 큰 특징은 현재 의학 기술로는 볼 수 없는 미세혈관 관찰이 가능하다는 것이다. 미세혈관 관찰을 위해서 레이저 스펙클 장치로 얻은 이미지를 영상처리 하는 과정이 필요하다. 이 논문은 공간적 방향으로 다양한 크기의 윈도우를 적용시키는 새로운 영상처리법을 제안하였다. 기존의 영상처리법 LASCA에서는 고정된 크기의 윈도우를 적용시켜 영상처리 하였다. 하지만 작은 크기의 윈도우를 적용하였을 경우 이미지의 공간 해상도가 좋아 혈관이 잘 보이는 장점이 있지만 스펙클 노이즈의 영향을 많이 받게되는 반면 큰 크기의 윈도우를 적용하였을 경우 노이즈 제거에는 큰 효과를 보지만 해상도가 낮아져 영상이 흐릿해지는 현상을 발견할 수 있다. 그래서 우리는 이 두가지 방법의 장점만 살리는 적응 윈도우 기법을 소개한다. 우리는 적응 윈도우 기법과 기존의 라스카 이미지를 비교하여 보일 것이며 적응 윈도우 기법을 이용해 영상의 화질을 높인 것을 보일 것이다.

프리즘창의 이차원 투과계수 평가에 관한 연구 (Bi-Directional Transmission Assessment Study of Angular Solar Selective Panels)

  • 마사우드 하시미;피 엑터;김기세;강은철;이의준
    • 한국태양에너지학회 논문집
    • /
    • 제24권3호
    • /
    • pp.55-63
    • /
    • 2004
  • 빛이 입사각별로 태양투과율이 제어되어지는 첨단 창과 같은 물체를 통과할 때 투과되는 성분은 직달투과와 산란투과성분으로 볼 수 있다. 직달투과는 물체를 통과하면서 일정한 방향으로 굴절되어 투과되는 성질을 말하고, 산란투과는 직달투과를 제외한 나머지 방향의 성분들의 형태를 말한다. 이러한 첨단 창의 냉난방부하에 미치는 에너지성능을 평가하기 위해서는 산란투과에 대한 정보가 필요하고, 이에 대한 물리적 변수는 입사각, 출력각, 양방향 투과율 분산함수인 BTDF로 정의된다. 본 논문에서는 3개의 서로 나른 첨단 창 (1) $42^{\circ}/5^{\circ}$ 프리즘 창 판넬, (2) 레이저 컷 판넬 (3) $45^{\circ}$ 프리즘 3M 필름의 BTDF 데이터 획득을 위한 실험 방안을 소개하고, 실험을 통해 획득한 정보를 이용하여 계산식과 비교 검증을 하였다. 따라서 이 검증된 방안을 이용하여 지역별 냉난방 부하를 최소화 할 수 있는 입사각별로 태양 투과율 제어 판넬을 선정할 수 있게 되었다.

초음파 산란도를 활용한 하천 부유사 농도 측정 기법 개발 (Estimation of Suspended Sediment Concentration using Acoustic Backscatter)

  • 서강현;김동수;김종민
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
    • /
    • pp.377-377
    • /
    • 2015
  • 부유사 자료는 유사이송해석에 필수적인 요소로 하천의 흐름 변화 및 하상 변동을 발생시키고, 하천 구조물의 설계, 수자원 개발 및 관리를 위한 하천계획의 전반에 있어 매우 중요한 자료이다. 부유사 농도는 수자원의 이용뿐만 아니라 하천 생태계에까지 피해를 미친다는 점에서 하천의 유지 관리 및 보수와도 밀접한 관련이 있다. 부유사량을 산정하는 방법에는 수리량 및 하상토 특성 자료를 유사량 공식에 대입하여 계산하는 간접적인 방법과 유사량을 직접 측정하는 방법으로 나뉜다. 현재 국내에서는 유사량 채집기를 사용하여 실제 하천의 유사량을 채집하는 방식으로 많이 사용되고 있으나, 많은 인력과 시간이 소모되기 때문에 다지점 계측과 지속적인 계측이 힘들다는 한계점를 보이고 있다. 또한 국내 하천에서는 홍수기를 거치면서 하천의 수리학적 특성이 변화하는 경향을 보여주고 있어 유량-부유사 관계식을 자주 갱신해야 한다는 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 현재 국내에서 사용하고 있는 직접적인 측정 방법의 한계점을 보완하고자 직접적인 측정 방법 중 초음파를 이용하여 횡단면 전체의 유사량 측정을 연속적으로 할 수 있는 수평초음파도플러유속계(H-ADCP)를 활용하여 유사량을 추정할 수 있는 기법을 개발하고자 한다. 본 연구의 연구는 건설기술연구원 하천실험센터의 직선수로에서 수행되었다. H-ADCP (SonTek SL3000, 셀 크기 4 cm)를 사용하여 자연상태 흐름조건 (유속 0.7 m/s)에서 초음파산란도(Backscatter, 혹은 신호대잡음비 SNR) 및 유속자료를 2분 간격으로 확보하였다. 그리고 부유사 농도(SSC)의 측정 정확도가 높다고 평가되고 있는 레이저부유사측정기(LISST-100)를 활용하여 부유사 농도를 실측하여 초음파산란도와 실측 SSC의 관계를 도출하고 그 경향을 분석하였다. 또한 초음파산란도의 흡수 등을 보정하고 실측 부유사자료와의 관계식을 기반으로 H-ADCP를 활용하여 실시간으로 부유사 농도를 산정할 수 있는 소프트웨어를 개발하였다.

  • PDF

지표면 화학물질 측정을 위한 라만분광장치 (Raman Spectromter for Detection of Chemicals on a Road)

  • 하연철;이재환;고영진;이서경;김윤기
    • 한국광학회지
    • /
    • 제28권3호
    • /
    • pp.116-121
    • /
    • 2017
  • 본 연구에서는 오염된 지표면의 화학물질을 탐지하기 위해 라만 라이다 기반의 지표면 화학물질 탐지 시스템을 설계하고 제작하였다. 화학물질에 레이저를 조사하였을 때 나오는 라만 산란광을 측정하여 측정 시료의 분광정보를 얻는 라만 라이다 시스템은 측정 시료의 라만 산란광을 유도하는 레이저를 포함한 송광부와 라만 산란광을 수광하는 수광부, 수광된 광을 파장별로 나눠주는 분광부로 구성된다. 측정거리가 변하여도 수광부에 의해 집광되는 광이 동일한 위치에 집속되도록 code V 시뮬레이터를 사용하여 광학계를 설계하였다. 총 12종의 화학물질이 유리와 콘크리트 위에 있을 때 라만 스펙트럼을 측정하여 비교한 결과 라만 스펙트럼의 특성이 유사하지만, 세기에 차이가 있는 것을 관찰하였다. 고체 시료인 PTFE (polytetra-fluoroethylene)를 사용하여 시스템과의 거리 변화에 따른 라만 스펙트럼의 세기를 비교한 결과 시뮬레이션에서 얻은 거리에 따른 수광 효율과 유사한 것을 확인하였다. 결론적으로 본 시스템을 이용하여 다양한 거리에서도 화학물질의 라만 스펙트럼 측정이 가능함을 확인하였다.