이 논문에서는 식기간 동안 미광(stray light)에 의해 천리안 기상 영상이 받게 되는 영향에 대해 분석하였으며 미광의 영향을 제거하기 위한 방법 또한 모색하였다. 기상영상의 경우 식기간 동안 미광의 영향을 받아 영상의 왜곡 (줄무늬 등)문제가 발생한다. 미광의 영향에 대한 정량적 분석이 천리안위성의 궤도상 시험기간 동안에 이루어졌으며, 천리안위성 기상탑재체의 총 4개 적외 채널에 대해 태양과의 거리에 따른 미광의 영향이 분석되었다. 본 연구에서는 계산된 천리안위성의 식기간 자료를 바탕으로 미광의 영향이 매우 강한 사례를 선정하여 적외채널 영상의 미광에 의한 오염 정도를 조사하였다. 또한 영상에 나타난 미광의 영향을 두 개의 열적외 채널을 이용하여 단파적외 채널을 대체하는 방법이 유효함을 확인 하였다.
2매의 비구면 렌즈로 구성된 카메라 폰 렌즈를 설계하고 상면에서 미광의 분포를 분석하였다. 미광분석에서는 렌즈 경통의 내면과 스페이서에서 대부분의 입사광은 흡수하고 일부만 균일하게 산란하는 것으로 가정하였으며, 경통과 스페이서에서 10%가 산란된다고 가정할 때, 미광의 최대치는 이상적인 상의 강도의 7.1%였다. 이 분석을 통하여 대부분의 미광은 렌즈 리브에서의 내부반사에 의하여 발생하며, 경통과 스페이서에 의한 산란의 기여는 상대적으로 작음을 알 수 있었다. 내부반사를 줄이기 위하여 렌즈사이에 얇은 흡광판을 삽입하고 스페이서의 모양을 수정하였으며, 경통의 재설계 후에는 산란광의 최대치가 이상적인 상의 강도의 1.1%로 감소하였다.
먼저 ZnS분말을 공기중에서 소성하는 방법을 연구하여 EL을 제조하여 만들어진 EL의 전기광학적 실험을 하였다. 다음에 CdS를 이용하여 광도전소자를 만들고 그 전기광학적 성질을 조사하였다. 위의 두가지를 이용하여 하나의 미광증폭소자를 만들어 그 원리를 이론적으로 규명하였고 실험적으로 확인하였다. 결론적으로 우리가 세운 이론식이 2%이내의 오차한계에서 정확하였고 미광증폭기의 설계와 제작에 도움이 됨을 알았다.
'미광'은 1997년 중부지역 적응 고품질 품종을 육성할 목적으로 양질 다수성 계통인 SR15926-10-2-3-3-3와 익산431호를 인공 교배하여 계통육종법에 따라 육성하였다. 교배 후대에서 선발하여 육성된 우량계통에 대해 2년간(2005~2006) 생산력 검정시험을 실시한 결과, 중생종이고 도열병 및 흰잎마름병에 저항성이면서 도정특성과 쌀 외관 및 밥맛이 양호한 SR23725-55-3-2-3-2 계통을 선발하여 '수원514호'로 계통명을 부여하였다. '수원514호'는 2007~2009년 3년간 지역 적응시험에서도 그 우수성이 인정되어 2009년 12월 농촌진흥청 농작물 직무육성 신품종선정위원회에서 국가품종목록에 등재할 것을 결정하고 '미광'으로 명명하였으며, 지역적응시험 결과는 다음과 같다. 1. '미광'의 출수기는 8월 15일로 대비 품종 화성벼 보다 4일 늦은 중생종이며, 간장은 75 cm로 화성벼 보다 약간 작고, 주당 이삭수는 17개, 이삭당 벼알수는 98개이며, 등숙율은 86.3%, 현미천립중은 19.6 g인 중립종이다. 2. '미광'은 도열병 및 흰잎마름병에 강하며, 바이러스병 및 벼멸구류에는 약하고, 포장도복 저항성은 화성벼와 비슷한 편이다. 3. 냉수처리에 의한 내냉성 검정에서 '미광'은 출수지연 일수 및 임실율이 각각 20일 및 37%로 내냉성에 약한 경향이며, 등숙기 수발아율은 64%였다. 4. '미광'의 쌀 외관은 맑고 심복백이 없어 외관 품위가 좋으며, 단백질 및 아밀로스 함량은 각각 6.4% 및 19.3%이고, 밥맛 관능치는 0.08로 화성벼 -0.11 보다 우수하였다. '미광'의 제현율과 도정률은 83.9% 및 75.5%였고, 백미완전립률이 96.8%로 화성벼 보다 6.7% 높아 완전미 도정수율이 73.1%로 높았다. 5. '미광'의 쌀수량은 중부평야지에서 5.64 MT/ha, 중서부 해안지에서 5.25 MT/ha, 중북부중산간지에서 5.14 MT/ha 및 남동부해안지에서 5.95 MT/ha였고, 평균 쌀수량은 5.50 MT/ha로 화성벼 대비 5% 증수되었다.
과학기술위성3호 부탑재체인 COMIS(Compact Imaging Spectrometer)는 무게 4.25 kg의 소형영상분광기로써 지표면 및 대기과학을 연구할 목적으로 개발되었다. COMIS는 지표면, 대기, 수면으로부터 반사되는 태양 에너지를 고도 700 km에서 가시광 및 근적외선 영역(0.4 ~1.05 ${\mu}m$)에서 해상도 27 m, 관측폭 28 km, 파장 분해능 2 ~ 15 nm를 갖도록 결상 광학계와 분광 광학계로 구성된다. 먼저 지상 $27m{\times}28km$의 해당되는 지표면에서 반사된 빛은 COMIS의 결상 광학계에 의하여 상면에 위치한 $11.8{\mu}m{\times}12.1mm$의 선형 슬릿으로 맺히고, 이후 약 1.1배의 배율을 갖는 분광 광학계의 상면에 $1.4mm{\times}13.3mm$의 크기를 갖는 분광 스펙트럼 영상으로 나타난다. 이 때 부분 반사 및 산란 등에 의한 신호대잡음비(SNR, signal to noise ratio) 저하를 방지하기 위하여 렌즈 및 거울 면에 무반사 및 고반사 코팅이 적용되었고, 내부에는 미광 차단 구조물 등이 설치되었다. 미광 차단 설계의 적정성을 확인하기 위하여 미광 모델 수립과 상용 프로그램을 이용한 미광 해석을 수행하였다. 해석 결과 미광의 세기는 정상 결상 대비 무시할 정도의 값($10^{-5}$)으로 영상에는 실질적인 영향이 없음을 확인하였다.
미광증폭장비는 밤과 같이 어두운 환경에서 주로 가시광선 대역의 약한 빛을 증폭시켜 육안으로 관측할 수 있을 정도의 밝기로 만들어주는 장비이다. 이러한 방식은 어느 정도의 약한 빛이 존재하는 환경에서는 그 증폭 효과를 제대로 발휘하여 선명한 영상을 얻을 수 있지만, 달빛조차 존재하지 않는 극 저조도 환경에서는 기본적으로 증폭시킬 빛이 부족하여 출력 영상에 많은 노이즈로 인하여 화면의 선명도가 저하된다. 본 연구에서는 이러한 극 저조도 환경에서 발생하는 미광증폭 장비의 출력 노이즈를 다중 필터와 이방성 확산을 이용하여 화질을 개선하는 방법을 제안하였다. 실험을 위하여 극 저조도 조건에 맞는 환경을 구성한 상태에서 미광증폭장비의 출력 영상을 촬영한 후, 화질 개선을 위한 신호처리를 하였다. 신호처리를 위한 필터의 구성은 영상에 나타나는 주된 노이즈인 점 노이즈 제거와 가우시안 노이즈의 효과적인 제거를 위하여 메디안 필터, 위너 필터를 적용시킨 후 이방성 확산을 이용하였다. 실험 결과 화질이 개선됨을 육안으로 확인할 수 있었고, 정량 지표인 PSNR 및 SSIM으로 비교하여 측정한 방법에서도 모두 개선된 값을 보여주었다.
본 연구의 목적은 청색광 차단 렌즈에서 발생하는 미광이 상의 질에 미치는 영향에 대하여 알아보는 것이다. 이상적인 안경 렌즈, 내부 반사가 없는 무반사 안경 렌즈, 내부 반사가 있는 무반사 안경 렌즈, 그리고 내부 반사가 있는 청색광 차단 렌즈를 설계하고 광도 분포 및 미광 분포를 도출하였다. 설계된 안경 렌즈는 굴절능 0.00 D, 굴절률 1.56, 반지름 155.16 mm 인 메니스커스 렌즈이다. 청색광 차단 렌즈의 피크는 430~440 nm 영역 사이에 있으며, 반사율은 5%, 10%, 15%, 20%이 되도록 설계하였다. 분석 결과에 따르면 청색광 차단 렌즈의 반사율이 증가함에 따라 중심부의 광도의 세기는 감소하고 중심-주변부와 주변부의 미광의 세기는 증가하였다. 이러한 현상은 청색광 차단 렌즈의 반사율이 증가할수록 심화되는 것으로 나타났다. 청색광 차단 렌즈의 반사율 증가는 중심-주변부 및 주변부의 미광을 증가시켜 상의 질을 떨어뜨리므로 청색광 차단 렌즈에서의 반사율은 청색광 차단율 및 시감 투과율을 고려하여 시각적으로 불편함이 없는 수준에서 조절할 필요가 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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