• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2011.04a
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• pp.30.3-30.3
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• 2011

한국천문연구원은 Giant Magellan Telescope Fast Steering Mirror prototype을 개발 중이고, 반사경 제작과 tip-tilt 시스템 제작을 목표로 하고 있다. 반사경은 직경이 1.06m, 두께가 약 140mm, 질량이 약 100kg인 meniscus 타입인 비축 비구면 반사경이다. Tip-tilt 시스템은 바람에 의한 반사경의 진동과 망원경의 tracking jitter를 보정하기 위한 장치로써 tip-tilt 각도가 ${\pm}20"$ 범위 내에서 약 30Hz로 작동하는 시스템이다. 반사경 cell은 반사경 뒷면에 조립되어 반사경 cell 내부에 주입되는 진공과 함께 반사경의 무게를 지지하고, tip-tilt 시스템을 작동시키는 액츄에이터가 장착되는 base structure 역할을 한다. 이 논문에서는 반사경 cell의 초기설계와 반사경 cell에 발생할 수 있는 하중 조건에 따른 응력과 변위, 반사경 cell의 두께에 따른 고유진동수를 해석한 결과들에 대해 논한다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.215.1-215.1
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• 2012

일반적인 천체 망원경의 반사경은 유리재질의 소재를 원하는 형상의 반사면으로 가공한 후 그 위에 알루미늄 코팅을 하여 사용한다. 하지만 본 연구에 사용된 망원경은 주경과 부경을 모두 알루미늄(Al-6061 T6)을 직접 가공하여 제작하였다. 알루미늄을 직접 가공하여 반사경을 만들 경우의 장점은 냉각이 필요한 기기에서 광구조물과 반사경의 열팽창 계수 차이를 신경 쓸 필요가 없으며 DTM(Diamond Turning Machine)을 이용할 수 있다는 것이다. 본 망원경은 망원경의 성능을 향상시키기 위하여 3매의 보정 렌즈를 사용한 반사굴절 망원경이며 구경은 200mm, 초점거리는 750mm, F수는 3.75이다. 주경과 부경은 각각 200 mm와 90 mm의 쌍곡면으로 설계 및 제작되었다. 본 연구에서는 DTM을 이용해 알루미늄 재질의 주경과 부경을 제작하고 이 반사경들의 측정 결과를 토대로 측정 결과와의 오차가 가장 작은 새로운 반사경 설계식을 유도하였다. 이 설계식을 이용하여 광학 설계 프로그램에서 망원경의 성능을 예측하였으며 실제 제작된 망원경을 이용하여 얻은 이미지와 비교한다.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2003.02a
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• pp.96-97
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• 2003

인공위성 카메라에 장착되는 반사경의 경우 광학적 상의 열화에 영향을 미치는 자체 변형을 최소화하기 위해 경량화와 함께 높은 강성이 유지되도록 설계하여야 한다. 이를 위하여 일반적으로 반사경의 하판의 형상을 벌집구조로 만들거나 단일아치나 이중아치로 만드는 경우가 많다. 예로 벌집구조를 가진 경량화 반사경의 형상을 그림 1에, 경량화 형상을 정의하기 위한 기하학적 변수를 그림 2에 나타내었다. 여러 가지 반사경 형상에 따른 광학적 성능비교가 Valent와 Vukobratovich에 의해 시도되었다. (중략)

• 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.

• Journal of Korean Ophthalmic Optics Society
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• v.13 no.1
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• pp.65-69
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• 2008

Purpose: To develop a dot sight device for a sighting shot using the doublet reflector. Methods: We designed the singlet reflector and the doublet reflector by Sigma 2000 program and compared the one to the other. Results: In analysis of finite ray aberration, we could confirm that it has the effective field of view with the free-parallax which is 3.3 times wider than the existing dot sight device using the singlet reflector. If you use the doublet reflector, the central thickness of optical system become more than two times bigger than the existing one. As a result, when the image of a target object is made on the observer's retina, if you make the first side's radius of curvature equal with the second one as the case of the singlet reflector, changes in magnification are appeared. To conquer this problem, we had to make be satisfied with the afocal condition in the case of doublet reflector. Conclusions: we could develop the dot sight device for a sighting shot using the doublet reflector which has the effective field of view with the free-parallax which is 3.3 times wider than the existing dot sight device using the singlet reflector.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.14 no.4
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• pp.443-448
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• 2003

A study on optimum design of the lightweight mirror of a satellite camera is presented. An optical surface deformation of the lightweight mirror, which is a principal component of the camera system, is an important factor affecting the optical performance of the whole camera system. In this study, optimum design of the lightweight mirror is presented. Total weight of the mirror to reduce the optical surface deformation and the launching cost is used as an objective function. Peak-to-valley value and natural frequency of the mirror are given as constraints to the optimization problem. The sensitivities of the objective function and constraint are calculated by a finite difference method. The optimization procedure is carried out by the commercial optimizer, DOT. As a verification of the optimum design of the mirror, two design examples are treated. In the real application example, the lightweight mirror with 600mm effective diameter is treated. The optimized results with various design variables, which are obtained by considering thickness limitations, are analyzed.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.40 no.1
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• pp.82.3-83
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• 2015

비축 반사경의 DTM (Diamond Turning Machine) 가공을 하기 전에는 시간 및 비용의 절감을 위해 CNC(Computerized Numerically Controlled Machine Tools)를 이용하여 비축면의 곡률반경과 가장 유사한 형태의 구면으로 1차 가공 후 3축 이상을 제어할 수 있는 MC (Machining Center)를 이용하여 근사한 비축면을 먼저 가공한다. 이후 DTM으로 광학계에서 요구하는 형상 정밀도 및 표면 조도를 만족하는 비축면을 완성한다. 하지만 비축면을 가공하는 경우, 일반적인 축 대칭 광학계와 달리 가공장비에 장착된 기상계측기를 사용할 수 없기 때문에 외부 장비를 이용하여 반사경 표면을 측정해야한다. 이때 측정과 가공 단계 사이에서 정렬오차가 발생하여 반사경의 형상 정밀도 향상을 위한 보상가공에 어려움이 있다. 본 연구에서는 비축면 반사경의 가공과 측정 과정 사이에 발생하는 정렬오차를 최소화 할 수 있는 DTM 가공용 지그를 설계 및 제작하였다. 또, DTM으로 가공한 반사경의 측정값과 설계값을 비교하여 알루미늄 반사경의 광학 성능을 평가하였다. 이러한 성능 평가 결과는 비축면 반사경의 형상 보상가공을 위한 모델링 방법을 고안하는데에 있어 핵심 자료가 될 것이다.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.14 no.10
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• pp.1089-1095
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• 2003

In this paper, the 26 GHz band omnidirectional antenna that produces an isotropic radiation pattern in the azimuth plane and a directive radiation pattern in the elevation plane was designed by using reflector antennas. To investigate the reliability of the designed antenna, that was analyzed by using the aperture field method and the calculated value was compared with the measured value. An good agreement was achieved between the calculated characteristics and the experimental performance. We found that the designed antenna in this paper can be used as the omnidirectional antenna with reflectors and the analysis method in this paper can be used for the analysis of this type antenna.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.21 no.5
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• pp.645-652
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• 2011

The present study investigated the tracking system of a reflector to trace the movement of sun. The system was designed to minimize the error between the vertical vector of reflector and the position of sun. The proposed system was able to collect the sun lights at a point as a useful source of light energy and transmit the collected light to a remote area through optical fibers. Also the study successfully solved the controller design problem due to the complexity of modeling of the sun tracking system using a fuzzy logic controller which mimics human reasoning.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.41 no.2
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• pp.36.3-37
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• 2016

ECS(Error Compensation Software)는 알루미늄 자유곡면 반사경의 형상정밀도를 향상시키기 위해 개발된 보정가공 소프트웨어이다. DTM(Diamond Turning Machine)을 이용한 가공공정에서 가공오차의 변화를 쉽게 확인하며 형상을 보정할 수 있도록 설계되었다. 보정가공 공정은 (1) 10차 다항식을 이용하여 표면을 설계한 후 DTM에 입력할 가공경로 계산, (2) DTM에 가공경로를 입력하여 가공, (3) 3차원 초정밀 형상측정 장비로 반사경의 가공오차 분석, (4) 가공오차를 보정하여 새로운 10차 다항식 설계, (5) 보정가공경로 계산 후 재가공으로 이루어진다. 그동안의 공정은 다항식의 설계, 가공경로 계산, 반사경의 가공오차 분석을 위해 다수의 프로그램들을 실행해야만 했다. 본 연구에서는 ECS가 알루미늄 자유곡면 반사경 제작을 위한 통합 보정가공 소프트웨어를 제공하여, 사용자가 작업을 효율적으로 수행하기를 기대한다.