래티스 공식에 기초를 두어 선형 예측을 위한 새로운 알고리즘을 구하였다. 알고리즘의 출력은 all-po1e모델의 안정도를 보장하는 반사계수이다. 매 예측 단계에서 예측 오차의 공분산(cova.iance)을 순환적으로 계산하는 방정식이 유도되었고 이 식을 계산하는 과정에서 예측 계수에 관계없이 반사 계사를 추정하도록 하였다. 공분산 래티스(covariance-lattice)방법과 비교하였을 때 새로운 알고리즘은 계산의 량을 약 반으로 줄였으며 예측 차수가 높은 경우에 보다 효률적이 된다는 것을 설명하였다.
초음파의 반사파와 주행시간을 이용한 초음파 영상 시스템을 개발하고 실제 시스템을 제작하여 실험하였다. 그 실험 결과에서 초음파 단층 촬영 방법의 가능성을 확인하였다. 본 논문에서는 "임의의 ray"에 대한 재구성법을 이용하여 부채꼴의 반사파를 가지고 반사 계수의 분포를 재구성하였다. 그리고 실험 결과와 컴퓨터 시물레이션(simulation) 결과를 비교 검토하였다.
갈륨비소(GaAs)는 수직공진표면방출레이저, 발광다이오드, 태양전지 등과 같은 광전소자에 널리 사용되는 물질이다. 그러나 높은 굴절률을 갖는 갈륨비소는 표면에서 30% 이상의 반사율을 갖기 때문에 광손실로 인해 소자의 성능이 저하된다. 따라서 표면 Fresnel 반사율을 낮출 수 있는 효율적인 반사방지막이 필요하다. 최근, 열적 불일치, 물질 선택, 접착력 저하의 단점을 가지고 있는 기존 다중박막을 대체하는 생체모방 서브파장 나노구조가 활발히 연구되고 있다. 이러한 구조는 공기(air)부터 갈륨비소까지 선형적인 유효굴절률 분포를 갖는 유효 단일박막과도 같기 때문에 소자 표면에서의 광손실을 줄일 수 있다. 더욱이, 자연계의 나방의 각막과 나비의 눈의 구조 형태를 모방한 반도체 생체모방 복합 눈(compound eye)은, 즉 마이크로 렌즈모양과 서브파장 나노격자구조의 복합적 형태, 표면에서 우수한 반사방지 특성을 나타낸다. 본 연구에서는, 포토리소그래피와 유도결합플라즈마 식각법을 이용하여 GaAs 기판 표면에 마이크로 렌즈 모양의 패턴을 형성한 후, 스핀코팅을 이용하여 나노 크기를 갖는 실리카 구를 도포하여 건식 식각함으로써 복합 눈 구조를 갖는 갈륨비소 반사방지막을 제작하였다. 제작된 샘플의 표면 및 식각 형상은 전자현미경(scanning electron microscope)을 사용하여 관찰하였으며, UV-vis-NIR spectrophotometer를 사용하여 반사율을 측정하였다.
본 논문에서는 커넥터의 특성임피던스 추출, 분석 방법 및 설계 변경 방법을 제안하고 임피던스를 정합하여 신호 전달 특성을 개선한다. 3차원 FEM(Finite Element Method) 전자기장(Electro-Magnetic Field) 시뮬레이터를 이용하여 커넥터의 S-파라미터를 계산하고 반사손실 및 삽입손실을 추출한다. 커넥터의 신호 전달 특성은 반사손실이 0.9 GHz 이후부터 -20 dB 이상의 값으로 높게 나타났다. 신호 전달 특성이 낮은 원인을 파악하기 위해서 회로 해석 시뮬레이터를 이용하여 커넥터의 등가 회로 모델을 추출하고 특성임피던스를 계산하였다. 커넥터의 특성임피던스는 $90.3{\Omega}$으로 임피던스 부정합이 발생하여 신호 전달 특성이 저하되었다. 따라서 신호 전달 특성을 개선할 목적으로 임피던스를 정합하기 위해서 커넥터의 커패시턴스를 증가시켰다. 이러한 설계 방안으로 커넥터 신호선의 유효 면적을 확장하고, 커넥터의 몸체 소재로 고유전체를 사용하였다. 설계 변경된 커넥터의 특성임피던스는 $58.6{\Omega}$으로 임피던스 정합에 보다 근접하여 커넥터의 반사손실이 대략 10 dB 향상되었다. 신호선의 유효 면적 증가에 의한 반사손실 개선과 고유전체의 적용으로 전자기파의 신호선 주변 집중에 의해서 삽입손실 또한 개선되었다.
단결정 실리콘 웨이퍼 위에 그라인딩 공정을 사용하여 인위적으로 결정학적 결함을 만들고 선택적 습식 식각 공정을 통하여 반사율을 저감시켜 태양전지에 적용할 수 있는 새로운 표면 조직을 형성하였다. 식각 용액의 농도와 식각 시간에 따른 표면 형태의 변화를 분석하고 그에 따른 표면의 광학적 반사율의 변화를 측정하였다. 결정학적 결함 분석과 표면 형태의 관찰은 각각 투과전자 현미경과 주사전자현미경을 이용하였고 광학적 특성은 spectrophotometer를 이용하여 분석하였다. 상기 방법에 의한 최적화된 실리콘 표면의 반사율은 평균 1%이하의 우수한 결과를 보였으며 짧은 공정시간 및 가격효율성 면에서 효과적인 제조 방법이라고 사료된다.
본 논문에서는 마이크로스트립 안테나가 광대역특성을 갖기 위해 반사판을 갖는 슬롯 결합 마이크로스트립 안테나 구조를 사용하였다. 본 구조에서 반사판은 슬롯으로부터 나오는 방사를 줄이고 외부 전자파 환경 영향을 최소화 하면서 동시에 전체 안테나 높이를 줄이는 역할을 할 수 있도록 설계하였다. 실험 결과 1.94~2.17GHz에서 VSWR이 1.4이하로 매우 잘 정합된 안테나를 제작하였으며, 안테나의 이득도 최고 9.21dBi를 얻어 높은 이득을 얻을 수 있었다. 향후, 다른 주파수 대역의 무선통신 분야나 사물통신(IoT) 분야에도 사용할 수 있을 것으로 사료된다.
본 논문은 극자외선 리소그래피용 마스크의 결함을 극자외선을 이용하여 검출하는 방법과 기존의 가시광선을 이용하여 결함을 검출해 내는 시스템과 비교하고, 인위적으로 만들어진 결함을 이용하여 극자외선이 결함에 조사되었을 때의 반사되는 패턴을 분석하였다. 포커스된 극자외선을 래스터 스캔 방식으로 조사하면서 반사되는 극자외선의 세기를 비교함으로서 결함을 발견해 내는 시스템을 구축하였고, 이를 이용하여 기존의 가시광선을 이용하는 결함 검출 장비와 상관 실험을 진행하여 반사된 빛의 세기로 예측한 결함의 크기가 두 검출 방법 사이에 강한 상관관계를 가짐을 확인하였다. 또한, 인광판을 이용하여 극자외선이 결함에 조사되어 반사되는 패턴을 영상화하여 크기별, 결함의 종류별로 다른 프린지 패턴을 가지는 것을 확인하였다.
본 논문에서는 완전도체구의 전파흡수제를 설계하는 방법을 제시하였다. 코팅된 구의 역산란파는 반사파와 creeping wave의 합으로 표현된다. 현재는 곡률을 가진 산란체의 경우일지라도 단순히 반사파의 반사계수를 0이 되게 하는 저파흡수제를 설계하였다. 크기가 작은 완전도체구의 전파흡수체를 설계하기 위해서는 반사파 뿐만 아니라 회절파인 creeping wave에 의한 영향도 함께 고려해 주어야 한다. 이를 위해 코팅된 구의 고유함수해의 역산란파가 0이 되는 조건을 Newton-Raphson 수치 해석 방법을 이용하여 전파흡수체를 설계하였다. 본 연구에서 제안한 방법으로 전파흡수체를 설계하여 크기가 작은 완전도체구에 코팅하였을 경우 기존의 무한 평면으로 가정하여 구한 전파흡수체 보다 우수한 흡수 성능을 보였다.
자체 설계 및 제작된 개방단말 동축선 프로브를 이용하여 마른 모래의 복소 유전율을 측정하였다. 프로브의 간단한 교정 방안으로 순수한 물에 대해 측정된 반사계수와 수치계산한 반사계수간의 위상차를 모래에 대해 측정된 반사계수의 위상에 뺐다. 그 다음 마른 모래에 대해 측정된 반사계수를 개선된 가상의 동축선 모델에 대입하여 복소 유전율을 환산하였다. 동일한 마른 모래에 대해 측정된 정확한 측정자료와 비교함으로써 본 측정방법의 정확성을 입증하였다.
최근에는 연안 지역의 개발이 진행됨에 따라 해변 근처에서 레저 활동을 하고 있는 사람들이 증가 하고 있다. 하지만, 오존층의 파괴로 지표면에 도달하는 자외선의 양은 증가하였다. 인체는 자외선에 의한 피부암과 눈 손상 등으로 유해한 영양을 받는다. 특히, 해변에서 자외선의 영향은 모래 표면으로 부터의 반사로 인해 내륙 지역보다 높다. 본 연구는 원격탐사를 이용한 동해안 해변의 자외선 반사 측정 방법의 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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